一种基于虚拟仿真的电缆接头制作培训考核系统及方法
阅读说明：本技术 一种基于虚拟仿真的电缆接头制作培训考核系统及方法 (Cable joint manufacturing training and checking system and method based on virtual simulation ) 是由 李明生 张德钦 黄文锐 江振钰 高诣 凌杰 罗世伟 刘源 张煜 黄强 梁德源 于 2021-08-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于虚拟仿真的电缆接头制作培训考核系统及方法,由考核管理模块、理论巩固模块、操作演练模块和学员考核模块四个部分组成。通过前端系统数据库采集学员考核过程中的多项评价指标数据电缆接头制作工序及工器具使用的准确性、试错次数和考核完成时间,通过规范基于虚拟仿真技术的电缆接头制作培训模式的考核制度,保证培训学员能熟练掌握电缆接头的制作工艺,提高培训质量。(The invention discloses a virtual simulation-based cable joint manufacturing training and examination system and method. The cable joint manufacturing process, the accuracy, the trial and error times and the examination completion time of the use of tools and instruments are acquired through a front-end system database according to multiple evaluation indexes in the examination process of students, and the examination system of a cable joint manufacturing training mode based on a virtual simulation technology is standardized, so that the trainees can be ensured to be skilled in mastering the cable joint manufacturing process, and the training quality is improved.)
技术领域
本发明涉及虚拟电缆接头制作培训领域，具体涉及一种基于虚拟仿真的电缆接头制作培训考核系统及方法。
背景技术
目前，电力电缆线路故障中约20％为终端头、中间接头故障，而终端头、中间接头故障大多为电缆附件制作工艺不符合规范导致，即使开展了基于虚拟现实技术的电缆接头制作培训，学员们仍然没有充分掌握这项技术。
因而，针对电缆接头制作的虚拟仿真培训新模式，保障参与培训的学员均能牢固的掌握电缆接头制作技术，提出一种较为完善的培训考核系统及方法，以准确判断学员掌握电缆接头制作的技能水平是否达到合格水平。
发明内容
本发明的目的是在于提供一种基于虚拟仿真的电缆接头制作培训考核系统及方法，以克服现有技术的存在缺陷，通过多个模块的联合作用和多项考核评价指标，对参加虚拟仿真电缆接头制作培训的学员的操作技能水平和熟练程度进行系统、全面、客观的检验。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种基于虚拟仿真的电缆接头制作培训考核系统，包括考核管理模块、理论巩固模块、操作演练模块和学员考核模块其中，考核系统中所需的培训场地三维仿真模型、电缆接头三维仿真模型、工器具三维仿真模型及相关规范标准资料数据均从虚拟仿真电缆接头制作培训前端系统中提取；
所述考核管理模块用于培训教学人员在考核系统中快速掌握管理流程和事项；
所述理论巩固模块用于学员在培训考核前对电缆接头制作工序、注意事项等相关理论巩固学习；
所述操作演练模块用于已经完成电缆接头制作操作理论学习的学员进行电缆接头制作的操作演练；
所述学员考核模块用于检验学员在虚拟仿真电缆接头制作培训系统中的操作学习效果，考核过程中电缆接头制作的全部操作由学员独立完成。
进一步的，所述理论巩固模块设置有规定的学习任务和学习时长的要求，学员满足规定的学习要求后便能从容面对考核中出现的理论难题。
进一步的，所述操作演练模块会调取虚拟仿真电缆接头制作培训前端系统中的相关模型数据库，学员需要按照系统提示下完成电缆接头的操作练习，制作过程中涉及的相关注意事项和制作要点系统会重点突出并详细讲解，让学员充分掌握电缆接头制作过程中的所有知识点，从而可以面对现实中在制作电缆接头遇到的问题。
进一步的，所述学员考核模块当学员完成理论巩固模块和操作演练模块的学习后，等到培训教学人员下发考核指令后，进行学员相关信息验证，并在没有任何系统提示和指引的虚拟场景下独立完成电缆接头的制作，从而在现实中从容胜任电缆接头的制作工作，并能独立解决遇到的问题。
一种基于虚拟仿真的电缆接头制作培训考核方法，包括以下步骤：
步骤一：采集学员考核过程中的多项评价指标数据，包括电缆接头制作工序及工器具使用的准确性、试错次数和考核完成时间；
步骤二：系统采集相关数据，量化出学员考核时电缆接头制作工序及工器具使用的准确性评价值P；
步骤三：试错次数K值可直接由系统采集得到，用于判断学员需要回到理论巩固模块进行学习还是回到操作演练模块加强练习；
步骤四：考核完成时间L值可直接由系统采集得到，用于判断学员在更短时间内完成的所有操作、操作的熟练度、培训考核的结果；
步骤五：对培训考核合格和优秀学员下发电子证书。
进一步的，所述电缆接头制作工序及工器具使用的准确性评价值P的量化表达式为：
判断准确性评价值P是否等于上限值1，如果P不等于上限值，则比较P与第一预设阈值P1的大小关系，如果P小于P1，则说明学员在制作步骤和操作方面存在较大问题，需再次回到理论巩固模块进一步学习；如果P大于等于P1，则说明学员的电缆接头制作的操作方面存在少数漏洞，需要再次回到操作演练模块巩固完善相关操作；若P等于上限值，则进入下一步。
