JP7342940B2 - 分析システム管理ネットワーク - Google Patents

Description

本発明は、液体クロマトグラフ（ＬＣ）分析システムや超臨界流体クロマトグラフ（ＳＦＣ）分析システムなどのクロマトグラフ分析システムを管理するための分析システム管理ネットワークに関するものである。

ＬＣ分析システムやＳＦＣ分析システムは、送液装置、オートサンプラ、カラムオーブン、検出器などの複数のモジュールと、各モジュールと通信可能に設けられたシステム管理装置によって構成されることがある。この場合、システム管理装置には各モジュールに関する情報が集約され、各モジュールにおけるエラーの発生や動作状態などがシステム管理装置によって一元的に管理される。

分析システムにおいて何らかのエラーが発生した場合、そのエラーの種類によってはエンジニアが分析システムを直接的に確認して対処しなければならないことがある。このような場合、エンジニアは、該当する分析システムを直接確認するまでどのような原因でどのようなエラーが発生しているのかを詳細に把握できないことが多かった。

そこで、分析システムのシステム管理装置がもつ情報をネットワーク回線を介して情報管理装置へ吸い上げ、エンジニアが分析システムを直接確認しなくても分析システムに関する情報を入手できるようにすることが考えられる。しかしながら、分析システムに関する情報は膨大であり、多数の分析システムのそれぞれの情報を一定時間ごとに情報管理装置へ吸い上げるようにすると、情報管理装置に莫大な情報量が蓄積されることになり、大規模の情報管理装置が必要となる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、分析システムとネットワーク回線を介して接続される情報管理装置に蓄積される情報量を抑制しつつ、ネットワーク回線を介して分析システムに関する情報を入手できるようにすることを目的とするものである。

本発明に係る分析システム管理ネットワークは、配管により流体的に接続された複数の分析用装置、及び、前記分析用装置のそれぞれと通信可能に接続されたシステム管理装置からなるクロマトグラフ分析システムと、前記クロマトグラフ分析システムの前記システム管理装置とネットワーク回線を介して通信可能に接続された情報管理装置と、を備え、前記クロマトグラフ分析システムの前記システム管理装置は、前記クロマトグラフ分析システムの動作に関する複数のタイミングで、各タイミングに割り当てられた前記分析用装置に関する情報を前記情報管理装置へ送信するように構成された装置情報送信部を備え、前記装置情報送信部は、前記クロマトグラフ分析システムが起動した第１のタイミングで前記分析用装置に設けられている消耗品に関する情報、前記分析用装置に取り付けられている部品に関する情報および前記分析用装置の使用状況に関する情報を送信する。
また、本発明に係る分析システム管理ネットワークは、配管により流体的に接続された複数の分析用装置、及び、前記分析用装置のそれぞれと通信可能に接続されたシステム管理装置を有するクロマトグラフ分析システムと、前記クロマトグラフ分析システムの前記システム管理装置とネットワーク回線を介して通信可能に接続された情報管理装置と、を備え、前記クロマトグラフ分析システムの前記システム管理装置は、前記クロマトグラフ分析システムの動作に関する複数のタイミングで、各タイミングに割り当てられた前記分析用装置に関する情報を前記情報管理装置へ送信するように構成された装置情報送信部と、一定時間間隔で前記クロマトグラフ分析システムにおいて分析が実行されているか否かを確認し、分析が実行されているときに前記クロマトグラフ分析システムの外部環境に関する情報を前記情報管理装置へ送信するように構成された環境情報送信部とを備えている。

本発明に係る分析システム管理ネットワークでは、クロマトグラフ分析システムの動作に関する複数のタイミングで、各タイミングに割り当てられた分析用装置に関する情報を情報管理装置へ送信するように構成されているので、情報管理装置に蓄積される情報量を抑制しつつ、ネットワーク回線を介して分析システムに関する情報を入手できるようにすることができる。

分析システム管理ネットワークの一実施例を示す概略構成図である。 同実施例における分析システムから情報管理装置への装置情報の送信動作の一例を示すフローチャートである。 同実施例における分析システムから情報管理装置への環境情報の送信動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る分析システム管理ネットワークの一実施例について、図面を参照しながら説明する。

