一种安全操作设备的教学系统及其方法与流程

本发明涉及教学领域，尤其涉及一种安全操作设备的教学系统及其方法。

背景技术：

在许多设备的教学领域中，例如消防器材的教学，都只是采用了音频，视频和图片的教学方法，这些方法还停留在传统的教学分析中，缺乏实时性且不够形象直观，用户无法实时观察到自己的不足从而导致无法调整不足处，教学质量差。

尤其在一些危险设备的使用中，使用者找不到专业的渠道学习危险设备的操作，只能通过传统教学再摸索经验，有可能会因为操作错误而危险生命安全。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在可以让用户在学习过程中不断完善操作步骤的安全操作设备的教学系统及其方法。

具体技术方案如下：一种安全操作设备的教学系统，其中，包括：

触发设备，设置在安全操作设备和/或使用者上，触发设备包括至少一个采集单元，每个采集单元对应采集使用者对安全操作设备执行的一个预设的操作动作，触发设备采集使用者对安全操作设备的一系列操作动作，并形成对应的动作数据输出；

服务器，服务器与触发设备建立通信连接，获取动作数据，并将动作数据和预设标准进行比较，将比较结果反馈给使用者；

其中，预设标准中包括多个按照预设的标准顺序排列的标准操作动作；

于动作数据中，每个操作动作具有对应的排列顺序；

操作动作与标准操作动作一一对应；

服务器对动作数据中的每个操作动作进行判断，若操作动作的排列顺序与对应的标准动作的标准顺序一致时，则表示操作动作正确。

优选的，教学系统，其中，每个操作动作具有对应的姿态属性，姿态属性通过采集单元采集得到；

每个标准动作具有对应的标准姿态；

服务器在对动作数据中的每个操作动作进行判断，若操作动作的排列顺序与对应的标准动作的标准顺序一致，并且操作动作的姿态属性与对应的标准操作动作的标准姿态相匹配时，则表示操作动作正确。

优选的，教学系统，其中，服务器包括：

接收模块，接收模块用于获取动作数据；

过滤模块，与接收模块连接，根据动作数据对动作数据进行过滤，得到过滤后的动作数据；

存储模块，与过滤模块连接，用于存储过滤后的动作数据和预设标准；

对比模块，与存储模块连接，用于将被保存的动作数据与预设标准进行比较后输出比较结果。

优选的，教学系统，其中，过滤模块通过将干扰数据过滤的方式对动作数据进行过滤。

优选的，教学系统，其中，服务器包括处理模块，处理模块分别与过滤模块和存储模块连接，根据所有动作数据依照预设模型建立对应的显示图像集，并将显示图像集保存到存储模块中。

优选的，教学系统，其中，于存储模块中预先保存有对应预设标准的标准图像集；

服务器包括显示模块，显示模块与存储模块连接，用于：

获取显示图像集，并进行显示；

获取预设标准对应的标准图像集，并进行显示。

优选的，教学系统，其中，服务器内预设多个预设标准，每个预设标准分别对应于一类安全操作设备；

服务器还包括输入模块，用于提供给管理者设置安全操作设备以及对应的预设标准。

还包括一种安全操作设备的教学方法，其中，应用于上述任一的教学系统中，教学系统提供触发设备和服务器，触发设备包括至少一个采集单元，基于软硬件结合的教学方法包括以下步骤：

步骤s1，将触发设备设置在安全操作设备和/或使用者上；

步骤s2，触发设备中的每个采集单元对应采集使用者对安全操作设备执行的一个预设的操作动作；

步骤s3，触发设备将一系列操作动作形成对应的动作数据输出；

步骤s4，服务器获取动作数据，并将动作数据和预设标准进行比较，将比较结果反馈给使用者。

优选的，教学方法，其中，处理模块提供接收模块，过滤模块，存储模块和对比模块，步骤s4具体包括以下步骤：

步骤s41，接收模块获取动作数据；

步骤s42，过滤模块根据动作数据对动作数据进行过滤，得到过滤后的动作数据；

步骤s43，存储模块存储过滤后的动作数据和预设标准；

步骤s44，对比模块将被保存的动作数据与预设标准进行比较后输出比较结果。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：通过触发设备和服务器进行信息化学习，可以让用户在学习过程中不断完善操作步骤，实现了自我学习，而且教学更形象直观，可以大面积推广。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明安全操作设备的教学系统实施例的结构示意图；

图2为本发明安全操作设备的教学方法实施例的流程图；

图3为本发明安全操作设备的教学方法实施例的步骤s4的流程图。

附图标记：1、触发设备，11、采集单元，2、服务器，21、接收模块，22、过滤模块，23、存储模块，24、对比模块，25、处理模块，26、显示模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

