低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。其由互動墻面和操作柜組成；互動墻面包括：大屏幕、感應(yīng)器、投影儀和服務(wù)器；操作柜包括：電源總開關(guān)、計(jì)量單元、無功補(bǔ)償單元、單相用戶電路、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路、電動機(jī)星-角啟動電路和控制檢測接口；本實(shí)用新型的低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)具有如下效果：本系統(tǒng)的成功開發(fā)，將能夠給低壓配電仿真培訓(xùn)帶來新的培訓(xùn)模式，對于實(shí)訓(xùn)室培訓(xùn)與現(xiàn)場相結(jié)合方面具有重要的意義。本系統(tǒng)的開發(fā)，將給電力培訓(xùn)研究帶來新的培訓(xùn)模式。可進(jìn)行推廣擴(kuò)大低壓配電從業(yè)人員的受訓(xùn)輪次，切實(shí)提高培訓(xùn)效果。
【專利說明】低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力仿真【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，社會的用電需求也在逐步攀升，因此能夠有效地保證低壓電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的社會經(jīng)濟(jì)價(jià)值。國家電網(wǎng)公司全面建設(shè)“三集五大”體系中明確提出深化全員教育培訓(xùn)。圍繞“兩個轉(zhuǎn)變”，科學(xué)編制培訓(xùn)計(jì)劃，不斷創(chuàng)新培訓(xùn)方式。長久以來，低壓配電的培訓(xùn)正在逐步的開展之中，例如江蘇省電力公司為培養(yǎng)基層供電所的農(nóng)電人員而全面開展了江蘇省農(nóng)電所“四個一工程”建設(shè)目標(biāo)，使學(xué)員能夠方便地進(jìn)行職業(yè)技能提升，我們知道，低壓配電培訓(xùn)具有職工隊(duì)伍大，人員素質(zhì)不齊的特點(diǎn)，怎樣安全有效的開展低壓配電培訓(xùn)工作，是電力培訓(xùn)中心不斷研究和探討的重要課題。怎樣既能夠?qū)嶋H培訓(xùn)學(xué)員的現(xiàn)場查處故障的能力又能夠避免不當(dāng)操作帶來的安全危害呢？我們認(rèn)為除了教師隊(duì)伍素質(zhì)的不斷提升以外，對于新技術(shù)、新的培訓(xùn)模式引入也將起到積極的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由互動墻面和操作柜組成；互動墻面包括:大屏幕、感應(yīng)器、投影儀和服務(wù)器；其中:大屏幕為垂直設(shè)置的投影屏幕，用于播放教學(xué)課件影像；
[0005]感應(yīng)器為屏幕動作采集裝置，其與服務(wù)器相連接，用于采集用戶的屏幕動作信息，并傳送給服務(wù)器；
[0006]投影儀為圖像投影裝置，其與服務(wù)器相連接，用于通過投影的方式在大屏幕上播放教學(xué)課件影像；
[0007]服務(wù)器為本系統(tǒng)的核心控制計(jì)算機(jī)，其能夠采集感應(yīng)器的動作信息，并通過投影儀在大屏幕上播放教學(xué)課件影像，服務(wù)器通過串行數(shù)據(jù)接口與操作柜相連接；
[0008]操作柜包括:電源總開關(guān)、計(jì)量單元、無功補(bǔ)償單元、單相用戶電路、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路、電動機(jī)星-角啟動電路和控制檢測接口 ；其中:電源總開關(guān)為輸入電源保護(hù)開關(guān)，輸入三相電源通過電源總開關(guān)、計(jì)量單元和無功補(bǔ)償單元為單相用戶電路、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路和電動機(jī)星-角啟動電路三部分供電；
[0009]電源總開關(guān)的監(jiān)測控制信號端與控制檢測接口相連接；
[0010]計(jì)量單元為電量計(jì)量裝置，由單相電度表和三相電度表組成，其信號輸出端與控制檢測接口相連接；
[0011]無功補(bǔ)償單元為無功功率補(bǔ)償裝置，其由功率因數(shù)表、有功功率表、補(bǔ)償電容器組和補(bǔ)償控制機(jī)構(gòu)組成，其控制機(jī)構(gòu)的控制信號端與控制檢測接口相連接；[0012]單相用戶電路由單相白熾燈、單相日光燈以及相應(yīng)的控制檢測電路構(gòu)成，其控制檢測電路的控制檢測信號端與控制檢測接口相連接；
