CN212391929U - 一种互感器及二次回路检测仿真培训系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种互感器及二次回路检测仿真培训系统，包括上位机系统和与上位机系统连接的若干分布式仿真系统，上位机系统包括主控制器，投影设备和电能计量互感器检测系统实体台与主控制器连接，分布式仿真系统包括控制器和与控制器连接的电能计量互感器检测仿真平台。本实用新型让受训人员从视觉、听觉、感知上多方面接受教学指导，既保证了培训质量，实现了培训效果综合提升，本实用新型最大限度模拟现场工作环境，虚拟现实仿真系统和分布式仿真系统相结合，为学员提供安全、高效、可靠的电能计量互感器的培训。

Description

一种互感器及二次回路检测仿真培训系统

技术领域

本实用新型涉及一种仿真培训系统，尤其是一种互感器及二次回路检测仿真培训系统。

背景技术

目前在各电网公司的电能计量互感器检测培训中，普遍采用真实场景培训，不仅培训装置滞后，而且多为一对一培训方式，由于安全问题和真实设备难以模拟众多错误接线的局限性，造成培训具有较大危险性、效率低、培训成本高，培训效果也欠佳使得，各电网公司的电能计量检定人员专业知识更新慢、工作水平参差不齐，影响了正常的检测工作。

随着计算机技术、多媒体技术、网络技术以及数据化建设技术等高科技的迅猛发展，虚拟现实技术迅猛发展，虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它利用计算机生成一种虚拟环境，通过多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中，利用虚拟现实技术和分布式系统创建一种安全高效的培训、考核方式，既能确保培训设备和人员安全，又能保障 培训效果。因此，开发一种电能计量互感器及二次回路检测仿真培训系统具有非常重要的意义。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种互感器及二次回路检测仿真培训系统。本实用新型的技术方案具体如下：

一种互感器及二次回路检测仿真培训系统，包括上位机系统和与上位机系统连接的若干分布式仿真系统，上位机系统包括主控制器，投影设备和电能计量互感器检测系统实体台与主控制器连接，分布式仿真系统包括控制器和与控制器连接的电能计量互感器检测仿真平台；

主控制器进行参数下发，通过现有虚拟现实仿真系统进行互感器基础知识教学，结合分布式仿真系统进行实体的互感器误差校验；

控制器采集电能计量互感器检测仿真平台的各模拟器的接线端子信号，与主控制器进行交互；

当上位机控制系统设置被试互感器变比、极性、误差、负载完毕后，分布式仿真系统接收上述参数，开始进行信号处理与分析，并进行电能计量互感器检测仿真培训，将实际试验接线情况实时显示。

进一步地，主控制器、控制器还与显示模块连接。

进一步地，电能计量互感器检测实体台包括与主控制器连接的实际升流器、实际标准电压互感器、实际被测电压互感器、实际电流负荷箱、实际升压器、实际标准电压互感器、实际被测电压互感器、实际电流负荷箱、实际校验仪、实际调压器，能够完成电压互感器计量二次回路压降测试、电压互感器二次回路实际负荷测试和电流互感器二次回路实际负荷测试。

上位机控制系统和分布式仿真系统通过以太网网络通信设备进行信息交互。

分布式仿真系统与系统主计算机联网组成一个完整的操作培训和考评系统。

通过现有的操作界面让教员选择相应的培训和考核项目，为教员、学员提供人机交互的主界面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

（1）本实用新型可以确保培训过程同步指导。针对电流互感器、电压互感器、二次压降及负荷等检定过程进行标准化虚拟教学，在分布式系统下利用仿真培训系统实现对受训人员进行一对多的指导，利用现有的虚拟现实技术使得受训人员从视觉、听觉、感知上接受教学指导，既保证了培训效率有保障来培训质量，实现了培训效果综合提升。

