一、无线传感器网络概述
1. 无线传感器分为两种:
(1)有基础设施网,需要固定基站
(2)无基础设施网,称为无线Ad Hoc网络,节点为分布式
A. 移动Ad Hoc网络,终端是快速移动的
B. 无线传感器网络,节点是静止的或移动很慢
2. 无线传感器网络的标准定义:
是大量的静止或移动的传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,目的是协作地探测、处理和传输网络覆盖区内感知对象的监测信息,并报告给用户(数据采集[传感器技术]、处理[计算机技术]和传输功能[通信技术])
3. 无线传感器网络的三个基本元素
(1)传感器(2)感知对象(3)用户
4. 节点的工作模式:发送、接收、空闲、睡眠
5. 传感器节点由4个部分组成:传感器单元、处理器单元、无线通信单元、电源单元。
除了电源单元,其他都在消耗能量,传感器单元能耗比处理器与无线传输能耗低很多。
6. 传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块四部分组成
7. 能量消耗的两种类型:通讯相关、计算相关。
8. 传感器节点的限制
传感器节点在实现各种网络协议和应用系统时,存在一些限制和约束,这些约束把无线传感器网络和计算机网络区分开来。
(1)电源能量有限(消耗能量的模块有传感器、处理器和无线通信模块[发送、接收、空闲、睡眠])(2)通信能力有限(3)计算和存储能力有限
9. 传感器组网的特点(与其他网络的区别)
(1) 自组织性:自动进行配置和管理,通过图谱控制机制和网络协议,自动形成转
发监测数据的多跳无线网络系统
(2) 以数据为中心:根据任务采集数据,关心数据本身和数据产生位置
(3) 应用相关性:不同的应用对传感器网络的要求不同
(4) 动态性:结点故障失效、通信链路宽带变化、新节点加入、基本元素的移动而造成拓扑结构的改变
(5) 网络规模大:分布在很大的地理区域内,结点部署密集
A. 通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比
B. 分布式处理大量采集信息,提高检测的精确度
C. 大量冗余节点的存在,使系统具有很强的容错性能
D. 大量节点增大覆盖监测区域,减少探测遗落地点或盲区
(6) 可靠性:坚固,不易损坏,能适用恶劣环境条件
10. 无线传感器网络的关键性能指标
(1)网络的工作寿命(能量供给)
(2)网络覆盖范围(多跳通信技术可大大扩展网络覆盖范围)
(3)网络搭建成本和难易程度
(4)网络响应时间(发生安全异常事件时需立刻发送警报消息)
11. 无线传感器网络的应用
(1)军事应用(战场实时监视)(2)环境科学(监视土壤空气情况)(3)空间探索(检测星球表面)(4)医疗健康(监护病人病情)(5)智能家居(自动除尘)(6)建筑物和大型设备安全状态的监控(房屋、桥梁的安全隐患和建筑缺陷)(7)紧急救援(在地震
承办校项目联络人姓名:敬学明 |
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通信技术专业教学部科员 |
通信技术专业教学部主任 |
赛项名称:通信与控制系统集成与维护
本赛项紧紧围绕数据通信与智能控制技术,以高速铁路信号控制为行业背景,主要涉及通信与控制领域技术(如串口、短距离无线、Wifi、可编程逻辑控制器、人机交互界面、移动应用),全面考查参赛选手在设备安装与调试、系统运行与故障检测,系统设备维护和职业素养等专业技能。
通过赛项平台以赛促教,以赛促建。促进职业院校电子与信息技术、通信技术、计算机应用、交通运输类相关专业教学模式的探索性改良,推动课程体系、教学内容和教学方法等教学资源的资源转化和质量提升。
竞赛通过对通信与控制系统集成与维护实训平台的操作使用,完成系统安装部署、通信配置及调试、故障检测与维修、应用设计、职业素养等工作任务。
系统设备安装、内部配线 |
按照提供的接线图在规定的设备区域完成设备模块连线,进行参数配置及基本测试。要求电气线路连接正确,导线、线号等正确合理。 |
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上电前安全检查,上电后初步检测元件工作是否正常,检查局部电路功能; 运行程序。调试、记录数据。 |
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平台各种网络基本配置,平台指定程序的局域网、串口等参数设置 |
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通过给定的背景资料检测故障并完成维修。 |
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按照指定模式运行列车,找出信息有误的应答器,并将故障信息整理至工作报告中,并利用给定的模块以及配置软件完成维修。 |
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通信与控制系统集成设计与调试 |
