專利名稱：一種測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)三維仿真培訓(xùn)領(lǐng)域，具體涉及一種測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置。
背景技術(shù)：
眾所周知，電力操作是一項(xiàng)專業(yè)性強(qiáng)、技術(shù)含量高、安全措施嚴(yán)格、作業(yè)工況復(fù)雜的工作，由于電力操作不規(guī)范等影響因素，致使近年來電力企業(yè)人員的死傷人數(shù)逐年增加。因此，保證電力系統(tǒng)操作人員的人身生命安全已經(jīng)成為了目前中國電力部門的一項(xiàng)首要任務(wù)，這就要求各電力部門在生產(chǎn)活動(dòng)中必須不斷加強(qiáng)員工的安全培訓(xùn)，以改善現(xiàn)有窘狀。進(jìn)一步分析電力企業(yè)的人身死亡事故，發(fā)現(xiàn)主要?dú)w責(zé)于人因，人的因素是系統(tǒng)安全中的起始者、維護(hù)者和終結(jié)者，其最具能動(dòng)性，同時(shí)又表現(xiàn)出了極大的不穩(wěn)定性。因此，電力操作員工必須具備相應(yīng)生理、心理素質(zhì)和技能水平，才能勝任工作任務(wù)。目前，根據(jù)國家及電力行業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)電力企業(yè)已初步建立安全培訓(xùn)制度和生理檢測指標(biāo)。員工安全培訓(xùn)的主要途徑有二:一是通過舉辦多種形式的培訓(xùn)班、學(xué)習(xí)班、研討班等對員工進(jìn)行安全教育，例如員工幫助計(jì)劃；二是建立專業(yè)培訓(xùn)基地，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、媒體互動(dòng)技術(shù)等仿真操作的方式進(jìn)行培訓(xùn)演練。但是，上述兩種培訓(xùn)方法通常需要投入大量的人力與財(cái)力，且高成本的投入并沒有帶來相應(yīng)的安全回報(bào)。究其原因在于:現(xiàn)有的安全培訓(xùn)只注重技能行為培訓(xùn)，而忽略了員工安全心理特別是安全認(rèn)知心理及其對于行為的影響作用。員工幫助計(jì)劃，是為員工設(shè)置的一套系統(tǒng)、長期的援助與福利項(xiàng)目，通過專業(yè)人員對員工提供專業(yè)指導(dǎo)、培訓(xùn)、咨詢幫助員工解決各種心理和行為問題；通過制定心理健康手冊，或舉辦名家講堂、系列講座，或采用心理咨詢等疏導(dǎo)手段，緩解員工心理壓力，促進(jìn)身心健康，提升生活品質(zhì)。但·是，該方式的缺陷在于:①心理咨詢與電力操作工種的關(guān)聯(lián)度不高，較難被一線員工接受，因此普及性和接受性較差；②心理咨詢不等于心理安全咨詢，因?yàn)樾睦碜稍儙煵⒉皇前踩珜＜?，所以他們通常僅限于解決心理問題，很難評估安全重要性，因此無法有效提升員工的安全能力；③由于個(gè)人心理問題的不同，使得咨詢建議的可重復(fù)性幾乎為零，因此心理疏導(dǎo)的效率就大大降低了。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，其高精度的三維模型建立，使得虛擬場景與真實(shí)場景完全相同，同時(shí)還可以通過三維頭盔來增強(qiáng)臨場感。這種虛擬技術(shù)使得視野物體隨著人的移動(dòng)和變化，比較符合人在現(xiàn)實(shí)中的訓(xùn)練效果。但是，這種技術(shù)的缺點(diǎn)在于:互動(dòng)操作性較差，只能做場景漫游，同時(shí)三維配套軟件的開發(fā)周期長、投入大、實(shí)用性不強(qiáng)。媒體互動(dòng)技術(shù)拓寬了安全培訓(xùn)的模式，相比于傳統(tǒng)教學(xué)模式更為生動(dòng)有趣，激發(fā)員工接受安全教育的主觀能動(dòng)性，而且視頻影音的理解力明顯優(yōu)于書本或課堂講解，更有利于理解吸收。然而，從培訓(xùn)總體效果而言，培訓(xùn)技術(shù)的提升并不能解決培訓(xùn)內(nèi)容缺失的先天問題，尤其是員工安全心理方面的培訓(xùn)一直缺少體系化的教育內(nèi)容，僅僅介紹安全心理相關(guān)的名稱與特征等定義，對于安全心理的促進(jìn)并無顯著效果；且由于網(wǎng)絡(luò)化程度較低，致使對于培訓(xùn)結(jié)果的反饋基本沒有。申請?zhí)枮?00810039853.0的中國發(fā)明專利申請(申請日2008.06.30，發(fā)明名稱為《一種500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)》)公開了一種500千伏變電站模擬仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，具有二次設(shè)備全三維仿真、自動(dòng)化設(shè)備全三維仿真和微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真這三種功能，通過使用OPEN-GL(Open GraphicsLibrary開放式圖形程序接口)的三維技術(shù),將整個(gè)變電站系統(tǒng)的二次設(shè)備進(jìn)行巡視、檢查均可以進(jìn)行操作，更可對變電站內(nèi)自動(dòng)化設(shè)備如前置機(jī)、測控單元等自動(dòng)化設(shè)備無仿真模擬，同時(shí)設(shè)置微機(jī)五防監(jiān)視系統(tǒng)仿真。