2023年山西省工業(yè)和信息化技術(shù)技能大賽-工業(yè)大數(shù)據(jù)算法賽項-技術(shù)方案

2023年山西省工業(yè)和信息化技術(shù)技能大賽——工業(yè)大數(shù)據(jù)算法賽項技術(shù)方案一、大賽名稱2023年山西省工業(yè)和信息化技術(shù)技能大賽數(shù)字化解決方案設(shè)計師（工業(yè)大數(shù)據(jù)算法）賽項。二、大賽意義本屆大賽旨在深入貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動力的重要論述。大賽聚焦工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用，重點突出大數(shù)據(jù)崗位相關(guān)性、技術(shù)通用性、競賽支撐強等特點，通過“比賽即實戰(zhàn)”的模式，培育一批支撐科技興國、人才強國建設(shè)的高技能人才隊伍，為推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,營造“尊重勞動、尊重知識、技能成才、技能報國”的濃厚社會氛圍提供有力支撐。一是引入大數(shù)據(jù)算法應(yīng)用，激發(fā)工業(yè)數(shù)據(jù)潛力。本賽項突出工業(yè)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)應(yīng)用、工業(yè)數(shù)據(jù)處理等特點，充分挖掘和展現(xiàn)工業(yè)大數(shù)據(jù)中所蘊含的價值，有效形成數(shù)據(jù)驅(qū)動、快速迭代、持續(xù)優(yōu)化的工業(yè)智能系統(tǒng)。二是端邊云相互協(xié)作，打造大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景。本屆賽項打造典型制造數(shù)字化解決方案應(yīng)用場景，提升設(shè)備和云平臺交互的效率，展現(xiàn)大數(shù)據(jù)模型在工業(yè)機加工領(lǐng)域的應(yīng)用模式，利用云端大數(shù)據(jù)模型解決智能制造系統(tǒng)加工精度穩(wěn)定性問題。三是大數(shù)據(jù)應(yīng)用多樣性，選拔高水平技能人才。本賽項提供多種數(shù)據(jù)處理模型和數(shù)據(jù)分析模型，在算法模型平臺開放參數(shù)接口,為選手提供算法調(diào)優(yōu)空間，讓選手根據(jù)賽題的內(nèi)容和自身經(jīng)驗，選擇最優(yōu)的模型進行處理,得到最優(yōu)的模型結(jié)果，反饋給設(shè)備加工出最符合實際的產(chǎn)品。四是豐富模型算法，推廣工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用。以競賽為平臺，基于真實應(yīng)用衍生的競賽平臺，展示工業(yè)大數(shù)據(jù)對智能制造系統(tǒng)的加工穩(wěn)定性提升，建立優(yōu)秀的算法模型和應(yīng)用案例，進行推廣應(yīng)用。三、大賽內(nèi)容、形式和成績計算（一）競賽內(nèi)容本賽項內(nèi)容包含理論知識和實際操作兩部分。（二）競賽形式本賽項為雙人團體賽，分為職工組（含教師）和學(xué)生組兩個組別。（三）報名條件具有工業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)職業(yè)工作經(jīng)歷的企業(yè)在職人員，從事相關(guān)專業(yè)工作的高等院校、職業(yè)院校（含技工院校，下同）在職人員，以及高等院校、職業(yè)院校相關(guān)專業(yè)全日制在籍學(xué)生均可報名參賽。已獲得“中華技能大獎”、“全國技術(shù)能手”稱號及在2021年和2022年各類競賽中已取得“全國技術(shù)能手”申報資格的人員，不得以選手身份參賽。具有全日制學(xué)籍的在校創(chuàng)業(yè)學(xué)生不得以職工身份參賽。