互聯網電工電子實訓平臺詳細介紹
2024-06-28 14:30互聯網電工電子實訓平臺
互聯網電工電子技術實訓平臺是整合國內外同類產品合理的實訓方法，先進、科學的實訓手段并加以消化、提高而研制的新一代實訓裝置。實訓內容根據教育部“振興21世紀職業教育課程改革和教材建設規劃”的要求，并按照職業教育的教學和實訓要求而設定，涵蓋“電路分析”“電工基礎”“電工學”“模擬電子技術”“數字電子技術”等課程的實訓大綱要求，其適合普通高校、職業院校、技校、職校等實驗室新建、擴建、更新換代，為學校迅速開設實訓課程提供了理想的實訓設備。
互聯網電工電子技術實訓平臺模塊采用磁吸式和插接式結構，內嵌十二合一虛擬儀器測試測量裝置和圖像采集設備，具有小體積，多功能，高性能的特點。實驗工程中能夠實時掌握學生的實驗情況，方便課堂教學和學生實驗數據的存檔和分析。
互聯網電工電子技術實訓平臺功能先進，實驗方法科學，如實驗報告自動生成，隨機選擇某個學生實驗過程進行網絡直播，實驗模塊帶自動識別、自動供電、信號自動輸入、示波器自動探測功能，虛擬測量儀器達十多種，通過互聯網時時監控與指導每個學生實驗過程等，該實驗室各項指標達國際先進水平。
二、實訓平臺特點：
（1）綜合性強：綜合了目前國內各類學校電工電子類基礎課程的實訓內容。
（2）實訓的深度和廣度可根據需要作靈活調整，裝置采用磁吸式結構，更換便捷，添加部件即可擴展功能或開發新的實訓項目。
（3）測量儀表精度高，采用可視化、數字化、智能化模式，符合現代測量發展方向。
（4）安全性能高：平臺上設有單片機全程控制的一套過流保護裝置，短路或過載，電流超過設定值，系統即告警并切斷總電源，確保設備安全。
（5）裝置結構合理，性能優越，配套完整，外觀豪華大氣。
（6）遠程視頻監控：采用攝像頭實驗平臺進行實時監控，攝像頭通過WIFI接入互聯網，支持WEB監控端、移動端遠程視頻查看，實時監控學生實驗情況。也可以選擇一工位學生供全室瀏覽。
（7）學生端全程無紙化實驗，插入實驗模塊，界面顯示在線進行實訓操作，單一學生實訓操作可以同步分享于其他工位同學。
（8）學生可以準備好實驗平臺進行遠程實驗。
三、核心功能：
（一）虛擬儀器測試測量裝置
1、雙通道12位80MSPS實時采樣模擬輸入通道，輸入范圍±25V，可通過x10探頭擴展到±250V，帶寬50MHz；可配置為雙通道80MSPS示波器；
2、雙通道函數信號發生器/信號源，可輸出正弦、方波、三角波和任意波形，最高支持頻率10MHz，頻率步進1Hz，波形幅度范圍1mVpp - 5 Vpp，調節步進1mV；
3、頻譜圖儀，DC-20MHz，可選帶寬和窗函數、平均模式；
4、對外供電，提供一組正負可調輸出，輸出電壓±3V至±15V，調節步進50mV，輸出電流700mA，提供輸出限流調節和輸出電流監測功能；一組固定±5V輸出，輸出電流700mA/100mA；一組固定3.3V輸出，輸出電流600mA；所有電源均帶有短路保護功能；
5、波特圖分析儀，頻率范圍為1Hz至20MHz；
6、數字萬用表，6000讀數，3 5/6位，提供交直流電壓（0.1mV – 36V（安全電壓））、交直流電流（0.1uA – 10A）、電阻（0.1Ω – 40MΩ）、電容（10pF – 4000uF）測量；
7、邏輯分析儀，獨立16通道，最高采樣率100MSPS，支持單次、連續和實時采樣模式；
8、靜態輸入（與邏輯分析儀復用），16通道，可配置為帶譯碼的4位數碼管，或16路LED；
9、脈沖信號發生器，獨立16通道，最高刷新率10MSPS，可輸出自定義的脈沖序列
10、靜態輸出（與脈沖信號發生器復用），可輸出時鐘、正負脈沖、單次邊沿、電平開關等時序；
（二）視頻監控
系統提供本地網關、遠程端的視頻監控功能。通過視頻傳輸，直觀地查看學生實驗情況。
（三）智能電工電子管理軟件
學生端：
1、電工電子實驗模塊在線狀態實時檢測顯示
