一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统及方法

本发明属于虚拟仿真实操竞赛平台领域，尤其涉及一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛平台系统及方法。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

2、目前，对于较大规模开展的实操类竞赛大都应用虚拟仿真环境采用线上的方式开展。虚拟仿真是用一个系统模仿另一个真实系统的技术，虚拟仿真实际上是一种可创建和体验虚拟世界的计算机系统。目前的虚拟仿真实操竞赛平台一般基于本地计算机部署，这种方式存在以下问题：一是部署过程较为复杂，需要逐个对计算机安装实操所需的各种软件程序，耗时耗力；二是对于分布在各个不同地域之间的考场，竞赛结果不能实时上传至服务器，需要各考场拷贝上传或邮寄，时间周期长且带来泄密风险；三是无法集中统一实时监控服务器资源占用情况，及时调度处理突发事件，应急响应时间长；四是不能对各考场的图像、声音实时监控，带来作弊风险。

技术实现思路

1、为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，本发明提供了一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统及方法，采用服务器分发实操竞赛信息，本地分布式虚拟机下载竞赛题目并在操作过程中实时上载答题信息至云端服务器的方式，开创了虚拟仿真实操竞赛新模式；竞赛过程中服务器能够实时监控服务器资源占用情况，及时调度处理突发事件。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明的第一个方面提供一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统。

4、一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统，包括：平台服务器和本地虚拟机，平台服务器与本地虚拟机实时进行信息交互；

5、平台服务器下发竞赛题目至各考场本地虚拟机；

6、本地虚拟机加载竞赛题目，根据竞赛题目启动答题程序，考生作答之后将竞赛信息实时上传至平台服务器；

7、平台服务器实时收集本地虚拟机上传的竞赛信息，自动阅卷判分并判断考生是否作弊，给出最终得分；

8、本地虚拟机接收考试成绩；

9、竞赛过程中，服务器实时监控服务器资源占用情况，由本地虚拟机实时获取本地资源监控信息上传至平台服务器，当资源占用率超过设定值，服务器下达警告信息至本地虚拟机，由本地虚拟机分配更多资源给考生。

10、进一步地，所述竞赛信息包括：考生作答信息、本地资源监控信息、屏幕及摄像头录像信息、麦克风收音信息；

11、所述本地资源监控信息包括cpu占用率，gpu占用率，内存占用率，硬盘占用率。

12、进一步地，所述根据竞赛题目启动答题程序包括：各考场本地虚拟机根据服务器下发的竞赛题目，启动虚拟仿真系统、组件、程序，以便于考生进行竞赛题目作答。

13、进一步地，所述平台服务器实时收集本地虚拟机上传的竞赛信息，自动阅卷判分并判断考生是否作弊，给出最终得分包括：平台服务器将作答信息、本地资源监控信息、屏幕及摄像头录像信息和麦克风收音信息归集，服务器自动根据答案对作答信息判分，并通过人工智能图像识别、声音识别技术分析考场监控视频、声音，判断考生是否作弊，结合答题分数与作弊情况给出最终得分。

14、本发明的第二个方面提供一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统的工作方法。

15、一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统的工作方法，包括以下步骤：

16、平台服务器与本地虚拟机启动竞赛进程，并实时进行信息交互；

17、平台服务器下发竞赛题目至各考场本地虚拟机；

18、本地虚拟机加载竞赛题目并启动答题程序；

19、本地虚拟机实时上传竞赛信息至平台服务器；

20、平台服务器归集上传的竞赛信息，并给出评分。

21、进一步地，平台服务器启动竞赛进程包括：启动竞赛题目下发及作答信息收集进程、资源监控进程和考场监考进程。

22、所述竞赛题目下发及作答信息收集进程，将题目下发并实时收集各考场的考生作答题目信息，这样可以保证考生的答题信息实时与服务器交互，出现短暂断网时，断网之前的答题信息仍然有效；

23、所述资源监控进程，实时监控各考场本地虚拟机资源情况，出现异常及时告警，保证本地虚拟机运行正常；

24、所述考场监考进程，收集本地虚拟机的屏幕及摄像头录像信息、麦克风收音信息，保证竞赛公平。

25、进一步地，本地虚拟机启动竞赛进程包括：启动竞赛题目加载进程、屏幕录像进程、摄像头录像进程、麦克风收音进程和资源监控进程。

26、进一步地，本地虚拟机加载竞赛题目并启动答题程序包括：各考场本地虚拟机加载竞赛题目，根据服务器下发的竞赛题目，启动虚拟仿真系统、组件、程序等，以便于考生进行竞赛题目作答。

