一种虚实结合的开关柜检修培训系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种虚实结合的开关柜检修培训系统及方法，该系统包括虚拟培训系统、实物培训系统和中央控制系统；虚拟培训系统包括多媒体系统和效果模拟设备；实物培训系统开关柜设备和培训操作设备，所述培训操作设备设有与所述开关柜设备中各控制部件连接的操作件，所述操作件连接有传感器；所述中央控制系统包括依次电信号连接的信号采集系统、处理器和信号传输系统。由于本发明系统中所用虚拟的培训系统无任何危险，实物培训系统也可多次操作，所以学员可以不厌其烦地反复练习，直至掌握操作技能为止。此外通过情景化的教学培训环境、人机交互式的模拟事故效果体验，大大增强培训效果。
【专利说明】一种虚实结合的开关柜检修培训系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及开关柜的检修培训，具体地指一种虚实结合的开关柜检修培训系统及方法，具体地说，涉及一种将传统高压开关柜培训的思路与虚拟现实技术相结合，从而用虚拟培训系统加实物培训系统进行真实培训的方法。
【背景技术】
[0002]高压开关柜作为配网末端设备，被广泛应用于变电站及配电室，因其数量庞大，其稳定性直接影响着供电可靠性，为保障电力系统安全可靠运行，尽量减少事故停电时间，所以开关柜安全稳定运行和检修维护工作就显得尤为重要。
[0003]目前，我国大部分地区对于开关柜培训多采用熟练工带徒弟及视频等方式进行，而且柜体基本上处于停电状态进行培训，对于开关柜带电作业培训基本不涉及到，这就造成培训效果达不到预期的效果，同时针对不同电压等级的开关柜体培训方式单一，不能有效的使培训学员体会到为何要这样操作，从而不能增加技能熟练度。部分地区采用体验式培训，通过声、光、烟等效果模拟事故现象来培训，一定程度上提高了培训质量，但是存在缺陷就是无法真实还原事故产生时的现象，从而不能提高对于误操作产生警觉性的目的。
【发明内容】
[0004]本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种虚实结合的开关柜检修培训系统及方法，该系统能够使学员在虚实结合的培训系统里全身心的投入到训练模式中去，有利于学员的技能训练。
[0005]实现本发明目的采用的技术方案是一种虚实结合的开关柜检修培训系统，该系统包括虚拟培训系统、实物培训系统和中央控制系统；
[0006]所述虚拟培训系统包括多媒体系统和效果模拟设备；
[0007]所述实物培训系统开关柜设备和培训操作设备，所述培训操作设备设有与所述开关柜设备中各控制部件对应的操作件；
[0008]所述中央控制系统包括依次电信号连接的信号采集系统、处理器和信号传输系统，所述信号采集系统用于采集所述操作件的信息，所述信号传输系统分别与所述多媒体系统和效果模拟设备连接。
[0009]在上述技术方案中，所述开关柜两侧的外壳采用透明材料制作而成。
[0010]此外，本发明还提供一种使用上述虚实结合的开关柜检修培训系统进行培训的方法，该方法包括以下步骤:
[0011](1)开启中央控制系统、虚拟培训系统和实物培训系统；
[0012](2)培训学员利用培训操作设备进行开关柜项目操作，信号采集系统检测不同操作的信号；
[0013](3)处理器处理信号采集系统采集传感器检测到的信号，并发送到信号传输系统，信号传输系统将处理后的信号传输至虚拟培训系统；
[0014](4)虚拟培训系统根据处理后的信号输出与操作所对应的模拟效果。
[0015]由于本发明系统中所用虚拟的培训系统无任何危险，实物培训系统也可多次操作，所以学员可以不厌其烦地反复练习，直至掌握操作技能为止。此外通过情景化的教学培训环境、人机交互式的模拟事故效果体验，大大增强培训效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明虚实结合的开关柜检修培训系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
[0018]如图1所示，本发明虚实结合的开关柜检修培训系统包括实物培训系统、中央控制系统和虚拟培训系统，其中，
[0019]实物培训系统开关柜设备和培训操作设备，培训操作设备设有与开关柜设备中各控制部件对应的操作件，操作件包括绝缘手套、接地线、验电笔等常规操作开关柜设备的部件。使用培训操作设备进行培训操作时，操作相应的操作件，即表示操作对应开关柜设备中各控制部件，针对不同的培训需求及项目，可以通过培训操作设备进行选择。
