一、生化培养箱与LIMS集成的必要性

1.1 传统管理痛点

• 使用登记依赖纸质表单，信息分散；

• 运行状态依赖人工查看，异常反应滞后；

• 维护与校准无统一提醒机制；

• 使用者权限混乱，缺乏有效监管；

• 审计中缺乏设备溯源支持，存在合规风险。

1.2 纳入LIMS系统的管理优势

• 实现设备台账集中统一；

• 自动采集运行参数，提升数据真实度；

• 与样本流转自动关联，强化可追溯性；

• 形成电子日志、保养提醒、故障预警机制；

• 为设备绩效评估、实验合规检查提供数据基础。

二、纳入流程设计总体框架

将生化培养箱纳入LIMS系统的工作包括：

1. 明确设备管理需求与信息化目标；

2. 完善设备台账信息模型；

3. 构建与设备的接口方式（数据采集或手动录入）；

4. 建立权限、预约、使用登记规则；

5. 集成运行状态监控与报警机制；

6. 配套维护保养与校准记录模块；

7. 配合LIMS其他模块实现样本关联与数据留存。

三、设备信息模型与数据字段设计

在LIMS中，应为生化培养箱构建标准化的设备信息表，便于查询、归档、统计与接口调用。

3.1 设备基础信息字段

3.2 状态字段设计

四、数据采集与通信接口集成

4.1 连接方式分类

方式一：RS485/Modbus串口通讯

• 适用于具备通讯模块的生化培养箱；

• 可通过中间件或数据采集网关接入；

• 支持实时读取温度、湿度、运行状态、报警代码等。

方式二：物联网采集设备

• 对无接口设备安装温湿度记录器；

• 无线传输至LIMS后端数据库；

• 可自定义采集周期（如1分钟/次）；

• 成本低、部署灵活，适用于老设备。

方式三：人工记录/扫码录入

• 对不支持实时采集的设备；

• 设置移动终端扫码填报界面；

• 使用者每次操作需扫码填写设定参数、样品信息。

五、功能模块详细集成方案

5.1 使用登记与预约管理

• 系统中设置“预约”按钮，对每台培养箱开放日历视图；

• 用户选择设备、时间段、用途，提交预约；

• 管理员审核或自动确认；

• 设备入口处张贴二维码，扫码可激活或结束使用并登记。

字段包括：

• 使用人姓名/ID；

• 预约时间段；

• 实验项目编号；

• 样品编号/类型；

• 实际温度设定值；

• 实际光照设定值（如有）；

• 使用结束状态（正常/异常）；

5.2 运行状态实时监控

• 在LIMS主界面设备模块中显示温度、湿度、光照等曲线；

• 多台设备同时监控，支持排序与筛选；

• 报警状态变红显示；

• 点击单台设备可进入详细运行图表与历史数据页面；

• 数据自动以天/周/月维度归档，支持导出。

5.3 报警与故障管理

• 与数据采集端联动，超温、传感器故障、门未关等情况触发报警；

• 弹窗+邮件+微信/短信多渠道提醒；

• 故障记录表自动生成，关联维修记录与处理人；

• 故障历史可按类型、时间、设备统计图表；

• 故障记录永久留痕，满足审计要求。

5.4 校准、维护与保养任务集成

• 每台设备配置“维护计划表”；

• 系统自动按频率（如每季度）生成保养任务；

• 任务派发至责任人，并在待办事项中提醒；

• 保养完成后填报实际维护内容、照片等；

• 校准可上传第三方报告，生成校准合格标签。

字段建议：

• 维护周期、提醒时间、负责人；

• 保养内容列表（如风机除尘、传感器清洁）；

• 校准报告编号、单位、有效期；

• 维保完成时间、审核人。

5.5 与样本/实验数据的关联功能

• 使用者在样本信息录入时可选择“使用设备”；

• 样本与设备运行参数一一匹配；

• 若后续数据存在问题，系统可回溯当时培养条件；

• 提升数据解释能力与结果复查效率；

• 支持审计过程中导出“设备-样本”关联报表。

六、权限与流程控制机制

6.1 用户权限等级划分

6.2 审批与流程控制

• 设定部分操作需管理员审批（如跨时间预约、高温运行）；

• 每项操作留痕，记录操作人、时间、内容；

• 系统支持设置日志不可删除，符合审计要求。

七、部署与应用建议

7.1 项目推进路径

1. 调研设备现状，统计联网可行性；

2. 搭建试点环境（选取1~2台联网设备试点）；

3. 定制字段与功能模块，培训关键用户；

4. 分批接入设备，逐步实现全覆盖；

5. 年度评估使用率、异常率、数据留存完整性。

7.2 系统部署形式

• 小型实验室建议部署在本地服务器或虚拟机中；

• 大型科研平台、跨单位实验室建议采用私有云/混合云架构；

• 所有数据每日备份，并配套容灾策略。

八、常见问题与优化建议