IT201900007242A1 - METHOD FOR THE CONTINUOUS CONTROL AND MANAGEMENT OF ANALYZERS AND THE RELATIVE FLOW OF DATA DETECTED FOR LABORATORY PURPOSES - Google Patents
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Description
Titolo: METODO PER IL CONTROLLO E GESTIONE DI ANALIZZATORI IN CONTINUO E DEL RELATIVO FLUSSO DI DATI RILEVATI A FINI DI LABORATORIO Title: METHOD FOR THE CONTROL AND MANAGEMENT OF CONTINUOUS ANALYZERS AND THE RELATIVE FLOW OF DATA COLLECTED FOR LABORATORY PURPOSES
D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION
Il presente trovato ha come oggetto un metodo per il controllo e gestione di analizzatori in continuo e del relativo flusso di dati rilevati a fini di laboratorio. The present invention relates to a method for the control and management of continuous analyzers and the related data flow detected for laboratory purposes.
I laboratori preposti all'esecuzione di misure e rilievi specifici devono sottostare alle prescrizioni della norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025 "Requisiti generali per la competenza dei laboratori di prova e di taratura” al fine di poter ottenere l'accreditamento (ottenendo cioè una attestazione della validità delle loro misure in ottemperanza ai dettami della citata norma). The laboratories responsible for carrying out specific measurements and surveys must comply with the requirements of the UNI CEI EN ISO / IEC 17025 "General requirements for the competence of testing and calibration laboratories" in order to be able to obtain accreditation (ie obtaining a attestation of the validity of their measures in compliance with the dictates of the aforementioned rule).
Le misure eseguite nei laboratori sono quindi particolarmente affidabili ed accurate, ma non consentono generalmente il monitoraggio continuativo dei parametri indagati. The measurements performed in the laboratories are therefore particularly reliable and accurate, but do not generally allow the continuous monitoring of the investigated parameters.
Inoltre i risultati ottenuti in laboratorio si ottengono dopo un certo tempo rispetto al prelievo dei campioni su cui si svolgono le misure e, a volte, questo ritardo può essere inaccettabile per alcuni specifici scopi. Furthermore, the results obtained in the laboratory are obtained after a certain time with respect to the taking of the samples on which the measurements are carried out and, at times, this delay may be unacceptable for some specific purposes.
In particolare, relativamente alle verifiche eseguite sull'acqua destinata al consumo umano (proposte unicamente a titolo orientativo ed indicativo di uno dei possibili settori di applicazione del presente trovato), esistono delle prescrizioni normative (ad esempio la Direttiva UE 2015/1787 e la modifica degli allegati del D.Lgs.31/2001 concernente la qualità delle acque destinate al consumo umano pubblicata nella Gazzetta Ufficiale n.192, del 18 Agosto 2017) che permettono che i programmi di controllo comprendano un processo continuo di verifica, in abbinamento alle tradizionali analisi di laboratorio. In particular, with regard to the checks carried out on water intended for human consumption (proposed only as a guide and indicative of one of the possible fields of application of this invention), there are regulatory requirements (for example the EU Directive 2015/1787 and the modification of the annexes of Legislative Decree 31/2001 concerning the quality of water intended for human consumption published in the Official Gazette no.192, of 18 August 2017) which allow the control programs to include a continuous process of verification, in combination with the traditional laboratory analysis.
Un simile risultato non è però ottenibile, attualmente, in maniera strutturata, lasciando ad ogni gestore di impianti di trattamento di acqua per consumo umano la scelta delle modalità attraverso le quali ottemperare agli obblighi normativi. However, such a result is currently not obtainable in a structured manner, leaving each operator of water treatment plants for human consumption the choice of the methods through which to comply with regulatory obligations.
Compito principale del presente trovato è quello di risolvere i problemi sopra esposti, proponendo un metodo per il controllo e gestione di analizzatori in continuo e del relativo flusso di dati rilevati a fini di laboratorio che permetta di ottenere dati affidabili ed accurati in continuo. The main aim of the present invention is to solve the above problems, proposing a method for the control and management of continuous analyzers and of the relative flow of data detected for laboratory purposes which allows to obtain reliable and accurate data continuously.
Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato è quello di proporre un metodo per il controllo e gestione di analizzatori in continuo e del relativo flusso di dati rilevati a fini di laboratorio al fine di permettere il raffronto di tali dati con risultati di misure eseguite in laboratorio ed assicurare, pertanto, la validità dei risultati. Within this aim, an object of the invention is to propose a method for the continuous control and management of analyzers and the relative flow of data detected for laboratory purposes in order to allow the comparison of said data with measurement results. performed in the laboratory and therefore ensure the validity of the results.
Un altro scopo del trovato è quello di proporre un metodo per il controllo e gestione di analizzatori in continuo e del relativo flusso di dati rilevati a fini di laboratorio che permetta di configurare un sistema destinato alla misura ed al controllo di parametri chimico, fisici, biologici efficiente e sicuro. Another object of the invention is to propose a method for the control and management of continuous analyzers and the relative flow of data detected for laboratory purposes which allows to configure a system intended for the measurement and control of chemical, physical and biological parameters. efficient and safe.
Ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un metodo per il controllo e gestione di analizzatori in continuo e del relativo flusso di dati rilevati a fini di laboratorio di costi contenuti relativamente semplice realizzazione pratica e di sicura applicazione. A further object of the present invention is to provide a method for the control and management of continuous analyzers and of the relative flow of data detected for laboratory purposes with low costs, relatively simple to carry out in practice and safe to apply.
