本发明公开了一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统，包括试卷管理模块、考核规则组态模块、仿真数据采集模块、过程考核驱动模块、考核成绩发布模块、考核成绩数据库和考核评价指导模块。同时也公开了本系统的方法。本发明由计算机自动进行评分，可操作性强，评分结果客观，准确，公正，高效，评分过程和依据可溯。
1.一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统，其特征在于：包括试卷管理模块、考核规则组态模块、仿真数据采集模块、过程考核驱动模块、考核成绩发布模块、考核成绩数据库和考核评价指导模块；
所述试卷管理模块用以管理针对不同考核内容的所有试卷；每一试卷包含若干试题，每一试题包含若干规则；
所述考核规则组态模块用以配置若干针对规则的评分计算方式；所有评分计算方式设有起始条件和终止条件；
所述仿真数据采集模块用以外接仿真系统，是所述的评价系统与仿真系统的接口层；
所述过程考核驱动模块用以在考核开始后，通过仿真数据采集模块从仿真系统中采集规则评分计算所需的实时仿真数据，驱动试卷中的各条规则进行评分计算；
所述考核成绩发布模块用以在考核结束后，获得试卷的总分、试卷各条试题的得分以及试题各规则的得分，展示受训人员的操作与标准之间的对比和得分情况；
所述考核成绩数据库用以保存所有受训人员的所有考核的结果；
所述考核评价指导模块用以评价每次考核的综合情况，统计受训学员得分率最低试题，提示教练员开展有针对性的培训工作；也能够在考核成绩数据库中，检索学员历史考核成绩，统计得分率最低试卷、试题及学员的成绩排名，提示学员的技能缺陷，展示学员的技能成长曲线；
评分计算方式为步序评分计算方式，条件评分计算方式和曲线评分计算方式，所述步序评分计算方式对操作的准确性和全面性指标进行考察，所述曲线评分计算方式对操作的精确性指标进行考察，所述条件评分计算方式对操作满足条件的能力进行考察；
定义标准操作过程包含n个步序，标准操作步序集合为S＝{(s1,w1),(s2,w2),(s3,w3),...,(sn,wn)}，s1,s2,s3,...,sn为标准操作步序，w1,w2,w3,...,wn为标准操作步序权重，总分为A；
受训人员实际操作步序集合为T′＝{(t1,x1),(t2,x2),(t3,x3),...,(tm,xm)}，t1,t2,t3,...,tm为实际操作步序，x1,x2,x3,...,xm为实际操作步序权重，实际操作逆序为r1,r2,r3,...,rm；
2.根据权利要求1所述的一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统，其特征在于：评分计算方式的起始条件和终止条件均通过逻辑表达式表达，取值为TRUE或FALSE。
3.根据权利要求1所述的一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统，其特征在于：曲线评分计算方式的过程为，
定义某一参数的标准曲线为Y＝F(t)，标准曲线允许偏差为b，标准考核时长为T，总分为A1；
受训人员对该参数实际控制效果的曲线为Y′＝G(t)，实际考核时长为T1，T1≤T；
4.根据权利要求1所述的一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统，其特征在于：条件评分计算方式的过程为，
定义条件的逻辑表达式为L，总分为A2；受训人员进行考核后，若L＝TRUE，则得分为A2，否则得分为0。
5.基于权利要求1所述的一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统的自动评分评价方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一，教练员使用试卷管理模块和考核规则组态模块分别预设试卷和评分计算方式；
步骤三，启动考核后，考核过程包含以下步骤，A1)定义试卷有E个试题；
A5)判断第qe个规则是否满足预设的评分计算方式终止条件，如果是，则表明该规则计算完成，转至步骤A7，如果否，则转至步骤A6；
A6)判断第qe个规则是否满足预设的评分计算方式起始条件，如果是，则执行规则评分计算公式，得到规则得分，转至步骤A7，如果否，则表明该规则未满足起始条件，不进行评分计算，转至步骤A7；
A7)判断qe是否小于Qe，如果是，则qe＝qe+1，转至步骤A5，如果否，则累加Qe个规则的得分，得到第e个试题得分，转至步骤A8；
A8)判断e是否小于E，如果是，则e＝e+1，转至步骤A3，如果否，则累加E个试题的得分，得到试卷得分；
