农业新纪元 农业生产过程自动化,将使农民不再面朝黄土背朝天,真正体会 自动化技术的巨大威力。在农业生产中,农业机械化使农业生产的效 率得到了很大的提高,并且使农业生产成本下降、用工减少,近年来, 电子技术和自动化技术被大量用于农业和农业机械领域。智能技术在 农业上应用得日益广泛,为农业的进一步发展奠定了基础,同时也给 人们提供了许多新的研究方向。 智能化仪器、设备和机器的普遍采用将给农业生产带来崭新 的局面。电子技术和计算机技术的迅速发展推动了农业机器向智能化 方向的发展。从农田作业与机械的关系上来看,如果农业生产过程的 机械化定义为每一项作业都由人操作机械来完成的话,那么农业生产 过程自动化的定义就是:在农业生产过程中机器按照人们的预定自动 完成作业。虽然,自动化农业比机械化农业前进了一大步,但自动化 并非能做到在人完全不干预的情况下,使农业生产各环节达到最优 因为农业生产过程涉及到的因素具有多样性和复杂性,单靠简单的传 感和控制系统无法加以解决。如果机器能够根据作物的状况和其他相 关因素来决定如何进行某项作业,该机器就应具有对多种信息快速处 理及推理分析与决策的能力,也就是说机器是智能化的。广泛采用了 智能技术之后,农业生产中主要决策和作业均由智能化机器或系统来 完成,这样的阶段可称为农业生产的智能化阶段。科学技术的发展为
农业新纪元 农业生产过程自动化，将使农民不再面朝黄土背朝天，真正体会 自动化技术的巨大威力。在农业生产中，农业机械化使农业生产的效 率得到了很大的提高，并且使农业生产成本下降、用工减少，近年来， 电子技术和自动化技术被大量用于农业和农业机械领域。智能技术在 农业上应用得日益广泛，为农业的进一步发展奠定了基础，同时也给 人们提供了许多新的研究方向。 智能化仪器、设备和机器的普遍采用将给农业生产带来崭新 的局面。电子技术和计算机技术的迅速发展推动了农业机器向智能化 方向的发展。从农田作业与机械的关系上来看，如果农业生产过程的 机械化定义为每一项作业都由人操作机械来完成的话，那么农业生产 过程自动化的定义就是：在农业生产过程中机器按照人们的预定自动 完成作业。虽然，自动化农业比机械化农业前进了一大步，但自动化 并非能做到在人完全不干预的情况下，使农业生产各环节达到最优。 因为农业生产过程涉及到的因素具有多样性和复杂性，单靠简单的传 感和控制系统无法加以解决。如果机器能够根据作物的状况和其他相 关因素来决定如何进行某项作业，该机器就应具有对多种信息快速处 理及推理分析与决策的能力，也就是说机器是智能化的。广泛采用了 智能技术之后，农业生产中主要决策和作业均由智能化机器或系统来 完成，这样的阶段可称为农业生产的智能化阶段。科学技术的发展为
农业智能化的发展创造了一定的条件,智能化农业的发展还与经济及 社会等方面的因素有关。 本世纪80年代以来,有关农业的智能化技 术研究不断增多,但大都处在研究阶段。其 中研究和应用得最多的是机器(计算机)视觉 和图像处理系统。此外,神经网络系统、决 大型自动化联合收割机 策支持系统也已在农业生产方面得到了广泛 应用。智能化技术使传统机械无法作业的项目实现了机械化。在许多 国家,蘑菇生产的集约化程度虽很高,但人工采摘蘑菇效率低,且分 类的质量不易得到保证,从而制约了生产效率和经济效益的提高。因 此,研制了具有计算机视觉系统的蘑菇采摘机器人,使蘑菇生产从苗 床管理到收获分类实现了全过程自动化。为了降低收获樱桃西红柿的 成本,日本研制了用于收获樱桃西红柿的机器人。为确定果实的位置, 采用了双目立体成像技术,成功率约为70%。