CN112565682B - 一种基于大数据处理的教学数据采集装置 - Google Patents

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Abstract

一种基于大数据处理的教学数据采集装置，包括：通过螺栓安装在墙体上的安装背板，所述安装背板一侧上部固定连接电动推杆，所述安装背板另一侧上部铰接侧移动杆一，所述侧移动杆一顶端铰接电动推杆，所述安装背板一侧下部铰接侧移动杆三，所述侧移动杆二底端与侧移动杆三中部铰接，所述侧移动杆三底端固定连接所述数据采集设备外壳；所述数据采集设备外壳内置数据采集系统，所述采集模块采集的教学数据在MCU里进行处理、存储，处理后的数字信号传送给GPRS模块并由其发射出去，经过GPRS无线网络和InterNet送至服务器。其安装在教室内的墙体上，通过电动推杆推移，移动数据采集设备外壳，结构新颖、美观，且数据采集系统具有可靠性、准确性及实时性。

Description

一种基于大数据处理的教学数据采集装置
技术领域
本发明涉及教学设备领域，特别涉及一种基于大数据处理的教学数据采集装置。
背景技术
教学过程中产生了教师授课的数据和学生学习的数据，对其进行大规模有规律的数据采集，是未来教学信息化变革中，应用大数据进行教与学分析的基础型工作。如何实现对课堂数据进行采集是这个变革过程中最重要的一个环节，相应的硬件设施将会不断涌现，现未出现这样的设备用于采集教学数据，并进行处理。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种基于大数据处理的教学数据采集装置，其安装在教室内的墙体上，通过电动推杆推移，移动数据采集设备外壳，结构新颖、美观，且数据采集系统具有可靠性、准确性及实时性。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
一种基于大数据处理的教学数据采集装置，包括：通过螺栓安装在墙体上的安装背板，所述安装背板一侧上部固定连接电动推杆，所述安装背板另一侧上部铰接侧移动杆一，所述侧移动杆一顶端铰接电动推杆，所述侧移动杆一底端铰接侧移动杆二，所述安装背板一侧下部铰接侧移动杆三，所述侧移动杆二底端与侧移动杆三中部铰接，所述侧移动杆三底端固定连接所述数据采集设备外壳；
所述数据采集设备外壳内置数据采集系统，所述数据采集系统包括：服务器、数据传输终端设备、摄像头及声音传感器；
所述摄像头及声音传感器称为采集模块，所述采集模块采集的教学数据在MCU里进行处理、存储，处理后的数字信号传送给GPRS模块并由其发射出去，经过GPRS无线网络和InterNet送至服务器；
所述数据采集设备外壳内置电源，所述数据采集设备外壳上设有电性连接数据采集系统及电源的时间显示屏及开关，所述摄像头及声音传感器均位于数据采集设备外壳上；
所述服务器与数据传输终端设备之间采用上层通信网，采用GPRS无线网络和InterNet，所述数据传输终端设备与摄像头及声音传感器之间采用下层通信网，所述下层通信网采用RS-485总线；
所述数据传输终端设备连接GPRS无线网络及采集模块，以MCU为核心，通过RS-232接口控制GPRS 模块及提供同采集模块通信的RS-485接口；
所述GPRS模块选用MC39I模块或M39G模块，通过RS-232接口，利用AT命令对模块进行控制和数据传输；
所述GPRS模块连接管理中心，所述管理中心接受和发送TCP协议的IP，实现与GPRS的IP协议相互通信，完成采集模块与管理中心的数据交换；
所述采集模块通过RS-485总线把采集的数据传送至数据传输终端设备，所述数据传输终端设备进行数据采集、汇总和转发。
优选地，在管理中心，数据处理对采集的数据进行处理，储存、管理监测点、原始数据基础信息和各类型的监测数据，数据采集在管理中心的服务器上。
优选地，所述数据传输终端设备具有两部分通信功能：一是采集模块和数据传输终端设备之间的短距离通信，由RS-485总线完成；二是控制器和通信模块之间的RS-232总线串行通信，通过RS-232串行接口微控制器发送AT指令控制通信模块以实现服务器和数据传输终端设备之间的远距离无线通信。
本发明的有益效果为：
电动推杆伸缩或者展开，控制侧移动杆一侧移，从而带动侧移动杆二移动，然后控制侧移动杆三带动数据采集设备外壳移动，摄像头及声音传感器采集的教学数据通过RS-485总线把采集的数据传送至数据传输终端设备，数据传输终端设备进行数据采集、汇总和转发，教学数据在MCU里进行处理、存储，处理后的数字信号传送给GPRS模块并由其发射出去，经过GPRS无线网络和InterNet送至服务器，结构新颖、美观，且数据采集系统具有可靠性、准确性及实时性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的数据采集系统结构示意图；
图3为本发明的数据采集系统组成原理图；
图4为本发明的数据传输终端设备结构示意图；
附图标记对照表：
1-安装背板、2-电动推杆、3-侧移动杆一、4-侧移动杆二、5-侧移动杆三、7-摄像头、8-声音传感器、 9-时间显示屏、10-数据采集设备外壳、11-开关。
具体实施方式
