W85-群智感知計算技術(shù)智慧煤礦綜合應(yīng)用實訓(xùn)平臺

一、平臺簡介

       智慧煤礦工業(yè)實訓(xùn)沙盤是一款融合群智計算、開源鴻蒙OpenHarmony技術(shù)、華為OpenGauss數(shù)據(jù)庫、智能裝備、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集與邊緣服務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析、人工智能視覺分析的實訓(xùn)系統(tǒng)。按照工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)自頂而下依次包括邊緣服務(wù)器及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺，鴻蒙網(wǎng)關(guān)，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)及無線傳感網(wǎng)絡(luò)，嵌入式人工智能控制器，以及能夠滿足煤礦開采、煤流運輸、煤礦輸送、通風(fēng)防塵、安全監(jiān)控等應(yīng)用場景；還提供豐富的課程資源和應(yīng)用開發(fā)案例，具有協(xié)同分組實驗實訓(xùn)、科研開發(fā)與應(yīng)用創(chuàng)新的功能。
       系統(tǒng)涵蓋邊緣服務(wù)器及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工控機、工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)、PLC工業(yè)控制器及HMI觸摸屏、采煤機械裝置、機械手、煤流輸送帶、原煤礦石、稱重傳感器、運輸小車、電子圍欄、攝像頭、機器視覺檢測模塊，以及粉塵、可燃氣體、溫濕度、風(fēng)速等煤礦礦區(qū)環(huán)境監(jiān)測傳感器等工業(yè)常見設(shè)備，結(jié)合工業(yè)智能網(wǎng)關(guān)、邊緣服務(wù)器及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，通過工業(yè)現(xiàn)場總線和無線自組網(wǎng)通信技術(shù)，實現(xiàn)煤礦開采、煤流運輸、煤礦輸送、通風(fēng)防塵、安全監(jiān)控等整體生產(chǎn)流程，達到工業(yè)生產(chǎn)跟蹤、產(chǎn)線生產(chǎn)數(shù)量統(tǒng)計、設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)測、質(zhì)量統(tǒng)計、生產(chǎn)流程追溯等智慧化管理。
 

二、課程資源

支持《PLC控制系統(tǒng)》布線實訓(xùn)和控制系統(tǒng)編程開發(fā)的課程：

名稱	內(nèi)容	課時（45分鐘）
報警燈控制	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
操作按鈕的控制實驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
氣動設(shè)備壓力檢測實驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
輸送帶電機啟?？刂茖嶒?/td>	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
直線運動絲桿電機氣動抓手控制實驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
直線運動絲桿電機三軸的獨立控制實驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
直線運動絲桿電機的定位控制實驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
直線運動絲桿電機整體運動控制實驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
傳送帶到位檢測控制實驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2

支持《嵌入式單片機控制系統(tǒng)》實訓(xùn)和控制系統(tǒng)編程開發(fā)的課程：

名稱	內(nèi)容	課時
傳送帶到位檢測實驗	嵌入式單片機控制系統(tǒng)開發(fā)	1-2
傳送帶運動控制實驗	嵌入式單片機控制系統(tǒng)開發(fā)	1-2
機械手操作控制實驗	嵌入式單片機控制系統(tǒng)	1-2
AGV小車操作控制實驗	嵌入式單片機控制系統(tǒng)	1-2

支持《智能網(wǎng)關(guān)應(yīng)用與接入系統(tǒng)》應(yīng)用開發(fā)的課程：

名稱	內(nèi)容	課時
AGV車輛運輸系統(tǒng)實訓(xùn)開發(fā)：	包含功能概述、系統(tǒng)組成、硬件電氣連 接說明、控制原理說明、AGV小車尋跡控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件流程處理、車輛遠程控制、道路RFID標(biāo)簽遠程讀取、系統(tǒng)測試；	2
直線運動機構(gòu)系統(tǒng)實訓(xùn)開發(fā)：	包含功能概述、系統(tǒng)組成、硬件電氣連接說明、控制原理說明、堆垛機倉儲存取控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件流程處理、堆垛機遠程控制、系統(tǒng)測試；	2
工業(yè)多自由度機器臂的系統(tǒng)實訓(xùn)開發(fā)：	包含功能概述、系統(tǒng)組成、硬件電氣連接說明、控制原理說明、多自由度控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件流程處理、機器臂遠程控制、系統(tǒng)測試；	2
流水線傳輸系統(tǒng)實訓(xùn)開發(fā)：	包含功能概述、系統(tǒng)組成、硬件電氣連接 說明、控制原理說明、傳送帶到位檢測與控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件處理、傳輸帶遠程控制、系統(tǒng)測試；	2
變頻器系統(tǒng)實訓(xùn)開發(fā)：	包含功能概述、系統(tǒng)組成、硬件電氣連接說明、控制原理說明、電機控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件處理、系統(tǒng)測試；	2
工業(yè)級RS485傳感器遠程采集與控制：	提供溫濕度、光照度、粉塵、可燃氣體濃度采集，電壓電流電量能耗采集及可視化顯示；	2

支持《機器視覺檢測應(yīng)用開發(fā)》：

名稱	內(nèi)容	課時
人工智能實驗案例	包含OpenCV環(huán)境搭建、Tensorflow安裝、Pytorch環(huán)境配置、Python開發(fā)環(huán)境安裝，提供顏色識別、安全帽視覺檢測等	6