其他研究如何利用机器 识别作物形状、大小分布等的也很多,智能化技术使农业机械的工作 更加符合农艺要求。智能化技术研究使农业机动机器人有了重大突 破。为了解决农业劳动力尤其是技术劳动力缺乏的问题,人们将希望 寄托在农业机动机器人上,所以对车辆的自行导向问题开展了大量的 研究。农业机动机器人构建的困难主要在于控制系统和定位系统。在 各种车辆引导方式中,应该说利用路径周围环境图像识别自动引导是 最好的方式,但目前应用起来尚有一定难度。农业生产和农场的管理 是智能化技术在农业上应用的又一重要领域。许多学者还对神经网络
农业智能化的发展创造了一定的条件，智能化农业的发展还与经济及 社会等方面的因素有关。 本世纪 80 年代以来，有关农业的智能化技 术研究不断增多，但大都处在研究阶段。其 中研究和应用得最多的是机器(计算机)视觉 和图像处理系统。此外，神经网络系统、决 策支持系统也已在农业生产方面得到了广泛 应用。智能化技术使传统机械无法作业的项目实现了机械化。在许多 国家，蘑菇生产的集约化程度虽很高，但人工采摘蘑菇效率低，且分 类的质量不易得到保证，从而制约了生产效率和经济效益的提高。因 此，研制了具有计算机视觉系统的蘑菇采摘机器人，使蘑菇生产从苗 床管理到收获分类实现了全过程自动化。为了降低收获樱桃西红柿的 成本，日本研制了用于收获樱桃西红柿的机器人。为确定果实的位置， 采用了双目立体成像技术，成功率约为 70%。其他研究如何利用机器 识别作物形状、大小分布等的也很多，智能化技术使农业机械的工作 更加符合农艺要求。智能化技术研究使农业机动机器人有了重大突 破。为了解决农业劳动力尤其是技术劳动力缺乏的问题，人们将希望 寄托在农业机动机器人上，所以对车辆的自行导向问题开展了大量的 研究。农业机动机器人构建的困难主要在于控制系统和定位系统。在 各种车辆引导方式中，应该说利用路径周围环境图像识别自动引导是 最好的方式，但目前应用起来尚有一定难度。农业生产和农场的管理 是智能化技术在农业上应用的又一重要领域。许多学者还对神经网络 大型自动化联合收割机
技术在农业生产中的应用做了很多工作,采用输入最高气温、最低气 温、光周期、种植天数或开花天数的方法来预测大豆的开花期或生理 成熟期运用最优控制和神经网络技术对花生灌溉问题进行了研究;还 运用模拟的方法进行了花生农场农机选择的研究。 总起来看,智能化技术在农业上的应用尚处于起步阶段。虽然个 别领域已有较为成套的设备或系统的研究和应用,但大部分研究尚处 于为智能化做准备或打基础的阶段。如各种传感元件的研究,各种信 息的收集、分析、处理方法的研究及各种模型和决策系统的硏究等。 总之智能化,自动化技术在农业上将有更为广阔的应用 医学界新宠 医学自动化是自动化领域又一个重要的应用。而生化自动分析仪 是医学自动化较为成熟的例子。生化分析是临床诊断的重要手段之 。通过对血液和其他体液生化分析测定的数据,再结合其他临床资 料进行综合分析,可帮助诊断疾病,对器官功能作出估价,并可鉴别 并发因子及决定以后治疗的基准等。 在20世纪50年代后,电子学和信息产业的飞速进步,推动了 系列的技术革命,临床生化分析手段的自动化及酶法分析的开发和应 用导致了临床化学方法由传统模式向现代模式的历史性转变,致使临