[0020]中央控制系统包括次电信号连接的信号采集系统、处理器和信号传输系统，信号采集系统与传感器连接，处理器与显示器连接。信号采集系统用于采集操作件的信息，当培训学员适用操作件进行培训时，信号采集系统就采集该操作件的信号，例如，哪些操作件在工作，以及工作状态等，这些信号均被信号采集系统所采集。信号采集系统采集这些信号均为工业领域的信号采集方式，此处再赘述。采集的信号传输至处理器，处理器进行信号处理后传到信号传输系统。
[0021]虚拟培训系统包括多媒体系统和效果模拟设备，多媒体系统综合采用文字、声音、图像、视频和动漫的表现形式，详细讲解开关柜基础知识、安规要求、正确操作流程、典型事故案例及相关内容；所述效果模拟设备产生电弧放电、开关爆炸、开关跳闸、柜门冲开、声光报警、语言提示，并产生多种强烈的风险体感效果。多媒体系统和效果模拟设备分别与信号传输系统连接，接收信号传输系统传来的信号，做出相应的反应。
[0022]通过上述虚实结合的开关柜检修培训系统进行培训的方法具体包括以下步骤:
[0023](1)教学人员开启中央控制系统1、虚拟培训系统5和实物培训系统8，然后根据教学内容需求，对通过输入输出装置进行培训项目选择。处理器接收到输入输出装置的选择信息后传输至显示器进行显示。
[0024](2)培训学员根据显示的培训项目，利用培训操作设备进行开关柜项目操作，传感器检测不同操作的信号。
[0025](3)信号采集系统采集传感器检测到的信号，并传输至处理器，处理器对检测的信号处理后发送到信号传输系统，信号传输系统将处理后的信号传输至虚拟培训系统；
[0026](4)虚拟培训系统根据处理后的信号输出不同的模拟效果，对于培训中的错误操作，虚拟培训系统中的效果模拟设备会根据信号进行不同效果的模拟输出。此外，多媒体系统也会根据培训学员在培训操作设备选择相关培训项目，对应显示培训项目的安规要求、正确操作流程等相关内容。
[0027]作为本发明的一种优选实施方式，开关柜两侧的外壳采用透明材料制作而成，可透过壳体观看开关柜的内部组成，便于观看开关柜内部结构及设备的动作过程。
[0028]利用上述培训方法，虚拟实现了开关柜培训现场，使学员切身体会开关柜培训的技能要求，同时反馈误操作带来的危险性及后果效果，可大大提高技能熟练度及降低由于误操作意识不足而导致事故发生的几率。
[0029]本发明已经进行详细的说明，并给出实施例的设计装置结构。应理解为以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明。本说明书和附图应被认为是说明性的含义，而不是限制性的意义。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种虚实结合的开关柜检修培训系统，其特征在于:包括虚拟培训系统、实物培训系统和中央控制系统； 所述虚拟培训系统包括多媒体系统和效果模拟设备； 所述实物培训系统开关柜设备和培训操作设备，所述培训操作设备设有与所述开关柜设备中各控制部件对应的操作件； 所述中央控制系统包括依次电信号连接的信号采集系统、处理器和信号传输系统，所述信号采集系统用于采集所述操作件的信息，所述信号传输系统分别与所述多媒体系统和效果模拟设备连接。
2.根据权利要求1所述虚实结合的开关柜检修培训系统，其特征在于:所述开关柜两侧的外壳采用透明材料制作而成。
3.一种使用权利要求1所述虚实结合的开关柜检修培训系统进行培训的方法，其特征在于包括以下步骤: (1)开启中央控制系统、虚拟培训系统和实物培训系统； (2)培训学员利用培训操作设备进行开关柜项目操作，信号采集系统检测不同操作的信号; (3)处理器处理信号采集系统采集传感器检测到的信号，并发送到信号传输系统，信号传输系统将处理后的信号传输至虚拟培训系统； (4)虚拟培训系统根据处理后的信号输出与操作所对应的模拟效果。
4.根据权利要求3所述培训的方法，其特征在于:所述多媒体系统综合采用文字、声音、图像、视频和动漫的表现形式，详细讲解开关柜基础知识、安规要求、正确操作流程、典型事故案例及相关内容；所述效果模拟设备产生电弧放电、开关爆炸、开关跳闸、柜门冲开、声光报警、语言提示，并产生多种强烈的风险体感效果。
【文档编号】G09B9/00GK104464428SQ201410645717
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】刘玲, 雷丽萍, 孙凯, 孙建, 刘青锋, 徐琛, 田丁, 张巍, 张秋实, 姜辉 申请人:国家电网公司, 国网山西省电力公司晋中供电公司, 武汉科迪奥电力科技有限公司