[发明专利]一种网络化立体实验装置库及其使用方法

说明书

本发明提供一种网络化立体实验装置库及其使用方法，包括服务器、多层网络通信设备以及多台实验设备箱，多层网络通信包括多台交换机和多台路由器，多台交换机均和服务器相连，多台交换机通过级联的方式部署，每一交换机和多台路由器相连，多台路由器通过级联的方式部署，每台实验设备箱中包括多个实验器材，多个实验器材均与一台路由器相连，每台实验设备箱分配独立的IP地址，多台实验设备箱经过TCP/IP和UDP协议相互通信，实验人员通过电脑能够远程连接服务器，进而实现单一实验设备箱的控制和多台实验设备箱的协同控制，本发明支持多人同时在线实验，实现大规模的网络在线实验，满足大量相关专业学生的实验需求。

技术领域

本发明涉及实验室架构技术领域，具体涉及一种网络化立体实验装置库及其使用方法。

背景技术

在工科专业教育中，基本要求之一就是要培养学生的动手实验能力。然而，由于实验器材数量与场地的限制，实验室不能全天候开放，学生只能在规定的时间内熟悉实验操作，进行专业实验，其余时间只能借助仿真软件对算法进行仿真验证，缺少足够的时间去接触实体对象。

但是实体对象实验能够提升学生的动手能力，从而加深自动化等相关专业学生对控制理论的理解，提高学生的专业素养和动手实验能力，相关技术并没有提供一种自动化实验装置库，供大量学生实时在线实验。

发明内容

根据现有技术的不足，本发明的目的是提供一种网络化立体实验装置库及其使用方法，能够在有限的空间内部署大量设备，并支持多人同时在线实验，实现大规模的网络在线实验，满足大量相关专业学生的实验需求，弥补工科专业教育中较为薄弱的实验一环，从而加深自动化等相关专业学生对控制理论的理解，提高学生的专业素养和动手实验能力。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种网络化立体实验装置库，包括服务器、多层网络通信设备以及多台实验设备箱，多层网络通信包括多台交换机和多台路由器，多台所述交换机均和所述服务器相连，多台所述交换机通过级联的方式部署，每一所述交换机和多台所述路由器相连，多台所述路由器通过级联的方式部署，每台所述实验设备箱中包括多个实验器材，多个所述实验器材均与一台所述路由器相连，每台所述实验设备箱分配独立的IP地址，多台所述实验设备箱经过TCP/IP和UDP协议相互通信，实验人员通过电脑能够远程连接所述服务器，进而实现单一所述实验设备箱的控制和多台所述实验设备箱的协同控制。

进一步地，所述实验设备箱上设有电源，所述实验设备箱内设有视频监控器和音频监控器，每台所述实验设备箱中，多个所述实验器材上分别设有控制开关，每台所述实验设备箱配备控制板，所述控制板通过控制电路与所述电源、多个所述控制开关、所述视频监控器和所述音频监控器相连，实现所述电源、多个所述控制开关、所述视频监控器和所述音频监控器的开闭，所述控制板能够接收来自于学生电脑的远程命令，实现所述电源、多个所述控制开关、所述视频监控器和所述音频监控器的远程控制。

进一步地，所述服务器还设有图像识别模块，通过视频监控器获取实验器材照片，进而获取实验照片，通过图像识别模块识别实验照片并通过图片识别算法获取实验照片信息。

进一步地，多台所述实验设备箱为立体结构且通过分层方式组织。

进一步地，根据用户数量和用户类型，通过增加实验设备箱的种类和数量对网络化立体实验装置库进行动态拓展。

进一步地，多层网络通信设在密集架上，每一个所述密集架采用分层的方式进行部署，所述密集架能够根据数量进行拓展，相邻所述密集架之间采用铰链连接。

一种网络化立体实验装置库的使用方法，包括以下步骤：

步骤1、实验室管理人员根据实验设备箱的尺寸调节实验设备箱的位置，并给实验设备箱上电，连接以太网，测试网络连接，确保运行网络实验平台能与实验设备箱正常通信；