实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人 员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范 围。
[0060] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语"第一"、"第 二"等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使 用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语"包括"和 "具有"以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元 的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有 清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0061] 本发明实施例提供了一种获取执行操控任务的行为数据的系统。
[0062]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。如图 1所示，该系统包括：第一采集系统20、第二采集系统40以及上位机60。
[0063] 其中，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；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；上位机包括数据存储系统62和 数据统计系统64,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；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。
[0064] 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。
[0065] 在本发明的上述实施例中，提出了一种新的数据平台，可以通过影像采集系统 (第二采集系统）直接采集班组人员的工作行为记录，然后传送到工作站（上位机）进行储 存、加工以及挖掘。
[0066] 通过上述实施例的系统，能对数字化控制室操纵班组人员的行为与生理数据进行 有效采集、储存以及处理挖掘，该系统可广泛应用于各类数字化工业控制系统，能够获取海 量人因数据并进行有效挖掘，从而有效的解决了现有技术中人因数据采集困难、数据库匮 乏、数据的采集与分析脱节的技术问题。
[0067] 在上述实施例中，第一采集系统可以包括：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；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；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；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。
[0068] 具体地，采用传感器组（第一采集系统）的传感器单元采集数控操作室的班组人 员的生理特征并将原始生理特征信号转换为电信号，并通过模拟信号处理单元对电信号进 行滤波和放大处理，然后通过模数转换装置将处理后的模拟信号转换成数字信号，并通过 数字信号处理单元进行处理，最后将处理后的有效数据储存在工作站（上位机）中，以便进 一步地进行处理与挖掘。
[0069] 通过上述实施例，可以将工作人员的原始生理特征信号（模拟信号）进行处理并 转换为电脑能够识别的数字信号，以便进一步地进行数据分析和挖掘。
[0070] 在上述实施例中，传感器单元可以包括：眼动信号传感器，用于采集工作人员的眼 动信号；声音传感器，用于采集工作人员的声音信号；脑电波传感器，用于采集工作人员的 脑波信号；心跳传感器，用于采集工作人员的心跳信号；体温传感器，用于采集工作人员的 体温信号；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，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。
[0071] 具体地，由于眼动信息可以反映工作人员的视觉信息的选择模式，对于揭示基于 认知加工的心理机制具有重要意义，而声音、脑波、心跳以及体温信息均为工作人员的基本 生理特征信息，所以需要采集上述生理特征信息。采集方法是利用传感器采集对应的生理 特征信息并将这些特征信息转换成电信号，以便于后期的储存与处理。同时，考虑到控制室 的环境存在诸多不稳定性因素，传感器单元采集到的生理特征信号可以利用无线发射单元 传送到模拟信号处理单元。
[0072] 需要进一步说明的是，传感器单元包含但不限于眼动信号传感器、声音传感器、脑 电波传感器、心跳传感器以及体温传感器；无线发射单元的通讯协议采用IEEE802. 11标 准。
[0073] 通过上述实施例，可以利用传感器单元采集到工作人员的原始生理特征信息，并 通过无线发射单元传输至模拟信号处理单元，以便进一步地的对数据进行处理和分析。由 于数据传输采用先进的无线通信技术，提高了传感器系统的可移动性，降低了系统的冗余 度。
[0074] 在上述实施例中，模拟信号处理单元可以包括：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；第一信号处理子单元，与无线接收单元连 接，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。
[0075] 具体地，无线接收单元接收传感器单元采集到的原始生理特征信号，由于原始生 理特征信号掺入了电子与环境噪声，所以需要通过滤波器对原始生理特征信号进行滤波处 理以消除噪声，然后通过放大器对微弱的信号进行放大处理。
[0076] 通过上述实施例，可以消除电子与环境噪声对采集到的生理特征信号的影响，同 时将一些比较微弱的生理特征信号进行放大处理也有利于进一步地的数据处理和挖掘。
[0077] 根据本发明的上述实施例，数字信号处理单元可以包括：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；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；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。
[0078] 由于使用模拟信号时不方便对其进行处理和存储，所以需要将模拟信号进行模数 转换，转换成数字信号。模拟信号处理单元会将接收到电信号（模拟信号）进行滤波处理， 然后将其转换为数字信号，再传输至数字信号处理单元，然后数字信号处理单元的第一处 理器将数字信号转换为预定格式的生理特征信息。上述数字信号处理单元可以包括中央处 理器（第一处理器）、内存与接口电路。其中，中央处理器负责信号的处理与控制，内存用于 数据与指令的暂时储存，接口电路用于连接中央处理器和工作站（上位机）。
[0079] 通过上述实施例，可以将模拟信号处理单元传输过来的生理特征信息转换为预定 格式的生理特征信息，这样方便对生理特征信息的存储和进一步的处理，如数据挖掘等。
[0080] 在上述实施例中，数据存储系统可以包括：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。
[0081] 通过上述实施例，将采集、加工后的人因数据（预定格式的生理特征信息和视频 行为信息）储存至电脑（人因数据库）中，进行电子化存档。这样的存储方式可以提高存 储效率和查询效率。
[0082] 需要进一步说明的是，人因数据库可以包括系统管理模块、班组人员生理数据模 块与班组人员行为数据模块，建立完数据库之后可以基于VC++6. 0建立数据分析与挖掘平 台，对数据进行进一步地处理。
[0083] 根据本发明的上述实施例，数据统计系统可以包括：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