該技術(shù)的不足之處在于:①無法多人、多角色聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行模擬操作；②仿真特征沒有考慮人的認(rèn)知特性，規(guī)避了注意力、記憶力等在現(xiàn)實(shí)操作中的模式特點(diǎn)。專利號為ZL201010190448.6的中國發(fā)明專利(申請日2010.05.28，發(fā)明名稱為《帶電作業(yè)臺(tái)式仿真培訓(xùn)系統(tǒng)及方法》)公開了一種帶電作業(yè)臺(tái)式仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用通過廣域網(wǎng)連接的數(shù)據(jù)服務(wù)器和臺(tái)式訓(xùn)練機(jī)，數(shù)據(jù)服務(wù)器安裝有服務(wù)器管理系統(tǒng)，服務(wù)器管理系統(tǒng)具有多個(gè)管理模塊；帶電作業(yè)的培訓(xùn)分為單人訓(xùn)練模式和網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)模式，網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)模式采用多臺(tái)臺(tái)式訓(xùn)練機(jī)進(jìn)行技術(shù)局服務(wù)通過廣域網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)行。該技術(shù)的不足之處在于:①應(yīng)用范圍局限，僅適用于帶電作業(yè)的仿真培訓(xùn)，無法通用于各種電力操作作業(yè)崗位單一，無法劃分 不同帶電作業(yè)人員的崗位等級，更不能進(jìn)行與不同工種相對應(yīng)的仿真培訓(xùn)。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)都具有無法解決安全心理認(rèn)知培訓(xùn)的共性技術(shù)缺陷；因此，如何選擇一種能夠綜合考慮人的安全心理與操作行為的培訓(xùn)系統(tǒng)裝置，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前急需解決的技術(shù)難題，這對于改善目前的安全培訓(xùn)窘狀、降低電力操作人員的傷亡率無疑是極為有益的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，該系統(tǒng)將人的安全認(rèn)知心理評價(jià)獨(dú)創(chuàng)性的運(yùn)用于本裝置，集認(rèn)知心理培訓(xùn)與考核、安全心理評估與咨詢、電力運(yùn)行仿真操作于一體，解決了上述背景技術(shù)中所提到的相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:本實(shí)用新型提供的一種測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)集線器和培訓(xùn)終端機(jī)，數(shù)據(jù)服務(wù)器和培訓(xùn)終端機(jī)各自與網(wǎng)絡(luò)集線器光纜相連，數(shù)據(jù)服務(wù)器安裝有服務(wù)器管理系統(tǒng)，培訓(xùn)終端機(jī)包括一帶有操作臺(tái)的機(jī)柜，機(jī)柜的上部設(shè)有觸摸顯示屏，下部連接有若干腳踏板；操作臺(tái)的兩端分別安裝有用于仿真操作模塊的手柄和調(diào)度電話，操作臺(tái)上還放置有三維頭盔、觸控筆。優(yōu)選的技術(shù)方案中，機(jī)柜內(nèi)設(shè)有信號傳輸端，信號傳輸端與網(wǎng)絡(luò)集線器光纜相連。網(wǎng)絡(luò)集線器主要用來實(shí)現(xiàn)多個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)中起到數(shù)據(jù)接收、地址過濾與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的作用。更確切的說，本實(shí)用新型通過網(wǎng)絡(luò)集線器，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)服務(wù)器與培訓(xùn)終端機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換，以滿足各項(xiàng)仿真作業(yè)任務(wù)的要求。