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為實現(xiàn)土壤樣品測試數(shù)據(jù)的自動采集、分析、入庫和計算機自動對作物進(jìn)行推薦施肥，應(yīng)用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究了實驗室數(shù)據(jù)自動采集與處理系統(tǒng)，實現(xiàn)了實驗數(shù)據(jù)的自動采集與分析。此項技術(shù)是將傳統(tǒng)實驗室技術(shù)與信息技術(shù)有機的結(jié)合，用高科技手段實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的自動采集及其有效應(yīng)用。

推薦施肥系統(tǒng)在實驗室分析中主要承擔(dān)實驗室分析數(shù)據(jù)的采集、計算、施肥推薦和數(shù)據(jù)上傳等任務(wù)。是整個實驗室的技術(shù)核心和控制中心，驗室中數(shù)據(jù)采集的流程大體為：土壤樣品用聯(lián)合浸提劑和其他方法浸提后，浸提液在紫外分光光度計、酸度計、原子吸收分光光度計等儀器上進(jìn)行測試，這些儀器分別輸出測定結(jié)果的數(shù)據(jù)，然后通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在主控計算機上進(jìn)行數(shù)據(jù)的計算、存貯和分析，然后通過施肥模型進(jìn)行施肥推薦。

在該系統(tǒng)中，測試儀器的數(shù)據(jù)接口采用Java語言編程直接讀出數(shù)值，實現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)電子化采集、自動分析和入庫。其硬件主要由主控計算機和多臺數(shù)據(jù)采集終端組成。主控計算機負(fù)責(zé)所有的數(shù)據(jù)收集、計算與分析，并提供數(shù)據(jù)的儲存、維護(hù)和整個系統(tǒng)的分布式計算服務(wù)。每一個數(shù)據(jù)采集終端直接與測試儀器相連，成為原始數(shù)據(jù)的采集平臺和臨時載體。系統(tǒng)基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，所有儀器連接基于TCP/IP協(xié)議進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。

推薦施肥系統(tǒng)軟件應(yīng)用數(shù)據(jù)采集軟件是指安裝在計算機上，通過RS232接口與儀器連接，并能自動采集其數(shù)據(jù)的計算機軟件，該類軟件共有4個，即分光光度計軟件、酸度計軟件、原子吸收軟件和交換性酸軟件。由于目前在該套設(shè)備中沒有使用自動滴定儀，所以，能進(jìn)行數(shù)據(jù)自動采集的只有前3個。

一、分光光度計數(shù)據(jù)采集軟件

根據(jù)本章*節(jié)介紹的安裝內(nèi)容，將用于分光光度計數(shù)據(jù)采集的計算機與主控計算機通過路由器連接好，并通過RS232接口與分光光度計連接。按以下步驟操作使用：

① 打開主控計算機電源，啟動主控程序。

② 打開分光光度計數(shù)據(jù)采集計算機，點擊桌面上的“分光光度計數(shù)據(jù)采集"圖標(biāo)即可啟動該程序。如果啟動正常（提示輸入用戶ID與密碼），不出現(xiàn)圖的提示，說明程序安裝正常，且網(wǎng)絡(luò)暢通，可以使用。

③ 輸入用戶ID與密碼，進(jìn)入分光光度計數(shù)據(jù)采集界面。分光光度計數(shù)據(jù)采集分“樣品測定"和“標(biāo)準(zhǔn)溶液測定"兩部分。

④ 選擇“標(biāo)準(zhǔn)溶液測定"選項，在下端的工具欄中，點擊“新建"圖標(biāo)，屏幕出現(xiàn)“新建標(biāo)準(zhǔn)溶液"窗口（圖10~53），選擇要測定的元素，點擊“確定"。

⑤ 系統(tǒng)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)溶液測定界面，將光標(biāo)放在“透光率"的*個單元格中，

準(zhǔn)備好分光光度計，吸入空白溶液，將透光率調(diào)整為100%，按儀器上的DATA鍵或START/STOP鍵，*個數(shù)據(jù)被采集到透光率的*個單元格中。然后依次吸入第二、第三、第四和第五個標(biāo)準(zhǔn)溶液，全部數(shù)據(jù)被依次采集到系統(tǒng)中。

⑥ 點擊屏幕下方工具欄中的“生成趨勢線方程"圖標(biāo)，屏幕下方出現(xiàn)被測元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線，同時在表格上端出現(xiàn)“計算方程"和“R－平方值",檢查標(biāo)準(zhǔn)曲線，如果符合要求，點擊屏幕下方工具欄中的“保存"圖標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)曲線測定完畢，可以進(jìn)行樣品測定。

⑦ 點擊屏幕上方的“樣品測定"選項，在“樣品測定"界面上，點擊下方工具欄中的“打開"圖標(biāo)，輸入要測定樣品的托盤號。

⑧ 屏幕出現(xiàn)“樣品測定"界面，將光標(biāo)放在表格中對應(yīng)編號的單元格中，將被測樣品吸入比色杯，儀器讀數(shù)穩(wěn)定后，按分光光度計上的DATA鍵或START/STOP鍵，測定數(shù)據(jù)被采集到單元格中，以此類推，直到整盤樣品測定完畢。

