CN113936515A - 一种避雷器试验实训考核系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种避雷器试验实训考核系统，包括有上位机、身份识别装置、PC无线通讯模块、避雷器、避雷器试验平台、放电计数器、放电计数器测试仪、高压倍压筒以及直流高压发生器；避雷器通过避雷器支架固定设置在避雷器试验平台上，高压倍压筒与避雷器的引雷端连接，直流高压发生器与高压倍压筒连接，避雷器的引流端串联放电计数器，放电计数器测试仪用于检测放电计数器的状况，放电计数器测试仪、放电计数器和直流高压发生器均通过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。该方案可以高效提升学员分析设备多类型故障的能力，可以根据学员的综合学习情况提供备考计划。

Description

一种避雷器试验实训考核系统

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，涉及一种避雷器试验实训考核系统。

背景技术

电网中运行的电气设备除了承受正常运行情况下的工频电压外，还会遭受到雷电过电压、操作过电压和暂时过电压的作用，在上述各种过电压的冲击下，设备绝缘可能受到损坏甚至导致事故的发生，危及人身财产、安全。避雷器能有效限制电力系统过电压和雷击过电压幅值，确保输变电设备免受过电压损害，保证系统的安全稳定运行，是电力系统中不可或缺的重要设备。

在实际应用中，避雷器难免受潮或老化，且长期在电网运行电压下承受各种过电压的冲击，使避雷器性能降低，起不到保护作用甚至引发事故。通过及时的试验可以及时发现这些问题，从而防止避雷器的误动、甚至爆炸等事故，保障设备及人身安全。避雷器试验人员的试验技能的好坏直接关系着试验数据和结论的准确性。综上所述，对相关试验技术人员技术水平的培养非常重要。

在过去很长的时间里，避雷器试验技术人员的培训大多是理论讲解、现场操作示范，缺乏系统、专业、高校的培训方法。近年来，进行避雷器的试验培训电力培训院校越来越多，但多为真实设备带电试验，不但成本高、效率低，而且在高电压下无法保障欠缺经验的受训学员的人身安全；与此同时，由于缺乏配套的仿真系统，实时监控学员操作情况困难，测得的试验结果单一，无法高效提升学员分析设备多类型故障的能力，也无法根据学员的综合学习情况提供备考计划。

发明内容

本发明的目的是针对现今避雷器培训系统的安全性低、培训效果不好等缺陷，提供了一种避雷器试验实训考核系统，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安全现场的避雷器测试端连接；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，一种避雷器试验实训考核系统，包括有上位机、身份识别装置、PC无线通讯模块、避雷器、避雷器试验平台、放电计数器、放电计数器测试仪、高压倍压筒以及直流高压发生器；所述避雷器通过避雷器支架固定设置在避雷器试验平台上，所述高压倍压筒与避雷器的引雷端连接，所述直流高压发生器与高压倍压筒连接，所述避雷器的引流端串联所述放电计数器，所述放电计数器测试仪用于检测放电计数器的状况，所述放电计数器测试仪、放电计数器和直流高压发生器均通过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身份数据进行核查，所述实训模块用于设置避雷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避雷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，所述避雷器试验包括有避雷器放电计数器试验以及直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测量试验。

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放电计数器测试仪、放电计数器和直流高压发生器端用于进行相关避雷器试验项目的实训，实训结果反馈至评估模块。

作为优选，避雷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，作业指导书包括避雷器放电计数器试验项目指导书和直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测量试验作业指导书，依据单个试题的历史正确率将测试题库划分为难题库A、中题库B以及易题库C三种类型题型库。

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中所测试题来源占难题库A、中题库B以及易题库C中的比例根据学时t进行确定；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，并给出需要掌握的专业知识的建议。

本发明的有益效果：本发明一种避雷器试验实训考核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，可进行避雷器放电计数器试验以及直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测量试验，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为本发明的一种避雷器试验实训考核的结构示意图。

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-避雷器、22-直流高压发生器、23-高压倍压筒、24-放电计数器、25-放电计数器测试仪。

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，一种避雷器试验实训考核系统的结构示意图，由上位机、身份识别装置12、PC无线通讯模块16、避雷器21、避雷器试验平台(未示出)、放电计数器24、放电计数器测试仪25、高压倍压筒23以及直流高压发生器22组成；避雷器通过避雷器支架固定设置在避雷器试验平台上，高压倍压筒与避雷器的引雷端连接，直流高压发生器与高压倍压筒连接，避雷器的引流端串联放电计数器，放电计数器测试仪用于检测放电计数器的状况，放电计数器测试仪、放电计数器和直流高压发生器均通过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身份数据进行核查，实训模块用于设置避雷器试验的相关培训项目并进行实操考核，考核模块中设置有避雷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。

避雷器试验包括有避雷器放电计数器试验以及直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测量试验；实训模块中的操作指令通过PC无线通讯模块下达到放电计数器测试仪、放电计数器和直流高压发生器端用于进行相关避雷器试验项目的实训，实训结果反馈至评估模块；高压倍压筒与避雷器和直流高压发生器通过测试线相连接，三者配合使用可进行避雷器运行电压下交流泄漏电流试验。

所述放电计数器通过测试线与避雷器和放电计数器测试仪相连接，三者配合使用可进行避雷器运行电压下交流泄漏电流试验。

避雷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，作业指导书包括避雷器放电计数器试验项目指导书和直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测量试验作业指导书，依据单个试题的历史正确率将测试题库划分为难题库A、中题库B以及易题库C三种类型题型库。

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中所测试题来源占难题库A、中题库B以及易题库C中的比例根据学时t进行确定；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难题库A的数量，T20为标准个性化试题中试题占难题库B的数量，T30为标准个性化试题中试题占难题库C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，并给出需要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避雷器试验实训考核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)

1.一种避雷器试验实训考核系统，其特征在于：包括有上位机、身份识别装置、PC无线通讯模块、避雷器、避雷器试验平台、放电计数器、放电计数器测试仪、高压倍压筒以及直流高压发生器；所述避雷器通过避雷器支架固定设置在避雷器试验平台上，所述高压倍压筒与避雷器的引雷端连接，所述直流高压发生器与高压倍压筒连接，所述避雷器的引流端串联所述放电计数器，所述放电计数器测试仪用于检测放电计数器的状况，所述放电计数器测试仪、放电计数器和直流高压发生器均通过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所述的一种避雷器试验实训考核系统，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身份数据进行核查，所述实训模块用于设置避雷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避雷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所述的一种避雷器试验实训考核系统，其特征在于：所述避雷器试验包括有避雷器放电计数器试验以及直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测量试验。

4.根据权利要求2所述的一种避雷器试验实训考核系统，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放电计数器测试仪、放电计数器和直流高压发生器端用于进行相关避雷器试验项目的实训，实训结果反馈至评估模块。

5.根据权利要求2或3所述的一种避雷器试验实训考核系统，其特征在于：避雷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，作业指导书包括避雷器放电计数器试验项目指导书和直流1mA电压U1mA及0.75U1mA下的泄漏电流测量试验作业指导书，依据单个试题的历史正确率将测试题库划分为难题库A、中题库B以及易题库C三种类型题型库。

6.根据权利要求5所述的一种避雷器试验实训考核系统，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中所测试题来源占难题库A、中题库B以及易题库C中的比例根据学时t进行确定；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所述个性化试题集。

7.根据权利要求6所述的一种避雷器试验实训考核系统，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，并给出需要掌握的专业知识的建议。

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