仿真培训中学员操作技能评价模型与自动评价系统研究

仿真培训中学员操作技能评价模型与自动评价系统研究

王勇[1]2002年在《仿真培训中学员操作技能评价模型与自动评价系统研究》文中指出本文从电站仿真机的实际应用出发,以解决当前仿真机培训考核中考核不方便、考核结果有失客观性等实际问题为目的,总结目前关于仿真机培训考核成绩评定系统软件的研究和应用的经验,以电站设备和仿真机的各种运行知识为基础,并结合专家系统的理论,建立一个评价仿真机学员操作水平的模型,提出了一种仿真机培训自动评分系统的设计方法,并通过编程实现了这个成绩评定系统。通过在仿真机上的试验,证明这个成绩评定系统能对学员的操作给出客观、实时、准确的评价,具有广泛的应用前景。

郭姗姗[2]2015年在《基于激励式仿真技术的热工培训系统研究与开发》文中研究表明随着电力工业的发展和科学技术的进步,发电机组不断向着高参数、大容量的方向发展,自动化程度越来越高,也对发电机组操作人员的技术知识、操作技能和应变能力等方面提出了更高的要求。热工专业在确保机组安全经济运行中已占据了举足轻重的位置,迫切要求电厂热工人员掌握单元机组DCS系统的过程控制和功能组态等相关技术知识。为了提高热工人员的技术水平,需要积极研究开发与电厂机组相匹配的高度仿真培训装置。本文通过深入研究基于虚拟DCS的激励式仿真技术,在传统仿真机基础上进行仿真功能的拓展和二次开发,并结合电站实际运行中的关键应用、常见问题和多发故障进行设计,开发出用于热工人员培训的仿真一体化热工培训系统,同时,针对培训结果设计考核评价系统。该培训系统可以帮助热工人员学习和掌握控制系统的DCS组态、调试、参数整定等知识,通过DCS侧与仿真支撑模型相结合,进行有效的、高质量的培训。热工培训系统开发的第一步是进行系统的功能分析,包括系统实现的目标、内容和技术要求。初步的需求分析之后,进入到培训系统的设计阶段,系统的设计基于激励式仿真技术。系统主要分为五个子系统:培训管理子系统、培训仿真子系统、培训题库子系统、辅助学习子系统和考核评价子系统,并对各个子系统的功能进行了介绍。其中,培训题库子系统作为培训系统的核心部分,其设计尤为重要。系统设计成分级培训的形式,将培训题目分为入门级、初级、中级和高级四大类,每级仿真题库考察的难度不同,逐级递增,选取最具代表性、实用性的题目,进行列举说明,具有很强的合理性、科学性。考核评价子系统是培训系统的重点部分,文章重点介绍了系统的考核内容和考核标准,保证了培训的全面性、公平性和合理性。最后是热工培训系统的平台设计和实现,包括硬件设备和软件仿真系统,以及五个子系统的实现,通过培训系统应用操作界面说明,清楚的介绍了培训系统的使用及各个子系统的内容和操作方法。

汪会财[3]2012年在《电力安规虚拟交互培训系统研究与设计》文中认为为保证电力系统的安全运行,除了可靠的设备,合理的电网结构,科学的管理机制外,还必须努力提高电力员工的操作技能。因电网高危险的行业特性和特殊的作业环境,传统的培训方式已无法满足电力安全培训的需要,应用虚拟现实技术构建电力虚拟环境进行操作技能培训成为一种有益的选择。本文首先综合分析了电力安全培训及其培训系统的研究现状,总结了当前电力安全培训系统存在的优点与不足,提出了集培训、考核与考试于一体的完善的电力安全培训体系。接着以10kV配电线路某支线更换B相跌落保险虚拟交互场景为例,详细地叙述了建设叁维电力虚拟交互场景过程。在这其中,实现了叁维游戏引擎Torque向虚拟现实引擎的改造,以适用于开发叁维电力虚拟现实平台;重点介绍了基于Torque引擎的可视化特效建模和怎样实现虚拟对象的交互。其次,介绍了系统实现过程中数据库设计,解决了引擎本身不能与SQLServer数据库连接的问题。结合系统C/S模式,介绍了如何采用本地数据库和MD5加密方式保障本系统的数据安全。最后,详细地对电力安规虚拟交互培训系统的叁维可视化漫游、《安规》标准化操作、典型案例的叁维重现及培训管理和评估等四大功能进行了研究。提出了与培训系统对应的综合考核体系和评分标准,并进行了考核实测。此外,结合系统的特点,介绍如何从技术上实现考核的公正性。虚拟交互式的电力安规培训系统能够为员工提供一种具有沉浸感、交互性的身临其境的安全培训场景,使学员能够在没有任何危险的情况下,真切地参与到电力标准化操作中。这不仅有利于提高受训员工的电力安全操作意识,而且有利于规范学员的操作,从而避免因为人为失误而引起事故。

