2020年广西职业院校技能大赛中职组《分布式智能设备组网技术》赛项任务书（样题）

2020年广西职业院校技能大赛中职组“分布式智能设备组网技术”赛项任务书(样题)第20页 2020年广西职业院校技能大赛中职组“分布式智能设备组网技术”任务书（样题）（竞赛时间：180分钟）工位号：_______________任务一：智能设备安装部署（40分）一、任务要求按照任务说明中各题的描述对分布式智能设备组网技术竞赛实训平台按照提供的接线图在规定的设备区域完成设备模块连线并完成设备配置。要求线路连接正确，导线、网线等正确合理。二、任务环境硬件资源：PC机3台、分布式智能设备组网技术竞赛实训平台；软件资源：见“竞赛资料\任务一”。三、任务说明1、设备安装内部配线（25分）根据业务场景描述及任务五题目要求将所提及设备安装到三个工位上，其他任务中所提及设备无须安装到工位，只要提供完成题目答案即可。区域布局图中虚线部分为走线槽，要求设备安装符合工艺标准、设备安装正确、工整、美观，区域大小请根据设备数量合理划分。业务场景描述：在纺织企业的经营过程中，大量的成本其实放在了管理上，每年中小型纺织企业因为管理混乱造成的损失就难以估计。通过打造智慧纺织工厂，让更多的生产、经营环节去用人工智能替代，大幅降低成本，提升综合效率。智慧纺织工厂由5大核心区域组成，包括生产车间、制造车间、中心花园、员工休息区、监控中心。生产车间主要负责布料的生产和染色，由于布料为易燃品，因此生产车间防火尤为重要。为了避免火灾的发生，在生产车间区域安装火焰传感器模块、烟雾传感器模块、可燃气体传感器模块、光照传感器模块、调光灯模块、温湿度传感器模块和两个数码管模块。制造车间主要进行对布料的加工，完成制衣的过程。车间内安装有调光灯模块、光照传感器模块、温湿度传感器模块、排气扇模块、人体感应传感器模块、火焰传感器模块、可燃气体传感器模块、直流电机模块。中心花园主要为厂区提供绿色舒适的环境，因此需要对花园的风速、水温、土壤水份温湿度数据进行实时监测，保证花园中植物的生长。员工休息区：在员工休息区安装人体感应传感器模块、排气扇模块、温湿度模块、LED指示灯模块、PM2.5传感器模块、噪声模块、光照传感器模块、按键模块。监控中心：监控中心主要负责巡查生产车间和制造车间，避免发生火灾等突发情况时及时报告和处理问题，因此在监控中心安装摄像头。将实训平台中的设备模块按照图1.1的布局安装在板上，通电并连接好相关数据线。图1.1安装布局图2、设备配置功能调试（15分）2.1分布式智能设备组网技术配置工具安装安装分布式智能设备组网技术配置工具，接入模块后，参照表1-1进行模块配置，并将第一次打开串口后的界面截图粘贴至“提交资料\任务一\任务提交文档.doc”文档中的第1条上。表1-1模块配置连接参数串口号根据实际情况选择波特率115200停止位1数据位8校验位无2.2基板及模块地址配置参照表1-2，将基板地址和模块地址按照表内容进行配置。表1-2基板及模块地址配置参数业务场景所属区域传感器或硬件名称配置地址生产车间B1基板模块01火焰传感器模块01烟雾传感器模块02光照传感器模块03调光灯模块04C1基板模块02温湿度传感器模块01数码管模块02数码管模块03中心花园D2基板模块03温湿度传感器模块01液位传感器模块02大气压力传感器03风速传感器模块04D3基板模块04光照传感器01继电器模块02人体感应传感器模块03制造车间B2基板模块05调光灯模块01光照传感器模块02温湿度传感器模块03排气扇模块04C2基板模块06人体感应传感器模块01火焰传感器模块02可燃气体传感器模块03直流电机模块04员工休息区B3基板模块07人体感应传感器模块01排气扇模块02温湿度模块03LED指示灯模块04C3基板模块08PM2.5传感器模块01噪声模块02光照传感器模块03按键模块04门禁系统A2基板模块09门禁模块01人体感应02RFID读写模块032.3、模块调试完成基板及模块地址配置后，按照以下要求，进行部分模块调试。