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為實(shi)(shi)現土壤樣品(pin)測試數據的自動采(cai)(cai)集(ji)、分析、入庫和計(ji)算(suan)機(ji)自動對作物進行(xing)施肥，應用(yong)計(ji)算(suan)機(ji)和網絡技(ji)術(shu)研究(jiu)了實(shi)(shi)驗(yan)室(shi)數據自動采(cai)(cai)集(ji)與(yu)處理系統，實(shi)(shi)現了實(shi)(shi)驗(yan)數據的自動采(cai)(cai)集(ji)與(yu)分析。此項技(ji)術(shu)是(shi)將傳統實(shi)(shi)驗(yan)室(shi)技(ji)術(shu)與(yu)信息技(ji)術(shu)有(you)機(ji)的結(jie)合，用(yong)高科(ke)技(ji)手段(duan)實(shi)(shi)現實(shi)(shi)驗(yan)數據的自動采(cai)(cai)集(ji)及其有(you)效(xiao)應用(yong)。

    施肥軟件在(zai)實驗(yan)室(shi)(shi)分(fen)(fen)析中主要承擔(dan)實驗(yan)室(shi)(shi)分(fen)(fen)析數據(ju)的采(cai)(cai)集(ji)、計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)、施肥(fei)(fei)和(he)數據(ju)上(shang)(shang)傳等任務(wu)。是(shi)整個實驗(yan)室(shi)(shi)的技術核(he)心和(he)控制中心，驗(yan)室(shi)(shi)中數據(ju)采(cai)(cai)集(ji)的流(liu)程大(da)體為：土壤樣品用聯合浸提劑(ji)和(he)其他方法浸提后，浸提液在(zai)紫(zi)外分(fen)(fen)光光度(du)計(ji)(ji)(ji)、酸度(du)計(ji)(ji)(ji)、原子吸收分(fen)(fen)光光度(du)計(ji)(ji)(ji)等儀器上(shang)(shang)進(jin)(jin)行測試，這(zhe)些儀器分(fen)(fen)別輸出(chu)測定(ding)結果的數據(ju)，然(ran)后通過(guo)數據(ju)采(cai)(cai)集(ji)系統，在(zai)主控計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)機上(shang)(shang)進(jin)(jin)行數據(ju)的計(ji)(ji)(ji)算(suan)(suan)、存貯和(he)分(fen)(fen)析，然(ran)后通過(guo)施肥(fei)(fei)模型進(jin)(jin)行施肥(fei)(fei)。

在該(gai)系統(tong)中，測試儀器(qi)的數據接口采用Java語言編程直接讀出數(shu)值，實現實驗數(shu)據(ju)電子化采(cai)集、自動(dong)分(fen)析和(he)入(ru)庫。其硬件主要由(you)主控(kong)計(ji)(ji)算(suan)機和(he)多臺數(shu)據(ju)采(cai)集終端組成(cheng)。主控(kong)計(ji)(ji)算(suan)機負責所(suo)有的(de)數(shu)據(ju)收(shou)集、計(ji)(ji)算(suan)與(yu)分(fen)析，并(bing)提供數(shu)據(ju)的(de)儲存、維(wei)護和(he)整個(ge)(ge)系(xi)(xi)統的(de)分(fen)布式(shi)計(ji)(ji)算(suan)服務。每一個(ge)(ge)數(shu)據(ju)采(cai)集終端直接與(yu)測(ce)試儀器相連(lian)，成(cheng)為原始數(shu)據(ju)的(de)采(cai)集平臺和(he)臨時載(zai)體(ti)。系(xi)(xi)統基于網絡(luo)環境，所(suo)有儀器連(lian)接基于TCP/IP協議(yi)進行網絡傳輸。

