(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211011212.0 (22)申请日 2022.08.22 (71)申请人 浙江正元智慧科技股份有限公司 地址 311100 浙江省杭州市余杭区舒心路 359号正元智慧大厦A幢17层 (72)发明人 王燕军　毛黎煌　陈琛　 (74)专利代理 机构 杭州裕阳联合专利代理有限 公司 33289 专利代理师 金方玮 (51)Int.Cl. G06Q 10/10(2012.01) G06Q 50/20(2012.01) G06V 40/16(2022.01) G09B 5/12(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于数字孪生技术的校园交 互式监控系统 (57)摘要 本发明公开了基于数字孪生技术的校园交 互式监控系统， 属于校园交互式监控技术领域； 通过测试单元根据停止信号和教学章节课程从 测试库内调取到对应教学章节课程的单章测试 题， 对学习用户进行测试， 在测试结束后获取到 所有学习用户的测试分数， 并进行合格分析， 确 定合理的合格线之后， 对应确定重修用户， 强制 用户掌握该部分内容； 同时在开始进行测试时， 借助保控模块， 在接收到 保控信号后对用户的测 试实景进行监控和分析， 通过进行信息搜集处 理， 确定第一判定角和第二判定角两个参数， 根 据两个参数产生可疑信号， 再根据可疑信号的产 生情况来确定是否产生确疑信号， 避免用户不凭 借自身掌握情况通过任意的教学章节课程， 真正 让学习用户掌握对应的课程能力。 权利要求书3页 说明书5页 附图2页 CN 115358715 A 2022.11.18 CN 115358715 A 1.基于数字 孪生技术的校园交 互式监控系统， 其特 征在于， 包括： 测试单元， 用于对学习用户进行测试， 在测试结束后获取到所有学习用户的测试分数， 并进行合格分析获取合格线； 根据合格线确定 重修用户； 测试模块， 在进行测试的同时产生保控信号， 并将保控信号经由启同单元传输到保控 模块； 保控模块， 在接收到保控信号后自动进行信息搜集处理， 根据用户在测试开始时刻的 位置确定第一判定角和第二判定角两个参数， 之后当第一判定角和第二判定角任意角度小 于X4时， 产生可疑信号； 之后根据可疑信号的持续时间和在T2时间内产生的次数确定产生 确疑信号， 当产生确疑信号时， 自动 驱动执行反馈单元从测试题库内将用户当前未做的题 目数量， 按照对应顺序从其他的一套单章测试题中进行选取替换， 已经做好的题目进行保 留； 数字孪生建模单 元， 其用于根据教学课程建立课程对应的仿真模型； T2、 X4为预设数值。 2.根据权利要求1所述的基于数字孪生技术的校园交互式监控系统， 其特征在于， 包 括： 内容同步单元， 用于自动同步在线教学内容， 教学内容即为管理员预设的若干教学章 节课程， 内容同步单 元用于在单个章节的课程教学 结束时自动产生停止信号； 测试模块包 含测试单元和测分单元； 内容同步单元用于将停止信号和教学章节课程传输到测试模块内的测试单元， 测试单 元在接受到停止信号时， 自动根据教学章节课程从测试题库内调取到对应教学章节课程的 单章测试题； 测试题库内存储有针对每一个教学章节课程的若干套单章测试题， 每一套单章测试题 的难度从高到低搭配， 且不同难度的试题按照相同的出题顺序从前到后依次排序； 测分单元， 用于将所有的重修用户传输到处理器， 处理器接收到重修用户之后， 自动驱 动教学执行单元将所有的重修用户的课程进度停留在当前学习的教学章节课程， 直到其不 再被标记为重修用户。 3.根据权利要求2所述的基于数字 孪生技术的校园交 互式监控系统， 其特 征在于， 测试单元用于将在调取到单章测试题之后开始对学习用户进行测试， 自动获取对应学 习用户的测试分数， 并将对应学习用户的测试分数传输到测分单元， 测分单元接 收同一批 次的所有学习用户的测试分数， 并进行合格分析， 合格分析 具体方式为： 步骤一： 获取到所有的学习用户， 将所有的学习用户的测试分数对应标记为Yi， i＝ 1、 ...