[0013]電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路由三相電機(jī)和正反轉(zhuǎn)控制檢測電路組成，其控制電路的控制信號端與控制檢測接口相連接；
[0014]電動機(jī)星-角啟動電路由三相電機(jī)和星-角起動控制檢測電路組成，其控制檢測電路的控制信號端與控制檢測接口相連接；
[0015]控制檢測接口控制檢測接口電路，其通過串行數(shù)據(jù)線，與服務(wù)器相連接，用于采集電源總開關(guān)、計(jì)量單元、無功補(bǔ)償單元、單相用戶電路、電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路和電動機(jī)星-角啟動電路的狀態(tài)信號，然后上傳給服務(wù)器，同時(shí)接收服務(wù)器的控制信號，并根據(jù)控制信號，控制采集電源總開關(guān)、無功補(bǔ)償單元、單相用戶電路、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路和電動機(jī)星-角啟動電路完成指定的動作。
[0016]所述的操作柜的正面設(shè)有顯示操作板，裝有三相電壓表、三相電流表、時(shí)間計(jì)時(shí)器、總開關(guān)操作顯示盤、無功補(bǔ)償操作顯示盤、單相用戶操作顯示盤、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)操作顯示盤、電動機(jī)星-角啟動電路操作顯示盤；其中:三相電壓表用于檢測輸入電源的三相電壓值，三相電流表用于檢測輸入電源的三相電流值，總開關(guān)操作顯示盤上裝有電源總開關(guān))的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，無功補(bǔ)償操作顯示盤上裝有無功補(bǔ)償單元的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，單相用戶操作顯示盤上裝有單相用戶電路的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，電動機(jī)正反轉(zhuǎn)操作顯示盤上裝有電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，電動機(jī)星-角啟動操作顯示盤上裝有電動機(jī)星-角啟動電路(26)的操作按鍵和狀態(tài)指示燈。
[0017]本實(shí)用新型提供的低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):
[0018]1、采用高檔型材，全新設(shè)計(jì)柜型，設(shè)計(jì)開發(fā)低壓配電系統(tǒng)仿真模擬平臺，模擬整個變電臺區(qū)配電運(yùn)行情況；
[0019]2、開發(fā)動態(tài)智能仿真低壓配電培訓(xùn)系統(tǒng)，三維視角展現(xiàn)配電臺區(qū)運(yùn)行整體概況；
[0020]3、通過互動墻面多媒體展示技術(shù)、人體動作檢測捕捉技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維空間環(huán)境中的交互操作。
[0021]4、開發(fā)低壓配電系統(tǒng)培訓(xùn)課件，實(shí)現(xiàn)低壓配電培訓(xùn)的系統(tǒng)化、制度化、規(guī)范化。
[0022]5、引入模擬屏仿真設(shè)計(jì)思路，實(shí)現(xiàn)低壓配電操作的工作票填寫、模擬演練、實(shí)際操作等過程。
[0023]本實(shí)用新型的效果如下:
[0024](I)本系統(tǒng)的成功開發(fā)，將能夠給低壓配電仿真培訓(xùn)帶來新的培訓(xùn)模式，對于實(shí)訓(xùn)室培訓(xùn)與現(xiàn)場相結(jié)合方面具有重要的意義。
[0025](2)本系統(tǒng)的開發(fā)，將給電力培訓(xùn)研究帶來新的培訓(xùn)模式。
[0026](3)可進(jìn)行推廣擴(kuò)大低壓配電從業(yè)人員的受訓(xùn)輪次，切實(shí)提高培訓(xùn)效果。