（2）本实用新型建立分布式仿真系统，实现互感器功能全覆盖。开发具备同时对多个学员进行仿真模拟的分布式系统，由上位机控制设置模拟任务对下位机仿真设备进行控制，下位机模拟终端实现实际产品运行的工况。全系统可以仿真多种错误状态，能按规程要求对电流、电压互感器全程检定过程进行模拟。

（3）本实用新型教学全过程安全可控，帮助培训与考评一体化。在设备外观和功能完全仿真的条件下，设置安全监视及保护系统，保证培训全过程风险可控、人员安全。并在仿真系统中嵌入常规互感器工作原理、检测接线原理和光电互感器工作原理以及其在数字电网中的应用知识讲座专用教员授课、考评系统。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构图；

图2为本实用新型系统的操作界面的其中一种方式的示例；

图3为现有的虚拟现实仿真系统的系统框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是对本实用新型一部分实例，而不是全部的实例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例的互感器及二次回路检测仿真培训系统，包括上位机系统1和与上位机系统1连接的若干分布式仿真系统2，上位机系统1包括主控制器1.1，投影设备1.2和电能计量互感器检测系统实体台1.3与主控制器1.1连接，分布式仿真系统2包括控制器2.1和与控制器2.1连接的电能计量互感器检测仿真平台2.2；主控制器1.1、控制器2.1还与显示模块连接。

主控制器1.1进行参数下发，通过现有的虚拟现实仿真系统进行互感器基础知识教学，结合分布式仿真系统进行实体的互感器误差校验。

控制器2.1采集电能计量互感器检测仿真平台的各模拟器的接线端子信号，与主控制器1.1进行交互。

当上位机控制系统1设置被试互感器变比、极性、误差、负载完毕后，分布式仿真系统接2收上述参数，开始进行信号处理与分析，并进行电能计量互感器检测仿真培训，将实际试验接线情况实时显示。

如图3所示，本实施例的虚拟现实仿真系统包括依次连接的模式选择模块、场景生成模块、场景读取模块和检测响应模块。

场景生成模块通过根据选择的培训模式场景，读取相应的模型数据信息，根据模型数据信息，生成模拟培训场景模型。

检测响应模块根据模拟的实际操作，实时检测反馈，当模拟的操作和标准操作的步骤出现不一致时，检测响应模块模拟实际中操作出现此类错误时发生的场景和现象。

模式选择模块选择的培训模式包括学习模式场景和考核模式场景。

本实施例中，模式场景包括模拟升流器、模拟标准电压互感器、模拟被测电压互感器、模拟电流负荷箱、模拟升压器、模拟校验仪、模拟调压器，可完成电流互感器、电压互感器、二次压降及负荷的模拟测试。

本实施例的上位机控制系统1是整个系统的通信控制主机，同时还作为电能计量互感器及二次回路实际检测平台；分布式仿真系统2功能就是实现电能计量互感器检测仿真；虚拟现实仿真系统和分布式仿真系统相结合，使学员从视觉、听觉、感知上接受教学指导。

上位机控制系统1包含教学授课投影设备、系统主控制器、电能计量互感器检测实体台等设备，系统主计算机控制整个系统的通信，实现上位机控制系统参数下发、互感器基础知识教学等功能，同时结合分布式仿真系统进行实体的互感器误差校验。

上位机控制系统1显示模块的主界面有教员互感器知识讲解、测试电流互感器、测试电压互感器、培训电流互感器、培训电压互感器、考试电流互感器、考试电压互感器等7个功能选择框，使得整个系统适用于培训、培训、能力考核、技术鉴定和技术比赛中。

上位机控制系统系统具有设置不同分布式系统被试互感器变比、极性、误差、负载等参数功能，实现模拟电流、电压互感器实验室检定操作培训参数设置，通过网络发送分布式仿真系统。