Questo compito e questi scopi vengono raggiunti da un metodo per il controllo e gestione di analizzatori in continuo e del relativo flusso di dati rilevati a fini di laboratorio che consiste nel This task and these aims are achieved by a method for the control and management of continuous analyzers and the relative flow of data collected for laboratory purposes which consists of
- identificare almeno un parametro analitico da esaminare; - identify at least one analytical parameter to be examined;
- rintracciare almeno un analizzatore in continuo idoneo al rilievo dell'almeno un parametro oggetto di indagine con modalità, accuratezza ed affidabilità conformi alle prescrizioni della norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025; - trace at least one continuous analyzer suitable for detecting the at least one parameter under investigation with methods, accuracy and reliability that comply with the requirements of the UNI CEI EN ISO / IEC 17025 standard;
- eseguire analisi di laboratorio del medesimo almeno un parametro analitico per un relativo raffronto con i dati forniti dall'almeno un analizzatore in continuo; - carrying out laboratory analysis of the same at least one analytical parameter for a relative comparison with the data supplied by the at least one continuous analyzer;
- procedere alla validazione dell'almeno un parametro rilevato dall'almeno un analizzatore in continuo, secondo almeno una delle tecniche previste dalla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025; - proceed with the validation of the at least one parameter detected by the at least one continuous analyzer, according to at least one of the techniques provided by the UNI CEI EN ISO / IEC 17025 standard;
- accreditare l'almeno un parametro rilevato dall'almeno un analizzatore in continuo attraverso una verifica da parte di un ente preposto; - crediting the at least one parameter detected by the at least one continuous analyzer through a verification by a competent body;
- avviare un monitoraggio protratto nel tempo, anche in continuo, dell'almeno un parametro analitico rilevato attraverso l'almeno un analizzatore in continuo, validato ed accreditato, acquisendo e registrando i dati rilevati dal medesimo. - initiate a monitoring protracted over time, even continuously, of the at least one analytical parameter detected through the at least one analyzer in continuous, validated and accredited, acquiring and recording the data detected by the same.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, del metodo per il controllo e gestione di analizzatori in continuo e del relativo flusso di dati rilevati a fini di laboratorio secondo il trovato, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui: Further characteristics and advantages of the invention will become clearer from the description of a preferred, but not exclusive, embodiment of the method for the continuous control and management of analyzers and of the relative flow of data detected for laboratory purposes according to the invention, illustrated by way of title indicative and not limiting, in the accompanying drawings, in which:
la fig.1 rappresenta, in vista schematica, un sistema che implementa il metodo per il controllo e gestione di analizzatori in continuo e del relativo flusso di dati rilevati a fini di laboratorio secondo il trovato. Fig. 1 is a schematic view of a system which implements the method for the continuous control and management of analyzers and the relative flow of data detected for laboratory purposes according to the invention.
Con particolare riferimento a tali figure è indicato globalmente con 1 un sistema che implementa un metodo per il controllo e gestione di analizzatori in continuo 3 e del relativo flusso di dati rilevati a fini di laboratorio. With particular reference to these figures, the reference numeral 1 generally designates a system that implements a method for the control and management of continuous analyzers 3 and the relative flow of data detected for laboratory purposes.
Con la dicitura "analizzatore in continuo" si intende un particolare sensore o trasduttore o apparecchio idoneo ad un monitoraggio continuativo di un certo parametro analitico di una predefinita matrice ambientale: tale analizzatore è quindi costantemente in contatto (anche indiretto, se necessario) con la matrice ambientale e/o una sua parte per l'acquisizione di dati. The term "continuous analyzer" means a particular sensor or transducer or device suitable for continuous monitoring of a certain analytical parameter of a predefined environmental matrix: this analyzer is therefore constantly in contact (even indirectly, if necessary) with the matrix environmental and / or a part of it for data acquisition.
Il metodo secondo il trovato prevede l'esecuzione di una serie di fasi consecutive. The method according to the invention provides for the execution of a series of consecutive steps.
In primo luogo è necessario identificare almeno un parametro analitico da esaminare: più precisamente sarà necessario identificare l'analita da controllare e la specifica modalità di controllo alla quale sottoporlo (ad esempio valutare se sia necessario misurare la concentrazione rispetto al volume o rispetto alla massa e quali unità di misura utilizzare). First of all, it is necessary to identify at least one analytical parameter to be examined: more precisely, it will be necessary to identify the analyte to be controlled and the specific control method to which it should be subjected (for example, to evaluate whether it is necessary to measure the concentration with respect to volume or with respect to mass and which units of measurement to use).
In linea generale il parametro analitico da esaminare potrà essere scelto tra parametri ambientali di qualsiasi tipo (pur non essendo rigorosamente destinato unicamente a questi), quali ad esempio i parametri di matrici ambientali (allo stato solido, liquido o gassoso). In general, the analytical parameter to be examined can be chosen among environmental parameters of any type (although not strictly intended for these only), such as the parameters of environmental matrices (in the solid, liquid or gaseous state).
A titolo puramente esemplificativo e non limitativo, si specifica che l'almeno un parametro analitico oggetto di indagine potrebbe essere del tipo preferibilmente scelto tra: la concentrazione di almeno uno specifico analita; la conducibilità elettrica; la concentrazione di ioni H+, cioè il pH; la concentrazione di almeno uno specifico contaminante biologico; l'ossidabilità; il carbonio organico totale. Non si esclude comunque di eseguire l'indagine su diversi parametri analitici che possano risultare rilevanti per specifiche applicazioni. Purely by way of non-limiting example, it is specified that the at least one analytical parameter under investigation could be of the type preferably selected from: the concentration of at least one specific analyte; electrical conductivity; the concentration of H + ions, i.e. the pH; the concentration of at least one specific biological contaminant; oxidability; the total organic carbon. However, it is not excluded to carry out the investigation on various analytical parameters that may be relevant for specific applications.
Si specifica inoltre che lo specifico analita che può essere oggetto di misurazioni potrebbe preferibilmente essere scelto tra metalli, semimetalli, non metalli, sali, ioni, spore, tracce di polimeri, tracce di farmaci, tracce di biocidi, residui organici, idrocarburi e combinazione degli stessi. It is also specified that the specific analyte that can be measured could preferably be chosen from metals, semimetals, non-metals, salts, ions, spores, traces of polymers, traces of drugs, traces of biocides, organic residues, hydrocarbons and combination of themselves.