范长丽[4]2009年在《锅炉仿真培训系统》文中研究指明本课题来源于大庆油田特种作业安全培训中心模拟锅炉训练场的建设工程。为提高油田锅炉操作从业人员的技术素质,开发了这套锅炉仿真培训系统。本文以锅炉仿真培训为研究对象,运用工业锅炉运行工艺,根据当前集散控制系统的发展方向与形势,采用DOS、Borland C及FIX组态软件为开发工具,开发了一套全运行工况、全过程变量、精度适中、效果逼真直观的锅炉仿真培训系统。此系统实现操作人员培训中的仿真操作练习,通过逼真的声光设计和温度压力等数据显示,使受训人员有身临其境的感觉,提高锅炉操作技能水平,达到良好的培训效果。本文分析和研究了锅炉仿真培训系统的硬件系统的构成、基本原理和实物系统的基本组成;在开发过程中将复杂过程分割成相对独立的模块,分别建立模型,使系统可靠性大大增强;该仿真系统可再现满水、严重缺水、超压、汽水共腾等十余种事故现象,为培训人员提供了在运行锅炉上不可能实习和处理事故的机会,优化事故演习程序,增强锅炉操作人员在运行中对锅炉常见故障的处理能力;给出了操作技能评价规则和实现锅炉操作自动评价的解决方法;论述了该系统的难点、特点和实际应用情况及带来的经济社会效益。

罗正军[5]2005年在《电力营销智能培训仿真系统的研究与开发》文中认为随着我国改革开放的深入发展,电力工业正面临市场经济的大冲击,电力经营管理更需要科学完善,传统的管理模式,已经不能满足日益发展的电力市场的需要,对营销人员也提出更高的要求。电力营销人员的培训工作量大、时间紧迫。因此,应采用仿真技术和智能培训系统技术,将与用电营销有关的工作进行仿真,提高培训效率和效果。 第一步,本文介绍了电力营销智能培训仿真系统的设计目标和原则。 第二步,阐述了系统的安全设计,并对系统的总体设计和各组成部分的功能系统培训的内容和模型做出详细分析。在此基础上研究开发了电力营销培训仿真系统基础架构平台。 第叁步,叙述了电力营销智能培训仿真系统软总线的技术路线和技术实现;并对电力营销智能培训仿真系统数据整合层的组成做出说明。在工作流管理联盟给出的参考模型基础上,简化得到一个适合于电力营销培训仿真的流程管理系统模型。 第四步,介绍了培训仿真流程系统模型和数据库设计、培训仿真流程实现算法、柔性培训仿真流程原型的设计以及系统的设计。论文开发研究了电力营销智能培训仿真系统的培训计划管理子系统。 最后,着重介绍了个性化培训的实现方法、培训仿真智能化的实现方法、电力营销智能培训牵引策略。设计了电力营销智能培训仿真系统的培训考核子系统。 考虑到在电力营销培训过程中评估内容受多因素的综合影响、各因素对评估结果影响贡献的模糊性,培训考核实际是一个多层次的考核,把多级模糊综合评判算法应用到电力营销智能培训仿真系统评估之中。 本系统的研究与开发为电力营销培训工作提供了有力的工具。系统设计了培训仿真系统基础架构平台、培训仿真流程管理系统模型、个性化培训仿真系统。基于多级模糊综合评判算法的培训考核系统使整个系统结构智能化、培训过程智能化、培训考核智能化。研究的成果可为开发电力系统其它智能培训仿真系统提供有益的借鉴。

