CN113936514A - 一种高压断路器试验实训系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压断路器试验实训系统，其特征在于：包括有上位机、身份识别装置、PC无线通讯模块、断路器、仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪；断路器通过断路器支架固定设置在断路器试验平台上，仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪分别与断路器对应的特性测试端连接，仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪以及断路器均通过PC无线通讯模块与上位机的实训中心进行交互，身份识别装置与上位机连接用于对实训考核人员的身份进行核实，该方案可以更好的评估考生的综合能力。

Description

一种高压断路器试验实训系统

技术领域

本发明涉及电气设备实训与考核系统技术领域，具体的，涉及一种高压断路器试验实训系统。

背景技术

近年来，随着我国经济的飞速发展，电网负荷屡创新高，用户对电网运行可靠性的要求也越来越高，这就对电力设备提出了更加严格的要求。断路器既起着切合正常的负荷电流的控制作用，也起着在规定时间内承载、开断和关合异常电流、熄灭电弧的保护作用，是电力系统中必不可少的的电力设备之一。

在现今的断路器相关试验培训和教学中，由于高压断路器及其相关实验设备体积庞大和成本高，带来投资巨大和场地缺乏的问题，另外，高压断路器运行在高电压和大功率机械设备的基础上，对操作人员可能带来人身危险的问题。而电网内部许多员工在现场实际动手机会较少，对断路器设备比较陌生，迫切需要增加相应的专业培训与考核。

因此，需要一种占地小、重量轻、成本低、智能化的新型高压断路器试验实训装置和考核系统，用以实现断路器相关实验的专业培训、考核工作。

发明内容

本发明的目的是解决高压断路器培训系统的占地大、体积大、设备笨重、成本高、培训方式复杂、存在安全风险以及考生能力鉴定不准确等缺陷，设计了一种高压断路器试验实训系统，将占地小、成本低、安全性高、操作智能、培训效率高的模拟仿真设备与断路器测试端连接；采用无线通讯，所有试验仪器电压均为安全电压；仪器与上位机机进行交互，上位机根据考生能力定制个性化试题，通过实训模块进行上手操作，综合考虑试题得分和实操得分更加全面的评估考生学习的效果。

为实现上述技术目的，本发明提供的一种技术方案是，一种高压断路器试验实训系统，包括有上位机、身份识别装置、PC无线通讯模块、断路器、仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪；所述断路器通过断路器支架固定设置在断路器试验平台上，所述仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪分别与断路器对应的特性测试端连接，所述仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪以及断路器均通过PC无线通讯模块与上位机的实训中心进行交互，身份识别装置与上位机连接用于对实训考核人员的身份进行核实。

作为优选，所述实训中心包括有实训模块、身份识别模块、考核模块以及评估模块；所述身份识别模块用于对身份识别装置采集的考生身份数据进行核查，所述实训模块用于设置断路器试验的相关培训项目并进行实操考核，所述考核模块中设置有断路器试验的相关培训项目的测试题库，所述评估模块用于根据考生的实操结果和测试结果进行综合评判。

作为优选，所述断路器试验包括有高压断路器耐压试验、高压断路器开关特性试验、高压断路器导电回路直流电阻试验以及高压断路器主回路绝缘电阻试验。

作为优选，所述实训模块中的操作指令通过PC无线通讯模块下达到断路器、仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪控制端用于进行相关断路器试验项目的实训和测量，实训测量结果反馈至评估模块。

作为优选，断路器试验根据作业指导书进行试验项目培训并制作测试题库，作业指导书包括断路器机械特性试验指导书和高压断路器电气试验作业指导书，依据单个试题的历史正确率将测试题库划分为A级题库、B级题库以及C级题库，其中题库中试题难度为：A级题库>B级题库>C级题库。

作为优选，根据考生花费培训项目的学时t定制个性化试题集T，个性化试题集T中所测试题来源占A级题库、B级题库以及C级题库中的比例根据学时t进行确定；T＝T1+T2+T3，T1为来源A级题库的试题数量，T2为来源B级题库的试题数量，T3为来源C级题库的试题数量，根据学时t确定试题数量T1、T2、T3后，随机从相应题库中抽取对应数量的试题组成所述个性化试题集。

作为优选，评估模块中制作考生综合评估表，考生测评完个性化试题集中的所有试验试题后，通过综合评估表记录对应题目以及测评结果，答案正确积一分，计算累计积分G1；根据个性化试题集T中的各试题对应的测评项目，考生通过实操模块发送对应的试验操作指令，根据作业指导书判定考生实操结果，实操正确积一分；计算累计积分G2；

