CN107633748A - 电能质量监测仿真培训系统的仿真培训方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电能质量监测仿真培训系统的仿真培训方法，本培训系统包括系统服务器、无线网络和手机。本培训方法包括培训教师通过配置监测模块配置电能质量监测网的监测范围以及在电能质量监测网的监测范围内配置各个数据监测节点等步骤，本发明的有益效果是降低了培训低成本，既安全又进行了实战，可以通过训练对电力系统中的电压暂降，暂升和短时中断，谐波产生的电压波形畸变等重要的电能质量问题进行实时检测这个本领得到提高。

Description

电能质量监测仿真培训系统的仿真培训方法

技术领域

本发明属于电力系统仿真培训领域，具体地指一种电能质量监测仿真培训系统及其培训方法。

背景技术

十二五期间，祖国经济保持中高速发展，电网的供电负荷也日益增大，供电公司为保障居民和工业用电需求，必须提高电能质量，监测成为各地电力公司的工作重点，严重的电能质量问题导致的事故时有发生，造成了人力物力财力的损失，因此对电能质量进行精确、快速以及实时安全的监测是非常重要的。虽然各地举办了许多关于电能质量监测的培训班，但是无外乎是两种，一种是纯理论培训，这种实战效果不高，另外一种是现场指导，但是这种危险性高，易受环境条件限制，而且成本高，此外由于被测终端很多，而且大多数分布在气候条件恶劣的地区，位置分布也比较复杂，所以位于各个终端的数据监测节点布置起来非常的繁琐，而且固有的各个终端的数据监测节点常常受周围的环境影响而损坏或者微动位置，在传输信号时发生“交通堵塞”，传输时也非常的杂乱无序，大大降低了效率和检测的稳定准确性，对于监测数据和历史状况工作人员往往只能通过在监测中心查阅和调取，在野外或监测中心以外的地方就无法查阅和调取，而且由于手机的硬件条件所限，使用手机中的浏览器直接调用本地的认证系统基本不可能，非要开发专门的浏览器安全插件才行。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足提供一种电能质量监测仿真培训系统及其培训方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电能质量监测仿真培训系统，包括系统服务器1、无线网络2和手机3，所述系统服务器1通过无线网络2与手机3连接。

所述系统服务器1包括：配置监测模块1a、配置因素模块1b、生成场景模块1c、打分模块1d以及认证模块1e，所述配置监测模块1a、配置因素模块1b分别与生成场景模块1c相连，所述生成场景模块1c与打分模块1d相连,所述打分模块1d与认证模块1e相连,所述认证模块1e内置有数字证书。

所述手机3包括浏览器3a、监测流程管理APP3b以及配置监测设置APP。

一种电能质量监测仿真培训方法的具体步骤是：

步骤1：培训教师通过配置监测模块配置电能质量监测网的监测范围以及在电能质量监测网的监测范围内配置各个数据监测节点，通过配置因素模块配置电能质量监测网的监测范围内是否出现雷电、电容器投切和电弧干扰性负荷等影响电能质量的因素；

步骤2：通过生成场景模块生成虚拟监测网场景，然后加载所选监测网范围内的杆塔、树枝、设备、作业人员及周围环境。

步骤3：通过手机将虚拟监测网场景呈现给受训者；受训者通过手机按照监测流程进行仿真监测作业，并对监测中发现的每一个问题进行处理；

步骤4：打分模块判断受训者在监测中对每一个问题的处理是否正确；如果对每一个问题的处理不正确，将记录这次错误，并提示受训者重新进入步骤3处理；判断每一个场景中所有监测任务是否全部完成；如果每一个场景中所有监测任务没有完成，则重新进入步骤3进行循环；如果每一个场景中所有监测任务完成了，打分模块就会给出受训者的成绩，并进行加密，受训者并通过手机解密查询，整个培训过程结束。

所述步骤1中配置各个数据监测节点具体包括以下步骤：

011，数据监测节点检测网络环境，确定各个数据监测节点的频点信息；

012，设置数据监测节点可以同时采集多个频点的信号，并且只在一个频点发送信号；

013，主数据监测节点不断向从数据监测节点发送时间信息，从数据监测节点收到并完成时间同步之后，将时间信息下发给剩下的其中一个数据监测节点，以此类推，完成全网的时间同步；

014，搜索相邻数据监测节点，并记录相邻数据监测节点的频点信息，并将频点信息下发给相邻数据监测节点；

015，如果数据监测节点T1在某业务时隙，要发送数据给相邻数据监测节点T2，那么数据监测节点T1在该业务时隙为输出状态，此时不能再安排其他目的节点，只能在一个频点下发给相邻数据监测节点T2；假设数据监测节点T1在某业务时隙，要接收相邻数据监测节点T2的数据，那么数据监测节点T1在该业务时隙为输入状态，可以接收不同的频点的数据，所以此时隙还可以接收其他不同频点发来的数据。