李向蔚[6]2012年在《高速铁路客运组织培训知识网络模型与应用系统框架研究》文中研究说明面对竞争激烈的旅客运输市场,高速铁路的建设与发展使我国铁路行业的核心竞争力得到了迅速提升,但要全面提高客运服务质量,必须进一步加强客运组织工作和人员素质培养,因为既有铁路锻炼出来的人才队伍素质很难满足高速铁路新技术、新设备、新标准的要求。培训是提升技能的重要方法,但我国高速铁路尚未形成一套完整的客运组织培训体系。如何高效的组织培训知识,建立标准化的培训知识体系,指导培训系统的研究开发,实现无差别,快速常态化的培训,全面提高从业人员的专业素质,已成为铁路部门急待解决的问题。本文针对新形势下我国高速铁路培训设施和培训系统相对落后的现状,对高速铁路客运组织培训中知识组织、知识培训计划、培训系统结构设计等问题进行了研究与探索,主要内容如下:1、根据高速铁路客运组织的主要内容与特点,进行了新形势下我国高速铁路客运组织培训的需求分析。2、应用岗位胜任力理论,对高速铁路客运组织主要工作岗位职责和作业流程进行了系统分析。建立了客运组织主要岗位胜任力模型和胜任力评价体系,得出影响岗位胜任力的主要因素,在此基础上建立了基于胜任力的培训知识体系。3、在客运组织知识体系分析的基础上,根据知识之间的关联关系,应用网络理论与方法进行知识组织研究。为满足培训系统自主性和智能化要求,运用广度优先搜索算法对岗位知识抽取问题进行了研究,采用改进加权拓扑排序算法对知识培训计划的制定方法进行了研究。4、结合目前高速铁路知识培训系统的现状和知识组织要求,进行了培训系统的框架设计,包括系统设计目标、功能模块、系统流程、整体框架和数据库设计,可以支持后续相应软件的开发。本文对我国高速铁路客运组织培训系统的研究进行了一些有益的尝试和探索,希望所得结论对实现岗位知识培训的智能化有参考作用,能为全国高速铁路客运组织系统的人才培训提供借鉴。

