[發明專利]變壓器電氣試驗遠程仿真培訓系統

有效

• 申請號: 201010556731.6
• 申請日: 2010-11-24
• 公開（公告）號: CN102054377A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 陳涇生;劉娟;王勤;張量;鄭一兵;喬宏斌;趙新冬
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力試驗研究院有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00;G09B5/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;許婉靜

技術領域

本發明涉及一種仿真培訓系統，尤其是涉及一種變壓器電氣試驗遠程仿真培訓系統，屬于計算機技術領域。

背景技術

電氣試驗人員目前的培訓模式主要還是現場培訓方式，即“師傅帶徒弟”。由于電氣試驗現場的設備大部分時間都處于運行狀態,不能用于操作練習,而且設備發生故障或事故的機會很少,跟班培訓人員親眼見到、親手處理事故的機會非常少。因此,采用現場跟班培訓的方法見效很慢,效果也差,還不能完全排除受培訓人員誤操作給生產帶來損失的可能性,培訓的代價也可能很大。培訓難度大、時間長、效率低、針對性和時效性差以及難以組織是長期困擾電氣試驗人員崗位培訓工作的主要因素。

仿真技術在各行各業得到了廣泛的應用，近十多年來，火電機組仿真機、核電機組仿真機、變電所仿真系統以及電網仿真系統等在各地得到了廣泛的應用，為提高運行人員的技術素質、保證系統的安全經濟運行發揮了巨大的作用。然而，在利用仿真技術為電力系統的檢修人員提供先進的培訓手段、從而提高他們的技術水平、提高他們操作的熟練度和正確性、提高他們診斷設備是否存在缺陷的能力等方面目前還明顯存在不足。高壓電氣試驗操作的特點是：需要掌握的試驗儀器儀表眾多，試驗種類和科目眾多，需要反復訓練才能掌握；大部分試驗屬于帶電操作，具有一定的危險性；此外試驗多為外場操作，對于操作者的操作技能和動作評估和考核具有一定難度。

隨著設備和技術的不斷更新和進步,特別是寬帶互聯網技術的發展和電力系統計算機廣域互聯的建成為這些人員的崗位的理論培訓提供了遠程培訓解決方案。如具備遠程授課、虛擬教室功能的網絡教育學院。網絡遠程培訓克服了傳統培訓在時間、空間、環境等方面的限制，可以提供更有效、更及時、更有針對性的培訓，培訓時間和地點機動靈活，降低培訓成本，將在崗學習和培訓有機地結合在一起，擴展了培訓人員學習的空間和途徑，由傳統的被動學習轉變為主動有選擇地學習。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種為從事高電壓試驗的技術人員提供一種理想的培訓手段，降低培訓與考核過程的危險性、提高考核準確性和降低培訓成本。

為解決上述技術問題，本發明提供一種變壓器電氣試驗遠程仿真培訓系統，包括通過網絡相連的教練員站和遠程客戶端，其特征在于：所述教練員站設置有仿真系統服務器，在仿真系統服務器上建立培訓網站，在仿真系統服務器上設置有仿真系統服務端軟件，所述仿真系統服務端軟件包括以下各功能模塊

試卷生成模塊：用于生成學員考核試卷；

成績評定模塊：用于學員的成績評定；

學員管理模塊：用于提供學員的最終考核成績以及培訓記錄信息；

工程師站模塊：用于對數學模型模塊進行在線修改，不斷提供仿真精度；擴充更新算法庫文件；實現系統內基礎模塊的維護；

所述遠程客戶端設置有仿真系統客戶端軟件，所述仿真系統客戶端軟件包括主控臺模塊和三維虛擬試驗模塊，所述主控臺模塊包括

統一身份認證模塊：利用統一身份認證，獲取學員的培訓級別和培訓模塊；

入口選擇模塊：用于學員進行選擇主操作學習模塊或操作考核模塊；

所述三維虛擬試驗模塊包括自主操作學習模塊和操作考核模塊。

前述的變壓器電氣試驗遠程仿真培訓系統，其特征在于：所述三維虛擬試驗模塊包括虛擬高壓電氣設備模型模塊、柔性線纜模型模塊、柔性線纜操作模塊、交互操作模塊、電氣試驗過程數學模型模塊。

前述的變壓器電氣試驗遠程仿真培訓系統，其特征在于：所述虛擬高壓電氣設備模型模塊分為構件模型、虛擬元器件模型以及組合器件模型三個層次，所述虛擬構件模型是組成儀器的具有獨立操作功能的最小單位，虛擬元器件是具有完整邏輯功能的最小單位，組合器件是共同實現某一功能的元器件組合。虛擬場景中可以包含多種虛擬元器件以及組合器件。

前述的變壓器電氣試驗遠程仿真培訓系統，其特征在于：所述虛擬構件模型實現獨立的操作功能，每個完整的虛擬構件模型包含三維顯示模型、邏輯功能以及數據接口三種屬性，三維顯示模型體現構件的外觀顯示屬性，邏輯功能包含了模型的操作特性，數據接口實現了構件與的輸入輸出數據定義，具有數字信號輸入（DI）、模擬信號輸入（AI）、數字信號輸出（DO）、模擬信號輸出（AO）四種形式。

前述的變壓器電氣試驗遠程仿真培訓系統，其特征在于：所述虛擬元器件包含的屬性有：

構件模型表：虛擬元器件由相互關聯的若干構件組成，構件模型表將構件庫中的構件模型映射到元器件中，實現了元器件組成的統一描述；

元器件幾何屬性：幾何屬性表述元器件的幾何參數，包括元器件大小、元器件中各個構件的位置關系等；