（四）成績計算理論知識競賽滿分為100分，按20%的比例折算計入競賽總成績。賽題均為客觀題，采用筆試的方式實現(xiàn)。理論賽成績排名前十組的職工組與學(xué)生組進入第二天的實操賽。實際操作競賽滿分為100分，按80%的比例折算計入競賽總成績。折算后的理論知識競賽成績與實際操作競賽成績相加得出參賽選手競賽總成績，滿分為100分。未進入實操賽的選手無實操成績。四、大賽命題原則在命題方向上，聚焦新一代信息技術(shù)與制造技術(shù)深度融合領(lǐng)域，以解決工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用實際需求為命題方向，設(shè)置算法賽題。在考核重點上，考核工業(yè)大數(shù)據(jù)算法等基本技能的同時，重點突出企業(yè)所需專業(yè)技能及新技術(shù)應(yīng)用。重點考察參賽選手構(gòu)建大數(shù)據(jù)算法模型實現(xiàn)問題解析、數(shù)據(jù)處理、特征工程、模型構(gòu)建、訓(xùn)練優(yōu)化的能力和技術(shù)水平，以及對智能制造系統(tǒng)原理的掌握程度。五、大賽范圍、賽題類型和其他（一）理論知識競賽以工業(yè)大數(shù)據(jù)和工業(yè)人工智能算法應(yīng)用知識為主，智能制造技術(shù)、數(shù)據(jù)信息安全法律法規(guī)等相關(guān)知識為輔。工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)(數(shù)據(jù)架構(gòu)、數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)、應(yīng)用平臺架構(gòu))、數(shù)據(jù)分析概述、數(shù)據(jù)收集與導(dǎo)入、數(shù)據(jù)清洗與預(yù)處理、數(shù)據(jù)挖掘基礎(chǔ)、主成分分析、分類器與決策樹、聚類思想與建模、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)思想與建模、深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)思想與建模、深度學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、工業(yè)人工智能算法的選擇與應(yīng)用，機器視覺理論基礎(chǔ)與框架、圖像分析基礎(chǔ)和圖像變換、圖像預(yù)處理、邊緣檢測與輪廓表示。智能制造技術(shù)基礎(chǔ)、智能制造典型技術(shù)、智能制造技術(shù)應(yīng)用、機電一體化基礎(chǔ)基本認知、可編程控制器（PLC）基礎(chǔ)。信息安全相關(guān)的法律法規(guī)：網(wǎng)絡(luò)安全法、數(shù)據(jù)安全法、個人信息保護法。賽題分為三種類型：單項選擇題、多項選擇題和判斷題。理論競賽時間為1小時。由大賽組委會組織專家組統(tǒng)一命題。采用計紙質(zhì)試卷筆試。（二）實際操作競賽本賽項的實際操作競賽突出工業(yè)大數(shù)據(jù)算法在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，針對數(shù)控加工系統(tǒng)中的機器視覺識別準(zhǔn)確性和加工精度穩(wěn)定性問題，通過大數(shù)據(jù)及人工智能算法，實現(xiàn)智能加工的誤差實時補償。實際操作競賽以考核工業(yè)大數(shù)據(jù)及工業(yè)人工智能算法應(yīng)用技術(shù)技能為主，包括圖像數(shù)據(jù)采集、云平臺使用、算法模型訓(xùn)練及優(yōu)化以及安全文明競賽等在實際操作競賽考查。為全面考查參賽選手的職業(yè)綜合素質(zhì)和技術(shù)技能水平，實際技能操作競賽分為以下環(huán)節(jié)：訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本采集、工業(yè)視覺模型訓(xùn)練與部署、誤差補償算法模型訓(xùn)練與部署和模擬生產(chǎn)驗證。