公配变模拟系统的制作方法

本实用新型涉及电力教学培训技术领域，具体涉及一种公配变模拟系统。

背景技术：

随着国家全力推进智能电网建设步伐加快，培养大批用电信息采集、有序用电管理、用电营业等专业的技术人员以及迅速提高现有人员的技术水平成为一个现实的需要。学校或培训机构只能通过组织参观的方式进行集中学习，这种方式很难直观形象地了解公变用户用电信息采集系统的构成以及各种功能的实现方法，另外，运行中的信息采集系统又是实时性、可靠性要求很高的系统，故不能在运行系统中进行故障排查和各种操作训练，更不能进行设备安装调试等试验。另一方面，在现行体制下电力系统中的负荷管理、线损管理、营销管理等业务分别由计划、调度、营销等不同部门管理，数据采集和管理分散，因此，根本无法通过参观的方式培养出合格的工作人员。目前是通过公配变模拟系统进行仿真操作，但是现有的系统中对仿真操作者的保护并未做好，大多数是通过老师的陪同下进行的，增加了老师的工作难度，且限制了学生的仿真操作次数。

申请号为201320567074.4的实用新型提供公变用户用电信息采集模拟系统，包括计算机、交换机、公变计量模拟柜、公变功率源柜以及主站服务器，所述公变计量模拟柜包括柜体、设于柜体内的公变干路电能表、公变支路电能表以及公变负荷控制管理终端，所述公变功率源柜内设有通过相应的公变故障模拟模块与对应所述公变干路电能表和对应所述公变支路电能表连接的公变虚负荷电源；所述计算机通过所述交换机与各虚负荷电源以及各故障模拟模块控制连接。该专利对仿真操作者的监控力度不足，在安全上满足不了大规模连续仿真要求，且无法满足一对一监控、指导操作，学习效率较低。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问题是提供一种公配变模拟系统，由工控机控制的虚负荷电源驱动各电能表进行显示，可以进行公变用户用电信息的直观呈现，且通过移动式终端设备，实现对操作者的教学以及安全监管作用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种公配变模拟系统，包括模拟场景、控制中心和移动式终端，所述模拟场景内设置若干个电表、虚负荷电源、故障模拟器、通讯转发器、仿真集中器，所述控制中心包括工控机，所述移动式终端包括脉搏监测模块和视频对话模块，所述视频对话模块包括设置在安全帽前端的摄像头和侧面的耳机，所述若干个电表、仿真集中器、控制中心依次连接，所述若干个电表、故障模拟器、虚负荷电源、通讯转发器、控制中心依次连接。

进一步的，所述若干个电表包括若干个单相用户表和若干个三相用户表。

进一步的，所述摄像头通过可旋转底座设置在所述安全帽前端，所述摄像头采用红外摄像头。

进一步的，所述脉搏监测模块包括可穿戴式手环，所述手环对应手腕测脉搏点设置脉搏传感器，所述手环上还设置控制单元和通信单元，所述脉搏传感器、控制单元、通信单元、控制中心依次连接。

进一步的，所述手环上设置固定贴，所述固定贴对应手腕设置粘接层。

本实用新型提供了一种公配变模拟系统，模拟场景实训室四周使用装修材料，搭建公配变台区的安装运行环境，布置建筑物和自然环境的相关图片，装修风格凸显立体感和层次感。用户场景模拟，搭建一个学校场景、小型医院场景或小工厂的场景模拟三相用户，搭建一个小型村庄居民住宅场景模拟单相用户，在培训人员实训时体现身临其境的感觉。实训室场景的布置和公变台区安装形式与现场保持一致，让培训人员深刻了解公变台区的安装环境和组网形式。若干个电表通过采集器采集信息后与仿真集中器通过载波方式通讯，集中器通过GPRS或以太网（光纤）与控制中心连接。系统通过虚负荷电源为各个电表、采集终端提供运行负荷，通过故障模拟器实现计量线路和通讯线路故障的模拟。故障模拟部分可以实现各表计计量回路常见的电压错线序、电压断线、电流开路、电流短路等常见故障。可以模拟表计与终端485通讯故障，可以模拟三相仿真智能电能表内部计量故障，包括电压、电流采集与显示故障。移动式终端为佩戴式的监测装置，通过脉搏监测模块对仿真操作者的心跳频率进行监测，再与视频对话模块相互配合，可以随时了解到操作者的心理状态，针对操作者操作时可以时时指挥，在其紧张时心跳加速，可以及时疏导，避免紧张情况下误操作的发生，保证安全。该辅导方式大大减轻了老师的压力，也能够增加操作者的仿真次数，对人才的培养更加迅速。