A titolo esemplificativo, per la verifica sull'acqua potabile in Italia si specifica che l’acqua deve essere conforme ad una serie di parametri microbiologici (Decreto legislativo 31/2001, parte A) e chimici (parte B), nonché parametri indicatori (parte C) non direttamente correlabili a rischi per la salute, ma indicatori di modifiche della qualità delle acque (Allegato I). By way of example, for the verification of drinking water in Italy it is specified that the water must comply with a series of microbiological parameters (Legislative Decree 31/2001, part A) and chemical (part B), as well as indicator parameters (part C) not directly related to health risks, but indicators of changes in water quality (Annex I).
I parametri chimici individuati dal decreto includono tutti i parametri della Direttiva 98/83/CE, adottando gli stessi valori o, in taluni casi, criteri più stringenti, come nel caso del dei “trialometani” il cui valore di parametro di 100 microgrammi/litro è stato ridotto a 30 microgrammi/litro. Inoltre, per garantire un più elevato grado di tutela della salute, sono stati inseriti parametri stabiliti in base al principio della sussidiarietà, che tengono conto delle caratteristiche delle risorse idriche e dei sistemi idro-potabili del territorio nazionale. The chemical parameters identified by the decree include all the parameters of Directive 98/83 / EC, adopting the same values or, in some cases, more stringent criteria, as in the case of the "trihalomethanes" whose parameter value is 100 micrograms / liter was reduced to 30 micrograms / liter. Furthermore, to ensure a higher degree of health protection, parameters established on the basis of the subsidiarity principle have been included, which take into account the characteristics of the water resources and hydro-drinking systems of the national territory.
Per quanto riguarda il controllo di fattori di rischio chimico non inclusi in allegato I, non oggetto di ordinario controllo, il decreto 31/2001 stabilisce che le acque destinate al consumo umano non devono contenere microrganismi e parassiti, né altre sostanze, in quantità o concentrazioni tali da rappresentare un potenziale pericolo per la salute umana. As regards the control of chemical risk factors not included in Annex I, not subject to ordinary control, the decree 31/2001 establishes that water intended for human consumption must not contain microorganisms and parasites, or other substances, in quantities or concentrations such as to represent a potential danger to human health.
Può inoltre emergere la necessità di verificare e misurare la presenza di sostanze e di microrganismi per i quali non sono stati fissati valori di parametro, qualora vi sia motivo di sospettare la presenza in quantità o concentrazioni tali da rappresentare un potenziale pericolo per la salute umana. La fissazione di valori per parametri aggiuntivi è di competenza dello Stato. It may also arise the need to verify and measure the presence of substances and microorganisms for which parameter values have not been set, if there is reason to suspect their presence in quantities or concentrations that represent a potential danger to human health. The setting of values for additional parameters is the responsibility of the state.
I parametri e i valori parametrici della direttiva, così come il recepimento nazionale di questi, sono basati sulle conoscenze scientifiche disponibili, tenendo conto del principio di precauzione, al fine di garantire che le acque possano essere utilizzate e consumate in condizioni di sicurezza nell'intero arco della vita. In generale, i valori parametrici individuati si fondano sugli orientamenti stabiliti dall'Organizzazione mondiale della Sanità (WHO). The parameters and parametric values of the directive, as well as the national transposition of these, are based on the scientific knowledge available, taking into account the precautionary principle, in order to ensure that water can be used and consumed safely throughout the entire period. of life. In general, the parametric values identified are based on the guidelines established by the World Health Organization (WHO).
Una volta identificato il parametro analitico da indagare, risulta necessario rintracciare almeno un analizzatore in continuo 3 idoneo al rilievo dell'almeno un parametro oggetto di indagine con modalità, accuratezza ed affidabilità conformi alle prescrizioni della norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025. Once the analytical parameter to be investigated has been identified, it is necessary to find at least one continuous analyzer 3 suitable for detecting the at least one parameter under investigation with methods, accuracy and reliability that comply with the requirements of the UNI CEI EN ISO / IEC 17025 standard.
In particolare è possibile eseguire questa ricerca studiando le performance delle principali apparecchiature esistenti sul mercato destinate ad essere installate fisse in un rispettivo impianto per monitorare un parametro. Le apparecchiature di minore costo (che attualmente sono quelle maggiormente utilizzate) permettono unicamente di verificare il mantenimento del parametro analitico oggetto di indagine al di sotto di un valore di soglia, fornendo un segnale di allarme in corrispondenza del superamento della soglia. In particular, it is possible to carry out this research by studying the performance of the main equipment existing on the market intended to be installed fixed in a respective plant to monitor a parameter. The lower cost devices (which are currently the most widely used) only allow to verify the maintenance of the analytical parameter under investigation below a threshold value, providing an alarm signal when the threshold is exceeded.
Tali apparecchiature non sono adatte per assolvere alle esigenze specifiche del metodo secondo il trovato. Such apparatuses are not suitable for fulfilling the specific requirements of the method according to the invention.
Si rende necessario infatti selezionare apparecchiature più sofisticate, i cui analizzatori in continuo 3 siano in grado di eseguire una misura del parametro analitico di interesse, assicurandosi che tale misura presenti una accuratezza ed una affidabilità sufficienti secondo quanto prescritto dalla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025. In fact, it is necessary to select more sophisticated equipment, whose continuous analyzers 3 are able to perform a measurement of the analytical parameter of interest, making sure that this measurement has sufficient accuracy and reliability as required by the UNI CEI EN ISO / IEC standard. 17025.
La ricerca di apparecchiature specifiche, comprendenti l'almeno un analizzatore in continuo 3, potrebbe quindi risultare complessa per specifici parametri analitici (per i quali attualmente potrebbero non esistere apparecchiature ad installazione fissa così sofisticate), ma si evidenzia come, in termini generali, la stessa possa essere condotta tra apparecchiature di tipo noto. The search for specific equipment, including at least one continuous analyzer 3, could therefore be complex for specific analytical parameters (for which such sophisticated fixed installation equipment may not currently exist), but it should be noted that, in general terms, the itself can be conducted between known types of equipment.
