基于物聯(lián)網(wǎng)的智能工廠實驗與應(yīng)用開發(fā)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型設(shè)計應(yīng)用于模擬工廠生產(chǎn)過程、環(huán)境監(jiān)控的物聯(lián)網(wǎng)綜合實訓(xùn)裝置，具體涉及基于物聯(lián)網(wǎng)的智能工廠實驗與應(yīng)用開發(fā)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高校物聯(lián)網(wǎng)實訓(xùn)裝置大部分是采用的分課程、分模塊設(shè)計，例如傳感器相關(guān)課程即選用專門的傳感器實訓(xùn)裝置，RFID相關(guān)課程即選用專門的RFID實訓(xùn)裝置。這樣的教學(xué)模式使得學(xué)生只能就課程學(xué)課程，學(xué)科與后續(xù)實際應(yīng)用領(lǐng)域之間關(guān)聯(lián)性不強，無法讓學(xué)生參與到實際的工作環(huán)境中來。此外，大部分實訓(xùn)裝置僅能開展單一課程的驗證性教學(xué)實驗，不能承擔(dān)實際應(yīng)用項目的綜合開發(fā)設(shè)計，致使教師教學(xué)平臺與產(chǎn)學(xué)研平臺分離，無法將實際應(yīng)用項目開發(fā)設(shè)計的經(jīng)驗有效的應(yīng)用于課堂教學(xué)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種集產(chǎn)、學(xué)、研為一體的基于物聯(lián)網(wǎng)的智能工廠實驗與應(yīng)用開發(fā)裝置，該裝置不僅將物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域?qū)嶒灳C合起來，同時搭建了一個智能工廠工作環(huán)境，將實驗與實際的工作環(huán)境聯(lián)動起來，使學(xué)生達到學(xué)以致用的目的，克服現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)單項實驗與實際工作環(huán)境的脫節(jié)問題，滿足課堂教學(xué)。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用下述技術(shù)方案。
[0005]—種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能工廠實驗與應(yīng)用開發(fā)裝置，包括
[0006]工廠模擬平臺，用于模擬真實工廠環(huán)境；
[0007]網(wǎng)關(guān)；
[0008]無線路由器，與所述網(wǎng)關(guān)通信連接；
[0009]PC終端，與所述網(wǎng)關(guān)通信連接；
[0010]通過第一無線通信網(wǎng)絡(luò)分別與所述網(wǎng)關(guān)連接并設(shè)置于所述工廠模擬平臺的溫濕度傳感器節(jié)點、用于控制排風(fēng)扇工作的繼電器、空氣質(zhì)量傳感器節(jié)點、自動窗戶控制器、光敏傳感器節(jié)點、LED燈光調(diào)節(jié)控制器、自動窗簾控制器、煙霧傳感器、聲光報警器、電磁閥、數(shù)控機床控制器、機械手臂控制器及電機測速傳感器；
[0011]通過第二無線通信網(wǎng)絡(luò)分別與所述無線路由器連接并設(shè)置于所述工廠模擬平臺的無線攝像頭、超高頻讀寫器及門禁控制器；
[0012]通過第一數(shù)據(jù)線與所述網(wǎng)關(guān)連接并設(shè)置于所述工廠模擬平臺的二維碼掃描器、高頻讀寫器及倉庫管理系統(tǒng)；
[0013]與所述網(wǎng)關(guān)通信連接并設(shè)置于所述工廠模擬平臺的顯示模塊；以及
[0014]通過第二數(shù)據(jù)線與所述PC終端連接并設(shè)置于所述工廠模擬平臺的二維碼標簽打印機。
[0015]所述網(wǎng)關(guān)為嵌入式網(wǎng)關(guān)。
[0016]所述第一無線通信網(wǎng)絡(luò)為ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)。
[0017]所述第二無線通信網(wǎng)絡(luò)為WIFI無線通信網(wǎng)絡(luò)。
[0018]所述第一、二數(shù)據(jù)線為USB數(shù)據(jù)線。
[0019]所述網(wǎng)關(guān)與所述PC終端通過以太網(wǎng)通信連接。
[0020]所述網(wǎng)關(guān)與所述無線路由器通過WIFI無線通信網(wǎng)絡(luò)通信連接。
[0021]所述網(wǎng)關(guān)與所述顯示模塊通過RS232通信連接。
[0022]所述顯示模塊為LED顯示屏。
[0023]所述工廠模擬平臺包括支承臺、用于支承所述支承臺的支架及設(shè)置于所述支承臺上平面的模擬廠房。
[0024]本實用新型包括下述有益技術(shù)效果。
