2025年河北省职业院校技能大赛“工业设备大数据分析应用”赛项(高职组)赛项样题1

2025年河北省职业院校技能大赛工业设备大数据分析应用赛项（高职）一号赛题第一部分竞赛须知一、竞赛要求1.正确使用工具，操作安全规范；2.竞赛过程中如有异议，可向裁判员反映，不得扰乱赛场秩序；3.遵守赛场纪律，尊重裁判，服从安排。二、职业素养与安全意识1.完成竞赛任务所有操作符合安全操作规范，注意用电安全。2.遵守赛场纪律，尊重赛场工作人员；爱惜赛场设备、器材。三、扣分项1.在竞赛过程中，因操作不当导致设备破坏性损坏或造成事故，视情节扣10〜20分，情况严重者取消比赛资格。2.衣着不整、污染赛场环境、扰乱赛场秩序、干扰裁判工作等不符合职业规范的行为，扣除相应职业素养分，情节严重者取消竞赛资格。四、考场纪律1.“工业设备大数据分析应用”竞赛环节时间为6个小时。2.参赛选手按照现场裁判口令进行登录及比赛答题。3.比赛过程中不得随意离开考场，如确有特殊情况需要暂时离开考场，必须经监考人员同意并由指定的监考人员陪同，其离场时间计入本人的考试时间。4.比赛场地禁止携带任何纸质文件和U盘等用于数据传输的工具，一经发现，取消成绩，立即退场。5.比赛期间，不允许使用手机或智能手表等通讯设备，凡违规者，一律终止比赛，取消成绩，立即退场。6.比赛期间，严禁使用QQ、微信等通讯软件、云端存储软件及访问其他非大赛相关网页，一经发现，取消成绩，立即退场。7.比赛期间，如出现无法登录考试服务器、信息有误、运行故障等异常情况，参赛选手应举手示意，请监考人员帮助解决，不得自行处置，严禁自行关闭或重启考试机。因机器设备故障等客观原因导致答题时间出现损失，参赛选手可以当场向监考人员提出补时要求，由监考人员根据有关规定予以处理。比赛结束后，不再受理参赛选手未当场提出的补时要求。8.比赛期间，需使用规定的录屏软件进行全程操作录制，禁止手动暂停。如不小心暂停，请立即举手示意裁判进行恢复。如赛后发现非全程录制，则取消成绩。9.未按照比赛要求将YonBuilder创建应用构建设置为仅成员可见，情况如下：第一次发现，提醒参赛队伍需在五分钟内设置仅成员可见；若因此导致代码泄露、恶意删除被人抄袭或更改，自行承担后果。10.比赛现场技术人员只负责系统运行、网络技术等问题的故障解除，裁判负责维持赛场秩序、突发事项沟通协调等，凡涉及比赛内容、数据填入、按钮操作等情况，技术人员与裁判均不予回答。11.比赛结束时，各参赛团队应立即停止作答，将赛题及草稿放置在赛位上，按照监考人员安排依次退场，过程中不得触碰考试设备及电脑，各组留一名参赛选手代表在考场外等候裁判通知，进场做成果展示及答辩。

第二部分竞赛任务任务背景针对污水处理企业，为了能够有效实现企业的统一调度，更高效的完成污水处理工作，现使用工业互联网平台的相关技术，实现调节池安灯环境建设以及智慧水务的可视化监控系统。调节池安灯环境：当调节池工作站发生异常情况时，现场工作人员可通过按压不同异常信息按钮，让工作站做出相应应对措施，同时可将工作站异常情况报告至APP端。现场工作人员确认工作异常情况解除后，可通过按压正常按钮将异常解除信息报告至工业APP，现场设备自动进入工作状态。污水处理的可视化监控：通过可视化的组态界面，在工业互联网平台上实现智慧水务电子报表页面的搭建，搭建智慧水务可视化监视APP，在可视化的电子看板上将智慧水务电子报表信息、设备信息等多个维度的信息实现统一的可视化展示，满足污水处理企业的集中管理调度需求。为了能够有效的为污水处理企业实现智慧水务的转型，采用工业互联网集成应用架构，构建调节池安灯环境，搭建智慧水务可视化监控系统，需要完成以下工作。对污水处理过程中相应的设备进行数据采集。

通过边缘计算，实现调节池安灯系统搭建。配置工业互联网平台，实现智慧水务电子报表页面。使用低代码开发平台，搭建智慧水务可视化监视APP。结合工业数据，进行数据分析与挖掘。工业互联网理论常识考核。任务要求任务一：工业现场设备数据采集及边缘计算1.考试箱正常上电，物联平台AIoT正常运行，根据图1-1完成网络接线及串口连接，实现考试箱内的PLC、温度传感器与物联平台AIoT边缘端主机的互联互通。图1-1设备接线图2.实现物联平台AIoT边缘端主机与PLC的通讯。（1）在海为编程软件上通过串口方式完成与PLC的通讯，获取PLC的IP地址。（2）修改物联平台AIoT边缘端主机IP地址与PLC的IP地址在同一网段下。