獲取執(zhí)行操控任務(wù)的行為數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)控領(lǐng)域，具體而言，涉及一種獲取執(zhí)行操控任務(wù)的行為數(shù)據(jù)的系統(tǒng) 和方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)字化控制系統(tǒng)目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于核電、航空、石油化工等領(lǐng)域，人機(jī)交互的 重要性也已日益受到普遍的關(guān)注。一方面，有效的人機(jī)交互能促進(jìn)系統(tǒng)的可靠性和安全性； 另一方面，人機(jī)交互又是引發(fā)人因失誤的直接來(lái)源，一旦人機(jī)交互出現(xiàn)差錯(cuò)，則可能導(dǎo)致任 務(wù)失效或者災(zāi)難性事故。
[0003] 人機(jī)交互是人與機(jī)器之間的雙向通信，以特定的符號(hào)和操作來(lái)實(shí)現(xiàn)，在數(shù)字化背 景下，它具有操縱員角色轉(zhuǎn)變、認(rèn)知負(fù)荷大、硬控制向軟控制轉(zhuǎn)變、人機(jī)界面更加豐富等特 點(diǎn)，所以人誤的可能性越來(lái)越高，若能采集到控制室班組人員的操作行為數(shù)據(jù)，則能對(duì)操作 行為數(shù)據(jù)進(jìn)行有效挖掘，進(jìn)而分析人為因素對(duì)現(xiàn)代工業(yè)化數(shù)控系統(tǒng)的影響，就能有效的預(yù) 防人誤導(dǎo)致的系統(tǒng)失效和災(zāi)難。
[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中不能獲取數(shù)字化控制室操縱人員的行為數(shù)據(jù)的問(wèn)題，目前尚未提 出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種獲取執(zhí)行操控任務(wù)的行為數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法，以 解決不能獲取數(shù)字化控制室操縱人員的行為數(shù)據(jù)的問(wèn)題。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了 一種獲取執(zhí)行操控任 務(wù)的行為數(shù)據(jù)的系統(tǒng)該系統(tǒng)包括：
[0007] 第一采集系統(tǒng)，用于采集執(zhí)行操控任務(wù)的工作人員的生理特征信息；
[0008] 第二采集系統(tǒng)，用于采集工作人員執(zhí)行操控任務(wù)的視頻行為信息；
[0009] 上位機(jī)，包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，
[0010] 其中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，與第一采集系統(tǒng)和第二采集系統(tǒng)連接，用于存儲(chǔ)工作人員的 生理特征信息及對(duì)應(yīng)的視頻行為信息；
[0011] 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)連接，用于獲取工作人員的生理特征信息及視頻 行為信息所對(duì)應(yīng)的操作行為數(shù)據(jù)。
[0012] 進(jìn)一步地，第一采集系統(tǒng)包括：
[0013] 傳感器單元，用于采集工作人員的原始生理特征信號(hào)，并將原始生理特征信號(hào)轉(zhuǎn) 換為電信號(hào)；
[0014] 模擬信號(hào)處理單元，與傳感器組連接，用于對(duì)電信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，得到處 理后的電信號(hào)；
[0015] 模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，與模擬信號(hào)處理單元連接，用于將處理后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號(hào)；
[0016] 數(shù)字信號(hào)處理單元，與模數(shù)轉(zhuǎn)換單元連接，用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為預(yù)定格式的生 理特征信息，并存儲(chǔ)生理特征信息。
[0017] 進(jìn)一步地，傳感器單元包括：
[0018] 眼動(dòng)信號(hào)傳感器，用于采集工作人員的眼動(dòng)信號(hào)；
[0019] 聲音傳感器，用于采集工作人員的聲音信號(hào)；
[0020] 腦電波傳感器，用于采集工作人員的腦波信號(hào)；
[0021] 心跳傳感器，用于采集工作人員的心跳信號(hào)；
[0022] 體溫傳感器，用于采集工作人員的體溫信號(hào)；
[0023] 無(wú)線發(fā)射單元，與眼動(dòng)信號(hào)傳感器、聲音傳感器、腦電波傳感器、心跳傳感器以及 體溫傳感器連接，用于將眼動(dòng)信號(hào)、聲音信號(hào)、腦波信號(hào)、心跳信號(hào)以及體溫信號(hào)發(fā)送至模 擬信號(hào)處理單元，
[0024] 其中，原始生理特征信號(hào)包括：眼動(dòng)信號(hào)、聲音信號(hào)、腦波信號(hào)、心跳信號(hào)以及體溫 信號(hào)。
[0025] 進(jìn)一步地，模擬信號(hào)處理單元包括：
[0026] 無(wú)線接收單元，與無(wú)線發(fā)射單元通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接，用于接收原始生理特征信 號(hào)；
[0027] 第一信號(hào)處理子單元，與無(wú)線接收單元連接，
[0028] 其中，第一信號(hào)處理子單元包括濾波器和放大器，濾波器與無(wú)線接收單元連接，用 于對(duì)原始生理特征信號(hào)進(jìn)行濾波處理得到濾波信號(hào)；放大器與濾波器連接，用于對(duì)濾波信 號(hào)進(jìn)行放大處理得到處理后的電信號(hào)。
[0029] 進(jìn)一步地，數(shù)字信號(hào)處理單元包括：
[0030] 第一處理器，與模擬信號(hào)處理單元連接，用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為預(yù)定格式的生理 特征信息；
[0031] 內(nèi)存，與第一處理器連接，用于存儲(chǔ)預(yù)定格式的生理特征信息；
[0032] 接口電路，與第一處理器連接，用于在第一處理器的控制信號(hào)的控制下連接上位 機(jī)。
[0033] 進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)包括：
