一種可遠程操作流量/液位檢測教學實驗平臺系統(tǒng)及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開的一種可遠程操作流量/液位檢測教學實驗平臺系統(tǒng)及其使用方法，屬于高校自動化、檢測技術(shù)教學實踐裝備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在高校自動化，儀器科學，電氣工程等專業(yè)教學中，檢測技術(shù)是必不可少的學習內(nèi)容，學生在學習相關(guān)基礎(chǔ)理論和專業(yè)實踐課程后，需要一個綜合實驗平臺系統(tǒng)對所學習知識進行綜合應用。目前市場上與檢測技術(shù)相關(guān)教學設(shè)備只是對某些檢測元件或檢測方法做簡單單元實驗設(shè)計，實驗設(shè)備多由簡單的實驗模塊拼在一起，難以呈現(xiàn)一個完成的檢測系統(tǒng)應用案例；同時，其不具備后臺數(shù)據(jù)中心和遠程客戶端的支持，只能進行現(xiàn)場操作，難以滿足在課堂等地遠程操作和演示的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:針對上述現(xiàn)有技術(shù)，提出一種可遠程操作流量/液位檢測教學實驗平臺系統(tǒng)及其使用方法，可實現(xiàn)多種方法對流量、液位進行檢測，同時具備遠程操作和遠程監(jiān)控的能力。
[0004]技術(shù)方案:一種可遠程操作流量/液位檢測教學實驗平臺系統(tǒng)，包括通過網(wǎng)絡(luò)依次連接的實驗平臺、數(shù)據(jù)中心以及遠程操作終端；其中，所述實驗平臺包括中央控制模塊以及實驗單元；所述遠程操作終端用于向所述數(shù)據(jù)中心輸入實驗控制命令/控制參數(shù)，或從所述數(shù)據(jù)中心讀取實驗數(shù)據(jù)/狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)中心用于接收并存儲所述遠程操作終端發(fā)出的實驗控制命令/控制參數(shù)，或存儲所述中央控制模塊發(fā)出的實驗數(shù)據(jù)/狀態(tài)數(shù)據(jù)；所述中央控制模塊用于從所述數(shù)據(jù)中心讀取實驗控制命令/控制參數(shù)后，輸出控制信號到所述實驗單元，所述實驗單元用于根據(jù)所述控制信號完成實驗動作并反饋實驗數(shù)據(jù)/狀態(tài)數(shù)據(jù)到所述中央控制模塊。
[0005]進一步的，所述實驗單元包括管路流速調(diào)節(jié)系統(tǒng)、流量計、換向器以及質(zhì)量液位實驗單元；其中，所述管路流速調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括水池、變頻水泵以及變頻器，所述質(zhì)量液位實驗單元包括由電子秤、稱量容器、液位計、排空閥；所述變頻水泵的出水口通過管路連接流量計后連接到換向器的入水口，所述換向器的第一出水口位于所述稱量容器上方，所述換向器的第二出水口連接到所述水池，所述稱量容器置于電子秤上，所述液位計安裝于稱量容器的正上方，所述排空閥的入水口連接稱量容器的底部，所述排空閥的出水口連接到水池；
[0006]所述中央控制模塊包括微控制器、串行接口以及繼電器組，所述串行接口用于將所述變頻器、流量計、液位計、電子稱連接到微控制器，所述繼電器組的輸入端連接微控制器的輸出端，所述繼電器組的輸出端連接所述排空閥和換向器，所述微控制器連接所述數(shù)據(jù)中心。
[0007]進一步的，所述實驗平臺還包括連接至所述數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)攝像機，所述網(wǎng)絡(luò)攝像機的鏡頭正對所述實驗單元。
[0008]一種可遠程操作流量/液位檢測教學實驗平臺系統(tǒng)的使用方法，包括如下步驟:
[0009](I)，在所述遠程操作終端輸入實驗控制命令/控制參數(shù)的步驟；
[0010](2)，所述遠程操作終端將所述實驗控制命令/控制參數(shù)儲存到所述數(shù)據(jù)中心的步驟；
[0011](3)，所述中央控制模塊從所述數(shù)據(jù)中心讀取實驗控制命令/控制參數(shù)后，輸出控制信號到所述實驗單元的步驟；
[0012](4)，所述實驗單元根據(jù)所述控制信號完成實驗動作并反饋實驗數(shù)據(jù)/狀態(tài)數(shù)據(jù)到所述中央控制模塊的步驟；
[0013](5)，所述中央控制模塊將實驗數(shù)據(jù)/狀態(tài)數(shù)據(jù)上傳到所述數(shù)據(jù)中心的步驟；
[0014]￠)，所述遠程操作終端讀取并顯示所述數(shù)據(jù)中心中實驗數(shù)據(jù)/狀態(tài)數(shù)據(jù)的步驟。
[0015]進一步的，還包括通過所述遠程操作終端修改實驗控制命令/控制參數(shù)的步驟。
[0016]進一步的，還包括所述數(shù)據(jù)中心對接收到的所述實驗數(shù)據(jù)/狀態(tài)數(shù)據(jù)的校驗步驟。
