CN109839833A - 一种物联网基础功能实训操作台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种物联网基础功能实训操作台，由操作台安装面板、操作台台面、翻转式显示器安装架、工具主器件放置抽屉、电脑主机放置柜和可移动脚轮构成，所述操作台安装面板上设置有RFID功能实训区、ZIGBEE功能实训区、无线路由器、智能灯光调节系统、智能插座控制系统、灯带控制系统、防触电装置和5VDC/24VDC供电模块。本发明综合使用物联网在智能感知、网络传输和智能处理等方面的技术特征，搭建概念全新的集趣味演示、科学实验、应用开发于一体的，基于物联网的综合性智能实验室，通过教学和实践的结合，感知体验与动手开发的结合、方案设想与实际验证的结合，提高学生的动手能力，积累实践经验，从而整体上提高教学质量水平。
Description
技术领域
本发明涉及教学实验台技术领域，尤其涉及一种物联网基础功能实训操作台。
背景技术
物联网的体系架构由感知层、网络层、应用层组成。目前，物联网已被列入国家战略性新兴产业规划，各学校及培训机构均加大对物联网专业培训投入，适合学生使用的物联网实训平台成为迫切需求。目前大部分学生物联网实训平台都为独立的柜体，具有培训功能单一、培训项目少、不便于小组实验操作等缺点。
发明内容
本发明提供了一种物联网基础功能实训操作台，以解决现有技术中实训平台功能单一、培训项目少、不便于小组实验操作等缺点。
为了解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是：
一种物联网基础功能实训操作台，由操作台安装面板、操作台台面、翻转式显示器安装架、工具主器件放置抽屉、电脑主机放置柜和可移动脚轮构成，所述操作台安装面板上设置有RFID功能实训区、ZIGBEE功能实训区、无线路由器、智能灯光调节系统、智能插座控制系统、灯带控制系统、防触电装置和5VDC/24VDC供电模块；
所述RFID功能实训区由RFID控制模块、RFID传感器模块和RFID物联网模拟应用控制模块构成，所述RFID控制模块与RFID传感器模块和RFID物联网模拟应用控制模块通过数据线连接，所述RFID控制模块采集RFID传感器模块数据及控制所述RFID物联网模拟应用控制模块；
所述ZIGBEE功能实训区由ZIGBEE控制模块、ZIGBEE传感器模块和ZIGBEE物联网模拟应用控制模块构成，所述ZIGBEE控制模块与ZIGBEE传感器模块、ZIGBEE物联网模拟应用控制模块和灯带控制系统通过数据线连接，所述ZIGBEE控制模块采集ZIGBEE传感器模块数据及控制ZIGBEE物联网模拟应用控制模块；
所述5VDC/24VDC供电模块为RFID功能实训区和ZIGBEE功能实训区提供工作电源，所述无线路由器与智能灯光调节系统和智能插座控制系统通过无线网络连接，所述灯带控制系统通过无线网络调节灯光、控制智能插座及采集数据，所述防触电装置为智能灯光调节系统、智能插座控制系统和5VDC/24VDC供电模块提供交流工作电源。
进一步的，所述RFID传感器模块包括温湿度传感器、火焰传感器、光照传感器和水位传感器，所述温湿度传感器的输入电压5VDC，温度测量范围温度是0-50℃，湿度测量范围温度是20-100％RH，输出为单总线数字信号；所述火焰传感器的输入电压5VDC，输出为模拟电压0.2VDC-1VDC；所述光照传感器的输入电压5VDC，光照测量范围为1-100KLUX，光照测量精度±5％；所述水位传感器的输入电压5VDC，输出为模拟电压0.2VDC-1VDC。
进一步的，所述RFID物联网模拟应用控制模块包括LED灯模块、舵机控制器、继电器输出灯、红外遥控器解码、步进电机控制器、PS2摇杆控制器、RFID门禁控制器、RFID物品管理器和高清摄像头。
进一步的，所述ZIGBEE传感器模块包括温湿度传感器、MQ-2气体传感器、人体红外传感器、光敏/热敏传感器和灰尘PM2.5传感器，所述温湿度传感器的输入电压5VDC，温度测量范围温度是0-50℃，湿度测量范围温度是20-100％RH，输出为单总线数字信号；所述MQ-2气体传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号，可检测浓度300-10000ppm可燃气体；所述人体红外传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号；所述光敏/热敏传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号；所述灰尘PM2.5传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号，测量范围为0-500mg/m3。
进一步的，所述ZIGBEE物联网模拟应用控制模块包括LED灯模块、继电器输出灯、红外对管控制器、OLED显示屏控制器和蜂鸣器控制器。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：本发明物联网基础功能实训操作台系统是集教学、竞赛、工控、环境监控开发于一身的物联网实训教学台，综合使用物联网在智能感知、网络传输和智能处理等方面的技术特征，搭建概念全新的集趣味演示、科学实验、应用开发于一体的，基于物联网的综合性智能实验室。通过教学和实践的结合，感知体验与动手开发的结合、方案设想与实际验证的结合，提高学生的动手能力，积累实践经验，从而整体上提高教学质量水平，提高学生就业机会和创业积累。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中操作台安装面板的结构示意图。