[0025]通過本實用新型的裝置，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可以對物聯(lián)網(wǎng)的傳感器、RFID技術(shù)等相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程及其應(yīng)用領(lǐng)域有更清晰的認識，利用該裝置可以完成各課程的學(xué)習(xí)與后期系統(tǒng)研發(fā)。教師可以利用該裝置完成自身能力的提高，同時利于老師進行產(chǎn)學(xué)研與平時的課題等相關(guān)研究同步進行。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3為圖1的右視圖。
[0029]圖4為圖1的俯視圖。
【具體實施方式】
[0030]為能詳細說明本實用新型的技術(shù)特征及功效，并可依照本說明書的內(nèi)容來實現(xiàn)，下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式進一步說明。
[0031]圖1示例性示出本實用新型眾多實施例中的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能工廠實驗與應(yīng)用開發(fā)裝置的實施例。一并參見圖2，該基于物聯(lián)網(wǎng)的智能工廠實驗與應(yīng)用開發(fā)裝置，包括工廠模擬平臺1、網(wǎng)關(guān)2、無線路由器3、PC終端4、溫濕度傳感器節(jié)點5、用于控制排風(fēng)扇工作的繼電器6、空氣質(zhì)量傳感器節(jié)點7、自動窗戶控制器8、光敏傳感器節(jié)點9、LED燈光調(diào)節(jié)控制器10、自動窗簾控制器11、煙霧傳感器12、聲光報警器13、電磁閥14、數(shù)控機床控制器15、機械手臂控制器16、電機測速傳感器17、無線攝像頭18、超高頻讀寫器19、門禁控制器20、二維碼掃描器21、高頻讀寫器22、倉庫管理系統(tǒng)23、顯示模塊25及二維碼標簽打印機24。
[0032]—并參見圖1、3及4，工廠模擬平臺1用于模擬真實工廠環(huán)境。本實施例中，工廠模擬平臺1利用鋁合金型材搭建實驗裝置框架，框架共兩層，一層為基本平臺，第二層為智慧工廠環(huán)境搭建。第二層的智慧工廠環(huán)境是在第一層的基礎(chǔ)平臺上，完成電路的設(shè)計，同時布置物聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)設(shè)備完成工廠環(huán)境與監(jiān)控環(huán)境的搭建。
[0033]工廠模擬平臺1包括支承臺1-1、用于支撐支承臺1-1的支架1-2及設(shè)置于支承臺1-1上平面的模擬廠房1-3。其中，支架1-2及支承臺1-1構(gòu)成前述基本平臺。
[0034]支承臺1-1可采用但不限于鋁合金型材平鋪而成，平鋪管材長1920mm，高40mm，寬120mm，共12根；左右兩邊用兩個管徑為40mm，長1520mm型材固定平鋪管材，型材兩端用長40mm,直徑為40mm的蓋板密封型材口。
[0035]支架1-2包括4根立柱1-2-1及3根橫梁1_2_2。立柱1_2_1高750mm，豎直布置，其上端支撐支承臺1-1的下平面。3根橫梁1-2-2組成一個“工”形結(jié)構(gòu)，其中兩根的自由端分別與不同的立柱1-2-1連接，構(gòu)成支架1-2。
[0036]具體設(shè)備及安裝方案如下。
[0037]如圖1和圖3，在模擬廠房1-3的第一墻壁上右邊處安裝超高頻讀寫器19及門禁控制器20。自動門26采用有機玻璃模擬門，門含滑動門軌道、電機、控制器，長1500_，高為200mm，至少300mm可滑動打開。自動門26和自動門軌道裝置30用于RFID門禁系統(tǒng)的聯(lián)動，在通過了人員身份識別后可自動打開或關(guān)閉。門禁系統(tǒng)用于模擬加工工廠的進出口人員監(jiān)控。
[0038]在與第一墻壁相鄰的第二墻壁安裝顯示模塊24如LED顯示屏。LED顯示屏為F3.75，128*16，屏顯示大小608*76，可顯示1排8個漢字，自帶控制器。LED顯示屏預(yù)留安裝孔及RS232串口接口，通過RS232可直接連接電腦或者網(wǎng)關(guān)2。
[0039]在模擬廠房1-3的第一墻壁安裝窗戶27。窗戶27為鏈式可推窗戶。窗戶采用DC24V直流供電，行程至少100mm，帶有機玻璃窗戶及合頁安裝，預(yù)留電機、自動窗簾控制器11安裝位置。鏈式可推窗戶用于模擬工廠的空氣質(zhì)量條件，配置空氣質(zhì)量傳感器感應(yīng)聯(lián)動窗戶的開關(guān)控制。
[0040]在第一墻壁安裝排風(fēng)扇28。排風(fēng)扇28用于模擬工廠的溫濕度環(huán)境，配置溫濕度傳感器聯(lián)動排風(fēng)扇的開關(guān)控制。
[0041]網(wǎng)關(guān)2布置在第一墻壁外側(cè)，網(wǎng)關(guān)安裝處預(yù)留放置網(wǎng)關(guān)的支架及位置。
[0042]在第一墻壁內(nèi)側(cè)安裝可調(diào)亮度的長形LED燈管31。燈管長度0.9米，支持ZIGBEE遠程在線控制燈，配置光敏傳感器感應(yīng)進行燈光亮度調(diào)節(jié)操作用于模擬工廠的光照條件，帶液晶顯示。
[0043]在模擬廠房1-3兩個對角線上安裝報警器33和無線攝像頭18。
[0044]網(wǎng)關(guān)2采用嵌入式網(wǎng)關(guān)。
[0045]無線路由器3