[0027]本實(shí)用新型提供的低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在新技術(shù)的應(yīng)用、培訓(xùn)模式的創(chuàng)新、學(xué)員興趣的提升等方面具有重要的意義。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型提供的低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的組成框圖。
[0029]圖2為本實(shí)用新型提供的低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)操控柜的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型提供的低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0031]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)由互動墻面I和操作柜2組成；互動墻面I包括:大屏幕、感應(yīng)器11、投影儀12和服務(wù)器13 ;其中:大屏幕為垂直設(shè)置的投影屏幕，用于播放教學(xué)課件影像；
[0032]感應(yīng)器11為屏幕動作采集裝置，其與服務(wù)器13相連接，用于采集用戶的屏幕動作信息，并傳送給服務(wù)器13;
[0033]投影儀12為圖像投影裝置，其與服務(wù)器13相連接，用于通過投影的方式在大屏幕上播放教學(xué)課件影像；
[0034]服務(wù)器13為本系統(tǒng)的核心控制計(jì)算機(jī)，其能夠采集感應(yīng)器11的動作信息，并通過投影儀12在大屏幕上播放教學(xué)課件影像，服務(wù)器13通過串行數(shù)據(jù)接口與操作柜2相連接；
[0035]操作柜2包括:電源總開關(guān)21、計(jì)量單元22、無功補(bǔ)償單元23、單相用戶電路24、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路25、電動機(jī)星-角啟動電路26和控制檢測接口 27 ;其中:電源總開關(guān)21為輸入電源保護(hù)開關(guān)，輸入三相電源通過電源總開關(guān)21、計(jì)量單元22和無功補(bǔ)償單元23為單相用戶電路24、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路25和電動機(jī)星-角啟動電路26三部分供電；
[0036]電源總開關(guān)21的監(jiān)測控制信號端與控制檢測接口 27相連接；
[0037]計(jì)量單元22為電量計(jì)量裝置，由單相電度表和三相電度表組成，其信號輸出端與控制檢測接口 27相連接；
[0038]無功補(bǔ)償單元23為無功功率補(bǔ)償裝置，其由功率因數(shù)表、有功功率表、補(bǔ)償電容器組和補(bǔ)償控制機(jī)構(gòu)組成，其控制機(jī)構(gòu)的控制信號端與控制檢測接口 27相連接；
[0039]單相用戶電路24由單相白熾燈、單相日光燈以及相應(yīng)的控制檢測電路構(gòu)成，其控制檢測電路的控制檢測信號端與控制檢測接口 27相連接；
[0040]電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路25由三相電動機(jī)和正反轉(zhuǎn)控制檢測電路組成，其控制電路的控制信號端與控制檢測接口 27相連接；
[0041]電動機(jī)星-角啟動電路26由三相電動機(jī)和星-角起動控制檢測電路組成,其控制檢測電路的控制信號端與控制檢測接口 27相連接；
[0042]控制檢測接口 27控制檢測接口電路，其通過串行數(shù)據(jù)線，與服務(wù)器13相連接，用于采集電源總開關(guān)21、計(jì)量單元22、無功補(bǔ)償單元23、單相用戶電路24、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路25和電動機(jī)星-角啟動電路26的狀態(tài)信號，然后上傳給服務(wù)器13，同時(shí)接收服務(wù)器13的控制信號，并根據(jù)控制信號，控制采集電源總開關(guān)21、無功補(bǔ)償單元23、單相用戶電路24、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路25和電動機(jī)星-角啟動電路26完成指定的動作。
