【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能控制，具体涉及一种电气控制电路智能教学方法及装置、设备、存储介质。
技术介绍
1、随着学校对教学安全化的要求进一步提高,实验室里的设备控制逐渐被要求趋向智能化、人性化。当前电气控制电路(如机床电路、电梯模型控制电路)的安装实训课程，需要手动排查电路故障，但电路复杂，效率低，容易误判，上电后造成电器设备损坏，安全没有保障。
2、由于课程教师面对众多学生的实训要求，同时电路安装工作量大，不可避免地忽视了电路故障的排查，从而导致电路由于误接的各种损坏，大大地增加了实训成本。
3、当物联网技术应用到实验教学的管理中,通过自动化系统实现智能控制取代老师课堂实时手动检测的教学管理方式将成为课堂教学的主流需求，大大降低实训成本和及时纠错，提升学生的实训课程学习效果。
4、但在实践中发现，现有智能教学方法的功能简单，存在一定的误判率，且需要在课后进行排故，不够及时，即无法实现课程实时学习。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种电气控制电路智能教学方法及装置、设备、存储介质，可以降低误判率，同时排故更加及时，实现课程实时学习。
2、本专利技术第一方面公开一种电气控制电路智能教学方法，包括：
3、当接收到学生端提交的实训结束检测请求时，实训设备确定学生端所在的目标实训工作台，并将所述目标实训工作台对应的唯一标识码发送至教师端；
4、当接收到教师端发送的授权指令时，实训设备控制机器视觉装置移动至所述目标实
5、实训设备根据识别的多个有接线的目标接线端子及其目标导线编号、连接关系，调用元件库、原理图和三维模型图，生成数字孪生仿真接线图，进行接线故障检测；
6、若所述实验电路接线正确且实验电路无法正常工作，实训设备进行元件故障检测，获得分析结果；
7、若分析结果用于表征电路短路或断路，实训设备输出报警信号。
8、在一些实施例中，根据实验电路接线图，识别出多个有接线的目标接线端子及其目标导线编号、连接关系，包括：
9、获取目标实训工作台的背景图像，计算所述实验电路接线图与所述背景图像之间的差分图像；
10、若识别出差分图像中某个接线端子对应的规定区域内像素差分值大于第一指定阈值，判定该接线端子为有接线的目标接线端子；
11、将差分图像进行二值化处理获得差分结果图像，根据差分结果图像中规定区域内的像素点个数，识别出各个目标接线端子对应的导线编号；
12、构建矩形窗在所述差分结果图像上移动，逐一扫描各个目标接线端子对应的规定区域，计算各个目标接线端子对应的规定区域内标记为1的目标像素个数；
13、根据各个所述目标接线端子的目标像素个数，确定多个所述目标接线端子的连接关系。
14、在一些实施例中，计算所述实验电路接线图与所述背景图像之间的差分图像，包括：
15、计算所述实验电路接线图与所述背景图像之间各个像素点的灰度级；
16、将所述灰度级大于或等于指定灰度级的像素点标记为1，将所述灰度级小于指定灰度级的像素点标记为0，获得差分图像。
17、在一些实施例中，根据各个所述目标接线端子的目标像素个数，确定多个所述目标接线端子的连接关系，包括：
18、若任意两个目标接线端子的目标像素个数相同或偏差小于第二指定阈值，判定此两个目标接线端子相连，以获得多个目标接线端子的连接关系。
19、在一些实施例中，实训设备进行元件故障检测，获得分析结果，包括：
20、将采集的实验电路实时输出及模型关键联接接线端子间的信号检测值映射到数字孪生模型中，得到仿真参数值；
21、当所述仿真参数值与所述信号检测值之差超过误差阀值，判定元器件失效，实验电路发生故障。
22、本专利技术第二方面公开一种电气控制电路智能教学装置，包括：
23、确定单元，用于在接收到学生端提交的实训结束检测请求时，确定学生端所在的目标实训工作台，并将所述目标实训工作台对应的唯一标识码发送至教师端；
24、控制单元，用于在接收到教师端发送的授权指令时，控制机器视觉装置移动至所述目标实训工作台前拍摄实验电路获得实验电路接线图；
25、识别单元，用于根据所述实验电路接线图，识别出多个有接线的目标接线端子及其目标导线编号、连接关系；
26、仿真单元，用于根据识别的多个有接线的目标接线端子及其目标导线编号、连接关系，调用元件库、原理图和三维模型图，生成数字孪生仿真接线图，进行接线故障检测；
27、故障分析单元，用于在所述实验电路接线正确且实验电路无法正常工作时，进行元件故障检测，获得分析结果；
28、报警单元，用于在分析结果用于表征电路短路或断路时，输出报警信号。
29、在一些实施例中，所述识别单元包括：