图中：1、操作台安装面板；2、操作台台面；3、翻转式显示器安装架；4、工具主器件放置抽屉；5、电脑主机放置柜；6、可移动脚轮；7、RFID功能实训区；8、RFID控制模块；9、RFID传感器模块；10、RFID物联网模拟应用控制模块；11、ZIGBEE功能实训区；12、ZIGBEE控制模块；13、ZIGBEE传感器模块；14、ZIGBEE物联网模拟应用控制模块；15、无线路由器；16、智能灯光调节系统；17、智能插座控制系统；18、灯带控制系统；19、防触电装置；20、5VDC/24VDC供电模块。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1和图2所示的一种物联网基础功能实训操作台，所述操作台由操作台安装面板1、操作台台面2、翻转式显示器安装架3、工具主器件放置抽屉4、电脑主机放置柜5和可移动脚轮6构成。所述操作台安装面板1用于安装物联网基础功能实训各功能模块；所述操作台台面2用于学生进行实验操作区；所述翻转式显示器安装架3用于安装台区电脑显示器，当需要使用显示器时打开翻转抽屉显示器自动弹出，使用完成后手动将显示器压回翻转抽屉并锁好；所述工具主器件放置抽屉4用于放置学生实验用的工具和材料等；所述电脑主机放置柜5用于放置电脑主机，主机连接线通过各相应引出孔引出；所述可移动脚轮6使整个操作台可方便移动，移动至固定位置后可锁定脚轮使操作台固定。
所述操作台安装面板1上设置有RFID功能实训区7、ZIGBEE功能实训区11、无线路由器15、智能灯光调节系统16、智能插座控制系统17、灯带控制系统18、防触电装置19和5VDC/24VDC供电模块20；所述RFID功能实训区7由RFID控制模块8、RFID传感器模块9和RFID物联网模拟应用控制模块10构成，所述RFID控制模块8与RFID传感器模块9和RFID物联网模拟应用控制模块10通过数据线连接，所述RFID控制模块8采集RFID传感器模块9数据及控制所述RFID物联网模拟应用控制模块10；所述ZIGBEE功能实训区11由ZIGBEE控制模块12、ZIGBEE传感器模块13和ZIGBEE物联网模拟应用控制模块14构成，所述ZIGBEE控制模块12与ZIGBEE传感器模块13、ZIGBEE物联网模拟应用控制模块14和灯带控制系统18通过数据线连接，所述ZIGBEE控制模块12采集ZIGBEE传感器模块12数据及控制ZIGBEE物联网模拟应用控制模块14；所述5VDC/24VDC供电模块20为RFID功能实训区7和ZIGBEE功能实训区11提供工作电源，所述无线路由器15与智能灯光调节系统16和智能插座控制系统17通过无线网络连接，所述灯带控制系统18通过无线网络调节灯光、控制智能插座及采集数据，所述防触电装置19为智能灯光调节系统16、智能插座控制系统17和5VDC/24VDC供电模块20提供交流工作电源。
所述RFID传感器模块9包括温湿度传感器、火焰传感器、光照传感器和水位传感器，所述温湿度传感器的输入电压5VDC，温度测量范围温度是0-50℃，湿度测量范围温度是20-100％RH，输出为单总线数字信号；所述火焰传感器的输入电压5VDC，输出为模拟电压0.2VDC-1VDC；所述光照传感器的输入电压5VDC，光照测量范围为1-100KLUX，光照测量精度±5％；所述水位传感器的输入电压5VDC，输出为模拟电压0.2VDC-1VDC。
所述RFID物联网模拟应用控制模块10包括LED灯模块、舵机控制器、继电器输出灯、红外遥控器解码、步进电机控制器、PS2摇杆控制器、RFID门禁控制器、RFID物品管理器和高清摄像头。
所述ZIGBEE传感器模块13包括温湿度传感器、MQ-2气体传感器、人体红外传感器、光敏/热敏传感器和灰尘PM2.5传感器，所述温湿度传感器的输入电压5VDC，温度测量范围温度是0-50℃，湿度测量范围温度是20-100％RH，输出为单总线数字信号；所述MQ-2气体传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号，可检测浓度300-10000ppm可燃气体；所述人体红外传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号；所述光敏/热敏传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号；所述灰尘PM2.5传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号，测量范围为0-500mg/m3。
所述ZIGBEE物联网模拟应用控制模块14包括LED灯模块、继电器输出灯、红外对管控制器、OLED显示屏控制器和蜂鸣器控制器。
本发明物联网实训平台中每个实训区提供从系统的基本了解开始到基础功能模块实验，再到系统深入组成实验，最后是学生自主课题开发，可适用学生从入门到自主开发的全过程，适用于小组或单人实验操作，以提升学生的团队协作能力或个人的全方面实战能力。可模拟多种环境应用演示系统，提升学生学习兴趣。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种物联网基础功能实训操作台，由操作台安装面板(1)、操作台台面(2)、翻转式显示器安装架(3)、工具主器件放置抽屉(4)、电脑主机放置柜(5)和可移动脚轮(6)构成，其特征在于：所述操作台安装面板(1)上设置有RFID功能实训区(7)、ZIGBEE功能实训区(11)、无线路由器(15)、智能灯光调节系统(16)、智能插座控制系统(17)、灯带控制系统(18)、防触电装置(19)和5VDC/24VDC供电模块(20)；