冯永岗[7]2013年在《列车驾驶仿真器操作评价系统的设计与开发》文中研究表明我国铁路事业经过最近几年的快速发展,取得了举世瞩目的成就。同时,由于铁路运力倍增所急需的高素质、有操纵经验的司乘人员的需求大大增加。为了满足当前铁路高素质司机的大量需求,进一步提高列车司机的驾驶水平和操作能力,我国研制并成功推广了列车驾驶仿真器培训系统,极大地改善了列车司机培训的效果。然而,在目前的列车驾驶仿真器培训系统研究工作中,考核评价体系及其计算机自动考核评价功能方面的研究较少。考核评价作为学员培训工作的重要环节没有得到足够的重视,目前只是利用教练员主观评分的方式进行有限指标的评分工作。这种人工主观评价方式劳动强度高,人为因素影响大,面对稍逊即逝的机车操作和司机行为无法做到每个都观察到,判断到。同时由于培训平台缺少评价系统,使用单位在进行司机训练考核中必须配备高水平的教练员,且需要研究制订出符合培训要求的评价指标体系。这对于用户单位来说是个麻烦的事情而且不利于用户的体验。因此单纯依靠人工评价的方式,使得客观、公正、全面、有效地的评价学员的真实操作水平变得困难。鉴于此,本论文旨在通过对以上问题的分析,对列车驾驶仿真器的操作评价系统进行研究开发。本系统结合了人工评价和计算机自动评价两种模式,发挥了人工思维解决抽象问题、主观问题的特长以及计算机解决逻辑问题的快速高效的特点“弱人工智能(Top-downAI)”,二者结合完成了列车驾驶仿真器司机操作的评价工作。本文所研究开发的列车驾驶仿真器操作评价系统,借鉴了系统评价理论的思想,总结并建立了评价指标体系,并采用几种不同的评价方法对属性为机器评价的指标进行了计算机自动评价。该系统作为列车驾驶仿真器培训平台的重要组成部分,可以监测学员的操作过程,对学员操作进行针对过程及结果的分类考核、同时可实现数据统计与分析等功能。本文主要研究的内容与研究成果如下:1:研究了评价系统体系理论知识,介绍了单指标评价法、层次分析法、模糊综合评价方法、专家评价法。并以此为基础,结合操作评价系统目的及指标体系的需求分析,总结了针对列车驾驶仿真器操作评价的评价体系,并对评价体系流程进行了设计。2:在需求分析的基础上,本论文对操作评价系统的软件结构以及子模块结构进行了设计,并对子模块的功能划分进行了分析。3:设计了与操作评价系统相适应的数据管理模块。主要包括操作记录数据订购及转储、评价规则数据库设计、内存数据结构管理设计叁方面的内容。4:设计了不同的评分方法解决不同类型指标的计算机自动评分问题。单指标评价方法主要用来解决基于操作结果的自动评分、基于逻辑序列的评价方法用来解决故障及非正常等逻辑操作性强的条目的自动评分、基于AHP的模糊综合评价方法用来解决优化操纵的自动评分。5:对操作评价系统进行了实现,并以实际学员模拟器实操训练的数据为基础,对本操作评价系统进行了准确性和实用性的验证。验证结果表明本系统达到了预期的设计要求。

张向民[8]2002年在《锅炉仿真培训系统的开发》文中进行了进一步梳理本论文以锅炉仿真培训系统为研究对象,运用工业锅炉运行工艺和计算机仿真技术,开发一套全运行工况、全过程变量、精度适中、界面逼真直观的锅炉仿真培训系统,本文完成的主要工作有: 1.结合目前通用的锅炉仿真培训器的基本模式,实物仿真系统与数字仿真系统并举设计开发一套新型的锅炉仿真培训器,它将复杂过程分割成相对独立的模块,分别建立模型,使系统可靠性大大增加。 2.在设备模型开发中,严格遵守物料平衡、能量平衡约束,首先从严谨的燃烧、传热、流体力学、空气动力学、控制工程等学科原理出发建立模型方程,进而运用数值分析和对实际运行现象的估计对模型方程进行简化和参数估计,实现了对锅炉全系统的全工况、全变量数字模拟。 3.在提交的锅炉仿真模型中,流程表达基于通用化工流程分类方法,并以面向对象的Visual C++类程组织模型数据和模型函数。 4.实物仿真系统运行的硬件环境的中心是教师指令台计算机。该计算机为一台工控PC,工控机经信号线与现场设备连接。 5.根据锅炉操作培训与考核的特点,设计了实物仿真系统的教师指令台运行软件、数字仿真系统的教师指令台运行软件、数字仿真系统的学员操作站软件、学员操作练习软件、考试成绩查看软件、以及用于生成这些软件运行格式数据的辅助工具软件(仪表定义软件、流程图组态软件、面版组态软件、评分规则编辑软件等)。 6.通过对锅炉操作特点和人评判操作水平过程的分析,总结出了操作目标、操作步骤、运行条件、报警、失误五类评分规则框架,并建立了规则录入、成绩记录和考试档案管理软件,实现了锅炉操作技能考核的自动化。