27、进一步地，考试结束，平台服务器将作答信息、本地资源监控信息等考场监考信息归集，服务器自动根据答案对考试判分，并通过人工智能图像识别、声音识别技术分析考场监控视频、声音判断考生是否作弊，结合作答分数与作弊情况给出最终得分。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

29、本发明相比于传统的基于本地计算机部署的虚拟仿真实操竞赛平台，省去本地部署实操竞赛环节，节约人工及时间成本；由服务器实时下发竞赛题目无需本地提前存储题目，并将各考场竞赛结果实时上传至服务器，提高了竞赛过程的保密性；能够实现分布式线上考试的无人监考，节约人工成本；同时通过实时获取本地资源监控信息，实时监控服务器资源占用情况，能够及时监控、解决考生作答过程中出现的突发问题，提高了竞赛效率。

30、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统，其特征在于，包括：平台服务器和本地虚拟机，平台服务器与本地虚拟机实时进行信息交互；

2.如权利要求1所述的一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统，其特征在于，所述竞赛信息包括：考生作答信息、本地资源监控信息、屏幕及摄像头录像信息、麦克风收音信息；所述本地资源监控信息包括：cpu占用率，gpu占用率，内存占用率，硬盘占用率。

3.如权利要求1所述的一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统，其特征在于，所述根据竞赛题目启动答题程序包括：各考场本地虚拟机根据服务器下发的竞赛题目，启动虚拟仿真系统、组件、程序，以便于考生进行竞赛题目作答。

4.如权利要求1所述的一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统，其特征在于，所述平台服务器实时收集本地虚拟机上传的竞赛信息，自动阅卷判分并判断考生是否作弊，给出最终得分，包括：平台服务器将作答信息、本地资源监控信息、屏幕及摄像头录像信息和麦克风收音信息归集，服务器自动根据答案对作答信息判分，并通过人工智能图像识别、声音识别技术分析考场监控视频、声音，判断考生是否作弊，结合答题分数与作弊情况给出最终得分。

5.如权利要求1所述的一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.如权利要求5所述的工作方法，其特征在于，平台服务器启动竞赛进程包括：启动竞赛题目下发及作答信息收集进程、资源监控进程和考场监考进程。

7.如权利要求6所述的工作方法，其特征在于，所述竞赛题目下发及作答信息收集进程包括：下发竞赛题目并实时收集各考场的考生作答题目信息；

8.如权利要求5所述的工作方法，其特征在于，本地虚拟机启动竞赛进程包括：启动竞赛题目加载进程、屏幕录像进程、摄像头录像进程、麦克风收音进程和资源监控进程。

9.如权利要求5所述的工作方法，其特征在于，本地虚拟机加载竞赛题目并启动答题程序包括：各考场本地虚拟机加载竞赛题目，根据服务器下发的竞赛题目，启动虚拟仿真系统、组件、程序，以便于考生进行竞赛题目作答。

10.如权利要求5所述的工作方法，其特征在于，平台服务器归集上传的竞赛信息，并给出评分包括：平台服务器将作答信息、本地资源监控信息等考场监考信息归集，服务器自动根据答案对作答信息判分，并通过人工智能图像识别、声音识别技术分析考场监控视频、声音，判断考生是否作弊，结合答题分数与作弊情况给出最终得分。

技术总结
本发明提供了一种线上分布式虚拟仿真实操竞赛系统及方法，采用服务器分发实操竞赛信息，本地分布式虚拟机下载竞赛题目并在操作过程中实时上载答题信息至云端服务器的方式，开创了虚拟仿真实操竞赛新模式。相比于传统的基于本地计算机部署的虚拟仿真实操竞赛平台，省去本地部署实操竞赛环节，节约人工及时间成本；由服务器实时下发竞赛题目无需本地提前存储题目，并将各考场竞赛结果实时上传至服务器，提高了竞赛过程的保密性；能够实现分布式线上考试的无人监考，节约人工成本；同时通过及时监控、解决考生作答过程中出现的突发问题，提高了竞赛效率。

技术研发人员：战杰,张凯,高洪雨,李卓越,刘晓曦,郭婷,张磊,赵衍恒,于千惠,王雅蒙,张旭东,柳广鹏,林桂华,郭凯丽,高广玲,赵汝祥,潘志远,刘晓
受保护的技术使用者：国家电网有限公司技术学院分公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12