一、建设目标
1、实现高精度、装配级设备模型三维仿真
设备结构自由拆解,部件作用、原理、装配关系一目了然。
2、实现标准化作业技能培训数字化、智能化
大幅减轻教练员亲自示范的教学负担。
大幅减轻对师资、培训场地、实际设备的依赖。
大幅提升岗位技能培训的规范化水平。
3、实现故障设置与诊断数字化、可视化
一次设备、保护、自动装置内部故障任意设置。
有效提升学员故障分析、诊断能力。
4、实现“实操技能”传承数字化,“实操教练” 数字化
众多专家知识、技能可无限积累,形成社会永恒财富。
通过不断积累、修正、完善,技能传承将越加规范、完整。
二、产品系列
1、变电设备检修过程三维仿真系统
广大电力企业一线人员的现场作业技能直接关系到设备检修、调试的质量,也间接关系到电网的安全运行,每年发生的事故当中,相当一部分是由设备检修、调试不当而引起的,如何全面提升现场施工人员的技能,确保设备检修、调试的质量是每个企业面临的重要课题;标准化作业作为提高作业质量、规范作业工序的重要方法,得到了广大企业的重视和推行,但因为缺乏有效的培训和考核手段, 一直无法取得理想的效果。
本系统采用虚拟交互技术,结合装配级变电设备三维模型,对变电设备检修现场作业的全过程,按照标准化作业要求的工艺工序进行仿真模拟,并以示范教学、自我训练、量化考核三种方式,实现了对变电设备标准化检修技能的交互式仿真培训。它为传统的理论教学+实操培训模式,提供了一套数字化、可视化的辅助培训工具,不仅可用于培训中心实操前的模拟仿真培训,也可用于基层班组专业人员,在工作业余时间进行技能的自我练习。
主要功能如下:
1)基于变压器、断路器等变电设备的装配级三维模型,对设备的内部结构、工作原理,进行可视化讲解,并提供设备结构自由拆解等功能,可使学员快速、深入掌握设备运维检修的基础知识。
2)实现变电设备标准化检修技能的示范化教学,以三维动画的形式,展示每一作业工序的操作过程、工器具使用、工艺要求、危险点和预防控制措施。和传统的实操教学模式相比,技能传授更规范、更全面、更高效。
3)系统提供自我训练模式,学员可在三维仿真环境,模拟进行变电设备的运维检修工作,全面熟悉、掌握变电设备检修的工序工艺以及工器具的使用,无需借助实际培训设备,学员即可进行岗位技能的自我训练。
4)系统内置专家知识库以及智能引擎,可对变电设备检修人员的标准化作业能力实现自动量化考核,无需人工参与,这种考核模式不仅高效、快捷,也具有较好的客观性,可有效提升考核效率、减轻教员的工作负担。
2、变电设备高压试验过程三维仿真培训系统
电力设备高压试验工作中普遍存在的操作安全意识差、试验数据准确率低、数据分析能力低等问题,经常导致“过度检修、检修不足”,对电网安全运行构成了严重威胁,高压试验技能培训, 一直采用设备实操和图文理论讲解等形式进行,长期存在设备结构原理、故障机理讲解困难,学员很难深入掌握内部故障与各种现象、特征参数之间的关系;标准化试验技能培训困难,试验数据准确率低,试验结果的真实性、试验过程的安全性很难得到有效保障;学员的故障分析能力培训缺乏有效手段,现有的被试设备故障设置困难,学员很难获得故障的特征参数。
系统采用虚拟交互技术,结合装配级变电设备三维模型和专家知识库,展示设备内部结构、缺陷故障机理,对变电设备高压试验现场作业的全过程,按照标准化作业要求的工艺工序进行仿真模拟,实现高压试验标准化作业技能的示范化教学;同时提供试验仪器仪表操作过程仿真和交互式故障诊断过程仿真,可大大提升学员仪器使用能力和设备故障诊断能力。该系统不仅可用于培训中心实操前的模拟仿真培训,也可用于基层班组专业人员,在工作业余时间,进行技能的自我训练。
主要功能如下:
1)实现高压试验标准化作业技能的示范化教学。以三维动画的形式,展示每一试验工序的操作过程、仪器仪表使用、工艺要求、危险点和预防控制措施。和传统的实操教学模式相比,技能传授更规范、更全面、更高效。
2)实现高压试验仪器、仪表交互式操作过程仿真,仿真的对象包括变压器变比测试仪、介损测试仪、功率分析仪、局放测试仪、绕组变形测试仪等,可有效满足学员对各种仪器仪表使用方法学习的需要,以及批量学员同时进行高压试验技能训练的需要。
