[发明专利]基于共享教育理念的自循环静水压强传递演示实验平台

说明书

本发明公开了一种基于共享教育理念的自循环静水压强传递演示实验平台。包括：可电脑操控的操控的自循环静水压强传递演示实验装置、服务管理器以及用户终端。服务管理器分别与可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置和用户终端之间通过互联网连接。可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置包括：PLC控制系统、触摸屏电脑和摄像头、进水电磁阀、可在线检测水力参数的压力变送器等。PLC控制系统控制阀门启闭或调节开度，结合PLC控制系统后的压力变送器自动监测相关数据。本发明解决了高校开设自循环静水压强传递演示实验存在的问题，解决仿真模拟实验缺乏真实体验的问题等，通过共享远程实验，实现共享教育理念。

技术领域

本发明涉及教育教学及工业控制技术领域，尤其涉及一种基于共享教育理念的自循环静水压强传递演示实验平台。

背景技术

目前国内各高校给排水科学与工程专业一般需开设相关专业实验，其中包括自循环静水压强传递演示实验等。现阶段实验设备一般包括密闭压力水箱、集水箱、气压计、虹吸管、水泵、扬水管与喷头等。在水力学实验运行过程中，通过设备上安装的压力变送器等观察实验结果。

现阶段国内自循环静水压强传递演示实验平台可归为两种：一是由学生动手进行实验操作。由于实际操作必须根据实验指导书进行操作，要排除各种因素的影响，且实验中不可避免的存在系统误差，为观察到准确的实验现象需进行多次实验，但在实际操作中，很难进行多次实验以观察到准确的实验现象；且在实际操作中，很难通过改变实验条件来观察实验结果的变化。以上导致购置了实验设备的高校仅能为本地学生提供实验机会，实验资源得不到充分利用，并且本地学生的实验过程存在不方便性、难以观察到准确实验现象等缺点，而在缺乏实验条件的地区无法开展相关实验，学生缺乏实际操作机会，无法掌握实验操作能力。

二是基于互联网的远程实验方案，主要是采用软件仿真实验平台进行网上仿真或虚拟实验，这种方案的实验现象和数据都是在理想情况下由软件计算得到的，完全由软件来虚拟化实验环境，不具有实验过程中应有的真实性，实验过程固化，不能模拟实际情况中存在的各种干扰因素和误差，实验虽便于了解实验过程，但实验效果难以比拟真实实验，对学生创新能力和发现问题意识的培养不利。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种依托于可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置、互联网与用户终端等相关设备，将自循环静水压强传递演示实验装置结合成一个的共享系统，用户在真实实验环境和条件下开展自循环静水压强传递演示实验。

一种基于共享教育理念的自循环静水压强传递演示实验平台，包括：1个或多个可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置、服务管理器以及1个或多个用户终端。

所述可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置与服务管理器之间通过互联网(有线或无线)连接；所述服务管理器与用户终端之间通过互联网(有线或无线)连接。

所述可电脑操控的自循环静水压强传递演示实验装置包括:供水管、扬水管、喷头、上密闭压力水箱、上集水箱、虹吸管、逆止阀、通气管、下水管、下密闭压力水箱、电气室、变频泵、下集水箱、摄像头、压力变送器、电动控制台、进水电磁阀、触摸屏电脑和PLC控制系统。

变频泵通过供水管与上集水箱相连，上集水箱通过下水管与下密闭压力水箱相接，下密闭压力水箱的气体通过通气管与上密闭压力水箱相接，扬水管和喷头在上密闭压力水箱中并伸出外界，下密闭压力水箱通过虹吸管于下集水箱相接；摄像头和压力变送器通过信号线(采集)与PLC控制系统相连；进水电磁阀和电动控制台通过信号线(控制)与PLC控制系统相连。