CN109409759A - 一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统及方法，涉及数据挖掘技术领域，在测试终端上安装煤矿安全培训游戏，培训人员通过游戏即可进行培训，在培训人员通过游戏培训时，测试终端采集用户的行为数据以及完成游戏项目时的综合评分，中央服务器先根据用户的行为数据识别用户的情绪状态，然后根据用户的基本信息将其划分到相应的小类中，按照该小类对应的评价标准根据用户的情绪状态和综合评分获取最终评价，中央服务器每隔一段时间都重复获取最终评价，并根据最终评价绘制状态曲线，进而生成能力描述，管理人员可以根据每个培训人员的状态曲线和能力描述了解真实状态，为后续的选拔任用和培训计划提供参考，大大提高了数据利用率。
Description
技术领域
本发明涉及数据挖掘技术领域，特别是涉及一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统及方法。
背景技术
现今社会已经是信息社会，各种信息充斥着人们的生活，生活中购物可以使用手机支付，车辆可以自动驾驶，各种工业设备也都可以自动控制，这些高新技术是信息处理能力快速提高的表现。无论何种信息都可以转化为计算机可识别的二进制信息，经过一定的算法处理后能够得到人们需要的结果。
煤矿行业也不例外，煤矿开采之前需要对操作人员进行培训，以减少甚至避免实际操作过程中发生不安全行为，保证安全生产的进行。培训过程中通常采用各种现代化设备，例如多媒体教学设备和各种实际操作过程中需要使用的设备等。一个阶段的培训过后，为了了解实际培训效果，管理人员会对培训人员进行考核，通过考核成绩判断培训人员是否达到合格标准。
虽然考核的方式能够直观了解培训效果，然而单纯的考核针对性不强，无法将不同年龄、工龄等的培训人员区别对待，而且单纯的考核也仅能简单反映出培训效果，无法做到数据的深层次发掘。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统及方法，可以以游戏的方式对培训者进行测试，不但提高了培训者的兴趣，而且对不同类型的培训者区别对待，对测试数据进行深层发现和总结，提高数据的利用率。
本发明提供了一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统，包括测试终端和中央服务器，所述测试终端中安装有煤矿安全培训游戏，同时也具有本地评价模块和数据采集模块，每完成一次所述煤矿安全培训游戏中的游戏项目后，所述本地评价模块根据用户在游戏中的表现进行综合评分，同时在进行所述游戏项目时，所述数据采集模块记录用户的行为数据；
所述中央服务器中具有行为识别模块和分类评价模块，所述行为识别模块通过所述行为数据识别用户通过游戏项目培训时的情绪状态，所述分类评价模块根据当前用户的基本信息将该用户分到对应的小类中，然后按照该小类中对应的评价标准根据所述情绪状态和综合评分对用户进行最终评价；
所述分类评价模块会每经过一个时间周期，重复获取所述最终评价，并将每次重复得到的最终评价与以前得到的最终评价绘成最新的状态曲线，并根据更新后的状态曲线生成用户的能力描述。
本发明还提供了一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘方法，包括以下步骤：
每完成一次煤矿安全培训游戏中的游戏项目后，根据用户在游戏中的表现进行综合评分；
在用户进行所述游戏项目时，采集用户的行为数据；
记录用户通过所述煤矿安全培训游戏进行的培训时产生的所有相关数据，包括所述综合评分和行为数据；
通过行为数据识别用户通过游戏项目培训时的情绪状态；
根据当前用户的基本信息将该用户分到对应的小类中，按照该小类中对应的评价标准根据所述情绪状态和综合评分对用户进行最终评价；
每经过一个时间周期，重复获取所述最终评价，并将每次重复操作后得到的最终评价与以前得到的最终评价绘成最新的状态曲线，并根据更新后的状态曲线生成用户的能力描述。