本发明包括一种安全操作设备的教学系统，如图1所示，具体包括：

触发设备1，设置在安全操作设备和/或使用者上，触发设备1包括至少一个采集单元11，每个采集单元11对应采集使用者对安全操作设备执行的一个预设的操作动作，触发设备1采集使用者对安全操作设备的一系列操作动作，并形成对应的动作数据输出；

服务器2，服务器2与触发设备1建立通信连接，获取动作数据，并将动作数据和预设标准中对应的标准动作数据进行比较，将比较结果反馈给使用者；

其中，于标准动作数据中，一系列标准操作动作按照预设的标准顺序排列；

于动作数据中，每个操作动作具有对应的排列顺序；

操作动作与标准操作动作一一对应；

服务器2对动作数据中的每个操作动作进行判断，若操作动作的排列顺序与对应的标准动作的标准顺序一致时，则表示使用者对安全操作设备的操作正确。

进一步地，作为优选的实施方式，使用者使用教学系统，并开始进行教学操作时，即使用者开始对安全操作设备进行的一系列操作动作时，触发设备1的每一个采集单元11开始采集对应的操作动作，触发设备1采集使用者对安全操作设备的一系列操作动作并形成对应的动作数据，直到使用者完成一系列操作动作，触发设备1将上述形成的所有的动作数据发送给服务器2，服务器2接收上述动作数据，并将每一个动作数据和预设标准中对应的标准动作数据进行比较，将比较结果反馈给使用者。

其中当比较结果为不一致时，发出错误提示，当通过错误提示可以让使用者在学习过程中不断完善操作步骤，实现了自我学习，而且教学更形象直观，可以大面积推广。

进一步地，作为优选的实施方式，设置在安全操作设备上的采集装置可以包括多个触发传感器，并且给每一个触发传感器设定唯一标识，每一个触发传感器设置在安全操作设备的关键位置上，例如灭火器的把手等，上述触发传感器用来感应灭火器的把手是否被触发，当触发传感器感应到灭火器的把手被触发，则判断使用者握住了该把手。

进一步地，作为优选的实施方式，当每个操作动作的顺序属性与对应的标准动作的标准顺序不一致时会出现错误提示，例如使用者对安全操作设备执行的一系列操作动作中的每一个操作动作的顺序为acbd，而预设标准中的每一个标准动作数据对应的标准动作的顺序为abcd，此时服务器2检测到操作动作a与标准动作a一致时，判定上述操作动作a的顺序正确，当服务器2检测到操作动作c与标准动作b不一致时，判定上述操作动作c的顺序错误，会出现步骤错误提示。

进一步地，在上述实施例中，动作数据包括操作动作的姿态属性；

标准动作数据包括对应的标准动作的标准姿态；

若每个操作动作的姿态属性与对应的标准动作的标准姿态在预设范围内，一系列操作动作正确。

进一步地，在优选的实施方式中，判断每个操作动作的姿态属性与对应的标准动作的标准姿态在预设范围内主要对重合度进行判断，假定上述预设范围为大于90％，当每个操作动作的姿态属性与对应的标准动作的标准姿态的重合度小于或等于90％就会出现动作不规范提示。通过每个操作动作的姿态属性与对应的标准动作的标准姿态的比较可以使使用者在学习过程中不断完善操作动作。

进一步地，在上述实施例中，服务器2包括：

接收模块21，接收模块21用于获取动作数据；

过滤模块22，与接收模块21连接，根据动作数据依照预设的过滤标准将动作数据进行过滤，得到动作过滤数据；

存储模块23，与过滤模块22连接，用于存储动作过滤数据和预设标准；

对比模块24，与存储模块23连接，用于将被保存的动作数据与所述预设标准进行比较后输出所述比较结果。

进一步地，作为优选的实施方式，存储模块23采用队列的方式进行存储，存储模块23中存储的每一个动作过滤数据和预设标准中对应的标准动作数据可以一一对应保存在上述队列中，采用这种方式可以快速通过动作过滤数据或预设标准中对应的标准动作数据找到相关联的数据，方便使用者查询。

进一步地，在上述实施例中，过滤标准为干扰信息不能通过的标准。上述干扰信息主要指触发设备1将动作数据传输到服务器2中产生的干扰信息。

进一步地，在上述实施例中，服务器2包括处理模块25，处理模块25分别与过滤模块22和存储模块23连接，根据所有动作过滤数据依照预设模型建立对应的显示图像集，并将显示图像集保存到存储模块23中。

进一步地，作为优选的实施方式，预设模型为人体模型和使用设备模型，人体模型可以为真人三维模型、动画人体模型。虚拟三维模型等，使用设备模型和使用者需要继续教学的安全操作设备一致，也可以采用真实设备模型、虚拟设备模型、动画设备模型，但为了方便使用者观看，人体模型和使用设备模型采用的模型类型一致。