[0043]如圖2所示,所述的操作柜2的正面設(shè)有顯示操作板,裝有三相電壓表、三相電流表、時(shí)間計(jì)時(shí)器、總開關(guān)操作顯示盤、無功補(bǔ)償操作顯示盤、單相用戶操作顯示盤、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)操作顯示盤、電動機(jī)星-角啟動操作顯示盤；其中:三相電壓表用于檢測輸入電源的三相電壓值，三相電流表用于檢測輸入電源的三相電流值，總開關(guān)操作顯示盤上裝有電源總開關(guān)21的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，無功補(bǔ)償操作顯示盤上裝有無功補(bǔ)償單元23的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，單相用戶操作顯示盤上裝有單相用戶電路24的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，電動機(jī)正反轉(zhuǎn)操作顯示盤上裝有電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路25的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，電動機(jī)星-角啟動操作顯示盤上裝有電動機(jī)星-角啟動電路26的操作按鍵和狀態(tài)指示燈。
[0044]本系統(tǒng)的操作過程如下:
[0045]1、學(xué)員進(jìn)行合電源總開關(guān)，觀察三相電壓表檢查電源電壓是否正常。如果電壓不正常，需檢查電源是否有故障，然后排除故障。
[0046]2、啟動電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制按鈕,檢查電動機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。如果電動機(jī)反轉(zhuǎn)運(yùn)行，需檢查三相電源的相序是否正確，如果不正確需排除故障。啟動電動機(jī)正反轉(zhuǎn)控制按鈕，如果電動機(jī)不啟動，需檢查電動機(jī)主回路三相電源是否正常，電動機(jī)輔助控制電路是否正常，需排除主回路或輔助控制電路的故障。
[0047]3、啟動電動機(jī)星-角啟動控制按鈕,檢查電動機(jī)星-角啟動是否正常。如果電動機(jī)不啟動，需檢查電動機(jī)主回路三相電源是否正常，電動機(jī)輔助控制電路是否正常，如果不正確需排除故障。如果電動機(jī)只是在星形接線狀態(tài)運(yùn)行，不轉(zhuǎn)入角形接線運(yùn)行，需檢查星-角啟動輔助控制回路是否正常，如果不正確需排除故障。
[0048]4、啟動單相用戶電路，檢查白熾燈、日光燈是否正常，如果不正確需排除故障。
[0049]5、在三相電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中和白熾燈、日光燈工作時(shí)，檢查計(jì)量單元是否正常計(jì)量用電量，如果不正確需排除計(jì)量單元故障。
[0050]6、在三相電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中還需同時(shí)檢查無功補(bǔ)償單元，檢查電容器組是否進(jìn)行無功補(bǔ)償工作，如果不進(jìn)行無功補(bǔ)償，需排除無功補(bǔ)償單元故障。
[0051]經(jīng)過以上步驟檢查、排除故障后，各個電氣單元運(yùn)行正常。關(guān)閉單相用戶電路、電動機(jī)星-角停止控制按鈕、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)停止控制按鈕，斷開電源總開關(guān)，將現(xiàn)場清理干凈，結(jié)束操作。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于：其由互動墻面（1)和操作柜（2)組成；互動墻面（1)包括：大屏幕、感應(yīng)器（11)、投影儀（12)和服務(wù)器（13);其中：大屏幕為垂直設(shè)置的投影屏幕，用于播放教學(xué)課件影像； 感應(yīng)器（11)為屏幕動作采集裝置，其與服務(wù)器（13)相連接，用于采集用戶的屏幕動作信息，并傳送給服務(wù)器（13); 投影儀（12)為圖像投影裝置，其與服務(wù)器（13)相連接，用于通過投影的方式在大屏幕上播放教學(xué)課件影像； 服務(wù)器（13)為本系統(tǒng)的核心控制計(jì)算機(jī)，其能夠采集感應(yīng)器（11)的動作信息，并通過投影儀（12)在大屏幕上播放教學(xué)課件影像，服務(wù)器（13)通過串行數(shù)據(jù)接口與操作柜（2)相連接； 