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实时监测易如反掌

  选择适合的数据监测系统是一个复杂的过程,需要反复考量某种系统的优点和缺点。长期以来,只有分散式系统和集中式系统供企业选择,如今有了混合式系统,生产情况的实时监测变得易如反掌。

制药公司和生物技术公司深知,保持试验箱、培养箱、研究实验室以及储藏设施内稳定的温度和湿度至关重要。温度和相对湿度等重要参数的显著变化可对最终产品的质量产生不利影响,或导致企业无法获得必要的监管批准。因此,连续可靠的环境条件监测和数据收集显得格外重要。

对于接受稳定性测试的产品或储存在仓库内的制成品,温度和湿度条件的历史记录均受到监管机构的严格审查。若资料缺失,监管机构可能会追究其中的原因。如果实验室或储藏系统出现故障 ,比如由于停电造成低温箱内的温度升高,此时,监测系统将立刻通知您,以便迅速解决问题,而未能及时解决问题的企业可能因产品报废遭致巨大损失,或是产品召回,亦或法律诉讼的潜在成本,甚至企业的声誉也会受到严重影响。随着原材料成本的居高不下,企业的愿望是尽一切可能避免因不精确的数据收集而产生的浪费,此时装备一套可靠的监测系统是不可或缺的。

对于试验箱以及低温箱、实验室、仓库等储藏设施,目前市场上有两种连续监测技术:分散式系统和集中式系统,每种系统各有其优点和缺点。现在,第三种监测系统——混合式系统已经问世,它兼具分散式和集中式系统的最佳特性。

分散式系统–图表记录仪

图表记录仪是目前市场上最常见的监测系统。70多年来,这种系统(通常为模拟式)一直被视为温度和相对湿度条件监测领域的行业标准。

单个的图表记录仪利用简单的纸、墨监测温度和湿度,它们分别安装于设施中有监测需要的地点,因此被称为“分散式”系统。这也是它们最大的优势之一,即便某个图表记录仪失效,其他图表记录仪仍将继续工作。

然而,在大型设施内,操作者无法同时对全部图表记录仪进行跟踪,出现超容许范围(OOT)条件或者发生停电或设备故障时,往往也没有报警。此外,由于图表记录仪是带有大量运动部件的机械装置,发生故障的可能性很大。如墨水用完,图表记录仪的纸带受潮等,这些问题看似微小,但却直接导致读数精度出现差错,修理所耗费的时间也对生产过程产生影响。

图表记录仪的另一个缺点在于,记录在图表上的数据使用起来不方便,若要对多个图表进行分析,必须先以手动方式传输多个监测点的数据。此外,图表记录仪无法远程查看,需要专人现场查看数据记录是否有条不紊,并且确保设备的正常运转。同时,来自图表记录仪的数据不便于备份,因为所收集的数据不是电子形式的,这将影响数据收集的可靠性以及数据检索能力。

在数字时代的今天,图表记录仪似乎难逃与黑胶唱片和旋转拨号电话同样的命运。然而,由于图表记录仪的应用由来已久并且符合监管标准,它们被视为熟悉的“遗留”系统。为此,用现代方式取代这种原有的系统,难免阻力重重。

集中式系统——远程传感器

集中式监测系统将数据记录带入数字时代。该系统由一组与中央输入面板或者多路复用器连接的远程传感器组成,其功能包括远程数据显示、报警和报告。与图表记录仪不同,该系统无需手动方式收集数据,因此节省大量的时间。

系统采集的数据将进入中央控制系统,方便集中查看。集中式监测系统将提供全面的多级报警能力,便于在电脑上查看长期趋势数据,与图表记录仪相比,更容易对收集的数据进行分析。

然而,它也有不足之处。安装集中式监测系统的初始成本很高,增加后续的额外监测点时,需要借助外部安装或者必须对中央硬件(例如多路复用器)进行扩展,费用也将十分高昂。此外,新增监测点所需的特殊接线也很昂贵。

令人担心的是,千里之堤溃于蚁穴。换句话说,由于通过同一个硬件对所有传感器信号进行集中处理,线路上的某个问题可能导致所有数据失真,就像老式的圣诞彩灯那样,一个灯泡坏了可能造成整串都不亮。此外,电脑死机、网络、电源故障或其他意外事件很可能造成集中式系统的数据丢失或者报告错误。对于某些系统而言,只能在中央地点而不是所有地点查看或检索数据。

两全其美的解决方案

混合式系统兼具集中式和分散式监测技术的优点。由于每个监测点本身是一个数据记录仪而不仅仅是传感器,该系统具有图表记录仪的冗余度和简单性;同时,由于各个数据记录仪之间网络化的连接,该系统具有集中式系统的卓越功能性。

联网式自主记录仪名副其实,由一个独立记录仪的网络组成,以内置的锂电池为电源。每个记录仪是一个自主数据收集装置,并且接入设施的现有电脑网络,无需购买和安装昂贵的集中式系统。每个装置具有集成的温度传感器或湿度传感器、内存时钟和实时报警功能。

所有历史数据按照客户设定的时间间隔下载至电脑服务器。例如,企业可以将系统设定为每周或者每月进行一次数据归档,无需持续下载或者以人工方式收集数据。与图表记录仪不同的是,固态混合式系统没有活动部件,因而很少需要维护。

至于不得不提的成本因素,混合式系统并不意味着巨大的投资。单个的数据记录仪价格相对低廉,且可逐步增加。而令很多图标记录仪客户烦恼的是,由于图表记录仪是手动的,需要经常更换图表和记录笔,运行的成本随着时间的推移将不断上升,此外,还要对它们进行定期的维护。

选择适合的数据监测系统是一个复杂的过程,需要反复考量某种系统的优点和缺点。长期以来,只有两种数据监测系统可供企业选择,有了混合式系统,生产实时监控变得易如反掌。混合式系统为企业带来两全其美的解决方案,不仅易于安装和维护,而且兼具精确性和可靠性 ,成本亦非常合理。