数码管模块设置：将配置好的生产车间3号区域地址为02的数码管模块连接到电脑，设置数码管显示值【工位号】+88，并通过读取设备配置功能，将配置工具界面截图（需体现模块类型、设备地址号、数码管值）粘贴至“提交资料\任务一\任务提交文档.doc”文档中的第2条上。排气扇模块设置：将配置好的制造车间6号区域地址为04的排气扇模块连接到电脑，设置排气扇打开，并通过读取设备配置功能，将配置工具界面截图（需体现模块类型、设备地址号、排气扇状态）粘贴至“提交资料\任务一\任务提交文档.doc”文档中的第3条上。震动模块设置：将震动模块连接到电脑，并将其地址设置为01，触发震动，并通过读取设备配置功能，将配置工具界面截图（需体现模块类型、设备地址号、震动模块状态）粘贴至“提交资料\任务一\任务提交文档.doc”文档中的第4条上。LED指示灯模块设置：将配置好的员工休息区10号区域地址为04的LED指示灯模块连接到电脑，设置LED指示灯模块全亮绿灯，并通过读取设备配置功能，将配置工具界面截图（需体现模块类型、设备地址号、LED指示灯亮度）粘贴至“提交资料\任务一\任务提交文档.doc”文档中的第5条上。

任务二、设备通信网络搭建（10分）一、任务要求根据任务说明中各题的描述，分布式智能设备组网技术竞赛实训平台中，搭建局域网，并完成对无线路由器、网络摄像头、串口服务器、web服务端的配置。二、任务环境硬件资源：PC机3台、分布式智能设备组网技术竞赛实训平台；软件资源：见“竞赛资料\任务二”。三、任务说明1、无线路由器的配置按照表2-1要求，对无线路由器进行本地局域网络的搭建和配置，将带有网络名、IP地址、无线加密方式的配置界面分别进行截图并粘贴至“提交资料\任务二\任务提交文档.doc”文档中的第1条上；备注：无线路由器的默认地址为“”，默认用户名为“admin”，密码为空。表2-1无线路由器参数配置表序号设备参数值1无线网络名SSIDFBS+【工位号】2无线网络密钥各组可自行设置（长度在10位）3无线加密模式激活WPA2PSK增强加密模式、密码类型AES4路由器IP地址192.168.【工位号】.12、网络摄像头配置通过利用“竞赛资料\任务二\网络摄像头”中的摄像头配置工具按照表2-2的内容完成对网络摄像头的IP、子网掩码、网关等的设定，并保证各个网络设备的通畅，并将摄像头的web配置端将配置好的基本网络设置界面（需体现摄像头参数配置中的参数）截图并粘贴至“提交资料\任务二\任务提交文档.doc”文档中的第2条上。表2-2摄像头参数配置表序号参数参数值1摄像头IP192.168.【工位号】.102子网掩码3网关192.168.【工位号】.14DNS服务器192.168.【工位号】.1005Http端口349+【工位号】6RTSP端口100+【工位号】3、串口服务器的安装配置利用“竞赛资料\任务二\串口服务器”的串口服务器配置工具，并使用该工具对串口服务器进行配置，使之与网络正常连接，并将串口服务器配置界面截图并粘贴至“提交资料\任务二\任务提交文档.doc”文档中的第3条上。表2-3串口服务器配置表序号参数参数值1串口IP192.168.【工位号】.202子网掩码3网关192.168.【工位号】.14DNS地址192.168.【工位号】.1005模块工作方式TCPServer6本地端口80+【工位号】7串口波特率1152008校验/数据/停止NONE/8/19远程端口82+【工位号】4、Web服务器搭建与配置利用“竞赛资料\任务二\Web服务器”的jdk-8u181-windows-x64.exe安装包，完成JDK1.8的安装和JDK环境变量的配置。配置完成后，使用cmd命令运行“javac”将运行的结果截图并粘贴至“提交资料\任务二\任务提交文档.doc”文档中的第4条上。