CN103345856B - 一种起重机械作业人员考核系统 - Google Patents

Abstract

一种起重机械作业人员考核系统，包括理论考核模块、操作考核模块以及分别与所述理论考核模块和所述操作考核模块相连接的试题库，所述理论考核模块包括用于从所述试题库随机抽取理论考题的理论出题装置和用于判定所述理论考题正确率的理论评判装置，所述操作考核模块包括用于从所述试题库随机抽取操作考题的操作出题装置和用于将所述操作考题的答案与标准答案进行对比并根据对比结果判定考核成绩的操作评判装置。本发明考核针对性强，考核内容完整，充分体现了考生对起重机械的掌握深度；考核过程依赖传感器的实际数据，而不依赖于管理员的学识、经验和技能，避免了管理员的主观性、随意性和非系统性。

Description

一种起重机械作业人员考核系统

技术领域

本发明涉及一种起重机械作业人员考核系统，属于特种设备操作考核领域。

背景技术

经对特种设备安全事故进行统计分析，人员违规操作所造成的事故在全部特种设备事故中占了很大的权重，因此特种设备的安全操作受到越来越多的重视，提高特种设备作业人员的操作技能对遏制设备安全事故的发生具有重要的意义。

专利公开号为CN101546181的专利公开了一种港口门座式起重机作业记录装置及绩效考核方法，通过传感器及司机操作信号采集装置、信号转换电路、主控制器电路和I/O设备四部分构成。该发明不仅实现了操作司机的作业量的计量，为司机的绩效考核提供了科学准确的数据；而且严格规范司机的各项操作，保障了设备的安全使用，大大提高了生产的安全性。但该方法偏向于对司机作业量的计量，功能比较局限，无法对司机的操作技能作出全面、公正和科学的考核。

发明内容

本发明为解决现有技术问题，提供一种考核全面、较为公正科学的起重机械作业人员考核系统。

本发明的技术方案是：一种起重机械作业人员考核系统，包括理论考核模块、操作考核模块以及分别与所述理论考核模块和所述操作考核模块相连接的试题库，所述理论考核模块包括用于从所述试题库随机抽取理论考题的理论出题装置和用于判定所述理论考题正确率的理论评判装置，所述操作考核模块包括用于从所述试题库随机抽取操作考题的操作出题装置和用于将所述操作考题的答案与标准答案进行对比并根据对比结果判定考核成绩的操作评判装置。

本考核系统与专利公开号为CN101546181的专利公开的港口门座式起重机作业记录装置及绩效考核方法相比，优势在于不仅包括实际操作考题，还包括理论知识考题。本考核系统可从试题库上随机抽取理论考题和操作考题生成考卷，同时自动生成针对该考卷的标准答案，待考生考完后，通过将该考生的考试答案与标准答案进行对比，自动进行评判，得出最终考核成绩。本系统的考核题目总体上可分为识记类的理论考核题目、操作类的操作考核题目两大类。其中，理论考核题目类似于普通考试系统，通过将操作员输入的答案与组卷时生成的标准答案相对照，通过对比答案是否相同进行评分；操作考核题目则主要根据由传感器传回的设备状态数据与重物状态数据等内容进行判断，将这些数据与标准答案所设定的数据计算相似度，从而进行评分。系统支持设定阈值进行模糊评价。例如在一维情况下，对于给定的阈值上下界                                                ，如果系统采集到的信息为，则评分值C为：。其中，评分值C为1表示完全命中范围中心，0表示在边界处，负数表示在范围之外。可据此将评分值转换为相应的分数，以适应不同分制的考试设置。

