本發(fā)明涉及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)教育，尤其涉及一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教育裝置及教育系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，中高職院校開(kāi)設(shè)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專業(yè)也從原本的純理論學(xué)習(xí)逐步轉(zhuǎn)變到理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式進(jìn)行。理論知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)各個(gè)模塊知識(shí)相對(duì)獨(dú)立，學(xué)生會(huì)缺乏對(duì)工業(yè)場(chǎng)景的整體感知，因此無(wú)法對(duì)所學(xué)習(xí)到的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的進(jìn)行整體的應(yīng)用，但通過(guò)采用一些縮小比例的工業(yè)設(shè)備，或者利用控制器、開(kāi)關(guān)件、動(dòng)力件、執(zhí)行件來(lái)模擬工業(yè)設(shè)備，通過(guò)外接傳感器模擬對(duì)工業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)采集，設(shè)置云端、應(yīng)用平臺(tái)等，來(lái)全面模擬工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景，增加學(xué)生對(duì)工業(yè)場(chǎng)景的整體感知，有利于學(xué)生將學(xué)習(xí)到的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)知識(shí)的進(jìn)行整體的應(yīng)用。

2、但現(xiàn)階段的應(yīng)用平臺(tái)或教育平臺(tái)，雖能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備信息的獲取以及狀態(tài)的控制，也有一些方案中增設(shè)了預(yù)警報(bào)警功能，但這些方案所實(shí)現(xiàn)的功能都比較單一，控制邏輯非常簡(jiǎn)單，沒(méi)有考慮較多信息的處理方式，導(dǎo)致平臺(tái)應(yīng)用范圍和場(chǎng)景都非常有限，學(xué)生所能夠?qū)W習(xí)的知識(shí)也非常簡(jiǎn)單，并不能很好的達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)目的。

3、所以基于上述問(wèn)題，如何有效的實(shí)現(xiàn)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教育，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教育裝置及教育系統(tǒng)。

2、本發(fā)明的一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教育裝置，所述教育裝置包括用戶登錄模塊、設(shè)備管理模塊、設(shè)備監(jiān)控模塊、消息處理模塊，其中：

3、所述用戶登錄模塊，與所述設(shè)備管理模塊、所述設(shè)備監(jiān)控模塊、所述消息處理模塊相連接；所述用戶登錄模塊用于根據(jù)預(yù)設(shè)的賬號(hào)信息進(jìn)行登錄，并令所述設(shè)備管理模塊、所述設(shè)備監(jiān)控模塊、所述消息處理模塊具備與所述賬號(hào)信息權(quán)限匹配的功能；所述賬號(hào)信息的權(quán)限分為學(xué)員賬號(hào)、教師賬號(hào)以及管理員賬號(hào)，所述學(xué)員賬號(hào)、教師賬號(hào)以及管理員賬號(hào)之間預(yù)設(shè)有從屬管理關(guān)系；

4、所述設(shè)備管理模塊，與所述用戶登錄模塊、所述設(shè)備監(jiān)控模塊、所述消息處理模塊相連接；所述設(shè)備管理模塊用于根據(jù)設(shè)備新增指令生成設(shè)備清單，所述設(shè)備清單中包含對(duì)應(yīng)設(shè)備的設(shè)備信息，所述設(shè)備包括工業(yè)設(shè)備和通訊設(shè)備；以及，根據(jù)設(shè)備刪除指令將對(duì)應(yīng)設(shè)備信息從所述設(shè)備清單中進(jìn)行刪除；以及，根據(jù)設(shè)備修改指令將設(shè)備清單中對(duì)應(yīng)的設(shè)備信息進(jìn)行修改，并保存修改后的設(shè)備信息；以及，根據(jù)通訊設(shè)備啟用指令與對(duì)應(yīng)通訊設(shè)備建立通訊鏈路；所述工業(yè)設(shè)備和所述通訊設(shè)備預(yù)先建立有通訊鏈路；