（3）拔掉PLC串口，使用网线连接，在海为编程软件上使用“TCP/IP”与PLC通讯。3.查看温度传感器的操作手册，查看温度传感器波特率、站号。4.在物联平台AIoT“通道管理”界面中，使用ModBusTCP通讯协议建立PLC相应通道。5.在物联平台AIoT“通道管理”界面中，使用ModBusRTU通讯协议建立温度传感器相应通道。6.在物联平台AIoT“设备管理”界面中，建立四个设备，包含按钮、指示灯、温度传感器、电机风扇，可参考图1-2所示，界面显示绿灯通讯成功。图1-2设备通讯成功7.在物联平台AIoT“运行监视”界面中，可以分别看所创建设备属性的实时值。（1）6个按钮的按压状态；（2）3个指示灯各自的红灯状态、绿灯状态；（3）温度传感器反馈的温度实时值及波特率信息（温度传感器返回的波特率数值，定义为波特率原始值）；（4）电机的启停状态；（5）风扇的启停状态；（6）额外的10个设备参数，可来自于PLC或温度传感器。8.在AIoT边缘端实现风扇的启停控制和电机的启停控制。9.在AIoT边缘端实现将温度传感器反馈的波特率原始值转换为实际波特率值（转换后的波特率定义为波特率实际值），并在运行监视界面可查看。10.在“设备管理”中，如图1-3所示新增设备和三个属性，通过规则引擎将调节池安灯环境中“正常信号、环境异常信号、人员异常信号”存入相应位号，可在运行监控查询。图1-3新增设备11.在AIoT边缘端实现调节池安灯环境所需控制规则。（1）按压一下按钮1实现风扇、电机正常运行，一号指示灯亮绿灯，输出正常信号（true）、人员异常信号（false）、环境异常信号（false）的相应状态。（2）按压一下按钮2实现风扇、电机停止运行，一号指示灯亮红灯，输出正常信号（false）、人员异常信号（true）、环境异常信号（false）的相应状态。（3）当温度传感器温度大于28℃时，实现风扇、电机停止运行，一号指示灯亮红灯亮两秒后灭，再两秒后常亮，输出正常信号（false）、人员异常信号（false）、环境异常信号（true）的相应状态。（4）上述三个功能可以重复使用，且表现状态相互之间不影响，例：按压按钮1，仅会出现正常运行所表现设备运行状态。任务二：工业互联网数据上云及平台应用1.登录AIoT公有云账户，在公有云环境中，根据物联平台AIoT边缘端设备情况新增设备模型。2.在AIoT公有云环境中，根据物联平台AIoT边缘端设备情况新增设备管理，公有云设备名称与边缘端名称保持一致。3.图2-1新增北向导出，在物联平台AIoT边缘端“北向导出”界面中，新增相应的上云功能。图2-1北向导出4.在AIoT公有云实时查询到设备实时值。

5.在AIoT公有云中实现报警服务的配置。（1）在报警服务中新增“设备自检报警”和“人工报警”两种分组，编码分别为“001”和“002”。（2）污水处理过程中出现“人员异常”的信号反馈时，立刻报警，报警状态“A级别”、报警等级“严重”，报警分组“人工报警”。（3）污水处理过程中当温度大于28℃，并且持续时长在10s以上时，产生报警，报警状态“A级别”，报警等级“警告”，报警分组“设备自检报警”。6.在AIoT公有云中实现智慧水务场景的电子报表配置。（1）电子报表内包含“操作人”及“时间”信息，其中“操作人”信息为赛位号（手动输入），“时间”信息要根据实际时间以“年月日时分秒”的形式实时展示。（2）针对“温度情况”进行实时展示，包含“温度”、“温度传感器波特率原始值”以及“温度传感器波特率实际值”。（3）针对“运行情况”进行实时展示，包含“正常信号”、“人员异常信号”以及“环境异常信号”。（4）电子报表如下图2-2所示，实现报表数据的实时自动更新。图2-2电子报表任务三：工业互联网可视化应用开发1.在低代码开发平台中，创建工业APP应用如图3-1所示，在该应用里实现工业APP开发。图3-1创建应用2.在低代码开发平台中，如图3-2所示将成员管理权限修改为仅团队成员可见，手动添加团队成员。图3-2权限设置3.在低代码开发平台中，开发工业APP的设备模型查询功能。（1）创建设备模型实体。接口：树形结构字段编码字段名称数据类型name设备模型名称文本created设备模型创建时间日期时间productKey设备模型秘钥文本nodeType节点类型文本（2）创建设备模型页面（树形表），如图3-3以列表形式展示公有云内所有设备模型信息。