CN110444073A - 一种远程在线教学训练操作平台 - Google Patents

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王淑玲
杨晓静
高彩霞
陈磊
王怀超
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开一种搭载软件系统、用于模拟训练工作的远程在线教学训练操作平台。包括训练平台操作柜、培训端设备和学员端设备；培训端设备包括摄像头、触摸教鞭、服务器、交换机、触摸显示屏、键盘鼠标、云桌面终端、多媒体中控机、PDU电源和投影仪；触摸教鞭、触摸显示屏、键盘鼠标为教学端设备；学员端设备为个人终端；服务器采用虚拟化技术通过虚拟局域网将物理服务器划分出虚拟服务器、虚拟教学端、虚拟学员端和预留虚拟端。本发明能够实现集中培训、个人训练、教学实时互动和定制授课、业务考核等，该操作平台体积小、集成度高、便于联动操作，弥补了当前培训系统功能硬件短缺、支撑效果差的缺点，提高了远程在线教学训练效率。

Description

一种远程在线教学训练操作平台
技术领域
本发明属于搭载定制模拟训练软件的硬件设备领域，具体涉及一种搭载软件系统、用于模拟训练工作的远程在线教学训练操作平台。
背景技术
当前机场保障任务繁重，保障对象种类多，保障质量要求高，保障装备性能差异大，而保障人员专业信息资料短缺，装备操作和维护维修能力偏弱，质量监测与安全监测的手段相对短缺，信息化训练手段滞后，针对目前开发的多款用于模拟训练的软件系统，还没有集成度高、便于联动操作且满足一线保障训练的系统操作平台，制约了机场保障能力水平的提升。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种远程在线教学训练操作平台。该操作平台能够用于开展机场装备技能训练、装备维修训练、肼燃料保障训练、业务管理训练、保障质量安全、专业岗位练兵、网络公开课及远程在线课堂教学等工作。
本发明通过以下技术方案实现：一种远程在线教学训练操作平台，包括训练平台操作柜、培训端设备和学员端设备；
所述培训端设备包括摄像头、触摸教鞭、服务器、交换机、触摸显示屏、键盘鼠标、云桌面终端、多媒体中控机、PDU电源和投影仪；
所述触摸教鞭、触摸显示屏、键盘鼠标为教学端设备；
所述学员端设备为个人终端；
所述服务器：
采用虚拟化技术通过虚拟局域网将物理服务器划分出虚拟服务器、虚拟教学端、虚拟学员端和预留虚拟端；所述教学端设备、学员端设备对应连接虚拟教学端、虚拟学员端；
所述虚拟服务器包括使用B/S架构服务构建的业务管理训练、保障质量安全、专业岗位练兵、网络公开课、远程在线课堂五个子系统，虚拟服务器采用远程服务器部署方式；
所述虚拟教学端包括使用C/S架构服务构建的装备技能训练、装备维修训练、肼燃料保障训练三个子系统，虚拟教学端采用本地化部署方式；
所述教学端设备通过安装在虚拟教学端内的浏览器访问部署在虚拟服务器中的五个子系统；
所述学员端设备设备通过安装在虚拟学员端内的浏览器访问部署在虚拟服务器中的五个子系统。
其进一步是：所述训练平台操作柜前侧为操作面，分为上、中、下三层；训练平台操作柜上层为键盘抽屉；训练平台操作柜中层为储物抽屉；训练平台操作柜下层为关键设备机柜；训练平台操作柜底部安装有带刹车装置的万向轮，训练平台操作柜底部还安装有四个折叠式固定脚；四个所述折叠式固定脚的折叠方向依次交错90°。
所述训练平台操作柜上固定连接有一对安装支架，一对所述安装支架上端固定连接有挂板；所述挂板上开有三列条形孔，每一列条形孔包括上、下排列的两个对称布置的条形孔，条形孔沿水平方向开设；
所述触摸显示屏后侧固定连接有两个挂杆，挂杆与挂板上两侧的条形孔相配合；所述挂杆上开有一列安装通孔，挂杆通过螺栓与挂板上两侧的条形孔固定连接；
所述摄像头固定连接有支杆，支杆与挂板上中间的条形孔相配合；所述支杆上开有一列安装通孔，支杆通过螺栓与挂板上中间的条形孔固定连接；
所述挂杆、支杆上端固定连接有防脱落挂钩，当挂杆、支杆向下脱落时，挂杆、支杆上端的防脱落挂钩对应挂接在挂板上边沿。
所述摄像头、触摸显示屏、训练平台操作柜外形尺寸为长1788mm×宽600mm×高2120mm；所述训练平台操作柜的外形尺寸为长1000mm×宽600mm×高840mm；所述触摸显示屏上沿高度为1980mm，下沿高度为900mm。
