本發明專利技術涉及一種高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置，屬于高壓電氣試驗教學領域，該裝置包括高壓電氣設備實體模型單元、人機對話界面單元、MCU處理單元及通訊單元，可以應用于獨立實體仿真培訓，也可用于與軟件仿真培訓系統的結合。模型安全、可靠、可操作性強，可根據真實高壓系統的各種真實設備設置不同的設備模型，模型可設置和輸出多種故障狀態和多種故障狀態下相對應的電氣指標值，培訓效率高、覆蓋面廣，對該領域內的試驗人員、運行維護人員以及營銷人員能夠提供全方面、多角度的培訓學習條件。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種高壓電氣試驗實體仿真培訓系統中所用到的裝置，名稱為高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置，屬于高壓電氣試驗教學領域，利用該裝置能實現對該領域內的檢修人員、試驗人員、運行維護人員以及營銷人員的培訓學習，拓展實際操作技能。
技術介紹
隨著我國電力工業的發展，為滿足電力安全運行中設備的各種故障狀態檢修的需要，供高壓電氣檢修人員進行培訓學習的設備提供顯得非常必要。傳統的高壓電氣試驗培訓一般采用的是現場實訓的方式，這種方式提供的設備就是現場的真實高壓電氣設備(如電力變壓器、斷路器、氧化鋅避雷器等)，這種培訓方式的優點是學員接觸的是真實的現場條件，因而很容易有感性認識，所謂百聞不如一見，學員相對比較容易接受相關知識；這種培訓方式的缺點是現場設備大多處于運行狀態，不能為 學員提供隨時培訓的機會，高壓電氣試驗培訓很重要的一個方面就是試驗結果與故障間的關系，由于現場高壓電氣設備一般都是處于正常狀態，就算遇到有故障的設備，但由于高壓電氣設備故障的種類繁多，也無法為學員提供全面系統的演示。軟件仿真培訓是最近幾年倡導的另一種培訓方式，《CN 102054377 A 變壓器電氣試驗遠程仿真培訓系統》就公布了一種利用軟件的電氣試驗仿真培訓系統，通過計算機軟件建立與試驗環境一致的虛擬仿真環境來達到培訓效果。這種培訓方式的優點是相對于現場培訓，能為學員提供更多的培訓機會、降低培訓成本、降低培訓過程中可能接觸高壓的風險性；這種培訓方式的缺點是沒有真實的現場環境，學員接觸不到實體的高壓電氣設備，在軟件虛擬的狀態下單純利用計算機進行操作，以計算機游戲的模式進行學習，就像在電腦上會玩賽車游戲并不代表會開汽車一樣，單純的計算機軟件仿真培訓不能完全解決學員實際動手能力問題。如何為學員提供真實的現場環境，讓學員在實體高壓電氣設備上接受培訓，創造更多的培訓機會，同時讓學員在培訓時接觸到各種電氣設備故障，對于改善電力檢修工的實際動手能力、加強培訓效果顯得尤為重要。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是為從事高壓電氣領域內各類人員的培訓學習提供一種理想的培訓條件，本專利技術能制造出一種實體仿真裝置，該裝置為學員提供相對真實的電氣設備外觀，同時模擬出各種電氣設備故障并給出各項電氣試驗項目的模擬測試結果。本專利技術為解決上述技術問題，所采用的技術方案是高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置，包括高壓電氣設備實體模型單元I、人機對話界面單元2、MCU處理單元3及通訊單元4等部分組成。高壓電氣設備實體模型單元I為與真實高壓電氣設備外觀相似的仿真模型，可以為真實高壓電氣設備改裝，也可按真實高壓電氣設備等比例制作，亦可設計為與真實高壓電氣設備近似的形狀。高壓電氣設備實體模型單元I可以為電力變壓器、斷路器、避雷器、互感器、刀閘、套管、絕緣子等設備實體模型。人機對話界面單元2由顯示部分5和輸入部分6組成，輸入部分6可通過計算機指令對高壓電氣設備的各種故障狀態和其他相關參數進行設置；顯示部分5用于高壓電氣設備各種故障狀態和對應的各項電氣試驗結果電氣指標值的模擬顯示。MCU處理單元3由MCU7、存儲器等外圍器件8、嵌入式軟件9等部分組成，用于模擬故障與模擬電氣試驗結果計算、人機對話、通訊等相關事務的綜合調度與處理。通訊單元4與計算機或其他仿真培訓設備聯接通訊，既可以將模擬的相關各種故障狀態和電氣試驗結果傳出，也可以接受計算機或其他仿真培訓設備的設置。高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置的通訊單元4的接口，可以選為有線方式的485、232、CAN、以太網、光纖，或者無線方式的wife、無線電、GPRS、藍牙、紅外、3G、zigbee，進行相 關數據的設置與傳輸。高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置，既可以用于獨立實體仿真培訓，亦可以與軟件仿真培訓系統結合使用。用于獨立實體仿真培訓時，去掉通訊單元4不影響本裝置的完整性；用于與軟件仿真培訓系統結合使用時，去掉人機對話界面單元2亦不影響本裝置的完整性。本專利技術的有益效果是通過提供與真實高壓電氣設備外觀近似的實體仿真裝置，能為電力系統內從事高壓電氣領域的各類人員提供身臨其境的高壓試驗培訓，培訓效率高，模型安全、可靠、可操作性強，讓學員能在接近現場環境的條件下，學習各種故障現象與電氣試驗結果間的關系，增強學員的實際動手能力，真正做到將高壓電氣設備獨立實體仿真模型與軟件仿真培訓系統相互結合。