火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核系统及方法

摘要

本发明涉及一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核系统和方法，所述系统包括登录模块，用于接收用户输入的登录信息；判断模块，用于根据登录信息判断用户身份，若用户为学员，调用学员权限模块，若用户为管理员，调用管理员权限模块；学员权限模块，用于使学员在虚拟现实环境下，自主进行设备维修基础知识学习和维修技能训练，及执行管理员下发的考核任务；管理员权限模块，用于对学员所属部门的信息和学员信息管理，及为学员制定培训任务和/或考核任务。本发明避免了传统的采用纸质学习和考核的问题，使学员在虚拟现实环境下，实现对汽轮机组检修工艺的自主学习，以及实现管理员对学员的考核和管理。

说明书

技术领域

本发明涉及虚拟现实及仿真技术，具体涉及一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核系统及方法。

背景技术

传统的培训，由于检修期不固定，并且检修期间各种各样的检修工作相对繁杂，作为火电现场最复杂的设备——汽轮机组的检修工艺培训一直进展不是很理想，其培训效果无从衡量。

而传统培训也多是采用纸质的人工的方式，培训方式单一，培训考核结果数据记录不完善，没有一套统一化科学化的管理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训、考核系统和方法，避免了传统的采用纸质学习和考核的问题，使学员在虚拟现实环境下，实现对汽轮机组检修工艺的自主学习，以及实现管理员对学员的考核和管理。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核系统，包括登录模块、判断模块、学员权限模块和管理员权限模块；

所述登录模块，用于接收用户输入的登录信息；

所述判断模块，用于根据登录信息判断用户身份，若用户为学员，则调用所述学员权限模块，若用户为管理员，则调用所述管理员权限模块；

所述学员权限模块，用于为学员提供虚拟现实环境，使学员自主进行设 备的维修基础知识学习和维修技能训练，以及执行管理员下发的考核任务；

所述管理员权限模块，用于对学员所属的部门的信息和学员信息进行管理，以及为学员制定培训任务和/或考核任务。

本发明的有益效果是：通过判断模块判断登录模块输入的登录信息，使学员和管理员登录系统后各自执行各自的任务和功能，学员采用学员权限模块能够在虚拟现实环境下，自主进行设备的维修基础知识学习和维修技能训练，以及执行管理员下发的考核任务；管理员采用管理员权限模块，对学员所属的部门的信息和学员信息进行管理，以及为学员制定培训任务和/或考核任务，从而实现使学员在虚拟场景中,通过人机交互的方式,运用多种交互手段实现对设备的维修基础知识学习和维修技能训练。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进:

进一步，所述学员权限模块包括学习子模块、训练子模块、仿真子模块和考核子模块；

所述学习子模块，用于将大型汽轮机设备各主要零部件的基础理论知识保存为基于虚拟现实的三维模型或保存为基于文字和图片的二维模型以供学员学习；

所述训练子模块，用于提供虚拟场景，使学员能够运用人机交互手段对虚拟设备的分解与结合进行学习训练；

所述仿真子模块，用于在检修完成后，对设备的运行情况进行模拟；

所述考核子模块，用于进行理论知识和实际操作的考核。

采用上述进一步方案的有益效果是:通过学习子模块实现指导学员学习大型汽轮机设备各主要零部件的基础理论知识、进行结构构造和原理演示等,为用户打好维修训练基础。

训练子模块能够让用户在虚拟场景中，运用多种人机交互手段实现虚拟设备的分解结合和故障检测与维修训练等功能，使用户掌握基本维修技能。

仿真子模块能够针对用户的检修过程和检修结果，结合实际数据，模拟检修完成后，设备运行情况，验证检修措施和检修手段是否得当。

考核子模块能够进行理论和操作考核,使用户能自我检验维修训练效果,对所学内容进行深化和巩固，考核功能可以做进一步延伸，用于验证检修方案和检修计划是否可行和合理。

进一步，所述学习子模块包括基础知识学习单元、部件及结构学习单元和原理演示单元；

所述基础知识学习单元，用于使学员学习检修基础知识；

所述部件及结构学习单元，用于使学员在虚拟现实环境下，根据管理员下发的零部件培训任务和设备结构培训任务进行学习；所述零部件培训任务包括零部件的形状、特征及尺寸；所述设备结构培训任务包括设备结构中各个零部件间的组成关系、拆解和组装步骤进行学习；

