近红外光谱仪器远程监控平台的开发

　　近红外光谱分析仪器是20世纪90年代以来发展最快、最引人注目的绿色光谱分析仪器，但由于近红外光谱的检测、仪器测量精度容易受到测量条件、 样品状态等外界因素的影响〔1一2〕，并且现场维护仪器及更换部件方面花费大量的时间和成本，所以光谱仪器能智能自诊断，技术人员能远程监控仪器的运行， 对仪器的稳定运行、故障报警、光谱重现性以及预测模型修正等方面都会有很大帮助。国外已有比较成熟的此类设备，如:荷兰Avantes公司的 HOrtispec光谱仪，远程监测室温来控制滤光镜的移动或者控制特殊的灯泡;德国近红外多功能乳品成份分析仪，远程联网监控及诊断。而国内发展缓慢。 本研究开发了一个远程网络监控平台，对仪器的运行进行监控，并在北京瑞利仪器公司的MR一800型仪器上进行了实际运行和测试(3)。

　　1系统总体设计

　　系统设计的总体思想是本机智能控制运行环境，远程监控仪器运行参数，以保证仪器运行正常。事实上，近红外光谱仪器在工作时有许多外界因素影响红 外光谱吸收峰特征，其中有环境状态和样品的温度、仪器供电电压、光源的工作电流等。其中样品和检测环境温度升高会引起吸收峰向短波方向移动;仪器的供电电 压的不稳定会造成仪器的运行漂移，光源的工作电流则更是直接影响了光谱的稳定性和吸收峰的特征14】。基于上述众多因素，本系统设计了一个网络平台，对 NIR一800型仪器的环境温度、电流、电压、光源光强进行远程监控，保证仪器工作在一个稳定的环境中。

　　网络平台的基本结构如图1所示。将应用程序分布在客户机(控制仪器的本机上)和服务器上，其中客户机负责控制近红外光谱仪器的运行，服务器负责远程网络的监控[5]。

　　本系统的最终目标是能够远程实时监控仪器的运行参数并能在需要时向服务器传送光谱数据。因此对数据交换实时性要求较高，同时需要安装客户端软件 以提高系统的安全性和保密性，客户机与服务器之间的通信模式采用C/S模型、通信协议选择TCP/IP协议。C/S模型是一个“请求驱动”的模型仁6J， 它的特点在于客户端与服务器端的是非对等相互作用的。客户端将服务的请求发送至服务器端，服务器可同时提供多种服务，客户端也可请求服务器上的各种不同服 务。

　　2系统模块基本结构

　　服务器软件及客户端软件功能模块见图2和图3。在功能模块示意图的树状结构中，每一个 叶结点都是一个最小的功能模块，数据库模块中每个子模块都需要对不同的数据库表进行相同的数据库操作，即添加记录、修改记录、删除记录以及查询显示记录信 息。其中服务器端可以通过监控模块调用客户端的数据库，必要时可以直接远程实时控制客户端。