A9)重复A1-A8步骤，周期性的计算当前的实时得分；
步骤四，考核完成后，得到本次考核的评分，保存考核结果到考核成绩数据库，并生成对受训人员的考核评价。
一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统和方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统和方法，属于火电站仿真培训技术领域。
背景技术
[0002] 火电站仿真系统是运行人员岗位培训，上岗考核，反事故演习，运行方式优化的重要手段，是保证机组安全稳定运行的重要培训设备，已经广泛应用于各个火力发电厂。
[0003] 考核评分是检验受训人员培训效果，考核职业技能水平的主要手段。在现有实操考核评分过程中，缺乏客观的考核评分手段，往往以主考官的主观判断为依据，考评方法的可操作性较差，人为因素直接影响到考核的客观性，公正性和准确性。一些采用计算机评分的方法，多采用“超限检查法”，评判机制刚性，机械；只能对整个考核过程的部分阶段和部分范围进行评分，评价范围有限；往往需要根据具体评分规则和使用的仿真系统开发一套新的评分系统，不具备通用性；考核评分仅对当前考核进行评分，未能对历史考核结果进行有效的组织和管理，进行深层次的数据挖掘，分析受训人员技术能力的缺陷，使教练员了解受训人员的技能提升情况，指导教练员开展有针对性的培训。
发明内容
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统和方法。
[0005] 为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0006] 一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统，包括试卷管理模块、考核规则组态模块、仿真数据采集模块、过程考核驱动模块、考核成绩发布模块、考核成绩数据库和考核评价指导模块；
[0007] 所述试卷管理模块用以管理针对不同考核内容的所有试卷；每一试卷包含若干试题，每一试题包含若干规则；
[0008] 所述考核规则组态模块用以配置若干针对规则的评分计算方式；所有评分计算方式设有起始条件和终止条件；
[0009] 所述仿真数据采集模块用以外接仿真系统，是所述的评价系统与仿真系统的接口层；
[0010] 所述过程考核驱动模块用以在考核开始后，通过仿真数据采集模块从仿真系统中采集规则评分计算所需的实时仿真数据，驱动试卷中的各条规则进行评分计算；
[0011] 所述考核成绩发布模块用以在考核结束后，获得试卷的总分、试卷各条试题的得分以及试题各规则的得分，展示受训人员的操作与标准之间的对比和得分情况；
[0012] 所述考核成绩数据库用以保存所有受训人员的所有考核的结果；
[0013] 所述考核评价指导模块用以评价每次考核的综合情况，统计受训学员得分率最低试题，提示教练员开展有针对性的培训工作；也能够在考核成绩数据库中，检索学员历史考核成绩，统计得分率最低试卷、试题及学员的成绩排名，提示学员的技能缺陷，展示学员的技能成长曲线。
[0014] 评分计算方式为步序评分计算方式，条件评分计算方式和曲线评分计算方式，所述步序评分计算方式对操作的准确性和全面性指标进行考察，所述曲线评分计算方式对操作的精确性指标进行考察，所述条件评分计算方式对操作满足条件的能力进行考察。
[0015] 评分计算方式的起始条件和终止条件均通过逻辑表达式表达，取值为TRUE或FALSE。
[0016] 步序评分计算方式由若干步序构成；
[0017] 步序评分计算方式的过程为，
[0018] 定义标准操作过程包含n个步序，标准操作步序集合为S＝{(s1,w1),(s2,w2),(s3,w3),...,(sn,wn)}，s1,s2,s3,...,sn为标准操作步序，w1,w2,w3,...,wn为标准操作步序权重，总分为A；
[0019] 受训人员实际操作步序集合为T′＝{(t1,x1),(t2,x2),(t3,x3),...,(tm,xm)}，t1,t2,t3,...,tm为实际操作步序，x1,x2,x3,...,xm为实际操作步序权重，实际操作逆序为r1,r2,r3,...,rm；
[0020] 有 m≤n，评分计算公式为，
[0021] 命中率
[0022] 正序率
[0023] 得分M＝A×H×G。
[0024] 曲线评分计算方式的过程为，
[0025] 定义某一参数的标准曲线为Y＝F(t)，标准曲线允许偏差为b，标准考核时长为T，总分为A1；
[0026] 受训人员对该参数实际控制效果的曲线为Y′＝G(t)，实际考核时长为T1，T1≤T；