具體內(nèi)容見表1。表1競賽范圍與內(nèi)容序號內(nèi)容說明1圖像訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集通過工業(yè)視覺進行工件訓(xùn)練樣本數(shù)據(jù)采集，并進行數(shù)據(jù)預(yù)處理采集足夠訓(xùn)練使用數(shù)量的圖片訓(xùn)練集樣本數(shù)據(jù)分類保存、云平臺存儲2工業(yè)視覺模型訓(xùn)練與部署模型訓(xùn)練工具設(shè)置，將訓(xùn)練集配置為模型的制定輸入?yún)?shù)優(yōu)化模型訓(xùn)練方法，選定恰當(dāng)?shù)募せ詈瘮?shù)，以及訓(xùn)練參數(shù)在云平臺給定環(huán)境中進行模型訓(xùn)練，更新迭代模型，并將訓(xùn)練模型進行固化優(yōu)化訓(xùn)練算法模型，配置傳入?yún)?shù)配置結(jié)果應(yīng)用，以接口方式輸出給設(shè)備3誤差補償算法模型訓(xùn)練與部署設(shè)計誤差補償模型，或選定恰當(dāng)?shù)哪Ｐ?，以及設(shè)定訓(xùn)練參數(shù)更新迭代模型，將訓(xùn)練完成的模型進行固化完成誤差實時補償模型部署驗證誤差補償模型部署效果4模擬生產(chǎn)驗證正確進行產(chǎn)線動作測試、加載補償算法，通過運動控制單元模擬智能加工進行加工生產(chǎn)驗證補償參數(shù)微調(diào)產(chǎn)線生產(chǎn)效率調(diào)整正確使用防護用具符合安全操作要求保持工作區(qū)域內(nèi)場地、材料和設(shè)備的清潔良好的職業(yè)素養(yǎng)實際操作部分由參賽選手按工作任務(wù)書的要求完成。具體包含以下工作任務(wù)：根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，選手使用視覺系統(tǒng)進行若干工件圖像數(shù)據(jù)采集，以豐富工件樣本圖像數(shù)據(jù)庫。該環(huán)節(jié)所采集到的樣本圖片數(shù)據(jù)的數(shù)量和質(zhì)量將會直接影響后續(xù)的模型訓(xùn)練環(huán)節(jié)。根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，選手進行基于數(shù)據(jù)采集的樣本圖片進行視覺模型訓(xùn)練，可選擇、調(diào)用云端已提供的完整模型框架（基于TensorFlow），通過設(shè)定相應(yīng)參數(shù)進行模型訓(xùn)練；也允許選手自行搭建視覺模型，上傳云端進行訓(xùn)練。訓(xùn)練好的模型能夠返回待測工件和標(biāo)準(zhǔn)件的相似度。模型訓(xùn)練完成之后,參賽選手需要將模型部署在服務(wù)器上，并且在云平臺上進行相關(guān)適配。根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，選手基于組委會提供的工件樣本圖片及對應(yīng)的工件加工工藝參數(shù)數(shù)據(jù)集，進行誤差補償算法模型的構(gòu)建。選手需完成數(shù)據(jù)清洗、模型訓(xùn)練、模型部署等過程。模型訓(xùn)練完成之后，參賽選手需要將模型部署在服務(wù)器上，并且在云平臺上進行相關(guān)適配。根據(jù)任務(wù)書給定的任務(wù)要求，選手根據(jù)組委會提供的加工圖紙進行若干個待加工件的生產(chǎn)驗證，軟件導(dǎo)入加工對象的坐標(biāo)集，并通過誤差補償算法使加工出的圖形補償干擾因素造成的誤差，使加工圖形盡可能準(zhǔn)確。最后通過視覺檢測系統(tǒng)進行質(zhì)量驗證。實操比賽時間為3小時。由大賽組委會組織專家組統(tǒng)一命題。