專利名稱：變壓器繞組變形試驗三維仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種仿真系統(tǒng)，尤其涉及一種用于變壓器繞組變形試驗的、包括有訓練、考核、幫助等內(nèi)容的信息化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
繞組作為變壓器本體的重要組成部分，其運行狀態(tài)直接影響變壓器運行的安全性。作為了解和掌握變壓器內(nèi)部繞組性能參數(shù)和運行狀態(tài)的重要方法，變壓器繞組變形試驗是變壓器預防性試驗和交接試驗中的一個重要試驗項目。為了減少試驗過程中由于操作不規(guī)范、不熟練造成人身和設(shè)備安全傷害，同時保障試驗過程和結(jié)果的準確性，必須按照作業(yè)規(guī)程和作業(yè)指導書大力推廣變壓器繞組變形試驗的規(guī)范化和標準化作業(yè)。但是，由于相關(guān)規(guī)程和作業(yè)指導書只是將作業(yè)要求和規(guī)范簡單的以文字表示，信息不直觀、不形象，而利用真實設(shè)備進行實際操作訓練存在場地、安全和經(jīng)費問題，難以靈活便捷地開展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種變壓器繞組變形試驗三維仿真系統(tǒng)，以解決試驗作業(yè)規(guī)程及指導書不直觀，而實際操作訓練又不安全的問題。為實現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計的一種變壓器繞組變形試驗三維仿真系統(tǒng)，包括用于三維模型的圖形圖像實時渲染和人機交互的仿真平臺層、用于變壓器繞組變形試驗過程的邏輯控制，同時包含試驗操作過程所需要的參數(shù)數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層和用于系統(tǒng)所需的各項模擬操作和操作幫助的應(yīng)用層，所述的仿真平臺層連接仿真邏輯 /數(shù)據(jù)層，所述的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層連接應(yīng)用層。進一步地，所述應(yīng)用層包括試驗操作訓練模塊、試驗操作考核模塊、操作幫助模塊和用戶管理模塊；所述用戶管理模塊分別與試驗操作訓練模塊和試驗操作考核模塊連接， 所述試驗操作訓練模塊和試驗操作考核模塊連接分別與操作幫助模塊相連接。再進一步地，所述試驗操作訓練模塊用于訓練模式下的變壓器繞組變形試驗的模擬操作；所述試驗操作考核模塊用于三維虛擬試驗場景中的自由操作，以及用戶操作過程的記錄功能和輔助評判；所述操作幫助模塊用于介紹試驗原理、試驗步驟、試驗規(guī)程和指導書、試驗結(jié)果分析方法、原理及工具；所述用戶管理模塊用于設(shè)置功能權(quán)限和用戶權(quán)限。變壓器繞組變形試驗必須按照作業(yè)規(guī)程和作業(yè)指導書標準化作業(yè)，本發(fā)明提供的一種變壓器繞組變形試驗三維仿真系統(tǒng)，將變壓器繞組變形試驗場景和試驗過程以計算機仿真的形式實現(xiàn)，軟件場景具有三維顯示和自由漫游功能，用戶可以在虛擬場景中自由瀏覽和觀察。根據(jù)用戶的操作行為，系統(tǒng)實時動態(tài)調(diào)整設(shè)備和儀器的狀態(tài)顯示，并且對用戶的操作行為進行監(jiān)控。引導用戶按照作業(yè)指導書的操作流程和要求完成試驗操作。考核模式下系統(tǒng)能對用戶的操作過程進行記錄和輔助評判。操作幫助模塊幫助用戶掌握試驗原理、 試驗步驟、試驗規(guī)程和指導書、試驗結(jié)果分析方法和原理及工具。該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點1、首次將三維交互仿真技術(shù)引入到變壓器試驗操作技能的和訓練過程中，解決了因場地、安全和經(jīng)費因素造成變壓器試驗實操訓練難以開展的問題。2、充分利用計算機功能和特點，智能控制和評判用戶的操作行為，方便驗證用戶操作過程的規(guī)范性和正確性，解決了傳統(tǒng)手段難以達到訓練過程標準化和規(guī)范化的問題。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明的操作流程圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明如圖1所示的變壓器繞組變形試驗三維仿真系統(tǒng)，包括用于三維模型的圖形圖像實時渲染和人機交互的仿真平臺層、用于變壓器繞組變形試驗過程的邏輯控制，同時包含試驗操作過程所需要的參數(shù)數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層和用于系統(tǒng)所需的各項模擬操作和操作幫助的應(yīng)用層，仿真平臺層連接仿真邏輯/數(shù)據(jù)層，仿真邏輯/數(shù)據(jù)層連接應(yīng)用層。