為實(shí)現(xiàn)土壤樣品測(cè)試數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、分析、入庫(kù)和計(jì)算機(jī)自動(dòng)對(duì)作物進(jìn)行推薦施肥，應(yīng)用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究了實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)自動(dòng)采集與處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與分析。此項(xiàng)技術(shù)是將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)與信息技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，用高科技手段實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集及其有效應(yīng)用。

推薦施肥系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室分析中主要承擔(dān)實(shí)驗(yàn)室分析數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、施肥推薦和數(shù)據(jù)上傳等任務(wù)。是整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)核心和控制中心，驗(yàn)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(jì)、酸度計(jì)、原子吸收分光光度計(jì)等儀器上進(jìn)行測(cè)試，這些儀器分別輸出測(cè)定結(jié)果的數(shù)據(jù)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，在主控計(jì)算機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算、存貯和分析，然后通過(guò)施肥模型進(jìn)行施肥推薦。

在該系統(tǒng)中，測(cè)試儀器的數(shù)據(jù)接口采用Java語(yǔ)言編程直接讀出數(shù)值，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)電子化采集、自動(dòng)分析和入庫(kù)。其硬件主要由主控計(jì)算機(jī)和多臺(tái)數(shù)據(jù)采集終端組成。主控計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)所有的數(shù)據(jù)收集、計(jì)算與分析，并提供數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存、維護(hù)和整個(gè)系統(tǒng)的分布式計(jì)算服務(wù)。每一個(gè)數(shù)據(jù)采集終端直接與測(cè)試儀器相連，成為原始數(shù)據(jù)的采集平臺(tái)和臨時(shí)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(jì)算機(jī)上，通過(guò)RS232接口與儀器連接，并能自動(dòng)采集其數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)軟件，該類軟件共有4個(gè)，即分光光度計(jì)軟件、酸度計(jì)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(méi)有使用自動(dòng)滴定儀，所以，能進(jìn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)采集的只有前3個(gè)。

一、分光光度計(jì)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(jì)數(shù)據(jù)采集的計(jì)算機(jī)與主控計(jì)算機(jī)通過(guò)路由器連接好，并通過(guò)RS232接口與分光光度計(jì)連接。按以下步驟操作使用：

① 打開(kāi)主控計(jì)算機(jī)電源，啟動(dòng)主控程序。

② 打開(kāi)分光光度計(jì)數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)，點(diǎn)擊桌面上的“分光光度計(jì)數(shù)據(jù)采集”圖標(biāo)即可啟動(dòng)該程序。如果啟動(dòng)正常（提示輸入用戶ID與密碼），不出現(xiàn)圖的提示，說(shuō)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(jì)數(shù)據(jù)采集界面。分光光度計(jì)數(shù)據(jù)采集分“樣品測(cè)定”和“標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定”兩部分。

④ 選擇“標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定”選項(xiàng)，在下端的工具欄中，點(diǎn)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(cè)定的元素，點(diǎn)擊“確定”。

⑤ 系統(tǒng)出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)定界面，將光標(biāo)放在“透光率”的*個(gè)單元格中，

準(zhǔn)備好分光光度計(jì)，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(gè)數(shù)據(jù)被采集到透光率的*個(gè)單元格中。然后依次吸入第二、第三、第四和第五個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液，全部數(shù)據(jù)被依次采集到系統(tǒng)中。

⑥ 點(diǎn)擊屏幕下方工具欄中的“生成趨勢(shì)線方程”圖標(biāo)，屏幕下方出現(xiàn)被測(cè)元素的標(biāo)準(zhǔn)曲線，同時(shí)在表格上端出現(xiàn)“計(jì)算方程”和“R－平方值”,檢查標(biāo)準(zhǔn)曲線，如果符合要求，點(diǎn)擊屏幕下方工具欄中的“保存”圖標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)曲線測(cè)定完畢，可以進(jìn)行樣品測(cè)定。

⑦ 點(diǎn)擊屏幕上方的“樣品測(cè)定”選項(xiàng)，在“樣品測(cè)定”界面上，點(diǎn)擊下方工具欄中的“打開(kāi)”圖標(biāo)，輸入要測(cè)定樣品的托盤號(hào)。

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

⑨ 點(diǎn)擊屏幕下方工具欄中的“保存”圖標(biāo)，被測(cè)樣品的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)保存到主控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)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(xiàng)操作。

一是“查看zui后實(shí)驗(yàn)室編號(hào)”，點(diǎn)擊時(shí)，屏幕彈出數(shù)據(jù)庫(kù)中的zui后實(shí)驗(yàn)室編號(hào)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(gè)登錄用戶時(shí)，可用此功能改變登錄用戶。

二、酸度計(jì)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(jì)數(shù)據(jù)采集的計(jì)算機(jī)與主控計(jì)算機(jī)通過(guò)路由器連接好，并通過(guò)RS232接口與酸度計(jì)連接。按以下步驟操作使用：

① 打開(kāi)主控計(jì)算機(jī)電源，啟動(dòng)主控程序。

② 打開(kāi)酸度計(jì)數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)，點(diǎn)擊酸度計(jì)數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)桌面上的“酸度計(jì)數(shù)據(jù)采集”圖標(biāo)，即可啟動(dòng)該程序。

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

④ 點(diǎn)擊下方工具欄中的“打開(kāi)”圖標(biāo)，輸入要測(cè)定樣品的托盤號(hào)。

⑤ 屏幕出現(xiàn)“樣品測(cè)定”界面，將光標(biāo)放在表格中對(duì)應(yīng)編號(hào)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(jì)上的“PRINT”鍵，測(cè)定數(shù)據(jù)被采集到單元格中，以此類推，直到整盤樣品測(cè)定完畢。

⑥ 點(diǎn)擊屏幕下方工具欄中的“保存”圖標(biāo)，被測(cè)樣品的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)保存到主控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

注意，在該軟件中，屏幕下方工具欄中的“批量計(jì)算”沒(méi)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(xiàng)操作同分光光度計(jì)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(jì)算機(jī)與主控計(jì)算機(jī)通過(guò)路由器連接好，由于目前大部分原子吸收分光光度計(jì)都由計(jì)算機(jī)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(jì)的控制計(jì)算機(jī)上，按以下步驟操作使用：

① 打開(kāi)主控計(jì)算機(jī)電源，啟動(dòng)主控程序。

② 打開(kāi)原子吸收分光光度計(jì)控制計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集軟件和原子吸收分分光度計(jì)控制軟件，按原子吸收分分光度計(jì)的要求開(kāi)啟原子吸收分分光度計(jì)。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(jì)控制軟件啟動(dòng)后打開(kāi)。

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

④ 點(diǎn)擊下方工具欄中的“打開(kāi)”圖標(biāo)，輸入要測(cè)定樣品的托盤號(hào)。

⑤ 在表格上端的工具欄中選擇被測(cè)元素。

⑥ 將光標(biāo)放在表格對(duì)應(yīng)編號(hào)的單元格中，原子吸收分光光度計(jì)測(cè)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(jì)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(gè)“發(fā)送”。

⑦ 點(diǎn)擊屏幕下方工具欄中的“保存”圖標(biāo)，被測(cè)樣品的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)保存到主控計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

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

除以上三個(gè)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(jì)相同，只是該套設(shè)備中沒(méi)有配備自動(dòng)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(jì)算機(jī)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(dú)的計(jì)算機(jī)，不能與其它數(shù)據(jù)采集終端計(jì)算機(jī)共用。該計(jì)算機(jī)必須接入內(nèi)部網(wǎng)才能共享數(shù)據(jù)庫(kù)。