六、大賽場地與設(shè)施（一）大賽場地1.大賽工位：每個工位占地10m2，標(biāo)明工位號；2.賽場每工位提供獨立控制并帶有漏電保護裝置220V/10A單相三線交流電，供電系統(tǒng)有必要的安全保護措施；3.賽場提供云端算力服務(wù)器或本地端服務(wù)器，每臺設(shè)備提供一臺服務(wù)器。4.場地參考布局如圖1。圖1單工位場地參考布局圖（二）大賽設(shè)施本賽項由清華大學(xué)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)軟件國家工程實驗室、工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)國家工程實驗室、北京工業(yè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新中心和重慶工業(yè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新中心指導(dǎo)，對賽項場景設(shè)置、賽題設(shè)計、考核標(biāo)準(zhǔn)等總體技術(shù)方案等進行專業(yè)評估，并對賽項可行性進行綜合認證。大賽平臺由技術(shù)支持單位——易往數(shù)字科技（北京）有限公司、深圳市物新智能科技有限公司提供，負責(zé)競賽數(shù)據(jù)環(huán)境構(gòu)建、數(shù)據(jù)驗證等工作，為賽項實際操作競賽提供軟硬件平臺環(huán)境。大賽平臺支撐實際操作競賽全流程閉環(huán)操作，包括工業(yè)大數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲、應(yīng)用、誤差補償算法和視覺檢測算法的構(gòu)建、訓(xùn)練、調(diào)優(yōu)和驗證。根據(jù)大賽需要，賽場提供耗材見表2。表2賽場提供耗材序號名稱說明數(shù)量單位1待加工件210mm×297mmA4硬卡紙若干個比賽工具（由大賽組委會現(xiàn)場提供）儀器見表3。表3比賽工具、儀器序號名稱說明單位數(shù)量1內(nèi)六角扳手7件套1套2十字螺絲刀5×75mm1把3活動扳手小號1把4活動扳手8寸1把5繪圖筆2把參賽選手必須按照規(guī)定穿工裝選手禁止攜帶易燃易爆品、U盤、智能電子設(shè)備等與比賽無關(guān)的物品，違規(guī)者取消比賽資格。七、大賽關(guān)鍵環(huán)節(jié)與時間安排（一）關(guān)鍵環(huán)節(jié)參賽選手報到——參賽選手賽前熟悉場地、領(lǐng)隊會——開幕式——正式比賽——比賽結(jié)束（參賽選手上交比賽成果）——成績公示。（二）競賽流程競賽管理基本流程如圖2所示。參賽選手、裁判、工作人員進入比賽場地，嚴禁私自攜帶通訊、照相攝錄設(shè)備。圖2競賽管理基本流程（三）時間安排比賽時間預(yù)計為2天，具體以競賽指南日程為準(zhǔn)。八、大賽賽題大賽組委會擬在賽前組織技術(shù)說明會，發(fā)布實操比賽參考資料。由專家組負責(zé)建立卷庫（每套賽卷考核知識點與樣題公布知識點相同，每套賽卷與樣卷存在約30%變動），比賽時從卷庫中隨機抽取1份作為正式比賽賽卷。九、大賽評分標(biāo)準(zhǔn)制定原則、評分方法、評分細則及技術(shù)規(guī)范（一）評分標(biāo)準(zhǔn)制定原則本著“科學(xué)嚴謹、公正公平、可操作性強、突出工匠精神”的原則制定評分標(biāo)準(zhǔn)，圍繞技能大賽技術(shù)裁判組制定的考核標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)參賽選手完成的情況實施綜合評定，全面評價參賽選手職業(yè)能力。（二）評分方法裁判組在堅持“公平、公正、公開、科學(xué)、規(guī)范”的原則下，各負其責(zé)，按照制訂的評分細則進行評分。結(jié)果評分：比賽結(jié)束后，裁判組根據(jù)參賽選手提交的比賽結(jié)果進行評分。