應(yīng)用層包括試驗操作訓練模塊、試驗操作考核模塊、操作幫助模塊和用戶管理模塊；用戶管理模塊分別與試驗操作訓練模塊和試驗操作考核模塊連接，試驗操作訓練模塊和試驗操作考核模塊連接分別與操作幫助模塊相連接。應(yīng)用層用于系統(tǒng)所需的各項模擬操作和操作幫助，包括試驗儀器選擇、試驗接線、 試驗過程和試驗結(jié)果與結(jié)論確定。其中試驗操作訓練模塊用于訓練模式下的變壓器繞組變形試驗的模擬操作；試驗操作考核模塊用于三維虛擬試驗場景中的自由操作，以及用戶操作過程的記錄功能和輔助評判；操作幫助模塊用于介紹試驗原理、試驗步驟、試驗規(guī)程和指導書、試驗結(jié)果分析方法、原理及工具；用戶管理模塊用于設(shè)置功能權(quán)限和用戶權(quán)限。變壓器繞組變形試驗三維仿真培訓系統(tǒng)還能夠提供用戶安全設(shè)置、編輯和管理功能，以及提供標準擴展接口，為擴展系統(tǒng)功能提供基礎(chǔ)。如圖2所示的操作流程，開始運行變壓器繞組變形試驗三維仿真培訓系統(tǒng)。用戶輸入賬號和密碼，登錄成功后選擇進入訓練模式或者考核模式。繼而出現(xiàn)三維操作界面，其中包括任務(wù)菜單、地圖菜單、設(shè)置菜單以及幫助文檔等等。點選任務(wù)菜單，可在N項變壓器繞組變形試驗中任選其一，雙擊確認。下一步進入地圖菜單選擇試驗地址。然后回到三維操作界面開始試驗。在訓練模式下的試驗過程中，具有文字和語音提示，可以引導用戶按照作業(yè)指導書的操作流程和要求完成試驗操作；而考核模式下系統(tǒng)能對用戶的操作過程進行記錄，實現(xiàn)模擬操作過程的輔助評判功能。虛擬試驗操作完畢后，查看、分析試驗結(jié)果。以上實施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對本發(fā)明保護范圍的限制。所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)歸屬于本發(fā)明的保護范疇之內(nèi)，由權(quán)利要求范圍所限定。
權(quán)利要求
1.一種變壓器繞組變形試驗三維仿真系統(tǒng)，其特征在于包括用于三維模型的圖形圖像實時渲染和人機交互的仿真平臺層、用于變壓器繞組變形試驗過程的邏輯控制，同時包含試驗操作過程所需要的參數(shù)數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層和用于系統(tǒng)所需的各項模擬操作和操作幫助的應(yīng)用層，所述的仿真平臺層連接仿真邏輯/數(shù)據(jù)層，所述的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層連接應(yīng)用層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器繞組變形試驗三維仿真系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)用層包括試驗操作訓練模塊、試驗操作考核模塊、操作幫助模塊和用戶管理模塊；所述用戶管理模塊分別與試驗操作訓練模塊和試驗操作考核模塊連接，所述試驗操作訓練模塊和試驗操作考核模塊連接分別與操作幫助模塊相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器繞組變形試驗三維仿真系統(tǒng)，其特征在于所述試驗操作訓練模塊用于訓練模式下的變壓器繞組變形試驗的模擬操作；所述試驗操作考核模塊用于三維虛擬試驗場景中的自由操作，以及用戶操作過程的記錄功能和輔助評判；所述操作幫助模塊用于介紹試驗原理、試驗步驟、試驗規(guī)程和指導書、試驗結(jié)果分析方法、原理及工具；所述用戶管理模塊用于設(shè)置功能權(quán)限和用戶權(quán)限。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變壓器繞組變形試驗三維仿真系統(tǒng)，包括用于三維模型的圖形圖像實時渲染和人機交互的仿真平臺層、用于變壓器繞組變形試驗過程的邏輯控制，同時包含試驗操作過程所需要的參數(shù)數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層和用于系統(tǒng)所需的各項模擬操作和操作幫助的應(yīng)用層，仿真平臺層連接仿真邏輯/數(shù)據(jù)層，仿真邏輯/數(shù)據(jù)層連接應(yīng)用層。本發(fā)明克服了試驗作業(yè)規(guī)程及指導書不直觀，而實際操作訓練又不安全的問題，能夠智能控制和評判用戶的操作行為，方便驗證用戶操作過程的規(guī)范性和正確性，具有自動化程度高、操作方便以及節(jié)約用戶試驗經(jīng)費的優(yōu)點。
文檔編號G09B19/00GK102262827SQ20111022677
公開日2011年11月30日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者嚴昱, 劉艷, 廖志鵬, 肖亮嘉, 袁娟, 鐘國平, 韓桂芹 申請人:廣東威恒輸變電工程有限公司