   施肥軟件應(ying)用(yong)數據(ju)采集(ji)軟件是指安裝在(zai)計算機上，通過(guo)RS232接口(kou)與儀(yi)器連接，并能(neng)自(zi)動采集其數據(ju)的計算機軟件，該(gai)類軟件共(gong)有4個，即分(fen)光(guang)光(guang)度計(ji)(ji)軟件(jian)(jian)(jian)、酸度計(ji)(ji)軟件(jian)(jian)(jian)、原子吸收軟件(jian)(jian)(jian)和(he)交換(huan)性酸軟件(jian)(jian)(jian)。由于目前在該套設(she)備中沒有(you)(you)使用(yong)自(zi)動(dong)滴定儀，所(suo)以，能(neng)進行數據自(zi)動(dong)采集的只有(you)(you)前3個。

一、分光光度計數據采(cai)集軟(ruan)件

根據本章*節介紹的安裝內容，將用于分光光度計(ji)數據采集的計(ji)算機(ji)與(yu)主控計(ji)算機(ji)通(tong)(tong)過(guo)(guo)路由(you)器(qi)連接好(hao)，并通(tong)(tong)過(guo)(guo)RS232接口與分光光度計(ji)連接。按以(yi)下(xia)步驟操作使用：

① 打開主控(kong)計算(suan)機電源，啟動主控(kong)程序。

② 打開分光光度計(ji)數據(ju)采集計(ji)算(suan)機，桌面上的(de)“分光光度計(ji)數據(ju)采集”圖標(biao)即可啟動該程序。如果啟動正常（提示輸入用戶ID與密(mi)碼），不出(chu)現圖的(de)提示，說(shuo)明程序安裝(zhuang)正常，且網絡暢通(tong)，可以使用。

③ 輸入用戶ID與(yu)密碼，進入分(fen)光(guang)(guang)光(guang)(guang)度(du)(du)計數據(ju)(ju)采集(ji)界(jie)面(mian)。分(fen)光(guang)(guang)光(guang)(guang)度(du)(du)計數據(ju)(ju)采集(ji)分(fen)“樣品測(ce)定”和“標準溶(rong)液測(ce)定”兩部分(fen)。

④ 選擇(ze)“標(biao)(biao)準溶液(ye)測定”選項，在下端的工具欄(lan)中，“新建”圖(tu)標(biao)(biao)，屏幕出現“新建標(biao)(biao)準溶液(ye)”窗口（圖(tu)10~53），選(xuan)擇要測定(ding)的(de)元素(su)，“確定(ding)”。

⑤ 系統(tong)出(chu)現(xian)標準溶液測(ce)定界面，將光(guang)標放(fang)在(zai)“透光(guang)率”的(de)*個單元格中(zhong)，

準備好分光(guang)光(guang)度計，吸入溶液，將透光(guang)率(lv)調整為(wei)100%，按儀器上的DATA鍵(jian)或START/STOP鍵，*個(ge)數據被采集到透光(guang)率(lv)的(de)*個(ge)單元格(ge)中。然(ran)后依(yi)次吸入第二(er)、第三、第四和第五個(ge)標準溶液(ye)，全部(bu)數據被依(yi)次采集到系統中。

⑥ 屏幕(mu)下(xia)方(fang)工具欄中的“生成(cheng)趨(qu)勢線(xian)方(fang)程”圖標，屏幕(mu)下(xia)方(fang)出現(xian)被測元素的標準曲線(xian)，同(tong)時在表格上端出現(xian)“計算方(fang)程”和(he)“R－平方值”,檢查標準曲(qu)線，如果(guo)符合要求，屏(ping)幕(mu)下(xia)方工(gong)具欄中的(de)“保存”圖標，標準曲(qu)線測定完畢，可以進行(xing)樣品(pin)測定。

⑦ 屏幕上方的“樣品(pin)測定”選項(xiang)，在“樣品(pin)測定”界面上，下方工(gong)具欄中的“打開”圖標，輸入要測定樣品(pin)的托盤號(hao)。

⑧ 屏幕出現“樣品測定(ding)(ding)”界(jie)面，將(jiang)光標放(fang)在(zai)表格中(zhong)對應編(bian)號的單元(yuan)格中(zhong)，將(jiang)被測樣品吸(xi)入比色杯，儀器(qi)讀數(shu)穩定(ding)(ding)后，按分光光度計上的DATA鍵或START/STOP鍵，測(ce)定(ding)數據被采集到單元格中，以此類推，直到整(zheng)盤樣品測(ce)定(ding)完畢。