所述RFID功能实训区(7)由RFID控制模块(8)、RFID传感器模块(9)和RFID物联网模拟应用控制模块(10)构成，所述RFID控制模块(8)与RFID传感器模块(9)和RFID物联网模拟应用控制模块(10)通过数据线连接，所述RFID控制模块(8)采集RFID传感器模块(9)数据及控制所述RFID物联网模拟应用控制模块(10)；
所述ZIGBEE功能实训区(11)由ZIGBEE控制模块(12)、ZIGBEE传感器模块(13)和ZIGBEE物联网模拟应用控制模块(14)构成，所述ZIGBEE控制模块(12)与ZIGBEE传感器模块(13)、ZIGBEE物联网模拟应用控制模块(14)和灯带控制系统(18)通过数据线连接，所述ZIGBEE控制模块(12)采集ZIGBEE传感器模块(13)数据及控制ZIGBEE物联网模拟应用控制模块(14)；
所述5VDC/24VDC供电模块(20)为RFID功能实训区(7)和ZIGBEE功能实训区(11)提供工作电源，所述无线路由器(15)与智能灯光调节系统(16)和智能插座控制系统(17)通过无线网络连接，所述灯带控制系统(18)通过无线网络调节灯光、控制智能插座及采集数据，所述防触电装置(19)为智能灯光调节系统(16)、智能插座控制系统(17)和5VDC/24VDC供电模块(20)提供交流工作电源。
2.根据权利要求1所述的一种物联网基础功能实训操作台，其特征在于：所述RFID传感器模块(9)包括温湿度传感器、火焰传感器、光照传感器和水位传感器，所述温湿度传感器的输入电压5VDC，温度测量范围温度是0-50℃，湿度测量范围温度是20-100％RH，输出为单总线数字信号；所述火焰传感器的输入电压5VDC，输出为模拟电压0.2VDC-1VDC；所述光照传感器的输入电压5VDC，光照测量范围为1-100KLUX，光照测量精度±5％；所述水位传感器的输入电压5VDC，输出为模拟电压0.2VDC-1VDC。
3.根据权利要求1所述的一种物联网基础功能实训操作台，其特征在于：所述RFID物联网模拟应用控制模块(10)包括LED灯模块、舵机控制器、继电器输出灯、红外遥控器解码、步进电机控制器、PS2摇杆控制器、RFID门禁控制器、RFID物品管理器和高清摄像头。
4.根据权利要求1所述的一种物联网基础功能实训操作台，其特征在于：所述ZIGBEE传感器模块(13)包括温湿度传感器、MQ-2气体传感器、人体红外传感器、光敏/热敏传感器和灰尘PM2.5传感器，所述温湿度传感器的输入电压5VDC，温度测量范围温度是0-50℃，湿度测量范围温度是20-100％RH，输出为单总线数字信号；所述MQ-2气体传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号，可检测浓度300-10000ppm可燃气体；所述人体红外传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号；所述光敏/热敏传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号；所述灰尘PM2.5传感器的输入电压5VDC，输出为TTL数字信号，测量范围为0-500mg/m3。
5.根据权利要求1所述的一种物联网基础功能实训操作台，其特征在于：所述ZIGBEE物联网模拟应用控制模块(14)包括LED灯模块、继电器输出灯、红外对管控制器、OLED显示屏控制器和蜂鸣器控制器。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN110197606A (zh) * | 2019-07-03 | 2019-09-03 | 郑州铁路职业技术学院 | 一种计算机物联网教学实训装置 |
| CN112099363A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-18 | 广州市黄埔职业技术学校 | 一种物联网模拟实训平台 |
| CN112837602A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-25 | 闳约深美江苏信息技术开发有限公司 | 一种基于物联网的人性化智能制造培训平台 |
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2017
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| CN110197606B (zh) * | 2019-07-03 | 2021-01-15 | 郑州铁路职业技术学院 | 一种计算机物联网教学实训装置 |
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| PB01 | Publication | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190604 |