一種低壓配電智能仿真實訓系統的制作方法
【專利摘要】一種低壓配電智能仿真實訓系統。其由互動墻面和操作柜組成；互動墻面包括：大屏幕、感應器、投影儀和服務器；操作柜包括：電源總開關、計量單元、無功補償單元、單相用戶電路、電動機正反轉電路、電動機星-角啟動電路和控制檢測接口；本發明的低壓配電智能仿真實訓系統具有如下效果：本系統的成功開發，將能夠給低壓配電仿真培訓帶來新的培訓模式，對于實訓室培訓與現場相結合方面具有重要的意義。本系統的開發，將給電力培訓研究帶來新的培訓模式。可進行推廣擴大低壓配電從業人員的受訓輪次，切實提高培訓效果。
【專利說明】一種低壓配電智能仿真實訓系統
【技術領域】
[0001]本發明屬于電力仿真【技術領域】，特別是涉及一種低壓配電智能仿真實訓系統。
【背景技術】
[0002]隨著科技的發展，社會的用電需求也在逐步攀升，因此能夠有效地保證低壓電網的穩定運行具有重要的社會經濟價值。國家電網公司全面建設“三集五大”體系中明確提出深化全員教育培訓。圍繞“兩個轉變”，科學編制培訓計劃，不斷創新培訓方式。長久以來，低壓配電的培訓正在逐步的開展之中，例如江蘇省電力公司為培養基層供電所的農電人員而全面開展了江蘇省農電所“四個一工程”建設目標，使學員能夠方便地進行職業技能提升，我們知道，低壓配電培訓具有職工隊伍大，人員素質不齊的特點，怎樣安全有效的開展低壓配電培訓工作，是電力培訓中心不斷研究和探討的重要課題。怎樣既能夠實際培訓學員的現場查處故障的能力又能夠避免不當操作帶來的安全危害呢？我們認為除了教師隊伍素質的不斷提升以外，對于新技術、新的培訓模式引入也將起到積極的作用。

【發明內容】

[0003]為了解決上述問題，本發明的目的在于提供一種低壓配電智能仿真實訓系統。
[0004]為了達到上述目的，本發明提供的低壓配電智能仿真實訓系統由互動墻面和操作柜組成；互動墻面包括:大屏幕、感應器、投影儀和服務器；其中:大屏幕為垂直設置的投影屏幕，用于播放教學課件影像；
[0005]感應器為屏幕動作采集裝置，其與服務器相連接，用于采集用戶的屏幕動作信息，并傳送給服務器；
[0006]投影儀為圖像投影裝置，其與服務器相連接，用于通過投影的方式在大屏幕上播放教學課件影像；
[0007]服務器為本系統的核心控制計算機，其能夠采集感應器的動作信息，并通過投影儀在大屏幕上播放教學課件影像，服務器通過串行數據接口與操作柜相連接；
[0008]操作柜包括:電源總開關、計量單元、無功補償單元、單相用戶電路、電動機正反轉電路、電動機星-角啟動電路和控制檢測接口 ；其中:電源總開關為輸入電源保護開關，輸入三相電源通過電源總開關、計量單元和無功補償單元為單相用戶電路、電動機正反轉電路和電動機星-角啟動電路三部分供電；
[0009]電源總開關的監測控制信號端與控制檢測接口相連接；
[0010]計量單元為電量計量裝置，由單相電度表和三相電度表組成，其信號輸出端與控制檢測接口相連接；
[0011]無功補償單元為無功功率補償裝置，其由功率因數表、有功功率表、補償電容器組和補償控制機構組成，其控制機構的控制信號端與控制檢測接口相連接；
[0012]單相用戶電路由單相白熾燈、單相日光燈以及相應的控制檢測電路構成，其控制檢測電路的控制檢測信號端與控制檢測接口相連接；[0013]電動機正反轉電路由三相電機和正反轉控制檢測電路組成，其控制電路的控制信號端與控制檢測接口相連接；
[0014]電動機星-角啟動電路由三相電機和星-角起動控制檢測電路組成，其控制檢測電路的控制信號端與控制檢測接口相連接；
