变压器绕组变形试验三维仿真系统的制作方法
专利名称：变压器绕组变形试验三维仿真系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种仿真系统，尤其涉及一种用于变压器绕组变形试验的、包括有训练、考核、帮助等内容的信息化系统。
背景技术：
绕组作为变压器本体的重要组成部分，其运行状态直接影响变压器运行的安全性。作为了解和掌握变压器内部绕组性能参数和运行状态的重要方法，变压器绕组变形试验是变压器预防性试验和交接试验中的一个重要试验项目。为了减少试验过程中由于操作不规范、不熟练造成人身和设备安全伤害，同时保障试验过程和结果的准确性，必须按照作业规程和作业指导书大力推广变压器绕组变形试验的规范化和标准化作业。但是，由于相关规程和作业指导书只是将作业要求和规范简单的以文字表示，信息不直观、不形象，而利用真实设备进行实际操作训练存在场地、安全和经费问题，难以灵活便捷地开展。
发明内容
本发明的目的是提供一种变压器绕组变形试验三维仿真系统，以解决试验作业规程及指导书不直观，而实际操作训练又不安全的问题。为实现此目的，本发明所设计的一种变压器绕组变形试验三维仿真系统，包括用于三维模型的图形图像实时渲染和人机交互的仿真平台层、用于变压器绕组变形试验过程的逻辑控制，同时包含试验操作过程所需要的参数数据和三维模型数据的仿真逻辑/数据层和用于系统所需的各项模拟操作和操作帮助的应用层，所述的仿真平台层连接仿真逻辑 /数据层，所述的仿真逻辑/数据层连接应用层。进一步地，所述应用层包括试验操作训练模块、试验操作考核模块、操作帮助模块和用户管理模块；所述用户管理模块分别与试验操作训练模块和试验操作考核模块连接， 所述试验操作训练模块和试验操作考核模块连接分别与操作帮助模块相连接。再进一步地，所述试验操作训练模块用于训练模式下的变压器绕组变形试验的模拟操作；所述试验操作考核模块用于三维虚拟试验场景中的自由操作，以及用户操作过程的记录功能和辅助评判；所述操作帮助模块用于介绍试验原理、试验步骤、试验规程和指导书、试验结果分析方法、原理及工具；所述用户管理模块用于设置功能权限和用户权限。变压器绕组变形试验必须按照作业规程和作业指导书标准化作业，本发明提供的一种变压器绕组变形试验三维仿真系统，将变压器绕组变形试验场景和试验过程以计算机仿真的形式实现，软件场景具有三维显示和自由漫游功能，用户可以在虚拟场景中自由浏览和观察。根据用户的操作行为，系统实时动态调整设备和仪器的状态显示，并且对用户的操作行为进行监控。引导用户按照作业指导书的操作流程和要求完成试验操作。考核模式下系统能对用户的操作过程进行记录和辅助评判。操作帮助模块帮助用户掌握试验原理、 试验步骤、试验规程和指导书、试验结果分析方法和原理及工具。该系统具有以下优点1、首次将三维交互仿真技术引入到变压器试验操作技能的和训练过程中，解决了因场地、安全和经费因素造成变压器试验实操训练难以开展的问题。2、充分利用计算机功能和特点，智能控制和评判用户的操作行为，方便验证用户操作过程的规范性和正确性，解决了传统手段难以达到训练过程标准化和规范化的问题。
图1是本发明的结构框图；图2是本发明的操作流程图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明如图1所示的变压器绕组变形试验三维仿真系统，包括用于三维模型的图形图像实时渲染和人机交互的仿真平台层、用于变压器绕组变形试验过程的逻辑控制，同时包含试验操作过程所需要的参数数据和三维模型数据的仿真逻辑/数据层和用于系统所需的各项模拟操作和操作帮助的应用层，仿真平台层连接仿真逻辑/数据层，仿真逻辑/数据层连接应用层。