CN103594014B - 一种低压配电智能仿真实训系统 - Google Patents
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Abstract
一种低压配电智能仿真实训系统。其由互动墙面和操作柜组成；互动墙面包括：大屏幕、感应器、投影仪和服务器；操作柜包括：电源总开关、计量单元、无功补偿单元、单相用户电路、电动机正反转电路、电动机星-角启动电路和控制检测接口；本发明的低压配电智能仿真实训系统具有如下效果：本系统的成功开发，将能够给低压配电仿真培训带来新的培训模式，对于实训室培训与现场相结合方面具有重要的意义。本系统的开发，将给电力培训研究带来新的培训模式。可进行推广扩大低压配电从业人员的受训轮次，切实提高培训效果。
Description
技术领域
本发明属于电力仿真技术领域，特别是涉及一种低压配电智能仿真实训系统。
背景技术
随着科技的发展，社会的用电需求也在逐步攀升，因此能够有效地保证低压电网的稳定运行具有重要的社会经济价值。国家电网公司全面建设“三集五大”体系中明确提出深化全员教育培训。围绕“两个转变”，科学编制培训计划，不断创新培训方式。长久以来，低压配电的培训正在逐步的开展之中，例如江苏省电力公司为培养基层供电所的农电人员而全面开展了江苏省农电所“四个一工程”建设目标，使学员能够方便地进行职业技能提升，我们知道，低压配电培训具有职工队伍大，人员素质不齐的特点，怎样安全有效的开展低压配电培训工作，是电力培训中心不断研究和探讨的重要课题。怎样既能够实际培训学员的现场查处故障的能力又能够避免不当操作带来的安全危害呢？我们认为除了教师队伍素质的不断提升以外，对于新技术、新的培训模式引入也将起到积极的作用。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种低压配电智能仿真实训系统。
为了达到上述目的，本发明提供的低压配电智能仿真实训系统由互动墙面和操作柜组成；互动墙面包括：大屏幕、感应器、投影仪和服务器；其中：大屏幕为垂直设置的投影屏幕，用于播放教学课件影像；
感应器为屏幕动作采集装置，其与服务器相连接，用于采集用户的屏幕动作信息，并传送给服务器；
投影仪为图像投影装置，其与服务器相连接，用于通过投影的方式在大屏幕上播放教学课件影像；
服务器为本系统的核心控制计算机，其能够采集感应器的动作信息，并通过投影仪在大屏幕上播放教学课件影像，服务器通过串行数据接口与操作柜相连接；
操作柜包括：电源总开关、计量单元、无功补偿单元、单相用户电路、电动机正反转电路、电动机星-角启动电路和控制检测接口；其中：电源总开关为输入电源保护开关，输入三相电源通过电源总开关、计量单元和无功补偿单元为单相用户电路、电动机正反转电路和电动机星-角启动电路三部分供电；
电源总开关的监测控制信号端与控制检测接口相连接；
计量单元为电量计量装置，由单相电度表和三相电度表组成，其信号输出端与控制检测接口相连接；
无功补偿单元为无功功率补偿装置，其由功率因数表、有功功率表、补偿电容器组和补偿控制机构组成，其控制机构的控制信号端与控制检测接口相连接；
单相用户电路由单相白炽灯、单相日光灯以及相应的控制检测电路构成，其控制检测电路的控制检测信号端与控制检测接口相连接；
电动机正反转电路由三相电机和正反转控制检测电路组成，其控制电路的控制信号端与控制检测接口相连接；
电动机星-角启动电路由三相电机和星-角起动控制检测电路组成，其控制检测电路的控制信号端与控制检测接口相连接；
控制检测接口控制检测接口电路，其通过串行数据线，与服务器相连接，用于采集电源总开关、计量单元、无功补偿单元、单相用户电路、电机正反转电路和电动机星-角启动电路的状态信号，然后上传给服务器，同时接收服务器的控制信号，并根据控制信号，控制采集电源总开关、无功补偿单元、单相用户电路、电动机正反转电路和电动机星-角启动电路完成指定的动作。
所述的操作柜的正面设有显示操作板，装有三相电压表、三相电流表、时间计时器、总开关操作显示盘、无功补偿操作显示盘、单相用户操作显示盘、电动机正反转操作显示盘、电动机星-角启动电路操作显示盘；其中：三相电压表用于检测输入电源的三相电压值，三相电流表用于检测输入电源的三相电流值，总开关操作显示盘上装有电源总开关）的操作按键和状态指示灯，无功补偿操作显示盘上装有无功补偿单元的操作按键和状态指示灯，单相用户操作显示盘上装有单相用户电路的操作按键和状态指示灯，电动机正反转操作显示盘上装有电动机正反转电路的操作按键和状态指示灯，电动机星-角启动操作显示盘上装有电动机星-角启动电路（26）的操作按键和状态指示灯。