本发明提供的一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统及方法，在测试终端上安装煤矿安全培训游戏，培训人员通过游戏即可进行培训，在培训人员通过游戏培训时，测试终端采集用户的行为数据以及完成游戏项目时的综合评分，中央服务器先根据用户的行为数据识别用户的情绪状态，然后根据用户的基本信息将其划分到相应的小类中，按照该小类对应的评价标准根据用户的情绪状态和综合评分获取最终评价，中央服务器每隔一段时间都重复获取最终评价，并根据最终评价绘制状态曲线，进而生成能力描述，管理人员可以根据每个培训人员的状态曲线和能力描述了解真实状态，为后续的选拔任用和培训计划提供参考。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统的功能模块图。
具体实施方式
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实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。
参照图1，本发明实施例中提供了一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统，该系统包括测试终端、中央服务器和管理终端，所述测试终端为用于对培训人员进行测试的专用设备，或者在培训人员随身携带的移动设备上安装专用软件后形成所述测试终端，因此所述测试终端的数量为多个，每个培训人员对应使用一个。所述测试终端具备信息输入、无线或有线通信、数据采集和安装软件的功能。所述中央服务器与多个所述测试终端均通信连接，用于收集所述测试终端发送的数据，并对这些数据进行进一步挖掘，得到反应培训人员深层次状态的数据。所述管理终端由管理人员持有，并与所述中央服务器连接，用于获取所述中央服务器最终得到的数据并进行显示，为管理人员提供管理参考。
所述测试终端中安装有煤矿安全培训游戏，同时也具有用户登录模块、本地评价模块、数据采集模块、本地通信模块和问题反馈模块，所述本地通信模块通过WiFi或4G等方式与所述中央服务器进行数据交换。所述煤矿安全培训游戏可以是简单的二维动画形式的游戏，也可以是基于AR、VR或者三维技术的游戏，培训人员可以借助该游戏熟悉了解煤矿安全生产过程中的可能出现的各种情况，培训人员采取一定的应对措施以达到避免发生不安全行为的目的。采用游戏的形式不但可以提高培训人员的兴趣，提高培训效果，而且可以模拟真实的生产环境，使培训人员身临其境，对生产环境有更加深刻的了解。
所述用户登录模块用于在用户打开所述煤矿安全培训游戏时验证输入的账号和密码的正确性，实际验证时，所述用户登录模块获取用户输入的账号和密码后，通过所述本体通信模块在所述中央服务器的存储模块中获取与该账号对应的密码，将获取的密码和输入的密码进行比较，如果二者一致则允许登录，否则拒绝登录。
如果用户是第一次使用，登录之前需要注册，注册时需要填写用户的基本信息，然后所述用户登录模块通过所述本地通信模块在所述中央服务器的存储模块中查询是否已经存在这些基本信息，如果已经存在则拒绝注册，如果不存在，则将基本信息发送至所述中央服务器的存储模块进行存储，同时允许注册。
用户登录之后就可以在所述煤矿安全培训游戏中了解培训内容了，用户可以根据需要或者喜好选择游戏项目，该些游戏项目根据实际生产中的各种设备、操作划分，如果用户觉得自己在某些设备或操作上还比较薄弱，则可以选择这些项目进行加强培训。每完成一次所述游戏项目后，所述本地评价模块都根据用户在游戏中的表现进行综合评分，以使用户能够了解自己存在的不足。同时所述本地评价模块还通过所述本地通信模块将综合评分发送至所述中央服务器。
同时在进行所述游戏项目时，所述数据采集模块还记录用户的行为数据，该些行为数据包括游戏中存在的错误行为、用户的眼部视频、心跳数据以及体温数据等，获得这些行为数据后，所述数据采集模块通过所述本地通信模块发送至所述中央服务器。应理解，这些行为数据由相应的硬件或软件进行采集，用户存在的错误行为可以由植入在所述煤矿安全培训游戏中的插件获取，眼部视频、心跳数据和体温数据可以由安装在所述测试终端上的摄像头、心跳传感器和温度传感器分别获取。