成績匯總：實操比賽成績經(jīng)過加密裁判組解密后與選手理論成績進行加權(quán)計算，確定最終比賽成績，經(jīng)總裁判長審核、仲裁組長復(fù)核后簽字確認?？偝煽兿嗤瑫r，以實操總成績得分高的名次在前；總成績和實操比賽總成績相同時，模擬加工驗證環(huán)節(jié)得分高的名次在前；總成績、實操比賽總成績和模擬加工驗證環(huán)節(jié)得分相同時，以誤差補償模型得分更高者名次在前。（三）評分細則(評分指標(biāo))理論知識部分總分為100分，各題型分值占比分別為單項選擇題（30分）、多項選擇題（40分）和判斷題（30分）。本次大賽的實際操作部分以工業(yè)大數(shù)據(jù)算法為主，實際操作部分的評分以各競賽環(huán)節(jié)操作完成度、模擬生產(chǎn)驗證的結(jié)果、職業(yè)素養(yǎng)為評分依據(jù)。（1）競賽平臺操作部分評分實操評分細則見表5。表5實操評分細則序號競賽環(huán)節(jié)名稱競賽內(nèi)容與提交要求評分要點和方法評分標(biāo)準(zhǔn)1圖像訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集(10分)上傳訓(xùn)練樣本圖片(配2分)（1）成功上傳：2分（2）上傳不成功：0分訓(xùn)練樣本圖片上傳成功采集訓(xùn)練樣本圖片(配8分)（1）采集產(chǎn)品圖片≥320張：得8分；（2）采集產(chǎn)品圖片在200-319張之間：得4分；（3）采集產(chǎn)品圖片在1-199張之間：得2分；（4）采集產(chǎn)品圖片0張，不得分；圖像采集數(shù)量滿足要求2工業(yè)視覺模型訓(xùn)練與部署(共20分)加載視覺算法訓(xùn)練數(shù)據(jù)集(配2分)（1）完成數(shù)據(jù)加載：2分（2）未完成數(shù)據(jù)加載：0分數(shù)據(jù)集加載成功圖像預(yù)處理(配6分)（1）進行有效預(yù)處理方式選手在程序中對圖像樣本進行了有效的預(yù)處理部署視覺算法模型(配2分)（1）部署完成：2分（2）部署不完成：0分完成對算法模型的部署驗證視覺算法模型(配10分)（1）識別正確識別率：10分*識別率（2）未完成模型驗證：0分*識別率計算法方式：識別率=識別成功樣本數(shù)量/測試樣本總數(shù)視覺算法識別率滿足要求3誤差算法模型訓(xùn)練與部署(共20分)加載誤差算法訓(xùn)練數(shù)據(jù)集(配2分)（1）完成數(shù)據(jù)加載：2分（2）未完成數(shù)據(jù)加載：0分數(shù)據(jù)集加載成功數(shù)據(jù)預(yù)處理(配6分)進行有效預(yù)處理選手在代碼中對數(shù)據(jù)進行了有效的預(yù)處理驗證誤差算法模型(配10分)（1）驗證模型的MSE均方誤差(值的范圍為0-1)：10分*（1-MSE）。若得分小于3分則為3分（2）僅完成模型驗證：3分（3）未完成模型驗證：0分*MSE均方誤差計算方式：其中，MSE_i為一個樣本的均方誤差;n表示樣本數(shù)量；y_pred_i表示預(yù)測值；y_true_i表示真實值；Σ表示求和符號。完成生產(chǎn)、視覺可以識別誤差算法模型部署(配2分)（1）部署完成：2分（2）部署不完成：0分誤差算法模型部署成功4模擬加工驗證(共50分)按照指定數(shù)量加工工件得分(配50分)裁判程序顯示的模擬加工驗證分數(shù)（滿分100分）*50%輸入裁判程序密鑰，查看模擬加工驗證的成績，并按照50%進行計算。競賽平臺操作得分100分步驟5為模擬加工，依據(jù)模擬加工后的工件加工精度評分，與對應(yīng)工件視覺檢測準(zhǔn)確性得分加權(quán)相乘，得到單個工件綜合得分Si，對所有模擬加工工件的綜合得分相加得到的總分，作為最終的模擬加工得分。模擬加工得分=i其中，N為要求加工件總數(shù)。最終加工誤差由軟件自動計算得出。（2）職業(yè)素養(yǎng)評分表6職業(yè)素養(yǎng)評分一級指標(biāo)二級指標(biāo)（）5分防護用具使用著裝規(guī)范精神文明職業(yè)素養(yǎng)為扣分項。