5、所述設(shè)備監(jiān)控模塊，與所述用戶登錄模塊、所述設(shè)備管理模塊、所述消息處理模塊相連接；所述設(shè)備監(jiān)控模塊用于根據(jù)設(shè)備控制指令生成設(shè)備開(kāi)啟指令和/或設(shè)備調(diào)節(jié)指令和/或設(shè)備關(guān)閉指令，并向所述通訊設(shè)備發(fā)送；所述設(shè)備監(jiān)控模塊還用于收取由所述通訊設(shè)備發(fā)送的設(shè)備運(yùn)行信息，并按照預(yù)設(shè)的信息處理策略將所述設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行處理后，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；

6、所述消息處理模塊，與所述用戶登錄模塊、所述設(shè)備管理模塊、所述設(shè)備監(jiān)控模塊相連接；所述消息處理模塊用于根據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)警報(bào)警策略以及所述設(shè)備清單和對(duì)應(yīng)的設(shè)備信息對(duì)所述設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行處理，并生成預(yù)警信息和報(bào)警信息。

7、進(jìn)一步的，所述設(shè)備管理模塊根據(jù)設(shè)備新增指令生成設(shè)備清單時(shí)，學(xué)員賬號(hào)對(duì)應(yīng)權(quán)限下的所述設(shè)備管理模塊生成臨時(shí)設(shè)備清單，并生成第一待審批信息，教師賬號(hào)對(duì)應(yīng)權(quán)限下的所述設(shè)備管理模塊獲取所述第一待審批信息，并根據(jù)批準(zhǔn)指令或不批準(zhǔn)指令生成教師審批信息，管理員賬號(hào)對(duì)應(yīng)權(quán)限下的所述設(shè)備管理模塊獲取所述教師審批信息和所述第一待審批信息，并根據(jù)批準(zhǔn)指令或不批準(zhǔn)指令生成管理員審批信息；當(dāng)所述教師審批信息和所述管理員審批信息中包括至少一個(gè)批準(zhǔn)指令，則所述臨時(shí)設(shè)備清單更改為所述設(shè)備清單，并將相關(guān)審批信息加入對(duì)應(yīng)設(shè)備的設(shè)備信息中；當(dāng)所述教師審批信息和所述管理員審批信息中包括兩個(gè)不批準(zhǔn)指令，則所述學(xué)員賬號(hào)對(duì)應(yīng)權(quán)限下的所述設(shè)備管理模塊生成設(shè)備清單生成失敗通知，并刪除所述臨時(shí)設(shè)備清單。

8、進(jìn)一步的，所述設(shè)備管理模塊根據(jù)通訊設(shè)備啟用指令與對(duì)應(yīng)通訊設(shè)備建立通訊鏈路，包括：

9、獲取所述通訊設(shè)備的設(shè)備信息，所述通訊設(shè)備的設(shè)備信息包括設(shè)備序列號(hào)、設(shè)備型號(hào)、通訊模式以及通訊協(xié)議；

10、根據(jù)所述通訊協(xié)議生成通訊連接請(qǐng)求信息并發(fā)出，所述通訊連接請(qǐng)求信息包含請(qǐng)求校驗(yàn)碼、所述設(shè)備序列號(hào)、所述設(shè)備型號(hào)及所述通訊模式；

11、接收通訊連接響應(yīng)信息并解碼，獲取所述通訊連接響應(yīng)信息所屬的通訊協(xié)議以及所包含的響應(yīng)校驗(yàn)碼、設(shè)備序列號(hào)、設(shè)備型號(hào)及通訊模式；

12、將所述通訊連接請(qǐng)求信息和所述通訊連接響應(yīng)信息進(jìn)行對(duì)比，篩選出通訊協(xié)議、設(shè)備序列號(hào)、設(shè)備型號(hào)及通訊模式均一致的所述通訊連接響應(yīng)信息，并將其響應(yīng)校驗(yàn)碼作為所述設(shè)備管理模塊發(fā)送所述通訊設(shè)備啟用指令的請(qǐng)求校驗(yàn)碼；