支持《邊緣服務(wù)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)運維》的課程：

名稱	內(nèi)容	課時
搭建NodeJS開發(fā)環(huán)境搭建	原理、步驟、系統(tǒng)測試	2
Node-Red部署	原理、步驟、系統(tǒng)測試	2
Node-red節(jié)點開發(fā)	原理、步驟、系統(tǒng)測試	2
低代碼開發(fā)平臺實現(xiàn)串口通信	原理、步驟、系統(tǒng)測試	1
低代碼開發(fā)平臺實現(xiàn)TCP通信	原理、步驟、系統(tǒng)測試	1
低代碼開發(fā)平臺實現(xiàn)UDP通信	原理、步驟、系統(tǒng)測試	1
低代碼開發(fā)平臺實現(xiàn)MQTT通信	原理、步驟、系統(tǒng)測試	2
低代碼開發(fā)平臺實現(xiàn)可視化看板	原理、步驟、系統(tǒng)測試	2
信息管理系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)	提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)Web信息管理開發(fā)實訓(xùn)案例5個，如SpringMVC+Mybatis環(huán)境搭建、工廠用戶登錄、工廠訂單查詢、工件信息統(tǒng)計圖展示、工廠環(huán)境實時監(jiān)測等；	2

三、提供教學(xué)案例

序號	名稱	內(nèi)容
1.	智慧煤礦導(dǎo)論	課程內(nèi)容包含課程介紹、行業(yè)需求、智慧煤礦技術(shù)誕生、關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展沿革。
2.	煤礦時序數(shù)據(jù)采集	課程內(nèi)容需覆蓋：以自動化系統(tǒng)為例，講解時序數(shù)據(jù)基本概念，煤礦通風(fēng)、壓風(fēng)、供電、排水、智能綜采和智能掘進系統(tǒng)等自動化系統(tǒng)的時序數(shù)據(jù)采集，包含數(shù)據(jù)類型、協(xié)議、采集方法。
3.	煤礦結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)采集	課程內(nèi)容需覆蓋：以安監(jiān)系統(tǒng)為例，講解結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)基本概念，應(yīng)用ETL對瓦斯、水害、沖擊地壓等數(shù)據(jù)進行采集。
4.	數(shù)據(jù)可視化-界面定制化開發(fā)	課程內(nèi)容需覆蓋：介紹智慧煤礦開發(fā)過程中常用的數(shù)據(jù)可視化開發(fā)模式、常用圖表工具，定制化前端數(shù)據(jù)可視化開發(fā)框架、步驟、應(yīng)用需求。
5.	數(shù)據(jù)可視化-三維透明地質(zhì)	課程內(nèi)容需覆蓋：數(shù)字孿生技術(shù)等常用技術(shù)，利用地質(zhì)地理信息、工程數(shù)據(jù)等構(gòu)建煤礦地質(zhì)模型的相關(guān)方法，在三維地質(zhì)、水文地質(zhì)初始模型基礎(chǔ)上融入煤礦采掘系統(tǒng)新的數(shù)據(jù)信息進行模型優(yōu)化和動態(tài)更新。講述屬性空間插值與評價方法。三維透明地質(zhì)模型在采礦系統(tǒng)工程、礦山生產(chǎn)與安全管控系統(tǒng)中的應(yīng)用。
6.	人工智能-AI視頻分析	課程內(nèi)容需覆蓋：AI視頻分析業(yè)務(wù)全流程，包括，設(shè)備接入、數(shù)據(jù)傳輸、樣本采集、數(shù)據(jù)標(biāo)注、模型訓(xùn)練/優(yōu)化、模型部署/升級、AI識別及推理、告警、數(shù)據(jù)存儲等。
7.	平臺運維-網(wǎng)絡(luò)運維	課程內(nèi)容需覆蓋：聚焦智能礦山應(yīng)用的5G專網(wǎng)，講解的規(guī)劃、部署、應(yīng)用場景，重點講解5G專網(wǎng)的運維?；竞秃诵木W(wǎng)設(shè)備管理、網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化方法。
8.	平臺運維- Rancher+K8s	課程內(nèi)容需覆蓋：部署工具類K8s、Rancher基礎(chǔ)概念、環(huán)境搭建、應(yīng)用部署、運維監(jiān)控（日常關(guān)注的點）、調(diào)試調(diào)優(yōu)。
9.	數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用-智能煤礦綜合調(diào)度	課程內(nèi)容需覆蓋：講解跨系統(tǒng)綜合調(diào)度的原理、在智慧煤礦中數(shù)據(jù)綜合應(yīng)用的流程、煤礦綜合調(diào)度的應(yīng)用場景。具體案例如：建設(shè)人員定位系統(tǒng)、進行告警和等級設(shè)定，根據(jù)發(fā)生告警的位置及災(zāi)害類型進行實時避災(zāi)路線的生成，通過算法對不同位置人員推送不同避災(zāi)路線，自動觸發(fā)發(fā)送告警廣播、自動撥打5G和電話專網(wǎng)語音電話、自動人員定位卡震動等聯(lián)動。

四、案例實景

 
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