本系统的理论考核题目主要包括：

1）  起重机主要零部件的识别

指出主要结构、机构件的名称及作用，包括主梁、端梁、小车、起升机构、运行机构起升钢丝绳、卷筒、吊钩、滑轮、联轴器、工作制动器等；

指出各安全保护装置的名称、作用和安装位置，包括行程限位开关、起重量限制器、起升高度限制器、缓冲器及端部止挡、抗风防滑装置、安全制动器等；

指出电气保护各动作后的反应情况和其所处的位置。

2） 作业现场安全标志的识别

本系统的操作考核题目主要包括：

1）各机构空载运行操作

起升机构，从最小起升高度到最大起升高度，全程操作；

小车机构，全行程操作；

大车机构，全行程操作。

2）各机构带载运行操作(起吊30%～50%的额定载荷)：

起升机构，起升到一定高度并下降；

小车机构，运行一定行程；

大车机构，运行一定行程。

作为优选，所述操作评判装置连接有用于对所述操作考题的答题进行监测并取得所述操作考题的答案的操作监测装置。

作为优选，所述操作监测装置包括重物平稳起吊数据采集模块、重物移动路径数据采集模块、大车运动数据采集模块、小车运动数据采集模块、起吊速度数据采集模块和重物卸货位置数据采集模块，以及分别与上述数据采集模块相连接且与所述操作评判装置相配合的操作通讯模块。

考生在起重机操作过程中，本系统主要进行起吊重物平衡度监测、起重机大车状态信息、小车运行状态信息和起吊重物升降的速度信息、起吊重物运行路径信息、重物放置信息监测等。考生对起重机的操作状态可以由起重机大车状态信息、小车运行状态信息和起吊重物升降的速度信息来综合反映，并由本系统对以上状态信息与标准操作时的状态信息进行对比，取得最终考核成绩。

由于目前特种设备人员考核培训中的评判体统，尤其是操作考核的评判体系主要依赖于管理员的学识、经验和技能，主观性、随意性和非系统性较大，和国家“考核大纲”所要求达到的目标有一定的差距，尤其是对操作要求较高场所的起重机械作业人员是否具备了相匹配的操作技能缺乏系统、有效的甄别手段，而专利公开号为CN101546181的专利公开的港口门座式起重机作业记录装置及绩效考核方法也未提出有效的考核手段。本系统为确保起重机械作业人员考核质量，在参考国家质检总局《关于2010年全国特种设备安全状况的情况通报》文件中有关起重机械方面的事故占比较高的统计数据前提下，研制一套基于分布协同控制技术的起重机械作业人员现场技能项目考核题目，以切实提高起重机械作业人员考核工作的科学、公正、系统和高效性。而操作技能的考核脱离人为的主观判断，依靠各个传感器采集到的数据实时信息来判断操作人员的实时状态。

作为优选，所述重物移动路径数据采集模块包括数个限位检测器，所述限位检测器包括一方向向上用于承担横向接触的触碰杆，一支承该触碰杆并用于检测该触碰杆倾斜角度变化的倾角传感器。

限位检测器沿重物标准运行路径放置于两侧，如重物在路径的运行过程中有偏离，则重物会与触碰杆相接触，并使得触碰杆发生偏移，通过对触碰杆倾角的检测，就可取得重物的偏离量，通过该偏离量可绘制得重物的实际运行路径，实际运行路径与标准运行路径相比可得出该项考核的成绩。由于相邻限位检测器之间的相对位置的不固定性，可由管理员在考试现场临时对限位检测器进行移位、随时调整重物的标准运行路径，增加考题随机性，能更深入地体现考生的操作水平。

作为优选，所述倾角传感器设置于所述触碰杆的下端；所述触碰杆的下端还设置有用于安装所述倾角传感器和支承所述触碰杆的支架；所述触碰杆垂直或倾斜于地面。

重物在离地面一定距离的情况下沿运行路径移动，倾角传感器和支架安装于触碰杆的下端有助于减轻触碰杆的上端重量，增加触碰杆对于上端接触的反应灵敏性。触碰杆倾斜于地面设置，支架和倾角传感器须放置于标准运行路径的外侧，如重物在运行过程中因操作不慎或缆绳断裂造成重物坠落，远离运行路径的支架和倾角传感器可减少被重物砸中撞毁的要机率。