優(yōu)選的技術(shù)方案中，操作臺(tái)上設(shè)有鍵盤鼠標(biāo)，鍵盤鼠標(biāo)可用于替代觸控筆，對觸摸顯示屏進(jìn)行培訓(xùn)、測試、評估等子模塊的操作；也可用于替代操作手柄的部分功能，對仿真系操作模塊中的人物進(jìn)行具體的指令操作。優(yōu)選的技術(shù)方案中，觸摸顯示屏的上檐安裝有攝像頭，攝像頭采用人臉識別技術(shù)，通過紅外人臉識別可便捷登陸各個(gè)模塊，進(jìn)行科目訓(xùn)練。優(yōu)選的技術(shù)方案中，操作臺(tái)上開有用于放置觸控筆的凹槽，防止觸控筆滑落操作臺(tái)受損。優(yōu)選的技術(shù)方案中，機(jī)柜的側(cè)部固定有用于放置三維頭盔的存放箱，三維頭盔是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的高科技結(jié)晶，通常價(jià)格不菲，使用靈敏度高，通過專箱專放的方式，避免了三維頭盔的使用磨損，能夠有效延長設(shè)備使用壽命。優(yōu)選的技術(shù)方案中，腳踏板為三個(gè)。本實(shí)用新型中，觸摸顯示屏可以完成用戶登陸、培訓(xùn)模式選擇、培訓(xùn)項(xiàng)目選擇、資料查詢操作、理論考試操作、安全心理自我測評和管理員操作等；觸控筆、觸摸顯示屏配合使用，能夠顯著提高觸控效率；踏板、觸摸顯示屏配合使用，進(jìn)行部分認(rèn)知心理項(xiàng)目的培訓(xùn)與測試；三維頭盔、手柄、調(diào)度電話配合使用，進(jìn)行電力運(yùn)行的仿真操作；三維頭盔能夠生成虛擬現(xiàn)實(shí)的三維立體培訓(xùn)效果，具有很強(qiáng)的沉浸感，仿真畫面也同時(shí)在觸摸顯示屏上出現(xiàn)，只是立體感較弱；調(diào)度電話能夠 根據(jù)仿真內(nèi)容傳達(dá)調(diào)度命令，在多人協(xié)同聯(lián)網(wǎng)仿真操作中，可以用于傳遞調(diào)度命令。本實(shí)用新型中，數(shù)據(jù)服務(wù)器安裝有服務(wù)器管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由培訓(xùn)考核模塊、評估咨詢模塊、仿真操作模塊、管理員操作模塊這四部分組成，各模塊的工作原理說明具體如下:(I)培訓(xùn)考核模塊:受訓(xùn)者通過輸入工號工種，借助培訓(xùn)終端機(jī)登陸該模塊，在觸摸屏中選擇相應(yīng)的子模塊進(jìn)行培訓(xùn)或測試，可通過觸控筆輸入，也可通過鍵鼠輸入。培訓(xùn)考核模塊由認(rèn)知心理理論培訓(xùn)子模塊、認(rèn)知心理項(xiàng)目培訓(xùn)子模塊和綜合測試子模塊組成，點(diǎn)擊認(rèn)知心理理論培訓(xùn)子模塊，培訓(xùn)方式包括多媒體教學(xué)和相關(guān)知識點(diǎn)教材閱讀，受訓(xùn)者根據(jù)自身需要可以直接點(diǎn)選相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行培訓(xùn)，也可以通過向?qū)Ｊ?，按照教材系統(tǒng)學(xué)習(xí)；點(diǎn)擊認(rèn)知心理項(xiàng)目培訓(xùn)子模塊，能進(jìn)入認(rèn)知心理項(xiàng)目的各單項(xiàng)心理培訓(xùn)，單項(xiàng)心理培訓(xùn)是實(shí)體心理儀器的單人軟件仿真，受訓(xùn)者可以閱讀各心理項(xiàng)目培訓(xùn)指導(dǎo)語來了解仿真儀器的工作模式和使用；當(dāng)培訓(xùn)學(xué)習(xí)結(jié)束后，受訓(xùn)者可進(jìn)入綜合測試子模塊(水平較高者，也可不經(jīng)過培訓(xùn)學(xué)習(xí)，直接選擇進(jìn)入綜合測試子模塊)，進(jìn)入綜合測試子模塊時(shí)系統(tǒng)就開始自動(dòng)計(jì)時(shí)，受訓(xùn)者綜合使用觸摸屏、觸控筆、腳踏板和鍵鼠進(jìn)行考核，考核采用電子試卷、系統(tǒng)自動(dòng)評分的方式進(jìn)行。綜合測試的過程概述如下:首先進(jìn)行認(rèn)知心理理論考試，每頁出現(xiàn)三個(gè)題目，受訓(xùn)者選擇正確的選項(xiàng)，只可對本頁面的答題結(jié)果進(jìn)行修改，點(diǎn)選下一頁后不能對前頁答題進(jìn)行更正。在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成答題后，可點(diǎn)擊交卷，確認(rèn)交卷后屏幕會(huì)進(jìn)入考試間隔3分鐘時(shí)間，播放音樂和風(fēng)景圖片，并進(jìn)行計(jì)時(shí)。隨后進(jìn)入認(rèn)知心理測試，受訓(xùn)者根據(jù)指導(dǎo)語，來完成各單項(xiàng)的認(rèn)知心理項(xiàng)目測試。各單項(xiàng)項(xiàng)目均根據(jù)現(xiàn)實(shí)心理測試仿真，具有時(shí)間限制或次數(shù)限制。