一、平臺簡(jiǎn)介

智慧煤礦工業(yè)實(shí)訓沙盤(pán)是一款融合群智計算、開(kāi)源鴻蒙OpenHarmony技術(shù)、華為OpenGauss數據庫、智能裝備、物聯(lián)網(wǎng)、數據采集與邊緣服務(wù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析、人工智能視覺(jué)分析的實(shí)訓系統。按照工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的架構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(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )，嵌入式人工智能控制器，以及能夠滿(mǎn)足煤礦開(kāi)采、煤流運輸、煤礦輸送、通風(fēng)防塵、安全監控等應用場(chǎng)景；還提供豐富的課程資源和應用開(kāi)發(fā)案例，具有協(xié)同分組實(shí)驗實(shí)訓、科研開(kāi)發(fā)與應用創(chuàng )新的功能。
系統涵蓋邊緣服務(wù)器及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺、工控機、工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)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(chēng)重傳感器、運輸小車(chē)、電子圍欄、攝像頭、機器視覺(jué)檢測模塊，以及粉塵、可燃氣體、溫濕度、風(fēng)速等煤礦礦區環(huán)境監測傳感器等工業(yè)常見(jiàn)設備，結合工業(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(guò)工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)自組網(wǎng)通信技術(shù)，實(shí)現煤礦開(kāi)采、煤流運輸、煤礦輸送、通風(fēng)防塵、安全監控等整體生產(chǎn)流程，達到工業(yè)生產(chǎn)跟蹤、產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)數量統計、設備運行狀態(tài)監測、質(zhì)量統計、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》布線(xiàn)實(shí)訓和控制系統編程開(kāi)發(fā)的課程：

名稱(chēng)	內容	課時(shí)（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(shí)驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
氣動(dòng)設備壓力檢測實(shí)驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
輸送帶電機啟?？刂茖?shí)驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
直線(xiàn)運動(dòng)絲桿電機氣動(dòng)抓手控制實(shí)驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
直線(xiàn)運動(dòng)絲桿電機三軸的獨立控制實(shí)驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
直線(xiàn)運動(dòng)絲桿電機的定位控制實(shí)驗	包含PLC和組態(tài)顯示屏兩部分	1-2
直線(xiàn)運動(dòng)絲桿電機整體運動(dòng)控制實(shí)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(shí)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》實(shí)訓和控制系統編程開(kāi)發(fā)的課程：

名稱(chēng)	內容	課時(shí)
傳送帶到位檢測實(shí)驗	嵌入式單片機控制系統開(kāi)發(fā)	1-2
傳送帶運動(dòng)控制實(shí)驗	嵌入式單片機控制系統開(kāi)發(fā)	1-2
機械手操作控制實(shí)驗	嵌入式單片機控制系統	1-2
AGV小車(chē)操作控制實(shí)驗	嵌入式單片機控制系統	1-2

支持《智能網(wǎng)關(guān)應用與接入系統》應用開(kāi)發(fā)的課程：

名稱(chēng)	內容	課時(shí)
AGV車(chē)輛運輸系統實(shí)訓開(kāi)發(fā)：	包含功能概述、系統組成、硬件電氣連接說(shuō)明、控制原理說(shuō)明、AGV小車(chē)尋跡控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件流程處理、車(chē)輛遠程控制、道路RFID標簽遠程讀取、系統測試；	2
直線(xiàn)運動(dòng)機構系統實(shí)訓開(kāi)發(fā)：	包含功能概述、系統組成、硬件電氣連接說(shuō)明、控制原理說(shuō)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、系統測試；	2
工業(yè)多自由度機器臂的系統實(shí)訓開(kāi)發(fā)：	包含功能概述、系統組成、硬件電氣連接說(shuō)明、控制原理說(shuō)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、系統測試；	2
流水線(xiàn)傳輸系統實(shí)訓開(kāi)發(fā)：	包含功能概述、系統組成、硬件電氣連接說(shuō)明、控制原理說(shuō)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、系統測試；	2
變頻器系統實(shí)訓開(kāi)發(fā)：	包含功能概述、系統組成、硬件電氣連接說(shuō)明、控制原理說(shuō)明、電機控制、Android網(wǎng)關(guān)軟件處理、系統測試；	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(jué)檢測應用開(kāi)發(fā)》：