本实用新型通过由工控机控制的虚负荷电源驱动各电能表进行显示，可以进行公变用户用电信息的直观呈现，包括总表、分表关系，损耗计算，多种通讯方式的现场教学，通讯故障，电流大小，相角大小，接线故障，主站服务器的负荷管理、线损管理、营销管理培训等等，虚负荷电源的电压很低，很好地解决了现有技术中存在的通过参观无法有效教学且存在安全隐患的问题。且移动式终端针对操作者操作时可以时时指挥，在其紧张时心跳加速，可以及时疏导，避免紧张情况下误操作的发生，保证安全。该辅导方式大大减轻了老师的压力，也能够增加操作者的仿真次数，对人才的培养更加迅速。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型公配变模拟系统的系统结构图；

图2是本实用新型脉搏监测模块的系统结构图；

图3是本实用新型脉搏监测模块的结构示意图；

图4是本实用新型视频对话模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1至图4对本实用新型技术方案进一步展示，具体实施方式如下：

实施例一

如图1至图4所示：本实施例提供了一种公配变模拟系统，包括模拟场景、控制中心1和移动式终端，所述模拟场景内设置若干个电表8、虚负荷电源3、故障模拟器5、通讯转发器2、仿真集中器4，所述控制中心1包括工控机，所述移动式终端包括脉搏监测模块和视频对话模块，所述视频对话模块包括设置在安全帽17前端的摄像头15和侧面的耳机18，所述若干个电表8、仿真集中器4、控制中心1依次连接，所述若干个电表8、故障模拟器5、虚负荷电源3、通讯转发器2、控制中心1依次连接。

模拟场景实训室四周使用装修材料，搭建公配变台区的安装运行环境，布置建筑物和自然环境的相关图片，装修风格凸显立体感和层次感。用户场景模拟，搭建一个学校场景、小型医院场景或小工厂的场景模拟三相用户，搭建一个小型村庄居民住宅场景模拟单相用户，在培训人员实训时体现身临其境的感觉。实训室场景的布置和公变台区安装形式与现场保持一致，让培训人员深刻了解公变台区的安装环境和组网形式。若干个电表与仿真集中器通过载波方式通讯，集中器通过GPRS或以太网（光纤）与控制中心连接。系统通过虚负荷电源为各个电表、采集终端提供运行负荷，通过故障模拟器实现计量线路和通讯线路故障的模拟。故障模拟部分可以实现各表计计量回路常见的电压错线序、电压断线、电流开路、电流短路等常见故障。可以模拟表计与终端485通讯故障，可以模拟三相仿真智能电能表内部计量故障，包括电压、电流采集与显示故障。移动式终端为佩戴式的监测装置，通过脉搏监测模块对仿真操作者的心跳频率进行监测，再与视频对话模块相互配合，可以随时了解到操作者的心理状态，针对操作者操作时可以时时指挥，在其紧张时心跳加速，可以及时疏导，避免紧张情况下误操作的发生，保证安全。该辅导方式大大减轻了老师的压力，也能够增加操作者的仿真次数，对人才的培养更加迅速。

所述若干个电表8包括若干个单相用户表6和若干个三相用户表7。其模拟不同计量方式公配变用户，可设置单相用户表来代替220V电压用户以及三相用户表代替医院、工厂等处用户。

实施例二

如图4所示：其与实施例一的不同之处在于：所述摄像头15通过可旋转底座16设置在所述安全帽17前端，所述摄像头15采用红外摄像头。采用红外摄像头可以保证在光线较暗情况下的清晰度，保证视频监测的清晰完整性，摄像头通过旋转底座设置，老师在控制中心可通过操作台来对摄像头的拍摄角度进行更改，更好的对操作者的操作进行观察，来进行对应的指导以及提醒。

实施例三

如图2和图3所示：其与实施例二的不同之处在于：所述脉搏监测模块包括可穿戴式手环12，所述手环12对应手腕测脉搏点设置脉搏传感器9，所述手环12上还设置控制单元10和通信单元11，所述脉搏传感器9、控制单元10、通信单元11、控制中心1依次连接。通过穿戴式手环将脉搏传感器固定在手腕的脉搏监测处。实现对操作者脉搏的监测。脉搏传感器可采用压电感应片，与控制单元连接，实现对脉搏监测，通信单元将监测到的脉搏信息发送至控制中心。

所述手环12上设置固定贴13，所述固定贴13对应手腕设置粘接层14，为了实现对脉搏的监测，手环不能在手腕上转动，否则会影响监测的效果，尽管可以采用弹性的手环来固定，但是为了保险起见，在手环上设置固定贴，通过粘接层与固定带的配合将手环固定在手腕上。避免传感器与脉搏监测点错开，影响监测效果。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。