此外，參賽選手如出現(xiàn)嚴重擾亂賽場秩序、干擾裁判和監(jiān)考正常工作等不文明行為的，取消比賽資格，實際操作部分成績?yōu)?分；參賽選手如有作弊行為的，取消比賽資格，實際操作部分成績?yōu)?分；參賽選手如有在競賽結(jié)果上標(biāo)注含有本參賽隊信息的，取消獎項評比資格。十、大賽硬件平臺說明（一）賽項硬件平臺大賽硬件平臺采用模塊化設(shè)計如圖3，主要由三個部分組成：智能加工模塊、智能視覺檢測模塊、工控機及周邊設(shè)備。涵蓋視覺識別、多軸運動控制系統(tǒng)、PLC控制系統(tǒng)等功能單元，內(nèi)置圖像數(shù)據(jù)采集單元和插補運動控制功能。圖3工業(yè)大數(shù)據(jù)算法技術(shù)技能賽項平臺智能加工模塊是硬件平臺最核心的模塊，由三軸直線模組、多軸運動控制系統(tǒng)、繪圖筆及夾具臺等部件組成。直線模組直線模組模擬加工裝置模擬加工工件圖4智能加工模塊（1）三軸直線模組為步進控制系統(tǒng)，X、Y軸有效行程為200mm，Z軸行程為50mm。（2）多軸運動控制系統(tǒng)，能夠接收虛擬系統(tǒng)系統(tǒng)的加工代碼，并根據(jù)云端計算的誤差分析結(jié)果自動進行誤差補償，使智能加工單元能夠加工出合格產(chǎn)品。多軸運控系統(tǒng)可以通過上位機通訊實現(xiàn)精確的運動控制指令，輸出脈沖或模擬量指令，支持點位和連續(xù)軌跡,多軸同步,直線、圓弧、螺旋線、空間直線插補和硬件位置比較等功能。（3）繪圖筆及夾具臺主要用于實現(xiàn)加工軌跡，讓加工結(jié)果可視化。智能視覺檢測模塊主要實現(xiàn)對來料物料的視覺樣本采集、視覺檢測識別，使用時固定安裝在三坐標(biāo)模擬加工系統(tǒng)的上部。光源工業(yè)相機光源工業(yè)相機鏡頭圖5智能視覺檢測模塊智能視覺檢測模塊配置如下：（1）2D工業(yè)相機一臺，分辨率2500x1940像素,滾動快門CMOS芯片，芯片尺寸1/2.5”,幀率14fps。相機兼容GigEVISION或USB3VISION協(xié)議，并支持GenlCam標(biāo)準(zhǔn)。（2）鏡頭一個，最大光圈F2.8，均支持500萬像素成像，支持2/3英寸芯片相機成像。（3）環(huán)形光源一個，環(huán)形光源為白色，發(fā)光面外徑120mm，內(nèi)徑80mm。工控機是本地操作臺，由工作臺、工控機、顯示器等部件組成。該單元主要用于調(diào)試模擬加工、運動控制通訊、視覺系統(tǒng)檢測、數(shù)據(jù)顯示與傳輸、平臺數(shù)據(jù)監(jiān)控與調(diào)度、云平臺處理平臺交互等。（二）賽項軟件平臺大賽軟件平臺包含云端算法軟件和本地端應(yīng)用軟件，通過賽場提供的網(wǎng)絡(luò)為大賽提供平臺支撐。云端算法軟件主要由圖像檢測人工智能算法、加工誤差運算補償算法和振動數(shù)據(jù)處理算法等組成。云端算法平臺是本次大賽的考核重點，基于工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)，形成工業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，可應(yīng)對智能制造背景下海量工業(yè)數(shù)據(jù)采集、存儲、分析、服務(wù)、以及可視化展示需求。該平臺由WEB管理端(前端界面)、Jupyter工作臺、MongoDB數(shù)據(jù)庫、RestfulAPI、算法模型服務(wù)等部分組成,主要用于云端大數(shù)據(jù)算法訓(xùn)練、深度學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)處理等，適用于各類工業(yè)零件的圖像識別分揀、信號特征分析等。圖6云端算法軟件平臺（1）WEB管理端是用戶接入操作的界面。通過WEB管理端對設(shè)備、檢測加工工件、合格不合格分類的配置，可以適配硬件平臺，以及后續(xù)采集數(shù)據(jù)的存儲。