全部考核結(jié)束后，確認(rèn)提交，并可立即查閱結(jié)果，理論考試包括總分、答錯(cuò)試題、正確答案等結(jié)果，項(xiàng)目測試則包括各項(xiàng)成績、對應(yīng)等級等結(jié)果。培訓(xùn)考核模塊中，認(rèn)知心理理論培訓(xùn)子模塊、認(rèn)知心理項(xiàng)目培訓(xùn)子模塊這兩部分可隨時(shí)使用，且無培訓(xùn)時(shí)間限制；綜合測試子模塊只能有限次使用，且兩次測試須間隔三個(gè)月，特殊情況下由管理員開放權(quán)限后才能使用；綜合測試子模塊的考核成績以個(gè)人數(shù)據(jù)的形式與工號對應(yīng)存儲(chǔ)于培訓(xùn)考核模塊的數(shù)據(jù)庫中。本模塊根據(jù)受訓(xùn)者的崗位信息，能夠自動(dòng)選擇不同的試題庫和認(rèn)知心理項(xiàng)目進(jìn)行培訓(xùn)或測試。(2)評估咨詢模塊:由安全心理自我評估子模塊、安全心理在線咨詢子模塊組成，自我評估通過單機(jī)操作，在線咨詢通過網(wǎng)絡(luò)操作。受訓(xùn)者可以選擇通過工號進(jìn)入安全心理自我評估子模塊，評估結(jié)果存儲(chǔ)在個(gè)人數(shù)據(jù)中。安全心理自我評估子模塊由多個(gè)心理問卷組成，綜合了人格評估、情緒評估、壓力評估、疲勞評估、安全文化評估、安全應(yīng)力評估、安全認(rèn)知能力評估等內(nèi)容；受訓(xùn)者可選擇一個(gè)或多個(gè)問卷進(jìn)行自我評估，但是三個(gè)月內(nèi)必須完成所有自我評估。評估結(jié)果將以安全心理評估報(bào)告的形式自動(dòng)生成，并針對評估結(jié)果提出注意事項(xiàng)和改進(jìn)建議，若發(fā)現(xiàn)心理評估值達(dá)到警戒值的受訓(xùn)者，報(bào)后臺(tái)管理人員，管理人員可根據(jù)情況，對其重點(diǎn)關(guān)注或要求其進(jìn)行心理咨詢。完成安全心理自我評估報(bào)告后，受訓(xùn)者可登陸在線心理咨詢室，以匿名方式與安全心理專家進(jìn)行咨詢交流，交流可以一對一，也可以多人討論專家建議的方式進(jìn)行，也可直接向系統(tǒng)預(yù)約安全心理咨詢師進(jìn)行專業(yè)咨詢。(3)仿真操作模塊:這是發(fā)明人基于三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和安全心理行為理論獨(dú)創(chuàng)的、僅用于電力運(yùn)行的仿真操作模塊，由單人單機(jī)仿真作業(yè)子模塊、多人協(xié)同聯(lián)網(wǎng)仿真作業(yè)子模塊組成，即仿真操作分為單人培訓(xùn)和網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)兩種作業(yè)形式:單人培訓(xùn)采用單臺(tái)培訓(xùn)終端機(jī)結(jié)合數(shù)據(jù)服務(wù)器進(jìn)行，網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)則采用多臺(tái)培訓(xùn)終端機(jī)結(jié)合數(shù)據(jù)服務(wù)器，在局域網(wǎng)互聯(lián)進(jìn)行多人多崗位的協(xié)同變電運(yùn)行的仿真操作。如果是單人作業(yè)，受訓(xùn)者進(jìn)入子模塊后選擇特定的崗位，佩戴三維頭盔進(jìn)入虛擬現(xiàn)實(shí)，三維頭盔所呈現(xiàn)圖像同時(shí)也顯現(xiàn)于觸摸顯示屏。受訓(xùn)者運(yùn)用手柄，根據(jù)培訓(xùn)要求完成各種情況下的仿真操作。如果是 協(xié)同作業(yè)，受訓(xùn)者根據(jù)自己所選的培訓(xùn)崗位，協(xié)同聯(lián)機(jī)的其他受訓(xùn)者共同完成培訓(xùn)項(xiàng)目。作業(yè)過程中，可以通過觸摸屏和鍵鼠來完成操作，也可以通過手柄來完成操作。完成仿真作業(yè)任務(wù)后，系統(tǒng)將會(huì)對整個(gè)作業(yè)過程進(jìn)行錄像回放，對操作進(jìn)行評分并指出待改進(jìn)的操作細(xì)節(jié)，并按照認(rèn)知科學(xué)安全原則對操作過程中的不安全行為進(jìn)行分析，以及對問題提出改進(jìn)意見，達(dá)到優(yōu)化安全操作的目的。(4)管理員操作模塊:管理員以預(yù)先設(shè)定的管理員身份登陸本模塊，分為用戶信息管理子模塊和模塊數(shù)據(jù)管理子模塊。進(jìn)入用戶管理界面(即用戶信息管理子模塊)，對受訓(xùn)者的注冊信息進(jìn)行修改和刪除操作，并可查詢培訓(xùn)人員的所培訓(xùn)項(xiàng)目的相關(guān)信息，包括培訓(xùn)項(xiàng)目、培訓(xùn)時(shí)間、培訓(xùn)次數(shù)、培訓(xùn)成績、培訓(xùn)錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)、培訓(xùn)改進(jìn)意見等。進(jìn)入模塊數(shù)據(jù)管理子模塊，可以看到如下三個(gè)管理界面:a.