Nel caso in cui una specifica apparecchiatura non sia disponibile sul mercato, si potrà commissionare la stessa, definendo le caratteristiche necessarie per il suo utilizzo nell'ambito del metodo secondo il trovato. In the event that a specific apparatus is not available on the market, it can be commissioned, defining the characteristics necessary for its use in the context of the method according to the invention.
Una volta identificato lo specifico almeno un analizzatore in continuo 3 (il quale sarà compreso in una rispettiva apparecchiatura a sua volta installata in una stazione di un impianto) si rende necessario eseguire analisi di laboratorio del medesimo almeno un parametro analitico per un relativo raffronto con i dati forniti dall'almeno un analizzatore in continuo 3 (non si esclude la possibilità di eseguire raffronti con dati provenienti da circuiti inter-laboratorio). In particolare è necessario che il laboratorio che eseguirà le analisi per ottenere le misure da raffrontare sia un laboratorio accreditato, così da essere certi che le misure da esso fornite siano conformi alle prescrizioni normative. Once the specific at least one continuous analyzer 3 has been identified (which will be included in a respective equipment in turn installed in a station of a plant) it is necessary to perform laboratory analyzes of the same at least one analytical parameter for a relative comparison with the data provided by the at least one continuous analyzer 3 (the possibility of making comparisons with data coming from inter-laboratory circuits is not excluded). In particular, it is necessary that the laboratory that will carry out the analyzes to obtain the measurements to be compared is an accredited laboratory, so as to be sure that the measurements supplied by it comply with the regulatory requirements.
Il raffronto dei dati rilevati dall'almeno un analizzatore in continuo 3 con le misure eseguite nel laboratorio accreditato consentirà quindi di procedere alla validazione dell'almeno un parametro rilevato dall'almeno un analizzatore in continuo, secondo almeno una delle tecniche previste dalla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025. The comparison of the data detected by the at least one continuous analyzer 3 with the measurements performed in the accredited laboratory will therefore allow to proceed with the validation of the at least one parameter detected by the at least one continuous analyzer, according to at least one of the techniques provided for by the UNI CEI standard. EN ISO / IEC 17025.
La validazione implicherà una serie di prove di ripetibilità e raffronti, fino alla completa caratterizzazione del analizzatore in continuo 3 (come se si trattasse di un tradizionale strumento di misura), The validation will involve a series of repeatability tests and comparisons, up to the complete characterization of the continuous analyzer 3 (as if it were a traditional measuring instrument),
Una volta che sia stato verificato che il analizzatore in continuo 3 è idoneo a fornire misure attendibili ed accurate e che tali misure possono essere ottenute con una ripetibilità conforme alle prescrizioni normative, sarà possibile procedere all'accreditamento dell'almeno un analizzatore in continuo 3 attraverso una verifica da parte di un ente preposto. Once it has been verified that the continuous analyzer 3 is suitable for providing reliable and accurate measurements and that these measurements can be obtained with a repeatability in compliance with the regulatory requirements, it will be possible to proceed with the accreditation of the at least one continuous analyzer 3 through a verification by a body in charge.
Una volta che l'almeno un analizzatore in continuo 3 (in generale l'almeno una intera apparecchiatura installata in corrispondenza di punti predefiniti di almeno un impianto specifico) sia stato correttamente validato ed accreditato, sarà possibile avviare un monitoraggio protratto nel tempo, anche in continuo, dell'almeno un parametro analitico attraverso l'almeno un analizzatore in continuo 3 stesso, acquisendo e registrando i dati rilevati dal medesimo. Once the at least one continuous analyzer 3 (in general the at least one entire equipment installed in correspondence with predefined points of at least one specific plant) has been correctly validated and accredited, it will be possible to start a monitoring over time, even in continuous, of the at least one analytical parameter through the at least one continuous analyzer 3 itself, acquiring and recording the data detected by the same.
Come già illustrato in precedenza, l'almeno un analizzatore in continuo 3 idoneo al rilievo dell'almeno un parametro oggetto di indagine è associato ad una apparecchiatura di tipo noto, provvista di almeno un gruppo 4 per la ricetrasmissione di dati (attraverso un linea che può essere in cavo o wireless secondo una qualsiasi modalità di ricetrasmissione via etere) e comprende almeno un segnalatore del raggiungimento di almeno uno specifico valore di soglia. As already illustrated above, the at least one continuous analyzer 3 suitable for detecting the at least one parameter being investigated is associated with a known type of apparatus, provided with at least one unit 4 for the transmission of data (through a line which it can be wired or wireless according to any over-the-air transceiver mode) and includes at least one signaling device when at least one specific threshold value is reached.
Il segnalatore sarà preferibilmente tarabile, allo scopo di poter regolare il valore di soglia a seconda delle specifiche esigenze. Il segnalatore potrà prevedere la presenza di mezzi di segnalazione locali (quali luci di segnalazione o cicalini, sirene e simili) oppure potrà inviare un segnale di allarme a postazioni di controllo locali e/o remote. The signaling device will preferably be calibratable, in order to be able to adjust the threshold value according to specific needs. The signaling device may provide for the presence of local signaling means (such as signal lights or buzzers, sirens and the like) or may send an alarm signal to local and / or remote control stations.
Con particolare riferimento ad una modalità di attuazione particolarmente efficiente, la validazione dell'almeno un analizzatore in continuo 3 potrà convenientemente consistere nella sottoposizione di un medesimo analita all'almeno un analizzatore in continuo 3 ed ad un laboratorio accreditato, per il rilievo del rispettivo parametro analitico oggetto di indagine da parte di entrambi e per il raffronto dei dati ottenuti. Tale validazione risulterà subordinata al rilievo di una differenza tra le stringhe di dati (la prima ottenuta dal analizzatore in continuo 3 e la seconda ottenuta dal laboratorio) inferiore ad un limite predefinito, corrispondente alla massima tolleranza accettabile rispetto al valore del parametro analitico da misurare. With particular reference to a particularly efficient implementation method, the validation of the at least one continuous analyzer 3 may conveniently consist in the submission of the same analyte to the at least one continuous analyzer 3 and to an accredited laboratory, for the measurement of the respective parameter analytical subject of investigation by both and for the comparison of the data obtained. This validation will be subject to the detection of a difference between the data strings (the first obtained by the continuous analyzer 3 and the second obtained by the laboratory) lower than a predefined limit, corresponding to the maximum acceptable tolerance with respect to the value of the analytical parameter to be measured.