[0027] 评分计算公式为，
[0028] 完成率
[0029] 拟合率
[0030] 得分M1＝C×D。
[0031] 条件评分计算方式的过程为，
[0032] 定义条件的逻辑表达式为L，总分为A2；受训人员进行考核后，若L＝TRUE，则得分为A2，否则得分为0。
[0033] 一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统的自动评分评价方法，包括以下步骤，
[0034] 步骤一，教练员使用试卷管理模块和考核规则组态模块分别预设试卷和评分计算方式；
[0035] 步骤二，由教练员选择一份试卷开始考核；
[0036] 步骤三，启动考核后，考核过程包含以下步骤，
[0037] A1)定义试卷有E个试题；
[0038] A2)定义e＝1；
[0039] A3)定义第e个试题有Qe个规则；
[0040] A4)定义qe＝1；
[0041] A5)判断第qe个规则是否满足预设的评分计算方式终止条件，如果是，则表明该规则计算完成，转至步骤A7，如果否，则转至步骤A6；
[0042] A6)判断第qe个规则是否满足预设的评分计算方式起始条件，如果是，则执行规则评分计算公式，得到规则得分，转至步骤A7，如果否，则表明该规则未满足起始条件，不进行评分计算，转至步骤A7；
[0043] A7)判断qe是否小于Qe，如果是，则qe＝qe+1，转至步骤A5，如果否，则累加Qe个规则的得分，得到第e个试题得分，转至步骤A8；
[0044] A8)判断e是否小于E，如果是，则e＝e+1，转至步骤A3，如果否，则累加E个试题的得分，得到试卷得分；
[0045] A9)重复A1-A8步骤，周期性的计算当前的实时得分；
[0046] 步骤四，考核完成后，得到本次考核的评分，保存考核结果到考核成绩数据库，并生成对受训人员的考核评价。
[0047] 本发明所达到的有益效果：1、本发明由计算机自动进行评分，可操作性强，评分结果客观，准确，公正，高效，评分过程和依据可溯；2、本发明将考核的整个过程分解为若干子过程，并将子过程的评分依据量化，使用若干评分计算方式来表达，可覆盖整个培训过程，满足培训过程中，对各个阶段的考核；3、本发明采用独立的仿真数据采集模块，可以适配不同型号的仿真系统，无需根据不同的仿真系统，开发与之对应的评分系统，具有较好的通用性；4、本发明对所有的考核成绩进行了有效的组织和管理，结合历史记录，进行深层次的数据挖掘，分析受训人员技术能力的缺陷，使教练员了解受训人员的技能提升情况，指导教练员开展有针对性的培训工作。
附图说明
[0048] 图1为本发明系统的架构示意图。
[0049] 图2为本发明试卷、试题和规则之间的关系示意图。
[0050] 图3为本发明方法的流程图。
具体实施方式
[0051] 下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0052] 如图1所示，一种通用型火电站仿真培训自动评分评价系统，包括试卷管理模块、考核规则组态模块、仿真数据采集模块、过程考核驱动模块、考核成绩发布模块、考核成绩数据库和考核评价指导模块。
[0053] 各模块的功能如下：
[0054] 试卷管理模块：
[0055] 用以管理针对不同考核内容的所有试卷。如图2所示，每一试卷包含若干试题，每一试题包含若干规则；试卷的得分由构成该试卷的各试题得分加和得出，每个试题的得分由构成该试题的各规则得分加和而得出。
[0056] 考核规则组态模块：
[0057] 用以配置若干针对规则的评分计算方式。
[0058] 按照评分系统所应满足的的四个基本鉴定能力，即对运行状态的监视能力，对当前状态操作的响应能力，对状态变化后的解释能力，对运行状态的控制能力，将评分计算方式为步序评分计算方式，条件评分计算方式和曲线评分计算方式，三种评分计算方式覆盖了评分系统所须具备的上述鉴定能力。
[0059] 所有评分计算方式设有起始条件和终止条件；起始条件和终止条件均通过逻辑表达式表达，取值为TRUE或FALSE。
[0060] 步序评分计算方式对操作的准确性和全面性指标进行考察。步序评分计算方式由若干步序构成；步序评分计算方式的过程为：
[0061] 定义标准操作过程包含n个步序，标准操作步序集合为S＝{(s1,w1),(s2,w2),(s3,w3),...,(sn,wn)}，s1,s2,s3,...,sn为标准操作步序，w1,w2,w3,...,wn为标准操作步序权重，总分为A；
[0062] 受训人员实际操作步序集合为T′＝{(t1,x1),(t2,x2),(t3,x3),...,(tm,xm)}，t1,t2,t3,...,tm为实际操作步序，x1,x2,x3,...,xm为实际操作步序权重，实际操作逆序为r1,r2,r3,...,rm；
