[发明专利]一种基于PLC的电气自动化控制教学信息处理系统及方法

权利要求书

1.一种基于PLC的电气自动化控制教学信息处理方法，其特征在于，所述基于PLC的电气自动化控制教学信息处理方法包括：

步骤一，通过PLC单片机控制系统正常工作；为基于PLC的电气自动化控制教学信息处理系统供电；

步骤二，通过采用图像增强算法的摄像器记录教学内容影像数据；通过操作按键控制教学的电子设备；通过网络接口连接WEB服务器获取网络教学资源；通过交流软件进行一对一交流；

步骤三，通过仿真软件对电气设备进行仿真学习；通过电路考核板对学员电气知识进行考核操作；

步骤四，通过基于Simulink模型的存储器存储采集的教学视频及网络的教学资源；通过基于非局部均值滤波的时域高通滤波非均匀性校正处理的显示器显示教学系统界面及采集的教学视频、网络的教学资源。

2.如权利要求1所述的基于PLC的电气自动化控制教学信息处理方法，其特征在于，所述步骤二通过采用图像增强算法的摄像器，利用正切函数和反切函数进行图像滤波，具体算法为：

(1)对于原图像利用下式进行归一补运算，得到原图像的归一补图像：

其中，f是原始像素的灰度值，M是最大灰度值。此处M＝256，是像素灰度的最大值255加1，可以保证归一补图像的像素值在区间(0，1]上；

(2)利用下式进行滤波处理：

其中，a tan()是反正切函数：

x(i,j)表示通过反正切函数得到的图像像素，y(i,j)代表滤波处理后得到的图像像素；

(3)利用下式得到增强后的归一补图像：

式中tan()是正切函数：

代表归一补图像像素，average(i,j)是原图像中像素f(i,j)周围n×n邻域内像素灰度值的算术平均值，它代表像素f(i,j)所处区域的灰度值。

(4)利用下式得到增强后的图像：

f(i,j)代表增强后图像像素。

3.如权利要求1所述的基于PLC的电气自动化控制教学信息处理方法，其特征在于，所述步骤四通过基于Simulink模型的存储器，具体模型为：

采集的教学视频及网络的教学资源的信号采样为：

式中：x(t)表示采集的教学视频及网络的教学资源的信号；x_s(t)表示理想采样后的信号；n采集的教学视频及网络的教学资源的量化编码可用下式描述：

式中：Q_n为量化电平，round(·)表示取整。

4.一种实现权利要求1所述基于PLC的电气自动化控制教学信息处理方法的基于PLC的电气自动化控制教学信息处理系统，其特征在于，所述基于PLC的电气自动化控制教学信息处理系统包括：

供电模块，与中央控制模块连接，用于为基于PLC的电气自动化控制教学信息处理系统供电；

摄像模块，与中央控制模块连接，用于通过摄像器记录教学内容影像数据；

操作模块，与中央控制模块连接，用于通过操作按键控制教学的电子设备；

中央控制模块，与供电模块、摄像模块、操作模块、网络通信模块、交流模块、模拟仿真模块、考核模块、数据存储模块、显示模块连接，用于通过PLC单片机控制各个模块正常工作；

网络通信模块，与中央控制模块、WEB服务器连接，用于通过网络接口连接WEB服务器获取网络教学资源；

交流模块，与中央控制模块连接，用于通过交流软件进行一对一交流；

模拟仿真模块，与中央控制模块连接，用于通过仿真软件对电气设备进行仿真学习；

考核模块，与中央控制模块连接，用于通过电路考核板对学员电气知识进行考核操作；

数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器存储采集的教学视频及网络的教学资源；

显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器显示教学系统界面及采集的教学视频、网络的教学资源。

5.一种应用权利要求1～3任意一项所述基于PLC的电气自动化控制教学信息处理方法的智能终端。