電力系統(tǒng)通信故障排查仿真培訓(xùn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

電力系統(tǒng)通信故障排查仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要：電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行是電力生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，因而對(duì)檢修維護(hù)人員具有較高的要求。先進(jìn)的培訓(xùn)系統(tǒng)越來(lái)越被電力培訓(xùn)部門所重視。本文基于虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)、c#語(yǔ)言和visualgraph技術(shù)結(jié)合典型的通信故障類型，開發(fā)了一種電力系統(tǒng)通信故障排查仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。文中介紹了該平臺(tái)的技術(shù)要點(diǎn)，經(jīng)過(guò)測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)預(yù)期的功能。

關(guān)鍵詞：通信故障；虛擬現(xiàn)實(shí)；仿真培訓(xùn)

中圖分類號(hào)：tp311.52

在電力行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，每一環(huán)節(jié)都有發(fā)生隱患的可能。然而，昂貴的電力設(shè)備一旦發(fā)生故障，必將造成慘重的損失。因此，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)虛擬電力培訓(xùn)系統(tǒng)的先進(jìn)性，不但能節(jié)省資金，還能降低操作危險(xiǎn)，各環(huán)節(jié)的聯(lián)系也將更為緊密。同時(shí)，受訓(xùn)員工通過(guò)親自動(dòng)手操作學(xué)習(xí)現(xiàn)實(shí)中無(wú)法接觸的東西，加深了對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)的印象和理解[1～3]。

本文根據(jù)豐滿電廠電力系統(tǒng)通信故障的實(shí)際情況，采用計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中電力系統(tǒng)通信故障，判斷、查找較為典型的通信故障并對(duì)其進(jìn)行處理。在系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中采用的模塊化的設(shè)計(jì)思想在最大程度上保證了系統(tǒng)的仿真效果。該系統(tǒng)不僅提高了通信故障排查培訓(xùn)的效率和水平，而且還提高了檢修工作的效率。這對(duì)減少事故的發(fā)生有著重要的意義，同時(shí)，對(duì)發(fā)展電力建設(shè)也起到了巨大的推動(dòng)作用[4～5]。

1電力系統(tǒng)通信故障排查仿真培訓(xùn)系統(tǒng)概述

1.1通信故障排查仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的概念

系統(tǒng)主要包括電力系統(tǒng)中的變電站各個(gè)場(chǎng)景的模型展示以及人機(jī)的交互操作等內(nèi)容。培訓(xùn)員工觀看和操作采用三維建模軟件3dmax構(gòu)建出的元件模型，這些模型通過(guò)材質(zhì)、貼圖和燈光等處理技術(shù)對(duì)出各元件進(jìn)行模擬。在此基礎(chǔ)上利用虛擬現(xiàn)實(shí)平臺(tái)（vrp）調(diào)用3dmax模型實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景控制，進(jìn)行動(dòng)畫演示和人機(jī)交互操作，使員工能夠方便的進(jìn)行“真實(shí)”操作，掌握工作流程和操作技能。系統(tǒng)的主要功能為：

（1）知識(shí)學(xué)習(xí)

該系統(tǒng)主要的功能之一是知識(shí)學(xué)習(xí)。知識(shí)學(xué)習(xí)主要是針對(duì)初級(jí)培訓(xùn)學(xué)員，以知識(shí)學(xué)習(xí)為主。首先要了解通信故障排查的故障形式和報(bào)警方式。其次要掌握通信故障排查中的常出現(xiàn)的故障以及正確操作規(guī)程的動(dòng)作、方法等安全常識(shí)。知識(shí)學(xué)習(xí)培訓(xùn)的方法主要是由老師采用大屏幕操作演示或?qū)W員機(jī)屏幕操作演示。

（2）操作技能培訓(xùn)