安装“竞赛资料\任务二\Web服务器”中的分布式智能设备组网技术WEB服务端，完成安装后接入加密狗，并根据目前设备配置情况，通过配置文件配置Web服务。并配置界面（需体现无线通信IP配置、无线通信端口配置、摄像头IP配置、摄像头端口配置、采集节点板编号集合）截图并粘贴至“提交资料\任务二\任务提交文档.doc”文档中的第5条上。Web服务器搭建完成后，参考“竞赛资料\任务二\Web服务器”中的“分布式智能设备组网技术WEB服务端开放给App的JSON接口协议”，访问查询全部采集数据的接口，将浏览器访问的结果（需体现IP、端口、访问链接、访问返回结果）截图并粘贴至“提交资料\任务二\任务提交文档.doc”文档中的第6条上。

任务三、应用设计与开发（30分）一、任务要求根据任务说明中的描述，对分布式智能设备组网技术竞赛平台的应用场景系统进行部署，包括对人机交互界面的设计与功能的实现、移动客户端的界面设计与功能的实现并部署系统。二、任务环境硬件资源：计算机，人机交互设备，移动互联终端。软件资源：见“竞赛资料\任务三”三、任务说明利用人机交互界面编程软件进行智慧纺织工厂控制系统界面设计，分别实现对生产车间、制造车间、中心花园、员工休息区、监控保卫中心共五个模块控制界面设计。设计界面如图3.1至图3.5所示。1、人机交互界面设计1.1生产车间控制系统界面设计实现对生产车间的环境、火情、可燃气体泄露情况、光照、灯光的情况、温湿度及空调的开启情况进行监控，在人机交互界面中实时显示当前环境的信息，当出现报警信息时，则在人机界面上提示对应的信息。具体界面如图3.1所示。图3.1生产车间控制系统界面设计要求：将设备采集到的火焰、烟雾、光照、温度、湿度数值显示到界面对应的位置；其中火焰和烟雾未触发显示绿灯、触发显示红灯；通过滑动调光滑块调整调光灯亮度，范围为0-99；通过空调一、空调二滑块调整两个数码管数值，范围为0-30；温度、湿度显示在折线图中，每1秒更新一次数据；下部导航栏功能分别为上一页、回主页、下一页。1.2制造车间控制系统界面设计实现对制造车间灯光、光照、温湿度、人体感应模块进行监控，在人机交互界面中显示制造车间的传感器信息。具体界面如下图3.2所示。图3.2制造车间控制系统界面设计要求：将设备采集到的火焰、热释电（人体感应）、可燃气、温度、湿度数值显示到界面对应的位置；其中火焰、可燃气、热释电（人体感应）未触发显示绿灯、触发显示红灯；点击正转按钮触发直流电机正转，点击停止按钮触发直流电机停止，点击反转按钮触发直流电机反转；下部导航栏功能分别为上一页、回主页、下一页。1.3中心花园控制系统界面设计实现对中心花园的风速、水温、土壤水份温湿度数据进行实时监测。具体界面如下图3.3所示。图3.3中心花园控制系统界面设计要求：将设备采集到的气压、热释电（人体感应）、光照、液位、风速、温度、湿度数值显示到界面对应的位置；其中热释电（人体感应）未触发显示绿灯、触发显示红灯；液位数值显示在液位高度计量标尺中；风速显示在仪表盘中；温湿度显示在折线图中，每1秒更新一次数据；点击继电器开关1、开关2、开关3时，开关状态取反（例如开关1状态为关闭状态，点击开关1，继电器开关1变成开启状态）；下部导航栏功能分别为上一页、回主页、下一页。1.4员工休息区控制系统界面设计实现对员工休息区域的空气质量、温湿度情况、灯光、风扇及人员情况进行检测与控制，具体的界面如下图3.4所示。图3.4员工休息区控制系统界面设计要求：将设备采集到的热释电（人体感应）、光照、噪声、PM2.5、温度、湿度数值显示到界面对应的位置；其中热释电（人体感应）未触发显示绿灯、触发显示红灯；液位数值显示在液位高度计量标尺中;如排气扇状态为开，点击排气扇图标，排气扇关闭，同时排气扇图标切换为关闭状态，反之，排气扇开启，同时排气扇图标切换为开启状态；下部导航栏功能分别为上一页、回主页、下一页。