[0034] 第二處理器，與接口電路和第二采集系統(tǒng)連接，用于獲取預(yù)定格式的生理特征信 息和視頻行為信息，并根據(jù)預(yù)定格式的生理特征信息及對(duì)應(yīng)的視頻行為信息建立人因數(shù)據(jù) 庫(kù)，以及將預(yù)定格式的生理特征信息及對(duì)應(yīng)的視頻行為信息保存至人因數(shù)據(jù)庫(kù)中。
[0035] 進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)包括：
[0036] 第三處理器，與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)連接，用于獲取人因數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的生理特征信息 及視頻行為信息所對(duì)應(yīng)的工作人員在執(zhí)行操控任務(wù)時(shí)的操作對(duì)象、對(duì)操作對(duì)象執(zhí)行操控的 操作次數(shù)以及執(zhí)行每次操控時(shí)的操作時(shí)間，并基于操作對(duì)象、操作次數(shù)以及操作時(shí)間生成 數(shù)據(jù)分析報(bào)告，
[0037] 其中，操作行為數(shù)據(jù)包括操作對(duì)象、操作次數(shù)以及操作時(shí)間。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種獲取執(zhí)行操控任務(wù)的行為數(shù)據(jù)的方法，包括：
[0039] 采集執(zhí)行操控任務(wù)的工作人員的生理特征信息，并采集工作人員執(zhí)行操控任務(wù)的 視頻行為信息；
[0040] 將生理特征信息轉(zhuǎn)換為預(yù)定格式的生理特征信息；
[0041] 獲取預(yù)定格式的生理特征信息及視頻行為信息所對(duì)應(yīng)的操作行為數(shù)據(jù)；
[0042] 生成操作行為數(shù)據(jù)的分析報(bào)告。
[0043] 進(jìn)一步地，采集執(zhí)行操控任務(wù)的工作人員的生理特征信息包括：
[0044] 采集工作人員的原始生理特征信號(hào)，并將原始生理特征信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0045] 對(duì)電信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，得到處理后的電信號(hào)；
[0046] 將處理后的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為預(yù)定格式的生理特征信 息，并存儲(chǔ)生理特征信息。
[0047] 進(jìn)一步地，在將生理特征信息轉(zhuǎn)換為預(yù)定格式的生理特征信息之后，方法還包 括：根據(jù)預(yù)定格式的生理特征信息及對(duì)應(yīng)的視頻行為信息建立人因數(shù)據(jù)庫(kù)，以及將預(yù)定 格式的生理特征信息及對(duì)應(yīng)的視頻行為信息保存至人因數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0048] 獲取預(yù)定格式的生理特征信息及視頻行為信息所對(duì)應(yīng)的操作行為數(shù)據(jù)包括：
[0049] 獲取人因數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的生理特征信息及視頻行為信息所對(duì)應(yīng)的工作人員在執(zhí) 行操控任務(wù)時(shí)的操作對(duì)象、對(duì)操作對(duì)象執(zhí)行操控的操作次數(shù)以及執(zhí)行每次操控時(shí)的操作時(shí) 間，
[0050] 其中，操作行為數(shù)據(jù)包括操作對(duì)象、操作次數(shù)以及操作時(shí)間。
[0051] 采用本發(fā)明，利用第一采集系統(tǒng)、第二采集系統(tǒng)以及上位機(jī)構(gòu)建獲取執(zhí)行操控任 務(wù)的行為數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其中第一采集系統(tǒng)采集執(zhí)行操控任務(wù)的工作人員的生理特征信息， 第二采集系統(tǒng)采集工作人員執(zhí)行操控任務(wù)的視頻行為信息，將第一采集系統(tǒng)和第二采集系 統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，以便上位機(jī)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分 析，并獲取工作人員的生理特征信息及視頻行為信息所對(duì)應(yīng)的操作行為數(shù)據(jù)。通過(guò)本發(fā)明 的上述系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中不能獲取數(shù)字化控制室操縱人員的行為數(shù)據(jù)的問(wèn)題，為獲 取海量人因數(shù)據(jù)并進(jìn)行有效數(shù)據(jù)挖掘提供了有效的技術(shù)手段。
【附圖說(shuō)明】
[0052] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0053] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的獲取執(zhí)行操控任務(wù)的行為數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的示意圖；
[0054] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)可選的數(shù)據(jù)平臺(tái)的示意圖；
[0055] 圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例對(duì)一回路操縱員進(jìn)行分析的結(jié)果的示意圖；
[0056] 圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的操控室人員之間關(guān)系的示意圖；以及
[0057] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的獲取執(zhí)行操控任務(wù)的行為數(shù)據(jù)的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0058] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0059] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的 附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是 本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的