[发明专利]一种智能工业互联网教学实训系统及方法

说明书

本发明公开了一种智能工业互联网教学实训系统及方法，系统感知层包括若干个数据采集设备和终端执行设备；系统设备层包括若干个控制器，各控制器分别与对应的数据采集设备和和终端执行设备相连；通信层包括若干个智能网关，各智能网关与控制器相连，基于转换协议对系统设备层进行连接和管理；云端服务器与通信层中的各智能网关相连，接收由各智能网关发送的各现场的各种数据，完成数据存储、管理和计算；PaaS平台与云端服务器相连，从云端服务器中获取数据，二次开发形成功能模块；移动终端与PaaS平台相连，调用PaaS平台中的功能服务模块。本发明实现实训设备与云平台之间联网，做到设备自动化，集设备监控诊断与效益优化、设备远程调试与诊断和实验室能源管理。

技术领域

本发明具体涉及一种智能工业互联网教学实训系统及方法。

背景技术

现有的教学实训设备，设备状态和运行数据信息仅存在于在设备内部或实训室局域网内，使用人员和维护人员仅可在本地观测采集数据，不同种类设备之间信息相对独立，存在信息孤岛，使用者若想进行设备管理，如检测设备状态，必须定期去设备现场逐台查看设备数据，或统计设备利用率，必须逐台登记设备使用时间，工作量很大；若设备处于24小时不间断运行状态，一旦发生故障，必须在管理人员到达现场的情况才能发现报警故障，造成安全隐患或人员浪费；当设备发生轻微故障但使用者无法排查维修时，必须让设备厂家人员到现场进行排查维护，售后周期长且增加维护成本使用者不能随时随地监控设备状态，操作设备必须在现场操作监控，制约了设备的使用条件；设备无法自我统计故障点或设计缺陷并实时反馈给使用者和设备厂家。

发明内容

针对现有的教学实训设备，数据和信号仅在设备内部或局域网内处理，使用人员和维护人员仅可在本地观测采集数据，制约了设备的使用条件，不同种类设备之间信息相对独立，存在信息孤岛等问题，本发明提出一种智能工业互联网教学实训系统及方法。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种智能工业互联网教学实训系统，包括：

系统感知层，所述系统感知层包括若干个数据采集设备和终端执行设备，分别用于采集各现场的各种数据或完成接收到的指令动作；

系统设备层，所述系统设备层包括若干个控制器，各控制器的输入端分别与对应的数据采集设备的输出端相连，用于获取系统感知层采集到的数据；各控制器的输出端分别与对应的终端执行设备的输入端相连，用于根据接收到的指令驱动位于系统感知层中的终端执行设备运行；

通信层，所述通信层包括若干个智能网关，各智能网关的数据传输端与对应的控制器的数据传输端相连，用于基于转换协议对系统设备层进行连接和管理；

云端服务器，所述云端服务器的输入端与通信层中的各智能网关相连，接收由各智能网关发送的各现场的各种数据，并完成基于云计算架构的海量数据存储、管理和计算；

PaaS平台，所述PaaS平台与云端服务器相连，从云端服务器中获取数据进行展示，以及进行二次开发，形成若干个功能模块；

移动终端，所述移动终端与PaaS平台相连，调用PaaS平台中的一个或者多个功能服务模块，实现教学实训。

优选地，所述数据采集设备为传感器。

优选地，所述控制器为控制板卡或者PLC。

优选地，各智能网关与所述云端服务器相连，将系统设备层中的数据通过以太网、WIFI、2G、3G或者4G的方式上传至云端服务器，并接收由云端服务器发送的处理过的数据，实现现场采集数据的互联互通和互操作。

优选地，所述移动终端至少包括能独立安装的可执行程序、基于B/S架构的客户端浏览、教学实训APP或面向服务的插件中的其中一种。