应用层包括试验操作训练模块、试验操作考核模块、操作帮助模块和用户管理模块；用户管理模块分别与试验操作训练模块和试验操作考核模块连接，试验操作训练模块和试验操作考核模块连接分别与操作帮助模块相连接。应用层用于系统所需的各项模拟操作和操作帮助，包括试验仪器选择、试验接线、 试验过程和试验结果与结论确定。其中试验操作训练模块用于训练模式下的变压器绕组变形试验的模拟操作；试验操作考核模块用于三维虚拟试验场景中的自由操作，以及用户操作过程的记录功能和辅助评判；操作帮助模块用于介绍试验原理、试验步骤、试验规程和指导书、试验结果分析方法、原理及工具；用户管理模块用于设置功能权限和用户权限。变压器绕组变形试验三维仿真培训系统还能够提供用户安全设置、编辑和管理功能，以及提供标准扩展接口，为扩展系统功能提供基础。如图2所示的操作流程，开始运行变压器绕组变形试验三维仿真培训系统。用户输入账号和密码，登录成功后选择进入训练模式或者考核模式。继而出现三维操作界面，其中包括任务菜单、地图菜单、设置菜单以及帮助文档等等。点选任务菜单，可在N项变压器绕组变形试验中任选其一，双击确认。下一步进入地图菜单选择试验地址。然后回到三维操作界面开始试验。在训练模式下的试验过程中，具有文字和语音提示，可以引导用户按照作业指导书的操作流程和要求完成试验操作；而考核模式下系统能对用户的操作过程进行记录，实现模拟操作过程的辅助评判功能。虚拟试验操作完毕后，查看、分析试验结果。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明保护范围的限制。所有等同的技术方案也应归属于本发明的保护范畴之内，由权利要求范围所限定。
权利要求
1.一种变压器绕组变形试验三维仿真系统，其特征在于包括用于三维模型的图形图像实时渲染和人机交互的仿真平台层、用于变压器绕组变形试验过程的逻辑控制，同时包含试验操作过程所需要的参数数据和三维模型数据的仿真逻辑/数据层和用于系统所需的各项模拟操作和操作帮助的应用层，所述的仿真平台层连接仿真逻辑/数据层，所述的仿真逻辑/数据层连接应用层。
2.根据权利要求1所述的变压器绕组变形试验三维仿真系统，其特征在于所述应用层包括试验操作训练模块、试验操作考核模块、操作帮助模块和用户管理模块；所述用户管理模块分别与试验操作训练模块和试验操作考核模块连接，所述试验操作训练模块和试验操作考核模块连接分别与操作帮助模块相连接。
3.根据权利要求2所述的变压器绕组变形试验三维仿真系统，其特征在于所述试验操作训练模块用于训练模式下的变压器绕组变形试验的模拟操作；所述试验操作考核模块用于三维虚拟试验场景中的自由操作，以及用户操作过程的记录功能和辅助评判；所述操作帮助模块用于介绍试验原理、试验步骤、试验规程和指导书、试验结果分析方法、原理及工具；所述用户管理模块用于设置功能权限和用户权限。
全文摘要
本发明公开了一种变压器绕组变形试验三维仿真系统，包括用于三维模型的图形图像实时渲染和人机交互的仿真平台层、用于变压器绕组变形试验过程的逻辑控制，同时包含试验操作过程所需要的参数数据和三维模型数据的仿真逻辑/数据层和用于系统所需的各项模拟操作和操作帮助的应用层，仿真平台层连接仿真逻辑/数据层，仿真逻辑/数据层连接应用层。本发明克服了试验作业规程及指导书不直观，而实际操作训练又不安全的问题，能够智能控制和评判用户的操作行为，方便验证用户操作过程的规范性和正确性，具有自动化程度高、操作方便以及节约用户试验经费的优点。
文档编号G09B19/00GK102262827SQ20111022677
公开日2011年11月30日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者严昱, 刘艳, 廖志鹏, 肖亮嘉, 袁娟, 钟国平, 韩桂芹 申请人:广东威恒输变电工程有限公司
