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专利号: 2016106719370
申请人: 四川师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于云平台的实验室管理系统,其特征在于:该管理系统具有信息获取部分、数据中转存储部分、应用部分;

所述信息获取部分包括环境信息检测及贵重仪器定位模块(10)、设备信息录入模块(20);

所述数据中转存储部分由嵌入式处理模块(30)和云平台服务器(40)组成;嵌入式处理模块(30)与云平台服务器(40)之间实现数据传输;

其中嵌入式处理模块(30)根据实际需求构建了一个嵌入式系统,在功能上主要完成信息的收集与转发;

云平台服务器(40)包括数据库服务器和Web服务器,数据库服务器主要用来存储数系统相关的数据信息,供应用程序访问;

所述应用部分包括手机应用端(50)和Web端(60);

环境信息检测及贵重仪器定位模块(10)与嵌入式处理模块(30)实现数据通信,能够实现实验室环境信息检测及实验室中贵重仪器的定位;

环境信息检测及贵重仪器定位模块(10)包括MCU(11)、环境信息传感检测电路(12)、贵重仪器定位传感检测电路(13)、电源模块(14)、转换接口电路(15)、无线发射模块(16)、晶振部分(17);环境信息传感检测电路(12)、贵重仪器定位传感检测电路(13)与MCU(11)连接;电源模块(14)和晶振部分(17)连接MCU(11),MCU(11)通过转换接口电路(15)与无线发射模块(16)连接;

环境信息检测实现如下:传感器检测电路通过I/O口与MCU进行信息传输,MCU通过串口与无线发送模块传输;

该部分应用无线传感检测技术,首先应用微处理器配合相关的传感器对实验室的温度、湿度、光照强度、烟雾浓度进行检测;而后通过串口和Zigbee模块进行通信;然后应用Zigbee技术,将检测到的信息传输到中转存储单元的接收部分;

贵重仪器定位实现如下:首先需要在贵重仪器周围部署贵重仪器定位传感检测电路, 贵重仪器定位传感检测电路通过IO口先和MCU交互,再由MCU的串口将检测到的信息发送给无线发送模块,其次,通过软件程序让无线发送部分隔一定的时间间隔发送相应的位置信息,嵌入式处理模块(30)接收这些信息,然后应用三点定位算法折算出位置,无线发射部分发射相应的电磁波信号即可,在嵌入式处理模块由对应的无线信号接收部分;接收到对应的信号然后计算出贵重仪器的模糊位置信息;

系统运行过程如下:

其一,环境信息监测部分流程:

采集原始数据→微控制器处理→串口→无线发送→无线接收→嵌入式处理模块中转→通过标准的TCP/IP协议传输→数据库服务器存储→客户端端应用程序访问;

其二,设备管理部分流程:

设备编码→扫描设备录入→USB接口→嵌入式处理模块中转→通过标准的TCP/IP协议传输→数据库服务器存储→客户端端应用程序访问;

其三,贵重仪器定位部分流程:

贵重设备发射信号无线发送→无线接收→嵌入式处理模块处理器计算位置信息→通过标准的TCP/IP协议传输→数据库服务器存储→客户端端应用程序访问其四,教学资源部分流程:

通过Web端→上传教学资源→数据库服务器接收教学资源→存储→客户端访问。

2.根据权利要求1所述一种基于云平台的实验室管理系统,其特征在于:所述设备信息录入模块(20)与嵌入式处理模块(30)实现数据通信,该部分首先对实验室的设备进行编号,然后应用条形码扫描器扫描编码之后的信息,最后通过标准的USB接口与定制的嵌入式系统(30)通信;

所述数据库服务器能够存储视频和文档教学资源,然后供客户端应用程序访问。

3.根据权利要求1所述一种基于云平台的实验室管理系统,其特征在于:所述嵌入式处理模块(30)应用ARMA9作为核心的处理器,构建了一个嵌入式系统,在构建系统时依次烧写Bootloader根文件系统和镜像文件,然后在该系统上进行;将信息采集端的数据通过标准的TCP/IP协议转发给云平台服务器进行存储。