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

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、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，能够根据功能模块的拓展进行二次开发，实现途径包括网页、手机 APP、专项软件等。在数据库构建方面，系统可以设置不同的功能权限，易于实现过程控制和教学管理效率的全面提升。汽车实训管理平台的框架结构如图 3 所示，可以看出，在表现层与数据库之间存在具有反馈属性的应用层，分别为控制层、服务层和数据存储目标层。表现层主要负责各路实训设备工作状态数据的采集，控制层和服务层用于控制质量的交互，数据存储目标层用于核心处理的处理，对数据库的构建有着关键的影响，数据库需要通过学习算法不断完善。2.2数据库云平台云平台是物联网技术应用的关键优势之一，能够对汽车实训的现场数据进行实时交互。数据库云平台的开发采用 Mysql8.0，设置数据库的主要表单分类包括：（1）管理员数据表单。该单元主要用于控制整体数据库的用户档案建立、修改、身份验证、功能设置和评价标准的修订等。（2）设备信息表单。该单元用于实训设备的信息化管理，包括实训状态、课程设置、实训基地信息化处理、设备工作参数等，能够在云平台实时共享实践教学的内容和评价依据。（3）实训基地后台管理表单。该单元主要基于监控模块和传感器模块对实训过程中的图像、声音、环境温度、室内亮度等参数进行实时采集，为汽车实训基地提供更安全的环境。2.3汽车实训评价方案汽车实训评价系统是实训管理和实践教学的重要组成部分，评价依据为多元化标准，包括教师评价、系统评价和学生互评。其中，教师评价和学生互评的依据为素质目标和能力目标，系统评价依据为知识目标。在后台管理系统中，分别设置不同的指标点和对应的分值，以综合性的分数评价单个项目和总体实训的效果，便于专项辅导和强化。系统内的评价具有显著的持续性和嵌入型特点，并与课程指标点一一对应。根据实训课题完成度得出的综合考核具有更高的可信度，能够作为持续改进的重要依据，同时也是以学生为中心，以结果产出为导向的教学评价体系的关键要求。在物联网技术支持下，需要对汽车公共实训的培养目标进行细化和优化，利于高端技术人才的培养。3结束语汽车公共实训基地的建设与管理对于国内汽车领域高端技工人才的培养有着关键的影响。作为当代职业教育的核心目标，素质化和专业化培养既是人才发展的重要方向，又是当前市场经济的强烈需求。为此，提出将物联网技术应用在汽车实训项目中，从而有效改善实践教学的先进性和教学评价的合理性。在新工科背景下，职业教育逐渐朝着系统化和高效率的目标发展，只有充分结合社会和行业发展现状，才能培养出满足不同汽车领域内的技能型工人。此外，对汽车实训基地框架和管理模式的研究，能够提升实训项目的性价比，强化知识目标、能力目标以及素质目标。基金项目：山东省教育教学研究课题韩玉勇名师工作室项目（2021JXY143），枣庄市社科联课题（LX2022354）。图 2实践区和理论区的划分50设备管理与维修2023 5（下）参考文献1刘莉娜.高职汽车智能技术专业实训条件建设标准研究 J.时代汽车，2022（23）：37-39.2高玉双，王岫石.基于新一代信息技术标准的实训基地建设研究 J.信息与电脑（理论版），2021，33（11）：247-249.3华驰，顾晓燕.“互联网+”背景下的实验实训教学体系设计 J.实验技术与管理，2016，33（3）：172-176.4曹慧武.创新汽车维修技术实训基地建设与运行模式的研究 J.科技与企业，2015（16）：165.5卢玉英，雷靖咚.基于移动互联网高职院校实训基地管理信息系统：以汽车实训基地为例 J.时代汽车，2021（10）：43-44.6陈晓东.新时代汽车工程院校实验实训室信息化管理研究 J.内燃机与配件，2020（20）：205-206.7解鹏，王雷.校企合作新能源汽车实训建设的探索与实践 J.山东农业工程学院学报，2018，35（8）：68-69.编辑毕来金0引言在现代工业的发展中，机械设备的维护工作占有举足轻重的位置，也日益引起人们的关注。特别是在矿业领域，矿山机械频繁出现故障，不但会降低生产效率，而且会影响到后续的许多工作，导致矿山开采的费用增加。为此，相关技术人员在深入调研和分析矿山机械设备的故障原因后，不断地改进传统的焊接维修工艺，运用先进的科学技术，为矿山生产的顺利开展提供强有力的技术保证。以刮板运输机中部槽焊补技术为实例，探讨矿山机械的焊接与维修技术。1中部槽结构中部槽是矿井带式输送机的重要部件，由铲板、隔板、40 mm耐磨中板、30 mm 耐磨底板组成，中部槽帮采用 ZG30MnSiMo不锈钢铸造，底部采用 HARDOX450 耐磨钢板，具有良好的耐磨性（图 1）。2中部槽中底板焊接方案中部槽的二次加工不会对整体结构产生影响。根据中部槽的磨损状况，编制一套长期不变的中部槽材料修补方案，中部槽各个部位的焊接处理技术保持不变。选择 CO2保护焊，对耐磨基底和沟面进行焊补；根据中板破损的程度，采取了多种修复措施：当厚度大于 20 mm 时，应切断中部槽，更换新的磨损中板，采用 CO2保护焊接工艺，将中板与凹槽进行焊接，并作好拉伸，以避免焊接畸变；在腐蚀深度 1020 mm 时，对中板链道腐蚀部位进行 CO2养护喷焊，然后用耐磨性焊丝涂覆 W 形网结构防锈层，其厚度为 35 mm，间距 79 mm；在埋入深度小于 10 mm时，将金钢石网直接喷涂至中板，其相对高度等于腐蚀深度，并且总宽度 79 mm，修补后的中板规格可以满足使用要求，使用寿命不小于原有中部槽的使用期（图 2）。根据具体状况，对底板的损伤采取多种维护措施。腐蚀深度大于 10 mm 时，将底板切开，利用 CO2保护焊接工艺对底板和沟槽进行钢筋搭接；在腐蚀深度不超过 10 mm 时，对链子破坏的部分进行修补，修补后应确保中间沟道的大小（图 3）。摘要：刮板运输机的主体部分是中部槽，由于中部槽中、底板与槽帮的焊接性较差，造成中、底板磨损、开裂，对生产造成很大影响。为减少中部槽失效次数，根据不同类型刮板输送机中部槽的焊接性能，探讨中部槽与槽帮对焊、底板与槽帮的焊接工艺，并对HARDOX450 与 ZG30MnSiMo 材料的焊接性能进行分析。利用此方案焊接的中部槽，经矿山工业试验验证了方案的可行性和有效性。关键词：矿山机械；中部槽；焊接工艺；维护措施中图分类号：TD407文献标识码：BDO