図１に示されているように、この実施例の分析システム管理ネットワークは、複数のクロマトグラフ分析システム２（以下、分析システム２）と情報管理装置４からなる。

各分析システム２は、互いに配管により流体的に接続された複数の分析用装置として、送液装置６、オートサンプラ８、カラムオーブン１０及び検出器１２を備えているとともに、各分析用装置６、８、１０及び１２と通信可能なシステム管理装置１４を備えている。システム管理装置１４は、専用のコンピュータ及び／又は汎用のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）によって実現することができ、例えば、システムコントローラとシステムコントローラに電気的に接続されたＰＣの組合せによって実現される。システム管理装置１４は、ネットワーク回線（例えば、インターネット回線）を介して情報管理装置４と接続されている。

各分析システム２のシステム管理装置１４は、装置情報送信部１６と環境情報送信部１８を備えている。装置情報送信部１６及び環境情報送信部１８は、中央演算装置（ＣＰＵ）がプログラムを実行することによって得られる機能である。

装置情報送信部１６は、分析システム２の動作に関する複数のタイミングで、各タイミングに対して割り当てられた各分析用装置６、８、１０、１２に関する情報（装置情報）を情報管理装置４へ送信するように構成されている。

装置情報を情報管理装置４へ送信するタイミングとしては、分析システム２が起動した第１のタイミング（各分析用装置６、８、１０、１２とシステム管理装置１４が通信可能な状態となってシステム全体が起動したタイミング）、試料の分析を開始する第２のタイミング、いずれかの分析用装置６、８、１０、１２において何らかのエラーが発生した第３のタイミングが挙げられる。

第１から第３のタイミングの各タイミングに対しては、各分析用装置６、８、１０、１２に関する情報のうちの一部がそれぞれ第１の情報、第２の情報、第３の情報として割り当てられており、装置情報送信部１６は、第１のタイミングで第１の情報を、第２のタイミングで第２の情報を、第３のタイミングで第３の情報を、それぞれ情報管理装置４へ送信するように構成されている。第１のタイミングではすぐに分析が開始されないため、比較的大きなサイズのデータを送信することができる。したがって、第１のタイミングで送信される第１の情報としては、各分析用装置６、８、１０、１２に設けられている移動相溶媒などの消耗品に関する情報、各分析用装置６、８、１０、１２に取り付けられている部品に関する情報、各分析用装置６、８、１０、１２の使用状況に関する情報（稼働情報、モータ回転数など）などが挙げられる。第２のタイミングでは、分析に関する情報を送信する必要があるため、分析に影響がない範囲でデータを送信する必要がある。したがって、第２のタイミングで送信される第２の情報としては、試料を成分ごとに分離するための分離カラムに関する情報（例えば分析回数）、センサ情報（リークセンサの値、ペルチェ素子などの電流値や電圧値、モータのエンコーダの値）の正常値などが挙げられる。また、第３のタイミングでは、分析システムが停止するため、比較的多くの情報を送信することができる。したがって、第３のタイミングで送信される第３の情報としては、エラーに関する情報、例えば、各分析用装置２に設けられているセンサの情報（リークセンサエラーであればリークセンサ値の異常値）などが挙げられる。

また、装置情報送信部１６は、送液装置６の稼働状態に関する情報（稼働情報）を、送液装置６が稼働したタイミングと送液装置６が稼働を停止したタイミングで、情報管理装置４へ送信するように構成されている。分析システム２が実際に稼働しているか否かは、送液装置６の稼働状態によって把握することができる。したがって、送液装置６の可動情報を情報管理装置４へ送信することにより、ネットワークを通じて各分析装置２の稼働状態を確認することができる。

上記のほか、装置情報送信部１６は、分析用装置６、８、１０、１２のいずれかにおいて部品が交換された際にも、交換した部品に関する情報を送信するように構成されていてもよい。

環境情報送信部１８は、分析システム２が稼働している間、分析システム２の外部環境に関する情報（例えば分析システム２が設置されている空間内の温度（室温））を一定時間ごとに情報管理装置４へ送信するように構成されている。

室温などの環境情報は、分析システム２のトラブルに起因する重要な要素であるが、空調が管理された空間内に分析システム２が設置されている場合は、短時間で室温が大きく変化することはない。そのため、試料の分析が実行される都度（例えば１０分に１回）など、頻繁に室温を情報管理装置４へ送信して監視する必要はない上、ほとんど変化のない情報を情報管理装置４へ送信し続けると、情報管理装置４に蓄積される情報量が膨大になる。