該系統(tǒng)的另一個(gè)主要功能是操作技能培訓(xùn)。技能培訓(xùn)主要是針對(duì)高級(jí)培訓(xùn)員工和技工維修人員。對(duì)通信故障排查中常出現(xiàn)的故障進(jìn)行分類，使學(xué)員更加了解故障類型。培訓(xùn)教師選擇某一故障類型做為示例，培訓(xùn)學(xué)員可借助鼠標(biāo)或鍵盤進(jìn)行故障維修操作。在操作的同時(shí)，學(xué)員還可以調(diào)用知識(shí)培訓(xùn)的內(nèi)容來(lái)重新演示該故障出現(xiàn)時(shí)的具體“癥狀”，這不但扎實(shí)了學(xué)員對(duì)知識(shí)的鞏固，同時(shí)還提高了培訓(xùn)的效率。

1.2系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)

2仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)和功能分析

2.1教員機(jī)的設(shè)計(jì)與功能

仿真培訓(xùn)是通過(guò)設(shè)置各種事故工況，對(duì)學(xué)員的操作情況進(jìn)行記錄并作出評(píng)價(jià)的，并及時(shí)糾正錯(cuò)誤，通過(guò)多次培訓(xùn)練習(xí)，糾正從而達(dá)到培訓(xùn)員工的目的。期間須由教員對(duì)運(yùn)行方式、故障、系統(tǒng)維護(hù)管理進(jìn)行設(shè)置以及對(duì)學(xué)員的監(jiān)督等作用。

2.2學(xué)員機(jī)的設(shè)計(jì)與功能

學(xué)員機(jī)由多臺(tái)計(jì)算機(jī)組成并通過(guò)局域網(wǎng)連接，學(xué)員機(jī)啟動(dòng)后需等待教師機(jī)的指令，只有在教師機(jī)啟動(dòng)并配置完畢后學(xué)員機(jī)才能進(jìn)入到培訓(xùn)系統(tǒng)接受通信故障檢修的理論和現(xiàn)場(chǎng)操作培訓(xùn)。當(dāng)學(xué)員機(jī)的網(wǎng)絡(luò)配置完成之后即可進(jìn)入系統(tǒng)的總光纖圖界面。因此在教師機(jī)選擇完題目并且確認(rèn)出題結(jié)束后學(xué)員需點(diǎn)擊系統(tǒng)總光纖圖中的發(fā)電廠進(jìn)入到變電站中，然后學(xué)員即可開始進(jìn)行故障排查。根據(jù)教師所出的題目學(xué)員可以通過(guò)操作界面中的相應(yīng)操作來(lái)選擇。

比如當(dāng)保險(xiǎn)絲損壞時(shí)需要進(jìn)行更換保險(xiǎn)絲的操作，在電力系統(tǒng)通信故障中，有時(shí)為了判斷出故障類型就需要對(duì)音頻配線架進(jìn)測(cè)量。

當(dāng)學(xué)員在排查故障中發(fā)現(xiàn)如保險(xiǎn)絲損壞等故障時(shí)，可撥打測(cè)試電話來(lái)確定發(fā)生故障的保險(xiǎn)絲的編號(hào)，在3d場(chǎng)景中，系統(tǒng)還具有召開視頻會(huì)議的功能，增強(qiáng)了系統(tǒng)的仿真效果。

結(jié)論

電力系統(tǒng)通信故障排查仿真培訓(xùn)系統(tǒng)體現(xiàn)了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在培訓(xùn)過(guò)程中的應(yīng)用。當(dāng)電力員工不能到現(xiàn)場(chǎng)接受實(shí)際培訓(xùn)時(shí)，該系統(tǒng)可以幫組解決這一弊端，系統(tǒng)包含了電力系統(tǒng)通信故障排查的所有環(huán)節(jié)及檢修的所有要求和操作步驟。

通過(guò)基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的電力系統(tǒng)培訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)員工培訓(xùn)，不僅節(jié)省了開支、降低現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)帶來(lái)的危險(xiǎn)，而且是員工了解到現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)部分。員工可以通過(guò)這一系統(tǒng)學(xué)習(xí)知識(shí)，挺高自身的操作技能。

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