[发明专利]一种可视化远程实验控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种可视化远程实验控制系统及方法，其包括网络服务器、摄像头、设备管理机、实验室设备及远程用户端，设备管理机具有序列号，实验室设备与设备管理机中的序列号绑定，摄像头用于对与序列号绑定的实验室设备进行监控；远程用户端通过网络访问网络服务器，用于发送包括序列号的运行参数数据及获取实验结果数据。本发明通过设置摄像头，配合设备管理机内设置与实验室设备一一对应匹配的序列号，网络服务器根据序列号获取摄像头监控的视频信息并发送给远程用户端，用户可通过远程用户端接收的实验结果数据信息及视频信息能判断实验室设备的运行状态及判断实验是否成功，可远程对试验进行操控有效保证了试验的安全性。

技术领域

本发明涉及远程控制技术领域，尤其是涉及一种可视化远程实验控制系统及方法。

背景技术

远程监控从字面上理解可以分为“监”和“控”两部分，其中，“监”是指通过网络获得信息为主，而“控”是指通过网络对远程计算机进行操作的方法，对远程计算机进行重新启动、关机等操作，还包括对远端计算机进行日常设置的工作。

互联网技术最近几年逐渐影响和改变人们的生活，网络技术也越来越受到人们的关注，由于疫情等原因，学生理论及实验课程均由线下转为线上，无法在实验室完成实验。另外，传统实验方式均在固定的实验室进行实验，实验地点唯一；传统的实验方式在实验室进行实验也存在一定的危险性，难以实现零风险，如何安全用电、安全使用设备也是实验者需要考虑的事情。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种可远程对试验进行操控的可视化远程实验控制系统及方法，保证试验的安全性。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种可视化远程实验控制系统，其包括网络服务器、摄像头、设备管理机、实验室设备及远程用户端，所述摄像头固定置于实验室内，所述设备管理机与网络服务器连接，所述设备管理机与实验室设备进行连接，所述设备管理机具有序列号，所述实验室设备与设备管理机中的序列号进行绑定，所述摄像头用于对与序列号绑定的实验室设备运行状态信息进行监控；所述远程用户端通过网络访问网络服务器，用于发送包括序列号的运行参数数据及获取实验结果数据。

在其中一个实施例中，所述设备管理机中设置有多个虚拟实验设备，所述虚拟设备分别匹配实验室设备设置，所述设备管理机中虚拟实验设备均具有一序列号。

在其中一个实施例中，所述设备管理机通过UDP通讯方式与实验室设备进行连接，实验室设备具有IP地址及对应端口号，设备管理机通过IP地址及端口号来识别每个序列号对应连接的实验室设备，其中，序列号与IP地址对应匹配。

在其中一个实施例中，所述网络服务器可采用阿里云服务器或华为云服务器。

在其中一个实施例中，所述运行参数数据包括实验内容及自动控制原理算法参数。

在其中一个实施例中，所述自动控制原理算法参数可为PID算法、根轨迹法算法、频域法算法、状态反馈算法或LQR算法。

一种可视化远程实验控制方法，其包括如下步骤：

S100、远程用户端发送包括序列号的运行参数数据给网络服务器；

S200、网络服务器接收远程用户端发出的运行参数数据并进行存储，网络服务器将运行参数数据传输到设备管理机中；

S300、设备管理机将运行参数数据发送至与上述序列号绑定的实验室设备内，实验室设备接收到运行参数数据后进行运行并得到实验结果数据；

S400、实验室设备将实验结果数据传输至设备管理机，设备管理机通过网络将实验结果数据传输至网络服务器；

S500、网络服务器根据上述序列号获取摄像头监控的实验室设备运行状态对应的视频信息；