专利名称：汽车电子网络化故障模拟考核平台的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车电子实验教学装置，通过对现有的教学设备进行网络化改造，使之接入互联网，从而就能利用互联网强大的功能实现对实训设备的远程控制，也能轻松实现多台实训设备的分散教学、集中控制、统一考核，从而能很好的解决当前我国职业教育学生人数多而教师人数少的矛盾，提高我国职业教育的教学质量。
背景技术：
长期以来，我国的汽车发动机维修人才培养主要采取的是以实物为主、现场教学的模式，老师现场操作，学员在旁边学习观察。这种教学模式有一定的优点，但随着学员人数的不断增多对老师提出了考验，同时教学效果也大打折扣，这种模式达不到汽车培训部门所需的系统化、程序化、规范化训练的建设需求。(1)目前传统的教学手段无法很好的解决理论与实践脱节现象，教学过程中不能很好的突出教学重点、突破教学难点，教学效果的实时检测能力较差，也无法很好的解决当前教学和实训内容与行业企业需求相差甚远的矛盾；(2)随着互联网技术的发展及推广，网络化教学及基于互联网的远程控制系统也得到广泛应用，如何利用互联网这一资源，对现有的教学设备进行网络化改造，使实物教学与网络教学能更好的结合在一起，提高对设备的远程控制能力，也是一个亟待解决的问题；(3)传统的教学效果的考核往往采取的是以书面考核为主，辅助一些实践能力考核，这种考核形式缺乏系统性、规范性，不能对学员进行全方位的考核，也不能提高学员处理实际问题的能力。如何对学员进行全方位考评，形成系统化规范化的教学考核模式，提高学员动手解决问题能力，是我国技能型人才培养的重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种汽车电子网络化故障模拟考核平台。实现本发明目的的技术解决方案为一种汽车电子网络化故障模拟考核平台，包括试验台架、信号检测与故障设置模块和上位机平台，试验台架通过信号检测与故障设置模块与上位机平台相连；信号检测与故障设置模块中包括网口转接板、故障设置板、基本信息显示板、指示灯板和电压表转接板，网口转接板、故障设置板、基本信息显示板、指示灯板与电压表转接板之间通过连接线分别相连，考核平台通过该模块将试验台架接入到互联网或局域网。本发明与现有技术相比，其显著优点(1)故障设置多样化；(2)使用机械、键盘和基于网络的远程控制三种不同方式进行故障设置的结果，并可通过信号检测与故障设置模块体现在试验台架中，并可借助信号检测与故障设置模块进行信号检测。(3)可实现四种不同的工作状态，包括原理教学状态、故障学习状态、故障考核状态和空闲状态。
图1是本发明系统结构示意图。图2是本发明实施例中的信号检测与故障设置模块总体框图。图3是本发明实施例中的信号检测与故障设置模块接线图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
针对这些问题，本发明提出了汽车发动机网络化故障模拟考核平台，研究内容主要包括(1)网络教学与实物教学相结合功能针对传统实物教学手段无法很好解决的问题，网络技术为解决这一难题创造了条件。网络技术是现代信息交流技术，其优越性主要体现在直观形象和双向交互功能，且不受时空的限制，能在较短的时间内获得最大的信息量。通过利用网络进行教学，再结合实物教学、实习，教学质量能明显提高。(2)基于互联网的远程监测和控制功能本项目基于TCP/IP协议及互联网通信的特点，以网络单元与集成单元相结合的方式制作，研制了 TCP/IP-RS232转换设备，实现了对传统实训台架的网络化改造。只需将 PC机与实训台架接入同一网络，则PC机就可实现对实验台架的远程监测和控制功能。将多台实训设备同时接入网络，就可实现单台PC机对多台实训设备的分散教学、集中控制、统
一考核。(3)网络化的故障设置和考核功能综合采用机械、电子、控制及互联网技术，设计了网络化故障设置与考核功能模块，该模块与实验装置紧密结合，可根据原理图在故障检测设置盒上和上位机软件上设置短路、断路、接地、接触不良等多种故障类型及相应类型的故障数量，并直接反映到实验装置中。同时结合网络控制技术，将故障排查的结果将通过互联网实时上传到上位机，方便对学员进行考核。本发明汽车电子网络化故障模拟考核平台，包括试验台架1、信号检测与故障设置模块2和上位机平台3，试验台架1通过信号检测与故障设置模块2与上位机平台3相连； 信号检测与故障设置模块2中包括网口转接板4、故障设置板5、基本信息显示板6、指示灯板7和电压表转接板8，网口转接板4、故障设置板5、基本信息显示板6、指示灯板7与电压表转接板8之间通过连接线分别相连，考核平台通过该模块将试验台架1接入到互联网或局域网。本发明汽车电子网络化故障模拟考核平台，所述网口转接板4利用ZNE-100TL模块作为以太网接口，实现串口转网口功能，其中通过RJ45接口接入以太网，接收上位机的数据，并通过ZNE-100TL模块将网络信号转化为串口信号。本发明汽车电子网络化故障模拟考核平台，所述故障设置板5利用继电器设置电路的通断，相应的故障体现在指示灯板7中。本发明汽车电子网络化故障模拟考核平台，上位机平台3所设置的故障通过网口转接板4发送给信号检测与故障设置模块2。
