电工职业操作技能自动化测评系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电工职业操作技能自动化测评系统，包括：操作盘、控制箱、考试管理机以及服务器；其中所述操作盘包括三相异步电机、主电路、控制电路、电流互感器、电压互感器、按钮和开关等电气设备；所述控制箱包括微控制器、基本外围电路、液晶显示、无线通讯等硬件设备；所述考试管理机和服务器用于信息统计和成绩处理。操作盘是考核的主体设备，控制器负责信号采集和指令控制，考试管理机负责考生管理和考场分配，服务器负责信息分析、成绩处理、成绩生成和成绩打印。

【技术实现步骤摘要】
电工职业操作技能自动化测评系统
本专利技术属于教育培训
，具体涉及一种电工职业操作技能自动化测评系统。
技术介绍
电气控制是电气从业者必备的技能，在实际工业制造过程中，三相异步电动机被广泛应用。对于初级、中级、高级维修电工，三项异步电动机控制技能均是必备项，在电工的考核中，电机控制也是必考项。因此为简化电工考核流程，提升技能证书的含金量，利用新型的电工职业操作技能自动化测评系统改变传统老师监考方式，并采用智能化自主考核方式，可提升电工职业技能测评的公正公平性和科学规范性。目前电工职业操作技能监考、评判完全靠人工实现，其公平公正性及科学规范性保障程度低，容易出现人工误判及人为主观因素影响等情况；而目前国家在倡导各行各业的自动化发展，人工评判耗时耗力也应逐步被自动化所取代。
技术实现思路
鉴于已有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是要提供一种电工职业操作技能自动化测评系统，本专利技术采用传感技术、信息技术和网络技术等实现了电工职业操作由人工考评转换为自动化考评的模式和过程，从源头解决了考核过程中考生由于技术素质、思想素质、心理素质的差异所造成的不一致性，保障了职业技能鉴定的公正性、客观性、科学性和规范性。本专利技术提供的一种电工职业操作技能自动化测评系统，包括：若干操作盘、若干控制箱、考试管理机以及服务器；每个操作盘是考核的主体设备，与对应的控制箱数据连接，包括三相异步电机、主电路、控制电路、电流互感器、电压互感器、按钮和开关；电压互感器通过其一次侧端子连接到主电路和控制电路开关出线端子上；热继电器出线端与电动机定子绕组首端之间主回路导线穿过电流互感器一次侧的磁环；控制电路中接触器线圈回路导线穿过电流一次侧的磁环；三相开关、电动机经端子排连接到主电路中，两相开关、按钮经端子排连接到控制电路中；每个控制箱与考试管理机数据连接，包括微控制器、基本外围电路、液晶显示模块、无线通讯模块，用于信号采集和指令控制；基本外围电路包括电源回路和信息采集回路，电源回路与微控制器电源端子连接，信息采集回路与微控制器I/O端子连接，液晶显示模块与控制器I/O端子连接，无线通讯模块与微控制器串行通讯接口连接；所述考试管理机与服务器数据连接，用于考生管理和考场分配；所述服务器用于信息分析、成绩处理、成绩生成和成绩打印。优选的，所述操作盘作为电气控制面板，集成了电工职业操作考试所需的电气设备，考生按照操作技能考试要求的电气原理图进行接线操作。优选的，所述按钮采用双层结构，考生使用到的第一层端子，常开常闭触点各一组，引出到操作盘上，第二层端子用于检测系统采集考生启动和停止的动作信号，经航空插头送至控制器。优选的，所述电流互感器型号为CE-IJ03-32BH1-0.5，将0～1A直流输入转化为0～5V直流输出，为控制器提供采集主、控制电路的电流信号。优选的，所述电压互感器型号为TV6301.5立式交流电压输入，将0～400V交流输入转化为0～5V直流输出，为控制器提供采集主、控制电路的电流信号。优选的，所述控制箱作为信息采集和控制单元，微控制器采用STM32F103RCT6芯片，对所述操作盘各检测位置处的电流和电压等信号进行采集和处理，通过液晶显示模块测评系统运行状态，并将采集信息通过WiFi发送至服务器。