进一步地，在上述实施例中，服务器2包括显示模块26，显示模块26与存储模块23连接，用于：

获取显示图像集，并进行显示；

获取预设标准对应的标准图像集，并进行显示。

进一步地，作为优选的实施方式，显示模块26显示显示图像集时可以结合反馈结果进行显示，例如当反馈结果为使用者对安全操作设备的操作正确时，在显示图像集上显示操作正确的提示；当反馈结果为使用者对安全操作设备的操作错误时，将每一个操作动作与对应的标准动作一一进行比较，在正确的操作动作上提示该操作动作正确，在错误的操作动作上显示错误提示。其中，如果是顺序错误可以直接显示顺序错误，如果是操作动作的姿态属性错误，其错误提示可以在操作动作与对应的标准动作的不同处重点圈出，并对不同点做文字、图案提示和/或音频提示和/或视频提示，实现操作对错的实时化、可视化，学习的简单明了化，让使用者对操作的直观化，学习更有效。

进一步地，作为优选的实施方式，显示模块26可以根据使用者的选择显示显示图像集，标准图像集，并且可以根据使用者的需要选择两种图像集连续播放，或两种图像集在同一屏幕上同时播放，还可以选择慢动作方式播放、或者分解动作方式播放。

进一步地，作为优选的实施方式，服务器2包括操作界面，供使用者选择对应的安全操作设备，还可以供使用者选择学习和考核。

当使用者选择学习时，教学系统可以实现使用者对安全操作设备的做完一系列操作动作后进行对预设标准进行比较，也可以实现使用者对安全操作设备的做完一系列操作动作中的一个操作动作和预设标准中对应的标准操作动作进行比较，这两种方式可以根据需要进行选择。

当使用者选择考核时，服务器2包括计时模块对使用者对安全操作设备的做完一系列操作动作进行计时。

还包括一种安全操作设备的教学方法，其中，应用于上述任一的教学系统中，教学系统提供触发设备1和服务器2，触发设备包括至少一个采集单元11，如图2所示，基于软硬件结合的教学方法包括以下步骤：

步骤s1，将触发设备1设置在安全操作设备和/或使用者上；

步骤s2，触发设备1中的每个采集单元11对应采集使用者对安全操作设备执行的一个预设的操作动作；

步骤s3，触发设备1将一系列操作动作形成对应的动作数据输出；

步骤s4，服务器2获取动作数据，并将动作数据和预设标准进行比较，将比较结果反馈给使用者。

进一步地，在上述实施例中，处理模块提供接收模块，过滤模块，存储模块和对比模块，如图3所示，步骤s4具体包括以下步骤：

步骤s41，接收模块21获取动作数据；

步骤s42，过滤模块22根据动作数据对动作数据进行过滤，得到过滤后的动作数据；

步骤s43，存储模块23存储过滤后的动作数据和预设标准；

步骤s44，对比模块24将被保存的动作数据与预设标准进行比较后输出比较结果。

进一步地，在具体的实施例中，以灭火器作为安全操作设备，服务器2包括操作界面，供使用者选择对应的预设标准。使用者在操作界面上选择灭火器教学，此时显示器获取存储模块23中对应的标准图像集，使用者可以选择是否观看上述标准图像集。使用者穿上适用于动作捕捉传感器的服装，在挑选好设置有多个采集单元11的灭火器，采集单元11的每个传感器分别设置在灭火器的各个关键点处，关键点可以为灭火器的把手、插销等地方。

使用者开始进行教学操作到结束教学操作，即使用灭火器到使用完毕，触发设备1采集使用者对安全操作设备的一系列操作动作，并形成对应的动作数据输出。触发设备1将上述动作数据发送给服务器2，服务器2中的接收模块21用于获取动作数据，过滤模块22将动作数据进行过滤，得到过滤后的动作数据，存储模块23存储过滤后的动作数据和预设标准，对比模块24将被保存的动作数据与预设标准进行比较后输出比较结果，处理模块25根据所有动作数据依照预设模型建立对应的显示图像集，并将显示图像集保存到存储模块23中。即此时的显示图像集包括使用者对安全操作设备的一系列操作动作。

显示模块26同屏显示显示图像集及其对比结果的提示和预设标准对应的标准图像集。实现使用者更直观地看到正确或错误提示，并和标准动作进行对比，学习更简单明了化。

进一步地，在上述实施例中，使用者不需要在操作界面上选择灭火器教学，可以直接进行教学，服务器2可以通过进行教学后得到的动作图像集获取对应的标准动作图像集，即灭火器的标准动作图像集。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。