本发明汽车电子网络化故障模拟考核平台，信号检测与故障设置模块2将接收到的故障信息通过故障设置板5，体现在试验台架1中；同时也可直接在故障设置板5中设置故障。本发明汽车电子网络化故障模拟考核平台，试验台架1的运行状态通过基本信息显示板6、指示灯板7体现。下面对本发明作进一步详细说明。汽车电子网络化故障模拟平台主要包括原理图教学系统、远程控制系统、故障学习系统、故障设置与考核系统、实验台架设备(包括发动机、发动机原理图测试面板、故障检测与设置盒、台架等多台设备)，可基本覆盖现代汽车发动机的教学要求。1)网络教学与实物教学相结合功能发动机实验台架配备的大尺寸面板能直观展示发动机运行过程与工作原理，同时提供测量接口让学员参与系统运行过程，对系统故障进行检测、排除。搭配故障检测设置盒可完成一整套的发动机故障设置、故障作答、故障考核等功能；利用互联网通信技术实现了实验台架与主机的远距离通信，解决了多台实验台架分别于主机通信的问题，实现了单台主机与多台实验设备的分散教学、集中控制、统一管理；主机通过互联网与实验台架进行连接，主机软件界面显示与实验台架相对应的电路原理图，搭配人性化的笑脸图标来显示可进行故障设置的线路。同时该软件也提供给了丰富的功能菜单，提供了多种教学模式，包括原理图教学模式、故障学习模式、故障考核模式等，方便进行教学；主机可通过投影的方式将各个实验台架工作状态与故障状态显示在大屏幕，实现网络教学与现场教学相结合的功能。2)基于互联网的远程监测和控制功能研制了 Internet/RS232转换设备，对实验台架实现了网络化改造，改造后主机可方便的通过互联网与发动机实验台架进行连接，可实现对试验台架的远程控制。同时单台主机也能与多台实验台架间组成一个局域网进行通信，只要每台试验台架拥有不同的IP 地址和相同的网络端口号，则理论上一台主机最多可连接254台不同类型的试验台架，可方便的组成发动机综合实验室。通过互联网可远程控制发动机的启动/停止、加速/减速，同时能实现远程控制与本地控制间的无扰动切换。只需轻轻点击相应的按钮即可实现发动机的远程启动/停止、 加速/减速等功能，可使操作人员在远离试验台的地方进行试验，同时本地模式和远程模式的锁定可防止人员的意外操作。3)网络化故障设置与考核功能提供多种教学模式，包括空闲模式、故障学习模式、原理图教学模式、故障考核模式，教师可根据实际需要进行选择。系统默认为空闲模式，当切换到故障学习模式时可对发动机进行故障设定，观察发动机的故障现象，使学员对发动机的各种故障类型及其现象进行学习；当切换到原理教学模式时，教师可对发动机的电路原理图进行教学，加深学员对发动机元件间电路连接的印象；当切换到故障考核模式时，可对学生学习情况进行考核，了解学生对发动机常见故障的排除能力。
具有多种故障模拟功能，可模拟发动机运转过程中发生的短路、断路、接触不良、 接地等多种故障，同时配以不同颜色的指示灯指示故障类型。配备了简单易用的操作键盘， 可供学员在故障考核模式中进行故障作答，作答结果可实时上传到PC机，便于教师进行实验成绩统计。具有强大的考核和数据库管理功能，管理学生的信息、实验成绩等。同时具有良好的数据库维护功能，可增加、删除、查看所有的数据库信息。
权利要求
1.一种汽车电子网络化故障模拟考核平台，其特征在于包括试验台架[1]、信号检测与故障设置模块[2]和上位机平台[3]，试验台架[1]通过信号检测与故障设置模块[2] 与上位机平台[3]相连；信号检测与故障设置模块[2]中包括网口转接板[4]、故障设置板 [5]、基本信息显示板[6]、指示灯板[7]和电压表转接板[8]，网口转接板[4]、故障设置板 [5]、基本信息显示板[6]、指示灯板[7]与电压表转接板[8]之间通过连接线分别相连，考核平台通过该模块将试验台架[1]接入到互联网或局域网。
2.根据权利要求1所述的汽车电子网络化故障模拟考核平台，其特征在于所述网口转接板[4]利用ZNE-100TL模块作为以太网接口，实现串口转网口功能，其中通过RJ45接口接入以太网，接收上位机的数据，并通过ZNE-100TL模块将网络信号转化为串口信号。
3.根据权利要求1所述的汽车电子网络化故障模拟考核平台，其特征在于所述故障设置板[5]利用继电器设置电路的通断，相应的故障体现在指示灯板[7]中。
4.根据权利要求1所述的汽车电子网络化故障模拟考核平台，其特征在于上位机平台[3]所设置的故障通过网口转接板[4]发送给信号检测与故障设置模块[2]。
5.根据权利要求1所述的汽车电子网络化故障模拟考核平台，其特征在于信号检测与故障设置模块[2]将接收到的故障信息通过故障设置板[5]体现在试验台架[1]中；同时也可直接在故障设置板[5]中设置故障。
6.根据权利要求1所述的汽车电子网络化故障模拟考核平台，其特征在于试验台架 [1]的运行状态通过基本信息显示板[6]、指示灯板[7]体现。
全文摘要
本发明公开了一种新的汽车电子网络化故障模拟考核平台，提供一种融实物教学、网络教学、远程控制、自动检测、故障模拟等技术于一体的，具有虚实功能的汽车电子实训考核平台，包括试验台架、信号检测与故障设置模块和上位机平台，试验台架通过信号检测与故障设置模块与上位机平台相连；信号检测与故障设置模块中包括网口转接板、故障设置板、基本信息显示板、指示灯板和电压表转接板，网口转接板、故障设置板、基本信息显示板、指示灯板与电压表转接板之间通过连接线分别相连，考核平台通过该模块将试验台架接入到互联网或局域网。该系统主要应用于汽车电子的技术研究、教学和维修。
文档编号G09B9/00GK102222424SQ201110190620
公开日2011年10月19日 申请日期2011年7月8日 优先权日2011年7月8日
发明者何新, 周宇友, 张东波, 张卫丰, 彭富明, 曹华云, 王东星 申请人:南京理工大学