下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至图4所示，一种基于大数据处理的教学数据采集装置，包括：通过螺栓安装在墙体上的安装背板1，所述安装背板1一侧上部固定连接电动推杆2，所述安装背板1另一侧上部铰接侧移动杆一3，所述侧移动杆一3顶端铰接电动推杆2，所述侧移动杆一3底端铰接侧移动杆二4，所述安装背板1一侧下部铰接侧移动杆三5，所述侧移动杆二4底端与侧移动杆三5中部铰接，所述侧移动杆三5底端固定连接所述数据采集设备外壳10；所述数据采集设备外壳10内置数据采集系统，所述数据采集系统包括：服务器、数据传输终端设备、摄像头7及声音传感器8；所述摄像头7及声音传感器8称为采集模块，所述采集模块采集的教学数据在MCU里进行处理、存储，处理后的数字信号传送给GPRS模块并由其发射出去，经过GPRS无线网络和InterNet送至服务器；数据采集设备外壳10内置电源，所述数据采集设备外壳10 上设有电性连接数据采集系统及电源的时间显示屏9及开关11，所述摄像头7及声音传感器8均位于数据采集设备外壳10上；所述服务器与数据传输终端设备之间采用上层通信网，采用GPRS无线网络和InterNet，所述数据传输终端设备与摄像头及声音传感器之间采用下层通信网，所述下层通信网采用 RS-485总线；所述数据传输终端设备连接GPRS无线网络及采集模块，以MCU为核心，通过RS-232接口控制GPRS模块及提供同采集模块通信的RS-485接口；所述GPRS模块选用MC39I模块或M39G模块，通过RS-232 接口，利用AT命令对模块进行控制和数据传输；所述GPRS模块连接管理中心，所述管理中心接受和发送 TCP协议的IP，实现与GPRS的IP协议相互通信，完成采集模块与管理中心的数据交换；所述采集模块通过RS-485总线把采集的数据传送至数据传输终端设备，所述数据传输终端设备进行数据采集、汇总和转发。
在管理中心，数据处理对采集的数据进行处理，储存、管理监测点、原始数据基础信息和各类型的监测数据，数据采集在管理中心的服务器上。所述数据传输终端设备具有两部分通信功能：一是采集模块和数据传输终端设备之间的短距离通信，由RS-485总线完成；二是控制器和通信模块之间的RS-232总线串行通信，通过RS-232串行接口微控制器发送AT指令控制通信模块以实现服务器和数据传输终端设备之间的远距离无线通信。
该装置使用过程中，电动推杆伸缩或者展开，控制侧移动杆一侧移，从而带动侧移动杆二移动，然后控制侧移动杆三带动数据采集设备外壳移动，摄像头及声音传感器采集的教学数据通过RS-485总线把采集的数据传送至数据传输终端设备，数据传输终端设备进行数据采集、汇总和转发，教学数据在MCU里进行处理、存储，处理后的数字信号传送给GPRS模块并由其发射出去，经过GPRS无线网络和InterNet送至服务器。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于大数据处理的教学数据采集装置，其特征在于，包括：通过螺栓安装在墙体上的安装背板(1)，所述安装背板(1)一侧上部固定连接电动推杆(2)，所述安装背板(1)另一侧上部铰接侧移动杆一(3)，所述侧移动杆一(3)顶端铰接电动推杆(2)，所述侧移动杆一(3)底端铰接侧移动杆二(4)，所述安装背板(1)一侧下部铰接侧移动杆三(5)，所述侧移动杆二(4)底端与侧移动杆三(5)中部铰接，所述侧移动杆三(5)底端固定连接所述数据采集设备外壳(10)；
所述数据采集设备外壳(10)内置数据采集系统，所述数据采集系统包括：服务器、数据传输终端设备、摄像头(7)及声音传感器(8)；
所述摄像头(7)及声音传感器(8)称为采集模块，所述采集模块采集的教学数据在MCU里进行处理、存储，处理后的数字信号传送给GPRS模块并由其发射出去，经过GPRS无线网络和InterNet送至服务器；
所述数据采集设备外壳(10)内置电源，所述数据采集设备外壳(10)上设有电性连接数据采集系统及电源的时间显示屏(9)及开关(11)，所述摄像头(7)及声音传感器(8)均位于数据采集设备外壳(10)上；
所述服务器与数据传输终端设备之间采用上层通信网，采用GPRS无线网络和InterNet，所述数据传输终端设备与摄像头及声音传感器之间采用下层通信网，所述下层通信网采用RS-485总线；
所述数据传输终端设备连接GPRS无线网络及采集模块，以MCU为核心，通过RS-232接口控制GPRS模块及提供同采集模块通信的RS-485接口；
所述GPRS模块选用MC39I模块或M39G模块，通过RS-232接口，利用AT命令对模块进行控制和数据传输；
所述GPRS模块连接管理中心，所述管理中心接受和发送TCP协议的IP，实现与GPRS的IP协议相互通信，完成采集模块与管理中心的数据交换；
所述采集模块通过RS-485总线把采集的数据传送至数据传输终端设备，所述数据传输终端设备进行数据采集、汇总和转发。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据处理的教学数据采集装置，其特征在于：在管理中心，数据处理对采集的数据进行处理，储存、管理监测点、原始数据基础信息和各类型的监测数据，数据采集在管理中心的服务器上。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据处理的教学数据采集装置，其特征在于：所述数据传输终端设备具有两部分通信功能：一是采集模块和数据传输终端设备之间的短距离通信，由RS-485总线完成；二是控制器和通信模块之间的RS-232总线串行通信，通过RS-232串行接口微控制器发送AT指令控制通信模块以实现服务器和数据传输终端设备之间的远距离无线通信。
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