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电力系统通信故障排查仿真培训系统设计与实现


电力系统通信故障排查仿真培训系统的设计与实现 摘 要:电力系统的安全运行是电力生产过程中的重要环节,因 而对检修维护人员具有较高的要求。先进的培训系统越来越被电力 培训部门所重视。本文基于虚拟现实平台、c#语言和 visual graph 技术结合典型的通信故障类型,开发了一种电力系统通信故障排查 仿真培训系统。文中介绍了该平台的技术要点,经过测试,实现了 各项预期的功能。 关键词:通信故障;虚拟现实;仿真培训 中图分类号:tp311.52 在电力行业的生产环节中,每一环节都有发生隐患的可能。然而, 昂贵的电力设备一旦发生故障,必将造成惨重的损失。因此,利用 虚拟现实技术虚拟电力培训系统的先进性,不但能节省资金,还能 降低操作危险,各环节的联系也将更为紧密。同时,受训员工通过 亲自动手操作学习现实中无法接触的东西,加深了对每个环节的印 象和理解[1~3]。 本文根据丰满电厂电力系统通信故障的实际情况,采用计算机模 拟现实环境中电力系统通信故障,判断、查找较为典型的通信故障 并对其进行处理。在系统开发过程中采用的模块化的设计思想在最 大程度上保证了系统的仿真效果。该系统不仅提高了通信故障排查 培训的效率和水平,而且还提高了检修工作的效率。这对减少事故 的发生有着重要的意义,同时,对发展电力建设也起到了巨大的推 动作用[4~5]。 1 电力系统通信故障排查仿真培训系统概述 1.1 通信故障排查仿真培训系统的概念 系统主要包括电力系统中的变电站各个场景的模型展示以及人机 的交互操作等内容。培训员工观看和操作采用三维建模软件 3dmax 构建出的元件模型,这些模型通过材质、贴图和灯光等处理技术对 出各元件进行模拟。 在此基础上利用虚拟现实平台 (vrp) 调用 3dmax 模型实现三维场景控制,进行动画演示和人机交互操作,使员工能 够方便的进行“真实”操作,掌握工作流程和操作技能。系统的主 要功能为: (1)知识学习 该系统主要的功能之一是知识学习。知识学习主要是针对初级培 训学员,以知识学习为主。首先要了解通信故障排查的故障形式和 报警方式。其次要掌握通信故障排查中的常出现的故障以及正确操 作规程的动作、方法等安全常识。知识学习培训的方法主要是由老 师采用大屏幕操作演示或学员机屏幕操作演示。 (2)操作技能培训 该系统的另一个主要功能是操作技能培训。技能培训主要是针对 高级培训员工和技工维修人员。对通信故障排查中常出现的故障进 行分类,使学员更加了解故障类型。培训教师选择某一故障类型做 为示例,培训学员可借助鼠标或键盘进行故障维修操作。在操作的 同时,学员还可以调用知识培训的内容来重新演示该故障出现时的 具体“症状” ,这不但扎实了学员对知识的巩固,同时还提高了培 训的效率。 1.2 系统开发的关键技术 2 仿真培训系统的组织结构和功能分析 2.1 教员机的设计与功能 仿真培训是通过设置各种事故工况,对学员的操作情况进行记录 并作出评价的,并及时纠正错误,通过多次培训练习,纠正从而达 到培训员工的目的。期间须由教员对运行方式、故障、系统维护管 理进行设置以及对学员的监督等作用。 2.2 学员机的设计与功能 学员机由多台计算机组成并通过局域网连接,学员机启动后需等 待教师机的指令,只有在教师机启动并配置完毕后学员机才能进入 到培训系统接受通信故障检修的理论和现场操作培训。当学员机的 网络配置完成之后即可进入系统的总光纤图界面。因此在教师机选 择完题目并且确认出题结束后学员需点击系统总光纤图中的发电 厂进入到变电站中,然后学员即可开始进行故障排查。

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