[發明專利]數字化實驗室系統及其數據控制方法

無效

• 申請號: 200510029861.3
• 申請日: 2005-09-21
• 公開（公告）號: CN101114405A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 袁向陽;陳強
• 申請（專利權）人: 寧波奇科威數字教學設備有限公司
• 主分類號: G09B5/08
• 分類號: G09B5/08;G06F19/00;H04L12/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司
• 代理人: 翁霽明

1.一種數字化實驗室系統，其特征在于該實驗室系統由相互連接的傳感器(10)、學生終端(20)和教師控制平臺(30)構成；其通過傳感器(10)將實驗數據傳送到學生終端(20)，由學生終端(20)對數據進行顯示、暫存、發送和簡單分析，如果需要存儲和進一步的分析，可以通過無線網絡將數據傳送給教師控制平臺(30)，由教師控制平臺(30)的管理分析軟件進行存儲和進一步的數據處理、分析并最終生成實驗結果。

2.根據權利要求1所述的一種數字化實驗室系統，其特征在于所述的傳感器(10)可采用包括電流、電壓傳感器、磁傳感器、光電傳感器、壓強傳感器、溫度傳感器、力學傳感器、圖像傳感器、視頻傳感器等各種形式的傳感器。

3.根據權利要求1所述的一種數字化實驗室系統，其特征在于所述所述的學生終端(20)主要包括：數據接口部分(1)、數據存儲部分(2)、數據處理部分(3)、數據顯示部分(4)、無線通訊部分(5)以及系統控制部分(6)；其中，

所述的數據接口部分(1)負責處理探頭模塊的通訊，接收探頭傳上來的數據；

所述的數據存儲部分(2)負責將數據接口接收到的數據進行數據庫存儲；

所述的數據處理部分(3)負責將接受到的數據存儲部分數據進行處理，處理結果可以回到數據存儲部分作為數據存儲，也可以直接給其他模塊使用；

所述的數據顯示部分(4)通過將數據和控制信息顯示到一個液晶顯示屏上來提供系統和使用者之間的交互界面；

所述的無線通訊部分(5)首先是能夠將測量數據通過無線傳輸回PC端；其次，令設備主機能夠接受遠端傳來的數據和命令，使得設備主機具有遠程控制和數據共享能力；

所述的系統控制部分(6)掌握系統的設定和所有資源的調配，并能激活以上各個模塊進行合作。

4.根據權利要求1所述的一種數字化實驗室系統，其特征在于所述的教師控制平臺(30)采用計算機控制，其主要通過管理分析軟件進行存儲和進一步的數據處理、分析并最終生成實驗結果。

5.一種如權利要求1所述的數字化實驗室系統的數據控制方法，其特征在于該方法包括下列步驟：

主機通過無線網絡、以太網、USB線或串口線與PC連接，PC端軟件提供相應的通信模塊實現PC和多臺主機間的數據及指令的雙向通訊；

主機上傳的數據保存在數據采集端中供數據處理端使用；

數據處理端從數據采集端中提取數據，對缺失的數據用樣條插值的方式予以補齊，然后將數據以曲線的形式顯示出來；

學生通過擬合實驗曲線來探索數據隨時間的變化規律，通過將坐標軸換為數據公式來探索數據間的關系，最后通過數據報表模塊生成實驗報告；

實驗數據和實驗報告分別保存于實驗數據庫和實驗報告庫中，供以后查詢和使用。

6.根據權利要求5所述的數字化實驗室系統的數據控制方法，其特征在于所述的數據采集端負責從無線網絡、以太網、USB口和串口等設備采集數據，并負責將采集到的數據組織為結構清晰的數據體系；數據處理端負責依據采集到的數據生成各種類型的實驗曲線、實驗報告，并提供數據篩選、管理等功能。

7.根據權利要求5所述的數字化實驗室系統的數據控制方法，其特征在于所述的數據采集端是以采集數據管理器為核心，以各數據采集器為分支的星形結構；采集數據管理器啟動和初始化各數據采集器，將數據處理端發送的指令傳遞給數據采集端；數據采集器調用采集數據管理器的數據采集回調函數，將采集到的數據傳遞給采集數據管理器。

8.根據權利要求5所述的數字化實驗室系統的數據控制方法，其特征在于所述的數據處理端用于完成數據的顯示、分析及儲存功能；它主要包含兩個方面：顯示實時實驗情況和實驗記錄查看，進行試驗時，主窗口包含：設備管理窗口、實驗信息窗口、數據曲線窗口和數據列表窗口；查看歷史記錄時，主窗口包含記錄列表窗口、數據曲線窗口和數據列表窗口；記錄列表窗口和設備管理窗口實現的功能基本相同。