進(jìn)入針對培訓(xùn)考核模塊中的培訓(xùn)、考核項(xiàng)目管理界面，對培訓(xùn)、考核項(xiàng)目進(jìn)行添力口、更新和刪除操作。b.進(jìn)入針對評估咨詢模塊中的安全心理評估咨詢管理界面，對評估自測信息進(jìn)行查詢，包括對心理異常嚴(yán)重的受訓(xùn)者進(jìn)行跟蹤評估，對安全心理咨詢師預(yù)約情況的查詢、修改、刪除操作。必要時(shí)安全心理咨詢師可以管理員身份登陸在線心理咨詢室，進(jìn)行在線坐診。c.進(jìn)入針對仿真操作模塊中的網(wǎng)絡(luò)管理界面，組織多人聯(lián)合變電運(yùn)行仿真操作，查看、修改仿真操作數(shù)據(jù)庫和受訓(xùn)者仿真操作情況。同現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):培訓(xùn)考核模塊，克服了現(xiàn)有的安全培訓(xùn)重視操作、忽略安全心理的缺陷，通過對安全心理的培訓(xùn)測試，將安全認(rèn)知能力融入實(shí)際操作中，逐步提高操作人員的安全水平；并且根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行等級細(xì)分，以便于人員認(rèn)知心理的多層次甄選，借此劃分不同的崗位等級。評估咨詢模塊，讓受訓(xùn)者對自己的安全心理情況實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)了解，并可根據(jù)評估結(jié)果生成安全心理診斷報(bào)告；一對一的在線咨詢，可以打消受訓(xùn)者個(gè)人隱私暴露的顧慮，有效加強(qiáng)心理疏導(dǎo)，提高受訓(xùn)人員的主動(dòng)參與度。仿真操作模塊，通過使用三維頭盔，使得仿真操作立體感強(qiáng)，現(xiàn)場效果逼真，并能通過動(dòng)作追蹤系統(tǒng)記錄受訓(xùn)人員的培訓(xùn)動(dòng)作，經(jīng)安全認(rèn)知分析其動(dòng)作特點(diǎn)，提出改進(jìn)方案；采用單機(jī)或聯(lián)網(wǎng)方式進(jìn)行仿真訓(xùn)練，可單人也可多人協(xié)同模擬；手柄式的操作，手感強(qiáng)、訓(xùn)練樂趣聞。總之，本實(shí)用新型提供的一種測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，以三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，其他多媒體手段為輔助，以電力企業(yè)操作員工各個(gè)工種為受訓(xùn)對象，系統(tǒng)涵蓋認(rèn)知心理培訓(xùn)與考核、安全心理評估與咨詢、電力運(yùn)行仿真操作等子模塊內(nèi)容，科學(xué)實(shí)用、操作簡便，能夠有效提升受訓(xùn)人員的安全能力，安全培訓(xùn)效果顯著；多模式的仿真操作，能夠兼顧電力運(yùn)行的各種工種崗位，通用性強(qiáng)。而且，使用本實(shí)用新型提供的仿真培訓(xùn)裝置，其培訓(xùn)方 法具有系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性，能夠?qū)踩睦砝碚撆c操作工作有效結(jié)合起來，培訓(xùn)效果顯著。

圖1為本實(shí)用新型測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置的連接示意圖。圖2為圖1中培訓(xùn)終端機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖1中數(shù)據(jù)服務(wù)器的服務(wù)器管理系統(tǒng)各子模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，包括了三個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器1，一個(gè)網(wǎng)絡(luò)集線器2和六個(gè)培訓(xùn)終端機(jī)3，數(shù)據(jù)服務(wù)器I和培訓(xùn)終端機(jī)3各自與網(wǎng)絡(luò)集線器2光纜相連。根據(jù)實(shí)際情況，數(shù)據(jù)服務(wù)器1、培訓(xùn)終端機(jī)3的個(gè)數(shù)可以增加或刪減，只要滿足本系統(tǒng)各項(xiàng)任務(wù)的操作要求即可。如圖2所示，培訓(xùn)終端機(jī)3包括一帶有操作臺(tái)302的機(jī)柜301，機(jī)柜301的前上部正中處安裝有觸摸顯示屏303，觸摸顯示屏303的上檐安裝有攝像頭304，機(jī)柜301的前下部連接有三個(gè)腳踏板305 ;機(jī)柜301內(nèi)連接有信號傳輸端306，信號傳輸端306與網(wǎng)絡(luò)集線器2通過光纜相連；機(jī)柜301的右側(cè)固定有存放箱307，存放箱307用于放置三維頭盔308等物件，存放箱307還可以內(nèi)嵌固定于機(jī)柜301，使得培訓(xùn)終端機(jī)3的整體外形美觀不會(huì)有突兀感，且不占用多余使用空間。