本发明提供的低压配电智能仿真实训系统具有如下特点：
1、采用高档型材，全新设计柜型，设计开发低压配电系统仿真模拟平台，模拟整个变电台区配电运行情况；
2、开发动态智能仿真低压配电培训系统，三维视角展现配电台区运行整体概况；
3、通过互动墙面多媒体展示技术、人体动作检测捕捉技术实现三维空间环境中的交互操作。
4、开发低压配电系统培训课件，实现低压配电培训的系统化、制度化、规范化。
5、引入模拟屏仿真设计思路，实现低压配电操作的工作票填写、模拟演练、实际操作等过程。
本发明的效果如下：
（1）本系统的成功开发，将能够给低压配电仿真培训带来新的培训模式，对于实训室培训与现场相结合方面具有重要的意义。
（2）本系统的开发，将给电力培训研究带来新的培训模式。
（3）可进行推广扩大低压配电从业人员的受训轮次，切实提高培训效果。
本发明提供的低压配电智能仿真实训系统在新技术的应用、培训模式的创新、学员兴趣的提升等方面具有重要的意义。
附图说明
图1为本发明提供的低压配电智能仿真实训系统的组成框图。
图2为本发明提供的低压配电智能仿真实训系统操控柜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的低压配电智能仿真实训系统进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的低压配电智能仿真实训系统由互动墙面1和操作柜2组成；互动墙面1包括：大屏幕、感应器11、投影仪12和服务器13；其中：大屏幕为垂直设置的投影屏幕，用于播放教学课件影像；
感应器11为屏幕动作采集装置，其与服务器13相连接，用于采集用户的屏幕动作信息，并传送给服务器13；
投影仪12为图像投影装置，其与服务器13相连接，用于通过投影的方式在大屏幕上播放教学课件影像；
服务器13为本系统的核心控制计算机，其能够采集感应器11的动作信息，并通过投影仪12在大屏幕上播放教学课件影像，服务器13通过串行数据接口与操作柜2相连接；
操作柜2包括：电源总开关21、计量单元22、无功补偿单元23、单相用户电路24、电动机正反转电路25、电动机星-角启动电路26和控制检测接口27；其中：电源总开关21为输入电源保护开关，输入三相电源通过电源总开关21、计量单元22和无功补偿单元23为单相用户电路24、电动机正反转电路25和电动机星-角启动电路26三部分供电；
电源总开关21的监测控制信号端与控制检测接口27相连接；
计量单元22为电量计量装置，由单相电度表和三相电度表组成，其信号输出端与控制检测接口27相连接；
无功补偿单元23为无功功率补偿装置，其由功率因数表、有功功率表、补偿电容器组和补偿控制机构组成，其控制机构的控制信号端与控制检测接口27相连接；
单相用户电路24由单相白炽灯、单相日光灯以及相应的控制检测电路构成，其控制检测电路的控制检测信号端与控制检测接口27相连接；
电动机正反转电路25由三相电动机和正反转控制检测电路组成，其控制电路的控制信号端与控制检测接口27相连接；
电动机星-角启动电路26由三相电动机和星-角起动控制检测电路组成，其控制检测电路的控制信号端与控制检测接口27相连接；
控制检测接口27控制检测接口电路，其通过串行数据线，与服务器13相连接，用于采集电源总开关21、计量单元22、无功补偿单元23、单相用户电路24、电动机正反转电路25和电动机星-角启动电路26的状态信号，然后上传给服务器13，同时接收服务器13的控制信号，并根据控制信号，控制采集电源总开关21、无功补偿单元23、单相用户电路24、电动机正反转电路25和电动机星-角启动电路26完成指定的动作。
如图2所示，所述的操作柜2的正面设有显示操作板，装有三相电压表、三相电流表、时间计时器、总开关操作显示盘、无功补偿操作显示盘、单相用户操作显示盘、电动机正反转操作显示盘、电动机星-角启动操作显示盘；其中：三相电压表用于检测输入电源的三相电压值，三相电流表用于检测输入电源的三相电流值，总开关操作显示盘上装有电源总开关21的操作按键和状态指示灯，无功补偿操作显示盘上装有无功补偿单元23的操作按键和状态指示灯，单相用户操作显示盘上装有单相用户电路24的操作按键和状态指示灯，电动机正反转操作显示盘上装有电动机正反转电路25的操作按键和状态指示灯，电动机星-角启动操作显示盘上装有电动机星-角启动电路26的操作按键和状态指示灯。
本系统的操作过程如下：
1、学员进行合电源总开关，观察三相电压表检查电源电压是否正常。如果电压不正常，需检查电源是否有故障，然后排除故障。