所述原理演示单元，用于对检修作业中涉及到的设备的工作原理进行视频演示。

进一步，所述基础知识学习单元包括检修知识学习子单元、试卷练习子单元、随机练习子单元和错题重做子单元；

所述检修知识学习子单元，用于将电子的学习材料以网页或视频的形式提供给学员学习；

所述试卷练习子单元，用于为学员提供练习试卷供学员练习；

所述随机练习子单元，用于使学员在数据库中随机抽取试题进行练习；

所述错题重做子单元，用于对学员练习过程中产生的错题进行记录，并供学员调取错题进行练习。

进一步，所述训练子模块包括分解组合单元、部件连接训练单元和易发故障训练单元；

所述分解组合单元，用于演示设备的分解和组合，以及使学员进行分解 和组合训练；

所述部件连接训练单元，用于为学员提供零部件连接的演示，以及使学员进行零部件连接的学习训练；

所述易发故障训练单元，用于为学员提供易发故障的学习训练。

进一步，所述仿真子模块包括故障演示单元、检修工况演示单元和检修效果演示单元；

所述故障演示单元，用于对故障进行演示；

所述检修工况演示单元，用于对组装好的设备，演示不同工况下的运行效果；

所述检修效果演示单元，用于对检修效果进行演示。

进一步，所述考核子模块包括理论考核单元和实际操作单元；

所述理论考核单元，用于使学员接收管理员下发的理论考核培训任务，并完成考核；

所述实际操作单元，用于使学员接收管理员下发的实际操作内容考核培训任务，并完成考核。

进一步，所述管理员权限模块包括用户管理子模块、模型管理子模块、题库管理子模块、考核任务管理子模块和考核专家库；

所述用户管理子模块，用于对用户信息进行管理；

所述模型管理子模块，用于进行设备零部件添加、删除和修改；

所述题库管理子模块，用于使管理员对保存的电子学习材料和试题进行更改；

所述考核任务管理子模块，用于使管理员下发培训任务和考核任务，查看培训任务状态和考核任务状态。

所述考核专家库，用于保存与题库管理单元中的试题对应的正确答案。

采用上述进一步方案的有益效果是:实现用户管理、学习资源管理、题

库管理等功能，便于管理员管理系统。

进一步，所述管理员权限模块还包括站内信子模块，用于使管理员在下发培训和考核任务后发站内信通知学员。

本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核方法，采用上述任一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核系统进行检修工艺培训和考核，具体为：

S1，接收用户输入的登录信息；

S2，根据登录信息判断用户身份，若用户为学员，则执行S3，若用户为管理员，则执行S4；

S3，使学员在虚拟现实环境下，自主进行设备的维修基础知识学习和维修技能训练，以及执行管理员下发的考核任务；

S4，对学员所属的部门的信息和学员信息进行管理，以及为学员制定培训任务和/或考核任务。

本发明的有益效果是：通过判断输入的登录信息，使学员和管理员登录系统后各自执行各自的任务和功能，学员能够在虚拟现实环境下，自主进行设备的维修基础知识学习和维修技能训练，以及执行管理员下发的考核任务；管理员对学员所属的部门的信息和学员信息进行管理，以及为学员制定培训任务和/或考核任务，从而实现使学员在虚拟场景中,通过人机交互的方式,运用多种交互手段实现对设备的维修基础知识学习和维修技能训练。

附图说明

图1为本发明一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核系统的结构示意图；

图2为本发明一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核系统的结构示意图。

如图1所示，一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核系统，包括登录模块、判断模块、学员权限模块和管理员权限模块；

登录模块，用于接收用户输入的登录信息；用户在使用本系统时，需要在登录界面输入用户名和密码以及选择角色，当用户名、密码和角色都正确后才能登录系统，系统的角色分为学员和管理员。

