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硬核代码，守护水质——全自动AI实验室无人值守，全天候监测！
聚光 发布时间：2024-12-17 聚光 来源：聚光科技公众号 聚光 浏览量：1006


聚光科技自主创新的水质全自动AI实验室，依【yī】托领先的自动化技术、高度集成的自动化系统和智能算法，成功实现了从样本送达、检测到数据【jù】分析的全流程无人化、自动化与智能化操作，显著提升了生态环境水质监测效率，展现了新质生产力在生态环境监测领域的深度融合与应用。

无论是杭州亚运【yùn】会期间的水质监测保障，苏州金鸡湖的日常水样检测，还是云南抚仙湖的全自动实验室水样分析，聚光科技的创新科技始终在水质守护的最前线发挥着不可或缺【quē】的作用。


这一切的背后，离不开聚光科技软件开发团队【duì】的智慧与不懈努力。正是他们通过不断优化的代码与创新的算法，搭建了迈向智能【néng】化未来的桥梁。

今天是“1024程序员节”，@所有程序员们，节日快乐！我们特别邀请聚光科技环科事业部软件中【zhōng】心的陈工【gōng】，从软件开发的角度，分享水质全自动AI实验室的核心技术，以及团队背后的动人故事。


智能驱动水质监测‍‍
揭秘全自动AI实验室的高效运作

水质全自动AI实验室是如何运作的呢？

陈工解释道，实验室的每台仪器都配有独立显示屏，并通过流水线轨道紧密连接。样品被精确分配到各个【gè】样品杯，沿着轨道自动传送到相应的仪器进行分析。而这【zhè】一切的核心，是由后台软件【jiàn】系统精密控制，实现全流程的自动化、智能化和无缝衔接。

仪器采集数【shù】据后，分析结果会立即传送至中央软件系统，系统对数据进行【háng】汇总处理，并实时显示在实验室中央的大屏上。大屏清晰展示了各个采样点的水质状况，便于快速掌握全局。


与传统水质分析实验室相比，水质全自动【dòng】AI实验室通过自动化仪器和软件系统实现了样品的送样、传输、检测、分析，极大减少了人工干预，确保了整个分析过程的高效性和一致性。在检测量大、检测项多、出具检测报告时间紧迫的情况下，实验室依然【rán】能够快速、高效地发出水质风险预警，极大提升了应【yīng】对效率和响应能力。

“水质全自动AI实验室基于国家采测分离‘9+X’项目，成功集成了多种水质监【jiān】测技术，结合ICP-MS、全自动流动注射、全自动离子色谱等创新仪器，实现了水体中高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮、COD等多项关键指标【biāo】的全流程自动化监测，为全面评估水质【zhì】提供了可靠的基础数据。”陈工介绍道。

“当样本数量达到一定规模时，系统通过智能算法对海量监测数据进行清洗、整理和分析，能够迅速发现水质变化趋势【shì】，并进行预测和预警，助力相关部门及时作【zuò】出科学决策。”


破解技术难题
软件开发团队实现全面智能化调度

当谈到软件开发团队面临的最大挑战时，陈工指出，最大的难题在于深入理解实验室仪器及其复杂的操作模式。她解释道，实验室里仪器种类繁多，且操作流程各有不同。有些仪器能够同时处理多个样品，而有些则需要【yào】逐一分析，甚至样品容器的形态和分析时间也各不相【xiàng】同。


程序员不仅需要掌握每台仪器的使用方法，还要将这些不同的操作流程标准化，以便有效整合【hé】到自动化平台中，同时优【yōu】化流程以提升系统效率。例如，一台仪器可能需要一小时完成分析，而另一台仅需几分钟。如何通过智能调度最大化流水【shuǐ】线效率，成为了关键问题。

为了解决这些问题，软件设计不仅需要考虑业务逻辑，还必须在系统架【jià】构和硬件控制上实现全局性与系统【tǒng】性的智能调度。具体来说，全局性通过分布式架构设计，确保系统在多节点和多模块环境下的协同工作；系统性则通过采用微服务架构，使各模块解耦合，实现灵活扩展和高效维护。在算【suàn】法层面，通过动态规划和优先级调度算法优化调度，实现资源的最优配置。通过这些技【jì】术手段，系统能够实现全面智能化调度，确保业务逻辑、硬件控制和系统架构的有机结合，提升整体性能和可靠性。


 从“关灯实验室”到“机器视觉”‍‍
推动智能化环境监测新突破

随着实验室自动化的深入，陈工团队还开发了“关灯实验室”系统，专门用于处理一些特殊样本，例如毒品类的血液分析。近期，团队在杭州公【gōng】安【ān】部门进行了成功演示，展示了这一技术的应用潜力。


此外，团队还引入了“机器视觉”技术，通过摄像头进行图像识别和计算，赋予机器人类似“眼睛”的能力，使其能够自主定位目标。例如，在样品处理过程中，机器人需将试管精准放置到特定位置，操作精度【dù】达到毫米级。这【zhè】一技术为环境监测带来了全新的高精度解决方案。


积极拥抱AI技术
引领高端科学仪器智能化变革

AI的快速发展正深刻改变着工作和生活。陈工指出，在编程和算法优化方面，AI为开发人员提供了强大的辅助工具，能够快速筛选出最优算法。这类AI工具的应用不仅提升了工作效率，还使程序员能够【gòu】将精【jīng】力集中在更具创造性【xìng】的工作上。

“我们期待AI技术能进一步融入实验室解决方案，推动整个系统实现更高水平的智能化发展，使监测技术迈向新高度。”

聚光科技始终坚持自主创新，聚焦主业、打造精品，走在科技创新的最前沿。公司积极应用AI、大数据、物联网（IoT）、云计算、5G等前沿技术，持续推出满足客户需求的高质量产品与解决方案，大力发展新质生产力，推动产业向高端化、绿色化和智能化发展，加快实现关键【jiàn】核心技术的自主可控和国产替代，为我国实【shí】现高水平科技自立自强、建设科【kē】技强国【guó】贡献更大力量。






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