一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统技术方案

本发明专利技术涉及教学仿真培训技术领域，且公开了一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，包括业务中台单元和数据中台单元，所述业务中台单元输出端和数据中台单元输出端信号连接有同一个教学任务管理单元，所述教学任务管理单元输出端信号连接有设备连接单元和3D仿真实验图单元以及2D仿真实验图单元，所述2D仿真实验图单元输出端信号连接有2D设备模型单元，所述3D仿真实验图单元输出端信号连接有3D设备模型单元，所述设备连接单元输出端信号连接有虚拟设备单元。该互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，基于互联网部署，学生不需要安装庞大的客户端，能运行浏览器的终端都可以方便的学习，也不需要更新、下载。下载。

【技术实现步骤摘要】
一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统


[0001]本专利技术涉及教学仿真培训
，具体为一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统。

技术介绍

[0002]随着互联网技术的发展，联网教学仿真训练得以快速的发展，仿真教学也称为模拟教学，就是用计算机来模拟真实自然现象或社会现象，学生模拟扮演某一角色进行技能训练的一种教学方法。仿真教学能在很大程度上弥补客观条件的不足，为学生提供近似真实的训练环境，提高学生职业技能；作为经理论研究和实验研究之后的一种重要的认识和改造客观世界的重要手段，仿真教学经过多年的发展，已经能够运用数学方法构造复杂的物理模型，提示真实世界的变化规律。仿真教学所涉及的领域已扩展到物理、生命、宇宙、社会等各种学科；
[0003]现有的仿真训练系统大多采用庞大的客户端才能进行教学培训，下载庞大客户端操作麻烦，此外，现有的仿真训练系统大多单一的采用2D设备或者3D设备进行，并且2D设备和3D之间无法进行良好的切换，设备上端口单一，跟真实设备差别较大，为此，我们提出一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，包括业务中台单元和数据中台单元，所述业务中台单元输出端和数据中台单元输出端信号连接有同一个教学任务管理单元，所述教学任务管理单元输出端信号连接有设备连接单元和3D仿真实验图单元以及2D仿真实验图单元，所述2D仿真实验图单元输出端信号连接有2D设备模型单元，所述3D仿真实验图单元输出端信号连接有3D设备模型单元，所述设备连接单元输出端信号连接有虚拟设备单元。
[0006]所述2D设备模型单元包括2D设备参数模块，所述2D设备参数模块输出端信号连接有2D设备端口模块，所述2D设备端口模块输出端信号连接有2D设备运行状态模块，所述2D设备运行状态模块输出端信号连接有2D设备控制状态模块，所述2D设备控制状态模块输出端信号连接有电源模块，所述电源模块输出端信号连接有网关模块，所述网关模块输出端信号连接有温湿度传感器模块，所述温湿度传感器模块输出端信号连接有执行器模块。
[0007]优选的，所述电源模块为仿真设备提供动力，具有不同的电压参数，需正确的与对应设备连接，所述网关模块具备wifi、蓝牙、485等连接协议，为仿真设备提供数据转发、处理等能力，仿真设备需正确的接入网关相应端口，并设置正确的连接参数才能运行。
[0008]优选的，所述温湿度传感器模块通过感知环境信息，转化为数据信号，通过网关发送，传感器有几十种，每种具有不通的能力，需正确使用传感器，并正确连接及设定参数才
能正常运行，所述执行器模块通过网关接收到数据指令，并改变运行状态，执行器有几十种，每种具有不通的能力，需正确使用执行器，并正确连接及设定参数才能正常运行。
[0009]优选的，所述温湿度传感器模块中，需采用12v电源为网关及数据采集器等设备提供电力，需正确从电源的电源端口配线连接到对应设备的电源端口，温度传感器需通过AO端口正确连接到模拟量数据采集器的AO端口上，模拟量数据采集器需通过485端口连接到网关485端口上，空气温湿度传感器需通过COM口连接到数据采集器上，数据采集器需通过485口连接到网关上，网关需配置MQTT服务器及连接参数。
[0010]优选的，所述3D设备模型单元包括3D设备模型单元，所述3D设备模型单元输出端信号连接有3D设备端口模块，所述3D设备端口模块输出端信号连接有3D设备运行状态模块，所述3D设备运行状态模块输出端信号连接有3D设备控制状态模块，所述3D设备控制状态模块输出端信号连接有风速传感器模块，所述风速传感器模块输出端信号连接有风扇模块，所述风扇模块输出端信号连接有空调模块，所述空调模块输出端信号连接有火焰传感器模块。
[0011]优选的，所述3D设备模型单元输出端信号连接有参数设定模块和参数调节模块以及参数储存模块，所述3D设备端口模块输出端信号连接有输出端口模块和输入端口模块，所述3D设备运行状态模块包括正常运行状态和非正常运行状态，所述3D设备控制状态输出端信号连接有控制前、控制中和控制后三种状态。
[0012]优选的，所述业务中台单元包括隔离管理模块，所述隔离管理模块输出端信号连接有账户管理模块，所述账户管理模块输出端信号连接有权限控制模块，所述权限控制模块输出端信号连接有消息通知模块，所述消息消息通知模块输出端信号连接有文件管理模块，所述文件管理模块输出端信号连接有工作流模块。