操作柜（2)包括：電源總開關(guān)（21)、計(jì)量單元（22)、無功補(bǔ)償單元（23)、單相用戶電路(24)、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路（25)、電動機(jī)星-角啟動電路（26)和控制檢測接口（27);其中：電源總開關(guān)（21)為輸入電源保護(hù)開關(guān)，輸入三相電源通過電源總開關(guān)（21)、計(jì)量單元（22)和無功補(bǔ)償單元（23)為單相用戶電路（24)、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路（25)和電動機(jī)星-角啟動電路（26)三部分供電； 電源總開關(guān)（21)的監(jiān)測控制信號端與控制檢測接口（27)相連接； 計(jì)量單元（22)為電量計(jì)量裝置，由單相電度表和三相電度表組成，其信號輸出端與控制檢測接口（27)相連接； 無功補(bǔ)償單元（23)為無功功率補(bǔ)償裝置，其由功率因數(shù)表、有功功率表、補(bǔ)償電容器組和補(bǔ)償控制機(jī)構(gòu)組成，其控制機(jī)構(gòu)的控制信號端與控制檢測接口（27)相連接； 單相用戶電路（24)由單相白熾燈、單相日光燈以及相應(yīng)的控制檢測電路構(gòu)成，其控制檢測電路的控制檢測信號端與控制檢測接口（27)相連接； 電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路（25)由三相電機(jī)和正反轉(zhuǎn)控制檢測電路組成，其控制電路的控制信號端與控制檢測接口（27)相連接； 電動機(jī)星-角啟動電路（26)由三相電機(jī)和星-角起動控制檢測電路組成,其控制檢測電路的控制信號端與控制檢測接口（27)相連接； 控制檢測接口（27)控制檢測接口電路，其通過串行數(shù)據(jù)線，與服務(wù)器（13)相連接，用于采集電源總開關(guān)（21)、計(jì)量單元（22)、無功補(bǔ)償單元（23)、單相用戶電路（24)、電機(jī)正反轉(zhuǎn)電路（25 )和電動機(jī)星-角啟動電路（26 )的狀態(tài)信號，然后上傳給服務(wù)器（13 )，同時(shí)接收服務(wù)器（13)的控制信號，并根據(jù)控制信號，控制采集電源總開關(guān)（21)、無功補(bǔ)償單元（23)、單相用戶電路（24)、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路（25)和電動機(jī)星-角啟動電路（26)完成指定的動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓配電智能仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于：所述的操作柜（2)的正面設(shè)有顯示操作板，裝有三相電壓表、三相電流表、時(shí)間計(jì)時(shí)器、總開關(guān)操作顯示盤、無功補(bǔ)償操作顯示盤、單相用戶操作顯示盤、電動機(jī)正反轉(zhuǎn)操作顯示盤、電動機(jī)星-角啟動電路操作顯示盤；其中：三相電壓表用于檢測輸入電源的三相電壓值，三相電流表用于檢測輸入電源的三相電流值，總開關(guān)操作顯示盤上裝有電源總開關(guān)（21)的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，無功補(bǔ)償操作顯示盤上裝有無功補(bǔ)償單元（23)的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，單相用戶操作顯示盤上裝有單相用戶電路（24)的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，電動機(jī)正反轉(zhuǎn)操作顯示盤上裝有電動機(jī)正反轉(zhuǎn)電路（25)的操作按鍵和狀態(tài)指示燈，電動機(jī)星-角啟動操作顯示盤上裝有電動機(jī)星-角啟動電路（26)的操作按鍵和狀態(tài)指示燈。
【文檔編號】G09B23/18GK203573543SQ201320750039
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】李濤, 張淳, 曲宏潤, 支長義, 王占清, 劉潔, 湯向偉, 柴書峰, 閆明春, 牛萬里, 丁曉峰, 侯評委 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司