物联网应用技术项目竞赛规程
一、赛项名称
物联网应用技术
主题:环境监控物联网系统安装和调测
二、组队及比赛方式
1、组队方式
采取团体比赛形式,每队3名参赛选手、2名指导教师。 2、比赛方式
各队在规定时间内完成规定任务,根据最终得分确定比赛名次。
三、竞赛项目内容与规则
1.竞赛项目内容
根据物联网系统集成工作过程,按照物联网应用技术专业培养目标,适应环境监控物联网系统安装和调测职业岗位工作任务和能力要求,确定竞赛内容:
(1)环境监控设备与无线自组网的安装、调试与故障排除。
以若干传感节点与协调器构成无线自主网,传感节点主要负责采集环境监测数据(如温湿度、光照度等信息)和控制现场执行器。其中部分传感节点只需安装、配置和接线,其余传感节点需要排除故障、编写少量传感器驱动程序;完成无线组网任务。
1)电源线、控制线材和通信线材选择与制作;
2)在竞赛工作环境中,根据竞赛要求进行温湿度、光照度等传感器、执行器和传感节点的选型、硬件连接;
3)下载Z-Stack协议栈到通用节点实现协调器、路由、终端节点配置,并按照ZigBee协议规范,进行无线网络调试; 4)根据竞赛要求排除传感节点故障;
5)编写部分节点传感器驱动程序,修改传感节点程序实现部分受控设备的控制功能。
(2)环境监控嵌入式网关的安装、调试与故障排除。
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1)安装嵌入式网关硬件电路板、GPRS模块、WIFI模块、摄像头;通过串口连接协调器、上位机与GPRS模块,通过并口连接摄像头,通过USB口连接WIFI模块;
2)安装交叉编译环境arm-linux-gcc-4.4.3、LINUX下的开发工具QTCreator及文件系统映象制作工具mkyaffsimage;
3)BOOTLOADER的制作与下载;
4)LINUX操作系统定制,包括屏幕、USB口、网口、串口、WIFI等配置,并制作成为内核文件;
5)YAFFS文件系统制作及下载;
6)安装编译调试温湿度、红外、RFID、光照等环境信息进行显示和控制的应用程序;
7)用QT编写部分监控程序。
(3)环境监控应用软件的安装、调试与故障排除。 1)计算机和协调器串行通信环境调测;
2)实时显示ZigBee网络信息,监测ZigBee网络故障;
3)编制并调试传感信息监测程序,显示传感器数据信息,监测节点和传感器故障;
4)编制并调试控制程序,显示执行设备状态,监测节点和受控设备故障。 2.竞赛规则
(1)每个报名队伍必须参加比赛。
(2)赛场提供所有竞赛设备、材料和软件平台。要求选手自带:螺丝刀(不允许用电动式)、剥线钳、偏口钳、美工刀、剪刀、电烙铁、锡丝等连接电路的工具;万用表;钢笔(或签字笔)。
(3)参赛队在各竞赛专项工作区域的赛位采用抽签方式确定。
(4)参赛选手按规定时间进入竞赛场地,确认现场条件,根据统一指令开始比赛。
(5)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。 (6)比赛过程中,参赛选手须严格遵守操作规程,确保人身及设备安全,并接受裁判员的监督和警示;若因选手个人原因造成设备故障,裁判长有权中止比赛;若因非选手个人原因造成设备故障,由裁判长视具体情况做出裁决。
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(7)参赛队须按照任务书要求及程序提交竞赛结果。
(8)选手提交竞赛结果后,须等待工作人员对竞赛工具及设备进行清点验收方可离开赛场。
四、竞赛时间安排与流程
1.竞赛时间:6小时。 2.竞赛流程:
参赛队报到----组织参赛选手赛前熟悉场地、介绍比赛规程----举办开幕式----正式比赛(期间组织观摩、交流活动)----比赛结束(参赛队上交比赛成果)----专家评委进行评定----举办颁奖仪式、闭幕式(第二天上午)----召开竞赛执行委员会总结会议。
五、评分标准的制定原则,评分方法,评分细则
1.评分标准的制定原则
按照环境监控物联网系统安装和调测职业岗位的能力要求,全面评价参赛选手职业能力的要求,本着“科学严谨、公正公平、可操作性强”的原则制定评分标准。
2.评分方法
比赛成绩满分为100分,其中环境监控设备与无线自主网的安装、调试与故障排除30分,环境监控无线网关的安装、调试与故障排除30分,环境监控应用软件的安装、调试与故障排除30分,职业素养10分。
详细评分表如下表所示: 一级指标 比例 1. 2. 环境监控设备与无线自组网的安装、调试与故障排除 3. 30% 4. 5. 6. 30% 二级指标 比例 5% 电源线、控制线材和通信线材选择与制作 温湿度、光照度等传感器、执行器和传感7% 节点的选型、硬件连接 下载Z-Stack协议栈到通用节点实现协调5% 器、路由、终端节点配置,并按照ZigBee协议规范,进行无线网络调试 5% 排除传感节点故障 编写部分节点传感器驱动程序,修改传感8% 节点程序实现部分受控设备的控制功能 安装嵌入式网关硬件电路板、GPRS模块、WIFI模块、摄像头;通过串口连接协调器、4% 上位机与GPRS模块,通过并口连接摄像头,通过USB口连接WIFI模块 3