实操所占考生能力评估结果中的权重值为d1，试题测评占考生能力评估结果中的权重值为d2，通过加权求和的方式计算考生的综合能力评分G，G＝d1*G1+d2*G2；

根据测试分值将成绩划分为优、良、中、差区间，根据考生评分G落入的区间判定考生的综合能力；评估模块生成考生能力评估报告；能力评估报告中展示有考生的实操能力、试题测评能力以及对应试验项目的出错率，并给出亟需掌握的专业知识的建议。

本发明的有益效果：本发明一种高压断路器试验实训系统采用上位机与试验设备进行无线通讯，试验仪器与上位机配合使用，具有实训、考核两种模式，试题考核与实操作为考生的综合评估指标，可进行考生身份识别、排队考试、自动出分，给出学习备考建议，并能模拟各种故障；本远程操作现场试验仪器，可进行高压断路器耐压试验、高压断路器开关特性试验、高压断路器导电回路直流电阻试验以及高压断路器主回路绝缘电阻试验，大大提升培训效率，节约培训时间，降低培训成本，避免了安全事故的发生、有助于提高学员的操作水平和相关技能，响应了电网公司建设坚强电网、智能电网的相关精神。

附图说明

图1为本发明的一种高压断路器试验实训系统结构示意图。

图中标记说明：11-身份识别模块、12-身份识别装置、13-实训模块、14-评估模块、15-考核模块、16-PC无线通讯模块、21-断路器、22-仿真数字式耐压测试仪、23-仿真高压开关特性测试仪、24-仿真回路电阻测试仪、25-仿真绝缘电阻测试仪。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本发明的一种最佳实施例，仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例：如图1所示，一种高压断路器试验实训系统的结构示意图，由上位机、身份识别装置12、PC无线通讯模块16、断路器21、仿真数字式耐压测试仪22、仿真高压开关特性测试仪23、仿真回路电阻测试仪24以及仿真绝缘电阻测试仪25组成，仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪内部均设置有与上位机的通讯模块，断路器通过断路器支架固定设置在断路器试验平台上，仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪分别与断路器对应的特性测试端连接，仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪以及断路器均通过PC无线通讯模块与上位机的实训中心进行交互，身份识别装置与上位机连接用于对实训考核人员的身份进行核实；实训中心包括有实训模块13、身份识别模块11、考核模块15以及评估模块14；身份识别模块用于对身份识别装置采集的考生身份数据进行核查，实训模块用于设置断路器试验的相关培训项目并进行实操考核，考核模块中设置有断路器试验的相关培训项目的测试题库，评估模块用于根据考生的实操结果和测试结果进行综合评判，其中，断路器由真实真空断路器改造而来，内置信号采集模块，可采集断路器开关状态、动作时间、仪器接线等信号。

断路器试验包括有高压断路器耐压试验、高压断路器开关特性试验、高压断路器导电回路直流电阻试验以及高压断路器主回路绝缘电阻试验。实训模块中的操作指令通过PC无线通讯模块下达到断路器、仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪控制端用于进行相关断路器试验项目的实训和测量，实训测量结果反馈至评估模块。

断路器试验根据作业指导书进行试验项目培训并制作测试题库，作业指导书包括断路器机械特性试验指导书和高压断路器电气试验作业指导书，依据单个试题的历史正确率将测试题库划分为A级题库、B级题库以及C级题库，其中题库中试题难度为：A级题库>B级题库>C级题库。根据考生花费培训项目的学时t定制个性化试题集T，个性化试题集T中所测试题来源占A级题库、B级题库以及C级题库中的比例根据学时t进行确定，其中，学生花费的学时t越多，个性化试题集T中试题所占A级题库的比例就越大；T＝T1+T2+T3，T1为来源难题库A的试题数量，T2为来源难题库B的试题数量，T3为来源难题库C的试题数量，根据学时t确定试题数量T1、T2、T3后，随机从相应题库中抽取对应数量的试题组成个性化试题集；个性化试题集的制作方式如下：

设定培训课程的标准学时t0，标准学时对应的标准个性化试题中各试题所占各级题库的数量，T为个性化试题集中试题的数量，其中T为固定值，因此，其对应的个性化试题的总分也是固定值，T10为标准个性化试题中试题占A级题库的数量，T20为标准个性化试题中试题占B级题库的数量，T30为标准个性化试题中试题占C级题库的数量，其中，T、T10、T20、T30以及t0均为设定值，作为个性化试题定制的参考标准；