13、發(fā)送所述通訊設(shè)備啟用指令；

14、接收通訊設(shè)備發(fā)送的通訊鏈路建立成功信息，完成與該通訊設(shè)備的通訊鏈路的建立。

15、進(jìn)一步的，所述設(shè)備管理模塊包括設(shè)備模型生成單元，所述設(shè)備模型生成單元用于根據(jù)所述設(shè)備清單中的設(shè)備信息從預(yù)設(shè)的模型數(shù)據(jù)庫(kù)中匹配對(duì)應(yīng)的設(shè)備模型，并根據(jù)模型拼接指令將所述設(shè)備模型按照所述工業(yè)設(shè)備及所述通訊設(shè)備的實(shí)際安裝位置進(jìn)行拼接，生成工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備教育模型。

16、進(jìn)一步的，所述設(shè)備監(jiān)控模塊收取由所述通訊設(shè)備發(fā)送的設(shè)備運(yùn)行信息，并按照預(yù)設(shè)的信息處理策略將所述設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行處理后，進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，包括：

17、根據(jù)所述工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)類型將所述設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行劃分，得到每個(gè)檢測(cè)設(shè)備對(duì)應(yīng)的檢測(cè)信息；

18、從每個(gè)所述檢測(cè)信息中篩選出最大值和最小值，并計(jì)算所述檢測(cè)信息的平均值ave；

19、判斷所述最大值和所述最小值是否在第一數(shù)值區(qū)間內(nèi)；所述第一數(shù)值區(qū)間為[a*ave，(2-a)*ave]；a小于1且大于0；

20、若是，則判斷所述平均值ave是否在第二數(shù)值區(qū)間內(nèi)；所述第二數(shù)值區(qū)間為[a*b，(2-a)*b]；b為該檢測(cè)設(shè)備對(duì)應(yīng)的所述工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)設(shè)定值；

21、若是，則將所述平均值和所述運(yùn)行參數(shù)設(shè)定值作為實(shí)時(shí)顯示的檢測(cè)數(shù)據(jù)；

22、若否，則將所述平均值、所述最大值、所述最小值以及所述運(yùn)行參數(shù)設(shè)定值作為實(shí)時(shí)顯示的檢測(cè)數(shù)據(jù)，并生成信息異常提醒并發(fā)送給所述消息處理模塊。

23、進(jìn)一步的，所述消息處理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)警報(bào)警策略以及所述設(shè)備清單和對(duì)應(yīng)的設(shè)備信息對(duì)所述設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行處理，并生成預(yù)警信息和報(bào)警信息，包括：

24、所述消息處理模塊獲取第一設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的若干個(gè)所述平均值ave；

25、根據(jù)若干個(gè)所述平均值ave計(jì)算預(yù)警判定參數(shù)k，并判斷是否大于等于第一預(yù)警閾值；所述預(yù)警判定參數(shù)n為所述第一設(shè)定時(shí)間段內(nèi)的所述平均值ave的個(gè)數(shù)；

26、若是，則生成預(yù)警信息，并判斷所述預(yù)警判定參數(shù)k是否大于等于第一報(bào)警閾值；

27、若是，則生成報(bào)警信息。

28、進(jìn)一步的，所述消息處理模塊根據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)警報(bào)警策略以及所述設(shè)備清單和對(duì)應(yīng)的設(shè)備信息對(duì)所述設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行處理，并生成預(yù)警信息和報(bào)警信息，包括：

29、所述消息處理模塊收取所述信息異常提醒，并計(jì)算所述最大值、所述最小值相較于所述運(yùn)行參數(shù)設(shè)定值的差距；

30、判斷所述差距是否大于預(yù)設(shè)的第二預(yù)警閾值、第二報(bào)警閾值，

31、若是，則生成對(duì)應(yīng)的預(yù)警信息和報(bào)警信息；

32、在生成預(yù)警信息之后生成設(shè)備調(diào)節(jié)提醒，或者在生成報(bào)警信息之后生成設(shè)備關(guān)閉提醒。

33、進(jìn)一步的，所述消息處理模塊在生成預(yù)警信息之后生成設(shè)備調(diào)節(jié)提醒，或者在生成報(bào)警信息之后生成設(shè)備關(guān)閉提醒之后，