判断模块，用于根据登录信息判断用户身份，若用户为学员，则调用所述学员权限模块，若用户为管理员，则调用所述管理员权限模块；

学员权限模块，用于为学员提供虚拟现实环境，使学员自主进行设备的维修基础知识学习和维修技能训练，以及执行管理员下发的考核任务；

管理员权限模块，用于对学员所属的部门的信息和学员信息进行管理，以及为学员制定培训任务和/或考核任务。

其中，学员权限模块包括学习子模块、训练子模块、仿真子模块和考核子模块；

学习子模块，用于将大型汽轮机设备各主要零部件的基础理论知识保存为基于虚拟现实的三维模型或保存为基于文字和图片的二维模型以供学员学习；

训练子模块，用于提供虚拟场景，使学员能够运用人机交互手段对虚拟设备的分解与结合进行学习训练；

仿真子模块，用于在检修完成后，对设备的运行情况进行模拟；

考核子模块，用于进行理论知识和实际操作的考核；

其中，学习子模块包括基础知识学习单元、部件及结构学习单元和原理演示单元；

基础知识学习单元，用于使学员学习检修基础知识；

部件及结构学习单元，用于使学员在虚拟现实环境下，根据管理员下发的零部件培训任务和设备结构培训任务进行学习；所述零部件培训任务包括零部件的形状、特征及尺寸；所述设备结构培训任务包括设备结构中各个零部件间的组成关系、拆解和组装步骤进行学习；

例如：学员接收管理员按照检修作业或者检修流程下发的检修过程零部件培训任务，了解具体检修作业过程中涉及零部件的形状，特征及尺寸。学员按照管理员规定的培训内容，指定培训任务的完成期限，在指定期限内完成培训任务。培训任务产生的答题过程，即答过的题和答题的正确性作为历史记录保存。

或者

学员接收管理员按照检修作业或者检修流程下发的检修过程所涉及到的设备结构培训任务，了解结构中各零部件间的一个组成关系，拆解和组装步骤。学员按照管理员规定的培训内容，指定培训任务的完成期限，在指定期限内完成培训任务。

培训任务产生的答题过程(答过的题和答题的正确性)作为历史记录保存。

部件学习与结构学习任务的区别：部件学习主要是展现零部件形状，尺寸和外观。而结构学习，在零部件学习的基础上，主要是展现，各个零部件间的组合关系。

原理演示单元，用于对检修作业中涉及到的设备的工作原理进行视频演示。

学员可以在虚拟现实环境下，通过视频或者三维图形展示系统组成结构、多角度和多剖面描述系统组成。

其中，基础知识学习单元包括检修知识学习子单元、试卷练习子单元、随机练习子单元和错题重做子单元；

检修知识学习子单元，用于将电子的学习材料以网页或视频的形式提供给学员学习；例如：将《火力发电厂热工自动化系统检修运行维护规程》等学习资料电子化，学员登录后便可以查看这些电子学习资料，这些电子学习资料可以以网页的形式呈现，也可以以视频的形式呈现。

试卷练习子单元，用于为学员提供练习试卷供学员练习；

试卷按照专业类别和适用范围预先划分，用户登录后可以从页面上呈现的列表中读取一套试卷进行自主练习，答题过程中可以查看单个题的正确答案，也可以查看整套试卷的正确答案，正确答案保存在考核专家库中；

试卷中的题目类型包括：单选题、多选题、判断题、填空题和简答题；

学员在试卷练习子单元中完成试卷练习后，系统保存用户的答题记录，以及记录所答的题目以及答题正确性；

随机练习子单元，用于使学员在数据库中随机抽取试题进行练习；

优选地，学员可以给出进行随机抽题的条件，例如：需要抽取的题目数量、是否有主观题、试卷所属专业、试卷的适用范围和试卷的难度系数，考核专家库将会随机产生一套试卷给用户。答题过程中学员可以查看单个题的正确答案，也可以查看整套试卷的正确答案，正确答案由考核专家库给出。

以上条件若不给出，考核专家库将使用默认抽题条件进行抽题。

练习完成后保存学员的答题记录，记录所答的题目以及答题正确性。

错题重做子单元，用于对学员练习过程中产生的错题进行记录，并供学员调取错题进行练习；

其中，训练子模块包括分解组合单元、部件连接训练单元和易发故障训 练单元；

分解组合单元，用于演示设备的分解和组合，以及使学员进行分解和组合训练；

分解组合单元是将主要设备按零部件库中的部件进行步序分解演示，另外学员可以在虚拟现实环境下，通过人机交互完成设备分解，考核专家库给出分解过程评判。或者将主要设备按零部件库中的部件进行步序组合演示，学员也可以通过人机交互完成设备零部件组装，考核专家库给出组装过程评判。