Come precedentemente accennato, l'accreditamento dell'almeno un analizzatore in continuo 3 consisterà vantaggiosamente nell'analisi, da parte dell'ente preposto, di dati scelti tra i dati di validazione ed ulteriori dati acquisiti da tecnici dell'ente preposto a seguito della sottoposizione di campioni predefiniti di analita al analizzatore in continuo 3, e la verifica della rispondenza di tali dati alle prescrizioni normative. As previously mentioned, the accreditation of the at least one continuous analyzer 3 will advantageously consist in the analysis, by the responsible body, of data selected from the validation data and further data acquired by technicians of the responsible body following the submission of predefined analyte samples to the continuous analyzer 3, and the verification of the compliance of such data with the regulatory requirements.
Il metodo secondo il trovato prevede inoltre che, allo scopo di garantire la massima affidabilità delle misure effettuate dall'almeno un analizzatore in continuo 3, sia convenientemente prevista una fase periodica di autocalibrazione del analizzatore in continuo 3. The method according to the invention further provides that, in order to ensure maximum reliability of the measurements carried out by the at least one continuous analyzer 3, a periodic self-calibration step of the continuous analyzer 3 is conveniently provided.
Tale autocalibrazione consiste nella sottoposizione periodica, dopo un ciclo costituito da un numero predefinito di rilievo di dati del parametro analitico, al detto analizzatore in continuo 3 di una soluzione a titolo noto, per confrontare i dati rilevati dal analizzatore in continuo 3 stesso con il valore noto della soluzione, intervenendo sulla taratura del analizzatore in continuo 3 qualora si riscontrino differenze superiori ad una tolleranza predefinita. This self-calibration consists in the periodic submission, after a cycle consisting of a predefined number of data measurements of the analytical parameter, to said continuous analyzer 3 of a solution with a known capacity, in order to compare the data detected by the continuous analyzer 3 itself with the value known of the solution, by intervening on the calibration of the continuous analyzer 3 if differences greater than a predefined tolerance are found.
Il presente trovato estende la sua tutela anche ad un sistema di monitoraggio 1 di almeno un parametro analitico in una rete di trattamento di matrici ambientali. The present invention also extends its protection to a monitoring system 1 of at least one analytical parameter in a network for the treatment of environmental matrices.
Il sistema 1 comprende almeno una stazione 2 di trattamento di matrici ambientali provvista di almeno un analizzatore in continuo 3 idoneo al rilievo dell'almeno un parametro oggetto di indagine con modalità, accuratezza ed affidabilità conformi alle prescrizioni della norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025, e di almeno un gruppo 4 per la ricetrasmissione di dati. System 1 comprises at least one station 2 for the treatment of environmental matrices equipped with at least one continuous analyzer 3 suitable for detecting the at least one parameter being investigated with methods, accuracy and reliability in compliance with the requirements of the UNI CEI EN ISO / IEC 17025 standard. , and at least one group 4 for data transceiver.
Il sistema comprende inoltre almeno un elaboratore centrale 10 per la verifica, la raccolta e la memorizzazione dei dati provenienti dai detti analizzatori in continuo 3 delle stazioni 2. The system also comprises at least one central processor 10 for checking, collecting and storing the data coming from said continuous analyzers 3 of the stations 2.
L'elaboratore centrale 10, a sua volta potrà essere connesso ad una rete informatica per la condivisione dei dati memorizzati e/o per la loro memorizzazione remota, ad esempio attraverso strutture di cloud computing 11. The central computer 10, in turn, can be connected to a computer network for sharing stored data and / or for their remote storage, for example through cloud computing structures 11.
Con particolare riferimento ad una soluzione realizzativa di indubbio interesse pratico ed applicativo, il analizzatore in continuo 3 ed il gruppo di ricetrasmissione 4 sono compresi in una apparecchiatura 5 installata nella stazione 2. With particular reference to an embodiment of undoubted practical and applicative interest, the continuous analyzer 3 and the transceiver unit 4 are included in an apparatus 5 installed in the station 2.
Va inoltre evidenziato che l'apparecchiatura 5 può convenientemente comprendere un serbatoio per una soluzione a titolo noto ed una conduttura di collegamento del serbatoio al analizzatore in continuo 3 per la calibrazione periodica del analizzatore in continuo 2 stesso (utilizzando la soluzione a titolo noto come riferimento per la calibrazione/taratura del analizzatore in continuo 3 stesso). It should also be pointed out that the apparatus 5 can conveniently comprise a tank for a solution with a known title and a pipe for connecting the tank to the continuous analyzer 3 for the periodic calibration of the continuous analyzer 2 itself (using the known solution as a reference for the calibration / calibration of the continuous analyzer 3 itself).
Grazie al metodo secondo il trovato risulta quindi possibile utilizzare le misure delle apparecchiature analizzatrici 4 installate presso impianti (di trattamento acque o di odorizzazione gas naturale o comunque impianti di trattamento di matrici ambientali) come fossero invece i risultati di tecniche analitiche tradizionali di laboratorio, con la stessa valenza di accreditamento (si specifica che fino ad oggi tali apparecchiature 4 hanno unicamente avuto un utilizzo a fini di rilievo del raggiungimento di valori di soglia e relativa allarmistica). Thanks to the method according to the invention, it is therefore possible to use the measurements of the analyzer equipment 4 installed in plants (water treatment or natural gas odorization or in any case plants for the treatment of environmental matrices) as if they were the results of traditional laboratory analytical techniques, with the same accreditation value (it should be specified that up to now such equipment 4 have only been used for purposes of measuring the achievement of threshold values and related alarms).