[0013]优选的，所述教学任务管理中老师可以将创建好的实验图安排给学生学习，学生可以看到自己的任务、老师提供的实验图预览、相关的教学材料，练习完后，可以提交给老师审阅。老师可以对学生完成情况进行评分，设备连线及参数校验模块提供了实验图验证能力，如果设备未正确连线或设定参数，设备连线及参数校验模块会给与检测并提示。
[0014]优选的，所述数据中台单元包括MQTT服务模块，所述MQTT服务模块输出端信号连接有大数据存储模块，所述大数据存储模块输出端信号连接有大数据查询模块，所述大数据查询模块输出端信号连接有系统警告模块，所述系统警告模块输出端信号连接有系统分析模块。
[0015]优选的，所述设备连接单元内部包括设备连接模块和参数校验模块，所述虚拟设备单元包括虚拟设备运行模块和虚拟设备控制模块，所述虚拟设备控制模块包括对虚拟设备的参数、端口和运行状态等数据进行控制，设备连接模块包括对电源、网关、传感器和执行器等设备的连接。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]1、该互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，基于互联网部署，学生不需要安装庞大的客户端，能运行浏览器的终端都可以方便的学习，也不需要更新、下载。
[0018]2、该互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，2D\3D、真实设备无缝对接，通过MQTT服务器、统一的数据格式和指令格式，学生可以通过2D仿真图搭建设备，并运行，开发APP去展示和控制。完成后，可以无缝切换到3D场景和真实设备上。从而达到了教学的目的。
[0019]3、该互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，丰富的细节，设备上有不同的端口、不同协议，每种端口和协议的参数都能完整的设置，跟真实设备非常一致；设备连接上，也是完全按照真实环境进行；设备运行时，也体现出真实设备的运行效果；从而达到了教学的目的。
附图说明
[0020]图1为本专利技术系统示意图；
[0021]图2为本专利技术2D设备模型单元示意图；
[0022]图3为本专利技术3D设备模型单元示意图；
[0023]图4为本专利技术数据中台单元示意图；
[0024]图5为本专利技术业务中台单元示意图。
[0025]图中：1、教学任务管理单元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，包括业务中台单元(2)和数据中台单元(3)，其特征在于：所述业务中台单元(2)输出端和数据中台单元(3)输出端信号连接有同一个教学任务管理单元(1)，所述教学任务管理单元(1)输出端信号连接有设备连接单元(4)和3D仿真实验图单元(9)以及2D仿真实验图单元(6)，所述2D仿真实验图单元(6)输出端信号连接有2D设备模型单元(7)，所述3D仿真实验图单元(9)输出端信号连接有3D设备模型单元(8)，所述设备连接单元(4)输出端信号连接有虚拟设备单元(5)；所述2D设备模型单元(7)包括2D设备参数模块(701)，所述2D设备参数模块(701)输出端信号连接有2D设备端口模块(702)，所述2D设备端口模块(702)输出端信号连接有2D设备运行状态模块(703)，所述2D设备运行状态模块(703)输出端信号连接有2D设备控制状态模块(704)，所述2D设备控制状态模块(704)输出端信号连接有电源模块(705)，所述电源模块(705)输出端信号连接有网关模块(706)，所述网关模块(706)输出端信号连接有温湿度传感器模块(707)，所述温湿度传感器模块(707)输出端信号连接有执行器模块(708)。2.根据权利要求1所述的一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，其特征在于：所述电源模块(705)为仿真设备提供动力，具有不同的电压参数，需正确的与对应设备连接，所述网关模块(706)具备wifi、蓝牙、485等连接协议，为仿真设备提供数据转发、处理等能力，仿真设备需正确的接入网关相应端口，并设置正确的连接参数才能运行。3.根据权利要求1所述的一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，其特征在于：所述温湿度传感器模块(707)通过感知环境信息，转化为数据信号，通过网关发送，传感器有几十种，每种具有不通的能力，需正确使用传感器，并正确连接及设定参数才能正常运行，所述执行器模块(708)通过网关接收到数据指令，并改变运行状态，执行器有几十种，每种具有不通的能力，需正确使用执行器，并正确连接及设定参数才能正常运行。4.根据权利要求1所述的一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，其特征在于：所述温湿度传感器模块(707)中，需采用12v电源为网关及数据采集器等设备提供电力，需正确从电源的电源端口配线连接到对应设备的电源端口，温度传感器需通过AO端口正确连接到模拟量数据采集器的AO端口上，模拟量数据采集器需通过485端口连接到网关485端口上，空气温湿度传感器需通过COM口连接到数据采集器上，数据采集器需通过485口连接到网关上，网关需配置MQTT服务器及连接参数。5.根据权利要求1所述的一种互联网下物联网教学仿真2D及3D培训系统，其特征在于：所述3D设备模型单元(8)包括3D设备模型单元(801)，所述3D设备模型单元(801)输出端信号连接有3D...

【专利技术属性】
技术研发人员：李松林，李岳，
申请(专利权)人：南京云开数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：