、 n； n表示 为存在n个学习用户， Yi表示 为对应学习用户i的测试分数； 步骤二： 之后对所有的测试分数Yi进行上层分析， 通过所有的测试分数首先与X1比较 确定顶层个数， 从而确定顶层占比， 之后根据 顶层占比与X2之间的关系来产生纠偏信号， 当 产生纠偏信号时， 设定此时的合格线为Yi中最大的数值乘以0.6之后得到， 否则合格线为 X3， 此处X1、 X2和X3局内预设数值。 步骤三： 将测试分数Yi与合格线进行比较， 所有未达到合格线的测试分数Yi对应的学 习用户标记为重修用户； 步骤四： 得到所有的重修用户；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115358715 A 2测分单元用于将所有的重修用户传输到处理器， 处理器接收到重修用户之后， 自动驱 动教学执行单元将所有的重修用户的课程进度停留在当前学习的教学章节课程， 直到其不 再被标记为重修用户。 4.根据权利要求3所述的基于数字孪生技术的校园交互式监控系统， 其特征在于， 步骤 二中的上层分析 具体方式为： S1： 将Yi中超过 X1值的测试分数的个数 标记为顶层个数， X1为预设数值； S2： 之后将顶层个数除以n， 得到的数值标记为顶层占比， 当顶层占比低于X2时， 产生纠 偏信号， 否则不做任何 处理； X2为预设数值； S3： 在产生纠偏信号时， 此时获取到Yi中最大的数值， 将其乘以0.6之后的数值标记为 合格线； S4： 在未产生任何纠偏信号时， 自动将X3标记为 合格线， X3为预设数值； S5： 得到合格线。 5.根据权利要求1所述的基于数字 孪生技术的校园交 互式监控系统， 其特 征在于， 保控模块包括数据搜集单 元、 对象分析 单元和执行反馈单 元； 数据搜集单元用于接收启同单元传输的保控信号， 并将接收到保控信号后自动 开始进 行信息搜集处理， 信息搜集处理具体方式为： SS1： 首先获取到保控信号时， 自动断绝该学习设备中除去在线教学系统之外的所有网 络连接； 起到禁止用户借助网络 搜索答复的行为发生； SS2： 自动启动对应学习用户的学习设备的摄像头， 若对应的学习设备不存在摄像头， 则调用学习用户的手机的摄 像头； SS3： 之后借助摄 像头获取到对应用户面部实时视频； SS4： 对面部实时视频进行关键参数获取， 通过在产生保控信号时， 根据用户此时正视 与电脑桌面后， 根据用户的耳间连线来确定基准面； 之后根据鼻尖点和下颚点构成竖直线， 确定学习用户正视与电脑桌面时与基准面垂 直的第一判定面， 该第一判定面与基准面接触 且将竖直线包含在内； 从而将第一判定面与基准面之 间形成的小于九十度部分的角度标记 为第一判定角； 之后获取到眉间线， 将眉间线所在与基准面垂直的平面， 将其标记为第 二判定面， 将第 二判定面与基准 面构成的小于九十度部分的角度标记为第二判定角； SS5： 当第一判定角和第二判定角任意角度小于X4时， 产生可疑信号， X4 为预设数值。 6.根据权利要求5所述的基于数字孪生技术的校园交互式监控系统， 其特征在于， 步骤 SS4中的关键参数获取 具体方式为： 首先在刚产生保控信号时， 自动要求学习用户正视于电脑桌面， 提取到此时用户的耳 间连线， 耳间连线即为学习用户的两个耳朵所在位置最低点， 最低点具体判定方式为获取 到水平面， 从用户肩部位置往上升， 最先接触到左右耳朵的点即为 最低点； 之后获取到与电脑 平面平行的基准 面， 该基准 面内包含耳间连线； 之后获取到用户的鼻尖点和下颚点， 鼻尖点即为电脑平面向人脸平行移动 时， 最先接 触到鼻子位置的点； 下颚点即为水平 面向上移动时， 最先接触到下巴位置的点， 上述点若存 在两个或多个时则取间隔最远的两个点之间的中点确定； 鼻尖点和下颚 点构成竖直线； 获取到在学习用户正视与电脑桌面 时与基准面垂直的第 一判定面， 该第 一判定面与基权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115358715 A 3