計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)化的應(yīng)用發(fā)展

彭杰

（身份證號(hào)：432524198612294414）

計(jì)算機(jī)技術(shù)自動(dòng)化的應(yīng)用發(fā)展

彭杰

（身份證號(hào)：432524198612294414）

本文通過對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用進(jìn)行分析，探討了實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的注意事項(xiàng)，希望給同行借鑒學(xué)習(xí)。

計(jì)算機(jī)技術(shù)；自動(dòng)化；應(yīng)用化

引言

隨著科技的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)也隨之得到了很大的提高。當(dāng)前，我國(guó)生產(chǎn)與科研的多個(gè)領(lǐng)域，都逐漸采用了大量的計(jì)算機(jī)技術(shù)，各類實(shí)驗(yàn)室也相繼引入了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。這些新技術(shù)使得實(shí)驗(yàn)室在集約化、網(wǎng)絡(luò)化以及自動(dòng)化程度方面不斷提高，從而為實(shí)驗(yàn)室提高工作效率和實(shí)驗(yàn)水平提供了可靠的保障，但與此同時(shí)，新技術(shù)的應(yīng)用也對(duì)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室工作人員提出了更高的要求，并促使現(xiàn)有工作人員努力提高自身的素質(zhì)及相關(guān)技術(shù)水平，從而為實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ)。

1　應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的自動(dòng)化

現(xiàn)階段，計(jì)算機(jī)技術(shù)基本上廣泛應(yīng)用到了實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備，其中包括質(zhì)譜、紅外、能譜以及核磁共振許多復(fù)雜的大型儀器，另外，對(duì)于一些小型儀器，如物理化學(xué)參數(shù)測(cè)定、電化學(xué)分析和容量分析等，也基本上是由計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的。同時(shí)，一些實(shí)驗(yàn)室通過一臺(tái)計(jì)算機(jī)來集約化控制全部?jī)x器、主要儀器，利用在實(shí)驗(yàn)室范圍內(nèi)利用局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)達(dá)成信息的共享以及集約化管理資源。作為實(shí)驗(yàn)室工作人員，必須能夠很好地掌握相關(guān)儀器的使用方法與維護(hù)技術(shù)，只有這樣，才能通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來控制實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。不同的儀器設(shè)備具有的功能各不相同，因此，實(shí)驗(yàn)室工作人員還應(yīng)該具備良好的計(jì)算機(jī)相關(guān)知識(shí)掌握一定的機(jī)電一體化知識(shí)，按照這些儀器設(shè)備的使用說明書，對(duì)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備進(jìn)行操作與控制，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的目的。

2　應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備和相關(guān)材料的自動(dòng)化管理

情況下，實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備和材料的自動(dòng)化管理系統(tǒng)的組成部分主要包括計(jì)算機(jī)硬件、計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件以及相關(guān)輔助系統(tǒng)。該自動(dòng)化管理系統(tǒng)的功能在于針對(duì)計(jì)算機(jī)的實(shí)際特征，如存儲(chǔ)、記憶、檢索、提示輸出和計(jì)算等，來動(dòng)態(tài)地、實(shí)時(shí)地對(duì)實(shí)驗(yàn)室所存儲(chǔ)與使用的儀器設(shè)備、材料以及其他信息加以自動(dòng)化管理，從而促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化操作與管理水平的提升。具體來說，實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備和材料的自動(dòng)化管理系統(tǒng)主要分為以下幾個(gè)系統(tǒng)：

2.1信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)

很多實(shí)驗(yàn)室信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)軟件都是通過數(shù)據(jù)庫語言而編寫出來的，也就是說，該系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)庫操作平臺(tái)為基礎(chǔ)的。具體來說，程序編輯過程主要就是將應(yīng)該進(jìn)行存儲(chǔ)處理的信息加以分類，最終成為信息條，以信息的性質(zhì)為根據(jù)，來對(duì)詞條的屬性、長(zhǎng)短、精度與格式進(jìn)行設(shè)計(jì)，而后經(jīng)由計(jì)算、排序以及索引等相關(guān)命令，使得詞條間形成有機(jī)的聯(lián)系，再經(jīng)過包裝、建立操作界面以及確立輸出格式等，來建立完整的信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件。