2、學生可以選擇實驗報告模板進行實驗操作，并填寫相關的實驗操作過程及數據，一鍵生成實驗報告，實現無紙化教學，數據上傳至服務器，老師隨時隨地檢查報告。
3、實時調用虛擬儀器軟件
4、學生可以實現遠程實驗
老師端：
1、可以實時查看每個學生電腦界面及攝像頭顯示的操作過程
2、學生電腦端和攝像頭一鍵分享給其他學生
3、教學投屏功能
四、課程資源：
課程目標：1.掌握電工電子單片機技術相關知識
2.掌握電工電子單片機技術相關實驗和測量方法。
五、技術性能：
1、工作電源：單相三線 ～220V±5% 50Hz
2、溫度：-10℃～40℃，相對濕度＜85%（25℃）
3、裝置容量：＜1.5KVA
4、重量：250Kg
5、外形尺寸：1600mm×790mm×1900mm
六、技術參數
| 序號 | 設備名稱 | 技術參數 |
| 1 | 桌體 |
實訓桌結構：實驗桌規格為1600（長）*750（寬）*800（高），實驗桌主體結構全部采用高性能表面氧化的鋁型材及一次成型鋁壓鑄框架連接構件，連接構件采用壓鑄成型工藝（非焊接工藝），經機加工、拋丸、噴砂，表面靜電噴涂工藝，安裝方便、快捷，用戶可自行DIY組裝。桌體立柱采用工業鋁型材成型工藝，表面氧化處理，截面尺寸：70mm×70mm，四面帶槽，槽寬約8mm，端部配套塑料堵頭。桌面采用25mm實芯理化板，桌面板下設支撐框架，承受力不少于300kg。配備儲存柜，存放元件及工具，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。實訓裝置整體簡約不簡單，高端大氣，符合現代化產品審美和發展趨勢。 實驗桌下面配備儲存柜，存放實訓模塊及工具，儲存柜底部4只高強度萬向可制動PU腳輪，方便移動。 |
| 2 | 實訓屏 |
實訓屏規格（長*寬*高）：1600mm*300mm*1100mm。實訓桌后面二支截面尺寸：70mm×70mm鋁材桌腳向上延伸，配上主機箱、儀器架、網孔工具架、照明箱及支架組成實訓屏。 主機箱外殼采用優質鋼板制作，經過機械加工成型，外表面噴涂彩色環氧聚塑，整機既堅固耐用，又美觀大方。主機箱中部內嵌觸控一體機，17英寸觸控高清屏，I5/4G/64G/WIFI。 主機箱面板布局設有電源安全控制、示波器、函數信號發生器等接口。嵌入式虛擬儀器及電源包含：雙通道12位80MSPS實時采樣模擬輸入通道，輸入范圍±25V，可通過x10探頭擴展到±250V，帶寬50MHz；可配置為雙通道80MSPS示波器； 1.雙通道函數信號發生器/信號源，可輸出正弦、方波、三角波和任意波形，最高支持頻率25MHz，頻率步進1Hz，波形幅度范圍1mVpp - 10 Vpp，調節步進1mV； 2.頻譜圖儀，DC-20MHz，可選帶寬和窗函數、平均模式； 3.對外供電，提供一組正負可調輸出，輸出電壓±2V至±15V，調節步進50mV，輸出電流0.5A，提供輸出限流調節和輸出電流監測功能；一組固定5V輸出，輸出電流0.6A；所有電源均帶有短路保護功能； 4.波特圖分析儀，頻率范圍為1Hz至20MHz； 5.自動量程數字萬用表，3 5/6位精度，最大顯示6000讀數，提供交直流電壓（0.1mV – 36V（安全電壓））、交直流電流（0.1uA – 3A）、電阻（0.1Ω – 40MΩ）、電容（10pF – 4000uF）測量； 6.邏輯分析儀，獨立16通道，最高采樣率50MSPS，支持單次、連續和實時采樣模式； 7.靜態輸入（與邏輯分析儀復用），16通道，可配置為帶譯碼的4位數碼管，或16路LED； 8.脈沖信號發生器，獨立16通道，最高刷新率10MSPS，可輸出自定義的脈沖序列； 9.靜態輸出（與脈沖信號發生器復用），可輸出時鐘、正負脈沖、單次邊沿、電平開關等時序； 10.電源安全控制，除了斷電保護、過載保護，并配有“實驗室智慧用電安全控制系統”： 智能電源管理系統具有過溫、短路、過流、過壓、欠壓、失壓、功率限定7大保護功能；電源具有一鍵鎖定功能，處理故障時，防止漏電保護器合閘，造成觸電危險；電源具有故障鎖定功能，發生故障導致跳閘時，不能人為上電，只能通過遠程清除故障后，才能上電成功；能通過無線4G和有線以太網與手機APP和PC端云平臺通訊，沒有網絡的情況下，教室整套智能電源管理系統可離線獨立運行。 