附圖說明下面通過結合附圖描述本專利技術的構思和具體實施方式，本專利技術的優點將變得更加顯而易見和易于理解。圖I是本專利技術的結構示意圖。圖2是本專利技術具體實施實例應用電力變壓器實體仿真模型外觀示意圖。圖3是本專利技術應用于實體仿真培訓與軟件仿真培訓系統配合使用示意圖。圖I中，是本專利技術高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置結構示意圖，包括高壓電氣設備實體模型單元I、由顯示部分5和輸入部分6組成的人機對話界面單元2、由MCU7、存儲器等外圍器件8、嵌入式軟件9組成的MCU處理單元3及通訊單元4。圖2中，是本專利技術高壓電氣試驗試驗實體仿真培訓裝置具體實施實例應用，電力變壓器實體仿真模型10的外觀示意圖，該模型外形安裝人機對話界面單元2中的顯示部分5和輸入部分6，按鍵11、12為輸入部分6的組成部分，IXD13為顯示部分5的部件。圖3中，是本專利技術應用于實體仿真培訓與軟件仿真培訓系統配合使用示意圖，包括變壓器仿真模型14、斷路器仿真模型15，避雷器仿真模型16，PT仿真模型17等多種高壓電氣設備仿真模型，還包括軟件仿真培訓系統18。具體實施方式該專利技術可用于獨立實體仿真培訓使用，如圖I所示，應用這種方式，本專利技術高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置的內部通訊單元4可以不工作。具體實施例方式設置高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置的高壓電氣設備實體模型單元I為電力變壓器仿真模型14，現場試驗培訓操作人員通過人機對話界面單元2的輸入部分6，向電力變壓器仿真模型14輸入故障狀態A這一指令，當故障狀態A這一指令輸送至MCU處理單元3后，MCU處理單元3通過內部的MCU7、存儲器等外圍器件8、嵌入式軟件9組合設置這一指令，指令設置完成后，反饋給人機對話界面單元2的顯示部分5顯示故障狀態A，MCU處理單元3再次通過內部的MCU7、存儲器等外圍器件8、嵌入式軟件9結合運算出故障狀態A所引起的電氣指標，然后經人機對話界面2的顯示部分5對電氣指標值進行模擬顯示，現場試驗人員對這一顯示結果進行記錄和數據分析，這樣就完成一次實體培訓測試任務。同樣的，斷路器仿真模型15、避雷器仿真模型16、PT仿真模型17等都可通過這種實施方式進行對現場試驗人員進行培訓學習，操作方式相同，都可獲得很好的培訓學習效果。該專利技術還可用于與軟件仿真系統結合使用，如圖I、圖3所示，應用這種方式，本發 明高壓電氣試驗試驗實體仿真培訓裝置內部的人機對話界面2可以不工作。具體實施例方式設置高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置的高壓電氣設備實體模型單元I可以為電力變壓器仿真模型14或斷路器仿真模型15或避雷器仿真模型16或PT仿真模型17等多種高壓電氣設備仿真模型，現場培訓試驗操作人員通過軟件仿真培訓系統18的內嵌功能，對各種設備模型輸入設置為故障狀態B，所選故障狀態B這一指令經通訊單元4反饋給高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置的MCU處理單元3，MCU處理單元3通過內部的MCU7、存儲器等外本文檔來自技高網...
【技術保護點】
高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置，由高壓電氣設備實體模型單元1、人機對話界面單元、MCU處理單元3、通訊單元4等部分組成，其特征在于：①？高壓電氣設備實體模型單元1為與真實高壓電氣設備外觀相似的仿真模型；②？人機對話界面單元2由顯示部分5和輸入部分6組成，輸入部分6用于高壓電氣設備故障狀態的設置和其它相關參數的設置，顯示部分5用于高壓電氣設備故障狀態和各項電氣試驗結果電氣指標值的模擬顯示；③？MCU處理單元3由MCU7、存儲器等外圍器件8、嵌入式軟件9等部分組成，用于模擬故障與模擬電氣試驗結果計算、人機對話、通訊等相關事務的綜合調度與處理；④？通訊單元4與計算機或其它仿真培訓設備通訊，既可以將模擬的相關故障狀態和電氣試驗結果傳出，也可以接受計算機或其它仿真培訓設備的設置。
【技術特征摘要】
1.高壓電氣試驗實體仿真培訓裝置，由高壓電氣設備實體模型單元I、人機對話界面單元、MCU處理單元3、通訊單元4等部分組成，其特征在于 ①高壓電氣設備實體模型單元I為與真實高壓電氣設備外觀相似的仿真模型； ②人機對話界面單元2由顯示部分5和輸入部分6組成，輸入部分6用于高壓電氣設備故障狀態的設置和其它相關參數的設置，顯示部分5用于高壓電氣設備故障狀態和各項電氣試驗結果電氣指標值的模擬顯示； ③MCU處理單元3由MCU7、存儲器等外圍器件8、嵌入式軟件9等部分組成，用于模擬故障與模擬電氣試驗結果計算、人機對話、通訊等相關事務的綜合調度與處理； ④通訊單元4與計算機或其它仿真培訓設備通訊，既可以將模擬的相關故障狀態和電氣試驗結果傳出，也可以接受計算機或其它仿真培訓設備的設置。2.權利要求I所述高壓電氣試驗實體仿真培...
【專利技術屬性】
技術研發人員：汪泓，
申請(專利權)人：汪泓，
類型：發明
國別省市：
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