如果用户在使用过程中，发现所述煤矿安全培训游戏中存在漏洞或者错误。可以通过所述问题反馈模块将发现的漏洞或错误进行描述后提交至所述中央服务器。
所述中央服务器中具有远程通信模块、测试记录模块、行为识别模块、分类评价模块和所述存储模块，所述远程通信模块用于与所述测试终端的本地通信模块通信连接，以进行数据交换。所述测试记录模块用于记录用户在所述测试终端上通过所述煤矿安全培训游戏进行的培训时产生的所有相关数据，包括用户打开的游戏项目、每个游戏项目打开的次数、所有完成的和未完成的游戏项目、完成游戏项目后获得的综合评分、以及所述数据采集模块获取的行为数据等。
所述行为识别模块通过所述测试记录模块记录的行为数据识别用户通过游戏项目培训时的情绪状态，例如如果某个用户在进行一项游戏项目时存在心跳速度高于平均值、体温高于平常值，且眼睛存在诸如皱眉等动作时，可以认为用户此时处于焦虑状态，说明当前打开的游戏项目对于用户来说不太擅长，因此该用户在处理实际生产过程中的此类设备或操作时失误的风险就比较大。
所述分类评价模块根据当前用户的年龄、工龄、性别等信息将该用户分到对应的小类中，分配到的类型预先存储在所述存储模块中。该些类型包括首先根据性别分类为男性和女性的两个大类，每个大类再根据年龄分类为青年、中年和老年三个中类，最后再根据工龄将每个中类分类为新员工、较熟练员工和熟练员工。例如一个年龄为45岁、工龄为20年的男性被分类到熟练中年男性员工的小类中。
将用户分类到相应的小类后，按照该小类中对应的评价标准、以及所述行为识别模块识别得到的情绪状态根据所述测试记录模块记录的用户打开的游戏项目、每个游戏项目打开的次数、所有完成的和未完成的游戏项目、完成游戏项目后获得的综合评分对用户进行最终评价。例如如果某个新手青年男性员工打开某些游戏项目的次数比较多，而打开的这个游戏项目大多数都没有完成，完成的游戏项目中综合评分也比较低，且在进行该游戏项目时用户的情绪大多数处于焦虑、焦躁等负面情绪时，则得到的最终评价可以是该用户在该游戏项目上虽然敢于尝试，但是进步比较小。
所述分类评价模块会每经过一个时间周期，例如一个星期或者一个月，重复上述操作一次，并将每次重复操作后得到的最终评价与以前得到的最终评价绘成最新的状态曲线，并根据更新后的状态曲线生成用户的能力描述。获得状态曲线和能力描述后，所述远程通信模块将其发送至所述管理终端。
所述管理终端中具有管理通信模块和信息展示模块，所述管理通信模块用于与所述中央服务器的远程通信模块通信连接以进行数据交换，当接收到所述状态曲线和能力描述后，所述信息展示模块展示这些状态曲线和能力描述，展示的方式可以是直接显示图像和文字，或者将状态曲线和能力描述转换为语音进行播放。
所述管理终端也可以发送请求信息至所述中央服务器，以使所述分类评价模块立即进行分类评价操作，并使其将获取的状态曲线和能力描述发送至所述管理终端，使管理人员能够实时了解每个培训人员的状态。
基于相同的发明构思，本发明还提供了一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘方法，该方法的实施可以参考上述系统的实施，重复之处不再赘述。所述方法包括：
在用户打开煤矿安全培训游戏时验证输入的账号和密码的正确性，如果验证结果为正确，则允许登录；
每完成一次所述煤矿安全培训游戏中的游戏项目后，根据用户在游戏中的表现进行综合评分；
在用户进行所述游戏项目时，采集用户的行为数据；
记录用户通过所述煤矿安全培训游戏进行的培训时产生的所有相关数据，包括所述综合评分和行为数据；
通过行为数据识别用户通过游戏项目培训时的情绪状态；
根据当前用户的基本信息将该用户分到对应的小类中，按照该小类中对应的评价标准根据所述情绪状态和综合评分对用户进行最终评价；
每经过一个时间周期，重复获取所述最终评价，并将每次重复操作后得到的最终评价与以前得到的最终评价绘成最新的状态曲线，并根据更新后的状态曲线生成用户的能力描述。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统，其特征在于，包括测试终端和中央服务器，所述测试终端中安装有煤矿安全培训游戏，同时也具有本地评价模块和数据采集模块，每完成一次所述煤矿安全培训游戏中的游戏项目后，所述本地评价模块根据用户在游戏中的表现进行综合评分，同时在进行所述游戏项目时，所述数据采集模块记录用户的行为数据；