[0015]控制檢測接口控制檢測接口電路，其通過串行數據線，與服務器相連接，用于采集電源總開關、計量單元、無功補償單元、單相用戶電路、電機正反轉電路和電動機星-角啟動電路的狀態信號，然后上傳給服務器，同時接收服務器的控制信號，并根據控制信號，控制采集電源總開關、無功補償單元、單相用戶電路、電動機正反轉電路和電動機星-角啟動電路完成指定的動作。
[0016]所述的操作柜的正面設有顯示操作板，裝有三相電壓表、三相電流表、時間計時器、總開關操作顯示盤、無功補償操作顯示盤、單相用戶操作顯示盤、電動機正反轉操作顯示盤、電動機星-角啟動電路操作顯示盤；其中:三相電壓表用于檢測輸入電源的三相電壓值，三相電流表用于檢測輸入電源的三相電流值，總開關操作顯示盤上裝有電源總開關)的操作按鍵和狀態指示燈，無功補償操作顯示盤上裝有無功補償單元的操作按鍵和狀態指示燈，單相用戶操作顯示盤上裝有單相用戶電路的操作按鍵和狀態指示燈，電動機正反轉操作顯示盤上裝有電動機正反轉電路的操作按鍵和狀態指示燈，電動機星-角啟動操作顯示盤上裝有電動機星-角啟動電路(26)的操作按鍵和狀態指示燈。
[0017]本發明提供的低壓配電智能仿真實訓系統具有如下特點:
[0018]1、采用高檔型材，全新設計柜型，設計開發低壓配電系統仿真模擬平臺，模擬整個變電臺區配電運行情況；
[0019]2、開發動態智能仿真低壓配電培訓系統，三維視角展現配電臺區運行整體概況；
[0020]3、通過互動墻面多媒體展示技術、人體動作檢測捕捉技術實現三維空間環境中的交互操作。
[0021]4、開發低壓配電系統培訓課件，實現低壓配電培訓的系統化、制度化、規范化。
[0022]5、引入模擬屏仿真設計思路，實現低壓配電操作的工作票填寫、模擬演練、實際操作等過程。
[0023]本發明的效果如下:
[0024](I)本系統的成功開發，將能夠給低壓配電仿真培訓帶來新的培訓模式，對于實訓室培訓與現場相結合方面具有重要的意義。
[0025](2)本系統的開發，將給電力培訓研究帶來新的培訓模式。
[0026](3)可進行推廣擴大低壓配電從業人員的受訓輪次，切實提高培訓效果。
[0027]本發明提供的低壓配電智能仿真實訓系統在新技術的應用、培訓模式的創新、學員興趣的提升等方面具有重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發明提供的低壓配電智能仿真實訓系統的組成框圖。
[0029]圖2為本發明提供的低壓配電智能仿真實訓系統操控柜的結構示意圖。
【具體實施方式】[0030]下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的低壓配電智能仿真實訓系統進行詳細說明。
[0031]如圖1所示，本發明提供的低壓配電智能仿真實訓系統由互動墻面I和操作柜2組成；互動墻面I包括:大屏幕、感應器11、投影儀12和服務器13 ;其中:大屏幕為垂直設置的投影屏幕，用于播放教學課件影像；
[0032]感應器11為屏幕動作采集裝置，其與服務器13相連接，用于采集用戶的屏幕動作信息，并傳送給服務器13;
[0033]投影儀12為圖像投影裝置，其與服務器13相連接，用于通過投影的方式在大屏幕上播放教學課件影像；
[0034]服務器13為本系統的核心控制計算機，其能夠采集感應器11的動作信息，并通過投影儀12在大屏幕上播放教學課件影像，服務器13通過串行數據接口與操作柜2相連接；
[0035]操作柜2包括:電源總開關21、計量單元22、無功補償單元23、單相用戶電路24、電動機正反轉電路25、電動機星-角啟動電路26和控制檢測接口 27 ;其中:電源總開關21為輸入電源保護開關，輸入三相電源通過電源總開關21、計量單元22和無功補償單元23為單相用戶電路24、電動機正反轉電路25和電動機星-角啟動電路26三部分供電；
[0036]電源總開關21的監測控制信號端與控制檢測接口 27相連接；