包含项目验收、成本核算、时间核算等 |
根据项目要求完成通信拓扑设计、硬件选型,线路设计,布线与调试,可视化设计等内容。设计时综合考虑行业规范、功能、安装布线工艺、成本、时间和精度等因素。 按照要求进行数据采集、数据切换及指示灯控制、接线图设计。 |
考核参赛选手在竞赛报告撰写、职业规范、团队协作、组织管理、工作计划、团队风貌等方面的职业素养成绩。 |
通信技术、控制技术、电子技术、数据采集技术、智能终端技术。
常见采集模块知识、控制器设备认知、通信技术认知、通信与控制技术应用认知。
包括硬件设备安装调试、通信网络设备连接及参数配置、硬件故障检测、软件系统部署维护。
(1)硬件设备安装调试
按照提供的接线图在规定的设备区域完成设备模块连线,进行参数配置及基本测试。要求电气线路连接正确,导线、线号等正确合理。
(2)通信网络设备连接及参数配置
使用串口、网口调试相关工具,按照要求,完成设备网络的搭建,包括无线路由器设定配置,计算机通信参数配置、列控中心等各类接入到网络的终端设备的网络配置。
熟悉RS485通信、CAN通信,设计简单通信协议完成两种设备的数据交换,熟悉Modbus通信协议。
按照要求上电,通过给定的背景资料,按照功能,逻辑判断故障点,利用电子技术完成维修检测故障并完成维修。涉及电子技术中的电阻(限流保护,上拉,下拉),电感,电容(滤波)、二极管(发光二极管,稳压二极管)、三极管(PNP、NPN)、轻触按键、自锁按键、电位器等的基本应用,欧姆定律,常见电源电路,比较器电路、继电器控制电路等。能够根据题目需求,查阅芯片/电路技术文档,快速找到有用的信息。
(1)可编程逻辑控制器
按照要求完成可编程逻辑控制器的功能设计。涉及:位逻辑、比较(整数或实数)、传送(字节、字、双字、实数)、定时器(接通延时定时器)、子程序调用等;PLC内部寄存器的使用:输入输出映像寄存器、变量存储器(V)、位存储区(M)、特殊存储区(SM)、模拟量输入映像寄存器(AIW16、AIW18、AIW20、AIW22)、定时器存储区(T);PLC自由口使用。能够根据题目需求,利用提供的PLC及相关传感器模块或者执行机构,查阅对应技术文档,快速找到对应信息,并利用这些信息完成相应功能。
(2)人机交互界面设计
按照要求完成人机交互界面的界面设计与功能要求。涉及:触摸屏系统参数的设置;元件列表中各元件的属性;设计程序的编译,模拟与下载;向量图库与图片库的建立与使用;键盘的设计与使用;窗口的类型以及掌握窗口的建立、删除与设定;了解宏指令的结构,语法,语句,熟练掌握宏指令的读取及写入函数。能够根据题目需求,查阅提供的人机交互界面技术文档,快速找到对应信息,并利用这些信息完成相应功能。
(3)智能终端应用设计
按照要求完成智能终端的界面设计与功能要求。涉及: 开源软件node-red开发环境的使用,node-red项目导入导出;
领队会(赛场纪律和赛场要求、抽签) |
设备工具检查确认、题目发放 |
说明:具体时间安排以赛项通知为准。
1.竞赛以团体赛方式进行。
2.竞赛队伍组成:同一学校报名参赛队为1支,每个参赛队由 3名选手(设场上队长1名)和1-2名指导教师组成。不得跨校组队。
本赛项的命题工作由赛项组委会指定的命题专家组负责,按照竞赛规程的内容要求,在方向和难度上依据教育部颁发的职业院校电子与信息大类专业人才培养标准和国家职业标准,结合赛项涉及相关专业对应岗位技能需要进行试题设计。赛前将公布一套样卷。
(一)参赛选手须为普通中等学校全日制在籍一、二、三年级学生,年龄20周岁(当年)以下;五年制高职学生报名参赛的,须为一至三年级(含三年级)学生,年龄不超过20周岁(当年)。凡在往届全国技能大赛中获一等奖的学生,不得再参加同一项目同一组别的比赛。指导教师须为本校专兼职教师。报名时间与方式依据大赛执委会要求进行。
(二)参赛队的参赛场次及竞赛工位号采用抽签方式确定。赛题以任务书的形式发放,参赛队根据任务书的要求完成竞赛任务。
(三)参赛选手应严格遵守赛场纪律,服从指挥,着装整洁,仪表端庄,讲文明礼貌。
(四)参赛选手须提前30分钟入场,入场必须佩戴参赛证并出示身份证和学生证。不得私自携带任何竞赛软硬件工具(各种便携式电脑、各种移动存储设备等)、设计资源、通信工具。按工位号入座,检查比赛所需竞赛设备齐全后选手签字方可开始参赛。选手在比赛中应注意随时存盘。迟到超过15分钟不得入场。竞赛期间不准出场,竞赛结束后方可离场。
(五)竞赛过程中,各参赛队成员之间可以互相沟通,但不得向任何其它人员讨论问题,也不得向裁判长、巡视员、裁判员和其他必须进入考场的工作人员询问与竞赛项目相关的操作流程和操作方法等问题,如有竞赛题目文字不清、软硬件环境等故障的问题,可向裁判员举手询问,成员间的沟通谈话不得影响到其他竞赛队伍。
(六)竞赛过程中除裁判长、巡视员、裁判员和其他必须进入考场的工作人员外,任何其它人员不得进入竞赛场地。
(七)参赛选手要严格遵守竞赛现场规则,如发现有冒名顶替等舞弊行为者,均取消竞赛资格。
(八)竞赛结束(或提前完成)后,参赛队要确认成功提交竞赛要求的文件,裁判员与参赛队队长一起签字确认,参赛队在确认后不得再进行任何操作。