L’innovazione risiede nel fatto che ad oggi tali misure sono generalmente ritenute grossolane, se comparate all’attendibilità di precisione delle misure derivanti da metodiche tradizionali di laboratorio, e risultano unicamente utili ai gestori per definire le modalità di gestione degli impianti, ma non sufficientemente attendibili e precise da essere utilizzate per altri scopi, come ad esempio la misura della conformità rispetto a limiti di legge, la refertazione in rapporti di prova, l’accreditamento e quindi la validazione dei risultati. The innovation lies in the fact that to date these measures are generally considered coarse, if compared to the accuracy of the measurements deriving from traditional laboratory methods, and are only useful for managers to define the management methods of the plants, but not sufficiently reliable and precise to be used for other purposes, such as the measurement of compliance with legal limits, reporting in test reports, accreditation and therefore the validation of results.
In pratica il metodo secondo il trovato definisce come utilizzare le apparecchiature analizzatrici 4 installate negli impianti con la stessa affidabilità di un laboratorio accreditato, consentendo ai gestori di beneficiare delle misure delle apparecchiature analizzatrici 4 non solo dal punto di vista gestionale e sensoristico, ma anche a fini di refertazione in quanto misure “precise”. L’approccio “laboratoristico” al problema evidenziato in precedenza si è concretizzato nell’individuazione del metodo di lavoro secondo il trovato, finalizzato a soddisfare i criteri stabiliti dalla UNI CEI EN ISO/IEC 17025 e quindi di portare ad accreditamento i metodi utilizzati da questo tipo di strumentazioni. In practice, the method according to the invention defines how to use the analyzing equipment 4 installed in the plants with the same reliability of an accredited laboratory, allowing the operators to benefit from the measurements of the analyzing equipment 4 not only from the management and sensor point of view, but also to reporting purposes as "precise" measures. The "laboratory" approach to the problem highlighted above resulted in the identification of the working method according to the invention, aimed at satisfying the criteria established by UNI CEI EN ISO / IEC 17025 and therefore to bring the methods used by this to accreditation type of equipment.
La modalità di gestione delle apparecchiature 4 installate fisse negli impianti e connesse, generalmente ad una rete di condivisione dei dati permette di dimostrare infatti la validità dell’analisi continua e automatica per garantire un monitoraggio affidabile in grado di offrire anche un flusso di informazioni costanti nel tempo fra laboratorio e cliente, abbondantemente superiore in numerosità rispetto ai metodi tradizionali che, ovviamente, rappresentano forme di misure discrete e puntuali. The management method of the equipment 4 fixed installed in the plants and connected, generally to a data sharing network, allows to demonstrate the validity of the continuous and automatic analysis to guarantee a reliable monitoring able to also offer a constant flow of information in the time between laboratory and customer, much higher in number than traditional methods which, obviously, represent forms of discrete and punctual measurements.
La selezione delle apparecchiature 4 più idonee e conformi può essere eseguita attraverso una ricerca sul mercato di tecnologie idonee, di adeguata accuratezza, che posseggano i seguenti requisiti: possano fungere da controllo di processo e/o allarme e posseggano la potenzialità di fornire una qualità del dato tale da poter sostituire la tecnica tradizionale, secondo i criteri della UNI CEI EN ISO/IEC 17025; posseggano adeguati campi di applicazione, precisione, accuratezza e applichino una tecnica analitica appropriata allo scopo; forniscano la possibilità di controllare le prestazioni analitiche con campioni di riferimento certificati e abbiano esigenze di manutenzione, collegamenti e modalità di trasmissione dei dati (possibilità, per esempio, di collegamento a sistemi di Telecontrollo aziendali) adeguati; permettano la costruzione di una banca dati affidabile ai fini della rintracciabilità dei risultati analitici. The selection of the most suitable and compliant equipment 4 can be carried out through a search on the market for suitable technologies, of adequate accuracy, which possess the following requirements: they can act as process control and / or alarm and have the potential to provide a quality of data such as to be able to replace the traditional technique, according to the criteria of UNI CEI EN ISO / IEC 17025; possess adequate fields of application, precision, accuracy and apply an analytical technique appropriate to the purpose; provide the possibility of checking the analytical performance with certified reference samples and have adequate maintenance needs, connections and data transmission methods (possibility, for example, of connection to company remote control systems); allow the construction of a reliable database for the purpose of tracing the analytical results.
Il laboratorio, come esplicitato dalla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025, deve implementare sostanzialmente uno o più dei seguenti principali processi di qualità: The laboratory, as explained by the UNI CEI EN ISO / IEC 17025 standard, must substantially implement one or more of the following main quality processes:
�Taratura e/o valutazione dello scostamento sistematico (bias) e della precisione utilizzando campioni o materiali di riferimento; Calibration and / or evaluation of bias and accuracy using reference samples or materials;
�Confronto dei risultati ottenuti con altri metodi validati; � Comparison of the results obtained with other validated methods;
�Confronti inter-laboratorio; � Inter-laboratory comparisons;
�Valutazione sistematica dei fattori che influenzano i risultati; Systematic evaluation of the factors influencing the results;
�Valutazione dell’incertezza di misura dei risultati, basata sulla comprensione dei principi teorici del metodo e sull’esperienza pratica circa le prestazioni del metodo di campionamento o di prova; �Evaluation of the uncertainty of measurement of the results, based on understanding the theoretical principles of the method and on practical experience regarding the performance of the sampling or test method;
�Verifica della robustezza del metodo di prova, mediante la variazione di parametri tenuti sotto controllo, quali per esempio la temperatura dell’incubatore, il volume erogato”. �Verification of the robustness of the test method, by changing the parameters kept under control, such as the temperature of the incubator, the volume delivered ".
