[發明專利]采用超聲波傳感器的分布式物聯網實訓系統的工作方法

有效

• 申請號: 201710360683.5
• 申請日: 2014-06-11
• 公開（公告）號: CN106935098B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 葛云龍
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 合肥市科融知識產權代理事務所(普通合伙) 34126
• 代理人: 陳思聰

本發明涉及一種采用超聲波傳感器的分布式物聯網實訓系統的工作方法，包括：若干個由U型安裝墻圍成的實訓間，且安裝墻的內墻面劃分為若干調試區，各調試區用于分別安裝相應物聯網模塊組，以進行組網測試；物聯網模塊組中各物聯網模塊的后端設有至少兩個插頭，墻面分布有若干安裝孔，插頭與安裝孔配合，以安裝各物聯網模塊；實訓間內還設有用于放置網絡服務器的機架。本發明可以根據自己的需要，相應的劃定區域內開設物聯網實訓項目，通過各物聯網模塊組中的相應模塊，模擬真實的物聯網場景，而且各模塊可以任一擴展，且通過安裝墻的安裝孔與插頭配合，使學生能對需要用到的模塊進行安裝，即對物聯網進行相應拓展，提高實訓效果。

技術領域

本發明涉及一種實訓系統，具體涉及一種分布式物聯網實訓系統及其工作方法。

背景技術

物聯網是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。通俗地說，物聯網是傳感網加互聯網，是互聯網的延伸與擴展，把人與人之間的互聯互通擴大到人與物、物與物之間的互聯互通。物聯網的關鍵技術包括：傳感器技術、互聯網技術、智能處理技術。

目前，在大力應用物聯網技術的背景下，高校實訓室的建設也獲得了新的視角和啟迪。眾多高校都開設了物聯網課程，教育信息化服務提供商也都提供了物聯網實訓室的解決方案，但是，各個高校的物聯網實訓室的建設大都處于嵌入式實訓室的階段，僅僅是以物聯網實驗箱的形式來建設物聯網實訓室，缺乏相對來說真實的實訓室來進行物聯網技術的學習，當然也不存在基于真實的物聯網設備而建立起來的物聯網系統，那么相關專業的學生對于物聯網的學習并不能夠真正的掌握。

發明內容

本發明的目的是提供一種分布式物聯網實訓系統，該物聯網實訓系統通過對各物聯網模塊組進行布局劃分解決了學生在進行物聯網實訓時，組網構建布局混亂的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種分布式物聯網實訓系統，包括：若干個由U型安裝墻圍成的實訓間，且安裝墻的內墻面劃分為若干調試區，各調試區用于分別安裝相應物聯網模塊組；所述物聯網模塊組中各物聯網模塊的后端設有至少兩個插頭，所述墻面分布有若干安裝孔，所述插頭與安裝孔配合，以安裝各物聯網模塊；所述實訓間內還設有用于放置網絡服務器的機架。

為了便于開展電容檢測的相關實驗課程，所述分布式物聯網實訓系統還包括：用于構建電容在線檢測的實驗裝置，該實驗裝置包括：

超聲波傳感器，用于采集被測電容產生的聲音信號，以獲得相應電容聲壓級L_px。

高頻電流傳感器，用于采集電容兩端的電壓向量。

所述超聲波傳感器、高頻電流傳感器分別通過相應數據調理單元與數據處理控制單元相連。

所述數據處理控制單元，包括：

電容疊加電壓計算模塊，適于將獲得的電壓向量分解出基波電壓u₀(t)和n次諧波電壓分量u_n(t)，即，所述被測電容兩端的疊加電壓u(t)，即u(t)＝u₀(t)+u_n(t)，計算該疊加電壓的有效值U，同時計算基波電壓的有效值U₀。

電容量計算模塊，建立電容聲壓級數據庫，該數據庫中包括：各類型電容在僅有各基波的有效值所對應的電容聲壓級；預設被測電容類型、額定電容量C₀，根據被測電容類型及當前基波電壓的有效值U₀從所述電容聲壓級數據庫獲得相應電容聲壓級L_p0；通過被測電容產生的聲音信號，以獲得相應電容聲壓級L_px，通過公式計算出被測電容的實際電容量C_x。