所述中央服务器中具有行为识别模块和分类评价模块，所述行为识别模块通过所述行为数据识别用户通过游戏项目培训时的情绪状态，所述分类评价模块根据当前用户的基本信息将该用户分到对应的小类中，然后按照该小类中对应的评价标准根据所述情绪状态和综合评分对用户进行最终评价；
所述分类评价模块会每经过一个时间周期，重复获取所述最终评价，并将每次重复得到的最终评价与以前得到的最终评价绘成最新的状态曲线，并根据更新后的状态曲线生成用户的能力描述。
2.根据权利要求1所述的基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统，其特征在于，还包括管理终端，所述管理终端中具有信息展示模块，所述管理终端与所述中央服务器通信连接并获取所述分类评价模块得到的状态曲线和能力描述，由所述信息展示模块展示所述状态曲线和能力描述。
3.根据权利要求2所述的基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统，其特征在于，所述管理终端按照管理人员的操作发送请求信息至所述中央服务器，所述中央服务器响应该请求信息立即进行所述状态曲线和能力描述的获取操作，然后将获取的所述状态曲线和能力描述发送至所述管理终端。
4.根据权利要求1所述的基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统，其特征在于，所述测试终端中还具有用户登录模块，所述用户登录模块用于在用户打开所述煤矿安全培训游戏时验证输入的账号和密码的正确性，如果验证结果为正确则允许登录，否则拒绝登录。
5.根据权利要求1所述的基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统，其特征在于，所述行为数据包括用户在游戏中存在的错误行为、用户的眼部视频、心跳数据以及体温数据。
6.根据权利要求1所述的基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统，其特征在于，所述测试终端中还具有问题反馈模块，所述问题反馈模块用于将用户输入的所述煤矿安全培训游戏中存在的漏洞或错误的描述提交至所述中央服务器。
7.根据权利要求1所述的基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘系统，其特征在于，所述所述用户的基本信息包括年龄、工龄和性别，分到的类型包括首先根据性别分类为男性和女性的两个大类，每个大类根据年龄分类为青年、中年和老年三个中类，每个中类根据工龄分类为新员工、较熟练员工和熟练员工三个小类。
8.一种基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘方法，其特征在于，包括以下步骤：
每完成一次煤矿安全培训游戏中的游戏项目后，根据用户在游戏中的表现进行综合评分；
在用户进行所述游戏项目时，采集用户的行为数据；
记录用户通过所述煤矿安全培训游戏进行的培训时产生的所有相关数据，包括所述综合评分和行为数据；
通过行为数据识别用户通过游戏项目培训时的情绪状态；
根据当前用户的基本信息将该用户分到对应的小类中，按照该小类中对应的评价标准根据所述情绪状态和综合评分对用户进行最终评价；
每经过一个时间周期，重复获取所述最终评价，并将每次重复操作后得到的最终评价与以前得到的最终评价绘成最新的状态曲线，并根据更新后的状态曲线生成用户的能力描述。
9.根据权利要求8所述的基于煤矿安全培训游戏的数据挖掘方法，其特征在于，在根据用户在游戏中的表现进行综合评分之前，所述方法还包括：
在用户打开煤矿安全培训游戏时验证输入的账号和密码的正确性，如果验证结果为正确，则允许登录。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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