CN202373166U - 用于远程教育的单元反应实验系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于远程教育的单元反应实验系统，其特征在于，包括化工单元反应实验装置、网络交换机、教师端、数据库服务器、Web服务器和远程学生端，所述的Web服务器、数据库服务器和教师端分别与网络交换机连接，而所述的远程学生端则通过互联网连接Web服务器，而所述的化工单元反应实验装置则与教师端连接。本实用新型建立了基于B/S模式的远程控制化工单元反应实验系统，通过标准网络总线RS485、TCP\IP与上位机或现场仪表进行通讯，实现了用户与远端实验装置的数据交互，使用户通过浏览器可远程监控化工单元反应实验装置，无需安装额外软件。弥补了远程教育实践环节的不足，充分突现了远程教育的特色。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种远程实验系统和方法，尤其是涉及一种远程化工单元反应实验系统，属于化工远程实验装置技术领域。
背景技术
目前远程实验系统多数为机械、电子及化工单元操作类，而化工单元反应类仅是仿真类操作。有的远程实验系统还需要用户安装客户端软件及其他相关软件，给用户带来了不必要的麻烦。而仿真类软件是在工程经验的基础上设计的，如异常现象均是设定的，而真实化学反应有不可预见的多因素存在。此种按游戏的方式操作就给学生一种虚假的感觉，也很难达到真实反应装置操作的教学效果，仅能作为一种辅助教学手段。
发明内容
为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种无需安装额外软件、即能实现用户与远端实验装置的数据交互，能够达到真实反应装置操作教学效果的远程实验装置。
为达到上述目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的：
用于远程教育的单元反应实验系统，其特征在于，包括化工单元反应实验装置、网络交换机、教师端、数据库服务器、Web服务器和远程学生端，所述的Web服务器、数据库服务器和教师端分别与网络交换机连接，而所述的远程学生端则通过互联网连接Web服务器，而所述的化工单元反应实验装置则与教师端连接。
所述的教师端和与其连接的化工单元反应实验装置有多组。且所述的多组化工单元反应实验装置为分别设置在不同实验室的不同反应类型的化工单元反应实验装置，且每组化工单元反应实验装置具有多套。而所述的远程学生端与所述的教师端具有1:1的对应关系，即所述的教师端、远程学生端和化工单元反应实验装置采用1:1:1的对应关系。
此外，所述的教师端和远程学生端之间还设置有即时交流窗口，以便于学生和现场指导老师在实验过程中进行即时交流。
进一步，所述的远程学生端还设置有用于学生自主学习的理论学习模块和能够单向采集化工单元反应实验装置的实验数据的仿真实验模块，形成自主学习部分，使学生能够先行进行实验的相关学习。
由于学生远离实验装置，不能去现场观察设备的运行，本实用新型的化工单元反应实验装置的现场还设置有带云台的监控摄像机，远端学生可通过调整云台来观察需要观察的设备。
用于远程教育的单元反应实验方法，包括以下步骤：
（1）实验时间及实验内容的确定：学生在学校规定的时间段内选择实验时间和实验内容，教师根据学生选择的实验时间和实验内容进行实验时间和登录密码的分配，且所述的登录密码在指定的时间内有效；
（2）学生登录操作：学生根据步骤（2）所述的分配的密码和自身的学号登录远程学生端进入指定的实验装置的操作界面进行远程化学实验操作；
（3）学生确认开车：学生通过步骤（3）登录后，根据实验装置操作界面上的信息，检查有无异常现象，如有异常，通过对话框指导教师端的现场指导老师解决，如无异常，通过开车步骤确认窗口，确认开车步骤，对所述的化工单元反应实验装置进行化学反应操作；
（4）现场指导教师提供实验数据：现场指导教师负责对物料进行称量和分析，然后在实验数据窗口即时提供给远端学生，远程学生端的学生根据得到的实验数据编写实验报告。
本实用新型的有益效果是：本实用新型建立了基于B/S模式的远程控制化工单元反应实验系统和方法，通过标准网络总线RS485、TCP\IP与上位机或现场仪表进行通讯，实现了用户与远端实验装置的数据交互，使用户通过浏览器可远程监控化工单元反应实验装置，无需安装额外软件，弥补了远程教育实践环节的不足，充分突现了远程教育的特色。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的流程示意图。
附图中主要标记含义如下：
1、远程学生端 2、Web服务器 3、网络交换机 4、数据库服务器
5、教师端 6、化工单元反应实验装置。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
图1为本实用新型一实施例的流程示意图。
如图1所述：用于远程教育的单元反应实验系统，包括化工单元反应实验装置6、网络交换机3、教师端5、数据库服务器4、Web服务器2和远程学生端1，所述的Web服务器2、数据库服务器4和教师端5分别与网络交换机3连接，而所述的远程学生端1通过互联网与Web服务器2连接，而所述的化工单元反应实验装置6则与教师端5连接。
所述的教师端5和与其连接的化工单元反应实验装置6有多组。且所述的多组化工单元反应实验装置6为分别设置在不同实验室的不同反应类型的化工单元反应实验装置，且每组化工单元反应实验装置具有多套。而所述的远程学生端1与所述的教师端5具有1:1的对应关系，即所述的教师端5、远程学生端1和化工单元反应实验装置6采用1:1:1的对应关系。为使系统安全运行，一名现场指导老师对应一名学生，对应一套化工单元反应实验装置，且是在一指定的时间内。
此外，所述的教师端5和远程学生端1之间还设置有即时交流窗口，以便于学生和现场指导老师在实验过程中进行即时交流，本实用新型采用了弹出式对话框的方式，以方便师生交流。
进一步，所述的远程学生端1还设置有用于学生自主学习的理论学习模块和能够单向采集化工单元反应实验装置6的实验数据的仿真实验模块，形成自主学习部分，使学生能够先行进行实验的相关学习。