(九)成绩评定、成绩公布等环节遵循公平、公正、公开原则。
(一)竞赛场地。竞赛现场设置竞赛区、裁判区、服务区、技术支持区。现场保证良好的采光、照明和通风;提供稳定的水、电和供电应急设备。同时提供所有指导教师休息室1间。
(二)竞赛设备。所有竞赛设备由赛项执委会负责提供和保障,竞赛区按照参赛队数量准备比赛所需的软硬件平台,为参赛队提供标准竞赛设备。
(三)竞赛工位。竞赛现场各个工作区配备单相220V/3A以上交流电源。每个比赛工位上标明编号。每个比赛间配有工作台,用于摆放计算机和其它调试设备工具等。配备3把工作椅(凳)。
(四)服务区提供医疗等服务保障。
ISO/IEC 《信息技术用户建筑群的通用布缆》
IPC-A-610 印制电路板组件可接受性标准
GB/T13926 《工业过程测量和控制装置的电磁兼容性》
GB/T 《可编程序控制器》
GB/T 《电气技 术中的文字符号制定通则》
GB/T21746—2008《教学仪器设备安全要求总则》
GB/T《工业控制用软件评定准则》
GB 14081 《系列国家低压电器标准》
GB/T5《电气简图用图形符号》
GB/T6《电气设备用图形符号》
GB 局域网系统验收测评规范
LD/T81.1-2006 职业技能实训和鉴定设备技术规范
每个竞赛工位设备明细见表3。
通信与控制系统集成与维护实训平台 |
由承办学校提供。比赛时使用,Windows 64bit系统,4G及以上内存,200G硬盘以上。另配普通电脑桌一张。 |
由承办学校提供。详见表4 |
工业控制柜、传感器采 集点、可编程逻辑控制器、模拟量模块、人 机交互触摸屏、智能终端网关、交换机、NBIOT 模块、USB 转 485、USB 转 CAN 模块、温 湿度传感器、光照传感器、模拟量采集模块、 数字量采集模块、串口服务器、烟雾传感器、 按钮、路由器、线槽等传感器、采集和控制 |
通信与控制系统集成与维护实训平台主要覆盖中等职业院校的信息技术类(如:电子与信息技术、通信技术、铁道信号、计算机及应用、计算机网络技术等等)及交通运输(如:铁道运输管理、交通运输管理)两大专业类型。
平台以高铁行业为背景,基于实践教学设计,主要涉及通信与控制领域技术(如串口、短距离无线、WiFi、可编程逻辑控制器、触摸屏、移动应用)。通过平台及所搭载的案例,锻炼学生安装布线、配置调试、故障处理及学习创新等能力。
平台所支撑的实训内容主要分为三个层级,一是行业及产业认知类实训(帮助学生了解高铁系统、智能控制系统等)、二是单个技术点验证类实训(APP、平台按键或触屏按钮控制开关灯)、三是项目综合类实训(系统集成调试)。可支撑《电子技术基础》、《综合布线》、《网络及通信技术》、《PLC技术应用》等课程的实践教学。
学生通过本平台的综合实训,可以面向电子信息通信类、高铁信号控制类相关的电子科技企业,从事设备生产、安装、维护等一线技术岗位。具体设备图片如图1所示。
图1 通信与控制集成与维护实训平台
通信与控制系统集成与维护实训平台技术平台产品形态
本平台主要由高铁主控制台和站点副控制台组成。
高铁主控制台主要是模拟列车车内场景,主要硬件设备有:控制中心、人机交互、PLC、GPRS模块、开关门按钮、环境数据采集传感器、执行设备等;主要通信技术有:串口、WIFI、GPRS等。
具有环境数据实时监测系统、温度自动控制系统、光线自动调节系统、烟雾报警系统等。通过真实的控制按钮配合人机交互虚拟控制按钮,实现对高铁主控台执行设备的手动控制。
站点副控制台主要模拟地面设备和车站的场景,主要硬件设备有:轨道电路、轨道继电器、列车、信号机、应答器、列控中心、点阵屏。主要通讯技术有:短距离无线、串口、以太网(WIFI)。
列控中心接收控制中心发来的调度信息,转发给轨道电路和列车;控制不同模式下信号灯的变化;并把列车行驶状态发布到点阵屏上。发送轨道电路信号灯状态及列车上的各种数据给控制中心,控制中心及时显示并根据反馈来的数据对轨道电路进行调整。
铁路运输管理系统是行车控制中心,以CTCS为行车安全保障基础,通过通信网络实现对列车运行的控制和管理。
控制中心软件功能分为2部分:(1)区间行驶模式(2)进出站模式
区间运行模式软件界面图如下图4所示,当列车由区段1开始,从左向右行驶到区段4时,此时列车运行模式为区间行驶模式。允许车速信息为200km/h,区间行驶模式,控制中心界面上会实时显示列车当前所在区段的位置、允许车速、信号机状态。轨道电路所有区段初始化信号机为绿灯,当列车经过时,再根据列车位置列控中心智能分配信号机状态。
图4 区间运行模式软件界面
进站模式软件图如下图5所示,当列车由区段8开始,从右向左行驶到区段1时,此时列车运行模式为进出站模式。区段4为站台。点击控制中心界面上的进出站手动控制按钮时,出现进出站手动控制界面。
进出站模式,当列车运行到对应轨道时,车速以及信号机状态会有相应变化。
当车运行到区段6时,点击进出站手动控制区域的进站按钮时,区段5信号机状态变为绿色,此时车允许进站,列车向前运行,进入站台,此时点击出站手动控制区的出站按钮时,区段3信号机变为绿色,允许出站。
图5 进出站模式软件界面