所述步骤013具体为：主数据监测节点采用全向天线发送信号，接收多个频点发来的信号，直至覆盖到所有频点；如果从数据监测节点没有收到主数据监测节点的信号，则每次接收多个频点发来的信号，直至覆盖到所有频点，若从数据监测节点收到主数据监测节点的信号，则从数据监测节点进入粗同步状态，将时间信息下发给剩下的其中一个数据监测节点，已接受第n个数据监测节点时间信息的第n+1个数据监测节点，为第n个数据监测节点n跳范围的节点，将与第n个数据监测节点建立拓扑网络层次结构，以此类推，将依次形成n+1跳、n+2跳、n+3跳......等节点，最终形成多层次数据监测节点组网并完成各层次数据监测节点的时间同步。

所述步骤4中受训者并通过手机解密查询具体包括以下步骤：

041，受训者使用手机中的浏览器通过超文本传送协议登陆云服务器，将数字证书的调用请求发送到云服务器；

042，认证模块登陆云服务器，云服务器向认证模块发送查询请求口令，认证模块输入查询请求口令接收调用请求，然后完成数字证书的调用的处理，之后将处理结果反馈至云服务器；

043，受训者使用手机中的浏览器通过超文本传送协议登陆云服务器，云服务器向手机反馈所述查询请求口令，手机输入所述查询请求口令查询处理结果，并根据处理结果选择查询打分模块中出受训者的成绩；

044，完成查询后，所述查询请求口令暂存在云服务器中，当下次接收到调用请求时，认证模块先登陆云服务器检索是否保存有相同的所述查询请求口令，若没有，则返回步骤042，若有，则返回步骤043，若云服务器中暂存的所述查询请求口令在一月内一次都没有被调用，一月后即使认证模块登陆云服务器检索保存有相同的所述查询请求口令，云服务器也拒绝向认证模块发送所述查询请求口令。

本发明的降低了培训低成本，既安全又进行了实战，可以通过训练对电力系统中的的电压暂降，暂升和短时中断，谐波产生的电压波形畸变等重要的电能质量问题进行实时检测这个本领得到提高。而且用到现实中时，本发明的数据监测节点的工作网络结构可以随时进行动态调整到最佳状态，解决了由于气候条件恶劣导致无线通信环境不佳的状况，在顶点发送一路信号的同时接收多路信号，有效避免“交通堵塞”，大大增加了网络容量，手机中的浏览器可以通过超文本传送协议登陆云服务器，然后通过几个回合调用认证系统不用开发专门的浏览器安全插件。

附图说明

图1为本发明一种电能质量监测仿真培训系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例进一步说明本发明。

实施例：一种电能质量监测仿真培训系统，包括系统服务器1、无线网络2和手机3，所述系统服务器1通过无线网络2与手机3连接。

所述系统服务器1包括：配置监测模块1a、配置因素模块1b、生成场景模块1c、打分模块1d以及认证模块1e，所述配置监测模块1a、配置因素模块1b分别与生成场景模块1c相连，所述生成场景模块1c与打分模块1d相连,所述打分模块1d与认证模块1e相连,所述认证模块1e内置有数字证书。

所述手机3包括浏览器3a、监测流程管理APP3b以及配置监测设置APP。

一种电能质量监测仿真培训方法的具体步骤是：

步骤1：培训教师通过配置监测模块配置电能质量监测网的监测范围以及在电能质量监测网的监测范围内配置各个数据监测节点，通过配置因素模块配置电能质量监测网的监测范围内是否出现雷电、电容器投切和电弧干扰性负荷等影响电能质量的因素；

步骤2：通过生成场景模块生成虚拟监测网场景，然后加载所选监测网范围内的杆塔、树枝、设备、作业人员及周围环境。

步骤3：通过手机将虚拟监测网场景呈现给受训者；受训者通过手机按照监测流程进行仿真监测作业，并对监测中发现的每一个问题进行处理；

步骤4：打分模块判断受训者在监测中对每一个问题的处理是否正确；如果对每一个问题的处理不正确，将记录这次错误，并提示受训者重新进入步骤3处理；判断每一个场景中所有监测任务是否全部完成；如果每一个场景中所有监测任务没有完成，则重新进入步骤3进行循环；如果每一个场景中所有监测任务完成了，打分模块就会给出受训者的成绩，并进行加密，受训者并通过手机解密查询，整个培训过程结束。

所述步骤1中配置各个数据监测节点具体包括以下步骤：

011，数据监测节点检测网络环境，确定各个数据监测节点的频点信息；

012，设置数据监测节点可以同时采集多个频点的信号，并且只在一个频点发送信号；

013，主数据监测节点不断向从数据监测节点发送时间信息，从数据监测节点收到并完成时间同步之后，将时间信息下发给剩下的其中一个数据监测节点，以此类推，完成全网的时间同步；