[0037]計量單元22為電量計量裝置，由單相電度表和三相電度表組成，其信號輸出端與控制檢測接口 27相連接；
[0038]無功補償單元23為無功功率補償裝置，其由功率因數表、有功功率表、補償電容器組和補償控制機構組成，其控制機構的控制信號端與控制檢測接口 27相連接；
[0039]單相用戶電路24由單相白熾燈、單相日光燈以及相應的控制檢測電路構成，其控制檢測電路的控制檢測信號端與控制檢測接口 27相連接；
[0040]電動機正反轉電路25由三相電動機和正反轉控制檢測電路組成，其控制電路的控制信號端與控制檢測接口 27相連接；
[0041]電動機星-角啟動電路26由三相電動機和星-角起動控制檢測電路組成,其控制檢測電路的控制信號端與控制檢測接口 27相連接；
[0042]控制檢測接口 27控制檢測接口電路，其通過串行數據線，與服務器13相連接，用于采集電源總開關21、計量單元22、無功補償單元23、單相用戶電路24、電動機正反轉電路25和電動機星-角啟動電路26的狀態信號，然后上傳給服務器13，同時接收服務器13的控制信號，并根據控制信號，控制采集電源總開關21、無功補償單元23、單相用戶電路24、電動機正反轉電路25和電動機星-角啟動電路26完成指定的動作。
[0043]如圖2所示,所述的操作柜2的正面設有顯示操作板,裝有三相電壓表、三相電流表、時間計時器、總開關操作顯示盤、無功補償操作顯示盤、單相用戶操作顯示盤、電動機正反轉操作顯示盤、電動機星-角啟動操作顯示盤；其中:三相電壓表用于檢測輸入電源的三相電壓值，三相電流表用于檢測輸入電源的三相電流值，總開關操作顯示盤上裝有電源總開關21的操作按鍵和狀態指示燈，無功補償操作顯示盤上裝有無功補償單元23的操作按鍵和狀態指示燈，單相用戶操作顯示盤上裝有單相用戶電路24的操作按鍵和狀態指示燈，電動機正反轉操作顯示盤上裝有電動機正反轉電路25的操作按鍵和狀態指示燈，電動機星-角啟動操作顯示盤上裝有電動機星-角啟動電路26的操作按鍵和狀態指示燈。[0044]本系統的操作過程如下:
[0045]1、學員進行合電源總開關，觀察三相電壓表檢查電源電壓是否正常。如果電壓不正常，需檢查電源是否有故障，然后排除故障。
[0046]2、啟動電動機正反轉控制按鈕,檢查電動機正反轉運轉是否正常。如果電動機反轉運行，需檢查三相電源的相序是否正確，如果不正確需排除故障。啟動電動機正反轉控制按鈕，如果電動機不啟動，需檢查電動機主回路三相電源是否正常，電動機輔助控制電路是否正常，需排除主回路或輔助控制電路的故障。
[0047]3、啟動電動機星-角啟動控制按鈕,檢查電動機星-角啟動是否正常。如果電動機不啟動，需檢查電動機主回路三相電源是否正常，電動機輔助控制電路是否正常，如果不正確需排除故障。如果電動機只是在星形接線狀態運行，不轉入角形接線運行，需檢查星-角啟動輔助控制回路是否正常，如果不正確需排除故障。
[0048]4、啟動單相用戶電路，檢查白熾燈、日光燈是否正常，如果不正確需排除故障。
[0049]5、在三相電動機運轉過程中和白熾燈、日光燈工作時，檢查計量單元是否正常計量用電量，如果不正確需排除計量單元故障。
[0050]6、在三相電動機運轉過程中還需同時檢查無功補償單元，檢查電容器組是否進行無功補償工作，如果不進行無功補償，需排除無功補償單元故障。
[0051]經過以上步驟檢查、排除故障后，各個電氣單元運行正常。關閉單相用戶電路、電動機星-角停止控制按鈕、電動機正反轉停止控制按鈕，斷開電源總開關，將現場清理干凈，結束操作。
【權利要求】
