CN111932966A - 一种物联网教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种物联网教学系统，包括服务端和若干客户端，所述服务端包括数据存储模块、教辅模块、摄像模块、应力检测模块、应变检测模块、控制模块和服务端网络接口模块，所述客户端包括客户端网络接口模块21、数据处理模块22、播放模块24、操作模块25。本发明通过将教辅设备设置在远程，由客户端进行访问，该教辅设备具有利用率高节省了经费和安全性高的优点，同时保证了教学质量提高了教学效率。

Description

一种物联网教学系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种物联网教学系统。

背景技术

在进行材料力学教学时，需要用到一些教辅设备，对于拉杆试件在受到外部拉力F，材料的应力应变关系如图1所示，横坐标s为应变，纵坐标σ为应力，oa与ab阶段为弹性阶段，bc为屈服阶段，cd为强化阶段，de为缩颈断裂阶段。为试验展示验证上述过程，需要使用拉力机3和试件4，如图2，将拉力机3夹持住试件4的两端并逐渐施加拉力，得出应力应变的试验数据。应力一般采用力传感器测量拉力机3的拉力，拉力除以试件4的截面积即为应力；应变一般采用应变片和相应电路，将试件4某处的应变数据检测出来。然而，现有的应力应变的教学时，拉力机3一般会将试件4拉断，试件4的断裂会对现场的师生的安全造成威胁；另外该教辅设备在学校教学中用得很多，每次使用时都将该教辅设备搬到教室不仅占用时间长使得该教辅设备的利用率低，增加了教学成本，还存在该教辅设备难以移动的麻烦。

发明内容

针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种物联网教学系统，其解决了现有技术中存在的应力应变的教学时，教辅工具对现场的师生的安全造成威胁以及教辅设备的利用率低的问题。

根据本发明的实施例，一种物联网教学系统，包括服务端和若干客户端；

所述服务端包括：

数据存储模块；

教辅模块，所述教辅模块包括进行应力应变试验的教辅设备；

摄像模块，所述摄像模块用于采集所述教辅模块进行应力应变试验的影音数据，所述影音数据存储于所述数据存储模块；

应力检测模块，所述应力检测模块用于检测所述教辅模块的应力试验数据，以及将所述应力试验数据储存于所述数据存储模块；

应变检测模块，所述应变检测模块用于检测所述教辅模块的应变试验数据，以及将所述应变试验数据储存于所述数据存储模块；

控制模块，所述控制模块用于执行所述数据存储模块得到的远程指令，以及根据所述远程指令控制所述教辅模块进行试验，所述控制模块还对远程的访问进行授权；

服务端网络接口模块，所述服务端网络接口模块用于将所述数据存储模块和互联网进行数据交换连接；

所述客户端包括：

客户端网络接口模块；

数据处理模块，所述数据处理模块通过所述客户端网络接口模块与互联网数据连接，以及接收所述试验服务端的所述应力试验数据和对应的所述应变试验数据；

播放模块，所述播放模块通过所述客户端网络接口模块与互联网数据连接，以及接收并播放所述试验服务端的所述影音数据；

操作模块，所述操作模块通过所述客户端网络接口模块与互联网数据连接并根据操作者的操作生成所述远程指令。

相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、该教辅设备利用率高节省了经费，保证了教学质量提高了教学效率。通过将该教辅设备连入互联网，多个远程终端能够远程访问操作该教辅设备，提高了设备利用率；使得空间距离缩短，投屏现场互动直播便于大量学生集中学习，每个学生都能清楚观察整个过程，提高了教学效率，保证了质量。

2、安全性高。使用该教辅设备进行教学辅助时，该教辅设备存在试件断裂飞出伤人的安全问题，不适宜多人现场教学使用，在现场使用时安全保障措施做得太多也会严重影响教学质量和教学效果；通过远程使用该教辅工具，由训练有素的设备管理人员在远端现场协助，基本解决了该教辅设备的使用安全性问题。

优选地，所述数据处理模块根据获得的数据生成应力应变曲线图以及应力应变数据表。

进一步，所述教辅模块包括拉力机和试件。

进一步，所述应变检测模块包括电阻应变片和检测电路。

进一步，所述应力检测模块包括力传感器。

附图说明

图1为本发明实施例的试件受力后的应力应变关系图。

图2为本发明实施例的教辅设备的工作状态示意图。

图3为本发明实施例的服务器端的结构示意图。

图4为本发明实施例的客户端的结构示意图。

上述附图中：1、服务端；2、客户端；3、拉力机；4、试件；11、教辅模块；12、摄像模块；13、应力检测模块；14、应变检测模块；15、控制模块；16、数据存储模块；17、服务端网络接口模块；21、客户端网络接口模块；22、数据处理模块；23、应力应变曲线图；24、播放模块；25、操作模块；26应力应变数据表。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

