[发明专利]变压器电气试验远程仿真培训系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种仿真培训系统，尤其是涉及一种变压器电气试验远程仿真培训系统，属于计算机技术领域。

背景技术

电气试验人员目前的培训模式主要还是现场培训方式，即“师傅带徒弟”。由于电气试验现场的设备大部分时间都处于运行状态,不能用于操作练习,而且设备发生故障或事故的机会很少,跟班培训人员亲眼见到、亲手处理事故的机会非常少。因此,采用现场跟班培训的方法见效很慢,效果也差,还不能完全排除受培训人员误操作给生产带来损失的可能性,培训的代价也可能很大。培训难度大、时间长、效率低、针对性和时效性差以及难以组织是长期困扰电气试验人员岗位培训工作的主要因素。

仿真技术在各行各业得到了广泛的应用，近十多年来，火电机组仿真机、核电机组仿真机、变电所仿真系统以及电网仿真系统等在各地得到了广泛的应用，为提高运行人员的技术素质、保证系统的安全经济运行发挥了巨大的作用。然而，在利用仿真技术为电力系统的检修人员提供先进的培训手段、从而提高他们的技术水平、提高他们操作的熟练度和正确性、提高他们诊断设备是否存在缺陷的能力等方面目前还明显存在不足。高压电气试验操作的特点是：需要掌握的试验仪器仪表众多，试验种类和科目众多，需要反复训练才能掌握；大部分试验属于带电操作，具有一定的危险性；此外试验多为外场操作，对于操作者的操作技能和动作评估和考核具有一定难度。

随着设备和技术的不断更新和进步,特别是宽带互联网技术的发展和电力系统计算机广域互联的建成为这些人员的岗位的理论培训提供了远程培训解决方案。如具备远程授课、虚拟教室功能的网络教育学院。网络远程培训克服了传统培训在时间、空间、环境等方面的限制，可以提供更有效、更及时、更有针对性的培训，培训时间和地点机动灵活，降低培训成本，将在岗学习和培训有机地结合在一起，扩展了培训人员学习的空间和途径，由传统的被动学习转变为主动有选择地学习。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种为从事高电压试验的技术人员提供一种理想的培训手段，降低培训与考核过程的危险性、提高考核准确性和降低培训成本。

为解决上述技术问题，本发明提供一种变压器电气试验远程仿真培训系统，包括通过网络相连的教练员站和远程客户端，其特征在于：所述教练员站设置有仿真系统服务器，在仿真系统服务器上建立培训网站，在仿真系统服务器上设置有仿真系统服务端软件，所述仿真系统服务端软件包括以下各功能模块

试卷生成模块：用于生成学员考核试卷；

成绩评定模块：用于学员的成绩评定；

学员管理模块：用于提供学员的最终考核成绩以及培训记录信息；

工程师站模块：用于对数学模型模块进行在线修改，不断提供仿真精度；扩充更新算法库文件；实现系统内基础模块的维护；

所述远程客户端设置有仿真系统客户端软件，所述仿真系统客户端软件包括主控台模块和三维虚拟试验模块，所述主控台模块包括

统一身份认证模块：利用统一身份认证，获取学员的培训级别和培训模块；

入口选择模块：用于学员进行选择主操作学习模块或操作考核模块；

所述三维虚拟试验模块包括自主操作学习模块和操作考核模块。

前述的变压器电气试验远程仿真培训系统，其特征在于：所述三维虚拟试验模块包括虚拟高压电气设备模型模块、柔性线缆模型模块、柔性线缆操作模块、交互操作模块、电气试验过程数学模型模块。

前述的变压器电气试验远程仿真培训系统，其特征在于：所述虚拟高压电气设备模型模块分为构件模型、虚拟元器件模型以及组合器件模型三个层次，所述虚拟构件模型是组成仪器的具有独立操作功能的最小单位，虚拟元器件是具有完整逻辑功能的最小单位，组合器件是共同实现某一功能的元器件组合。虚拟场景中可以包含多种虚拟元器件以及组合器件。

前述的变压器电气试验远程仿真培训系统，其特征在于：所述虚拟构件模型实现独立的操作功能，每个完整的虚拟构件模型包含三维显示模型、逻辑功能以及数据接口三种属性，三维显示模型体现构件的外观显示属性，逻辑功能包含了模型的操作特性，数据接口实现了构件与的输入输出数据定义，具有数字信号输入（DI）、模拟信号输入（AI）、数字信号输出（DO）、模拟信号输出（AO）四种形式。

前述的变压器电气试验远程仿真培训系统，其特征在于：所述虚拟元器件包含的属性有：

构件模型表：虚拟元器件由相互关联的若干构件组成，构件模型表将构件库中的构件模型映射到元器件中，实现了元器件组成的统一描述；

元器件几何属性：几何属性表述元器件的几何参数，包括元器件大小、元器件中各个构件的位置关系等；