作为优选，所述重物卸货位置数据采集模块包括一用于承载重物的承载板，该承载板上矩阵式排列有数个通过检测该位置上环境光的光强并以此检测重物位置的光电传感器。

重物卸货位置数据采集模块放置于重物标准卸货点，当重物落于承载板上时，被重物遮挡的光电传感器无法检测得光线，通过有规律的矩阵式排列的光电传感器可最终取得传回的被遮挡的信息，并通过该信息计算得重物实际位置，实际位置与标准卸货点相比可得出该项考核的成绩。

作为优选，所述重物平稳起吊数据采集模块包括用于检测重物水平度的水平传感器。在重物起吊、平稳和卸货过程中，水平传感器始终对重物的平衡度进行监测。

作为优选，大车运动数据采集模块和所述小车运动数据采集模块分别包括固定设置于所述大车和小车的驱动轮上的磁块，与该磁块相配合的霍尔传感器，以及与该霍尔传感器相连接的脉冲测量器。

大车和小车的运动状态包括实时速度和位置信息，通过在大车和小车的驱动轮上嵌入磁块，驱动轮相邻侧采用霍尔传感器进行检测，当磁块到达霍尔传感器附近时候，霍尔传感器输出一个脉冲，驱动轮上安装的磁块数量，即为驱动轮旋转一周，霍尔传感器输出脉冲的数量，通过脉冲测量器对该脉冲进行测量，即可得大车和小车的运动状态，磁块数量越多，则输出脉冲越多，测量精度越高。

作为优选，所述理论考核模块和所述操作考核模块均包括考生接口和管理员接口，所述管理员接口还连接于所述试题库。

作为优选，所述管理员接口连接有总分计算器。

本该系统的用户分为两大类：考生与管理员。考生登录后进入答卷步骤，在答卷过程中，考生可对答卷进行手动备份，系统还支持定时自动备份。管理员负责维护试题库并进行组卷，可采用手工组卷、自动组卷两种方式，并支持管理员手动换题；组卷时根据题型、知识点相配合，确保题目覆盖范围，对于同一套试卷，系统还支持题目重排、选项重排功能，能有效防止普通考试中的作弊现象。对于操作类题目，也起到打乱操作顺序，防止操作习惯性的目的。考生交卷后，自动启动评卷程序进行评卷，并保存成绩信息，管理员可对考生答卷与成绩进行审计。此外，还支持管理员对考试过程进行管理，如手工开考、定时自动开考、提前终止、考试补时等等。

本系统相关模块之间或传感器与控制器之间的通讯均可通过无线进行，可移动性、拆装便利性均较高。

综上所述，本发明具有以下优点：

1、考核针对性强，考核内容完整，充分体现了考生对起重机械的掌握深度；

2、考核过程依赖传感器的实际数据，而不依赖于管理员的学识、经验和技能，避免了管理员的主观性、随意性和非系统性。

附图说明

图1为本系统结构示意图；

图2为本系统考核流程示意图。

具体实施方式

下面以实施例对本发明作进一步说明。

实施例一：

一种起重机械作业人员考核系统，包括理论考核模块、操作考核模块以及分别与理论考核模块和操作考核模块相连接的试题库，理论考核模块包括用于从试题库随机抽取理论考题的理论出题装置和用于判定理论考题正确率的理论评判装置，操作考核模块包括用于从试题库随机抽取操作考题的操作出题装置和用于将操作考题的答案与标准答案进行对比并根据对比结果判定考核成绩的操作评判装置。理论考核模块和操作考核模块均包括考生接口和管理员接口，管理员接口还连接于试题库，管理员接口连接有总分计算器。

操作评判装置连接有用于对操作考题的答题进行监测并取得操作考题的答案的操作监测装置，操作监测装置包括重物平稳起吊数据采集模块、重物移动路径数据采集模块、大车运动数据采集模块、小车运动数据采集模块、起吊速度数据采集模块和重物卸货位置数据采集模块，以及分别与上述数据采集模块相连接且与操作评判装置相配合的操作通讯模块。