圖7WEB管理端用戶界面圖8WEB管理端用戶界面（2）Jupyter工作臺是部署在軟件平臺上的python和TensorFlow的操作運行環(huán)境，集成了大數(shù)據(jù)、人工智能等工具可直接通過工作臺進行操作和使用無需安裝，通過web端即可讀取設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)，并且可以將上傳的數(shù)據(jù)進行分類、模型訓(xùn)練等,同時可以將訓(xùn)練好的模型進行部署，通過REST-API的方式進行模型的驗證。圖9jupyter操作臺界面（3）MongoDB數(shù)據(jù)庫是用于硬件平臺采集的數(shù)據(jù)存儲的非結(jié)構(gòu)化的大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫，可以對文件、圖片、視頻、音頻等各種文件結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)進行存儲。（4）深度學(xué)習(xí)軟件TensorFlowServing（TensorBoard工具套件）是可以將訓(xùn)練好的模型直接上線并提供服務(wù)。圖10TensorBoard用戶界面（5）REST-API是提供給硬件平臺進行數(shù)據(jù)上傳、指令下發(fā)、數(shù)據(jù)交互等使用的API接口。本地端應(yīng)用軟件安裝在大賽設(shè)備的工控機上，起到連接設(shè)備和云平臺的功能，并為大賽的評分和展示提供支撐。本地端應(yīng)用軟件包含圖像采集、設(shè)備控制、評分和進度采集等功能。圖11本地端應(yīng)用軟件界面本地端應(yīng)用軟件定位為比賽輔助軟件，其操作內(nèi)容不涉及比賽評分點。其中評分軟件為內(nèi)置軟件，不需要選手操作和配置。本地段應(yīng)用軟件內(nèi)置功能如下：（1）圖像采集功能包含控制相機采集圖像、剪裁預(yù)處理圖像、圖像上傳云平臺、反饋平臺檢測結(jié)果。能夠配置云端和設(shè)備端的地址端口等信息。（2）設(shè)備控制軟件功能用于向運動控制系統(tǒng)下發(fā)加工代碼，并能夠接收云端誤差補償數(shù)據(jù)，自動補償?shù)皆O(shè)備參數(shù)中。（3）評分和采集功能采集設(shè)備進度信號，上傳進度展示大屏，監(jiān)控各步驟結(jié)果，實時評分。十一、大賽安全保障為確保大賽賽事的安全，采取切實有效的措施保證大賽期間參賽選手、工作人員及觀眾的人身安全。根據(jù)提出的安全要點，制定相應(yīng)制度文件，落實相關(guān)責(zé)任。(一)賽場建立與公安、消防、司法行政、交通、衛(wèi)生、食品、質(zhì)檢等相關(guān)部門的協(xié)調(diào)機制，保證比賽安全，制定應(yīng)急預(yù)案，及時處置突發(fā)事件。(二)大賽辦公室在賽前組織專人對比賽現(xiàn)場、住宿場所和交通保障進行考察，并對安全工作提出明確要求。賽場的布置，賽場內(nèi)的器材、設(shè)備，應(yīng)符合國家有關(guān)安全規(guī)定。（三）賽場周圍設(shè)立警戒線，防止無關(guān)人員進入，發(fā)生意外事件。在具有危險性的操作環(huán)節(jié)，裁判員要嚴防選手出現(xiàn)錯誤操作。（四）大賽期間組織的參觀和觀摩活動的交通安全由大賽辦公室負責(zé)。大賽辦公室和比賽場地方須保證比賽期間選手、工作人員的交通安全。（五）各省、自治區(qū)、直轄市和計劃單列市在組織參賽選手時，須安排為參賽選手購買大賽期間的人身意外傷害保險。（六）比賽期間發(fā)生意外事故時，發(fā)現(xiàn)者應(yīng)第一時間報告大賽辦公室，同時采取措施，避免事態(tài)擴大。大賽辦公室應(yīng)立即啟動預(yù)案予以解決并向大賽組委會報告。出現(xiàn)重大安全問題，比賽可以停賽，是否停賽由大賽組委會決定。（七）賽場由裁判員監(jiān)督完成比賽設(shè)備通電前的檢查全過程，對出現(xiàn)的操作隱患及時提醒和制止。