赛默飞CO2培养箱311 LDAP/AD 集成如何实现?

在大型生物医药平台或 GMP 车间,越来越多的设备被纳入统一资产与身份管理体系。将 311 培养箱产生的数据、警报与操作权限统一至域控(AD)或 LDAP 目录,可实现——

单点登录(SSO):人员离岗即失效,减少本地密码泄露;

集中审计:配合 SIEM 统一留痕,满足 FDA 21 CFR Part 11、EU-GMP Annex 11 等法规;

生命周期同步:当员工调岗或离职,目录侧一键失效账户,而无需逐台设备手动删除。

一、引言:为何要做目录集成

在大型生物医药平台或 GMP 车间,越来越多的设备被纳入统一资产与身份管理体系。将 311 培养箱产生的数据、警报与操作权限统一至域控(AD)或 LDAP 目录,可实现——

  1. 单点登录(SSO):人员离岗即失效,减少本地密码泄露;

  2. 集中审计:配合 SIEM 统一留痕,满足 FDA 21 CFR Part 11、EU-GMP Annex 11 等法规;

  3. 生命周期同步:当员工调岗或离职,目录侧一键失效账户,而无需逐台设备手动删除。


二、311 原生通信与身份特性解析

  1. 本机控制:311 使用 Enviro-Scan 面板,支持本地 PIN 码和参数锁定,但未内建 LDAP 客户端;所有目录集成只能在“外部系统层”完成。

  2. 数据输出

    • RS-485/Modbus(选购 190523 Kit)

    • 0–1 V / 4–20 mA 模拟量板卡(190544 Kit)

    • USB 导出 CSV(内置)

  3. 远程监控生态:Thermo Smart-Vue、DeviceLink Connect、Connect Edge 均可采集 311 数据,并在服务器/云端提供 Web UI 与 API,其中 Smart-Vue PRO Server 原生支持 LDAP/AD 绑定。


三、总体架构设计

text复制编辑┌──────────────┐
│AD / LDAP域控│
└──────┬───────┘
       │(LDAPS 636)
┌──────┴────────────┐
│Smart-Vue / SCADA  │←HTTPS/OPC UA→上层 LIMS
│Edge Server        │
│• 启动 LDAP Auth    │
│• OPC UA / REST API│
└──┬───────┬───────┘
   │RS-485 │USB
┌──┴───┐  ┌┴───┐
│311-1│  │311-2│ …(n 台)
└─────┘  └─────┘

核心思想:把 311 视为“数据节点”,由 Edge Server 统一采集;所有用户只登录 Edge Server,即可查看实时曲线、下载日志、下发设定,而 Edge Server 再通过串口或 USB 与培养箱对话。这样就把目录认证层与设备控制层彻底隔离,既免去在设备上刷固件,又满足安全要求。


四、部署准备清单

类别组件关键参数数量示例
硬件RS-485-to-TCP/IP 网关支持 Modbus RTU⇄TCP,隔离 2 KV1 ∶ 每 8–10 台 311
软件Smart-Vue PRO 或 Ignition SCADA含 LDAP Module + OPC UA1 套
目录AD 域或 OpenLDAPLDAPS 开启,TLS 证书有效已存在
线缆屏蔽双绞线 RS-485120 Ω 终端电阻按距离配

五、实施步骤(八步走)

  1. 启用 311 串口

    • 断电→装 190523 RS-485 Kit→配置 CONFIGrS 参数,设定 9600 8N1

  2. 布线

    • 多台 311 串连成 Bus,星形需加中继;末端插 120 Ω;

  3. Edge Server 安装

    • 选 Linux LTS;部署 Smart-Vue PRO(或 Ignition);安装 LDAP/Auth 模块;

  4. Modbus RTU 映射

    • 根据 Thermo Map(寄存器 40001=温度,40003=CO₂)在 Edge Server 创建 Tag

  5. 开启 LDAPS

    • 在域控导出公钥链,Edge 导入 truststore;配置 ldap.url = ldaps://ad.example.com:636

  6. 用户组映射

    • Admin:读/写设定、导出 CSV

    • User:只读曲线、报警确认

    • AD 建 CN=CO2_AdminsCN=CO2_Users;在 Edge把组映射到权限集:

  7. 单点登录验证

    • 浏览器访问 Edge Server,输入域账号;成功后应见仪表盘;

  8. 审计日志落地

    • Edge 开启 Audit to SQL;每日 02 : 00 导出增量到 SIEM;文件加 SHA-256。


六、权限与安全细节

  1. 最小权限:若无下发设定需求,可令所有人只读;写权限仅授 QC 主管。

  2. 双因子:Edge Server 可叠加 TOTP;在域环境受限时,采用 RADIUS-to-LDAP 网关。

  3. 防火墙

    • RS-485 网关 ←→ Edge:物理隔离 VLAN;

    • Edge ←→ AD:仅放行 636/LDAPS;

    • Edge Web:仅 443,启用 HSTS。

  4. 证书续期:使用企业 ACME 私有 CA;Edge Server 自动轮换 TLS 证书。


七、合规验证与 IQ/OQ

阶段验证要点方法
IQ硬件安装正确、序列号登记巡检表签字
OQLDAP 登录成功、权限符合矩阵脚本批量登录测试
PQ7×24 数据完整、报警能邮件比对 Edge vs CSV 导出

通过上述三阶段,可佐证“目录认证 + 审计追踪”符合 Part 11/Annex 11 对电子记录与电子签名的技术要求。


八、常见问题与排查

  1. 无法读数:检查 RS-485 总线终端阻抗与地址冲突;311 端地址可在 CONFIG->Adr 调整。

  2. 域登录慢:Edge 与 AD 时钟不同步;配置 ntpdate 相同上游。

  3. 报警邮件不发:Edge 防火墙未放行 587/SMTP;或域帐户缺少 mail 属性。

  4. CSV 时间错位:311 面板时间未同步,建议每月手动校正或安装 NTP-RS485 时钟盒。


九、总结与展望

Thermo 311 自身不支持直接跑 LDAP 客户端,但凭借 RS-485/USB 开放接口与 Thermo Smart-Vue 或第三方 SCADA,即可在网关层实现域控集成。该策略具有:

  • 原设备零修改——无需刷固件,不影响质保;

  • 多厂商统一管理——同网关还能接入 310/3710 等家族设备;

  • 完全可逆——断开网关 311 仍可本地独立运行。

未来若升级至 i160/Vios 160i,则可直接启用 DeviceLink Connect+OPC UA,与同一 Edge Server 共享目录认证,进一步简化维护。


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