CN204178209U

CN204178209U - 一种物联网实训平台

Info

Publication number: CN204178209U
Application number: CN201420502156.5U
Authority: CN
Inventors: 王辉; 钱文君
Original assignee: NINGBO ECONOMIC & TRADE SCHOOL; Ningbo Lanyuan Internet Of Things Technology Co Ltd
Current assignee: NINGBO ECONOMIC & TRADE SCHOOL; Ningbo Lanyuan Internet Of Things Technology Co Ltd
Priority date: 2014-09-02
Filing date: 2014-09-02
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2024-09-02

Abstract

本实用新型公开了一种物联网实训平台，所述物联网实训平台包括基础控制模块、传感器采集模块、物联网模拟应用控制模块、物联网模拟实验箱、电源配件和信号模拟配件。本实用新型物联网实训平台的优越效果在于：物联网实训平台系统是学生与老师自行开发出集教学、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。

Description

一种物联网实训平台

技术领域

本实用新型属于教学实验台技术领域，具体涉及一种物联网实训平台。

背景技术

随着市面上流通商品的日渐丰富，条码扫描技术在物流集散、超市商品销售等领域得到了广泛运用。现有技术中，绝大部分条码识别采用一维码，而一维码的最大资料长度一般不超过15个字节，其仅能够对商品进行标识，而其他信息的描述需要计算机资料库的存储。而二维码具有多达1408个字节的信息容量，在未预先设置有商品资料库和不便于网络连接的地方，二维码能够记录一维码信息量几十倍的信息，因此，二维码已开始得到越来越多的运用。目前大部分学生物联网实训平台都为独立的柜体，安装电路或者传感器时，电线都是裸露在柜体外或者贯穿柜体设置在柜体内，裸露在柜体外影响实验台的外观，这种方式安装电路方便，贯穿安装在柜体内，虽然保证了柜体的外观，但贯穿这种方式不利于电路更换和维修。

而且现有物联网实训平台集成处理数据的效果差，学生在实训平台上实训时，仅能够适宜于单人实验操作，不便于小组实验操作，导致难以提升学生的团队的协作能力或个人全方面的实战能力。教师不能够在任何一台电脑上查看每个实训台的实验信息，实训的结果不能直观显示。

实用新型内容

本实用新型提供一种物联网实训平台，以解决现有实训平台集成处理数据的能力差，实训的结果显示不直观的技术问题。

为了解决以上技术问题，本实用新型采取的技术方案是：

一种物联网实训平台，所述物联网实训平台包括基础控制模块、传感器采集模块、物联网模拟应用控制模块、物联网模拟实验箱、电源配件和信号模拟配件，所述基础控制模块与所述传感器采集模块通过数据线连接，所述基础控制模块、物联网模拟应用控制模块、电源配件和信号模拟配件分别与所述物联网模拟实验箱通过数据线连接。

优选为，所述基础控制模块包括LFC核心处理模块、LDX采集模块、LDM控制模块、LVX采集模块、LCC串口规约处理模块和LTC低功耗采集模块，所述LFC核心处理模块、LDX采集模块、LDM控制模块、LVX采集模块、LCC串口规约处理模块和LTC低功耗采集模块之间相互串接。

优选为，所述基础控制模块包括7个扩展模块和32个定时器，隔离方式为光电隔离。

优选为，所述基础控制模块数字量输入特性的输入类型空节点包括输入、漏源和源型。

优选为，所述传感器采集模块包括温湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、光照传感器和大气压力传感器，所述温湿度传感器的输入电压24VDC，温度测量范围温度是0-100℃，湿度测量范围温度是0-100％RH，输出范围为4-20MA；所述光照传感器的输入电压24VDC，光照测量范围为1-100KLUX，光照测量精度±5％；所述氧气传感器的输入电压24VDC，氧气的测量范围0-30％，氧气的测量精度<±3％；所述二氧化碳传感器的输入电压24VDC，二氧化碳的测量范围0-2000ppm，二氧化碳的测量精度<±3％；所述粉尘传感器的输入电压24VDC，粉尘的测量范围0-8.8千粒/升，粉尘的测量精度<±3％。

优选为，所述物联网模拟应用控制模块包括LED灯模块、直流风机、继电器输出灯和电动窗帘。

优选为，所述电源配件包括5V、12V、24V的电源接口和电源适配线。

在采用上述技术方案后，本实用新型物联网实训平台系统是学生与老师自行开发出集教学、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。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型物联网实训平台的结构视图；

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，物联网实训平台由基础控制模块2、传感器采集模块1、物联网模拟应用控制模块4、物联网模拟实验箱3、电源配件5和信号模拟配件6构成。基础控制模块2与传感器采集模块1通过数据线连接，传感器采集模块1采集的数据输入基础控制模块2内。其中基础控制模块2、物联网模拟应用控制模块4、电源配件5和信号模拟配件6分别与物联网模拟实验箱3通过数据线连接，电源配件5为物联网实训平台提供电力供应。

其中基础控制模块2包括LFC核心处理模块、LDX采集模块、LDM控制模块、LVX采集模块、LCC串口规约处理模块和LTC低功耗采集模块，并且LFC核心处理模块、LDX采集模块、LDM控制模块、LVX采集模块、LCC串口规约处理模块和LTC低功耗采集模块之间相互串接。LFC核心处理模块用于数据的处理和传输，LDX采集模块用于直流电压电流的采集，LDM控制模块用于DO输出/DI采集，LVX采集模块用于交流电流电压采集，LCC串口规约处理模块用于RS232/RS485通讯，LTC低功耗采集模块用于太阳能蓄电池供电。