图3-3设备模型（3）在设备模型树形表页面中增加“AIoT设备模型导入”按钮，使用后端函数实现AIoT公有云设备模型信息导入。（4）创建“AIoT模型导入”后端函数，编写相应的API接口调用函数，获取AIoT公有云验证码及AIoT公有云内设备模型信息。公有云验证码获取接口ID根据现场ID更换。公有云接口如下。公有云验证/authn/api/v1/apikey/token/tenantid/租户ID/name/EKBAPIKEY查询设备模型/thing/api/v1/product/simple?pageInfo={\"pageNum\":0,\"pageSize\":1000}4.在低代码开发平台中，开完成发工业APP的设备及设备属性实时值查询功能的开发。（1）创建设备实体。字段编码字段名称数据类型name设备名称文本thingKey设备秘钥文本product设备模型引用：设备模型productName设备模型名称文本enable设备状态文本created设备创建时间日期时间（2）创建设备属性实体父实体为：设备。字段编码字段名称字段类型name设备属性名称文本value设备属性值文本timestamp设备瞬时时间日期时间（3）创建设备页面（一主多子），如图3-4所示列表形式展示公有云内所有设备信息。图3-4设备信息（4）在设备页面中增加“AIoT设备导入”按钮，使用后端函数实现AIoT公有云设备信息导入和设备属性信息。（5）创建“AIoT设备导入”后端函数，编写相应的API接口调用函数，获取AIoT公有云验证码、AIoT公有云内设备信息及设备属性实时数据。公有云验证码获取接口ID根据现场ID更换。公有云接口如下。公有云验证/authn/api/v1/apikey/token/tenantid/租户ID/name/EKBAPIKEY查询设备/thing/api/v1/thing?pageInfo={\"pageNum\":0,\"pageSize\":100}按设备名称获取实时数据/reader/api/v1/设备名称/realTimeData5.通过设备列表页面单击设备详情可跳转至“设备详情”页面，可查看设备详情信息及设备属性实时值，如图3-5所示。图3-5设备详情在“流程&自动化”中创建“获取设备属性”API函数，实现设备属性的数据导入。创建设备单卡页面的初始化前端函数，实现“获取设备属性”API函数的调用，接口如下。公有云验证/authn/api/v1/apikey/token/tenantid/租户ID/name/EKBAPIKEY查询设备/thing/api/v1/thing?pageInfo={\"pageNum\":0,\"pageSize\":100}按设备名称获取实时数据/reader/api/v1/设备名称/realTimeData6.在低代码开发平台中，完成工业APP的设备模型与设备名称分析页面。（1）创建设备的模型分类分析仪表板页面，以设备为数据模型。（2）创建饼图分析图标显示设备名称和占比，以设备模型名称为维度，以设备名称为指标，如图3-6所示：图3-6设备的模型分类7.在低代码开发平台中，完成工业APP的智慧水务污水处理的可视化监视界面的集成开发。（1）创建电子大屏实体（空字段）。（2）创建电子大屏页面（空页面）。（3）在电子大屏空页面中添加网格布局并且设置网格布局的自定义样式名称。（4）创建电子大屏页面的初始化前端函数。实现功能如下：①实现“智慧水务可视化监视界面”标题展示。②实现包含智慧水务电子报表页面（左上）、设备的模型分析页面（右上）、设备模型树形表页面（下侧占页面50%）的集成页面，如图3-7所示：图3-7可视化大屏模块四：工业数据分析与挖掘在工业环境中，设备管理和任务追踪是确保生产流程顺畅及提高工作效率的关键环节，选手需要按照要求对设备生产记录信息进行分析挖掘。1.读取数据，查看数据基本信息。2.异常值处理，判断字段是否有异常值或无法处理的，删除异常值，储存文件。3.计算有效订单比例。4.统计各类型订单数量。5.对订单数据按照月份进行时间序列分析，并打印出按月份统计的订单数量。模块五:理论常识与职业素养1.2017年11月国务院发布的《关于深化“互联网+先进制造业”发展工业互联网的指导意见》明确要构建的三大功能体系是指（D）。A.网络B.平台C.安全D.以上全是2.IoT是（B）的缩写？A.InternetofTablesB.