重物平稳起吊数据采集模块包括用于检测重物水平度的水平传感器。重物移动路径数据采集模块包括数个限位检测器，限位检测器包括一方向向上用于承担横向接触的触碰杆，一支承该触碰杆并用于检测该触碰杆倾斜角度变化的倾角传感器，倾角传感器设置于触碰杆的下端；触碰杆的下端还设置有用于安装倾角传感器和支承触碰杆的支架；触碰杆倾斜于地面。大车运动数据采集模块和小车运动数据采集模块分别包括固定设置于大车和小车的驱动轮上的磁块，与该磁块相配合的霍尔传感器，以及与该霍尔传感器相连接的脉冲测量器。重物卸货位置数据采集模块包括一用于承载重物的承载板，该承载板上矩阵式排列有数个通过检测该位置上环境光的光强并以此检测重物位置的光电传感器。

采用本系统考核时，先由管理员通过管理员接口接入试题库，操作理论考核模块和操作考核模块分别从试题库中随机抽取考题，生成考卷，同时生成与该考卷对应的标准答案。在生成考卷前，管理员也可对考题进行组卷，即对理论考核题目进行题目重排或选项重排，保证题型、知识点的合理配合，确保知识覆盖范围，对操作考核题目进行操作顺序打乱，减小操作习惯性对操作熟练度考核的影响。开考后，由考生根据理论考核题目进行笔试或口试答卷，根据操作考核题目实际操作，完成考核后，由各个数据采集模块将采集得数据通过无线或有线方式传输至理论评判装置和操作评判装置，管理员通过管理员接口对采集得数据进行审查，最后通过总分计算器得出最终考核成绩。

实施例二：

与实施例一的不同之处在于，触碰杆垂直于地面。

Claims (7)

1.一种起重机械作业人员考核系统，包括理论考核模块、操作考核模块以及分别与所述理论考核模块和所述操作考核模块相连接的试题库，其特征在于：所述理论考核模块包括用于从所述试题库随机抽取理论考题的理论出题装置和用于判定所述理论考题正确率的理论评判装置，所述操作考核模块包括用于从所述试题库随机抽取操作考题的操作出题装置和用于将所述操作考题的答案与标准答案进行对比并根据对比结果判定考核成绩的操作评判装置；所述操作评判装置连接有用于对所述操作考题的答题进行监测并取得所述操作考题的答案的操作监测装置；所述操作监测装置包括重物平稳起吊数据采集模块、重物移动路径数据采集模块、大车运动数据采集模块、小车运动数据采集模块、起吊速度数据采集模块和重物卸货位置数据采集模块，以及分别与上述数据采集模块相连接且与所述操作评判装置相配合的操作通讯模块；所述重物移动路径数据采集模块包括数个限位检测器，所述限位检测器包括一方向向上用于承担横向接触的触碰杆，一支承该触碰杆并用于检测该触碰杆倾斜角度变化的倾角传感器。

2.根据权利要求1所述起重机械作业人员考核系统，其特征在于：所述倾角传感器设置于所述触碰杆的下端；所述触碰杆的下端还设置有用于安装所述倾角传感器和支承所述触碰杆的支架；所述触碰杆垂直或倾斜于地面。

3.根据权利要求1所述起重机械作业人员考核系统，其特征在于：所述重物卸货位置数据采集模块包括一用于承载重物的承载板，该承载板上矩阵式排列有数个通过检测该位置上环境光的光强并以此检测重物位置的光电传感器。

4.根据权利要求1所述起重机械作业人员考核系统，其特征在于：所述重物平稳起吊数据采集模块包括用于检测重物水平度的水平传感器。

5.根据权利要求1所述起重机械作业人员考核系统，其特征在于：大车运动数据采集模块和所述小车运动数据采集模块分别包括固定设置于所述大车和小车的驱动轮上的磁块，与该磁块相配合的霍尔传感器，以及与该霍尔传感器相连接的脉冲测量器。

6.根据权利要求1所述起重机械作业人员考核系统，其特征在于：所述理论考核模块和所述操作考核模块均包括考生接口和管理员接口，所述管理员接口还连接于所述试题库。

7.根据权利要求6所述起重机械作业人员考核系统，其特征在于：所述管理员接口连接有总分计算器。