1）、智能終端：智能電源管理系統以32位ARM為核心，采用4.3寸彩色觸摸屏為人機交互界面，實時監控設備運行情況，提供Zigbee、CAN等多種通信模式，具備語音播報功能。能實時監測三相電壓、電流、功率，功率因數、頻率、電能等參數，液晶觸摸屏監測數值。能監控實驗室電源的故障類型和故障次數；設備時間管理包含年月日時間的顯示；用戶通過刷卡方式請求開啟設備，PC端進行授權之后，設備可啟動使用，PC端可分時預約設備的啟動和停止！ 2）、手機APP：用電狀態界面實時顯示當前電壓、電流、有無功功率、電能、設備溫度、漏電電流值等；用電數據界面能智能查找近2年用電數據，設置界面能設置限定電能值、負載值、設備超溫值、過欠壓值、過欠壓恢復時間值等。后臺查看報警日志、操作日志、故障日志等�？刂疲嚎稍谖⑿判〕绦蛑羞h程控制智能開關的通斷。 3）、PC端軟件：每個設備狀態信息顯示，具有多個子界面，具有故障分析，用電能效分析、集中管理、個人中心資料管理、用戶報警定位跟蹤與信息統計；具有管理員信息修改與權限管理等功能�？梢绘I開啟和關閉所有設備，可單獨控制每臺設備的開關！ 4）、后臺系統：包含賬號管理、設備管理、報修管理、用戶管理，設備管理：①、包含監控管理：實時視頻監控每個教室，可一鍵預覽所有設備的在線和運行情況，分析設備使用率及運行時間！②、包含設備節點：可顯示設備所在位置、編碼名稱、掛載情況、用戶編輯、用戶查詢等。 5）、報修管理：用戶可進行遠程報修，反應設備故障信息，編輯報修情況，后臺可進行遠程維護，及時跟進，以有效解決用戶設備維護。 6）、用戶管理：可連通手機號，對賬戶進行一對一的安全加密，實名認證，防止賬戶泄密、防盜，現場數據連接云平臺后臺數據庫管理。 11.提供多組～220V插座，為外部儀器提供工作電源。 |
| 2 | 18位標準磁吸實訓平臺 | 18位標準磁吸實訓平臺：配置智能檢測單元，能通過軟件自動判斷在實驗中是否選用了正確的模塊，同時判斷模塊安裝位置是否正確。設有電源、示波器、函數信號發生器等外接接口。 |
| 3 | WiFi視頻監控攝像機 |
功能：用于視頻監控，通過控制云臺上下左右移動，以觀察實驗平臺操作 監控設備：攝像機 通信方式：RJ45/WIFI 技術參數如下： 1）內置網絡視頻服務器 支持IP地址動態分配，具有唯一的MAC地址； 支持WEB方式訪問，應用于廣域網環境； 支持有線、無線兩種網絡連接方式，有線采用RJ45，無線支持802.11b/g/n協議，信號穩定、穿透能力強； 視頻數據傳輸支持HTTP、TCP、UDP、FTP等多種網絡協議； 通過以太網（Ethernet）網絡實現網絡攝像機的管理和配置； 支持主輔雙碼流輸出； 報警信息或數據使用SMTP、FTP傳輸； 2）內置解碼器 采用先進的H.264視頻壓縮技術，JPEG抓圖，像素300W，焦距4mm； |
| 4 | 集中監控軟件 |
系統采用B/S架構，部署在泛太云服務器中，用戶不管身在何處，都可以通過瀏覽器登錄到監控系統中查詢實驗參數和設備狀態。 前端采用最新的HTML5編程技術，使用Bootstrap作為前端UI框架，自帶全局CSS設置，內嵌JQuery插件，包含十幾個可重用組件，用于創建圖像、下拉菜單、導航、警告框、彈出框等；使用highcharts圖表庫，實現網頁上各種動態圖表；使用mqttJS作為消息即時傳輸等；滿足了物聯網項目多樣化的前端顯示效果。后臺主要采用了Spring容器、Spring MVC框架、MyBatis ORM框架集成，采用Maven構建項目管理，保證了項目運行的健壯性和穩定性。 |
| 5 | 實訓模塊 | 以單個實訓項目為單元，具有編碼功能，當插入對應的模塊接口時，軟件能自動識別，并調出對應的電子檔實訓報告頁面。 |