⑨ 點擊屏幕下方工具欄中的“保存"圖標(biāo)，被測樣品的數(shù)據(jù)會自動保存到主控計算機的數(shù)據(jù)庫中。

另外，在數(shù)據(jù)采集軟件主菜單的操作目錄下，還有幾項操作。

一是“查看zui后實驗室編號"，點擊時，屏幕彈出數(shù)據(jù)庫中的zui后實驗室編號顯示窗口。

二是“登錄密碼重置"，主要用于改變軟件的登錄密碼。

三是“切換用戶"，有多個登錄用戶時，可用此功能改變登錄用戶。

二、酸度計數(shù)據(jù)采集軟件

按本章*節(jié)介紹的安裝內(nèi)容，將用于酸度計數(shù)據(jù)采集的計算機與主控計算機通過路由器連接好，并通過RS232接口與酸度計連接。按以下步驟操作使用：

① 打開主控計算機電源，啟動主控程序。

② 打開酸度計數(shù)據(jù)采集計算機，點擊酸度計數(shù)據(jù)采集計算機桌面上的“酸度計數(shù)據(jù)采集"圖標(biāo)，即可啟動該程序。

③ 輸入用戶ID與密碼，進(jìn)入酸度計數(shù)據(jù)采集界面。

④ 點擊下方工具欄中的“打開"圖標(biāo)，輸入要測定樣品的托盤號。

⑤ 屏幕出現(xiàn)“樣品測定"界面，將光標(biāo)放在表格中對應(yīng)編號的單元格中，將校準(zhǔn)后的電極（微型攪拌器）放入樣品杯中，讀數(shù)穩(wěn)定后，按酸度計上的“PRINT"鍵，測定數(shù)據(jù)被采集到單元格中，以此類推，直到整盤樣品測定完畢。

⑥ 點擊屏幕下方工具欄中的“保存"圖標(biāo)，被測樣品的數(shù)據(jù)會自動保存到主控計算機的數(shù)據(jù)庫中。

注意，在該軟件中，屏幕下方工具欄中的“批量計算"沒有意義，不必操作。另外，在數(shù)據(jù)采集軟件主菜單的操作目錄下有幾項操作同分光光度計數(shù)據(jù)采集軟件。

三、原子吸收數(shù)據(jù)采集軟件

按本章*節(jié)介紹的安裝內(nèi)容，將用于原子吸收數(shù)據(jù)采集的計算機與主控計算機通過路由器連接好，由于目前大部分原子吸收分光光度計都由計算機控制，可將原子吸收數(shù)據(jù)采集軟件安裝到原子吸收分光光度計的控制計算機上，按以下步驟操作使用：

① 打開主控計算機電源，啟動主控程序。

② 打開原子吸收分光光度計控制計算機，啟動數(shù)據(jù)采集軟件和原子吸收分分光度計控制軟件，按原子吸收分分光度計的要求開啟原子吸收分分光度計。注意，為保證數(shù)據(jù)正常發(fā)送，原子吸收數(shù)據(jù)采集軟件應(yīng)在原子吸收分光光度計控制軟件啟動后打開。

③ 輸入用戶ID與密碼，進(jìn)入酸度計數(shù)據(jù)采集界面。

④ 點擊下方工具欄中的“打開"圖標(biāo)，輸入要測定樣品的托盤號。

⑤ 在表格上端的工具欄中選擇被測元素。

⑥ 將光標(biāo)放在表格對應(yīng)編號的單元格中，原子吸收分光光度計測定的數(shù)據(jù)可“發(fā)送"到該軟件中，注意，不同的原子吸收分光光度計數(shù)據(jù)發(fā)送方式不同，有些可批量“發(fā)送"，有些只能單個“發(fā)送"。

⑦ 點擊屏幕下方工具欄中的“保存"圖標(biāo)，被測樣品的數(shù)據(jù)會自動保存到主控計算機的數(shù)據(jù)庫中。

注意，如果有些樣品在測定過程中，由于濃度過高而稀釋時，可將稀釋過的樣品選中，點擊屏幕下方工具欄中的“批量計算"圖標(biāo)，此時屏幕出現(xiàn)“原始值批量計算"窗口，選擇“乘"，然后輸入稀釋倍數(shù)，點擊“確定"。zui后點擊下方工具欄中的“保存"即可。該操作也可在主控計算機上完成。

除以上三個終端軟件外，還有交換性酸分析軟件、送樣單編輯軟件等，交換性酸分析軟件的操作基本上與酸度計相同，只是該套設(shè)備中沒有配備自動滴定儀，滴定數(shù)據(jù)必須由手工輸入；送樣單編輯軟件與主控計算機上“編輯土樣"基本相同，注意，如果需要安裝該軟件，要求需要單獨的計算機，不能與其它數(shù)據(jù)采集終端計算機共用。該計算機必須接入內(nèi)部網(wǎng)才能共享數(shù)據(jù)庫。