[0017]有益效果:本發(fā)明的一種可遠程操作流量/液位檢測教學實驗平臺系統(tǒng)及其使用方法，可實現(xiàn)多種方法對流量、液位進行檢測，同時具備遠程操作和遠程監(jiān)控的能力，具有傳統(tǒng)教學實驗裝置不可比擬的信息化水平，很好滿足新時期教學需要。其具體優(yōu)點如下:
[0018]1.該實驗平臺系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)現(xiàn)場實驗教學方式的時間地域局限性，以身臨其境的網(wǎng)上實驗方式可將實驗延生到課堂等其他地方，實驗者也可通過各種終端隨時接入網(wǎng)上實驗系統(tǒng)進行實驗，從而提高了實驗設(shè)備系統(tǒng)的利用率和教學效率。
[0019]2.該實驗平臺系統(tǒng)信息化水平高，實驗過程的所有數(shù)據(jù)都保存在數(shù)據(jù)庫服務器中方便隨時查詢使用，終端具有多種數(shù)據(jù)分析能力可對實驗中的各種現(xiàn)象進行實時分析，分析結(jié)果以多種生動的方式進行呈現(xiàn)，整個實驗過程可實現(xiàn)無紙化操作。
[0020]3.流量檢測教學實驗平臺將變頻調(diào)速、流量監(jiān)測等實驗整合到了一個平臺上，實驗者熟悉一個裝置便可開展種實驗，提高了教學效率；設(shè)備可以在遠程控制下進行實驗，便于課堂隨堂演示，起到輔助課堂教學的作用；該平臺硬件和軟件平臺具有一定開放性，可在現(xiàn)有基礎(chǔ)上更換硬件器件、擴展軟件；該設(shè)備可替代多個傳統(tǒng)單一功能教學設(shè)備，從而降低相關(guān)學科教學設(shè)備的總體采購成本。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明實施例的系統(tǒng)整體構(gòu)成示意圖。
[0022]附圖中的標號說明:101，實驗平臺；102，數(shù)據(jù)中心；120，數(shù)據(jù)庫服務器；121，應用服務器；103，遠程操作終端；104，管道流速調(diào)節(jié)系統(tǒng)；140，水池；141，變頻水泵；142，變頻器；105，中央控制模塊；150，微控制器；151，串行接口 ；152，繼電器組；153，顯示模塊；106，質(zhì)量液位實驗單元；160，稱量容器；161，排空閥；162，電子秤；163，液位計；170，流量計；171，換向器；172，網(wǎng)絡(luò)攝像機；173，路由器；175，管路。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做更進一步的解釋。
[0024]如圖1所示，一種可遠程操作流量/液位檢測教學實驗平臺系統(tǒng)，包括通過網(wǎng)絡(luò)依次連接的實驗平臺101、數(shù)據(jù)中心102以及遠程操作終端103。其中，實驗平臺101為遠程流量/液位檢測教學實驗平臺，包括中央控制模塊105以及實驗單元。
[0025]實驗單元包括管路流速調(diào)節(jié)系統(tǒng)104、流量計170、換向器171、路由器173、網(wǎng)絡(luò)攝像機172以及質(zhì)量液位實驗單元106。其中，管路流速調(diào)節(jié)系統(tǒng)104包括水池140、變頻水泵141以及變頻器142，質(zhì)量液位實驗單元106包括由電子秤162、稱量容器160、液位計163、排空閥161。變頻水泵141的出水口通過管路連接流量計170后連接到換向器171的入水口，換向器171的第一出水口位于稱量容器160上方，換向器171的第二出水口連接到水池140，稱量容器160置于電子秤162上，液位計163安裝于稱量容器160的正上方，排空閥161的入水口連接稱量容器160的底部，排空閥161的出水口連接到水池140。網(wǎng)絡(luò)攝像機172具有云平臺可以實現(xiàn)靈活的遠程控制和視頻存儲，通路由器173連接至數(shù)據(jù)中心102，網(wǎng)絡(luò)攝像機172的鏡頭正對實驗單元。
[0026]中央控制模塊105包括微控制器150、串行接口 151、繼電器組152以及顯示模塊153。串行接口 151用于將變頻器142、流量計170、液位計163、電子稱162連接到微控制器150，繼電器組152的輸入端連接微控制器150的輸出端，繼電器組152的輸出端連接排空閥161和換向器171，微控制器150經(jīng)路由器173連接到數(shù)據(jù)中心102，顯示模塊153連接微控制器150。顯示模塊153用于設(shè)備調(diào)試和工作的及時信息顯示。
[0027]基于上述系統(tǒng)，遠程操作終端103用于向數(shù)據(jù)中心102輸入實驗控制命令/控制參數(shù)，或從數(shù)據(jù)中心102讀取實驗數(shù)據(jù)/狀態(tài)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心102用于接收并存儲遠程操作終端103發(fā)出的實驗控制命令/控制參數(shù)，或存儲中央控制模塊105發(fā)出的實驗數(shù)據(jù)/狀態(tài)數(shù)據(jù)。中央控制模塊105用于從數(shù)據(jù)中心102讀取實驗控制命令/控制參數(shù)后，輸出控制信號到實驗單元。實驗單元用于根據(jù)控制信號完成實驗動作并反饋實驗數(shù)據(jù)/狀態(tài)