014，搜索相邻数据监测节点，并记录相邻数据监测节点的频点信息，并将频点信息下发给相邻数据监测节点；

015，如果数据监测节点T1在某业务时隙，要发送数据给相邻数据监测节点T2，那么数据监测节点T1在该业务时隙为输出状态，此时不能再安排其他目的节点，只能在一个频点下发给相邻数据监测节点T2；假设数据监测节点T1在某业务时隙，要接收相邻数据监测节点T2的数据，那么数据监测节点T1在该业务时隙为输入状态，可以接收不同的频点的数据，所以此时隙还可以接收其他不同频点发来的数据。

所述步骤013具体为：主数据监测节点采用全向天线发送信号，接收多个频点发来的信号，直至覆盖到所有频点；如果从数据监测节点没有收到主数据监测节点的信号，则每次接收多个频点发来的信号，直至覆盖到所有频点，若从数据监测节点收到主数据监测节点的信号，则从数据监测节点进入粗同步状态，将时间信息下发给剩下的其中一个数据监测节点，已接受第n个数据监测节点时间信息的第n+1个数据监测节点，为第n个数据监测节点n跳范围的节点，将与第n个数据监测节点建立拓扑网络层次结构，以此类推，将依次形成n+1跳、n+2跳、n+3跳......等节点，最终形成多层次数据监测节点组网并完成各层次数据监测节点的时间同步。

所述步骤4中受训者并通过手机解密查询具体包括以下步骤：

041，受训者使用手机中的浏览器通过超文本传送协议登陆云服务器，将数字证书的调用请求发送到云服务器；

042，认证模块登陆云服务器，云服务器向认证模块发送查询请求口令，认证模块输入查询请求口令接收调用请求，然后完成数字证书的调用的处理，之后将处理结果反馈至云服务器；

043，受训者使用手机中的浏览器通过超文本传送协议登陆云服务器，云服务器向手机反馈所述查询请求口令，手机输入所述查询请求口令查询处理结果，并根据处理结果选择查询打分模块中出受训者的成绩；

044，完成查询后，所述查询请求口令暂存在云服务器中，当下次接收到调用请求时，认证模块先登陆云服务器检索是否保存有相同的所述查询请求口令，若没有，则返回步骤042，若有，则返回步骤043，若云服务器中暂存的所述查询请求口令在一月内一次都没有被调用，一月后即使认证模块登陆云服务器检索保存有相同的所述查询请求口令，云服务器也拒绝向认证模块发送所述查询请求口令。

本发明的降低了培训低成本，既安全又进行了实战，可以通过训练对电力系统中的的电压暂降，暂升和短时中断，谐波产生的电压波形畸变等重要的电能质量问题进行实时检测这个本领得到提高。而且用到现实中时，本发明的数据监测节点的工作网络结构可以随时进行动态调整到最佳状态，解决了由于气候条件恶劣导致无线通信环境不佳的状况，在顶点发送一路信号的同时接收多路信号，有效避免“交通堵塞”，大大增加了网络容量，手机中的浏览器可以通过超文本传送协议登陆云服务器，然后通过几个回合调用认证系统不用开发专门的浏览器安全插件。

Claims (1)

1.一种电能质量监测仿真培训系统的仿真培训方法，其特征在于：包括系统服务器(1)、无线网络(2)和手机(3)，所述系统服务器(1)通过无线网络(2)与手机(3)连接；所述系统服务器(1)包括：配置监测模块(1a)、配置因素模块(1b)、生成场景模块(1c)、打分模块(1d)以及认证模块(1e)，所述配置监测模块(1a)、配置因素模块(1b)分别与生成场景模块(1c)相连，所述生成场景模块(1c)与打分模块(1d)相连,所述打分模块(1d)与认证模块(1e)相连,所述认证模块(1e)内置有数字证书；

所述手机(3)包括浏览器(3a)、监测流程管理APP(3b)以及配置监测设置APP；

所述的电能质量监测仿真培训系统的仿真培训方法的具体步骤是：

步骤1：培训教师通过配置监测模块配置电能质量监测网的监测范围以及在电能质量监测网的监测范围内配置各个数据监测节点，通过配置因素模块配置电能质量监测网的监测范围内是否出现雷电、电容器投切和电弧干扰性负荷影响电能质量的因素；

步骤2：通过生成场景模块生成虚拟监测网场景，然后加载所选监测网范围内的杆塔、树枝、设备、作业人员及周围环境；

步骤3：通过手机将虚拟监测网场景呈现给受训者；受训者通过手机按照监测流程进行仿真监测作业，并对监测中发现的每一个问题进行处理；

步骤4：打分模块判断受训者在监测中对每一个问题的处理是否正确；如果对每一个问题的处理不正确，将记录这次错误，并提示受训者重新进入步骤3处理；判断每一个场景中所有监测任务是否全部完成；如果每一个场景中所有监测任务没有完成，则重新进入步骤3进行循环；如果每一个场景中所有监测任务完成了，打分模块就会给出受训者的成绩，并进行加密，受训者并通过手机解密查询，整个培训过程结束。