进一步的，所述判断K值是否等于下限值0，如果K不等于下限值，则判断K值与第二预设阈值P2的大小关系，如果K大于等于P2，则说明学员在操作考核时进行了较多试错，虽然制作工序和工器具使用完全正确，但较大可能通过多次试错侥幸完成，需再次回到理论巩固模块进行学习；如果K小于P2，则说明学员少数操作不熟练，通过少量试错完成，需再次回到操作演练模块加强练习；如果K值等于下限值，则进入下一步。
进一步的，所述判断L值与第三预设阈值P3的大小关系，如果L大于等于P3，则说明学员电缆接头制作的所有操作均是一次完成，没有进行任何试错，且所有操作完全正确，培训考核合格；如果L小于P3，则表示学员在更短时间内完成所有操作，操作熟练度高，培训考核优秀。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明能够对电缆运检部门的新入职员工的虚拟仿真电缆接头制作的培训效果进行全面、系统、客观的考核，或针对长期间断从事电缆附件制作的技术人员进行技能水平的审查，筛选出电缆接头制作规程和操作掌握不牢固的学员，并在系统提示下督促此类学员有针对性的进行巩固学习，直至达到培训要求，通过规范基于虚拟仿真技术的电缆接头制作培训模式的考核制度，保证培训学员能熟练掌握电缆接头的制作工艺，提高工作人员的业务质量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一种基于虚拟仿真的电缆接头制作培训考核系统及方法的结构示意图。
图2为本发明一种基于虚拟仿真的电缆接头制作培训考核系统及方法的考评方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
参见图1至图2，一种基于虚拟仿真的电缆接头制作培训考核系统，包括考核管理模块、理论巩固模块、操作演练模块和学员考核模块，其中，考核系统中所需的培训场地三维仿真模型、电缆接头三维仿真模型、工器具三维仿真模型及相关规范标准资料数据均从虚拟仿真电缆接头制作培训前端系统中提取；
所述考核管理模块用于培训教学人员在考核系统中快速掌握管理流程和事项；
所述理论巩固模块用于学员在培训考核前对电缆接头制作工序、注意事项等相关理论巩固学习；
所述操作演练模块用于已经完成电缆接头制作操作理论学习的学员进行电缆接头制作的操作演练；
所述学员考核模块用于检验学员在虚拟仿真电缆接头制作培训系统中的操作学习效果，考核过程中电缆接头制作的全部操作由学员独立完成。
进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述理论巩固模块设置有规定的学习任务和学习时长的要求，学员满足规定的学习要求后便可以去到下一步操作演练模块实验自己所学的理论进一步加深对电缆接头制作的理解。
进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述操作演练模块会调取虚拟仿真电缆接头制作培训前端系统中的相关模型数据库，学员需要按照系统提示下完成电缆接头的操作练习，制作过程中涉及的相关注意事项和制作要点系统会重点突出并详细讲解，让学员充分掌握电缆接头制作过程中的所有知识点，使得学员能把所学知识巩固并理解。
进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述学员考核模块当学员完成理论巩固模块和操作演练模块的学习后，等到培训教学人员下发考核指令后，进行学员相关信息验证，并在没有任何系统提示和指引的虚拟场景下独立完成电缆接头的制作，从而在现实中从容胜任电缆接头的制作工作，并能独立解决遇到的问题。
参见图2，一种基于虚拟仿真的电缆接头制作培训考核方法，包括以下步骤：
步骤一：采集学员考核过程中的多项评价指标数据，包括电缆接头制作工序及工器具使用的准确性、试错次数和考核完成时间；
步骤二：系统采集相关数据，量化出学员考核时电缆接头制作工序及工器具使用的准确性评价值P；
步骤三：试错次数K值可直接由系统采集得到，用于判断学员需要回到理论巩固模块进行学习还是回到操作演练模块加强练习；
步骤四：考核完成时间L值可直接由系统采集得到，用于判断学员在更短时间内完成的所有操作、操作的熟练度、培训考核的结果；
步骤五：对培训考核合格和优秀学员下发电子证书。
进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述电缆接头制作工序及工器具使用的准确性评价值P的量化表达式为：
判断准确性评价值P是否等于上限值1，如果P不等于上限值，则比较P与第一预设阈值P1的大小关系，如果P小于P1，则说明学员在制作步骤和操作方面存在较大问题，需再次回到理论巩固模块进一步学习；如果P大于等于P1，则说明学员的电缆接头制作的操作方面存在少数漏洞，需要再次回到操作演练模块巩固完善相关操作；若P等于上限值，则进入下一步。
进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述判断K值是否等于下限值0，如果K不等于下限值，则判断K值与第二预设阈值P2的大小关系，如果K大于等于P2，则说明学员在操作考核时进行了较多试错，虽然制作工序和工器具使用完全正确，但较大可能通过多次试错侥幸完成，需再次回到理论巩固模块进行学习；如果K小于P2，则说明学员少数操作不熟练，通过少量试错完成，需再次回到操作演练模块加强练习；如果K值等于下限值，则进入下一步。
进一步的，在本申请的优选实施方式中，所述判断L值与第三预设阈值P3的大小关系，如果L大于等于P3，则说明学员电缆接头制作的所有操作均是一次完成，没有进行任何试错，且所有操作完全正确，培训考核合格；如果L小于P3，则表示学员在更短时间内完成所有操作，操作熟练度高，培训考核优秀。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上仅为说明本发明的实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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