[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

说明书

本发明属于电气自动化控制教学技术领域，公开了一种基于PLC的电气自动化控制教学信息处理系统及方法，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、摄像模块、操作模块、中央控制模块、网络通信模块、WEB服务器、交流模块、模拟仿真模块、考核模块、数据存储模块、显示模块。本发明通过模拟仿真模块采用DELPHI编程技术、SQLServer数据库管理技术和UNITY3D三维虚拟现实技术实现电能表检定的仿真培训，为电能营销人员和电能表检定人员的培训提供了新的方法和资源，解决了实物仿真培训投资大，效果差的情况；同时，通过考核模块自动读取、显示及评分，大大降低了教师的考核工作强度。

技术领域

本发明属于电气自动化控制教学技术领域，尤其涉及一种基于PLC的电气自动化控制教学信息处理系统及方法。

背景技术

电气工程及其自动化专业是电气信息领域的一门新兴学科，但由于和人们的日常生活以及工业生产密切相关，发展非常迅速，现在也相对比较成熟。已经成为高新技术产业的重要组成部分，广泛应用于工业、农业、国防等领域，在国民经济中发挥着越来越重要的作用。其触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。本专业生能够从事与电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域的工作，是宽口径“复合型”高级工程技术人才。该领域对高水平人才的需求很大。据估计，随着国外大企业的进入，在这一专业领域将出现很大缺口，那时很可能出现人才供不应求的现象。然而，现有电气自动化控制教学系统在电能表的培训教学中，也无法实现随意设置检定中的故障；选用的电能表及校验台一旦选定，在电能表的校验测试和试验中，由于校验装置中电能表接线无法变化，不同人员进行校验测试时测试数据及结果将会基本一致，将无法实现对多位学员进行个性化的教学实训；同时，现有考核任务繁重，考核效率低。

综上所述，现有技术存在的问题是：

现有电气自动化控制教学系统在电能表的培训教学中，也无法实现随意设置检定中的故障；选用的电能表及校验台一旦选定，在电能表的校验测试和试验中，由于校验装置中电能表接线无法变化，不同人员进行校验测试时测试数据及结果将会基本一致，将无法实现对多位学员进行个性化的教学实训；同时，现有考核任务繁重，考核效率低。

现有技术中无法实现高清晰度的记录教学内容影像数据；无法实现采集的教学视频及网络的教学资源的量化存储，存储速度较慢，不利于系统的运行高效稳定运行；现有技术中不能有效解决图像边缘的“鬼影”“虚影”问题，显示教学系统界面及采集的教学视频、网络的教学资源的不够清晰、显示资源的质量较差。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于PLC的电气自动化控制教学信息处理系统及方法。

本发明是这样实现的，一种基于PLC的电气自动化控制教学信息处理方法，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。

进一步，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：