网络分布在系统的各个层面,通过有线和无线通信方式实现数据传输。
地面设备层主要包括列控中心、轨道电路和应答器设备、无线通信模块等。列控中心是地面设备的核心,根据行车命令、列车进路、列车运行状况和设备状态,通过安全逻辑运算,产生控车命令,实现对运行列车的控制。
地面设备层软件功能如下,
根据其管辖范围内各列车位置、进路以及线路限速状况等信息,确定各列车行车许可,并通过轨道电路+应答器实时传送给相关列车。
轨道电路是高铁信号系统中重要的组成部分,平台要包含轨道电路中,能够模拟信号等控制。轨道电路由滑轨、主控电路板、电子标签及位置检测传感器组成。作用:(1)检测列车节点位置,并通过485总线上传给列控中心。(2)根据列控中心发来的码序智能控制每个区间红绿灯的状态。(3)每个区间都包含一个应答器(RFID射频标签),用于存储当前区间路况、坡度等基本信息。
当轨道电路的占用检测中判断轨道被占用(如有车在轨道时),轨道电路驱动轨道继电器吸起。列控中心通过采集轨道继电器状态获得列车位置信息。
列车节点由RFID读写器、2.2寸彩屏、GPRS模块组成。作用:读取轨道电路上应答器(RFID射频标签)信息,将当前区间道路信息发送给列控中心、2.2寸彩屏显示当前列车所在区段位置及当前允许速度等信息、GPRS用于和控制中心(PC电脑)进行通信,以接收控制中心发来的调度信息。
车载设备层是对列车进行操纵和控制的主体,具有多种控制模式,并能够适应轨道电路和无线传输方式。车载设备层主要包括点式信息接收模块、无线通信模块、人机界面等。
车载设备软件功能如下,
高铁主控制台主要是列车内部场景的具体化。主要包括有温湿度控制系统、报警系统、灯光控制系统、左右门控制系统等。
(一)任务一至任务四评分标准
任务一、安装布线及调试(20分) |
(一)设设备安装与接线(14分) 考核采用扣分制,14分扣完为止 |
共有11个评分点,分别对照评分标准条目扣分。 |
(1)需安装模块(16个):PLC(可编程逻辑控制器)、EM AM06模拟量输入模块、直流24V正极电源接线端子排、直流24V负极电源接线端子排、速度表、风机、报警灯、温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器、直流电压表、开右侧门按钮、关右侧门按钮、右侧门开启指示灯、右侧门关闭指示灯、紧急制动: 每1个模块未安装,扣0.5分,模块数量达到8个及以上,设备安装与接线(14分)记为0分。 烟雾传感器安装方式应遵循以下规则:面向烟雾传感器,左侧指示灯,右侧复位按键。没按照要求,扣0.5分 24V正负端子排安装方式应遵循以下规则:必须用尼龙柱固定,且两端子排需在同一水平线上。没按照要求,扣0.5分。 |
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(2)每1个模块安装区域(位置)错误,扣0.5分;扣完2分为止; |
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(3)每1个模块安装松动(与安装区域相对位移超过0.5CM),扣0.5分;扣完2分为止; |
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(4)有5个以下螺母未加平垫片或弹簧垫片,扣0.5分;5个及以上未加平垫片或弹簧垫片,扣1分; |
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(5)线槽盖未安装、线槽盖未盖紧、有线槽齿卡在线槽盖外,扣分规则如下:线槽盖未装,每处扣0.5分;线槽齿卡在线槽外,每齿0.1分,每处线槽盖最多扣0.5分;由于线槽走线不当造成线槽盖无法卡在线槽齿上,存在缝隙超过0.5CM,以线槽未盖处理,每处扣0.5分; |
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(6)每漏接一根线或者线头悬空,扣0.5分;扣完10分为止; |
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(7)无线号管、用错线号管、线号管字方向与接线图不一致,每处扣除0.5分;扣完2分为止;出现(6)中情况,只扣除(6)中分数,不重复扣分 |
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(8)冷压端子未压、松动,铜线裸露较多(1mm以上),每处扣0.5分;扣完2分为止;出现(6)中情况,只扣除(6)中分数,不重复扣分 |
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(9)对插端子选型错误,每处扣0.5分;扣完0.5分为止; |
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(10)未采用对插端子进行连线,每根线扣0.5分;扣完2分为止;出现(6)中情况,只扣除(6)中分数,不重复扣分 |