比賽過程中，參賽選手應(yīng)嚴格遵守安全操作規(guī)程，遇有緊急情況，應(yīng)立即切斷電源，在工作人員安排下有序退場。（八）工業(yè)硬件裝備調(diào)試時，應(yīng)將工業(yè)硬件裝備運行速度設(shè)置在10～30%之間，避免速度過快造成安全事故。選手在進行計算機編程時要及時存盤，避免突然停電造成數(shù)據(jù)丟失。（九）賽場提供應(yīng)急醫(yī)療措施和消防措施。十二、大賽組織與管理（一）大賽設(shè)備與設(shè)施管理（1）賽場布置貫徹賽場集中，工位獨立的原則。選手大賽單元相對獨立，確保選手獨立開展比賽，不受外界影響；工位集中布置，保證大賽氛圍。（2）安全有序設(shè)置安全通道和警戒線，確保進入賽場的大賽參觀、采訪、視察的人員限定在安全區(qū)域內(nèi)活動；衛(wèi)生間、醫(yī)療、維修服務(wù)、生活補給站和垃圾分類回收點都在警戒線范圍內(nèi)，以保證大賽安全有序進行。（1）建立完善的大賽保障組織管理機制，各比賽單元均有專人負責(zé)指揮和協(xié)調(diào)，確保大賽有序進行。（2）設(shè)置生活保障組，為大賽選手與裁判提供相應(yīng)的生活服務(wù)和后勤保障。（3）設(shè)置技術(shù)保障組，為大賽設(shè)備、軟件與大賽設(shè)施提供保養(yǎng)、維修等服務(wù)，保障設(shè)備的完好性和正常使用，保障設(shè)備配件與操作工具的及時供應(yīng)。（4）設(shè)置醫(yī)療保障服務(wù)站，提供可能發(fā)生的急救、傷口處理等應(yīng)急服務(wù)。（5）設(shè)置外圍安保組，對比賽場地核心區(qū)域的外圍進行警戒與引導(dǎo)服務(wù)。（1）賽場應(yīng)進行周密設(shè)計，繪制滿足賽事管理、引導(dǎo)、指示要求的平面圖。大賽舉行期間，應(yīng)在比賽場所、人員密集的地方張貼。（2）賽場平面圖上應(yīng)標(biāo)明安全出口、消防通道、警戒區(qū)、緊急事件發(fā)生時的疏散通道。（3）賽場的標(biāo)注、標(biāo)識應(yīng)進行統(tǒng)一設(shè)計,按規(guī)定使用大賽的標(biāo)注、標(biāo)識。賽場各功能區(qū)域、工位等應(yīng)具有清晰的標(biāo)注與標(biāo)識。（4）工位上張貼各種設(shè)備的安全文明生產(chǎn)操作規(guī)程。（1）根據(jù)大賽具體特點做好安全事故應(yīng)急預(yù)案。（2）賽前應(yīng)組織安保人員進行培訓(xùn)，提前進行安全教育和演習(xí)，使安保人員熟悉大賽的安全預(yù)案，明確分工和職責(zé)。督促各部門檢查消防設(shè)施，做好安全保衛(wèi)工作，防止火災(zāi)、盜竊現(xiàn)象發(fā)生,按時關(guān)窗鎖門，確保大賽期間賽場財產(chǎn)安全。（3）比賽過程中如若發(fā)生安全事故，應(yīng)立即報告現(xiàn)場總指揮，同時啟動事故處理應(yīng)急預(yù)案，各類人員按照分工各盡其責(zé)，立即展開現(xiàn)場搶救和組織人員疏散，最大限度地減少人員傷害及財產(chǎn)損失。（4）比賽結(jié)束時，及時進行安全檢查，重點做好防火、防盜以及電氣、設(shè)備的安全檢查，防止因疏忽而發(fā)生事故。（二）大賽監(jiān)督與仲裁管理（1）監(jiān)督組在大賽辦公室領(lǐng)導(dǎo)下，負責(zé)對大賽籌備與組織工作實施全程現(xiàn)場監(jiān)督。（2）監(jiān)督組的監(jiān)督內(nèi)容包括大賽場地和設(shè)施的部署、選手抽簽、裁判培訓(xùn)、大賽組織、成績評判及匯總、成績發(fā)布、申訴仲裁、成績復(fù)核等。（3）監(jiān)督組對比賽過程中明顯違規(guī)現(xiàn)象，應(yīng)及時向大賽辦公室提出改正建議，同時采取必要技術(shù)手段，留取監(jiān)督的過程資料。比賽結(jié)束后，向大賽組委會提報監(jiān)督工