[0063] 有 m≤n，评分计算公式为，
[0064] 命中率
[0065] 正序率
[0066] 得分M＝A×H×G。
[0067] 曲线评分计算方式对操作的精确性指标进行考察，曲线评分计算方式的过程为：
[0068] 定义某一参数的标准曲线为Y＝F(t)，标准曲线允许偏差为b，标准考核时长为T，总分为A1；
[0069] 受训人员对该参数实际控制效果的曲线为Y′＝G(t)，实际考核时长为T1，T1≤T；
[0070] 评分计算公式为，
[0071] 完成率
[0072] 拟合率
[0073] 得分M1＝C×D。
[0074] 条件评分计算方式对操作满足条件的能力进行考察，条件评分计算方式的过程为：
[0075] 定义条件的逻辑表达式为L，总分为A2；受训人员进行考核后，若L＝TRUE，则得分为A2，否则得分为0。
[0076] 仿真数据采集模块：
[0077] 用以外接仿真系统，是所述的评价系统与仿真系统的接口层。
[0078] 过程考核驱动模块：
[0079] 用以在考核开始后，通过仿真数据采集模块从仿真系统中采集规则评分计算所需的实时仿真数据，驱动试卷中的各条规则进行评分计算。
[0080] 考核成绩发布模块：
[0081] 用以在考核结束后，获得试卷的总分、试卷各条试题的得分以及试题各规则的得分，展示受训人员的操作与标准之间的对比和得分情况。
[0082] 考核成绩数据库：
[0083] 用以保存所有受训人员的所有考核的结果；
[0084] 考核评价指导模：
[0085] 用以评价每次考核的综合情况，统计受训学员得分率最低试题，提示教练员开展有针对性的培训工作；也能够在考核成绩数据库中，检索学员历史考核成绩，统计得分率最低试卷、试题及学员的成绩排名，提示学员的技能缺陷，展示学员的技能成长曲线。
[0086] 上述评价系统的自动评分评价方法，具体步骤如图3所示：
[0087] 步骤一，教练员使用试卷管理模块和考核规则组态模块分别预设试卷和评分计算方式；
[0088] 步骤二，由教练员选择一份试卷开始考核；
[0089] 步骤三，启动考核后，考核过程包含以下步骤，
[0090] A1)定义试卷有E个试题；
[0091] A2)定义e＝1；
[0092] A3)定义第e个试题有Qe个规则；
[0093] A4)定义qe＝1；
[0094] A5)判断第qe个规则是否满足预设的评分计算方式终止条件，如果是，则表明该规则计算完成，转至步骤A7，如果否，则转至步骤A6；
[0095] A6)判断第qe个规则是否满足预设的评分计算方式起始条件，如果是，则执行规则评分计算公式，得到规则得分，转至步骤A7，如果否，则表明该规则未满足起始条件，不进行评分计算，转至步骤A7；
[0096] A7)判断qe是否小于Qe，如果是，则qe＝qe+1，转至步骤A5，如果否，则累加Qe个规则的得分，得到第e个试题得分，转至步骤A8；
[0097] A8)判断e是否小于E，如果是，则e＝e+1，转至步骤A3，如果否，则累加E个试题的得分，得到试卷得分；
[0098] A9)重复A1-A8步骤，周期性的计算当前的实时得分；
[0099] 步骤四，考核完成后，得到本次考核的评分，保存考核结果到考核成绩数据库，并生成对受训人员的考核评价。
[0100] 上述发明解决了现有仿真培训评分主要依靠教练员根据受训人员操作以及主要参数的吻合情况，人为主观评分以及不同教练员评判标准不一致带来的评分结果不客观，不准确，效率低，过程不可溯等问题；解决了现有计算机评分软件评分规则简单，刚性，机械，评价范围有限，只能对整个考核过程的部分阶段和部分范围进行评分的缺点；解决了现有计算机评分软件通用性差，需要根据具体的仿真系统定制开发软件并制定规则的缺点；解决了现在评分方式仅注重评分本身，而没有分析评价技能缺陷并指导其改进的手段。
[0101] 上述发明由计算机自动进行评分，可操作性强，评分结果客观，准确，公正，高效，评分过程和依据可溯；将考核的整个过程分解为若干子过程，并将子过程的评分依据量化，使用若干评分计算方式来表达，可覆盖整个培训过程，满足培训过程中，对各个阶段的考核；采用独立的仿真数据采集模块，可以适配不同型号的仿真系统，无需根据不同的仿真系统，开发与之对应的评分系统，具有较好的通用性；对所有的考核成绩进行了有效的组织和管理，结合历史记录，进行深层次的数据挖掘，分析受训人员技术能力的缺陷，使教练员了解受训人员的技能提升情况，指导教练员开展有针对性的培训工作。
[0102] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