操作臺(tái)302的左端安裝有調(diào)度電話309，右端安裝有手柄310 ;在操作臺(tái)302上、調(diào)度電話309與手柄310之間放置有鍵盤鼠標(biāo)311,鍵盤鼠標(biāo)311通過數(shù)據(jù)線與機(jī)柜301相連接。在操作臺(tái)302上、鍵盤鼠標(biāo)311的前方處開有凹槽，凹槽內(nèi)放置有觸控筆312。如圖3所示，數(shù)據(jù)服務(wù)器I的服務(wù)器管理系統(tǒng)由下述四個(gè)模塊組成:培訓(xùn)考核模塊101，用于培訓(xùn)和考核安全認(rèn)知與認(rèn)知心理基礎(chǔ)知識和認(rèn)知心理項(xiàng)目，該模塊由認(rèn)知心理理論培訓(xùn)子模塊、認(rèn)知心理項(xiàng)目培訓(xùn)子模塊和綜合測試子模塊組成；評估咨詢模塊102，用于受訓(xùn)者對自己安全心理狀況的評估、安全心理咨詢的預(yù)約及在線咨詢，該模塊由安全心理自我評估子模塊、安全心理在線咨詢子模塊組成；仿真操作模塊103，用于受訓(xùn)者單人或聯(lián)機(jī)的電力運(yùn)行仿真運(yùn)行操作，該模塊由單人單機(jī)仿真作業(yè)子模塊、多人協(xié)同聯(lián)網(wǎng)仿真作業(yè)子模塊組成；管理員操作模塊104，用于管理員對用戶信息和各模塊的數(shù)據(jù)信息的查詢、修改、添加、刪除，該模塊由用戶信息管理子模塊、模塊數(shù)據(jù)管理子模塊組成。本實(shí)用新型提供的一種測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，各模塊的工作過程具體如下:(I)培訓(xùn)考核模塊101，包括如下步驟:受訓(xùn)人員通過鍵盤鼠標(biāo)311、觸摸顯示屏303輸入工號和崗位信息，或通過攝像頭304的人臉識別技術(shù)登陸本模塊，并選擇培訓(xùn)的種類。培訓(xùn)種類分為認(rèn)知心理理論培訓(xùn)和認(rèn)知心理項(xiàng)目培訓(xùn)。 選擇認(rèn)知心理理論培訓(xùn)子模塊，子模塊內(nèi)容包括安全心理學(xué)教材匯編、安全認(rèn)知能力理論及影響方式，安全認(rèn)知行為糾正技術(shù)，作業(yè)指導(dǎo)書、專家講座和最新研究成果([注]專家講座和最新研究成果是指通過安全心理專家認(rèn)可的，通過合法途徑收集、采集、編輯的技術(shù)資料)等資料信息，并采用文字、語音、視頻、動(dòng)畫等多種方式對資料進(jìn)行表現(xiàn)，可供受訓(xùn)人員選擇學(xué)習(xí)。如果使用培訓(xùn)向?qū)Ｊ?，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容系統(tǒng)完成培訓(xùn)，并且會(huì)自動(dòng)記錄學(xué)習(xí)進(jìn)程，受訓(xùn)人員下次登陸便可以從上次中斷處繼續(xù)學(xué)習(xí)。選擇認(rèn)知心理項(xiàng)目培訓(xùn)子模塊，則可通過文字、視頻了解到心理測試的原理、測試內(nèi)容，軟件仿真測試的具體形式。并可以通過觸摸屏303、鍵盤鼠標(biāo)311、觸控筆312、腳踏板305,來熟悉并練習(xí)安全認(rèn)知心理項(xiàng)目的測試。子模塊內(nèi)容包括了注意力、記憶里、思維力、觀察力、預(yù)想力和安全職業(yè)能力這六方面，參照心理實(shí)驗(yàn)軟件化后得到，并請相關(guān)安全專家進(jìn)行了測試結(jié)果的等級劃分。培訓(xùn)無時(shí)間限制，且培訓(xùn)結(jié)果不存入本模塊的數(shù)據(jù)庫中。培訓(xùn)結(jié)束后，受訓(xùn)人員也可選擇綜合測試子模塊則進(jìn)行安全認(rèn)知考核，點(diǎn)擊子模塊進(jìn)入考試界面，系統(tǒng)開始計(jì)時(shí)?？荚嚪譃槔碚摽荚嚺c項(xiàng)目測試兩部分，理論考試設(shè)有安全認(rèn)知理論考試題庫，系統(tǒng)自動(dòng)按照一定比例、隨機(jī)抽取前述六方面的知識點(diǎn)形成試題。受訓(xùn)人員利用輸入設(shè)備進(jìn)行正確選項(xiàng)的選擇，在規(guī)定時(shí)間完成理論部分考試后點(diǎn)擊提交，并確認(rèn)交卷。交卷后經(jīng)短暫休息間隔，進(jìn)入項(xiàng)目測驗(yàn)，受訓(xùn)人員綜合使用觸摸屏303、觸控筆312、腳踏板305和鍵盤鼠標(biāo)311進(jìn)行測驗(yàn)。完成全部考試項(xiàng)目后，考試成績將會(huì)保存在本模塊的數(shù)據(jù)庫中，其中理論考試包括總分、答錯(cuò)試題、正確答案等結(jié)果，項(xiàng)目測試則包括各項(xiàng)成績、對應(yīng)等級等結(jié)果。