由于学生远离实验装置，不能去现场观察设备的运行，本实用新型的化工单元反应实验装置的现场还设置有带云台的监控摄像机，远端学生可通过调整云台来观察需要观察的设备。
用于远程教育的单元反应实验方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）实验时间及实验内容的确定：远程教育的学生各人的工作性质及工作时间不一样，为兼顾学生，在规定的时间段内学生可先行选择实验时间和实验内容，教师根据学生选择的实验时间和实验内容进行实验时间和登录密码的分配，且所述的登录密码在指定的时间内有效，且所述的登录密码，是指一学生、一装置、一密码，只在规定时间有效，非指定实验时间无法进入实验操作界面，即本实用新型所述规定时间内，是指远程实验采用定时开放，非开放时间不具远程登录功能；
（2）学生登录操作：学生根据步骤（2）所述的分配的密码和自身的学号登录远程学生端1进入指定的实验装置操作界面进行化学实验远程操作，本实用新型所述登录采用学号与密码验证的方式，完全正确方可进入指定实验装置，进行远程操作；
（3）学生确认开车：学生通过步骤（3）登录后，根据实验装置操作界面上的信息，检查有无异常现象，如有异常，通过对话框指导教师端5的现场指导老师解决，如无异常，确认开车，对所述的化工单元反应实验装置6进行化学反应操作，任何化工装置都有其开停车规范，本实用新型要求远端学生在开车步骤确认窗口进行开车步骤确认，只能回答一次，确认结果会显示在教师端5；
(4)现场指导教师提供实验数据：现场指导教师负责对物料进行称量和分析，然后在教师端5的实验数据窗口即时提供给远端学生，远程学生端1的学生在实验数据窗口中会查到此实验数据，用于完成实验报告。
本实施例以均四甲苯氧化为实施例，指导教师于实验前做好实验前准备工作（如加料、通水通电等），远端学生在规定时间通过互联网浏览器用本人学号及分配的密码登录，经验证正确后进入指定实验装置操作界面。
进入实验室后学生须根据操作界面上的信息，检查有无异常现象，是否具备开车条件。如有现场需要处理的，可通过对话框指示现场指导老师解决，如无异常，通过开车步骤确认窗口，确认开车步骤。在确认可以开车后，按操作规范先通冷却水，然后加热升温。当达到指定温度开风机，通过化工单元反应实验装置6上电动调节阀调节风量，开电磁阀SV102，对管路及其余设备进行预热。当反应温度达到投料值，开电磁阀SV101，关电磁阀SV102。实验过程中通过电动调节阀TV102调整风量，稳定反应温度。可随时通过摄像机观察实验装置中相关仪表设备，即时回答指导老师的提问，不清楚的也可即时对话框请指导老师辅导。停车时按规范先关电磁阀SV101，再开电磁阀SV102，吹扫系统10分钟后，停风机、停加热、停水。通过对话框指示现场指导老师做分析及称量工作，其数据由现场指导老师输入实验数据窗口，学生根据其数据编写实验报告，完成实验。
上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.用于远程教育的单元反应实验系统，其特征在于，包括化工单元反应实验装置、网络交换机、教师端、数据库服务器、Web服务器和远程学生端，所述的Web服务器、数据库服务器和教师端分别与网络交换机连接，而所述的远程学生端则通过互联网连接Web服务器，而所述的化工单元反应实验装置则与教师端连接。
2.根据权利要求1所述的用于远程教育的单元反应实验系统，其特征在于，所述的教师端和与其连接的化工单元反应实验装置对应有多组。
3.根据权利要求2所述的用于远程教育的单元反应实验系统，其特征在于，所述的多组化工单元反应实验装置为分别设置在不同实验室的不同反应类型的化工单元反应实验装置，且每组化工单元反应实验装置具有多套。
4.根据权利要求2所述的用于远程教育的单元反应实验系统，其特征在于，所述的远程学生端与所述的教师端具有1:1的对应关系。
5.根据权利要求1所述的用于远程教育的单元反应实验系统，其特征在于，所述的教师端和远程学生端之间还设置有即时交流窗口。
6.根据权利要求1所述的用于远程教育的单元反应实验系统，其特征在于，所述的远程学生端还设置有用于学生自主学习的理论学习模块和能够单向采集化工单元反应实验装置的实验数据的仿真实验模块。
7.根据权利要求1所述的用于远程教育的单元反应实验系统，其特征在于，化工单元反应实验装置的现场还设置有带云台的监控摄像机。
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|---|---|---|---|---|
| CN102324193A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-01-18 | 南京化工职业技术学院 | 用于远程教育的单元反应实验系统和方法 |
| CN103051700A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-17 | 南京理工大学 | 构建可远程操作的网上实验系统的方法 |
| CN109887360A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-14 | 赵睿涵 | 一种基于互联网共享的化学实践教学系统及方法 |
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| CN102324193A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-01-18 | 南京化工职业技术学院 | 用于远程教育的单元反应实验系统和方法 |
| CN103051700A (zh) * | 2012-12-17 | 2013-04-17 | 南京理工大学 | 构建可远程操作的网上实验系统的方法 |
| CN109887360A (zh) * | 2019-04-12 | 2019-06-14 | 赵睿涵 | 一种基于互联网共享的化学实践教学系统及方法 |
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