环境监控嵌入式网关的安装、调试与故障排除 环境监控应用软件的安装、调试与故障排除 30% 职业素养与安全意识 10% 7. 安装交叉编译环境arm-linux-gcc-4.4.3、LINUX下的开发工具QTCreator及文件系统映象制作工具mkyaffsimage 8. BOOTLOADER的制作与下载 9. LINUX操作系统定制,包括屏幕、USB口、网口、串口、WIFI等配置,并制作成为内核文件 10. YAFFS文件系统制作及下载 11. 安装编译调试温湿度、红外、RFID、光照等环境信息进行显示和控制的应用程序 12. 用QT编写部分监控程序 13. 计算机和协调器串行通信环境调测 14. 能够实时显示ZigBee网络信息,通信监测ZigBee网络故障 15. 编制并调试传感信息监测程序,能够正确显示感知信息,能够监测节点和传感器故障 16. 编制并调试控制程序,能够正确显示受控设备状态信息,能够监测节点和受控设备故障 17. 安装位置正确性、布线与接线工艺 18. 工具摆放、包装物品、导线线头等的处理应符合职业岗位的要求 19. 应有分工与合作,配合紧密 20. 遵守赛场纪律,尊重赛场工作人员,爱惜赛场的设备和器材,保持工位的整洁 21. 职业安全意识 100% 4% 4% 5% 4% 5% 4% 5% 5% 10% 10% 2% 2% 2% 2% 2% 总计 六、申述与仲裁
1.申诉
(1)参赛队对不符合竞赛规定的设备、工具、软件,有失公正的评判、奖励,以及对工作人员的违规行为等,均可提出申诉。
(2)申诉应在竞赛结束后2小时内提出,超过时效将不予受理。申诉时,应按照规定的程序由参赛队领队向仲裁工作组递交书面申诉报告。报告应对申诉事件的现象、发生的时间、涉及到的人员、申诉依据与理由等进行充分、实事求是的叙述。事实依据不充分、仅凭主观臆断的申诉不予受理。申诉报告须有申诉的参赛选手、领队签名。
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(3)赛场设立仲裁工作组。仲裁工作组收到申诉报告后,3小时内做出是否受理申诉的答复。如受理申诉,以书面方式通知申诉方召开听证会的时间和地点。
(4)参赛队不得采取过激行为攻击工作人员,否则不予受理申诉;在约定时间内,如约定的联系人未到场或中途离开,视为放弃申诉。
2.仲裁
(1)赛场仲裁工作组负责受理竞赛中出现的申诉并进行仲裁,以保证竞赛的顺利进行和竞赛结果公平、公正。
(2)仲裁工作组根据收集并经核对的证据、证词,按照合法的程序组织召开听证会进行听证和仲裁。
(3)申诉方如认为仲裁不合理,可向大赛组委会提出复诉。
(4)参赛队不得因提起申诉或对申诉处理意见不服而停止比赛或滋事,否则按弃权处理。
(5)竞赛不因申诉事件而组织重赛。 七、竞赛项目技术规范 (一)竞赛项目行业、职业技术标准
1.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92 2.《低压配电设计规范》 GB50054-95 3.《安全防范工程技术规范》 GB50348-2004 4. 《环境空气质量标准》GB3095-1996 5. 《声环境质量标准》GB3096-2008 6.《建筑照明设计标准》GB50034-2004
7.《电气装置安装工程施工验收规范》GBJ232-82 8.《安全防范工作程序与要求》GAT75-94
9.《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325--2001 10.《温室控制系统设计规范》JB/T 10306-2001 11.《公共场所照度测定方法》GB/T 18204.21-2000 12.《环境空气质量自动监测技术规范》HJ/T 193-2005 13.《环境监测质量管理技术导则》HJ 630-2011 (二)竞赛场地和环境标准
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1.竞赛场地应为地面平整、明亮、通风的室内场地,场地面积应不小于2000m2,场地净高应不低于3.5m,如下图为12工位的场地示意图。
2.每个竞赛工位应能够提供独立的电源,其供电负荷不小于0.5kw,且含安全的接地保护。
3. 每个竞赛工位应提供性能完好的物联网应用技术实训台WLWS-II、网孔板支架和电脑3台,安装竞赛所需的相关软件。
(三)竞赛技术平台标准
1.一套需要能够模拟环境监控的应用系统,能够进行传感节点、传感器、执行器、嵌入式网关、应用软件进行灵活搭配,实现环境监控物联网系统的安装、调试、故障排除和编程等考核。
2.能够进行基本的布线施工考核。
3.整个系统的占地面积应不大于9m2,高度应不高于2m。
八、竞赛项目使用平台
竞赛项目由物联网应用技术实训台WLWS-II和网孔板支架组成,如下图所
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示,可在上面安装各种传感器、执行器、传感节点等器件。涉及的设备和模块:模拟某制药车间或农业大棚真实环境,改建成为物联网技术应用大赛使用装置。大赛设备和模块包括RFID识别模块、基于ZigBee技术的无线传感节点模块(含温湿度、光照度)、被动红外识别设备、嵌入式无线网关、各传感节点对应的执行设备以及各类系统软件。器件的安装方式由学生在网孔板上可单独完成器件的固定。
物联网应用技术实训台 WLWS-II 网孔板支架 器材清单如下: 名称 设备 传感器 物联网应用技术实训台WLWS-II与网孔板支架 执行器 无线传输节点 嵌入式网关 计算机 其它辅材 指标 温湿度传感器、亮度传感器、RFID、红外传感器、摄像头等 加湿器、风机、报警器、电控锁等 数量 若干 若干 6—8 1 3 若干 7
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