获取执行操控任务的行为数据的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及数控领域，具体而言，涉及一种获取执行操控任务的行为数据的系统 和方法。
【背景技术】
[0002] 数字化控制系统目前已经广泛地应用于核电、航空、石油化工等领域，人机交互的 重要性也已日益受到普遍的关注。一方面，有效的人机交互能促进系统的可靠性和安全性； 另一方面，人机交互又是引发人因失误的直接来源，一旦人机交互出现差错，则可能导致任 务失效或者灾难性事故。
[0003] 人机交互是人与机器之间的双向通信，以特定的符号和操作来实现，在数字化背 景下，它具有操纵员角色转变、认知负荷大、硬控制向软控制转变、人机界面更加丰富等特 点，所以人误的可能性越来越高，若能采集到控制室班组人员的操作行为数据，则能对操作 行为数据进行有效挖掘，进而分析人为因素对现代工业化数控系统的影响，就能有效的预 防人误导致的系统失效和灾难。
[0004] 针对现有技术中不能获取数字化控制室操纵人员的行为数据的问题，目前尚未提 出有效的解决方案。
【发明内容】
[0005] 本发明的主要目的在于提供一种获取执行操控任务的行为数据的系统和方法，以 解决不能获取数字化控制室操纵人员的行为数据的问题。
[0006] 为了实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了 一种获取执行操控任 务的行为数据的系统该系统包括：
[0007] 第一采集系统，用于采集执行操控任务的工作人员的生理特征信息；
[0008] 第二采集系统，用于采集工作人员执行操控任务的视频行为信息；
[0009] 上位机，包括数据存储系统和数据统计系统，
[0010] 其中，数据存储系统，与第一采集系统和第二采集系统连接，用于存储工作人员的 生理特征信息及对应的视频行为信息；
[0011] 数据统计系统，与数据存储系统连接，用于获取工作人员的生理特征信息及视频 行为信息所对应的操作行为数据。
[0012] 进一步地，第一采集系统包括：
[0013] 传感器单元，用于采集工作人员的原始生理特征信号，并将原始生理特征信号转 换为电信号；
[0014] 模拟信号处理单元，与传感器组连接，用于对电信号进行滤波和放大处理，得到处 理后的电信号；
[0015] 模数转换单元，与模拟信号处理单元连接，用于将处理后的电信号转换为数字信 号；
[0016] 数字信号处理单元，与模数转换单元连接，用于将数字信号转换为预定格式的生 理特征信息，并存储生理特征信息。
[0017] 进一步地，传感器单元包括：
[0018] 眼动信号传感器，用于采集工作人员的眼动信号；
[0019] 声音传感器，用于采集工作人员的声音信号；
[0020] 脑电波传感器，用于采集工作人员的脑波信号；
[0021] 心跳传感器，用于采集工作人员的心跳信号；
[0022] 体温传感器，用于采集工作人员的体温信号；
[0023] 无线发射单元，与眼动信号传感器、声音传感器、脑电波传感器、心跳传感器以及 体温传感器连接，用于将眼动信号、声音信号、脑波信号、心跳信号以及体温信号发送至模 拟信号处理单元，
[0024] 其中，原始生理特征信号包括：眼动信号、声音信号、脑波信号、心跳信号以及体温 信号。
[0025] 进一步地，模拟信号处理单元包括：
[0026] 无线接收单元，与无线发射单元通过无线网络连接，用于接收原始生理特征信 号；
[0027] 第一信号处理子单元，与无线接收单元连接，
[0028] 其中，第一信号处理子单元包括滤波器和放大器，滤波器与无线接收单元连接，用 于对原始生理特征信号进行滤波处理得到滤波信号；放大器与滤波器连接，用于对滤波信 号进行放大处理得到处理后的电信号。
[0029] 进一步地，数字信号处理单元包括：
[0030] 第一处理器，与模拟信号处理单元连接，用于将数字信号转换为预定格式的生理 特征信息；
[0031] 内存，与第一处理器连接，用于存储预定格式的生理特征信息；
[0032] 接口电路，与第一处理器连接，用于在第一处理器的控制信号的控制下连接上位 机。
[0033] 进一步地，数据存储系统包括：
[0034] 第二处理器，与接口电路和第二采集系统连接，用于获取预定格式的生理特征信 息和视频行为信息，并根据预定格式的生理特征信息及对应的视频行为信息建立人因数据 库，以及将预定格式的生理特征信息及对应的视频行为信息保存至人因数据库中。
[0035] 进一步地，数据统计系统包括：
[0036] 第三处理器，与数据存储系统连接，用于获取人因数据库中存储的生理特征信息 及视频行为信息所对应的工作人员在执行操控任务时的操作对象、对操作对象执行操控的 操作次数以及执行每次操控时的操作时间，并基于操作对象、操作次数以及操作时间生成 数据分析报告，
[0037] 其中，操作行为数据包括操作对象、操作次数以及操作时间。
[0038] 根据本发明的另一方面，提供一种获取执行操控任务的行为数据的方法，包括：
[0039] 采集执行操控任务的工作人员的生理特征信息，并采集工作人员执行操控任务的 视频行为信息；
[0040] 将生理特征信息转换为预定格式的生理特征信息；
[0041] 获取预定格式的生理特征信息及视频行为信息所对应的操作行为数据；
[0042] 生成操作行为数据的分析报告。
[0043] 进一步地，采集执行操控任务的工作人员的生理特征信息包括：
[0044] 采集工作人员的原始生理特征信号，并将原始生理特征信号转换为电信号；
[0045] 对电信号进行滤波和放大处理，得到处理后的电信号；
[0046] 将处理后的电信号转换为数字信号，并将数字信号转换为预定格式的生理特征信 息，并存储生理特征信息。
[0047] 进一步地，在将生理特征信息转换为预定格式的生理特征信息之后，方法还包 括：根据预定格式的生理特征信息及对应的视频行为信息建立人因数据库，以及将预定 格式的生理特征信息及对应的视频行为信息保存至人因数据库中；
[0048] 获取预定格式的生理特征信息及视频行为信息所对应的操作行为数据包括：
[0049] 获取人因数据库中存储的生理特征信息及视频行为信息所对应的工作人员在执 行操控任务时的操作对象、对操作对象执行操控的操作次数以及执行每次操控时的操作时 间，
[0050] 其中，操作行为数据包括操作对象、操作次数以及操作时间。
[0051] 采用本发明，利用第一采集系统、第二采集系统以及上位机构建获取执行操控任 务的行为数据的系统，其中第一采集系统采集执行操控任务的工作人员的生理特征信息， 第二采集系统采集工作人员执行操控任务的视频行为信息，将第一采集系统和第二采集系 统采集到的数据传输至上位机的数据存储系统，以便上位机的数据统计系统对数据进行分 析，并获取工作人员的生理特征信息及视频行为信息所对应的操作行为数据。通过本发明 的上述系统，解决了现有技术中不能获取数字化控制室操纵人员的行为数据的问题，为获 取海量人因数据并进行有效数据挖掘提供了有效的技术手段。
【附图说明】
[0052] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0053] 图1是根据本发明实施例的获取执行操控任务的行为数据的系统的示意图；
[0054] 图2是根据本发明实施例的一个可选的数据平台的示意图；
[0055] 图3是根据本发明实施例对一回路操纵员进行分析的结果的示意图；
[0056] 图4是根据本发明实施例的操控室人员之间关系的示意图；以及
[0057] 图5是根据本发明实施例的获取执行操控任务的行为数据的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0058] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0059] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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 本发明一部分的实施例，而不是全部的