王峰[9]2007年在《基于WEB的化工仿真培训系统的研究与应用》文中进行了进一步梳理随着网络通信技术的飞速发展,互联网已经深入到社会的各个角落,对社会生活的各个方面都产生了深远的影响。借助互联网的力量发展基于WEB的仿真培训系统符合仿真培训系统的发展趋势,已经有许多科技工作者进行了一系列的研究,以探索各种基于WEB的仿真系统的开发和实现方法。石油化工行业由于其特殊性,各种仿真系统先后得到研发和实施,取得了很好的效果,对化工领域的发展做出了贡献。化工仿真培训系统的WEB化开发和实施,将给化工仿真培训系统带来新的发展机遇和开发思路。基于WEB的化工仿真培训系统,能够强化仿真培训系统的资源共享、减少不必要的重复性投资,将是下一代化工仿真培训系统的主要发展方向。基于WEB的化工仿真培训系统的开发,将有助于化工行业工作人员进行远程在线培训,以达到减少实际工作过程中的故障、提高工作效率、提高仿真培训系统的资源共享率、减少重复性投资、提高硬件和软件资源的利用效率等目的。本文研究、分析了基于WEB的化工仿真培训系统的开发方法,利用.NET平台技术和现在主流的WEB开发技术,结合传统的仿真系统数学建模,设计开发一个基于.NET平台的互联网化工仿真培训系统,同时系统使用动画制作和设计技术,使仿真的效果更加逼真。本文完成的系统主要分为工艺模型仿真、基础知识题库、仿真实训题库、学员培训、系统管理五大功能模块,这种设计使得系统结构清晰、容易维护及最大限度的发挥有限资源的作用。另外设计仿真培训系统的过程中,兼顾了对生产过程动态特性的仿真和对工作站操作界面的仿真这两点,能够得到相当接近实际的仿真效果。

乔程程[10]2013年在《化工过程人员操作评价方法研究》文中指出随着科学技术日新月异的发展和计算机的广泛应用,计算机仿真培训系统越来越被逐渐向大型化、复杂化和自动化方向发展的过程工业所青睐。计算机仿真培训系统能够模拟真实工业过程中的开停车、正常运行和事故状态等现象,可实时监控被控对象的各种特性和参数变化等,不用投料,没有危险,不受外界条件的限制,具有高效率和高效益。评分系统是仿真培训系统中必不可少的组成部分,完善的评分系统不仅能够对学员的操作进行准确的评价,也能对学员应对事故的能力进行检验,并能对学员的操作进行指导。本课题针对评分系统中考核不方便和考核有失客观和公正性等问题,提出了一种立足于过程的评价方法,能够高效快速并准确的对操作人员的操作进行评价。以某锅炉供热仿真系统为研究对象,依照标准操作规程,对锅炉仿真系统设备进行多次操作并根据记录下影响操作评价的数据,并进行分析,深入研究了影响操作结果的多种因素,包括对操作步骤、操作质量和操作失误引发的报警等,根据这些评分指标建立了合理的评分规则。本文利用模糊专家系统理论,建立了评分所需模糊知识库,并以正向推理方式,实现了供热锅炉仿真培训系统中成绩自动评定系统。经过试验,作为仿真培训系统的重要组成部分,此评分系统可以监测学员的操作过程,对操作结果进行准确的评估,并对操作失误进行指导。此成绩自动评定系统具有广泛的应用前景。

参考文献:

[1]. 仿真培训中学员操作技能评价模型与自动评价系统研究[D]. 王勇. 华北电力大学(河北). 2002

[2]. 基于激励式仿真技术的热工培训系统研究与开发[D]. 郭姗姗. 华北电力大学. 2015

[3]. 电力安规虚拟交互培训系统研究与设计[D]. 汪会财. 湖南大学. 2012

[4]. 锅炉仿真培训系统[D]. 范长丽. 大庆石油学院. 2009

[5]. 电力营销智能培训仿真系统的研究与开发[D]. 罗正军. 湖南大学. 2005

[6]. 高速铁路客运组织培训知识网络模型与应用系统框架研究[D]. 李向蔚. 北京交通大学. 2012

[7]. 列车驾驶仿真器操作评价系统的设计与开发[D]. 冯永岗. 西南交通大学. 2013

[8]. 锅炉仿真培训系统的开发[D]. 张向民. 浙江大学. 2002

[9]. 基于WEB的化工仿真培训系统的研究与应用[D]. 王峰. 浙江大学. 2007

[10]. 化工过程人员操作评价方法研究[D]. 乔程程. 北京化工大学. 2013

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