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(11)EM231模块D+和D-间的短接线,需引入线槽,如果出现悬空的短接线,扣0.5分 |
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(12)按提供的接线图线色选择线缆接线,若出现线色与接线图不一致,每处扣0.5分,最多扣1分。 |
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(13)如果走线不美观,扣分规则如下: PLC及电源端子排接线区,相邻两根线相差5cm以上,同一线槽孔超过4根线,每处扣0.5分; 平台两侧模块接线区,模块接线没有捆扎成一束从线槽两侧进入。入线槽处捆扎线束、对插端子线束没有用粘扣固定捆扎成一束,每处扣0.5分; 开关门按钮、指示灯线束,需从平台两侧长方形孔中引出;紧急制动线束,需从平台中部长方形孔中引出,没有按照要求,扣0.5分; 速度表及人机交互线束,应捆扎成一束,从线槽两端进入,并用粘扣固定,不允许从后方挡板穿入线槽,没有按照要求,扣0.5分; 线槽转弯处走线,需用扎带绑扎,没有按照要求,扣0.5分; 线槽内走线杂乱、走线冗余过多或其他出现影响走线美观的问题,裁判酌情扣除相应分数。此项共2分,扣完为止; |
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(二)功能调试(6分) 考核采用扣分制,6分扣完为止 |
1.PLC测试程序下载(1分) |
对照“图1-1-PLC程序下载”,根据照片中PLC有亮灯(亮灯数量及位置不作要求),EM AM06有亮灯(亮灯数量及位置不作要求),不一致扣1分。 |
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2.HMI 测试程序下载(1分) |
对照“图1-2-HMI程序下载”,如果没有显示人机交互界面,表示没有下载程序或下载程序错误,扣1分;如果有人机交互界面,图标正确,但数据显示区文字显示“方框”扣0.5分(说明没有编译)。 |
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3.功能测试与记录(4分) |
根据表1.1和表1.2,进行对照,数据每错一处扣0.1分,共4分扣完为止。 |
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任务二、通信配置及调试(20分) |
(一)平台网络配置(1分) |
1.无线路由器的配置(0.4分) |
Wi-Fi名称、不加密、频段带宽、IP地址,设置不正确,扣0.2分,共0.4分扣完为止;(无线密码不做要求) 说明:wi-fi名称最后数字应与工位号一致,IP地址第3个数字应与工位号一致。 |
图2-1-无线加密设置 |
2.平台局域网搭建(0.4分) |
附加电脑、控制中心和列控中心IP未正确,每处扣0.2分,共0.4分扣完为止; 说明:附加电脑、列控中心和控制中心的IP地址第3个数字与工位号一致。 |
图2-3-控制中心有线网络IP地址 图2-4-控制中心无线网络IP地址 图2-5-列控中心IP地址 图2-6-附加电脑IP地址 图2-7-人机交互界面IP地址 |
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3.网络通信测试(0.2分) |
控制中心与无线路由器通信,此项功能0.2分 要求:数据包丢失为0%,TTL=64。若数据包丢失率不为0%,此项功能扣0.1分;若TTL=128,此项功能不得分。 |
图2-8-控制中心与无线路由器 图2-9-附加电脑与列控中心 |
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控制中心与附加电脑通信正常连通,此项功能0.5分 要求:数据包丢失为0%,TTL=64。若数据包丢失率不为0%,此项功能扣0.2分;若TTL=128,此项功能不得分。 |
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(二)列控中心配置(1分) |
列控中心配置界面,“轨道电路通信”串口号应为COM4、波特率应为9600,有任一项不符扣0.2分; “列车通信”串口号应为COM5、波特率应为115200,有任一项不符扣0.2分; 服务器通信IP应为176.128.工位号.3,不正确扣0.2分 “通信连接状态信息”栏没有“客户端连接成功”字样,扣0.4分; |
图2-10-列车通信串口号配置 图2-11-轨道电路串口号配置 图2-12-服务器IP地址配置 |
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(三)典型通信系统调试(14分) |
1.配置与连接485通信模块(5分) |
波特率、模块版本、生产批号每个1分,共3分 拨码开关设定表格,每空0.3分,共2分扣完为止 |
