[發(fā)明專利]數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)控制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200510029861.3
• 申請(qǐng)日: 2005-09-21
• 公開（公告）號(hào): CN101114405A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁向陽(yáng);陳強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧波奇科威數(shù)字教學(xué)設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G09B5/08
• 分類號(hào): G09B5/08;G06F19/00;H04L12/00
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 翁霽明

1.一種數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，其特征在于該實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)由相互連接的傳感器(10)、學(xué)生終端(20)和教師控制平臺(tái)(30)構(gòu)成；其通過(guò)傳感器(10)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳送到學(xué)生終端(20)，由學(xué)生終端(20)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、暫存、發(fā)送和簡(jiǎn)單分析，如果需要存儲(chǔ)和進(jìn)一步的分析，可以通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送給教師控制平臺(tái)(30)，由教師控制平臺(tái)(30)的管理分析軟件進(jìn)行存儲(chǔ)和進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理、分析并最終生成實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，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(qiáng)傳感器、溫度傳感器、力學(xué)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，其特征在于所述所述的學(xué)生終端(20)主要包括：數(shù)據(jù)接口部分(1)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分(2)、數(shù)據(jù)處理部分(3)、數(shù)據(jù)顯示部分(4)、無(wú)線通訊部分(5)以及系統(tǒng)控制部分(6)；其中，

所述的數(shù)據(jù)接口部分(1)負(fù)責(zé)處理探頭模塊的通訊，接收探頭傳上來(lái)的數(shù)據(jù)；

所述的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分(2)負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)接口接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)；

所述的數(shù)據(jù)處理部分(3)負(fù)責(zé)將接受到的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，處理結(jié)果可以回到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部分作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，也可以直接給其他模塊使用；

所述的數(shù)據(jù)顯示部分(4)通過(guò)將數(shù)據(jù)和控制信息顯示到一個(gè)液晶顯示屏上來(lái)提供系統(tǒng)和使用者之間的交互界面；

所述的無(wú)線通訊部分(5)首先是能夠?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸回PC端；其次，令設(shè)備主機(jī)能夠接受遠(yuǎn)端傳來(lái)的數(shù)據(jù)和命令，使得設(shè)備主機(jī)具有遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)共享能力；

所述的系統(tǒng)控制部分(6)掌握系統(tǒng)的設(shè)定和所有資源的調(diào)配，并能激活以上各個(gè)模塊進(jìn)行合作。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)，其特征在于所述的教師控制平臺(tái)(30)采用計(jì)算機(jī)控制，其主要通過(guò)管理分析軟件進(jìn)行存儲(chǔ)和進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理、分析并最終生成實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

5.一種如權(quán)利要求1所述的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制方法，其特征在于該方法包括下列步驟：

主機(jī)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)、USB線或串口線與PC連接，PC端軟件提供相應(yīng)的通信模塊實(shí)現(xiàn)PC和多臺(tái)主機(jī)間的數(shù)據(jù)及指令的雙向通訊；

主機(jī)上傳的數(shù)據(jù)保存在數(shù)據(jù)采集端中供數(shù)據(jù)處理端使用；

數(shù)據(jù)處理端從數(shù)據(jù)采集端中提取數(shù)據(jù)，對(duì)缺失的數(shù)據(jù)用樣條插值的方式予以補(bǔ)齊，然后將數(shù)據(jù)以曲線的形式顯示出來(lái)；

學(xué)生通過(guò)擬合實(shí)驗(yàn)曲線來(lái)探索數(shù)據(jù)隨時(shí)間的變化規(guī)律，通過(guò)將坐標(biāo)軸換為數(shù)據(jù)公式來(lái)探索數(shù)據(jù)間的關(guān)系，最后通過(guò)數(shù)據(jù)報(bào)表模塊生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告；

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告分別保存于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告庫(kù)中，供以后查詢和使用。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集端負(fù)責(zé)從無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)、USB口和串口等設(shè)備采集數(shù)據(jù)，并負(fù)責(zé)將采集到的數(shù)據(jù)組織為結(jié)構(gòu)清晰的數(shù)據(jù)體系；數(shù)據(jù)處理端負(fù)責(zé)依據(jù)采集到的數(shù)據(jù)生成各種類型的實(shí)驗(yàn)曲線、實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并提供數(shù)據(jù)篩選、管理等功能。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集端是以采集數(shù)據(jù)管理器為核心，以各數(shù)據(jù)采集器為分支的星形結(jié)構(gòu)；采集數(shù)據(jù)管理器啟動(dòng)和初始化各數(shù)據(jù)采集器，將數(shù)據(jù)處理端發(fā)送的指令傳遞給數(shù)據(jù)采集端；數(shù)據(jù)采集器調(diào)用采集數(shù)據(jù)管理器的數(shù)據(jù)采集回調(diào)函數(shù)，將采集到的數(shù)據(jù)傳遞給采集數(shù)據(jù)管理器。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理端用于完成數(shù)據(jù)的顯示、分析及儲(chǔ)存功能；它主要包含兩個(gè)方面：顯示實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)情況和實(shí)驗(yàn)記錄查看，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，主窗口包含：設(shè)備管理窗口、實(shí)驗(yàn)信息窗口、數(shù)據(jù)曲線窗口和數(shù)據(jù)列表窗口；查看歷史記錄時(shí)，主窗口包含記錄列表窗口、數(shù)據(jù)曲線窗口和數(shù)據(jù)列表窗口；記錄列表窗口和設(shè)備管理窗口實(shí)現(xiàn)的功能基本相同。