杜海峰
宁波荆州天翔自控科技有限公司 浙江 宁波 315200
摘要：实验室信息化管理系统（LIMS）在国内计量检测实验室应用非常广泛，而且随着行业的发展不断进步，所涵盖的功能日益完善。其中，近年来逐步普及的电子原始记录模块实现了基本信息自动录入、质量数据动态关联、痕迹保留、数据自动计算处理、偏离提醒、自动报告生成等诸多功能，很大程度上提高了检校人员的工作效率和工作质量。
关键词：实验室信息化管理；计量检测实验室；自动计算处理；工作质量
引言
计量检测实验室涉及多个领域, 要为其检测的产品出具各种相关的数据, 保证产品质量符合相关规定, 因此产品质量是计量实验室中管理的一个难点。通常情况下，电子原始记录以Excel为载体嵌入LIMS，检校人员需将检测数据手工填入Excel文件，很明显这会带来一定的差错和效率问题。因此，有必要研究如何将检测数据自动采集到电子原始记录和LIMS中。
一、电子原始记录及LIMS概述
仪器数据最终需要采集到电子原始记录及LIMS中。整个LIMS是基于.NET C#的C/S架构，电子原始记录则以Excel为载体，利用控件以受控方式嵌入LIMS系统，即LIMS的Win Form客户端程序通过Office控件将Excel嵌入窗体中。
系统通过Win Form程序和Excel内置VBA程序的结合，实现电子原始记录及自动出证的各项功能。为了降低编制电子原始记录模板的技术门槛以及提高模板的一致性，系统采取“基础模板+项目模板”的结构体系。基础模板，负责把计量检测原始记录共性部分进行提炼合并，包括基本样式、基础信息、内嵌逻辑、通用计算函数等。项目模板，则是按照具体的规程规范，在基础模板基础上编制检校项目数据部分。系统内置的映射机制将电子原始记录与证书自动关联，实现证书的自动生成功能。仪器数据采集就是要解决如何将检测数据自动采集到上述Excel电子原始记录文件中去。
二、接口数据采集
对于带有数据接口（RS232、RS485、USB、GPIB等）的仪器设备，根据生产厂商提供的接口通信协议，可以直接把仪器数据采集到上位机PC中。以实验室常见的几种RS232串口设备为例，如梅特勒质量比较仪、新天JD25测长仪、东日DOTE扭力扳手检测仪等，它们通常分别用于砝码、量块和扭力扳手的检定和校准。
第一种方式，单独编制串口采集小程序，将数据实时采集并解析输出到上位机光标焦点处，如梅特勒质量比较仪、东日DOTE扭力扳手检测仪。这种方式的缺点比较明显：一是需要额外打开采集程序；二是需要人工不断更换电子原始记录中的焦点单元格位置。
第二种方式，将串口采集模块集成到LIMS客户端，这种方式可以扩展出很多有益的功能，比如仪器读数可以实时同步到LIMS界面中显示，检测的路径可以根据模板进行相应的规划。
三、文件格式转换
很多仪器设备自带上位机或工作站，通过其上位机软件的内置报告功能，可将数据按设定格式输出到文本文件（Excel、txt、PDF、Word等），LIMS通过解析并读取这些文件，即文件格式转换方式，实现检测数据自动采集。
这种方式的重点和难点在于如何把不同格式的文本文件和LIMS中相对应的电子原始记录模板进行关联。尽管有些标准器的上位机软件提供了一定的自定义报告格式输出功能，但从实际实施角度，还需LIMS具备灵活的文件解析格式配置功能，即以LIMS的灵活性来解决仪器设备报告的多样性。
Excel内置的VBA提供了这种灵活的扩展性能，借助其简单易懂的文件I/O函数，很容易将其他文本文件的数据按指定格式导入电子原始记录中。在电子原始记录模板中增加一个按钮控件，编写相应的数据解析导入过程（Sub），将它们绑定就可以实现数据一键导入功能。
四、图像识别