电能计量互感器检测实体台1.3包括与主控制器连接的实际升流器、实际标准电压互感器、实际被测电压互感器、实际电流负荷箱、实际升压器、实际标准电压互感器、实际被测电压互感器、实际电流负荷箱、实际校验仪、实际调压器，可完成电压互感器计量二次回路压降测试、电压互感器二次回路实际负荷测试、电流互感器二次回路实际负荷测试等，显示界面如图2所示。

分布式仿真系统2包括电能计量互感器检测仿真台，通过控制器采集各模拟器的接线端子信号，传送至各自的计算机。同时与系统主控制器联网组成一个完整的操作培训和考评系统，当上位机控制系统1设置被试互感器变比、极性、误差、负载等参数完毕后，分布式仿真系统控制器2.1通过网络协议接收这些参数，开始进行信号处理与分析，并进行电能计量互感器检测仿真培训，将实际试验接线情况在显示界面上实时显示出来。分布式仿真系统不仅实现互感器功能全覆盖，全系统可以仿真多种错误状态，能按规程要求对电流、电压互感器全程检定过程进行模拟，而且实现对受训人员进行一对多的指导，保证了培训效率。

本实施例中，现有的虚拟现实仿真系统还包括存储模块，存储模块中预先存储有多个培训模式及各自对应的虚拟现实实景参数，不同的虚拟现实场景参数对应不同的虚拟现实初始化场景。根据教员或学员选择培训模式，从存储模块中获取与教员或学员的选择模式相对应的虚拟现实实景参数。

场景读取模块，用于基于虚拟现实技术读取生成的所述模拟培训场景模型，以供用户进行培训体验。

场景读取模块可以是通过佩戴虚拟现实设备来读取模拟培训场景模型，并采用虚拟现实设备在模拟培训场景模型中进行培训体验和交互动作。

检测响应模块，在三维虚拟场景中模拟实际操作的输入事件并响应。例如，当模拟的操作和标准操作的步骤出现不一致时，响应模块会模拟实际中操作出现此类错误时发生的场景和现象。

检测响应模块根据学员模拟的实际操作，实时检测反馈，当模拟的操作和标准操作的步骤出现不一致时，响应模块会模拟实际中操作出现此类错误时发生的场景和现象。

本实施例利用虚拟现实技术和分布式系统使得受训人员从视觉、听觉、感知上接受教学指导，既保证了培训效率，又保证了培训质量，实现了培训效果综合提升。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种互感器及二次回路检测仿真培训系统，其特征在于：包括上位机系统和与上位机系统连接的若干分布式仿真系统，上位机系统包括主控制器，投影设备和电能计量互感器检测系统实体台与主控制器连接，分布式仿真系统包括控制器和与控制器连接的电能计量互感器检测仿真平台；主控制器、控制器还与显示模块连接；

主控制器进行参数下发，通过现有的虚拟现实仿真系统进行互感器基础知识教学，结合分布式仿真系统进行实体的互感器误差校验；

控制器采集电能计量互感器检测仿真平台的各模拟器的接线端子信号，与主控制器进行交互；

当上位机控制系统设置被试互感器变比、极性、误差、负载完毕后，分布式仿真系统接收上述参数，开始进行信号处理与分析，并进行电能计量互感器检测仿真培训，将实际试验接线情况实时显示；电能计量互感器检测实体台包括与主控制器连接的实际升流器、实际标准电压互感器、实际被测电压互感器、实际电流负荷箱、实际升压器、实际标准电压互感器、实际被测电压互感器、实际电流负荷箱、实际校验仪、实际调压器，能够完成电压互感器计量二次回路压降测试、电压互感器二次回路实际负荷测试和电流互感器二次回路实际负荷测试；

虚拟现实仿真系统还包括存储模块，存储模块中预先存储有多个培训模式及各自对应的虚拟现实实景参数，不同的虚拟现实场景参数对应不同的虚拟现实初始化场景；根据教员或学员选择培训模式，从存储模块中获取与教员或学员的选择模式相对应的虚拟现实实景参数。

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