[发明专利]一种断路器操作机构仿真培训系统及方法

说明书

本发明公开了一种断路器操作机构仿真培训系统及方法，所述系统包括业务层模块，用于根据数字孪生技术和三维建模技术构建断路器操作机构三维模型和断路器操作机构功能模型；应用层模块，与业务层模块相连接，用于根据所述断路器操作机构三维模型和断路器操作机构功能模型制作断路器操作机构仿真培训案例以及对培训资源进行管理；本发明通过对断路器操作机构的外观结构进行三维建模，对其工作过程进行功能建模，通过仿真交互和三维培训仿真设计，实现了断路器操作机构的外观辨识、工作原理学习、正常操作维护等业务领域的全面培训，提升了培训效率和质量。

技术领域

本发明涉及一种断路器操作机构仿真培训系统及方法，属于电力设备仿真培训技术领域。

背景技术

在电力系统中，高压断路器不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电源，在系统发生故障时还可通过继电保护装置控制进而切断过负荷电流和短路电流。高压断路器主要由操作机构、传动部分、开断部分、绝缘部分和基座组成，其中操作机构对高压断路器可靠动作具有决定性作用。据统计，绝大多数断路器故障是由断路器操作机构故障引起的。因此，掌握正确的断路器操作机构使用方法具有重要意义。

目前针对断路器操作机构的培训仍以理论讲解为主、实操培训和仿真模型培训为辅。现有培训手段方法单一、效率较低，无法对断路器操作机构的外观结构、功能原理、操作要领进行整体全面的培训，培训效果有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种断路器操作机构仿真培训系统及方法，对断路器操作机构的外观结构进行三维建模，对其工作过程进行功能建模，通过仿真交互和三维培训仿真设计，实现了断路器操作机构的外观辨识、工作原理学习、正常操作维护等业务领域的全面培训，提升了培训效率和质量。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种断路器操作机构仿真培训系统，包括：

业务层模块，用于根据数字孪生技术和三维建模技术构建断路器操作机构三维模型和断路器操作机构功能模型；

应用层模块，与业务层模块相连接，用于根据所述断路器操作机构三维模型和断路器操作机构功能模型制作断路器操作机构仿真培训案例以及对培训资源进行管理。

进一步的，所述业务层模块包括机构外观模块、机构原理模块、设备操作模块、和流程展示模块，其中：

所述机构外观模块用于根据预先获取的断路器操作机构的照片资料、规格说明、现场量测情况，借助三维建模工具建立操作机构三维模型；

所述机构原理模块用于根据断路器操作机构工作过程建立断路器操作机构功能模型，其中，所述断路器操作机构功能模型包括电源模型、远方就地切换模型、储能控制模型、分合闸模型、基础控件操作模型和异常设置模型；

所述设备操作模块用于对断路器操作机构所支持的操作进行归类整合，总结成相对独立的操作步骤；

所述流程展示模块用于将断路器操作机构相关的倒闸操作、运维过程提炼成一系列有先后关系的操作流程，并可对操作流程中的任一步骤增加个性化提示信息。

进一步的，所述应用层模块包括仿真培训模块、仿真练习模块、测评考核模块及培训管理模块，其中：

所述仿真培训模块包括对制作好的培训资源进行浏览学习；

所述仿真练习模块包括对断路器操作机构进行模拟操作，对学员的操作进行监督指导；

所述测评考核模块用于学员仿真考核及对仿真考核结果进行查看和管理；所述培训管理模块用于仿真系统中的培训资源管理、人员权限管理。