上述两种采集方法对仪器设备提出了一定的要求。除此之外，有些设备必须经过一定的改造才可实现数据自动采集。其中，图像识别技术是较为通用的改造方法，它可以自动识别仪器显示屏上的字符，进而采集到上位机中。例如针对静电电压测量仪自动化校准需求，将ORC（光学字符识别）图像识别系统、二维移动平台以及上位机PC集成在一起，实现检测数据非接触自动采集。
五、新时代背景下电子计量检测仪器有效检修维护基本方法
1、电压测量技术
电子计量仪器仪表在稳定运行过程中，工作电压读数会在特定的取值范围内或稳定值。若出现故障，电压读数和仪器工艺参数会发生明显的变化，一般使用电压测量技术进行仪器检修维护。首先，通过采取电压测量技术对仪器关键部位、关键焊接点进行电压测量，根据实际情况和仪器工作原理，有效解决故障原因。同时，电压测量技术在仪器仪表测量准确度校正工作中扮演着重要角色，在故障原因查找、分析解决等流程完毕后，需要保证仪器仪表整体运行质量和原有指标的正常，因此，构建高效的电压测量技术和仪器仪表测量准确度校正融合机制是当前首要解决的重点任务。
2、虚拟化技术
虚拟化技术能够将电子计量检测仪器仪表检修维护硬软件有机融合在一起，逐渐受到质量管理领域相关参与主体的高度重视，同时，虚拟化技术在工业领域和科学技术研究中被广泛应用和推广示范。对于电子计量检测仪器虚拟化技术而言，利用计算机仿真软件或者数据分析系统能够有效简化维修工作流程和维护环节，进而实现自动化和智能化。此外，虚拟化技术有效将利用数据构建三维立体模型，通过可视化图像、3D图像构建虚拟元件，从而快速达到检修维护仪器的目的。一般情况下，虚拟化技术在完成检修维护工作后，还需对检修结果进行数字校验，一方面，电子电路构建的校核源和智能控制模块，借助于虚拟化技术优势，通过简单操作计算机软件全面优化完成电子计量检测仪器仪表性能校核及维护工作流程。若出现一定的故障情况，虚拟化技术可快速做好反馈，将故障原因通过数据信息传输至计算机智能终端和移动终端，逐渐完成仪器基础性维护工作任务。同时，检修维护部门可借鉴西方发达国家虚拟化维护技术，利用数据化模型、可视化图像技术不断提升仪器质量，从而满足企业质量控制管理的内在价值需求。通过时，利用虚拟化技术，构建更为创新的智能校准诊断类技术体系，逐步实现我国电子计量检测仪器可靠性与可维护性的提高。
3、“互联网+”技术
互联网信息化技术不断更新迭代，“互联网+”技术进一步实现了远程智能控制和检测维护工作，因此，互联网传感的相关检测为电子检测仪器仪表维护提供了更多可能性和基础条件。其检修、维护工作原理主要是通过连接标准器、智能手机与电脑等智能终端设备达成，其收集的数据有效传输至计算机分析控制系统，在此基础上，生成电子检测仪器仪表电子证书报告，利用“互联网+”技术不断推进维护工作的深入研究和开展。尤其是“互联网+”技术中的NEMS加速传感器是可快速完成远程维护工作，其主要优势表现为体积较小，稳定性相对较强等。其次，“互联网+”技术在数据化建设方面，发挥数据化机械的优势不断优化完善仪器的实际维护值。与此同时，利用数据化分析可逐渐实现远程智能检修、维护数据记录文件与可视化图像的深度融合，构建维护数据模型，动态地掌握分电子计量仪器的质量运行情况和故障原因，继而促使电子计量检测仪器维护质量得到不断提升。
结语
总之，随着电子原始记录在计量检测实验室的普遍应用，仪器数据自动采集势在必行，它可以进一步提升实验室的工作效率和工作质量，为计量检测智慧实验室整体建设打下基础。由于计量检测实验室包含的仪器设备种类繁多、数字化程度不一，相应的数据采集难有一劳永逸的解决方法，还需针对仪器设备情况，选择合适的技术方法。
参考文献
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[2]黄志娟.浅析如何利用6S管理提升计量检定工作效率[J]现代国企研究, 2019, 06:176+178.