3)实现故障设置、故障诊断过程仿真。系统可任意设置各种故障,如匝间短路、绕组变形、绝缘损坏等等,学员通过三维交互式模拟操作,可从仿真的仪器仪表,正确获取被试设备的状态参数,并可根据获得的试验数据,对设备进行故障诊断。
4)系统提供量化考试功能,教员可在线设置任意故障,学员可同时在三维场景进行模拟实操,互不影响,实操考试结束,自动量化打分,实现高压试验专业技能模拟实操考试的数字化、智能化。
3、输电/配电线路带电作业过程三维仿真培训系统带电作业是减少停电次数、提高供电可靠性的重要技术手段,有着明显区别于传统停电作业的特点:作业面存在带电部位,导致带电作业对作业步骤和操作手法的要求非常严格,作业人员的操作、移位等肢体动作都要规范、正确,不仅需要注意到面前的作业点,上下前后左右的带电距离都要全面控制。带电作业的这些特点决定了严格执行标准化作业的必要性,也对作业人员实操技能水平提出了更高的要求,作业过程中稍有不慎,都将造成电力安全事故。
本系统借助三维虚拟现实技术,将输配电带电作业过程中涉及的工序、工艺及危险点进行全方位、多角度、全细节的展示,形象、直观展现每一动作。系统提供示范教学、自我训练、量化考核三种应用方式,学员在示范教学模式下,可完整观看一带电作业任务执行全过程的三维虚拟仿真,它为传统的理论教学+实操培训模式,提供了一套数字化、可视化的辅助培训工具,不仅可用于培训中心实操前的模拟仿真培训,也可用于基层班组专业人员,在工作业余时间进行技能的自我训练。
主要功能如下:
1)基于典型场景、输配网设备三维模型及技术动作的三维仿真,学员可形象、直观、快速学习输配电线路结构以及带电作业工序工艺、危险点及预防措施。
2)输配电带电标准化作业过程全方位、三维实景仿真,可辅助工作人员快速提升现场作业技能以及安全风险管控的水平,特别是自我训练应用功能,可给学员提供一自我练习的模拟环境,大大缩短实操培训的时间。
3)内置专家知识库以及智能引擎,可对输配电检修人员的标准化作业能力实现自动量化考核,无需人工参与,这种考核模式不仅高效、快捷,也具有较好的客观性,可有效提升学习效率、减轻教员的工作负担。
4)该系统可为当前的实操培训提供数字化、可视化支持,也可为技能鉴定的实操环节考评提供辅助手段,减轻对实操设备、场地的依赖。
4、继电保护装置三维仿真培训系统
继电保护装置对于保证电力系统的安全经济运行,防止事故发生和扩大起着关键性的决定作用,继电保护专业人员技能的培养主要通过图纸、资料的自我学习,师傅的言传身教,以及有限时间的“培训中心集训”等方式进行。基层班组没有足够的空间,放置各种保护装置供专业人员进行技能练习;培训基地实际设备数量有限,不能同时满足大批学员实操需要;实际设备的故障设置困难,学员的故障分析排查能力很难得到有效提升;保护二次回路动作逻辑讲解困难,没有高效的教学工具。所有这些因素,都在限制继电保护人员专业技能的快速提升。
本系统采用虚拟仿真技术,结合继电保护装置、保护测试仪的高精度模型以及保护内部逻辑的解析计算,对继电保护装置的动作行为进行了实操模拟仿真。系统提供了示范教学、自我训练、以及量化考核三种模式,实现了继电保护装置调试技能的交互式三维仿真培训,它为传统的理论教学+实操培训模式,提供了一数字化、可视化的辅助培训工具,不仅可用于培训中心实操前的模拟仿真培训,也可用于基层班组专业人员,在工作业余时间,技能的自我练习。
主要功能如下:
1)实现继电保护专业基本技能的示范化教学,如绝缘检查、模拟量输入检查、开入量开出量检查、定值核对检查、差动保护、距离保护、过流保护调试、整组传动试验等,可有效提升教学内容的规范化水平,减轻教员负担。
2)系统提供自我训练模式,学员可在三维仿真环境,模拟进行各种继电保护装置的校验工作,全面熟悉、掌握继电保护装置校验的工序工艺以及测试仪的使用,无需借助实际培训设备,学员即可进行岗位技能的自我训练。
3)系统提供量化考试功能,教员可在线设置任意考题(如虚接、反接、短接、定值错误、压板位置错误等),学员可同时在线考试、互不影响,自动量化打分,实现继电保护专业技能模拟实操考试的数字化、智能化。
4)实现故障设置、故障查找的模拟仿真,教员可在虚拟环境设置各种故障(包括保护装置内部故障和外部二次回路故障),学员可在三维环境进行故障查找、定位,可有效提升员工的故障诊断能力,提升培训工作的安全水平,降低人身、设备事故的概率。