34、所述設(shè)備調(diào)節(jié)提醒和所述設(shè)備關(guān)閉提醒通過(guò)彈窗顯示在頁(yè)面最前端，并按照設(shè)定的提醒時(shí)間進(jìn)行倒計(jì)時(shí)；

35、若在所述提醒時(shí)間內(nèi)收到點(diǎn)擊操作，則向所述設(shè)備監(jiān)控模塊發(fā)送，并由所述設(shè)備監(jiān)控模塊生成設(shè)備調(diào)節(jié)指令或設(shè)備關(guān)閉指令，向所述通訊設(shè)備發(fā)送。

36、本發(fā)明還包括一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教育系統(tǒng)，所述教育系統(tǒng)包括上述的教育裝置，還包括工業(yè)設(shè)備和通訊設(shè)備；

37、所述工業(yè)設(shè)備包括檢測(cè)設(shè)備和執(zhí)行設(shè)備；所述檢測(cè)設(shè)備與所述通訊設(shè)備通訊連接，所述檢測(cè)設(shè)備用于對(duì)所述執(zhí)行設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并得到設(shè)備運(yùn)行信息；所述執(zhí)行設(shè)備與所述通訊設(shè)備通訊連接，所述執(zhí)行設(shè)備用于根據(jù)所述設(shè)備開(kāi)啟指令、設(shè)備調(diào)節(jié)指令、設(shè)備關(guān)閉指令執(zhí)行設(shè)備開(kāi)啟、調(diào)節(jié)及關(guān)閉。

38、進(jìn)一步的，所述系統(tǒng)還包括服務(wù)器以及pc設(shè)備，所述服務(wù)器和所述教育裝置及所述pc設(shè)備通訊連接。

39、本發(fā)明的一種基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的教育裝置及教育系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置用戶登錄模塊、設(shè)備管理模塊、設(shè)備監(jiān)控模塊、消息處理模塊，實(shí)現(xiàn)了在學(xué)員賬號(hào)、教師賬號(hào)以及管理員賬號(hào)等不同賬號(hào)權(quán)限的情況下，根據(jù)設(shè)備新增指令生成設(shè)備清單，根據(jù)設(shè)備刪除指令、設(shè)備修改指令將設(shè)備清單進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備信息的管理；以及根據(jù)設(shè)備控制指令生成設(shè)備開(kāi)啟指令和/或設(shè)備調(diào)節(jié)指令和/或設(shè)備關(guān)閉指令對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制，還收取由通訊設(shè)備發(fā)送的設(shè)備運(yùn)行信息，并按照預(yù)設(shè)的信息處理策略將設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行處理后進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；以及根據(jù)預(yù)設(shè)的預(yù)警報(bào)警策略以及設(shè)備清單和對(duì)應(yīng)的設(shè)備信息對(duì)設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行處理，并生成預(yù)警信息和報(bào)警信息。本發(fā)明在已建立的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上，通過(guò)教育裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)中的工業(yè)設(shè)備以及通訊設(shè)備更為全面的管理和精準(zhǔn)的控制，也能夠基于設(shè)備清單和對(duì)應(yīng)的設(shè)備信息對(duì)設(shè)備運(yùn)行信息進(jìn)行處理，在設(shè)定的情形之下實(shí)現(xiàn)預(yù)警和報(bào)警，本發(fā)明構(gòu)建了一個(gè)更為系統(tǒng)、全面且適用范圍更廣的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)教育方案，提升學(xué)生們理論、實(shí)踐相結(jié)合學(xué)習(xí)的效果。