2、启动电动机正反转控制按钮，检查电动机正反转运转是否正常。如果电动机反转运行，需检查三相电源的相序是否正确，如果不正确需排除故障。启动电动机正反转控制按钮，如果电动机不启动，需检查电动机主回路三相电源是否正常，电动机辅助控制电路是否正常，需排除主回路或辅助控制电路的故障。
3、启动电动机星-角启动控制按钮，检查电动机星-角启动是否正常。如果电动机不启动，需检查电动机主回路三相电源是否正常，电动机辅助控制电路是否正常，如果不正确需排除故障。如果电动机只是在星形接线状态运行，不转入角形接线运行，需检查星-角启动辅助控制回路是否正常，如果不正确需排除故障。
4、启动单相用户电路，检查白炽灯、日光灯是否正常，如果不正确需排除故障。
5、在三相电动机运转过程中和白炽灯、日光灯工作时，检查计量单元是否正常计量用电量，如果不正确需排除计量单元故障。
6、在三相电动机运转过程中还需同时检查无功补偿单元，检查电容器组是否进行无功补偿工作，如果不进行无功补偿，需排除无功补偿单元故障。
经过以上步骤检查、排除故障后，各个电气单元运行正常。关闭单相用户电路、电动机星-角停止控制按钮、电动机正反转停止控制按钮，断开电源总开关，将现场清理干净，结束操作。
Claims (2)
1.一种低压配电智能仿真实训系统，由互动墙面(1)和操作柜(2)组成；其中操作柜(2)包括：电源总开关(21)、计量单元(22)、无功补偿单元(23)、单相用户电路(24)、电动机正反转电路(25)、电动机星-角启动电路(26)和控制检测接口(27)；其中：电源总开关(21)为输入电源保护开关，输入三相电源通过电源总开关(21)、计量单元(22)和无功补偿单元(23)为单相用户电路(24)、电动机正反转电路(25)和电动机星-角启动电路(26)三部分供电；
电源总开关(21)的监测控制信号端与控制检测接口(27)相连接；
计量单元(22)为电量计量装置，由单相电度表和三相电度表组成，其信号输出端与控制检测接口(27)相连接；
无功补偿单元(23)为无功功率补偿装置，其由功率因数表、有功功率表、补偿电容器组和补偿控制机构组成，其控制机构的控制信号端与控制检测接口(27)相连接；
单相用户电路(24)由单相白炽灯、单相日光灯以及相应的控制检测电路构成，其控制检测电路的控制检测信号端与控制检测接口(27)相连接；
电动机正反转电路(25)由三相电机和正反转控制检测电路组成，其控制电路的控制信号端与控制检测接口(27)相连接；
电动机星-角启动电路(26)由三相电机和星-角起动控制检测电路组成，其控制检测电路的控制信号端与控制检测接口(27)相连接；
控制检测接口(27)控制检测接口电路，其通过串行数据线，与服务器(13)相连接，用于采集电源总开关(21)、计量单元(22)、无功补偿单元(23)、单相用户电路(24)、电动机正反转电路(25)和电动机星-角启动电路(26)的状态信号，然后上传给服务器(13)，同时接收服务器(13)的控制信号，并根据控制信号，控制采集电源总开关(21)、无功补偿单元(23)、单相用户电路(24)、电动机正反转电路(25)和电动机星-角启动电路(26)完成指定的动作；
其特征在于：所述的互动墙面(1)包括：大屏幕、感应器(11)、投影仪(12)和服务器(13)；其中：大屏幕为垂直设置的投影屏幕，用于播放教学课件影像；
感应器(11)为屏幕动作采集装置，其与服务器(13)相连接，用于采集用户的屏幕动作信息，并传送给服务器(13)；
投影仪(12)为图像投影装置，其与服务器(13)相连接，用于通过投影的方式在大屏幕上播放教学课件影像；
服务器(13)为本系统的核心控制计算机，其能够采集感应器(11)的动作信息，并通过投影仪(12)在大屏幕上播放教学课件影像，服务器(13)通过串行数据接口与操作柜(2)相连接。
2.根据权利要求1所述的低压配电智能仿真实训系统，其特征在于：所述的操作柜(2)的正面设有显示操作板，装有三相电压表、三相电流表、时间计时器、总开关操作显示盘、无功补偿操作显示盘、单相用户操作显示盘、电动机正反转操作显示盘、电动机星-角启动电路操作显示盘；其中：三相电压表用于检测输入电源的三相电压值，三相电流表用于检测输入电源的三相电流值，总开关操作显示盘上装有电源总开关(21)的操作按键和状态指示灯，无功补偿操作显示盘上装有无功补偿单元(23)的操作按键和状态指示灯，单相用户操作显示盘上装有单相用户电路(24)的操作按键和状态指示灯，电动机正反转操作显示盘上装有电动机正反转电路(25)的操作按键和状态指示灯，电动机星-角启动操作显示盘上装有电动机星-角启动电路(26)的操作按键和状态指示灯。
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