技术在农业生产中的应用做了很多工作，采用输入最高气温、最低气 温、光周期、种植天数或开花天数的方法来预测大豆的开花期或生理 成熟期;运用最优控制和神经网络技术对花生灌溉问题进行了研究;还 运用模拟的方法进行了花生农场农机选择的研究。 总起来看，智能化技术在农业上的应用尚处于起步阶段。虽然个 别领域已有较为成套的设备或系统的研究和应用，但大部分研究尚处 于为智能化做准备或打基础的阶段。如各种传感元件的研究，各种信 息的收集、分析、处理方法的研究及各种模型和决策系统的研究等。 总之智能化，自动化技术在农业上将有更为广阔的应用。 医学界新宠 医学自动化是自动化领域又一个重要的应用。而生化自动分析仪 是医学自动化较为成熟的例子。生化分析是临床诊断的重要手段之 一。通过对血液和其他体液生化分析测定的数据，再结合其他临床资 料进行综合分析，可帮助诊断疾病，对器官功能作出估价，并可鉴别 并发因子及决定以后治疗的基准等。 在 20 世纪 50 年代后，电子学和信息产业的飞速进步，推动了一 系列的技术革命，临床生化分析手段的自动化及酶法分析的开发和应 用导致了临床化学方法由传统模式向现代模式的历史性转变，致使临
床化学诊断检验方法已经发生很大变化,以血葡萄糖测定为例,从碱 性硫酸铜法过渡到邻苯甲胺法,70年代又被崭新的酶法分杬(葡萄糖 氧化酶法)所取代并广泛应用于自动分析,至少经历了3代变化。而 50年代肌酐测定的全血法变为后来的血清法(除蛋白或不除蛋白),70 年代又逐步过渡到不除蛋白的血清肌酐速率法测定,此时已可用于自 动分析仪80年代又有肌酐酶法分析问世,至90年代一些发达国家已 成为此项测定方法中的主流,血肌酐参考值也由全血法时代的2m /dl改变为血清法的15mg/dl,采用速率法和酶法后又降为 1.1~12mg/dl,方法学的改变带来人体信息的改变。这种变化几 乎包括临床化学中的所有代谢项目,如血脂、尿素、尿酸、胆汁酸以 及各种酶的测定等 生化自动分析仪是利用自动化技术、光学、 电子学和计算机科学,把临床化学分析过程中的 取样、加样、分配试剂、混合、加温以及分析过 全自动生化分析仪程的监控和数据处理、输出等一系列程序加以自 动化的仪器。1953年美国 L Skeggs首次介绍了 种自动化分析仪器 autoanalyzer),60年代中期出现了分立式自动分析 仪并向多通道发展,70年代后迅速进入推广、普及阶段。随着新的 技术革命高潮中电子工程,计算机科学的迅速发展,自动分析仪出现 了性能上的飞跃,此后不到20年时间里其发展速度令人惊讶。这种 飞速的发展带来了临床化学方法学的发展,酶学及其相应生产、提纯、 稳定技术进一步带来的酶法分析的发展等,也给临床化学的进步带来
床化学诊断检验方法已经发生很大变化，以血葡萄糖测定为例，从碱 性硫酸铜法过渡到邻苯甲胺法，70 年代又被崭新的酶法分析(葡萄糖 氧化酶法)所取代并广泛应用于自动分析，至少经历了 3 代变化。而 50 年代肌酐测定的全血法变为后来的血清法(除蛋白或不除蛋白)，70 年代又逐步过渡到不除蛋白的血清肌酐速率法测定，此时已可用于自 动分析仪;80 年代又有肌酐酶法分析问世，至 90 年代一些发达国家已 成为此项测定方法中的主流，血肌酐参考值也由全血法时代的 2ｍｇ /ｄｌ改变为血清法的 1 5ｍｇ/ｄｌ，采用速率法和酶法后又降为 1.1～1.2ｍｇ/ｄｌ，方法学的改变带来人体信息的改变。这种变化几 乎包括临床化学中的所有代谢项目，如血脂、尿素、尿酸、胆汁酸以 及各种酶的测定等。 生化自动分析仪是利用自动化技术、光学、 电子学和计算机科学，把临床化学分析过程中的 取样、加样、分配试剂、混合、加温以及分析过 程的监控和数据处理、输出等一系列程序加以自 动化的仪器。1953 年美国Ｌ.Skeggs 首次介绍了一 种自动化分析仪器(autoanalyzer)，60 年代中期出现了分立式自动分析 仪并向多通道发展，70 年代后迅速进入推广、普及阶段。随着新的 技术革命高潮中电子工程，计算机科学的迅速发展，自动分析仪出现 了性能上的飞跃，此后不到 20 年时间里其发展速度令人惊讶。这种 飞速的发展带来了临床化学方法学的发展，酶学及其相应生产、提纯、 稳定技术进一步带来的酶法分析的发展等，也给临床化学的进步带来 全自动生化分析仪