如图3所示，本发明实施例提出了一种物联网教学系统，包括服务端1和若干客户端2；服务端1包括数据存储模块16、教辅模块11、摄像模块12、应力检测模块13、应变检测模块14、控制模块15和服务端网络接口模块17；教辅模块11包括进行应力应变试验的教辅设备，如图2，所述教辅模块11包括拉力机3和试件4，试件4两端固定在拉力机3上，拉力机3通过对试件4逐步施加拉力，即可得到试件某处的应力应变数据。

摄像模块12用于采集教辅模块11进行应力应变试验的影音数据，影音数据存储于数据存储模块16。应力检测模块13用于检测教辅模块11的应力试验数据，以及将应力试验数据储存于数据存储模块16；应力检测模块13包括力传感器，通过力传感器得出拉力机的拉力F，除以试件4的截面积就得到相应的应力。应变检测模块14用于检测教辅模块11的应变试验数据，以及将应变试验数据储存于数据存储模块16；应变检测模块14包括电阻应变片和检测电路，通过电阻应变片粘贴在试件4的表面，得到该处的应变，再通过检测电路将应变转化为电信号，检测电路一般采用惠斯通电桥。

控制模块15用于执行数据存储模块16得到的远程指令，根据远程指令控制教辅模块11进行试验，控制模块15还对远程的访问进行授权；服务端网络接口模块17用于将数据存储模块16和互联网进行数据交换连接；

如图4，客户端2包括客户端网络接口模块21、数据处理模块22、播放模块24、操作模块25，数据处理模块22通过客户端网络接口模块21与互联网数据连接，接收服务端1的应力试验数据和对应的所述应变试验数据；数据处理模块22根据获得的数据生成图1所示的应力应变曲线图23以及应力应变数据表26。播放模块24通过客户端网络接口模块21与互联网数据连接，接收并播放服务端1的影音数据；操作模块25通过客户端网络接口模块21与互联网数据连接并根据操作者的操作生成所述远程指令。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种物联网教学系统，其特征在于，包括服务端(1)和若干客户端(2)；

所述服务端(1)包括：

数据存储模块(16)；

教辅模块(11)，所述教辅模块(11)包括进行应力应变试验的教辅设备；

摄像模块(12)，所述摄像模块(12)用于采集所述教辅模块(11)进行应力应变试验的影音数据，所述影音数据存储于所述数据存储模块(16)；

应力检测模块(13)，所述应力检测模块(13)用于检测所述教辅模块(11)的应力试验数据，以及将所述应力试验数据储存于所述数据存储模块(16)；

应变检测模块(14)，所述应变检测模块(14)用于检测所述教辅模块(11)的应变试验数据，以及将所述应变试验数据储存于所述数据存储模块(16)；

控制模块(15)，所述控制模块(15)用于执行所述数据存储模块(16)得到的远程指令，以及根据所述远程指令控制所述教辅模块(11)进行试验，所述控制模块(15)还对远程的访问进行授权；

服务端网络接口模块(17)，所述服务端网络接口模块(17)用于将所述数据存储模块(16)和互联网进行数据交换连接；

所述客户端(2)包括：

客户端网络接口模块(21)；

数据处理模块(22)，所述数据处理模块(22)通过所述客户端网络接口模块(21)与互联网数据连接，以及接收所述服务端(1)的所述应力试验数据和对应的所述应变试验数据；

播放模块(24)，所述播放模块(24)通过所述客户端网络接口模块(21)与互联网数据连接，以及接收并播放所述服务端(1)的所述影音数据；

操作模块(25)，所述操作模块(25)通过所述客户端网络接口模块(21)与互联网数据连接并根据操作者的操作生成所述远程指令。

2.如权利要求1所述的一种物联网教学系统，其特征在于，所述数据处理模块(22)根据获得的数据生成应力应变曲线图(23)以及应力应变数据表(26)。

3.如权利要求1所述的一种物联网教学系统，其特征在于，所述教辅模块(11)包括拉力机(3)和试件(4)。

4.如权利要求1所述的一种物联网教学系统，其特征在于，所述应变检测模块(14)包括电阻应变片和检测电路。

5.如权利要求1所述的一种物联网教学系统，其特征在于，所述应力检测模块(13)包括力传感器。

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