技术领域：
本发明涉及一种仿真系统，尤其涉及一种用于变压器绕组变形试验的、包括有训练、考核、帮助等内容的信息化系统。
背景技术：
绕组作为变压器本体的重要组成部分，其运行状态直接影响变压器运行的安全性。作为了解和掌握变压器内部绕组性能参数和运行状态的重要方法，变压器绕组变形试验是变压器预防性试验和交接试验中的一个重要试验项目。为了减少试验过程中由于操作不规范、不熟练造成人身和设备安全伤害，同时保障试验过程和结果的准确性，必须按照作业规程和作业指导书大力推广变压器绕组变形试验的规范化和标准化作业。但是，由于相关规程和作业指导书只是将作业要求和规范简单的以文字表示，信息不直观、不形象，而利用真实设备进行实际操作训练存在场地、安全和经费问题，难以灵活便捷地开展。
发明内容
本发明的目的是提供一种变压器绕组变形试验三维仿真系统，以解决试验作业规程及指导书不直观，而实际操作训练又不安全的问题。为实现此目的，本发明所设计的一种变压器绕组变形试验三维仿真系统，包括用于三维模型的图形图像实时渲染和人机交互的仿真平台层、用于变压器绕组变形试验过程的逻辑控制，同时包含试验操作过程所需要的参数数据和三维模型数据的仿真逻辑/数据层和用于系统所需的各项模拟操作和操作帮助的应用层，所述的仿真平台层连接仿真逻辑 /数据层，所述的仿真逻辑/数据层连接应用层。进一步地，所述应用层包括试验操作训练模块、试验操作考核模块、操作帮助模块和用户管理模块；所述用户管理模块分别与试验操作训练模块和试验操作考核模块连接， 所述试验操作训练模块和试验操作考核模块连接分别与操作帮助模块相连接。再进一步地，所述试验操作训练模块用于训练模式下的变压器绕组变形试验的模拟操作；所述试验操作考核模块用于三维虚拟试验场景中的自由操作，以及用户操作过程的记录功能和辅助评判；所述操作帮助模块用于介绍试验原理、试验步骤、试验规程和指导书、试验结果分析方法、原理及工具；所述用户管理模块用于设置功能权限和用户权限。变压器绕组变形试验必须按照作业规程和作业指导书标准化作业，本发明提供的一种变压器绕组变形试验三维仿真系统，将变压器绕组变形试验场景和试验过程以计算机仿真的形式实现，软件场景具有三维显示和自由漫游功能，用户可以在虚拟场景中自由浏览和观察。根据用户的操作行为，系统实时动态调整设备和仪器的状态显示，并且对用户的操作行为进行监控。引导用户按照作业指导书的操作流程和要求完成试验操作。考核模式下系统能对用户的操作过程进行记录和辅助评判。操作帮助模块帮助用户掌握试验原理、 试验步骤、试验规程和指导书、试验结果分析方法和原理及工具。该系统具有以下优点1、首次将三维交互仿真技术引入到变压器试验操作技能的和训练过程中，解决了因场地、安全和经费因素造成变压器试验实操训练难以开展的问题。2、充分利用计算机功能和特点，智能控制和评判用户的操作行为，方便验证用户操作过程的规范性和正确性，解决了传统手段难以达到训练过程标准化和规范化的问题。
图1是本发明的结构框图；图2是本发明的操作流程图。
具体实施例方式以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明如图1所示的变压器绕组变形试验三维仿真系统，包括用于三维模型的图形图像实时渲染和人机交互的仿真平台层、用于变压器绕组变形试验过程的逻辑控制，同时包含试验操作过程所需要的参数数据和三维模型数据的仿真逻辑/数据层和用于系统所需的各项模拟操作和操作帮助的应用层，仿真平台层连接仿真逻辑/数据层，仿真逻辑/数据层连接应用层。应用层包括试验操作训练模块、试验操作考核模块、操作帮助模块和用户管理模块；用户管理模块分别与试验操作训练模块和试验操作考核模块连接，试验操作训练模块和试验操作考核模块连接分别与操作帮助模块相连接。