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手动模式温度、湿度、光照、片内温度每个1分,共4分 数据获取截图2分。红框内温度、湿度、光照无数据或任何一个数据和图片不一致,扣2分 |
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3. 光照值设定(3分) |
联动控制截图2分。红框内,光照值设定范围1分,联动控制开关和LED灯状态1分。 校验方式1分。与答案不一致或有错别字,扣1分 |
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(四)通信拓扑图绘制(4分) |
1.CAN通信网络(2分) |
CAN分析仪与CAN总线连线,0.4分 列控中心与CAN总线连线连线,0.4分 CAN分析仪与控制中心连线,0.2分 (2)CAN设计方案(1分) “CAN分析仪自测”:6处关键词每处0.1分,共0.5分扣完为止 “参数配置”:帧格式、帧类型、帧ID、波特率、列控中心CanID,6处关键词每处0.1分,共0.5分扣完为止 |
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2.无线通信网络拓扑图绘制(1分) |
1.每一处设备之间连线或箭头错误,扣0.2分,共0.6分 2.短距离无线通信ZigBee和WIFI通信方式没有标注,每种通信方式0.2分,共0.4分 |
图2-12-无线通信网络拓扑 |
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3. 485通信网络拓扑图绘制(1分) |
485通信网络拓扑图,每一处设备连接错误或没有标注A、B字样,扣0.5分,共1分,扣完为止。 |
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任务三、故障检测及维修(28分) |
(一)硬件故障检测与处理(18分) |
1.轨道继电器焊接(共8分,扣完为止) |
元器件未焊接,焊点有毛刺、虚焊、裂缝、小孔,焊盘脱落,有飞线或跳线,直插器件引脚未剪或过长(超过且不包含3mm),引脚焊锡粘连,有残留焊锡或锡珠,元器件外观损坏每处扣除0.5分,共8分扣完为止。(此项属现场过程评分,根据线路板的焊接工艺判定)超过50%器件未焊接,此项不得分。 |
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2.电路排故(10分) |
(1)故障定位。表3-1中的答案错一处扣除,扣除0.5分,共计5分。 |
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(2)轨道继电器正面、背面最多3条飞线,485模块正面、背面最多1条飞线,每多发现一处飞线扣0.5分(轨道继电器背面直插电阻除外),最多扣1分。 (3)视频3-2-轨道继电器功能演示.wmv(3分) 上电后指示灯LED1-LED8依次循环点亮(同一时刻只有一个灯亮),同时,指示灯LED13-25也依次循环点亮与要求功能不符扣除3分。 轨道电路上面的信号机循环点亮,与此现象不符扣除1分 |
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(二)应答器检测与处理(10分) |
波特率:57600,校验位:偶校验,回答错误,每项扣1分,共2分 |
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2.数据写入与信息验证(8分) |
对照视频3-3-应答器信息读取.wmv中区段信息,查看区段一至八信息是否有误,每个区段1分,共8分。 |
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任务四、通信与控制系统集成设计与调试(22分) |
1.项目验收(14.5分) |
(1)数据切换(4分) |
1.默认状态下,光照数值为0,按下第一个绿色按钮,对应的绿色指示灯亮5s后熄灭,此时人机交互界面对应指示灯也亮5s熄灭,光照数值显示当前值;(1分) |
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2.默认状态下,烟雾数值为0,按下第二个绿色按钮,对应的绿色指示灯闪烁,闪烁间隔1s,此时人机交互界面对应指示灯也闪烁,烟雾数值显示当前值;(1分) |
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3.默认状态下,温度数值为0,按下第三个红色按钮,对应的红色指示灯闪烁,闪烁间隔0.5s,闪烁时长10s,此时人机交互界面对应指示灯也闪烁,温度数值显示当前值;(1分) |
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4.默认状态下,湿度数值为0,按下第四个红色按钮,对应的红色指示灯常亮,此时人机交互界面对应指示灯也常亮,湿度数值显示当前值。(1分) |