所述触摸显示屏采用75英寸、全高清1080P液晶面板，触摸显示屏具有HDMI、VGA、USB、AV、TV多媒体接口。
所述云桌面终端采用Cherr Trail-CR X5 Z8350 四核处理器。
所述交换机为24口全千兆三层交换机，包括24个10/100/1000Base-T以太网端口，4个复用的千兆Combo SFP和4个千兆SFP。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：能够实现集中培训、个人训练、教学实时互动和定制授课、业务考核等，该操作平台体积小、集成度高、便于联动操作，弥补了当前培训系统功能硬件短缺、支撑效果差的缺点，提高了远程在线教学训练效率。
附图说明
图1是本发明的硬件系统组成图；
图2是本发明的硬件系统连接结构图；
图3是本发明的服务器组成图；
图4是本发明的训练平台操作柜、摄像头、触摸显示屏安装后立体示意图；
图5是图4中主视图；
图6是图5中俯视图；
图7是图5中右视图；
图8是图5中左视图；
图9是图5中后视图；
图10是本发明的室内整体使用效果图。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
结合图1至图3，和图10所示，一种远程在线教学训练操作平台，硬件设备包括训练平台操作柜、培训端设备和学员端设备。培训端设备包括摄像头、触摸教鞭、服务器、交换机、触摸显示屏、键盘鼠标、云桌面终端、多媒体中控机、PDU电源和投影仪。其中触摸教鞭、触摸显示屏、键盘鼠标为教学端设备。学员端设备为个人终端。
本实施例中的服务器：
采用虚拟化技术通过虚拟局域网将物理服务器划分出虚拟服务器、虚拟教学端、虚拟学员端和预留虚拟端；虚拟服务器包括使用B/S架构服务构建的业务管理训练、保障质量安全、专业岗位练兵、网络公开课、远程在线课堂五个子系统，虚拟服务器采用远程服务器部署方式；虚拟教学端包括使用C/S架构服务构建的装备技能训练、装备维修训练、肼燃料保障训练三个子系统，虚拟教学端采用本地化部署方式；
教学端设备、学员端设备对应连接虚拟教学端、虚拟学员端，并且，教学端设备通过安装在虚拟教学端内的浏览器访问部署在虚拟服务器中的五个子系统；学员端设备设备通过安装在虚拟学员端内的浏览器访问部署在虚拟服务器中的五个子系统。具体的：设置十个虚拟学员端和四个预留虚拟端作为备用，教学终端及学员终端通过交换机连接物理服务器网口，将教学终端及学员终端接入虚拟局域网中，经过服务器虚拟化软件进行终端与虚拟端绑定，教学终端及学员终端将自动连接相应的虚拟教学端及虚拟学员端。
触摸显示屏采用75英寸显示屏，具有全高清1080P液晶面板，红外触摸定位功能，支持任一信道下使用触屏功能，可实现10点触控、批注、保存等，以及使用双边物理快捷键。触摸显示屏具有HDMI、VGA、USB、AV、TV等丰富的多媒体接口，即插即用，能轻松与其他设备互联。触摸显示屏采用AG钢化玻璃（防眩光），具备防刮擦、防爆、护眼、免驱动、免校正、防水、超薄轻便等功能。
云桌面终端使用的处理器为Cherr Trail-CR X5 Z8350 四核，1.44GHz，芯片组为N/A，具有AMI BIOS，支持高级电源管理ACPI，CPU温度、风扇速度、系统电压实时监控；容量为1×2GB SO-DIMM DDR3L 1600MHz memory(标配)，Max2G；接口为1×1.8” 16G M-SATASSD标配；芯片组为英特尔 CPU内建显示核心支持同/异步双显模式(复制、扩展)。
服务器为38核、104G内存、2250G硬盘（云桌面需配固态硬盘），22G GPU，2U或4U服务器，CPU双路64核，128G内存，512G固态硬盘（云桌面需配固态盘）、3T机械硬盘转速15K（raid5），128G GPU。
交换机为24口全千兆三层交换机，具有24个10/100/1000Base-T以太网端口，4个复用的千兆Combo SFP，4个千兆SFP。
键盘鼠标包括工业键盘，工业键盘采用K-818型工业键盘，带有鼠标触摸板，产品接口为USB接口，按键寿命不小于300万次，集成鼠标左右功能键，外形尺寸（长×宽×高）为：310mm×115mm×16mm。