部件连接训练单元，用于为学员提供零部件连接的演示，以及使学员进行零部件连接的学习训练；以及在虚拟现实环境下展现各个子系统间的连接关系，及连接先后关系，提供连接演示，学员可以借助交互平台自主训练部件连接；

易发故障训练单元，用于为学员提供易发故障的学习训练。

学员可以在系统中查询检修过程中易发故障现象，并模拟故障现象，也可以根据系统展示的故障现象分析故障原因，更正故障原因后，演示调整结果；

其中，仿真子模块包括故障演示单元、检修工况演示单元和检修效果演示单元；

故障演示单元，用于对故障进行演示；故障演示单元主要是针对设备检修过程，即拆解和组装过程中出现的问题，模拟设备可能出现的故障现象。

检修工况演示单元，用于对组装好的设备，演示不同工况下的运行效果；

检修效果演示单元，用于对检修效果进行演示。

其中，考核子模块包括理论考核单元和实际操作单元；

理论考核单元，用于使学员接收管理员下发的理论考核培训任务，并完成考核；在理论考核单元中，管理员下发理论考核培训任务，学员接收考核 培训任务。管理员规定考核培训的内容，指定培训任务的完成期限，以使学员在指定期限内完成培训任务。管理员也可以监督学员培训任务的完成情况。培训任务产生的理论考卷作为历史记录保存。

实际操作单元，用于使学员接收管理员下发的实际操作内容考核培训任务，并完成考核。

在实际操作单元中，管理员可以下发实际操作考核培训任务，学员接收培训任务。管理员规定培训的内容，指定培训任务的完成期限，学员需要在指定期限内完成培训任务。管理员监督学员培训任务的完成情况。培训任务产生的实际操作过程，按操作步骤记录作为历史记录保存。

其中，管理员权限模块包括用户管理子模块、模型管理子模块、题库管理子模块、考核任务管理子模块和考核专家库；

用户管理子模块，用于对用户信息进行管理；具体为：将按部门划分的人员，根据部门信息进行添加、删除、修改操作，或者进行人员信息的添加、删除、修改操作，以及从Excel中批量导入用户信息。

模型管理子模块，用于进行设备零部件添加、删除和修改；具体为：在基于现场设备组成的情况下，按KKS码建立设备零部件库，进行设备零部件添加、删除、修改操作，也可建立系统中设备和部件的关联。

题库管理子模块，用于使管理员对保存的电子学习材料和试题进行更改；电子学习材料和试题可以由管理员进行添加、删除和修改等操作；电子学习材料可以是检修理论教学的PPT文档、视频教程等；

考核任务管理子模块，用于使管理员下发培训任务和考核任务，查看培训任务状态和考核任务状态。

考核专家库，用于保存与题库管理单元中的试题对应的正确答案。

其中，管理员权限模块还包括站内信子模块，用于使管理员在下发培训和考核任务后发站内信通知学员。

在考核任务管理单元中，由管理员指定培训任务或考核任务，培训任务和考核任务可以是一套或多套试卷，或由考核专家库按照预先设定的规则自动生成培训任务，并由管理员给定培训任务完成的期限，或指定考核任务进行的时间段，将任务下发给一个或多个人。任务下发后管理员通过站内信通知相应的学员接收。

培训任务下发后，管理员可以追踪培训任务或考核任务进行的状态，即考核任务或培训任务是否进行，是否完成，完成度等。

学员完成了考核任务后，管理员可查看学员的答卷情况，并进行人工判卷；

或者根据学员的培训考核历史记录，错题统计信息，对培训考核结果进行整体和个体分析。管理员可以查看所有学员的培训考核历史，错题历史数据，也可以查看整体的答题水平和个人的答题水平及薄弱环节，结果以图表呈现。

图2是本发明一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核方法的流程示意图。

如图2所示，一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核方法，其特征在于，采用一种火力发电机组汽轮机检修工艺培训和考核系统进行检修工艺培训和考核，具体为：

S1，接收用户输入的登录信息；

S2，根据登录信息判断用户身份，若用户为学员，则执行S3，若用户为管理员，则执行S4；

S3，使学员在虚拟现实环境下，自主进行设备的维修基础知识学习和维修技能训练，以及执行管理员下发的考核任务；

S4，对学员所属的部门的信息和学员信息进行管理，以及为学员制定培训任务和/或考核任务。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。