教育解決方案
實驗系統綜合測試平臺---NeptuneLab V3.5
系統概述
NeptuneLab實驗系統綜合測試平臺,是優利德深耕測試測量行業多年,多次走訪全國各大高校,并結合眾多教育精英的實際教學心得及經驗,順應信息化、網絡化、數字化的時代潮流而為實驗室量身打造的綜合解決方案。該系統集實驗教學和實驗室管理功能于一體,旨在服務于廣大電類的基礎型、開放型、復合型的實驗室,推出后便受到全國廣大師生的認可和青睞。
效果圖如下:
系統架構
持續跟蹤實際應用反饋和業界最新技術,提供了基于B/S架構的訪問模式,具有高便利性、強交互性和快響應度等優勢。同時
基于開發共享的理念,開發了NeptuneLab云社區,連接各大高等院校,打造高校實驗教學資源社區。
系統迭代
功能方向
經過數年的迭代優化,目前系統已從1.0、2.0到3.0進行了3個大版本的升級,主要從以下三個方向賦能實驗室的數字化能力,來降低教學負擔,提高教學質量。
支持實驗
1.遠程實驗
線下線上雙模式。我們提供了一套在線實驗平臺及相關的實驗電路模塊,既能滿足傳統的線下實驗上課,又能滿足當下疫情肆虐對網課和線上遠程實驗的需求。通過這套實驗平臺,搭配攝像頭模塊,學生不僅可以遠程操作元器件進行任意的電路繪制,還可實現儀器的遠程控制、攝像頭觀察儀器或數碼管、LED燈的變化,達到身臨其境的真實驗效果。
實驗模塊:模電實驗包、數電實驗包、電路實驗包等針對不同課程的實驗包(每個實驗包由多個實驗模塊構成),后續可根據課程需要進行實驗模塊定制。
2.遠程實驗架構
3.支持實驗清單
系統應用
NeptuneLab實驗系統綜合測試平臺,既可以完成基礎的驗證性實驗,升級傳統的模電、數電實驗室;同時支持參與電子設計競賽和畢業設計的學生完成一些創新性實驗,打造創新開放的智能實驗室。
經典案例
1.典型方案一
縱向排列,空間利用率高,視野開闊,整齊美觀,連同桌子可聯合定制。
2.典型方案二
橫向排列,不同的課程使用不同的實驗箱,實現實驗室的高效利用。
硬件
①虛實電路控制
虛實結合電路控制,將真實的測試儀器和元器件映射成軟件上的模塊化組件,實現軟件上的拖拉拽使用和電路連線,設計電路和儀器設置實時下發到真實硬件運行,最后通過儀器面板和攝像頭視頻畫面,從實驗中得到真實的即時反饋。以“虛”控“實”,實現遠程控制真實的測試儀器和元器件、搭建真實的電路,打破時空限制,獲得身臨其境的實驗體驗,特別符合當下疫情肆虐狀態下的遠程實驗需求。
②電子教室
電子教室為實驗課堂提供了一系列實用的輔助功能,包括:
一、直觀的學生位排列和儀器狀態顯示,可實時查看學生實驗進度
二、學生的考勤、課堂提問及表現分的加減
三、學生位儀器的遠程操作、批量鎖定、恢復設置等
四、遠程查看所有儀器上實時更新的屏幕數據
五、儀器控制面板實物化設計,可結合投影儀指導儀器使用
六、可設置學生實驗報告各部分的提交截止時間
③同屏面板
儀器的遠程控制面板采用實物化設計,所有按鈕和旋鈕皆可用鼠標操作,使用邏輯與實物一致。這種設計可避免:虛擬控制與實物操作的邏輯不一致時,給教學增加額外的負擔。 同時可豐富教學方式,比如可結合投影講解儀器的使用;讓學生操作自己實驗位的儀器,演示給所有人看;老師也可以遠程一對一的講解。同時可遠程查看所有儀器的屏幕數據,實時更新,及時了解學生的測量數據,并可作為老師教學和學生演示的工具。
④資源空間
優利德堅持開放包容的理念,發揮教學交流使者的作用。NeptuneLab云為教學資源模塊專門打造了優利德云、校內云和個人云,讓教學資源的分享、優化成為可能。NeptuneLab云主要為各大高校老師提供了實驗模板庫、題庫和文庫三個重磅功能,并允許老師的個人資源分享到校內云和優利德云,與同校老師或跨校老師進行教學資源分享和交流。
⑤測量工作站
測量工作站,一站式的儀器數據采集中心,可搭配虛實結合電路使用,具有示波器、萬用表、毫伏表等儀器的屏幕截圖、波形抓取、測量數據定時采集和曲線繪制等功能,并支持多種數據導出格式,方便進行二次分析,使儀器升級為長時間的數據記錄儀。
⑥實驗室管理
實驗室管理包括人、設備和環境三方面的管理。
一、多種角色賬號的定義和角色權限的自定義,使得學生、老師、教務管理員、系統管理員各司其職,高效協作、共同完成實驗教學活動。
二、多種物聯網外設,門禁/人臉識別模塊、工位電源和智能儲物柜和測試儀器等,可遠程隨時隨地查看狀態和控制;系統可
自動生成測試儀器資產清單,并支持手動新建和編輯各種固定資產的信息,導出excel文件和遠程查看不同實驗室的資產信息。
三、校園管理,從校區到班級的層級結構,系統支持跨校區多學院共同使用;實驗室管理,可根據實驗室布局自定義實驗機柜
和儀器的排列,同時可使用開放預約管理模塊將實驗室打造成創新開放實驗室,分時復用實驗資源,提高實驗室的使用效率;
課程管理,課程和具體實驗的添加,班級實驗課可實現一鍵排課。
電力電子模型開發與實訓系統---SaturnLab V2.0
系統簡介
系統特點
系統構成
系統架構
硬件部分
快速原型控制平臺
優勢:對于一般離線仿真流程而言,快速原型控制平臺具備控制器與主電路,而且都是成熟穩定的,設計者只需建立離線仿真模型,實驗成功后,將算法部分分離出來下載到控制器中,再進行實際調試,最終獲得控制結果。
快速原型控制器資源
優勢:本控制器是硬件與組態監控軟件連接的橋梁,采用雙DSP+FPGA架構模式,支持更多豐富的通訊接口,獨立的模擬與數字接口提升了共組效率。不僅保證學生在做基礎實驗時的穩定性及其快速性,也保證了高校科研人員能夠開展更多科研實驗。
DC-DC&DC-AC雙級變流模塊
優勢:本實驗模組采用高集成度單板設計,電壓電流保護措施完善,模組具提供實驗測試點,將強電電力轉化為弱電,極高的保護了老師及其學生人身安實驗完成
測試儀器
軟件部分
● 組態監控系統
創新的交互式實驗課程軟件,提供進行實驗所需的各種支持。它不僅提供實驗過程指導,還提供相關理論知識講解介紹,記錄測量結果,并可導出冬類數據。可自動保存實驗過程中的各種數據,具備龐大的數支持自主導入控制模型,進行快速原型控制器的程序一鍵生成與燒寫。
● 組態監控系統
通過對電路實驗原理進行仿真驗證,加深學生對理論知識的理解,得到實驗初步結果。