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(2)界面功能完成度(2.5分) |
监控室大屏界面应包括当前温度、湿度、光照度及烟雾数值功能,数值显示清晰直观,按钮方便点击,所有功能排版整齐。(1分) 人机交互界面包括当前温度、湿度、光照度的历史数据及实时数据,烟雾显示采用折线图形式,数值显示清晰直观,所有功能排版整齐。 (1.5分) |
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(3)数据采集(4分) |
数值在正常范围内即可(1分) |
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数值在正常范围内即可(1分) |
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数值在正常范围内即可(1分) |
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数值在正常范围内即可(1分) |
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(4)安装布线工艺(4分) |
根据设计的接线图,对选择的模块、智能终端、线槽进行安装并接线,若不符合要求,每处扣1分,扣完为止。 模块的安装位置正确牢固,螺丝、螺母、垫片选型正确;线号管与线对应正确;冷压端子选型合理,压制牢固;正确选择接线端子,且线序正确,布局合理;在整体上,线束布局合理牢固、长短适宜、美观大方;提交试卷前,确保线槽盖好。 |
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将选择的模块进行总价计算,在满足功能要求的基础上,成本低者分值高。若未完成所有功能,此项不得分 |
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将选择的模块进行总价计算,在满足功能要求的基础上,成本低者分值高。若未完成所有功能,此项不得分 |
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4.技术资料完整性(1.5分) |
技术资料应包含系统拓扑图、硬件选型表、源代码;缺一份扣0.5分,共1.5分。 |
(二)职业素养部分(10 分)
共有4个任务的报告,每个小报告满分1.5分,共分为4档,具体如下:
(1)任务要求描述题干提炼准确,叙述清楚,简洁流畅;操作设置记录对安装顺序、配置的参数,调试的项目叙述清晰、详实,逻辑性强;问题解决措施和方案合理、到位;报告结构严谨。(1.5分)
(2)任务要求描述题干提炼比较准确,叙述比较清楚,比较流畅;操作设置记录对安装顺序、配置的参数,调试的项目叙述比较清晰、详实,逻辑性较强;问题解决措施和方案比较合理;报告结构比较严谨。(1分)
(3)任务要求描述题干提炼基本准确,叙述基本清楚;操作设置记录对安装顺序、配置的参数,调试的项目叙述基本清晰;问题解决措施和方案基本合理。(0.5分)
(4)任务要求描述题干提炼不准确,叙述不清楚;操作设置记录对安装顺序、配置的参数,调试的项目叙述不清晰;问题解决措施和方案不合理。(0分)
2.现场管理及安全(4分)
安装模块、拧螺丝时要求绝缘手套(其他操作不限) |
工作井然有序、不跨区操作 |
电路板焊接维修配带防静电手环 |
说明:以上扣分累计扣满4分为止。 |
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按照文明安全操作规程比赛,每违反1项扣0.5分 |
顶撞裁判、不服从安排,每次扣0.5 |
比赛结束后赛位不做清洁,工位凌乱扣0.5分 |
安装模块、拧螺丝不戴绝缘手套扣1分 |
比赛过程中跨区操作扣0.5 |
电路板焊接维修不配带防静电手环扣1分 |
出现评分同分时,按照任务1到任务5的分数进行名次排列。(同分情况下,任务1得分高的队伍名次靠前)
1.参与大赛赛项成绩管理的组织机构包括裁判组、监督组和仲裁组,受赛项执委会领导。
2.裁判组实行“裁判长负责制”,设裁判长1名,其他裁判负责协助裁判长工作。
3.加密裁判负责组织参赛队伍(选手)抽签,对参赛队信息、抽签代码等进行加密;现场裁判按规定做好赛场记录,维护赛场纪律;评分裁判负责对参赛队伍(选手)的比赛作品、比赛表现按赛项评分标准进行评定。
4.监督组对裁判组的工作进行全程监督,并对竞赛成绩抽检复核。
5.仲裁组负责接受由参赛队领队提出的对裁判结果的申诉,组织复议并及时反馈复议结果。
成绩评定是根据竞赛考核目标、内容对参赛队或选手在竞赛过程中的表现和最终成果做出评价,本赛项的评分方法为结果评分。结果评分是对参赛选手提交的答题结果资料,依据赛项评分标准进行评价评分。
所有的评分表、成绩汇总表备案以供核查,最终的成绩由裁判长及监督员进行审核确认并上报大赛组委会。
