專利名稱：變壓器繞組變形試驗(yàn)三維仿真系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種仿真系統(tǒng)，尤其涉及一種用于變壓器繞組變形試驗(yàn)的、包括有訓(xùn)練、考核、幫助等內(nèi)容的信息化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
繞組作為變壓器本體的重要組成部分，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響變壓器運(yùn)行的安全性。作為了解和掌握變壓器內(nèi)部繞組性能參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)的重要方法，變壓器繞組變形試驗(yàn)是變壓器預(yù)防性試驗(yàn)和交接試驗(yàn)中的一個(gè)重要試驗(yàn)項(xiàng)目。為了減少試驗(yàn)過程中由于操作不規(guī)范、不熟練造成人身和設(shè)備安全傷害，同時(shí)保障試驗(yàn)過程和結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須按照作業(yè)規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書大力推廣變壓器繞組變形試驗(yàn)的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)。但是，由于相關(guān)規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書只是將作業(yè)要求和規(guī)范簡單的以文字表示，信息不直觀、不形象，而利用真實(shí)設(shè)備進(jìn)行實(shí)際操作訓(xùn)練存在場地、安全和經(jīng)費(fèi)問題，難以靈活便捷地開展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種變壓器繞組變形試驗(yàn)三維仿真系統(tǒng)，以解決試驗(yàn)作業(yè)規(guī)程及指導(dǎo)書不直觀，而實(shí)際操作訓(xùn)練又不安全的問題。為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的一種變壓器繞組變形試驗(yàn)三維仿真系統(tǒng)，包括用于三維模型的圖形圖像實(shí)時(shí)渲染和人機(jī)交互的仿真平臺(tái)層、用于變壓器繞組變形試驗(yàn)過程的邏輯控制，同時(shí)包含試驗(yàn)操作過程所需要的參數(shù)數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層和用于系統(tǒng)所需的各項(xiàng)模擬操作和操作幫助的應(yīng)用層，所述的仿真平臺(tái)層連接仿真邏輯 /數(shù)據(jù)層，所述的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層連接應(yīng)用層。進(jìn)一步地，所述應(yīng)用層包括試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊、試驗(yàn)操作考核模塊、操作幫助模塊和用戶管理模塊；所述用戶管理模塊分別與試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊和試驗(yàn)操作考核模塊連接， 所述試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊和試驗(yàn)操作考核模塊連接分別與操作幫助模塊相連接。再進(jìn)一步地，所述試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊用于訓(xùn)練模式下的變壓器繞組變形試驗(yàn)的模擬操作；所述試驗(yàn)操作考核模塊用于三維虛擬試驗(yàn)場景中的自由操作，以及用戶操作過程的記錄功能和輔助評(píng)判；所述操作幫助模塊用于介紹試驗(yàn)原理、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)規(guī)程和指導(dǎo)書、試驗(yàn)結(jié)果分析方法、原理及工具；所述用戶管理模塊用于設(shè)置功能權(quán)限和用戶權(quán)限。變壓器繞組變形試驗(yàn)必須按照作業(yè)規(guī)程和作業(yè)指導(dǎo)書標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，本發(fā)明提供的一種變壓器繞組變形試驗(yàn)三維仿真系統(tǒng)，將變壓器繞組變形試驗(yàn)場景和試驗(yàn)過程以計(jì)算機(jī)仿真的形式實(shí)現(xiàn)，軟件場景具有三維顯示和自由漫游功能，用戶可以在虛擬場景中自由瀏覽和觀察。根據(jù)用戶的操作行為，系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整設(shè)備和儀器的狀態(tài)顯示，并且對(duì)用戶的操作行為進(jìn)行監(jiān)控。引導(dǎo)用戶按照作業(yè)指導(dǎo)書的操作流程和要求完成試驗(yàn)操作?？己四Ｊ较孪到y(tǒng)能對(duì)用戶的操作過程進(jìn)行記錄和輔助評(píng)判。操作幫助模塊幫助用戶掌握試驗(yàn)原理、 試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)規(guī)程和指導(dǎo)書、試驗(yàn)結(jié)果分析方法和原理及工具。該系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)1、首次將三維交互仿真技術(shù)引入到變壓器試驗(yàn)操作技能的和訓(xùn)練過程中，解決了因場地、安全和經(jīng)費(fèi)因素造成變壓器試驗(yàn)實(shí)操訓(xùn)練難以開展的問題。2、充分利用計(jì)算機(jī)功能和特點(diǎn)，智能控制和評(píng)判用戶的操作行為，方便驗(yàn)證用戶操作過程的規(guī)范性和正確性，解決了傳統(tǒng)手段難以達(dá)到訓(xùn)練過程標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的問題。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本發(fā)明的操作流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明如圖1所示的變壓器繞組變形試驗(yàn)三維仿真系統(tǒng)，包括用于三維模型的圖形圖像實(shí)時(shí)渲染和人機(jī)交互的仿真平臺(tái)層、用于變壓器繞組變形試驗(yàn)過程的邏輯控制，同時(shí)包含試驗(yàn)操作過程所需要的參數(shù)數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層和用于系統(tǒng)所需的各項(xiàng)模擬操作和操作幫助的應(yīng)用層，仿真平臺(tái)層連接仿真邏輯/數(shù)據(jù)層，仿真邏輯/數(shù)據(jù)層連接應(yīng)用層。