2.2儀器設(shè)備的維護(hù)與校正管理系統(tǒng)

當(dāng)前，在各種實(shí)驗(yàn)室中，儀器設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，也增加了一定的復(fù)雜性，因而怎樣合理使用并維護(hù)相關(guān)儀器設(shè)備，才能以最少的花費(fèi)換取最大的效益，已經(jīng)成為當(dāng)前一個(gè)重要的課題。其中，計(jì)算機(jī)輔助儀器設(shè)備維護(hù)校正系統(tǒng)正是此方面最佳的應(yīng)用軟件。從分類的角度出發(fā)，這類軟件也是信息自動(dòng)化管理系統(tǒng)的一種，而它的其服務(wù)對(duì)象不是一般的儀器設(shè)備，而結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，同時(shí)維護(hù)難度也比較大的那種儀器設(shè)備，也可以說，該系統(tǒng)就是動(dòng)態(tài)的電子化儀器設(shè)備維護(hù)校正記錄儀。

3　應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)收集和處理的自動(dòng)化

實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理系統(tǒng)指的是包括計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)處理軟件、專用接口電路以及分析儀器在內(nèi)的四個(gè)部分組成的綜合體，其主要功能在于對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行在線與離線的收集、處理。通常情況下，從實(shí)驗(yàn)室中取得的數(shù)據(jù)都是量大且零散的，因而需要相對(duì)復(fù)雜的數(shù)學(xué)處理，而應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，就能夠?qū)崿F(xiàn)這一步驟的自動(dòng)化，使其簡(jiǎn)便易行。

3.1實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)收集的自動(dòng)化

應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集，往往是通過儀器設(shè)備和計(jì)算機(jī)之間的接口電路硬件以及軟件完成的，具體的工作程序如下：①把儀器設(shè)備得到的分析信息進(jìn)行準(zhǔn)確完整地轉(zhuǎn)換，從波形、電流和電壓等連續(xù)的信號(hào)轉(zhuǎn)換成為計(jì)算機(jī)可以識(shí)別并能夠加以處理的數(shù)字信號(hào)；②由電纜與接口電路準(zhǔn)確完整地把數(shù)字信號(hào)傳送到計(jì)算機(jī)；③識(shí)別與處理收集到的信號(hào)。

3.2分析數(shù)據(jù)的自動(dòng)化

數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)指的是把各種原始數(shù)據(jù)加以相應(yīng)的數(shù)學(xué)處理，如線性與非線性擬合、小波變換以及傅里葉變換等數(shù)學(xué)處理，往往需要一些應(yīng)用軟件以及硬件的配合。一般情況下，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，主要包括以下內(nèi)容：①通過測(cè)定、計(jì)算原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等一些處理過程，來取得有效的分析參數(shù)，例如，在色譜分析中，經(jīng)過對(duì)色譜圖的計(jì)算和處理，最后可獲得保留峰高、時(shí)間、半鋒寬以及峰面積等參數(shù)；②對(duì)于那些無法辨別的原始數(shù)據(jù)應(yīng)通過數(shù)學(xué)處理，讓其變成能夠辨讀的正常數(shù)據(jù)。

4　結(jié)束語

總而言之，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)及各種管理數(shù)據(jù)庫，組成的存儲(chǔ)、檢索、鑒定以及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，能夠在實(shí)驗(yàn)人員的控制操作下，得出正確科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并有助于對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制。我們有理由相信，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及接口電路的不斷發(fā)展，必將推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化。

TP317.1

A

1673-0038（2015）25-0167-01

2015-6-5