Il laboratorio deve pianificare un monitoraggio per assicurare la validità dei risultati a dimostrazione sperimentale che un determinato metodo accreditato mantenga le proprie specifiche quando utilizzato in modo diffuso, anche dopo l’accreditamento. Tale monitoraggi, sono esplicitati dalla norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025 come segue: The laboratory must plan monitoring to ensure the validity of the results as an experimental demonstration that a certain accredited method maintains its specifications when used widely, even after accreditation. Such monitoring is explained by the UNI CEI EN ISO / IEC 17025 standard as follows:
“Il laboratorio deve inoltre disporre di procedure di controllo della qualità per monitorare la validità dei risultati. I dati risultanti devono essere registrati in modo tale che le tendenze siano rilevabili e, ove praticabile, devono essere applicate tecniche statistiche per riesaminare i risultati. Tale monitoraggio deve essere pianificato e riesaminato e deve comprendere, ove appropriato, in termini non esaustivi quanto segue: “The laboratory must also have quality control procedures to monitor the validity of the results. The resulting data must be recorded in such a way that trends are detectable and, where practicable, statistical techniques must be applied to review the results. Such monitoring should be planned and reviewed and should include, where appropriate, in non-exhaustive terms the following:
�Utilizzo di materiali di riferimento o materiali di controllo qualità; Use of reference materials or quality control materials;
�Utilizzo di strumentazione alternativa che sia stata tarata per fornire risultati riferibili; �Verifiche funzionali delle apparecchiature di prova e di misurazione; Use of alternative instrumentation that has been calibrated to provide traceable results; �Functional checks of test and measurement equipment;
�Ove applicabile, utilizzo di campioni di lavoro o di verifica, utilizzando carte di controllo; �Verifiche intermedie sulle apparecchiature di misurazione; Where applicable, use of working or verification samples, using control charts; � Intermediate checks on measuring equipment;
�Ripetizione di prove o tarature utilizzando metodi identici o differenti Repetition of tests or calibrations using identical or different methods
�Effettuazione di nuove prove o tarature sugli oggetti conservati � Carrying out new tests or calibrations on the preserved objects
�Correlazione di risultati fra caratteristiche diverse di un oggetto � Correlation of results between different characteristics of an object
�Riesame dei risultati presentati; �Review of the results presented;
�Confronti interlaboratorio; � Interlaboratory comparisons;
"Prove su campioni civetta.” "Trials on owl samples."
E’ importante precisare che la combinazione delle tecniche di validazione per la valutazione delle prestazioni di un metodo e suo conseguente accreditamento possono variare caso per caso poiché dipendono da molti fattori quali ad esempio: tipologia del parametro, campo di applicazione, matrice dei campioni oggetto di analisi, intervallo di quantificazione, disponibilità del materiale di riferimento certificato sul mercato, possibilità di partecipazione a prove valutative interlaboratorio, disponibilità interna di un metodo di prova ufficiale per un confronto adeguato. It is important to specify that the combination of validation techniques for evaluating the performance of a method and its consequent accreditation may vary case by case as they depend on many factors such as: type of parameter, field of application, matrix of the samples subject to analysis, quantification range, availability of certified reference material on the market, possibility of participating in inter-laboratory evaluation tests, internal availability of an official test method for an adequate comparison.
Nel caso di test sull'acqua eseguiti a fini sperimentali, è stato verificato che la ripetibilità del metodo secondo il trovato è confrontabile con quella del metodo tradizionale, utilizzato in laboratorio per la determinazione dello stesso analita, ottenendo risultati paragonabili. In the case of tests on water carried out for experimental purposes, it has been verified that the repeatability of the method according to the invention is comparable with that of the traditional method, used in the laboratory for the determination of the same analyte, obtaining comparable results.
Nell'ambito di tali test sperimentali le prestazioni del metodo secondo il trovato sono state confrontate con quelle ottenute con un metodo normale tradizionale basato sulla spettrometria ICP (Plasma accoppiati induttivamente). Utilizzando il metodo statistico della regressione lineare sono state verificate le ipotesi di uguaglianza a 0 per l’intercetta e di uguaglianza a 1 per la pendenza dimostrando che i due metodi sono confrontabili fra loro poiché non si sono evidenziate differenze sistematiche fra i due gruppi di risultati. E' stato inoltre verificato il limite di quantificazione e calcolata l'incertezza di misura da associare al risultato. In the context of these experimental tests, the performances of the method according to the invention were compared with those obtained with a traditional normal method based on ICP (Inductively Coupled Plasma) spectrometry. Using the statistical method of linear regression, the hypotheses of equality at 0 for the intercept and equality at 1 for the slope were verified, demonstrating that the two methods are comparable to each other since there were no systematic differences between the two groups of results. . The quantification limit was also verified and the measurement uncertainty to be associated with the result was calculated.
L'apparecchiatura analizzatrice 5 comprendente il analizzatore in continuo 3 potrà essere collegata al tele-controllo aziendale per la tele-gestione impiantistica. The analyzer apparatus 5 comprising the continuous analyzer 3 can be connected to the company remote control for plant remote management.
In questo modo i dati rilevati sono visibili in tempo reale sia al laboratorio sia al gestore dell’impianto. In this way, the data collected are visible in real time to both the laboratory and the plant manager.
Come ogni altro strumento di laboratorio l'apparecchiatura analizzatrice 5 è stata inserita nei programmi di conferma metrologica e manutenzione programmata che al momento comprendono a cadenze definite: Like any other laboratory instrument, the analyzer equipment 5 has been included in the metrological confirmation and scheduled maintenance programs which currently include at defined intervals:
-Verifica di taratura con soluzione a titolo noto; -Verifica dello scostamento di un valore teorico in µg/L ottenuto con altro metodo normato; -Calibration verification with a solution with a known titre; - Verification of the deviation of a theoretical value in µg / L obtained with another standard method;
-Verifica del campo di applicazione; - Verification of the field of application;
-Manutenzione esterna a carico del produttore a cadenze definite. -External maintenance to be paid by the manufacturer at defined intervals.