名稱(chēng)	內容	課時(shí)
人工智能實(shí)驗案例	包含OpenCV環(huán)境搭建、Tensorflow安裝、Pytorch環(huán)境配置、Python開(kāi)發(fā)環(huán)境安裝，提供顏色識別、安全帽視覺(jué)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(chēng)	內容	課時(shí)
搭建NodeJS開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建	原理、步驟、系統測試	2
Node-Red部署	原理、步驟、系統測試	2
Node-red節點(diǎn)開(kāi)發(fā)	原理、步驟、系統測試	2
低代碼開(kāi)發(fā)平臺實(shí)現串口通信	原理、步驟、系統測試	1
低代碼開(kāi)發(fā)平臺實(shí)現TCP通信	原理、步驟、系統測試	1
低代碼開(kāi)發(fā)平臺實(shí)現UDP通信	原理、步驟、系統測試	1
低代碼開(kāi)發(fā)平臺實(shí)現MQTT通信	原理、步驟、系統測試	2
低代碼開(kāi)發(fā)平臺實(shí)現可視化看板	原理、步驟、系統測試	2
信息管理系統應用實(shí)訓	提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)Web信息管理開(kāi)發(fā)實(shí)訓案例5個(gè)，如SpringMVC+Mybatis環(huán)境搭建、工廠(chǎng)用戶(hù)登錄、工廠(chǎng)訂單查詢(xún)、工件信息統計圖展示、工廠(chǎng)環(huán)境實(shí)時(shí)監測等；	2

三、提供教學(xué)案例

序號	名稱(chēng)	內容
1.	智慧煤礦導論	課程內容包含課程介紹、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(shí)序數據采集	課程內容需覆蓋：以自動(dòng)化系統為例，講解時(shí)序數據基本概念，煤礦通風(fēng)、壓風(fēng)、供電、排水、智能綜采和智能掘進(jìn)系統等自動(dòng)化系統的時(shí)序數據采集，包含數據類(lèi)型、協(xié)議、采集方法。
3.	煤礦結構化數據采集	課程內容需覆蓋：以安監系統為例，講解結構化數據基本概念，應用ETL對瓦斯、水害、沖擊地壓等數據進(jìn)行采集。
4.	數據可視化-界面定制化開(kāi)發(fā)	課程內容需覆蓋：介紹智慧煤礦開(kāi)發(fā)過(guò)程中常用的數據可視化開(kāi)發(fā)模式、常用圖表工具，定制化前端數據可視化開(kāi)發(fā)框架、步驟、應用需求。
5.	數據可視化-三維透明地質(zhì)	課程內容需覆蓋：數字孿生技術(shù)等常用技術(shù)，利用地質(zhì)地理信息、工程數據等構建煤礦地質(zhì)模型的相關(guān)方法，在三維地質(zhì)、水文地質(zhì)初始模型基礎上融入煤礦采掘系統新的數據信息進(jìn)行模型優(yōu)化和動(dòng)態(tài)更新。講述屬性空間插值與評價(jià)方法。三維透明地質(zhì)模型在采礦系統工程、礦山生產(chǎn)與安全管控系統中的應用。
6.	人工智能-AI視頻分析	課程內容需覆蓋：AI視頻分析業(yè)務(wù)全流程，包括，設備接入、數據傳輸、樣本采集、數據標注、模型訓練/優(yōu)化、模型部署/升級、AI識別及推理、告警、數據存儲等。
7.	平臺運維-網(wǎng)絡(luò )運維	課程內容需覆蓋：聚焦智能礦山應用的5G專(zhuān)網(wǎng)，講解的規劃、部署、應用場(chǎng)景，重點(diǎn)講解5G專(zhuān)網(wǎng)的運維?；竞秃诵木W(wǎng)設備管理、網(wǎng)絡(luò )參數優(yōu)化方法。
8.	平臺運維- Rancher+K8s	課程內容需覆蓋：部署工具類(lèi)K8s、Rancher基礎概念、環(huán)境搭建、應用部署、運維監控（日常關(guān)注的點(diǎn)）、調試調優(yōu)。
9.	數據綜合應用-智能煤礦綜合調度	課程內容需覆蓋：講解跨系統綜合調度的原理、在智慧煤礦中數據綜合應用的流程、煤礦綜合調度的應用場(chǎng)景。具體案例如：建設人員定位系統、進(jìn)行告警和等級設定，根據發(fā)生告警的位置及災害類(lèi)型進(jìn)行實(shí)時(shí)避災路線(xiàn)的生成，通過(guò)算法對不同位置人員推送不同避災路線(xiàn)，自動(dòng)觸發(fā)發(fā)送告警廣播、自動(dòng)撥打5G和電話(huà)專(zhuān)網(wǎng)語(yǔ)音電話(huà)、自動(dòng)人員定位卡震動(dòng)等聯(lián)動(dòng)。