30、计算子单元，用于获取目标实训工作台的背景图像，计算所述实验电路接线图与所述背景图像之间的差分图像；
31、判定子单元，用于在识别出差分图像中某个接线端子对应的规定区域内像素差分值大于第一指定阈值时，判定该接线端子为有接线的目标接线端子；
32、识别子单元，用于将差分图像进行二值化处理获得差分结果图像，根据差分结果图像中规定区域内的像素点个数，识别出各个目标接线端子对应的导线编号；
33、构建子单元，用于构建矩形窗在所述差分结果图像上移动，逐一扫描各个目标接线端子对应的规定区域，计算各个目标接线端子对应的规定区域内标记为1的目标像素个数；
34、确定子单元，用于根据各个所述目标接线端子的目标像素个数，确定多个所述目标接线端子的连接关系。
35、在一些实施例中，所述计算子单元，具体用于计算所述实验电路接线图与所述背景图像之间各个像素点的灰度级；以及，将所述灰度级大于或等于指定灰度级的像素点标记为1，将所述灰度级小于指定灰度级的像素点标记为0，获得差分图像。
36、本专利技术第三方面公开一种实训设备，包括存储有可执行程序代码的存储器以及与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，用于执行第一方面公开的电气控制电路智能教学方法。
37、本专利技术第四方面公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行第一方面公开的电气控制电路智能教学方法。
38、本专利技术的有益效果在于，通过实训设备在接收到学生端提交的实训结束检测请求时，确定学生端所在的目标实训工作台，并将目标实训工作台对应的唯一标识码发送至教师端；以及在接收到教师端发送的授权指令时，控制机器视觉装置移动至目标实训工作台前拍摄实验电路获得实验电路接线图，并根据实验电路接线图，识本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.电气控制电路智能教学方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电气控制电路智能教学方法，其特征在于，根据实验电路接线图，识别出多个有接线的目标接线端子及其目标导线编号、连接关系，包括：
3.如权利要求2所述的电气控制电路智能教学方法，其特征在于，计算所述实验电路接线图与所述背景图像之间的差分图像，包括：
4.如权利要求2所述的电气控制电路智能教学方法，其特征在于，根据各个所述目标接线端子的目标像素个数，确定多个所述目标接线端子的连接关系，包括：
5.如权利要求1至4任一项所述的电气控制电路智能教学方法，其特征在于，实训设备进行元件故障检测，获得分析结果，包括：
6.电气控制电路智能教学装置，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述的电气控制电路智能教学装置，其特征在于，所述识别单元包括：
8.如权利要求7所述的电气控制电路智能教学装置，其特征在于，
9.实训设备，其特征在于，包括存储有可执行程序代码的存储器以及与所述存储器耦合的处理器；所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执
10.计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行权利要求1至5任一项所述的电气控制电路智能教学方法。
...【技术特征摘要】
1.电气控制电路智能教学方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的电气控制电路智能教学方法，其特征在于，根据实验电路接线图，识别出多个有接线的目标接线端子及其目标导线编号、连接关系，包括：
3.如权利要求2所述的电气控制电路智能教学方法，其特征在于，计算所述实验电路接线图与所述背景图像之间的差分图像，包括：
4.如权利要求2所述的电气控制电路智能教学方法，其特征在于，根据各个所述目标接线端子的目标像素个数，确定多个所述目标接线端子的连接关系，包括：
5.如权利要求1至4任一项所述的电气控制电路智能教学方法，其特征在于，实训设备进行元件故障检测，获得分析结果，包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：骆雪汇，产文良，罗琴，胡威，陈晓娜，
申请(专利权)人：广州工程技术职业学院，
类型：发明
国别省市：
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