赛项结果在赛项结束后由大赛组委会负责公布。任何组织和个人,不得擅自对大赛成绩进行涂改、伪造或用于欺诈等违法犯罪活动、如需使用大赛成绩,应报大赛组委会审批。
1.福建省职业院校技能大赛设仲裁工作委员会,赛点设仲裁工作组,组长由大赛组委会办公室指派(监督员),组员为赛项裁判长和赛点执委会主任。
2.参赛队对赛事过程、工作人员工作若有疑异,在事实清楚,证据充分的前提下可由参赛队领队以书面形式向赛点仲裁组提出申诉。报告应对申诉事件的现象、发生时间、涉及人员、申诉依据等进行充分、实事求是的叙述。非书面申诉不予受理。
3.提出申诉应在赛项比赛结束后1小时内向赛点仲裁组提出。超过时效不予受理。提出申诉后申诉人及相关涉及人员不得离开赛点,否则视为自行放弃申诉。
4.赛点仲裁工作组在接到申诉报告后的2小时内组织复议,并及时将复议结果以书面形式告知申诉方。
5.对赛点仲裁组复议结果不服的,高职组代表队可由所在院校分管校领导、中职组代表队由设区市教育局分管领导,向大赛仲裁委员会提出申诉。大赛仲裁委员会的仲裁结果为最终结果。
6.申诉方必须提供真实的申诉信息并严格遵守申诉程序,不得以任何理由采取过激行为扰乱赛场秩序。如出现以下情况的:(1)越级申诉;(2)拒绝接受仲裁结果;(3)采取过激行为扰乱赛场秩序;(4)擅自在网络或社交平台上发表不当言论等,组委会将采取限制该代表队参加下一届大赛相关赛项的参赛名额等措施。
7.申诉方可随时提出放弃申诉。如在约定时间和地点申诉人离开,视为撤诉。
1.由于赛项特点及赛场条件限制,本赛项不设置观摩环节。
2.新闻媒体等进入赛场必须经过大赛执委会允许,由专人陪同并听从现场工作人员的安排和管理,不能影响比赛进行。
1.赛场内部署无盲点录像设备,能实时录制并播送赛场情况。
2.赛场外设置有专门的观摩室,设有大屏幕投影机,同步显示赛场内竞赛状况。
比赛后计划将赛项题库、实训教程、企业案例等转换为资源库基础素材,放于云平台的教学资源体系,为福建省职业院校提供一个共有的信息化媒体教学资源库,实时分享教学优质资源。
1.参赛选手和指导教师报名获得确认后不得随意更换。如比赛前参赛选手和指导教师因故无法参赛,参赛学校主管部门需出具书面说明并按相关参赛选手资格补充人员并接受大赛执委会审核,审核通过后允许参赛。竞赛开始后,参赛队不得更换参赛选手,允许队员缺席比赛。
2.各参赛队必须要为参赛选手购买意外保险。
1.各个参赛队的指导教师不得进入比赛现场指导。
2.比赛过程中不得在场外喧哗,影响赛场纪律。
1.参赛选手须认真填写报名表内容,提供个人身份证明,弄虚作假者,将取消比赛资格和成绩。
2.参赛选手凭大赛组委会颁发的参赛证和有效身份证件(身份证、学生证)参加竞赛及相关活动,参赛队按照赛程安排和规定时间前往指定地点。
3.参赛选手进入赛场前抽取赛位号,并对抽签结果签字确认。
4.参赛选手按规定时间进入竞赛场地,对现场条件进行确认并签字,按统一指令开始竞赛。
5.选手休息、饮食及如厕时间均计算在比赛时间内。
6.参赛队须按照竞赛要求提交竞赛结果及相关文件,禁止在竞赛结果上做任何与竞赛无关的标记。
7.竞赛结束时间到后,选手不得再进行任何与比赛有关的操作。参赛队若提前结束比赛,应向裁判员举手示意,但选手不得离开工位、不能提前离场。
8.参赛选手须严格遵守操作规程,确保人身及设备安全。若因选手个人原因出现安全事件或设备故障,由裁判组裁定其结束竞赛,保留竞赛资格,累计其有效竞赛成绩;非选手个人原因出现的安全事件或设备故障,由裁判组做出裁决,可视具体情况给选手补足排除故障耗费时间。
9.参赛选手须严格遵守赛场规章制度,服从裁判,文明竞赛。有作弊行为的,参赛队该项成绩为0分;如有不服从裁判、扰乱赛场秩序等不文明行为,按照相关规定扣减分数,情节严重的取消比赛资格和成绩。
10.参赛队完成竞赛并提交结果后须待工作人员到达现场清点工具、设备后签字确认;工具、设备损坏的,须有实物存在;工具、设备丢失的,参赛队照价赔偿。
1.忠于职守,努力工作,全心全意为参赛选手和裁判员服务,提供良好的竞赛环境和条件。
2.遵守竞赛纪律和规则,保证公平公正,不以权谋私。
3.违反规定,给竞赛带来恶劣影响或造成严重损失的,将给予必要的处理。
为做好新型冠状病毒肺炎疫情防控工作,提升防控和应对疫情的能力,确保参赛师生身体健康和生命安全,使竞赛有序、稳定进行,根据国家和地方防疫部门关于做好新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控工作的要求,特制订如下细则,请各参赛组织单位严格执行。
1.对所有赛项参与及支持的学生、教师、技术支持人员、裁判等所有人员每人需提交健康信息承诺书(健康承诺书电子档由承办校提供)。
2.进校时必须配合进行体温检测,出示八闽健康码、行程卡,并全程佩戴口罩。
3.有下列情况者,拒绝入校参赛:
①比赛前14天,个人及家属有境外旅居史,或有国内中高风险地区旅居史或是密接者。
②比赛前14天,出现发热、乏力、干咳、呼吸困难等疾病;
③患传染性疾病未治愈;
④当日身体不适,体温≥37.3°C;
⑤八闽健康码不是绿码。
4.赛前、赛后安排对赛点、通道、门把手、桌椅、等进行全面环境卫生清洁与消毒。