Il metodo secondo il trovato (ed il sistema che lo stesso permette di prefigurare) garantisce di disporre dei principali benefici della misurazione on line (numero elevatissimo di dati in tempo reale e direttamente misurati presso gli impianti) e dei benefici delle procedure su scala laboratorio (precisione e affidabilità dei risultati), a costi ovviamente minori rispetto a quelli che sarebbero richiesti per campionare e analizzare un pari numero di campioni puntuali. La disponibilità di un maggior numero di informazioni analitiche, di adeguata affidabilità tecnica, fornite dall'apparecchiatura analizzatrice 5 al laboratorio e al gestore d’impianto è un’opportunità per creare uno scenario di possibile miglioramento qualitativo complessivo dei processi di laboratorio e dei processi di conduzione degli impianti. L’utilizzo di apparecchiature analizzatrici 5 comporta indubbiamente una minore necessità di misure di controllo di laboratorio, un minore impegno di tempo e produce un miglioramento della qualità del servizio nonché un’ottimizzazione del piano di controllo e una evoluzione dell’approccio su scala laboratorio nel suo complesso. The method according to the invention (and the system that it allows to prefigure) guarantees to have the main benefits of online measurement (very high number of data in real time and directly measured at the plants) and the benefits of laboratory-scale procedures ( accuracy and reliability of the results), at obviously lower costs than those that would be required to sample and analyze an equal number of point samples. The availability of a greater number of analytical information, of adequate technical reliability, provided by the analyzer equipment 5 to the laboratory and to the plant manager is an opportunity to create a scenario of possible overall qualitative improvement of the laboratory processes and of the plant management. The use of analytical equipment 5 undoubtedly involves a lower need for laboratory control measures, a lower time commitment and produces an improvement in the quality of service as well as an optimization of the control plan and an evolution of the laboratory-scale approach in the as a whole.
Una volta che la qualità del dato analitico di apparecchiatura analizzatrice 5 sia stata accertata e che le modalità del suo controllo nel tempo siano state individuate, si può affermare che l’utilizzo di tali apparecchiature 5 costituisce sicuramente un valido strumento per raggiungere i seguenti importanti risultati: Once the quality of the analytical data of the analyzing equipment 5 has been ascertained and that the methods of its control over time have been identified, it can be said that the use of such equipment 5 is certainly a valid tool for achieving the following important results :
•Miglioramento della tempistica per la disponibilità dei dati tra laboratorio e gestione; in particolare ottenimento dei risultati in tempo reale e quindi tempo di attraversamento “data di campionamento/disponibilità del dato” azzerato; • Improvement of the timing for the availability of data between laboratory and management; in particular, obtaining the results in real time and therefore "sampling date / data availability" crossing time reset;
•Disponibilità di un numero di dati molto elevato a supporto delle attività di conduzione rispetto al numero più esiguo di dati puntuali dei tradizionali piani di controllo; • Availability of a very high number of data to support management activities compared to the smaller number of specific data of traditional control plans;
•Possibilità immediata di elaborare i dati forniti dal analizzatore in continuo 3 (apparecchiatura analizzatrice 5) se collegato ad un sistema di Telecontrollo. • Immediate possibility of processing the data supplied by the continuous analyzer 3 (analyzer equipment 5) if connected to a remote control system.
•Miglior controllo di processo in termini di rilevamento e correzione rapida dei problemi, nonché possibilità di una verifica veloce sugli effetti degli interventi gestionali. • Better process control in terms of detection and rapid correction of problems, as well as the possibility of a quick check on the effects of management interventions.
•Riduzione delle richieste di analisi tradizionali urgenti o estemporanee che risultano svantaggiose per un laboratorio ad impronta industriale. • Reduction of requests for urgent or impromptu traditional analyzes which are disadvantageous for an industrial laboratory.
•Risparmio di tempo e riduzione dei costi di campionamento dovuti alla minore necessità di misure di laboratorio. • Time savings and reduction of sampling costs due to the reduced need for laboratory measurements.
Vantaggiosamente il presente trovato risolve i problemi esposti in precedenza, proponendo un metodo per il controllo e gestione di analizzatori in continuo 3 e del relativo flusso di dati rilevati a fini di laboratorio, che permette di ottenere dati affidabili ed accurati in continuo. Convenientemente il metodo secondo il trovato permette il raffronto di tali dati con risultati di misure eseguite in laboratorio. Advantageously, the present invention solves the problems described above, proposing a method for the control and management of continuous analyzers 3 and of the relative flow of data detected for laboratory purposes, which allows to obtain reliable and accurate data continuously. Conveniently, the method according to the invention allows the comparison of such data with the results of measurements carried out in the laboratory.
Utilmente il metodo secondo il trovato che permette di configurare un sistema destinato alla misura ed al controllo di parametri chimico fisici efficiente e sicuro. Usefully the method according to the invention which allows to configure a system for the efficient and safe measurement and control of chemical-physical parameters.
Validamente il metodo secondo il trovato risulta di relativamente semplice realizzazione pratica e di costi contenuti: tali caratteristiche rendono il metodo secondo l'invenzione una innovazione di sicura applicazione. The method according to the invention is validly relatively simple to carry out in practice and has low costs: these characteristics make the method according to the invention an innovation of safe application.
Il trovato, così concepito, è suscettibile di numerose modifiche e varianti tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti. The invention, thus conceived, is susceptible of numerous modifications and variations, all of which are within the scope of the inventive concept; moreover, all the details can be replaced by other technically equivalent elements.
Negli esempi di realizzazione illustrati singole caratteristiche, riportate in relazione a specifici esempi, potranno essere in realtà intercambiate con altre diverse caratteristiche, esistenti in altri esempi di realizzazione. In the illustrated embodiments, individual characteristics, reported in relation to specific examples, may actually be interchanged with other different characteristics, existing in other embodiments.
In pratica i materiali impiegati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica. In practice, the materials used, as well as the dimensions, may be any according to the requirements and the state of the art.
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| EP1903461A2 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-26 | Sysmex Corporation | Quality control system, analyzer, and quality control method |
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Patent Citations (1)
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