應(yīng)用層包括試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊、試驗(yàn)操作考核模塊、操作幫助模塊和用戶管理模塊；用戶管理模塊分別與試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊和試驗(yàn)操作考核模塊連接，試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊和試驗(yàn)操作考核模塊連接分別與操作幫助模塊相連接。應(yīng)用層用于系統(tǒng)所需的各項(xiàng)模擬操作和操作幫助，包括試驗(yàn)儀器選擇、試驗(yàn)接線、 試驗(yàn)過程和試驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論確定。其中試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊用于訓(xùn)練模式下的變壓器繞組變形試驗(yàn)的模擬操作；試驗(yàn)操作考核模塊用于三維虛擬試驗(yàn)場景中的自由操作，以及用戶操作過程的記錄功能和輔助評(píng)判；操作幫助模塊用于介紹試驗(yàn)原理、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)規(guī)程和指導(dǎo)書、試驗(yàn)結(jié)果分析方法、原理及工具；用戶管理模塊用于設(shè)置功能權(quán)限和用戶權(quán)限。變壓器繞組變形試驗(yàn)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)還能夠提供用戶安全設(shè)置、編輯和管理功能，以及提供標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展接口，為擴(kuò)展系統(tǒng)功能提供基礎(chǔ)。如圖2所示的操作流程，開始運(yùn)行變壓器繞組變形試驗(yàn)三維仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。用戶輸入賬號(hào)和密碼，登錄成功后選擇進(jìn)入訓(xùn)練模式或者考核模式。繼而出現(xiàn)三維操作界面，其中包括任務(wù)菜單、地圖菜單、設(shè)置菜單以及幫助文檔等等。點(diǎn)選任務(wù)菜單，可在N項(xiàng)變壓器繞組變形試驗(yàn)中任選其一，雙擊確認(rèn)。下一步進(jìn)入地圖菜單選擇試驗(yàn)地址。然后回到三維操作界面開始試驗(yàn)。在訓(xùn)練模式下的試驗(yàn)過程中，具有文字和語音提示，可以引導(dǎo)用戶按照作業(yè)指導(dǎo)書的操作流程和要求完成試驗(yàn)操作；而考核模式下系統(tǒng)能對(duì)用戶的操作過程進(jìn)行記錄，實(shí)現(xiàn)模擬操作過程的輔助評(píng)判功能。虛擬試驗(yàn)操作完畢后，查看、分析試驗(yàn)結(jié)果。以上實(shí)施例僅供說明本發(fā)明之用，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。所有等同的技術(shù)方案也應(yīng)歸屬于本發(fā)明的保護(hù)范疇之內(nèi)，由權(quán)利要求范圍所限定。
權(quán)利要求
1.一種變壓器繞組變形試驗(yàn)三維仿真系統(tǒng)，其特征在于包括用于三維模型的圖形圖像實(shí)時(shí)渲染和人機(jī)交互的仿真平臺(tái)層、用于變壓器繞組變形試驗(yàn)過程的邏輯控制，同時(shí)包含試驗(yàn)操作過程所需要的參數(shù)數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層和用于系統(tǒng)所需的各項(xiàng)模擬操作和操作幫助的應(yīng)用層，所述的仿真平臺(tái)層連接仿真邏輯/數(shù)據(jù)層，所述的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層連接應(yīng)用層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器繞組變形試驗(yàn)三維仿真系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)用層包括試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊、試驗(yàn)操作考核模塊、操作幫助模塊和用戶管理模塊；所述用戶管理模塊分別與試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊和試驗(yàn)操作考核模塊連接，所述試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊和試驗(yàn)操作考核模塊連接分別與操作幫助模塊相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變壓器繞組變形試驗(yàn)三維仿真系統(tǒng)，其特征在于所述試驗(yàn)操作訓(xùn)練模塊用于訓(xùn)練模式下的變壓器繞組變形試驗(yàn)的模擬操作；所述試驗(yàn)操作考核模塊用于三維虛擬試驗(yàn)場景中的自由操作，以及用戶操作過程的記錄功能和輔助評(píng)判；所述操作幫助模塊用于介紹試驗(yàn)原理、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)規(guī)程和指導(dǎo)書、試驗(yàn)結(jié)果分析方法、原理及工具；所述用戶管理模塊用于設(shè)置功能權(quán)限和用戶權(quán)限。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種變壓器繞組變形試驗(yàn)三維仿真系統(tǒng)，包括用于三維模型的圖形圖像實(shí)時(shí)渲染和人機(jī)交互的仿真平臺(tái)層、用于變壓器繞組變形試驗(yàn)過程的邏輯控制，同時(shí)包含試驗(yàn)操作過程所需要的參數(shù)數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)的仿真邏輯/數(shù)據(jù)層和用于系統(tǒng)所需的各項(xiàng)模擬操作和操作幫助的應(yīng)用層，仿真平臺(tái)層連接仿真邏輯/數(shù)據(jù)層，仿真邏輯/數(shù)據(jù)層連接應(yīng)用層。本發(fā)明克服了試驗(yàn)作業(yè)規(guī)程及指導(dǎo)書不直觀，而實(shí)際操作訓(xùn)練又不安全的問題，能夠智能控制和評(píng)判用戶的操作行為，方便驗(yàn)證用戶操作過程的規(guī)范性和正確性，具有自動(dòng)化程度高、操作方便以及節(jié)約用戶試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G09B19/00GK102262827SQ20111022677
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者嚴(yán)昱, 劉艷, 廖志鵬, 肖亮嘉, 袁娟, 鐘國平, 韓桂芹 申請(qǐng)人:廣東威恒輸變電工程有限公司