基于物联网的汽车公共实训基地建设与管理研究_徐京京.pdf
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1、设备管理与维修2023 5(下)0引言据公安部统计,截至 2022 年底,全国机动车保有量高达4.17 亿辆,其中汽车占有量超过 3.19 亿辆。汽车数量的急剧增长对相关的技术和人才造成较大的市场缺口,目前汽车维护或维修服务领域仍处于供不应求的状态。新能源汽车和智能化汽车是当前汽车领域关键的发展方向1,导致传统的汽车维修技术需要不断升级,否则难以满足市场需求。作为培养汽车专项技术的重要方式,汽车公共实训基地的建设与管理水平对不同人才学习车辆维修技术的效率和质量有着关键的影响。目前,汽车公共实训基地多数分布在职业院校的实践教学环节,而且与当代智能化车辆服务存在一定的差距。实训基地的硬件设施存在布
2、局不合理、资源浪费、设备陈旧、专业框架落后等问题2-4,需要通过先进的技术手段进行优化配置5。此外,随着物联网和云计算技术的应用,实训基地中的虚拟平台成为重要的发展目标。基于云平台的汽车实训具有显著的灵活性和创新性,能够充分发挥实训基地的技术优势,避免出现信息交互性不足等问题。为此,提出一种复合型的汽车公共实训基地建设与管理方案,通过不同设施和设备的配置优化,结合物联网技术构建出具有开放性和先进性的职业教育学习平台,实现良好的经济效益和社会效益。1实训基地总体设计方案1.1汽车实训的物联网结构对于职业院校来说,汽车公共实训基地的建设应当充分考虑理论与实践的结合,因此,在实训和实操过程中以新技术
3、、创新性和专业性为学习目标。为更好地体现智能化、信息化技术在汽车实训中的应用,提高专业技能培训水平和效率6。以物联网技术为依托,构建新型的汽车实训基地结构,结合信息反馈机制实现闭环类型的知识体系考核与评价。根据汽车公共实训基地的教学需求,将实训设备的操作状态转换为数据信息,通过信息采集装置传输至信息化管理平台7,进而实现实训效果的有效衡量,这对于汽车技术的学习有着重要的促进作用。汽车实训的物联网结构如图 1 所示,其中,不同实习或实训装备的工作状态均以信号感知的形式获取,在物联网技术的应用下能够分为监测阶段、传输阶段和后台处理阶段。为实现可靠性更高的教学评价,需要建立良好的数据库并应用合理的数
4、据挖掘处理方案。由于不同汽车实训设备的工作原理、操作形式和工作状态均有着显著的差别,因此需要根据物联网技术将不同信号融合并决策化处理,实现资源的合理配置,改善实践教学收益和质量。1.2布局优化随着汽车技术的发展,仅通过操作技能的训练实现高水平人才的培养已无法满足当前需求,因此需要在实训过程中增加理论学习内容。实践区和理论区的划分如图 2 所示,为汽车实训基地的实践教学区和理论教学区的配置方案,根据优化原则,设定汽车公共实训基地的主要布局原则有:摘要:为改善汽车技术实训和基地管理效果,提出一种基于物联网技术的汽车公共实训基地建设与管理方案,能够有效优化实训设备布局,提升项目化实训效率,增强实训评
5、价可靠性。结合无线通信技术和知识目标,将汽车实训设备状态转换为评价数据并传输至信息化管理平台,实现实训效果的多元化考核,对于职业院校实践教学质量的提升有重要促进作用。关键词:物联网;汽车实训基地;通信;信息管理平台中图分类号:U461.99;G484文献标识码:BDOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.05D.22基于物联网的汽车公共实训基地建设与管理研究徐京京,杨涛涛,郑晓莹,孔祥振,韩玉勇(滕州市中等职业教育中心学校,山东枣庄277599)图 1汽车实训的物联网结构49设备管理与维修2023 5(下)图 3管理平台的框架结构(1)在实践教学区,根据实训设备的尺
6、寸特点、工位类型调整和优化布局方位,在确保安全和操作便利的基础上降低占地空间,满足汽车维修工艺路线的方向性和可视化要求。(2)避免可移动装备路线与行人路线的冲突,降低流水式维修过程中的路径长度,考虑信号传感检测和人工操作的交互性。(3)不同的工位培训均考虑理论课程与实践操作的紧密结合,如车辆的保养维护、发动机拆装、轮毂定位、配件安装、故障检测等;每个项目车间均能够容纳 40 名学生和 5 名教师同时进行实训或教学操作。(4)根据物联网技术的支持,将每个项目车间进行多媒体配置,Wi-Fi 网络和 GPRS 无线网络在实训基地内全面覆盖;基于项目化实训方案对各个实训设备进行节点化处理,每个节点均设
7、置独立的考核体系,通过指导教师评价和数据传感系统得出实践教学效果的量化。1.3信息传输系统设计根据汽车实训基地的功能特点,选用 SSM(Spring SpringMVC MyBatis)框架作为信息传输与管理系统的主要程序框架,非常适用于开放型的物联网结构,具有管理效率高、开发周期短、功能性强等优势。对于实训基地内的局域网传输系统,采用TCP/IP 传输协议,对于无线数据的编码、传输和解码均能够实现较高的稳定性。即使在多个汽车实训设备同时监测和使用时,信号发射端与接收端的宽带占比仍处于较低水平,因此出现误码的概率非常低。由于实训设备类型各异、对于传感信号的感知原理不同,因此在每个项目车间内设置
8、对应的采集节点和中继节点。数据的传递基于消息队列遥测传输协议实现相应的功能,包括数据上传、存储、编码、删除等。同时,结合 HTTP 协议作为补充条件,进一步改善物联网结构的稳定性。2汽车实训管理系统的应用2.1后台管理平台框架后台管理平台是物联网技术在汽车公共实训基地中的典型应用,包括诸多子管理系统,如实训设备管理系统、教学评价系统、网络控制系统、多媒体管理系统等。为更有效地实现后台管理,需要选用合理的程序框架。在物联网技术支持下,汽车公共实训基地中的后台管理系统采用 B/S 框架实现不同实训工位内的数据采集和处理。后台管理平台适用于汽车技术中的项目化实践教学,可视化效果显著,能够根据功能模块
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