基础控制模块2的实验平台软件包括各种模块编辑软件，各种节点的参数设置，传感数据采集。

基础控制模块2的运算速度0.2us，供电电压为24V DC/220V AC，并且24V输出时的电流为400mA，扩展模块数量有7个，单相计数器为2200KHz，双相计数器为2100KHz，定时器数量有32个，同时具备密码保护和实时时钟功能。集成通讯功能的通讯速率300-38400bps，数字量输入特性的输入类型空节点有输入、漏源、源型三种类型。输入电压为24VDC，允许范围0VDC-36VDC，隔离方式为光电隔离，隔离耐压为2500/5000Vr.m.s。数字量输出特性的输出类型为继电器输出，输出电压为24VDC，公共端额定电流为4A/10A，单节点最大电流500mA/3A，隔离方式为光电隔离。基础控制模块2用于采集和输出控制实验基本的传感数据。

传感器采集模块1包括温湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、光照传感器和大气压力传感器。

温湿度传感器采集环境的温度与湿度；氧气传感器采集环境氧气含量；二氧化碳传感器采集环境二氧化碳含量；粉尘传感器采集环境粉尘含量；光照传感器采集光照亮度；大气压力传感器采集大气压力。

温湿度传感器的输入电压24VDC，温度测量范围温度是0-100℃；湿度测量范围温度是0-100％RH；输出范围为4-20MA。

光照传感器的输入电压24VDC，光照测量范围为1-100KLUX，光照测量精度±5％。

氧气传感器的输入电压24VDC，氧气的测量范围0-30％，氧气的测量精度<±3％。

二氧化碳传感器的输入电压24VDC，二氧化碳的测量范围0-2000ppm，二氧化碳的测量精度<±3％。

粉尘传感器的输入电压24VDC，粉尘的测量范围0-8.8千粒/升，粉尘的测量精度<±3％。

物联网模拟试验箱3内为DC5V、12V、24V、AC 220V电源输出，DO/DI信号模拟，AI模拟量输出，电流电压定值输出。

物联网模拟应用控制模块4包括LED灯模块、直流风机、继电器输出灯和电动窗帘。其中LED灯模块模拟室内照明，直流风机模拟风扇，继电器输出灯模拟路灯照明，电动窗帘模拟家居窗帘，物联网模拟应用控制模块4用于各类设备控制。

电源配件5包括5V、12V、24V的电源接口和电源适配线，电源配件5为实训平台提供电力供应。

信号模拟配件6与物联网模拟实验箱3连接模拟各类信号接口及相应适配线。

传感器采集模块1能够实时采集各项数据并将数据输入至基础控制模块2，经过基础控制模块2处理的数据最终传输至物联网模拟实验箱3，物联网模拟实验箱3能够显示各项数据，从而师生之间能够实时了解实验测试结果，以及合作完成实验的数据。

本实用新型物联网实训平台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。系统采用多级权限设置，教师可在网内任何一台电脑都可以查看每个实训台的实验信息。可模拟多种环境应用演示系统，提升学生学习兴趣。实验完成，可产生电子报表和实验报告，教师可统一查阅批示。

最后应说明的是：以上实施例仅说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种物联网实训平台，其特征在于，所述物联网实训平台包括基础控制模块、传感器采集模块、物联网模拟应用控制模块、物联网模拟实验箱、电源配件和信号模拟配件，所述基础控制模块与所述传感器采集模块通过数据线连接，所述基础控制模块、物联网模拟应用控制模块、电源配件和信号模拟配件分别与所述物联网模拟实验箱通过数据线连接。

2.根据权利要求1所述的物联网实训平台，其特征在于，所述基础控制模块包括LFC核心处理模块、LDX采集模块、LDM控制模块、LVX采集模块、LCC串口规约处理模块和LTC低功耗采集模块，所述LFC核心处理模块、LDX采集模块、LDM控制模块、LVX采集模块、LCC串口规约处理模块和LTC低功耗采集模块之间相互串接。

3.根据权利要求2所述的物联网实训平台，其特征在于，所述基础控制模块包括7个扩展模块和32个定时器，隔离方式为光电隔离。

4.根据权利要求3所述的物联网实训平台，其特征在于，所述基础控制模块数字量输入特性的输入类型空节点包括输入、漏源和源型。

5.根据权利要求4所述的物联网实训平台，其特征在于，所述传感器采集模块包括温湿度传感器、氧气传感器、二氧化碳传感器、粉尘传感器、光照传感器和大气压力传感器，所述温湿度传感器的输入电压24VDC，温度测量范围温度是0-100℃，湿度测量范围温度是0-100％RH，输出范围为4-20MA；所述光照传感器的输入电压24VDC，光照测量范围为1-100KLUX，光照测量精度±5％；所述氧气传感器的输入电压24VDC，氧气的测量范围0-30％，氧气的测量精度<±3％；所述二氧化碳传感器的输入电压24VDC，二氧化碳的测量范围0-2000ppm，二氧化碳的测量精度<±3％；所述粉尘传感器的输入电压24VDC，粉尘的测量范围0-8.8千粒/升，粉尘的测量精度<±3％。

6.根据权利要求5所述的物联网实训平台，其特征在于，所述物联网模拟应用控制模块包括LED灯模块、直流风机、继电器输出灯和电动窗帘。

7.根据权利要求6所述的物联网实训平台，其特征在于，所述电源配件包括5V、12V、24V的电源接口和电源适配线。