当考生学时为t时，

T3＝T-T1-T2。

一种具体的实施例用来解释说明个性化试题集的制作方式：如下：

设定个性化试题集的总试题数量T＝100，t0＝50，T＝100，T10＝20，T20＝30，T30＝50；

假设：

甲考生花费学时t＝30，则，T1＝12，T2＝18，T3＝70；

乙考生花费学时t＝20，则，T1＝8，T2＝12，T3＝80。

评估模块中制作考生综合评估表，考生测评完个性化试题集中的所有试验试题后，通过综合评估表记录对应题目以及测评结果，答案正确积一分，计算累计积分G1；

根据个性化试题集T中的各试题对应的测评项目，考生通过实操模块发送对应的试验操作指令，根据作业指导书判定考生实操结果，实操正确积一分；计算累计积分G2；

实操所占考生能力评估结果中的权重值为d1，试题测评占考生能力评估结果中的权重值为d2，通过加权求和的方式计算考生的综合能力评分G，G＝d1*G1+d2*G2；d1和d2的值根据培训要求设定，其中d1+d2＝1；

根据测试分值将成绩划分为优、良、中、差区间(设定分值90-100为优，70-90为良，50-70为中，50以下为差)，根据考生评分G落入的区间判定考生的综合能力；评估模块生成考生能力评估报告；能力评估报告中展示有考生的实操能力、试题测评能力以及对应试验项目的出错率，并给出亟需掌握的专业知识的建议。

以上所述之具体实施方式为本发明一种高压断路器试验实训系统的较佳实施方式，并非以此限定本发明的具体实施范围，本发明的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本发明之形状、结构所作的等效变化均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种高压断路器试验实训系统，其特征在于：包括有上位机、身份识别装置、PC无线通讯模块、断路器、仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪；所述断路器通过断路器支架固定设置在断路器试验平台上，所述仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪分别与断路器对应的特性测试端连接，所述仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪以及断路器均通过PC无线通讯模块与上位机的实训中心进行交互，身份识别装置与上位机连接用于对实训考核人员的身份进行核实。

2.根据权利要求1所述的一种高压断路器试验实训系统，其特征在于：所述实训中心包括有实训模块、身份识别模块、考核模块以及评估模块；所述身份识别模块用于对身份识别装置采集的考生身份数据进行核查，所述实训模块用于设置断路器试验的相关培训项目并进行实操考核，所述考核模块中设置有断路器试验的相关培训项目的测试题库，所述评估模块用于根据考生的实操结果和测试结果进行综合评判。

3.根据权利要求2所述的一种高压断路器试验实训系统，其特征在于：所述断路器试验包括有高压断路器耐压试验、高压断路器开关特性试验、高压断路器导电回路直流电阻试验以及高压断路器主回路绝缘电阻试验。

4.根据权利要求2所述的一种高压断路器试验实训系统，其特征在于：所述实训模块中的操作指令通过PC无线通讯模块下达到断路器、仿真数字式耐压测试仪、仿真高压开关特性测试仪、仿真回路电阻测试仪以及仿真绝缘电阻测试仪控制端用于进行相关断路器试验项目的实训和测量，实训测量结果反馈至评估模块。

5.根据权利要求2或3所述的一种高压断路器试验实训系统，其特征在于：断路器试验根据作业指导书进行试验项目培训并制作测试题库，作业指导书包括断路器机械特性试验指导书和高压断路器电气试验作业指导书，依据单个试题的历史正确率将测试题库划分为A级题库、B级题库以及C级题库，其中题库中试题难度为：A级题库>B级题库>C级题库。

6.根据权利要求5所述的一种高压断路器试验实训系统，其特征在于：根据考生花费培训项目的学时t定制个性化试题集T，个性化试题集T中所测试题来源占A级题库、B级题库以及C级题库中的比例根据学时t进行确定；T＝T1+T2+T3，T1为来源A级题库的试题数量，T2为来源B级题库的试题数量，T3为来源C级题库的试题数量，根据学时t确定试题数量T1、T2、T3后，随机从相应题库中抽取对应数量的试题组成所述个性化试题集。

7.根据权利要求6所述的一种高压断路器试验实训系统，其特征在于：

评估模块中制作考生综合评估表，考生测评完个性化试题集中的所有试验试题后，通过综合评估表记录对应题目以及测评结果，答案正确积一分，计算累计积分G1；

根据个性化试题集T中的各试题对应的测评项目，考生通过实操模块发送对应的试验操作指令，根据作业指导书判定考生实操结果，实操正确积一分；计算累计积分G2；

实操所占考生能力评估结果中的权重值为d1，试题测评占考生能力评估结果中的权重值为d2，通过加权求和的方式计算考生的综合能力评分G，G＝d1*G1+d2*G2；

根据测试分值将成绩划分为优、良、中、差区间，根据考生评分G落入的区间判定考生的综合能力；评估模块生成考生能力评估报告；能力评估报告中展示有考生的实操能力、试题测评能力以及对应试验项目的出错率，并给出亟需掌握的专业知识的建议。

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