一方で、分析中に室温が変動すると分析結果に影響を与えるため、一定の時間間隔で室温を監視する必要がある。環境情報の送信頻度Ｙは、例えば、１日（２４時間）に必要な送信回数Ｘ、分析システム２が稼働していない時間帯を考慮した安全率αを用いて、
Ｙ＝（２４÷Ｘ）÷α
により求めることができる。例えば、１日に必要な送信回数Ｘ＝４、安全率α＝６とすると、Ｙ＝１（時間）となる。この場合、環境情報送信部１８は、分析システム２において分析が実行している間における１時間に１回の頻度で環境情報を情報管理装置４へ送信する。

次に、図１とともに図２のフローチャートを用いて、分析システム２から情報管理装置４への装置情報の送信動作について説明する。

分析システム２が起動すると、装置情報送信部１６は消耗品情報などを含む第１の情報を情報管理装置４へ送信する（ステップ１０１）。その後、ユーザが分析条件の設定を行なうと（ステップ１０２）、設定された送液条件に従って送液装置６が稼働する（ステップ１０３）。このとき、装置情報送信部１６は、送液装置６が稼働したことを示す情報を情報管理装置４へ送信する（ステップ１０４）。

オートサンプラ８により移動相の流れる分析流路中に試料が注入され、分析が開始される（ステップ１０５）。このとき、装置情報送信部１６は、分離カラムに関する情報を含む第２の情報を情報管理装置４へ送信する（ステップ１０６）。分析が開始されてから分析が終了するまで、各分析用装置６、８、１０、１２に設けられたセンサの信号に基づいてエラーの有無の監視が、例えばシステム管理装置１４によって、行われる（ステップ１０７、１０８）。エラーが発生することなく分析が終了した場合、次の試料に分析すべき試料があれば、次の試料がオートサンプラ８によって分析流路中に注入されて次の分析が実行される（ステップ１０８、１０９及び１０５）。次に分析すべき試料がない場合、送液装置６の稼働が停止され（ステップ１１０）、装置情報送信部１６は、送液装置６の稼働が停止したことを示す情報を情報管理装置４へ送信する（ステップ１１１）。

一方、分析中に分析システム２において何らかのエラーが発生した場合（ステップ１０７）、装置情報送信部１６は各分析用装置６、８、１０、１２に設けられたセンサの情報を含む第３の情報を情報管理装置４へ送信する（ステップ１１２）。エラーが送液装置６の不具合や流路の詰まりに起因するものである場合、送液装置６の稼働が停止する（ステップ１１３）。その場合、装置情報送信部１６は送液装置６の稼働が停止したことを示す情報を情報管理装置４へ送信する。

次に、図１とともに図３のフローチャートを用いて、分析システム２から情報管理装置４への環境情報の送信動作について説明する。

分析システム２が起動すると、予め設定された一定時間ごとに分析システム２において分析が実行されているか否かを確認し（ステップ２０１、２０２）、分析が実行されているときは、環境情報を情報管理装置４へ送信する（ステップ２０３）。

以上において説明した実施例は、クロマトグラフ分析システム２がＬＣ分析システムである例を挙げているが、ＳＦＣ分析システムについても同様に本発明を適用することができる。ＳＦＣ分析システムでは、分析流路を流れる移動相中の二酸化炭素を超臨界状態で維持するために、検出器の後段に背圧調整器が分析用装置として設けられる。

また、上記実施例は、本発明に係る分析システム管理ネットワークの実施形態の一例を示したに過ぎない。本発明に係る分析システム管理ネットワークの実施形態は以下のとおりである。

本発明に係る分析システム管理ネットワークの実施形態では、配管により流体的に接続された複数の分析用装置、及び、前記分析用装置のそれぞれと通信可能に接続されたシステム管理装置を有するクロマトグラフ分析システムと、前記クロマトグラフ分析システムの前記システム管理装置とネットワーク回線を介して通信可能に接続された情報管理装置と、を備え、前記クロマトグラフ分析システムの前記システム管理装置は、前記クロマトグラフ分析システムの動作に関する複数のタイミングで、各タイミングに割り当てられた前記分析用装置に関する情報を前記情報管理装置へ送信するように構成された装置情報送信部を備えている。

本発明に係る分析システム管理ネットワークの上記実施形態の第１態様では、前記装置情報送信部は、前記クロマトグラフ分析システムが起動した第１のタイミングで前記分析用装置に関する情報のうちの第１の情報を前記情報管理装置へ送信し、前記クロマトグラフ分析システムにおいて分析が開始されるタイミングで前記分析用装置に関する情報のうちの第２の情報を前記情報管理装置へ送信し、前記クロマトグラフ分析システムにおいてエラーが発生したタイミングでエラーに関連する第３の情報を前記情報管理装置へ送信するように構成されている。このような態様により、前記クロマトグラフ分析システムの各分析用装置に関する情報のうち必要な情報のみが必要なタイミングで前記情報管理装置へ送信され、前記情報管理装置に蓄積される情報量を低減することができる。