多媒体中控机为AC110～220V/50HZ，双五孔电源、AV音视频、USB接口、3.5音频接口、VGA接口、HDMI接口、双网络接口。
摄像头支持双向通话、1080P高清画质和智能追踪。摄像头可以水平360°循环旋转，垂直-15°～+90°转动。摄像头内置自动巡航模式，可实现人脸人形追踪；采用3mic设计，360°定位声源，能够自动判定声源位置并将设备转向该位置拍摄，捕捉异常情况；自带红外夜视功能。摄像头支持SD卡存储、云存储和后端NVR多种存储方式，综合考虑图像存储导入导出的便利性，选用支持可插拔SD卡存储的摄像头。
投影仪支持1920*1080高清分辨，采用四通道LED光路设计，支持HDR10解码提高动态范围；支持侧投，内置扬声器，支持多种方式连接设备。
PDU电源机柜插座采用一体冲压式工艺制作，铝合金面板采用一体成型设计，内部采用三排铜板设计，稳定性好，电流通畅，不会发生接触不良现象，功率为2500W，外形尺寸为长485mm×宽44mm×高44mm。
触摸教鞭采用铝合金7节杆身可伸缩设计，最大长度为71.8cm。触摸教鞭具有激光指示、PPT翻页、一体机触屏功能。
学员端终端具有12.3寸触控显示屏，搭载第八代Intel酷睿处理器，13.7h续航时间。
结合图4至图9所示，触摸显示屏、摄像头安装在训练平台操作柜上的挂板上。具体的：训练平台操作柜上固定连接有一对安装支架，一对安装支架上端固定连接有挂板；挂板上开有三列条形孔，每一列条形孔包括上、下排列的两个对称布置的条形孔，条形孔沿水平方向开设。
触摸显示屏后侧固定连接有两个挂杆，挂杆与挂板上两侧的条形孔相配合；挂杆上开有一列安装通孔，挂杆通过螺栓与挂板上两侧的条形孔固定连接。摄像头固定连接有支杆，支杆与挂板上中间的条形孔相配合；支杆上开有一列安装通孔，支杆通过螺栓与挂板上中间的条形孔固定连接。触摸显示屏、摄像头的高度可上下左右调节，稳定性好。
挂杆、支杆上端固定连接有防脱落挂钩，当挂杆、支杆向下脱落时，挂杆、支杆上端的防脱落挂钩对应挂接在挂板上边沿。
训练平台操作柜前侧为操作面，分为上、中、下三层；
训练平台操作柜上层为键盘抽屉，放置触摸教鞭和键盘鼠标，为培训讲师提供授课工具；
训练平台操作柜中层为储物抽屉，安装专用锁具，放置个人终端、配套网线和投影仪，个人终端通过配套网线连接网络配线架对外接口，进而接入服务器；键盘抽屉、储物抽屉为可抽拉结构，并采用限位设计，保证移动和使用时的安全性；
训练平台操作柜下层为关键设备机柜，固定安装培训端的关键设备，安装带有指纹锁的双开门，防止非授权人员维护内部关键部件；
训练平台操作柜底部安装有带刹车装置的万向轮，方便设备短距离移动。训练平台操作柜底部还安装有四个折叠式固定脚，四个折叠式固定脚的折叠方向依次交错90°。
训练平台操作柜中储物抽屉和关键设备机柜通过隔板分割，隔板开条形孔，方便设备内部空气流通进行散热。操作柜柜体左侧、右侧、后侧三面的下半部分和柜体底板均采用网孔板设计，其内安装2台轴流风机，方便设备散热。多媒体中控机和外引电源接口安装在操作柜的背面，网络配线架安装在设备左侧中间位置，方便连接。
训练平台操作柜为钢制骨架铁蒙皮结构，包括基本框架、立柱与横梁、布线系统和通风系统。基本框架由前后框架、维护门、侧板、横梁等组装成型，连接简单、安全可靠。立柱是承重构件，上下分别与上壳和底座连接在一起，横梁用于安装柜体的结构件及电气零部件。
摄像头、触摸显示屏、训练平台操作柜安装之后，其外形尺寸为长1788mm×宽600mm×高2120mm。训练平台操作柜的外形尺寸为长1000mm×宽600mm×高840mm；所述触摸显示屏上沿高度为1980mm，下沿高度为900mm，既能满足人体身高平均175cm的触摸教学需求，又能保障学员听取培训时的最佳视距效果。根据建筑门窗设计标准，门的高度为2100mm，摄像头下降，隐藏后，训练平台高度为1980mm，可在各学习室之间移动。训练平台在机场保障部门学习室内的整体使用效果图如图10所示。集中培训时，可选择触摸显示屏进行集中授课，也可使用学员端设备配合进行授课内容学习。
进行单兵训练时，开启专业岗位练兵服务端的多台笔记本和多台虚拟云桌面终端，笔记本可以供单个人员学习使用，通过虚拟云桌面终端组成一个小的局域网进行训练、考核，其中显示内容与专业岗位练兵服务端内容一致。学员端直接登录到平台的云终端，进行操作，实现数据的云存储，数据本机不落地功能，提供数据安全保密。