优选的，所述考试管理机用于自动化测评的考试管理，将考生信息发送至所述控制器，通过液晶显示屏显示考生信息以及自动化测评考试系统的运行状态。优选的，所述服务器用于接收所述控制器采集的检测信号，并对其逻辑状态进行分析、处理和评分。优选的，操作流程如下：步骤1、自动化测评系统上电后，所述控制器自动向服务器发送所述操作盘的工位编号，所述服务器接收到信息后向控制器返回考生姓名、学号、身份证号等相关信息，并在液晶显示模块显示；步骤2、考生确定信息后，按下所述控制器上的开始按键，液晶显示模块考试计时开始，考试时间为60分钟；步骤3、考生按照考试要求Y/△自动降压启动控制电路电气原理图进行接线操作，设置时间继电器KT为5s，在接线过程中出现临时意外情况，请联系考评员，考评员按下控制器上的暂停按键，考试计时停止；当检查完故障后，弹起暂停按键，考试计时恢复，考生继续作答；步骤4、当接线完毕后，按下所述操作盘上的启动键SB2按钮，继电器线圈KM、KM2得电，电动机M1以星形接线方式运行；在5秒定时后，电动机转为三角形运行；按下停止按钮SB1，电动机停机；考生操作正确，那么检测所得操作分数为60分，否则为0分；步骤5、考生按下所述控制箱上的停止按键，此时控制器按照熟练度进行评分：剩余时间超过24分钟，熟练度得分为20分；剩余时间为18-24分钟，熟练度得分为15分，剩余时间为12-18分钟，熟练度得分为10分；剩余时间为6-12分钟熟练度得分为5分；剩余时间少于6分钟，熟练度得分为0分；步骤6、考评员进行检测，进行人工评分和安全文明评分，并将所得成绩输入到液晶显示模块上，按下所述控制器成绩发送按键，将所有成绩发送至服务器；其中，人工评分共5项，每项3分，共计15分；安全文明评分共5项，每项1分，共5分；步骤7、当考评员发送完成绩后，所述服务器收到考生信息以及所有成绩，对成绩进行分析和处理。有益效果：本专利技术采用传感技术、信息技术和网络技术等实现了电工职业操作由人工考评转换为自动化考评的模式和过程，从源头解决了考核过程中考生由于技术素质、思想素质、心理素质的差异所造成的不一致性，保障了职业技能鉴定的公正性、客观性、科学性和规范性。本专利技术有效简化电工考核流程，提升了技能证书的含金量，本套电工职业操作技能自动化测评系统改变传统老师监考方式，采用智能化自主考核方式，提升了电工职业技能测评的公正公平性和科学规范性，减少了技能测评所需要投入的人力物力。附图说明图1电工职业操作技能自动化测评系统结构框图。图2Y/△自动降压启动控制电路电气原理图。图3检测回路电气原理图图4信号检测位置的电气原理图。图5控制箱内电气原理图图6自动化测评考试操作流程。具体实施方式下面已有选对实施例对本专利技术的技术方案进行进一步说明。如图1所示，本实施例的一种电工职业操作技能自动化测评系统，其主要包括操作盘、控制箱、考试管理机和服务器所述操作盘包括三相异步电机、主电路、控制电路、电流互感器、电压互感器和按钮等电气设备；所述控制箱包括微控制器、基本外围电路、液晶显示、无线通讯等硬件设备；所述考试管理机和服务器用于信息统计和成绩处理。操作盘是考核的主体设备，控制器负责信号采集和指令控制，考试管理机负责考生管理和考场分配，服务器负责信息分析、处理和成绩生成。所述按钮采用双层结构，考生使用到的第一层端子(常开常闭触点各一组)引出到操作盘上，第二层端子用于检测系统采集考生启动和停止的动作信号，经航空插头送至控制器。所述电流互感器型号为CE-IJ03-32BH1-0.5，将0～1A直流输入转化为0～5V直流输出，为控制器提供采集主、控制电路的电流信号。所述电压互感器型号为TV6301.5(立式)交流电压输入，将0～400V交流输入转化为0～5V直流输出，为控制器提供采集主、控制电路的电流信号。