iLabService释普科技环境压差智能监控保远程实时监管

 

依靠实时监测系统保护生命科学实验室资产及环境安全

 

引言
 

当实验室因客观原因使得科研人员无法进入实验场所导致现场操作人员紧缺，这时实验室远程监管运行设备及环境就显得尤为重要。对实验室内重要资产和环境采用24/7的实时、远程监测，包括实验室的各类设备监测，如冷藏、低温储存等;环境监测，如环境条件、振动和洁净室;设施监测，如建筑物通道、备用发电机和不间断电源。本篇文章将讨论实验室或生命科学设施中的关键数据，以及利用实时采集系统对重要数据进行监测的重要性。

生命科学领域的实验窒是非常有必要采用24/7实时监管的方式对实验室内重要的设备和环境进行监控，这包括实验室环境监控与设备监控。


 

实验室设备监控

 

低温存储设备

冰箱与冰柜是所有生命科学实验室都需要进行远程监测的最关键的资产之一。这些设备存储了价值连城的样本，很多甚至是公司的知识产权和宝贵的实验成果，如试剂样本。此外，许多设备处于非人工现场操作的独立运行状态之中，拥有一个可以允许科学家随时随地查看设备运行状况的系统，对实验样本以及实验室运营、监管都至关重要。随着设备在使用过程中不断地更新迭代，拥有一个工业级和专业的监测系统可以有效地降低资产损失的风险。在实验室中，低温存储设备任何微小的故障都需要及时处理，以保证重要实验资产的安全，哪怕一秒都耽误不得。

需要监控的关键参数:温度和门开关次数。在某些情况下，电力消耗也是一个有价值的参数，可以更好地分析设备的运行状况。


 

超低温存储设备

液氮杜瓦瓶和低温储罐用于对温度敏感样本的长期存储。一般来说，培养箱的存储环境决定了实验样本99%的寿命，因此保持稳定的存储条件是非常有必要的。由于存储容器、罐装 周期以及装置的多样性，科研人员必须要对其所有因素进行实时监控，以保证存储样本的有效性和实验结果的精准度。

需要监测的关键参数：液氮液位和温度。在资产受到损害之前，这些液位可以通过温度来准 确地确定是否有变动和基于低級别的警报，这为重新填充液氮提供了充裕的时间。即使是自动灌装设备，仍然需要通过监控以保障其运行和功能。

 

培养箱

培养箱需要保持恒定的温度和气体浓度，使生长细菌、细胞或其他样本能够在适当的环境牛 培养。如果参数异常，哪怕很短的时间，实验也会被破坏，导致样本存活率受损或有价值的 样本丢失。因此，箱体内部温度及气体浓度的准确性和稳定性对任何实验是至关重要的。在 某些情况下，如体外人工受精(IVF）或临床试验，可能会面临更大的风险。培养箱所在的 实验室环境往往容昜被忽视，从而影响培养箱内气体浓度的稳定性。这就是为什么要使用校 准的传感器，以及实时监测的环境参数，因为这对保持培养箱处于高效运行的状态至关重要。

需要监测的关键参数：箱体内温湿度、二氧化碳浓度、氧气浓度、pH值、智能报警器、备 用电源(如UPS和备用发电机）、箱体震动和门开关次数。培养箱的远程智能预警通知，会提 醒科硏人员需要注意培养箱监测数据异常。虽然培养箱可以提供关于警报原因和信息的数 据，但与第三方独立传感器相比缺少精准参数信息。如果可能，应使用第三方传感器获取所有相关培养箱参数的独立校准数据，来保障双重校准。

 

实验室环境监控

 

实验动物养殖中心

实验动物养殖中心需要时刻关注动物的各项生命体征是否良好。然而在实验室中，工作人员 及设备会频繁进出该场所，导致动物指标波动，对实验结果带来影响。考虑到这一点，实时 监控环境参数不仅是为了给实验动物提供合适的生存环境，更是对不断变化中的环境参数进行监控，从而更好地溯源排除干扰因素。 需要监测的关键参数：温度、相对湿度、压差、光强度和氨气浓度。此外，不同类型的动物实验可能需要对不同的参数进行监测。


 

实验室和库房的环境参数

在实验室和库房中，环境参数会严重影响设备损耗、实验结果、能源消耗和产品质量，尤其 是电子设备或医疗设备。冷冻农场(Freezerfarms）中大量的设备要进行散热，需要持续 的对环境进行降温冷却。当采暖、通风和空调系统(HVAC)仍然保持温度恒定时，会提高 环境中湿度，从而损害房间中的电子设备。此外，天气条件同样会极大地影响内部的环境参数发生较大变化。

需要监测的关键参数：温度和相对湿度。在面积较大的区域和低温房间里，需要多点位监控，但这取决于点位的大小和监测的内容。
 

洁净室

在对洁净室进行监控时，需要对不同的样本类目不同的参数变化进行监测。这些固定的监测 参数以及监测频率，也会根据不同实验室对应遵守的法规而变化。在任何情况下，重要的是要清楚地定义和理解洁净室中必须控制的环境参数，以便在审计时证明其实验室的合规性。 需要监测的关键洁净室参数：温度、相对湿度、压差、挥发性有机物、粒子计数、层流罩、生物安全柜、其他相关设备

设施监控
 

门禁管理

考虑到安全因素，对所有进出实验室人员进行管控是很重要的，尤其是在实验室关闭期间。 需要监控的关键参数：关键人员的访问权限、建筑入口的监控视频，门开关（即使不在限制 的区域内，监控实验室门开关情况为采暖、通风和空调系统提供数据支持，以及其他数据分析，因此也需要监控）。

 

不间断电源

 

不间断电源(UPS)是一种含有储能装置的电池。当它被连接的主电源断电时，它就会“启动”。UPS连接得一般都是实验室内极其重要的设备，但每个UPS的使用寿命是有限的，因此基于UPS供电的设备数量和消耗的能量也必须进行监控。

要监控的关键参数：UPS开/关，UPS的使用寿命。实验室内一旦停电即表明设备依赖于UPS，实时监控将提供发生异常的时间线和问题点。

 

结语

 

生命科学行业现在正面临着许多挑战，当前阶段因新冠而面临的实验室关闭导致了严峻的运营压力。因此，现在比以往任何时候都更有必要建立一个强大的实验室和设施监测系统。

除了可以应对目前的全球性疫情，常规性的实验室运行也将受益于一个强有力的监管方案， 这能有效保障对实验过程及结果的支持。实验室及时掌握关于重要设备和环境的实时监测数 据，可以消除实验中的变量，从而降低风险，优化标准操作程序的执行，实现研究数据可追 潮性。重要的是，任何监控解决方案要想实现实时数据收集，必须要使用工业级硬件并提供第三方数据源和独立于被监控的设备。

实验室中存储了大量昂贵的实验样品、知识产权、设备。对于制药公司、血液及组织库、医院甚至学术研究机构来说，必须有前瞻性的保障措施来保护科学资产。任何情况下都要确保基础设施的正常运行。在紧急情况下，远程监控备用发电机上的故障点可以确保您的设施始终处于正常运行状态。