[發(fā)明專利]智慧型科學(xué)實(shí)驗(yàn)室綜合平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310704128.1
• 申請(qǐng)日: 2013-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103745633A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟稚平;劉傳斌;胥思明;謝靂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢科貝科技有限公司
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18;H04L12/46;H04L12/26
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種智能化實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)，尤其涉及一種智慧型科學(xué)實(shí)驗(yàn)室綜合平臺(tái)。

背景技術(shù)

實(shí)驗(yàn)是教學(xué)和科研過(guò)程中不可缺少的一環(huán)，在教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)踐動(dòng)手能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要規(guī)范學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，保證實(shí)驗(yàn)的正確性、可靠性及安全性，學(xué)生在學(xué)習(xí)正確知識(shí)的同時(shí)還要保證實(shí)驗(yàn)的安全性，在某些危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中確保實(shí)驗(yàn)者的人身安全。而目前中學(xué)及高校的實(shí)驗(yàn)室中仍然采用人工干預(yù)的方式，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)及規(guī)范，這種方式難免會(huì)存在疏忽之處，無(wú)法做到每個(gè)學(xué)生都可以以正確的過(guò)程完成實(shí)驗(yàn)、學(xué)習(xí)到知識(shí)，也難以避免在某些條件下由于操作的失誤而導(dǎo)致人身及財(cái)產(chǎn)的損失。在科研過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要很好的可控性、一致性等條件，才能保證實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果的正確性。而在人工監(jiān)控的過(guò)程中，會(huì)由于個(gè)人的疏忽、不同操作者水平限制等原因，無(wú)法保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程的一致性，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在偏差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)不足，提供一種智慧型科學(xué)實(shí)驗(yàn)室綜合平臺(tái)，該綜合平臺(tái)可對(duì)傳感系統(tǒng)及實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行管理、監(jiān)控和協(xié)調(diào)，能夠保證實(shí)驗(yàn)過(guò)程的可觀測(cè)行、可控性及一致性。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：

一種智慧型科學(xué)實(shí)驗(yàn)室綜合平臺(tái)，包括有X公司在A、B兩城市的實(shí)驗(yàn)室、公司的Web服務(wù)器和專家個(gè)人電腦，其特征在于，X公司在A、B兩城市的實(shí)驗(yàn)室通過(guò)以太網(wǎng)接入，同時(shí)公司的Web服務(wù)器也通過(guò)以太網(wǎng)接入，專家個(gè)人電腦通過(guò)無(wú)線上網(wǎng)卡接入以太網(wǎng)，這四者均通過(guò)以太網(wǎng)建立連接；在A城市，通過(guò)路由器接入到以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，路由器下面接入公司局域網(wǎng)，在公司局域網(wǎng)里接入數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用程序服務(wù)器、視頻服務(wù)器和實(shí)驗(yàn)大樓交換機(jī)；實(shí)驗(yàn)大樓交換機(jī)接入各實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)室客戶機(jī)、若干個(gè)實(shí)驗(yàn)室互聯(lián)驅(qū)動(dòng)器、無(wú)線AP和若干個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用系統(tǒng)控制器；實(shí)驗(yàn)室客戶機(jī)連接有一臺(tái)短信報(bào)警設(shè)備；實(shí)驗(yàn)室互聯(lián)驅(qū)動(dòng)器連接有各種檢測(cè)系統(tǒng)；無(wú)線AP下面連接有攝像機(jī)1到N和實(shí)驗(yàn)室互聯(lián)驅(qū)動(dòng)器；在實(shí)驗(yàn)室互聯(lián)驅(qū)動(dòng)器下面連接有實(shí)驗(yàn)室傳感整合器，在實(shí)驗(yàn)室傳感整合器下面連接有其他傳感器設(shè)備；連接到實(shí)驗(yàn)大樓交換機(jī)的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用系統(tǒng)控制器下面分別連接有一個(gè)獨(dú)立的控制系統(tǒng)；在B城市，通過(guò)路由器接入到以太網(wǎng)，路由器下接入公司局域網(wǎng)，局域網(wǎng)中接入辦公大樓交換機(jī)和實(shí)驗(yàn)大樓交換機(jī)，實(shí)驗(yàn)大樓交換機(jī)下面的接入方式和關(guān)系同A城市實(shí)驗(yàn)大樓的架構(gòu)；辦公大樓交換機(jī)下面連接有監(jiān)控電腦。

根據(jù)所述的智慧型科學(xué)實(shí)驗(yàn)室綜合平臺(tái)，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用系統(tǒng)控制器包括控制電路，控制電路包括微處理器STM32F107及其外圍電路，微處理器STM32F107內(nèi)部集成有同步/異步收發(fā)器、局域網(wǎng)絡(luò)媒體接入控制器和以太網(wǎng)媒體接入控制器，其特征在于，同步/異步收發(fā)器片上接口連接有串行總線協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片SP4832，串行總線協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片SP4832上帶有RS485總線接口，局域網(wǎng)絡(luò)媒體接入控制器片上接口連接有CAN總線物理層控制芯片SN65VHD230，CAN總線物理層控制芯片SN65VHD230上帶有CAN總線接口，以太網(wǎng)媒體接入控制器片上接口連接有以太網(wǎng)物理層控制芯片DP83848，以太網(wǎng)物理層控制芯片DP83848上帶有以太網(wǎng)接口；微處理器STM32F107通過(guò)輸入輸出接口及SPI接口連接有液晶顯示屏；微處理器STM32F107通過(guò)帶有外部中斷功能的GPIO連接有控制鍵盤；數(shù)字量接口直接與微處理器STM32F107的GPIO端口連接，模擬量接口經(jīng)隔離電路后連接至微處理器STM32F107的A/D采樣端，RS485總線接口和RS232總線接口經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換后直接與微處理器STM32F107的同步/異步串口收發(fā)器相連。

根據(jù)所述的智慧型科學(xué)實(shí)驗(yàn)室綜合平臺(tái)，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)室傳感整合器包括單片機(jī)和多路模擬電壓/電流接口、多路數(shù)字量接口、RS485總線接口、以太網(wǎng)接口、調(diào)試接口，該單片機(jī)包含8路A/D轉(zhuǎn)換端口、2路同步/異步串口和44個(gè)IO端口，其特征在于，模擬電壓/電流接口配置輸入接口，傳感器電壓/電流信號(hào)經(jīng)運(yùn)算放大器隔離轉(zhuǎn)換后接入單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換端口；數(shù)字量接口采用常開(kāi)/常閉型開(kāi)關(guān)量輸入、經(jīng)光耦隔離接入單片機(jī)的IO端口；RS485總線接口采用SP485專用RS232轉(zhuǎn)RS485芯片、與單片機(jī)的同步/異步串口相連；以太網(wǎng)接口采用RJ-45接口、經(jīng)單口以太網(wǎng)物理層芯片DP83848CVV與單片機(jī)IO口相連；調(diào)試接口采用RS232串口接口、經(jīng)保護(hù)電路后與單片機(jī)的同步/異步串口相連。