应用层用于系统所需的各项模拟操作和操作帮助，包括试验仪器选择、试验接线、 试验过程和试验结果与结论确定。其中试验操作训练模块用于训练模式下的变压器绕组变形试验的模拟操作；试验操作考核模块用于三维虚拟试验场景中的自由操作，以及用户操作过程的记录功能和辅助评判；操作帮助模块用于介绍试验原理、试验步骤、试验规程和指导书、试验结果分析方法、原理及工具；用户管理模块用于设置功能权限和用户权限。变压器绕组变形试验三维仿真培训系统还能够提供用户安全设置、编辑和管理功能，以及提供标准扩展接口，为扩展系统功能提供基础。如图2所示的操作流程，开始运行变压器绕组变形试验三维仿真培训系统。用户输入账号和密码，登录成功后选择进入训练模式或者考核模式。继而出现三维操作界面，其中包括任务菜单、地图菜单、设置菜单以及帮助文档等等。点选任务菜单，可在N项变压器绕组变形试验中任选其一，双击确认。下一步进入地图菜单选择试验地址。然后回到三维操作界面开始试验。在训练模式下的试验过程中，具有文字和语音提示，可以引导用户按照作业指导书的操作流程和要求完成试验操作；而考核模式下系统能对用户的操作过程进行记录，实现模拟操作过程的辅助评判功能。虚拟试验操作完毕后，查看、分析试验结果。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明保护范围的限制。所有等同的技术方案也应归属于本发明的保护范畴之内，由权利要求范围所限定。
权利要求
1.一种变压器绕组变形试验三维仿真系统，其特征在于包括用于三维模型的图形图像实时渲染和人机交互的仿真平台层、用于变压器绕组变形试验过程的逻辑控制，同时包含试验操作过程所需要的参数数据和三维模型数据的仿真逻辑/数据层和用于系统所需的各项模拟操作和操作帮助的应用层，所述的仿真平台层连接仿真逻辑/数据层，所述的仿真逻辑/数据层连接应用层。
2.根据权利要求1所述的变压器绕组变形试验三维仿真系统，其特征在于所述应用层包括试验操作训练模块、试验操作考核模块、操作帮助模块和用户管理模块；所述用户管理模块分别与试验操作训练模块和试验操作考核模块连接，所述试验操作训练模块和试验操作考核模块连接分别与操作帮助模块相连接。
3.根据权利要求2所述的变压器绕组变形试验三维仿真系统，其特征在于所述试验操作训练模块用于训练模式下的变压器绕组变形试验的模拟操作；所述试验操作考核模块用于三维虚拟试验场景中的自由操作，以及用户操作过程的记录功能和辅助评判；所述操作帮助模块用于介绍试验原理、试验步骤、试验规程和指导书、试验结果分析方法、原理及工具；所述用户管理模块用于设置功能权限和用户权限。
全文摘要
本发明公开了一种变压器绕组变形试验三维仿真系统，包括用于三维模型的图形图像实时渲染和人机交互的仿真平台层、用于变压器绕组变形试验过程的逻辑控制，同时包含试验操作过程所需要的参数数据和三维模型数据的仿真逻辑/数据层和用于系统所需的各项模拟操作和操作帮助的应用层，仿真平台层连接仿真逻辑/数据层，仿真逻辑/数据层连接应用层。本发明克服了试验作业规程及指导书不直观，而实际操作训练又不安全的问题，能够智能控制和评判用户的操作行为，方便验证用户操作过程的规范性和正确性，具有自动化程度高、操作方便以及节约用户试验经费的优点。
文档编号G09B19/00GK102262827SQ20111022677
公开日2011年11月30日 申请日期2011年8月9日 优先权日2011年8月9日
发明者严昱, 刘艳, 廖志鹏, 肖亮嘉, 袁娟, 钟国平, 韩桂芹 申请人:广东威恒输变电工程有限公司
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