⑨ 屏(ping)幕下方工具欄中的(de)“保(bao)存(cun)”圖標，被測樣(yang)品的(de)數(shu)據會自動(dong)保(bao)存(cun)到主(zhu)控計算(suan)機(ji)的(de)數(shu)據庫中。

另外，在(zai)數據采集軟件(jian)主菜單(dan)的操作(zuo)目(mu)錄下，還有幾項操作(zuo)。

一是(shi)“查看(kan)zui后實驗室(shi)編號”，時，屏(ping)幕(mu)彈出數據庫(ku)中(zhong)的zui后實驗室(shi)編號顯示(shi)窗口。

二是“登(deng)錄(lu)密碼重置”，主(zhu)要用(yong)于改變軟件的登(deng)錄(lu)密碼。

三是“切換用(yong)(yong)戶”，有多個(ge)登錄(lu)用(yong)(yong)戶時，可用(yong)(yong)此功能改變登錄(lu)用(yong)(yong)戶。

二、酸度(du)計數據(ju)采集軟件

按本章*節介(jie)紹的(de)安(an)裝內容(rong)，將(jiang)用(yong)于酸度計(ji)數據采集(ji)的(de)計(ji)算機(ji)與主控計(ji)算機(ji)通(tong)過路由器連接(jie)好，并通(tong)過RS232接口與酸(suan)度(du)計連接。按以下步驟操(cao)作使(shi)用：

① 打開主(zhu)控計算(suan)機電源，啟(qi)動主(zhu)控程序。

② 打(da)開(kai)酸(suan)度計(ji)(ji)數據(ju)采(cai)集(ji)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機，酸(suan)度計(ji)(ji)數據(ju)采(cai)集(ji)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機桌面(mian)上(shang)的“酸(suan)度計(ji)(ji)數據(ju)采(cai)集(ji)”圖標，即(ji)可啟動該程序。

③ 輸入(ru)用戶ID與密碼，進入(ru)酸度計(ji)數據采(cai)集界面。

④ 下方(fang)工具欄中的(de)“打開(kai)”圖標，輸入要測定樣品的(de)托(tuo)盤(pan)號(hao)。

⑤ 屏(ping)幕出現“樣品(pin)測定”界面(mian)，將光(guang)標放在表格中(zhong)對應編號的(de)單元(yuan)格中(zhong)，將校準后的(de)電(dian)極（微型攪拌器）放入樣品(pin)杯中(zhong)，讀數穩(wen)定后，按(an)酸度計上的(de)“PRINT”鍵，測定數(shu)據被采集到單元格中，以(yi)此類推，直到整盤樣品測定完畢(bi)。

⑥ 屏(ping)幕下方工具欄(lan)中的(de)“保存(cun)”圖標(biao)，被測樣(yang)品(pin)的(de)數據會自動保存(cun)到(dao)主控計算(suan)機的(de)數據庫中。

注意(yi)，在(zai)該軟(ruan)件中，屏幕下(xia)方工具欄中的(de)“批量計算”沒有意(yi)義，不必操作(zuo)。另外，在(zai)數據(ju)采集軟(ruan)件主菜單(dan)的(de)操作(zuo)目錄下(xia)有幾項操作(zuo)同分光光度計數據(ju)采集軟(ruan)件。

三(san)、原(yuan)子吸(xi)收數(shu)據采集軟件

按本章*節介紹(shao)的(de)安(an)裝內容，將(jiang)用于(yu)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸(xi)收(shou)數據(ju)采集的(de)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機與主控計(ji)(ji)算(suan)(suan)機通過路由(you)器連接好(hao)，由(you)于(yu)目前(qian)大部分(fen)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸(xi)收(shou)分(fen)光(guang)(guang)光(guang)(guang)度計(ji)(ji)都由(you)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機控制，可將(jiang)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸(xi)收(shou)數據(ju)采集軟件安(an)裝到原(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸(xi)收(shou)分(fen)光(guang)(guang)光(guang)(guang)度計(ji)(ji)的(de)控制計(ji)(ji)算(suan)(suan)機上，按以下(xia)步驟操作使用：