(2)評估咨詢模塊102，包括如下步驟:受訓(xùn)人員登陸本模塊，選擇安全心理自我評估子模塊，點(diǎn)擊進(jìn)入后進(jìn)行心理問卷的填寫，填寫完畢后提交，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給出評估結(jié)果，并根據(jù)評估結(jié)果給出注意事項(xiàng)和改進(jìn)建議供受訓(xùn)人員查看，評估結(jié)果與改進(jìn)建議會(huì)存入本模塊的數(shù)據(jù)庫中。安全心理自我評估子模塊的內(nèi)容采用已經(jīng)成熟的心理問卷，并根據(jù)權(quán)重計(jì)分，問卷包括了人格評估、情緒評估、壓力評估、疲勞評估、安全認(rèn)知能力評估、安全文化評估、安全應(yīng)力評估等。評估結(jié)果中，如果人格評估出現(xiàn)了事故傾向人格特征，則系統(tǒng)會(huì)提醒評估對象注意，并報(bào)管理員；情緒評估、壓力評估、疲勞評估、安全認(rèn)知能力評估，數(shù)據(jù)庫預(yù)設(shè)了問卷各維度得分等級與改進(jìn)建議，評估結(jié)果對應(yīng)相應(yīng)的等級自動(dòng)生成改進(jìn)建議，如果達(dá)到評估的危險(xiǎn)值則會(huì)高亮提醒評估對象并報(bào)管理員；安全文化評估、安全應(yīng)力評估是針對組織安全心理情況的隱形調(diào)查問卷，隱形問卷的題目是拆分后插入其他問卷中，評估對象在做其他問卷時(shí)已經(jīng)勾選了答案，數(shù)據(jù)庫會(huì)自動(dòng)記錄，評估結(jié)果不對評估對象公布，只有以管理員身份登錄時(shí)才能夠看到。選擇安全心理在線心理咨詢子模塊，在線心理咨詢室如果處于開放狀態(tài)，則可以匿名方式與安全心理專家進(jìn)行咨詢交流，交流可以一對一單獨(dú)進(jìn)行，也可以用多人討論、專家建議的方式進(jìn)行。在線心理咨詢室如果處于關(guān)閉狀態(tài)，則可以通過提交預(yù)約請求的方式進(jìn)行咨詢交流，預(yù)約請求填寫時(shí)可自主選擇咨詢時(shí)間、咨詢方式、匿名或?qū)嵜裙催x項(xiàng)。(3)仿真操作模塊103，包括如下步驟:受訓(xùn)人員登陸后，可選擇單人單機(jī)仿真作業(yè)子模塊或多人協(xié)同聯(lián)網(wǎng)仿真作業(yè)子模塊。任意點(diǎn)擊其中一個(gè)子模塊，進(jìn)入后創(chuàng)建模擬的角色、操作崗位等，并佩戴好三維頭盔308，進(jìn)入虛擬 現(xiàn)實(shí)場景。受訓(xùn)人員通過操作手柄310來控制人物行動(dòng)，根據(jù)場景模擬情況進(jìn)行針對性的仿真操作，并通過使用調(diào)度電話309來收發(fā)調(diào)度命令，場景模擬根據(jù)典型變電站制作。當(dāng)進(jìn)行多人協(xié)同聯(lián)網(wǎng)仿真作業(yè)時(shí)，培訓(xùn)終端機(jī)3和數(shù)據(jù)服務(wù)器2之間組網(wǎng)連接，一人對映一臺(tái)培訓(xùn)終端機(jī)3，由一臺(tái)培訓(xùn)終端機(jī)3創(chuàng)建主機(jī)，其他培訓(xùn)終端機(jī)3聯(lián)網(wǎng)加入。受訓(xùn)人員在完成仿真操作后，系統(tǒng)將給出整個(gè)自己操作過程的全錄像回放，并根據(jù)安全認(rèn)知與行為的原理對操作中需要改進(jìn)的地方提出建議，生成建議報(bào)告。建議報(bào)告會(huì)存儲(chǔ)在本模塊的數(shù)據(jù)庫中。值得注意的是，安全心理專家對于運(yùn)行操作中各關(guān)鍵崗位的關(guān)鍵步驟中的認(rèn)知心理能力轉(zhuǎn)換、使用情況所帶來的行為特征進(jìn)行量化，形成行為數(shù)據(jù)庫。然后通過與受訓(xùn)人員在仿真操作中關(guān)鍵點(diǎn)動(dòng)作的特征的比對，以判定是否達(dá)到安全要求，如不達(dá)到要求則生成建議報(bào)告。例如，在倒閘操作中，受訓(xùn)人員在手指設(shè)備復(fù)誦操作票時(shí)，視覺停留沒有在規(guī)定的指示設(shè)備上，則系統(tǒng)會(huì)根據(jù)數(shù)據(jù)庫中關(guān)于倒閘操作關(guān)鍵步驟行為量綱判定其需要改進(jìn)操作，從而提出改進(jìn)意見。(4)管理員操作模塊104，包括如下步驟:在前述的培訓(xùn)考核模塊101、評估咨詢模塊102、仿真操作模塊103中，均設(shè)有各自
的信息管理庫，信息管理庫具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能；同時(shí)，信息管理庫與管理員操作模塊數(shù)據(jù)相連，因此，系統(tǒng)管理員通過預(yù)設(shè)的管理員賬號登陸管理員操作模塊后，可以對信息管理庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的修改和刪除操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理功能。