1.5门禁系统控制界面设计门禁系统主要实现门禁卡的信息读取、门禁的开关、人员的检测等信息的检测和门禁的开关控制。具体界面如下图3.5所示。图3.5门禁系统控制设计要求：将设备采集到的热释电（人体感应）、门禁状态、RFID卡刷卡数据显示到界面对应的位置；其中热释电（人体感应）未触发显示绿灯、触发显示红灯；当RFID刷卡时，读取当前刷卡的卡号；当门禁关闭时，显示门禁状态为关，当门禁打开时，显示门禁状态为开；下部导航栏功能分别为上一页、回主页、下一页。2、移动客户端应用设计2.1登录界面设计与实现界面设计：完成登录界面设计，具体界面如下图3.6所示。图3.6登录界面功能要求：用户登录：实现用户登录功能，输入服务器IP、服务器端口、用户名、密码，点击登录进入系统。合法性验证：输入的输入服务器IP、服务器端口、用户名、密码如果为空，要对用户进行提示。具体界面如下图3.7所示。图3.7数据合法性验证界面登录功能：当用户名为“admin”、密码为“123456”，提示登录成功并跳转至主页，当输入的用户名和密码不正确时，提示“用户名或密码错误！”，如下图3.8所示。图3.8登录验证界面退出功能：实现点击两次返回键，自动关闭程序。2.2主界面设计与实现界面设计：完成主界面设计，生产车间模块的背景颜色为#002491，制造车间模块的背景颜色为#ab5d04，员工休息室模块的背景颜色为#710580，中心花园模块的背景颜色为#03a92f，具体界面如下图3.9所示。图3.9主界面功能要求：跳转和返回功能：实现点击“生产车间”，跳转至生产车间界面；点击“生产车间”，跳转至生产车间界面；点击“制造车间”，跳转至制造车间界面；点击“中心花园”，跳转至中心花园界面；点击“员工休息室”，跳转至员工休息室界面。退出功能：实现点击两次返回键，自动关闭程序。2.3生产车间监测界面设计与实现界面设计：实现生产车间界面布局，具体界面如下图3.10所示。图3.10生产车间界面功能要求：数据读取：实现每隔2秒读取一次读取生产车间内的设备状况，并显示到生产车间界面中；将读取到的温度和光照值分别显示在两个数码管模块中。设备控制：实现滑动进度条，调整调光灯模块亮度,同时调光灯模块根据调整的亮度进行变化，亮度范围0-99。返回功能：点击“返回”图标，返回至主界面。2.4制造车间界面设计与实现界面设计：实现制造车间界面布局，具体界面如下图3.11所示。图3.11制造车间界面功能要求：数据读取：实现每隔2秒读取一次读取制造车间内的设备状况，并显示到制造车间界面中；将读取到的温度和光照值分别显示在两个数码管模块中。设备控制：实现点击“打开风扇”按钮，打开排气扇模块；点击关闭排气扇按钮，关闭排气扇模块；实现点击“进料”按钮，直流电机正转；点击“出料”按钮，直流电机反转，点击“停止”按钮，直流电机停止。返回功能：点击“返回”图标，返回至主界面。2.5中心花园控制系统界面设计与实现界面设计：实现中心花园界面布局，具体界面如下图3.12所示。图3.12中心花园界面功能要求：数据读取：实现每隔2秒读取一次读取中心花园内的设备状况，并显示到中心花园界面中。设备控制：实现点击“打开左路灯”按钮，打开继电器1号开关；实现点击“关闭左路灯”按钮，关闭继电器1号开关；实现点击“打开中间路灯”按钮，打开继电器2号开关；实现点击“关闭中间灯”按钮，关闭继电器2号开关；实现点击“打开右路灯”按钮，打开继电器2号开关；实现点击“关闭右路灯”按钮，关闭继电器2号开关。模式切换：默认为“无人模式”，当点击“自动模式”按钮时，模式切换为“自动模式”；自动模式开启时，关闭所有设备控制，当检测到有人并且光照低于20Lux,自动打开继电器中的所有开关，否则，关闭继电器中的所有开关。返回功能：点击“返回”图标，返回至主界面。2.6员工休息区控制系统界面设计界面设计：实现员工休息区界面布局，具