了新的需求和动力,从根本上改变了经典临床化学的面貌。目前生化 自动分析仪按反应装置的结构主要可分为连续流动式、分立式、离心 式。连续流动式,的特点是样品和试剂按比例进入同一管道,在连续 流动过程中完成反应和数据分析,其不足处为试剂消耗量大,样品都 在一个管道中通过,易互相污染:,分立式,实际上是模仿试管的手工 操作,用反应杯代替了试管的比色皿,反应杯按顺序放在一个转盘内, 靠步进马达按一定时间间隔移动,样品和试剂在各个反应杯中分别搅 拌混合、加温、反应、进入检测光路,生成数据并输入计算机按指定 的数学公式计算,结果可自动打印输出。由于应用计算机统计软件, 现已能进行多种方式的分析和数学处理,包括两点法比色分析、动力 学连续监测、透射浓度分析等。免疫化学分析中常出现的非线性结果 也可用各种曲线拟合方式处理,因此过去难以解决的许多免疫学项 目,目前也能用生化自动分析仪检测,大大扩展了应用范围;离心式 分析仪放置反应杯的转盘本身是一个离心机的转头,高速转动的样品 与试剂靠离心力作用迅速混合,光电检测器的计算机随之监测其反应 过程,各个反应杯几乎在同一时间内进行测定,缺点是分析过程中不 能追加其他样品,较适合医学实验室研究使用。展望生化自动分析仪, 它将进一步向高效、智能化、系统化的方向发展,其技术支撑仍是计 算机的开发与应用,可使全实验室自动化,其功能为把临床化学、免 疫学、血液学分析仪及尿液分析仪通过自动传送带连结成一个大的流 水线系统,在其前端和后端各有一台处理装置和一台样品收纳装置, 整个系统和计算机相连,可进行样品分配、运输、分析过程的监控及
了新的需求和动力，从根本上改变了经典临床化学的面貌。目前生化 自动分析仪按反应装置的结构主要可分为连续流动式、分立式、离心 式。连续流动式，的特点是样品和试剂按比例进入同一管道，在连续 流动过程中完成反应和数据分析，其不足处为试剂消耗量大，样品都 在一个管道中通过，易互相污染;分立式，实际上是模仿试管的手工 操作，用反应杯代替了试管的比色皿，反应杯按顺序放在一个转盘内， 靠步进马达按一定时间间隔移动，样品和试剂在各个反应杯中分别搅 拌混合、加温、反应、进入检测光路，生成数据并输入计算机按指定 的数学公式计算，结果可自动打印输出。由于应用计算机统计软件， 现已能进行多种方式的分析和数学处理，包括两点法比色分析、动力 学连续监测、透射浓度分析等。免疫化学分析中常出现的非线性结果 也可用各种曲线拟合方式处理，因此过去难以解决的许多免疫学项 目，目前也能用生化自动分析仪检测，大大扩展了应用范围;离心式 分析仪放置反应杯的转盘本身是一个离心机的转头，高速转动的样品 与试剂靠离心力作用迅速混合，光电检测器的计算机随之监测其反应 过程，各个反应杯几乎在同一时间内进行测定，缺点是分析过程中不 能追加其他样品，较适合医学实验室研究使用。展望生化自动分析仪， 它将进一步向高效、智能化、系统化的方向发展，其技术支撑仍是计 算机的开发与应用，可使全实验室自动化，其功能为把临床化学、免 疫学、血液学分析仪及尿液分析仪通过自动传送带连结成一个大的流 水线系统，在其前端和后端各有一台处理装置和一台样品收纳装置， 整个系统和计算机相连，可进行样品分配、运输、分析过程的监控及