[发明专利]一种应用于实验教学的教学过程自动监测系统和监测方法

权利要求书

1.一种应用于实验教学的教学过程自动监测系统，其特征在于，包括控制台、工作台和通信模块，控制台通过通信模块同时监视若干个工作台的操作情况，工作台配置在每一个实验台处，实验时控制台传送设定的元器件参数和端口连接拓扑图信息到工作台上；其中工作台包括电源模块、信号采集模块、检测模块、显示模块、360度监视模块，信号采集模块设有若干个采集端口，实验时实验台上的元器件与采集端口一一对应连接，信号采集模块用于识别当前元器件；检测模块用于根据设定的时间间隔不断地检测实验操作过程中是否存在问题；显示模块用于显示当前信号采集模块连接的元器件及其端口连接拓扑图，并根据检测模块的检测结果提示报警信号；360度监视模块与控制台连接，用于实时观测实验操作情况、元器件状态和各仪表读数；电源模块用于向工作台其他模块供电；

所述信号采集模块包括一集成端口采集卡，所述采集端口设置在该采集卡上，用于实时监测元器件状态；

所述信号采集模块还包括一外接端口转换卡，实验时实验台上的每个元器件均通过接线端子与此外接端口转换卡相连，该外接端口转换卡与所述集成端口采集卡相连；

所述采集端口根据元器件不同有多类接口，包括电源、电压表、电流表、电阻、电抗、电感、晶闸管、电机、集成芯片，每一类端口都有一定的数量，并且可拓展。

2.根据权利要求1所述的应用于实验教学的教学过程自动监测系统，其特征在于，所述控制台通过通信模块对工作台进行一对一或者是一对多的监控，监控模式采用报警事件触发模式和主动传唤数据模式；

所述工作台以实验挂箱、实验模块或者是移动终端的模式配置在每一个实验台上面，工作台用于发送报警信息和主动传唤数据信息到控制台，并在实验结束后形成报文发送给控制台。

3.根据权利要求1所述的应用于实验教学的教学过程自动监测系统，其特征在于，所述检测模块包括串联通路检测模块、并联通路检测模块、故障检测模块、操作过程错误检测模块，所述串联通路检测模块用于根据端口连接拓扑图检测各元器件是否串联；所述并联通路检测模块用于根据端口连接拓扑图检测各元器件是否并联；所述故障检测模块用于通过检测重要设备的保险丝情况判断元器件是否烧坏，以及按照设定的时间间隔不断地检测实验短路、开路故障；所述操作过程错误检测模块用于通过比较当前实验中各元器件的实际工作值和设定工作值，判断操作是否存在错误。

4.根据权利要求1所述的应用于实验教学的教学过程自动监测系统，其特征在于，所述电源模块包括电源和转换电路，用于输出15V直流电压和220V交流电压。

5.根据权利要求1所述的应用于实验教学的教学过程自动监测系统，其特征在于，所述工作台还包括一用于识别当前要操作此工作台的人员身份的身份识别模块；

所述工作台还包括一存储模块，该存储模块包含A、B、C三区，其中A区用于保存定量永久数据，B区用于保存大量的即时数据，C区用于保存定量快速数据。

6.根据权利要求1所述的应用于实验教学的教学过程自动监测系统，其特征在于，所述工作台和控制台之间设有通话装置。