上記第１態様において、前記第１の情報は、前記分析用装置に設けられている消耗品に関する情報を含むことができる。前記クロマトグラフ分析システムが起動した第１のタイミングでは、分析によるデータの採取は行われないため、比較的大きな消耗品に関する情報を送信することができる。

上記第１態様において、前記第２の情報は、試料を成分ごとに分離するための分離カラムに関する情報を含むことができる。分離カラムの寿命は、分析に使用された回数や時間によってある程度予測することができるので、分析が開始される第２のタイミングで分離カラムに関する情報を前記情報管理装置へ送信することにより、ネットワークを通じた分離カラムの交換時期の管理が容易になる。

さらに、前記第２の情報は、前記分析用装置に搭載されているセンサの正常値に関するデータを含むことができる。前記第２のタイミングは、分析を正常に実行することができる状態であるため、このようなタイミングのセンサの値を正常値として扱うことができる。このほか、前記第２の情報には、分析回数についての情報も含ませることができる。

上記第１態様において、前記第３の情報は、前記分析用装置に搭載されているセンサの情報を含むことができる。エラーが発生した第３のタイミングでセンサの情報を前記情報管理装置へ送信することにより、発生したエラーの原因をネットワークを通じて把握しやすくなり、エラーに対する迅速な対応が可能となり、前記クロマトグラフ分析システムのダウンタイムの縮小化が図られる。

本発明に係る分析システム管理ネットワークの上記実施形態の第２態様では、前記分析用装置の１つは移動相を送液するための送液装置であり、前記装置情報送信部は、前記送液装置が送液動作を開始したタイミングと終了したタイミングで前記送液装置の稼働状態に関する情報を前記情報管理装置へ送信するように構成されている。このような態様により、ネットワークを通じて前記クロマトグラフ分析システムの稼働状態を確認することが可能となる。この第２態様は、上記第１態様と組み合わせることができる。

本発明に係る分析システム管理ネットワークの上記実施形態の第３態様では、前記システム管理装置は、一定時間間隔で前記クロマトグラフ分析システムにおいて分析が実行されているか否かを確認し、分析が実行されているときに前記クロマトグラフ分析システムの外部環境に関する情報を前記情報管理装置へ送信するように構成された環境情報送信部を備えている。このような態様により、分析結果に影響を与える室温などの環境情報を、分析が実行される都度といった高頻度ではなく、かつ、分析が実行されているタイミングで、必要十分な頻度で前記情報管理装置に送信されるので、変化のない多数の情報が前記情報管理装置に蓄積されることを防止できる。この第３態様は、上記第１態様及び／又は第２態様と組み合わせることができる。

上記第３態様において、前記外部環境に関する情報は前記クロマトグラフ分析システムが設置されている空間内の温度であってよい。

２ クロマトグラフ分析システム
４ 情報管理装置
６ 送液装置
８ オートサンプラ
１０ カラムオーブン
１２ 検出器
１４ システム管理装置
１６ 装置情報送信部
１８ 環境情報送信部

Claims (2)

1. 配管により流体的に接続された複数の分析用装置、及び、前記分析用装置のそれぞれと通信可能に接続されたシステム管理装置を有するクロマトグラフ分析システムと、
   前記クロマトグラフ分析システムの前記システム管理装置とネットワーク回線を介して通信可能に接続された情報管理装置と、を備え、
   前記クロマトグラフ分析システムの前記システム管理装置は、
   前記クロマトグラフ分析システムの動作に関する複数のタイミングで、各タイミングに割り当てられた前記分析用装置に関する情報を前記情報管理装置へ送信するように構成された装置情報送信部と、
   一定時間間隔で前記クロマトグラフ分析システムにおいて分析が実行されているか否かを確認し、分析が実行されているときに前記クロマトグラフ分析システムの外部環境に関する情報を前記情報管理装置へ送信するように構成された環境情報送信部とを備えている、分析システム管理ネットワーク。
2. 前記外部環境に関する情報は前記クロマトグラフ分析システムが設置されている空間内の温度である、請求項１に記載の分析システム管理ネットワーク。

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