进行教学实时互动、定制授课时，通过远程在线课堂服务端，使部队训练与院校教学相结合，实现远程在线授课，老师可在办公室对下面基层单位或几个基层单位同时授课，同时基层单位也可以按照自己的需求向院校提交专业课培训申请，在由院校安排人员、时间通过训练操作培训台进行培训，实现定制化授课，解决了基层想听的东西听不到的问题。
进行业务考核时，通过业务管理训练服务端，基层单位可通过专业训练操作服务端和客户端相结合，在指定的系统中进行业务自我考核，同时各基层单位可以通过专业训练操作服务端进行联网大规模考核。
进行培训人员在授课时，在设备屏幕上直接触控操作，并提供鼠标、键盘功能。培训人员在授课时，可接入外部显示设备、外部存储设备、外部音频输出设备、外部设备供电。设备维护部位与对外接口、设备开关分离；设备维护部位配备安全控制装置，防止非授权人员维护内部关键部件。

Claims (8)

1.一种远程在线教学训练操作平台，包括训练平台操作柜、培训端设备和学员端设备；
其特征在于：
所述培训端设备包括摄像头、触摸教鞭、服务器、交换机、触摸显示屏、键盘鼠标、云桌面终端、多媒体中控机、PDU电源和投影仪；
所述触摸教鞭、触摸显示屏、键盘鼠标为教学端设备；
所述学员端设备为个人终端；
所述服务器：
采用虚拟化技术通过虚拟局域网将物理服务器划分出虚拟服务器、虚拟教学端、虚拟学员端和预留虚拟端；所述教学端设备、学员端设备对应连接虚拟教学端、虚拟学员端；
所述虚拟服务器包括使用B/S架构服务构建的业务管理训练、保障质量安全、专业岗位练兵、网络公开课、远程在线课堂五个子系统，虚拟服务器采用远程服务器部署方式；
所述虚拟教学端包括使用C/S架构服务构建的装备技能训练、装备维修训练、肼燃料保障训练三个子系统，虚拟教学端采用本地化部署方式；
所述教学端设备通过安装在虚拟教学端内的浏览器访问部署在虚拟服务器中的五个子系统；
所述学员端设备设备通过安装在虚拟学员端内的浏览器访问部署在虚拟服务器中的五个子系统。
2.根据权利要求1所述的一种远程在线教学训练操作平台，其特征在于：所述训练平台操作柜前侧为操作面，分为上、中、下三层；训练平台操作柜上层为键盘抽屉；训练平台操作柜中层为储物抽屉；训练平台操作柜下层为关键设备机柜；训练平台操作柜底部安装有带刹车装置的万向轮，训练平台操作柜底部还安装有四个折叠式固定脚；四个所述折叠式固定脚的折叠方向依次交错90°。
3.根据权利要求2所述的一种远程在线教学训练操作平台，其特征在于：所述训练平台操作柜上固定连接有一对安装支架，一对所述安装支架上端固定连接有挂板；所述挂板上开有三列条形孔，每一列条形孔包括上、下排列的两个对称布置的条形孔，条形孔沿水平方向开设；
所述触摸显示屏后侧固定连接有两个挂杆，挂杆与挂板上两侧的条形孔相配合；所述挂杆上开有一列安装通孔，挂杆通过螺栓与挂板上两侧的条形孔固定连接；
所述摄像头固定连接有支杆，支杆与挂板上中间的条形孔相配合；所述支杆上开有一列安装通孔，支杆通过螺栓与挂板上中间的条形孔固定连接；
4.根据权利要求3所述的一种远程在线教学训练操作平台，其特征在于：所述挂杆、支杆上端固定连接有防脱落挂钩，当挂杆、支杆向下脱落时，挂杆、支杆上端的防脱落挂钩对应挂接在挂板上边沿。
5.根据权利要求3所述的一种远程在线教学训练操作平台，其特征在于：所述摄像头、触摸显示屏、训练平台操作柜外形尺寸为长1788mm×宽600mm×高2120mm；所述训练平台操作柜的外形尺寸为长1000mm×宽600mm×高840mm；所述触摸显示屏上沿高度为1980mm，下沿高度为900mm。
6.根据权利要求1所述的一种远程在线教学训练操作平台，其特征在于：所述触摸显示屏采用75英寸、全高清1080P液晶面板，触摸显示屏具有HDMI、VGA、USB、AV、TV多媒体接口。
7.根据权利要求1所述的一种远程在线教学训练操作平台，其特征在于：所述云桌面终端采用Cherr Trail-CR X5 Z8350 四核处理器。
8.根据权利要求1所述的一种远程在线教学训练操作平台，其特征在于：所述交换机为24口全千兆三层交换机，包括24个10/100/1000Base-T以太网端口，4个复用的千兆ComboSFP和4个千兆SFP。
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