選擇用戶信息管理子模塊，進(jìn)入用戶管理界面，系統(tǒng)管理員可以對受訓(xùn)人員的信息進(jìn)行修改和刪除操作，并可查詢培訓(xùn)人員的所有項(xiàng)目的培訓(xùn)與考核相關(guān)信息，包括內(nèi)容、時(shí)間、次數(shù)、成績、錯(cuò)誤、改進(jìn)意見、聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)等。選擇模塊數(shù)據(jù)管理子模塊，則可分別進(jìn)入前述三個(gè)模塊的數(shù)據(jù)庫。例如，系統(tǒng)管理員可以進(jìn)入培訓(xùn)、考核項(xiàng)目管理界面，對培訓(xùn)、考核項(xiàng)目進(jìn)行添加、更新或刪除操作；也可以進(jìn)入安全心理評估咨詢管理界面，對評估自測信息進(jìn)行查詢，包括對心理異常嚴(yán)重的受訓(xùn)人員進(jìn)行跟蹤評估，對安全心理咨詢師預(yù)約情況的查詢、修改、刪除操作；同時(shí)，系統(tǒng)管理員也可授予安全心理咨詢師一定范圍內(nèi)的管理員權(quán)限，使得安全心理咨詢師有權(quán)限登陸在線心理咨詢室，進(jìn)行坐診交流；還可以進(jìn)入仿真操作管理界面，組織多人協(xié)同聯(lián)合變電運(yùn)行仿真操作，并可監(jiān)視聯(lián)網(wǎng)·各臺(tái)終端機(jī)3的操作情況。
權(quán)利要求1.一種測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，包括數(shù)據(jù)服務(wù)器(I)、網(wǎng)絡(luò)集線器(2)和培訓(xùn)終端機(jī)(3)，數(shù)據(jù)服務(wù)器⑴和培訓(xùn)終端機(jī)(3)各自與網(wǎng)絡(luò)集線器(2)光纜相連，其特征在于:所述數(shù)據(jù)服務(wù)器(I)安裝有服務(wù)器管理系統(tǒng)，所述培訓(xùn)終端機(jī)(3)包括一帶有操作臺(tái)(302)的機(jī)柜(301)，機(jī)柜(301)的上部設(shè)有觸摸顯示屏(303)，下部連接有若干腳踏板(305);所述操作臺(tái)(302)的兩端分別安裝有用于仿真操作模塊的手柄(310)和調(diào)度電話(309)，操作臺(tái)(302)上還放置有三維頭盔(308)、觸控筆(312)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，其特征在于:所述機(jī)柜(301)內(nèi)設(shè)有信號傳輸端(306)，信號傳輸端(306)與網(wǎng)絡(luò)集線器(2)光纜相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，其特征在于:所述操作臺(tái)(302)上設(shè)有鍵盤鼠標(biāo)(311)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，其特征在于:所述觸摸顯示屏(303)的上檐安裝有攝像頭(304)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，其特征在于:所述操作臺(tái)(302)上開有用于放置觸控筆(312)的凹槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，其特征在于:所述機(jī)柜(301)的側(cè)部固定有用于放置三維頭盔(308)的存放箱(307)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，其特征在于:所述腳踏板(305)為 三個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，包括數(shù)據(jù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)集線器與培訓(xùn)終端機(jī)相連，數(shù)據(jù)服務(wù)器安裝有服務(wù)器管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由下述四個(gè)模塊組成培訓(xùn)考核模塊；評估咨詢模塊；仿真操作模塊；管理員操作模塊。本實(shí)用新型提供的一種測試安全認(rèn)知心理與行為用的仿真培訓(xùn)裝置，以三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，其他多媒體手段為輔助，以電力企業(yè)操作員工各個(gè)工種為受訓(xùn)對象，系統(tǒng)涵蓋認(rèn)知心理培訓(xùn)與考核、安全心理評估與咨詢、電力運(yùn)行仿真操作等模塊內(nèi)容，科學(xué)實(shí)用、操作簡便，能夠有效提升受訓(xùn)人員的安全能力，安全培訓(xùn)效果顯著；多模式的仿真操作，能夠兼顧電力運(yùn)行的各種工種崗位，通用性強(qiáng)。
文檔編號G09B25/02GK203134240SQ20122073093
公開日2013年8月14日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者吳聲聲, 宋守信 申請人:吳聲聲, 宋守信