一种可远程操作流量/液位检测教学实验平台系统及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明公开的一种可远程操作流量/液位检测教学实验平台系统及其使用方法，属于高校自动化、检测技术教学实践装备领域。
【背景技术】
[0002]在高校自动化，仪器科学，电气工程等专业教学中，检测技术是必不可少的学习内容，学生在学习相关基础理论和专业实践课程后，需要一个综合实验平台系统对所学习知识进行综合应用。目前市场上与检测技术相关教学设备只是对某些检测元件或检测方法做简单单元实验设计，实验设备多由简单的实验模块拼在一起，难以呈现一个完成的检测系统应用案例；同时，其不具备后台数据中心和远程客户端的支持，只能进行现场操作，难以满足在课堂等地远程操作和演示的需求。
【发明内容】
[0003]发明目的:针对上述现有技术，提出一种可远程操作流量/液位检测教学实验平台系统及其使用方法，可实现多种方法对流量、液位进行检测，同时具备远程操作和远程监控的能力。
[0004]技术方案:一种可远程操作流量/液位检测教学实验平台系统，包括通过网络依次连接的实验平台、数据中心以及远程操作终端；其中，所述实验平台包括中央控制模块以及实验单元；所述远程操作终端用于向所述数据中心输入实验控制命令/控制参数，或从所述数据中心读取实验数据/状态数据；所述数据中心用于接收并存储所述远程操作终端发出的实验控制命令/控制参数，或存储所述中央控制模块发出的实验数据/状态数据；所述中央控制模块用于从所述数据中心读取实验控制命令/控制参数后，输出控制信号到所述实验单元，所述实验单元用于根据所述控制信号完成实验动作并反馈实验数据/状态数据到所述中央控制模块。
[0005]进一步的，所述实验单元包括管路流速调节系统、流量计、换向器以及质量液位实验单元；其中，所述管路流速调节系统包括水池、变频水泵以及变频器，所述质量液位实验单元包括由电子秤、称量容器、液位计、排空阀；所述变频水泵的出水口通过管路连接流量计后连接到换向器的入水口，所述换向器的第一出水口位于所述称量容器上方，所述换向器的第二出水口连接到所述水池，所述称量容器置于电子秤上，所述液位计安装于称量容器的正上方，所述排空阀的入水口连接称量容器的底部，所述排空阀的出水口连接到水池；
[0006]所述中央控制模块包括微控制器、串行接口以及继电器组，所述串行接口用于将所述变频器、流量计、液位计、电子称连接到微控制器，所述继电器组的输入端连接微控制器的输出端，所述继电器组的输出端连接所述排空阀和换向器，所述微控制器连接所述数据中心。
[0007]进一步的，所述实验平台还包括连接至所述数据中心的网络摄像机，所述网络摄像机的镜头正对所述实验单元。
[0008]一种可远程操作流量/液位检测教学实验平台系统的使用方法，包括如下步骤:
[0009](I)，在所述远程操作终端输入实验控制命令/控制参数的步骤；
[0010](2)，所述远程操作终端将所述实验控制命令/控制参数储存到所述数据中心的步骤；
[0011](3)，所述中央控制模块从所述数据中心读取实验控制命令/控制参数后，输出控制信号到所述实验单元的步骤；
[0012](4)，所述实验单元根据所述控制信号完成实验动作并反馈实验数据/状态数据到所述中央控制模块的步骤；
[0013](5)，所述中央控制模块将实验数据/状态数据上传到所述数据中心的步骤；
[0014]￠)，所述远程操作终端读取并显示所述数据中心中实验数据/状态数据的步骤。
[0015]进一步的，还包括通过所述远程操作终端修改实验控制命令/控制参数的步骤。
[0016]进一步的，还包括所述数据中心对接收到的所述实验数据/状态数据的校验步骤。
[0017]有益效果:本发明的一种可远程操作流量/液位检测教学实验平台系统及其使用方法，可实现多种方法对流量、液位进行检测，同时具备远程操作和远程监控的能力，具有传统教学实验装置不可比拟的信息化水平，很好满足新时期教学需要。其具体优点如下:
[0018]1.该实验平台系统改变了传统现场实验教学方式的时间地域局限性，以身临其境的网上实验方式可将实验延生到课堂等其他地方，实验者也可通过各种终端随时接入网上实验系统进行实验，从而提高了实验设备系统的利用率和教学效率。
[0019]2.该实验平台系统信息化水平高，实验过程的所有数据都保存在数据库服务器中方便随时查询使用，终端具有多种数据分析能力可对实验中的各种现象进行实时分析，分析结果以多种生动的方式进行呈现，整个实验过程可实现无纸化操作。
[0020]3.流量检测教学实验平台将变频调速、流量监测等实验整合到了一个平台上，实验者熟悉一个装置便可开展种实验，提高了教学效率；设备可以在远程控制下进行实验，便于课堂随堂演示，起到辅助课堂教学的作用；该平台硬件和软件平台具有一定开放性，可在现有基础上更换硬件器件、扩展软件；该设备可替代多个传统单一功能教学设备，从而降低相关学科教学设备的总体采购成本。
【附图说明】
[0021]图1为本发明实施例的系统整体构成示意图。
[0022]附图中的标号说明:101，实验平台；102，数据中心；120，数据库服务器；121，应用服务器；103，远程操作终端；104，管道流速调节系统；140，水池；141，变频水泵；142，变频器；105，中央控制模块；150，微控制器；151，串行接口 ；152，继电器组；153，显示模块；106，质量液位实验单元；160，称量容器；161，排空阀；162，电子秤；163，液位计；170，流量计；171，换向器；172，网络摄像机；173，路由器；175，管路。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
[0024]如图1所示，一种可远程操作流量/液位检测教学实验平台系统，包括通过网络依次连接的实验平台101、数据中心102以及远程操作终端103。其中，实验平台101为远程流量/液位检测教学实验平台，包括中央控制模块105以及实验单元。
[0025]实验单元包括管路流速调节系统104、流量计170、换向器171、路由器173、网络摄像机172以及质量液位实验单元106。其中，管路流速调节系统104包括水池140、变频水泵141以及变频器142，质量液位实验单元106包括由电子秤162、称量容器160、液位计163、排空阀161。变频水泵141的出水口通过管路连接流量计170后连接到换向器171的入水口，换向器171的第一出水口位于称量容器160上方，换向器171的第二出水口连接到水池140，称量容器160置于电子秤162上，液位计163安装于称量容器160的正上方，排空阀161的入水口连接称量容器160的底部，排空阀161的出水口连接到水池140。网络摄像机172具有云平台可以实现灵活的远程控制和视频存储，通路由器173连接至数据中心102，网络摄像机172的镜头正对实验单元。
[0026]中央控制模块105包括微控制器150、串行接口 151、继电器组152以及显示模块153。串行接口 151用于将变频器142、流量计170、液位计163、电子称162连接到微控制器150，继电器组152的输入端连接微控制器150的输出端，继电器组152的输出端连接排空阀161和换向器171，微控制器150经路由器173连接到数据中心102，显示模块153连接微控制器150。显示模块153用于设备调试和工作的及时信息显示。
[0027]基于上述系统，远程操作终端103用于向数据中心102输入实验控制命令/控制参数，或从数据中心102读取实验数据/状态数据。数据中心102用于接收并存储远程操作终端103发出的实验控制命令/控制参数，或存储中央控制模块105发出的实验数据/状态数据。中央控制模块105用于从数据中心102读取实验控制命令/控制参数后，输出控制信号到实验单元。实验单元用于根据控制信号完成实验动作并反馈实验数据/状态