① 打開主(zhu)控(kong)計算機電源，啟動(dong)主(zhu)控(kong)程序。

② 打(da)開(kai)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸收(shou)(shou)(shou)分(fen)(fen)(fen)光光度計控制(zhi)計算(suan)機，啟(qi)動數據采(cai)集(ji)軟(ruan)件和原(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸收(shou)(shou)(shou)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)光度計控制(zhi)軟(ruan)件，按原(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸收(shou)(shou)(shou)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)光度計的要求開(kai)啟(qi)原(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸收(shou)(shou)(shou)分(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)光度計。注意，為(wei)數據正(zheng)常發送，原(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸收(shou)(shou)(shou)數據采(cai)集(ji)軟(ruan)件應在原(yuan)子(zi)(zi)(zi)吸收(shou)(shou)(shou)分(fen)(fen)(fen)光光度計控制(zhi)軟(ruan)件啟(qi)動后打(da)開(kai)。

③ 輸入(ru)用戶ID與密碼(ma)，進入酸度計(ji)數據采集界面。

④ 下(xia)方工具欄中的(de)“打開”圖標，輸(shu)入要測(ce)定樣品的(de)托盤號(hao)。

⑤ 在(zai)表格上端的工具(ju)欄中選擇被測(ce)元素。

⑥ 將(jiang)光(guang)標放在表格對應編號(hao)的單元格中，原子吸收分光(guang)光(guang)度(du)(du)計測定的數(shu)據(ju)可“發(fa)送(song)(song)”到該軟件中，注意(yi)，不同的原子吸收分光(guang)光(guang)度(du)(du)計數(shu)據(ju)發(fa)送(song)(song)方式不同，有(you)些可批量“發(fa)送(song)(song)”，有(you)些只能單個“發(fa)送(song)(song)”。

⑦ 屏幕下方(fang)工具欄中的(de)(de)“保存”圖(tu)標，被(bei)測樣品(pin)的(de)(de)數(shu)據會自動保存到(dao)主(zhu)控計算機的(de)(de)數(shu)據庫中。

注意，如果有些樣品(pin)在測定過程中(zhong)，由于濃度過高而稀(xi)釋時，可(ke)將稀(xi)釋過的樣品(pin)選(xuan)中(zhong)，屏幕(mu)下方(fang)工(gong)具欄中(zhong)的“批量計算”圖標，此時屏幕(mu)出(chu)現“原始值批量計算”窗口，選(xuan)擇“乘”，然后(hou)輸入(ru)稀(xi)釋倍數(shu)，“確定”。zui后(hou)下方(fang)工(gong)具欄中(zhong)的“保存”即可(ke)。該操(cao)作也可(ke)在主(zhu)控計算機上完成。

　　除以(yi)上(shang)三個終(zhong)端軟(ruan)件(jian)外，還有交換(huan)性酸(suan)(suan)分析軟(ruan)件(jian)、送(song)樣(yang)單編(bian)輯軟(ruan)件(jian)等(deng)，交換(huan)性酸(suan)(suan)分析軟(ruan)件(jian)的操作基(ji)本(ben)上(shang)與酸(suan)(suan)度計相同(tong)，只是該(gai)(gai)套設備(bei)(bei)中沒有配(pei)備(bei)(bei)自動滴定儀，滴定數(shu)(shu)(shu)據(ju)必須(xu)由手工輸入；送(song)樣(yang)單編(bian)輯軟(ruan)件(jian)與主控計算(suan)機(ji)上(shang)“編(bian)輯土樣(yang)”基(ji)本(ben)相同(tong)，注意，如果需(xu)要安裝該(gai)(gai)軟(ruan)件(jian)，要求(qiu)需(xu)要單獨的計算(suan)機(ji)，不能與其它(ta)數(shu)(shu)(shu)據(ju)采(cai)集終(zhong)端計算(suan)機(ji)共用。該(gai)(gai)計算(suan)機(ji)必須(xu)接入內部(bu)網(wang)才能共享數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫(ku)。