1.一種低壓配電智能仿真實訓系統，其特征在于:其由互動墻面(I)和操作柜(2)組成；互動墻面(I)包括:大屏幕、感應器(11)、投影儀(12)和服務器(13);其中:大屏幕為垂直設置的投影屏幕，用于播放教學課件影像； 感應器(11)為屏幕動作采集裝置，其與服務器(13)相連接，用于采集用戶的屏幕動作信息，并傳送給服務器(13); 投影儀(12)為圖像投影裝置，其與服務器(13)相連接，用于通過投影的方式在大屏幕上播放教學課件影像； 服務器(13)為本系統的核心控制計算機，其能夠采集感應器(11)的動作信息，并通過投影儀(12)在大屏幕上播放教學課件影像，服務器(13)通過串行數據接口與操作柜(2)相連接； 操作柜(2)包括:電源總開關(21)、計量單元(22)、無功補償單元(23)、單相用戶電路(24)、電動機正反轉電路(25)、電動機星-角啟動電路(26)和控制檢測接口(27);其中:電源總開關(21)為輸入電源保護開關，輸入三相電源通過電源總開關(21)、計量單元(22)和無功補償單元(23)為單相用戶電路(24)、電動機正反轉電路(25)和電動機星-角啟動電路(26)三部分供電； 電源總開關(21)的監測控制信號端與控制檢測接口(27)相連接； 計量單元(22)為電量計量裝置，由單相電度表和三相電度表組成，其信號輸出端與控制檢測接口(27)相連接； 無功補償單元(23)為無功功率補償裝置，其由功率因數表、有功功率表、補償電容器組和補償控制機構組成，其控制機構的控制信號端與控制檢測接口(27)相連接； 單相用戶電路(24)由單相白熾燈、單相日光燈以及相應的控制檢測電路構成，其控制檢測電路的控制檢測信號端與控制檢測接口(27)相連接； 電動機正反轉電路(25)由三相電機和正反轉控制檢測電路組成，其控制電路的控制信號端與控制檢測接口(27)相連接； 電動機星-角啟動電路(26)由三相電機和星-角起動控制檢測電路組成,其控制檢測電路的控制信號端與控制檢測接口(27)相連接； 控制檢測接口(27)控制檢測接口電路，其通過串行數據線，與服務器(13)相連接，用于采集電源總開關(21)、計量單元(22)、無功補償單元(23)、單相用戶電路(24)、電機正反轉電路(25 )和電動機星-角啟動電路(26 )的狀態信號，然后上傳給服務器(13 )，同時接收服務器(13)的控制信號，并根據控制信號，控制采集電源總開關(21)、無功補償單元(23)、單相用戶電路(24)、電動機正反轉電路(25)和電動機星-角啟動電路(26)完成指定的動作。
2.根據權利要求1所述的低壓配電智能仿真實訓系統，其特征在于:所述的操作柜(2)的正面設有顯示操作板，裝有三相電壓表、三相電流表、時間計時器、總開關操作顯示盤、無功補償操作顯示盤、單相用戶操作顯示盤、電動機正反轉操作顯示盤、電動機星-角啟動電路操作顯示盤；其中:三相電壓表用于檢測輸入電源的三相電壓值，三相電流表用于檢測輸入電源的三相電流值，總開關操作顯示盤上裝有電源總開關(21)的操作按鍵和狀態指示燈，無功補償操作顯示盤上裝有無功補償單元(23)的操作按鍵和狀態指示燈，單相用戶操作顯示盤上裝有單相用戶電路(24)的操作按鍵和狀態指示燈，電動機正反轉操作顯示盤上裝有電動機正反轉電路(25)的操作按鍵和狀態指示燈，電動機星-角啟動操作顯示盤上裝有電動機星-角啟動電路(26)的操作按鍵和狀態指示燈。
【文檔編號】G09B23/18GK103594014SQ201310601016
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月25日 優先權日:2013年11月25日
【發明者】李濤, 張淳, 曲宏潤, 支長義, 王占清, 劉潔, 湯向偉, 柴書峰, 閆明春, 牛萬里, 丁曉峰, 侯評委 申請人:國家電網公司, 國網天津市電力公司