[发明专利]用于共享教育的给水管网远程实验系统及方法

权利要求书

1.一种用于共享教育的给水管网远程实验系统，包括至少一个给水管网综合实验装置、管理服务器、至少一个用户终端，

所述给水管网综合实验装置包括立体管网设备、执行设备、数据采集设备、图像采集设备、工控机，所述数据采集设备设置于立体管网设备上，所述执行设备、数据采集设备、图像采集设备分别通过有线通信方式与工控机连接；

所述管理服务器包括处理模块、存储模块，所述存储模块与所述处理模块连接，所述处理模块与所述工控机通过无线通信方式连接；

所述用户终端包括显示屏和操作设备，所述显示屏和操作设备分别通过无线通信方式与所述处理模块连接。

2.如权利要求1所述的用于共享教育的给水管网远程实验系统，其特征在于：所述执行设备包括电磁阀、变频水泵。

3.如权利要求1所述的用于共享教育的给水管网远程实验系统，其特征在于：所述数据采集设备包括设置在立体管网设备给水管或者节点上的电磁流量计、压力传感器。

4.如权利要求1所述的用于共享教育的给水管网远程实验系统，其特征在于：所述图像采集设备为固定于管网支架上的摄像机，所述摄像机通过管网支架与所述工控机连接。

5.如权利要求1所述的用于共享教育的给水管网远程实验系统，其特征在于：所述操作设备为鼠标、键盘、触摸屏。

6.如权利要求1所述的用于共享教育的给水管网远程实验系统，其特征在于：所述无线通信方式为蓝牙或2/3/4G运营商网络或WiFi无线传输方式，所述有线通信方式为光纤通信或以太网通信方式。

7.一种用于共享教育的给水管网远程实验方法，包括以下步骤：

S1.学生注册并登录用户终端，用户终端与管理服务器建立链接，管理服务器验证用户名和密码正确后，向用户终端发送当前各给水管网综合实验装置的使用状态；

S2.用户终端显示给水管网综合实验装置的使用状态，学生选择空闲的给水管网综合实验装置，管理服务器接收学生通过用户终端发送的选择信息，并向相应的给水管网综合实验装置发送指令，给水管网综合实验装置的工控机收到指令后通过管理服务器向用户终端发送实验设备准备就绪信息；

S3.用户终端显示实验页面，学生按实验流程通过实验页面输入实验控制信息，并通过管理服务器处理后转发到给水管网综合实验装置的工控机，工控机根据接收到的实验控制信息控制执行设备开展实验；

S4.工控机调用数据采集设备采集实验数据，调用图像采集设备获取实验现场情况的监控视频，并通过管理服务器向用户终端实时传送实验数据和监控视频，用户终端的实验页面显示实验数据和监控视频；

S5.学生完成实验后退出用户终端，管理服务器接收到用户终端发送的退出指令后，断开与用户终端的链接，并通过给水管网综合实验装置的工控机将立体管网设备复位。

8.如权利要求7所述的用于共享教育的给水管网远程实验方法，其特征在于：所述方法还包括管理服务器存储学生通过用户终端发送的实验控制信息，以及给水管网综合实验装置发送的实验数据和监控视频。

9.如权利要求7所述的用于共享教育的给水管网远程实验方法，其特征在于：步骤S3所述用户终端显示实验页面具体包括：

用户终端显示实验类型选择界面，所述实验类型包括给水管网平差验证实验、泵与泵站实验、仪表与控制实验；

学生选择实验类型，用户终端显示对应的实验页面。

10.如权利要求7所述的用于共享教育的给水管网远程实验方法，其特征在于：所述实验页面包括实验操作控制页面、实验结果显示页面、实验状态监控视频页面，学生通过实验操作控制页面输入实验信息，在实验结果显示页面上查看实验数据，在实验状态监控视频页面查看监控视频。