5、厂站端自动化装置三维仿真培训系统
厂站端自动化装置担负着遥控、遥信、遥调、遥测的重要任务。其专业人员技能的培养主要通过图纸、资料的自我学习,师傅的言传身教,以及有限时间的“培训中心集训”等方式进行。基层班组没有足够的空间,放置各种自动化装置供专业人员进行技能练习;培训基地实际设备数量有限,不能同时满足大批学员实操需要;实际设备的故障设置困难,学员的故障分析排查能力很难得到有效提升;二次回路动作逻辑讲解困难,没有高效的教学工具。所有这些因素,都在限制自动化人员专业技能的快速提升。
本系统采用虚拟仿真技术,结合自动化装置、自动化测试仪的高精度模型以
及自动化装置内部逻辑的解析计算,对自动化装置的动作行为进行了实操模拟仿真。系统提供了示范教学、自我训练、以及量化考核三种模式,实现了自动化装置调试技能的交互式三维仿真培训,它为传统的理论教学+实操培训模式,提供了一数字化、可视化的辅助培训工具,不仅可用于培训中心实操前的模拟仿真培训,也可用于基层班组专业人员,在工作业余时间,技能的自我练习。
主要功能如下:
1)实现自动化专业基本技能的示范化教学,如修改电流互感器变比、新增间隔、遥测量调试、遥控量调试等,可有效提升教学内容的规范化水平,减轻教员负担。
2)系统提供模拟演练模式,学员可在三维仿真环境,模拟进行各种测控装置的校验工作,全面熟悉、掌握测控装置校验的工序工艺以及测试仪的使用,无需借助实际培训设备,学员即可进行岗位技能的自我训练。
3)系统提供量化考试功能,教员可在线设置任意考题(如虚接、反接、短接、压板位置错误等),学员可同时在线考试、互不影响,自动量化打分,实现自动化专业技能模拟实操考试的数字化、智能化。
4)实现故障设置、故障查找的模拟仿真,教员可在虚拟环境设置各种故障(包括测控装置内部故障和外部二次回路故障),学员可在三维环境进行故障查找、定位,可有效提升员工的故障诊断能力,提升培训工作的安全水平,降低人身、设备事故的概率。
6、风电机组巡检过程三维仿真培训系统
风电机组由叶片与变桨系统、主轴及齿轮箱、发电机、变流器、机组升压变压器、偏航系统、液压及刹车系统、控制系统等重要部分组成,物理结构复杂,运维检修困难。运维检修人员的技能水平,直接影响机组运维检修的质量、效率和运行的可靠性。传统的技能培训模式,采用板书理论教学和设备实操相结合,很难清晰、直观讲解设备结构、工作原理,同时缺乏标准化作业技能培训的师资和硬件设施。如何采用数字化、可视化的新模式,全面、快速提升运维检修人员的技能水平,有效保证机组安全可靠运行,是每个新能源企业面临的重要挑战。
本系统采用三维仿真和数字化标准库等技术,结合设备精细化三维模型,对风电机组巡检作业的全过程,按照标准化巡检要求的工艺工序进行模拟仿真,并以示范教学、自我训练、量化考核三种方式,实现了对风电机组标准化巡检技能的交互式仿真培训。它为传统的理论教学+实操培训模式,提供了一套数字化、可视化的辅助培训工具,不仅可用于培训中心设备实操前的模拟仿真培训,也可用于基层班组专业人员,在工作业余时间进行技能的自我练习。
主要功能如下:
1)风电机组巡检技能示范化教学。借助虚拟仿真、人工智能等新技术优势,基于实际风电机组的精细化模型,利用“仿真教练”,针对每个设备的每一巡检点位,讲解巡检标准、巡检方法、常见缺陷、隐患以及处理方法。有效解决风电机组巡检人员技能培训师资短缺、教学内容不规范、不完整等问题。
2)风电机组巡检技能自我训练。系统提供风电机组三维仿真场景,员工可在此场景内通过交互方式,对场景中每一设备的巡检点位,进行模拟巡视,辅助员工熟练掌握每一点位的巡检标准、巡检方法、常见缺陷、隐患以及处理方法。
3)风电机组缺陷隐患设置。通过广泛收集风电机组巡视发现的缺陷、隐患照片、视频,制作各种缺陷、隐患的三维模型,并根据需要,置入已构建完成的典型风电机组场景,培养学员的实际缺陷故障发现和处理能力。
4)风电机组巡检技能量化考核。针对创建完成的典型风电机组场景,包含塔底控制箱,箱变,机舱控制柜,变桨齿轮箱等,设置各类缺陷、隐患,系统可对学员的标准化巡检能力和缺陷、隐患发现能力进行综合考核,并可自动进行量化评分。