所述微控制器采用STM32F103RCT6芯片，作为控制器的主控芯片。所述液晶显示屏LCD12864汉字图形点阵液晶显示模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电工职业操作技能自动化测评系统，其特征在于，包括：若干操作盘、若干控制箱、考试管理机以及服务器；每个操作盘是考核的主体设备，与对应的控制箱数据连接，包括三相异步电机、主电路、控制电路、电流互感器、电压互感器、按钮和开关；电压互感器通过其一次侧端子连接到主电路和控制电路开关出线端子上；热继电器出线端与电动机定子绕组首端之间主回路导线穿过电流互感器一次侧的磁环；控制电路中接触器线圈回路导线穿过电流一次侧的磁环；三相开关、电动机经端子排连接到主电路中，两相开关、按钮经端子排连接到控制电路中；每个控制箱与考试管理机数据连接，包括微控制器、基本外围电路、液晶显示模块、无线通讯模块，用于信号采集和指令控制；基本外围电路包括电源回路和信息采集回路，电源回路与微控制器电源端子连接，信息采集回路与微控制器I/O端子连接，液晶显示模块与控制器I/O端子连接，无线通讯模块与微控制器串行通讯接口连接；所述考试管理机与服务器数据连接，用于考生管理和考场分配；所述服务器用于信息分析、成绩处理、成绩生成和成绩打印。

【技术特征摘要】
1.一种电工职业操作技能自动化测评系统，其特征在于，包括：若干操作盘、若干控制箱、考试管理机以及服务器；每个操作盘是考核的主体设备，与对应的控制箱数据连接，包括三相异步电机、主电路、控制电路、电流互感器、电压互感器、按钮和开关；电压互感器通过其一次侧端子连接到主电路和控制电路开关出线端子上；热继电器出线端与电动机定子绕组首端之间主回路导线穿过电流互感器一次侧的磁环；控制电路中接触器线圈回路导线穿过电流一次侧的磁环；三相开关、电动机经端子排连接到主电路中，两相开关、按钮经端子排连接到控制电路中；每个控制箱与考试管理机数据连接，包括微控制器、基本外围电路、液晶显示模块、无线通讯模块，用于信号采集和指令控制；基本外围电路包括电源回路和信息采集回路，电源回路与微控制器电源端子连接，信息采集回路与微控制器I/O端子连接，液晶显示模块与控制器I/O端子连接，无线通讯模块与微控制器串行通讯接口连接；所述考试管理机与服务器数据连接，用于考生管理和考场分配；所述服务器用于信息分析、成绩处理、成绩生成和成绩打印。2.根据权利要求1所述的电工职业操作技能自动化测评系统，其特征在于：所述操作盘作为电气控制面板，集成了电工职业操作考试所需的电气设备，考生按照操作技能考试要求的电气原理图进行接线操作。3.根据权利要求1所述的电工职业操作技能自动化测评系统，其特征在于：所述按钮采用双层结构，考生使用到的第一层端子，常开常闭触点各一组，引出到操作盘上，第二层端子用于检测系统采集考生启动和停止的动作信号，经航空插头送至控制器。4.根据权利要求1所述的电工职业操作技能自动化测评系统，其特征在于：所述电流互感器型号为CE-IJ03-32BH1-0.5，将0～1A直流输入转化为0～5V直流输出，为控制器提供采集主、控制电路的电流信号。5.根据权利要求1所述的电工职业操作技能自动化测评系统，其特征在于：所述电压互感器型号为TV6301.5立式交流电压输入，将0～400V交流输入转化为0～5V直流输出，为控制器提供采集主、控制电路的电流信号。6.根据权利要求1所述的电工职业操作技能自动化测评系统，其特征在于：所述控制箱作为信息采集和控制单元，微控制器采用STM32F103RCT6芯片，对所述操作盘各...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宝龙，薛帅毅，郭月君，张大勇，
申请(专利权)人：大连正方信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21