论析供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案.doc

论析供电段牵引供电综合自动化教学培训系统设计方案 【关键词】牵引供电；综合自动化；培训 【摘要】通过结合国内牵引供电综合自动化现场教学需求根据实际工程项目提出并设计了一种适合供电段操作和运行维护人员的教学培训系统该方案软硬件结合具有投资低便于学员快速入门上岗也便于升级换代的特点 1引言 随着铁路大规模提速东南沿海主要千线正在逐步实现电气化牵引变电站基本采用了最新的综合自动化技术对于新建供电段和既有旧的电气化线路对值班和运行维护及管理人员都提出了较高的专业供电技能要求采用以往的课堂教学模式难以直观对学员进行系统培训同时由于现场设备都在投运状态无法满足学员的操控需求借鉴国内国际经验采用全仿真模拟教学软件进行教学已经在飞行员、机车司机等职业培训领域得到推广但该类系统投资巨大对学员文化和专业基础要求高难于适应基层站段人员的应用需求 因此有必要采用全新的综合自动化教学培训方式对学员进行仿真培训设计的教学培训系统首先要直观便于学员操作尽量与现场应用模式保持一致这样通过教学培训可快速满足岗位上岗要求能很快适应现场的工作安到厕利地完成操作维护任务同时也要利用计算机网络和流行的多媒体教学的手段加速学员的知识培养和动手操作从设备内部熟悉系统的工作原理和掌握故障排查方法 2设计原则 为实现基层运行人员快速熟悉和掌握现场综合自动化的目标充分利用软硬件资源按典型牵引变电所进行设备配置一次设备全部采用模拟方式主变和电容等一次设备可在现场进行知识讲解断路器和隔离开关为保证操作的直观性需要配备模拟机构由于电站设备的备用设计可按半个牵引变电站进行硬件系统配置实际操控完全满足全站的操作要求对于备用电源自投可采用软件模拟方式进行培训教学考虑到需要进行保护模拟和测量模拟需要外配电压电流源通过其调节可直观进行保护试验和测量观察 系统构筑一台服务器通过服务器对保护测控设备进行操作通过服务器建立基于TCP/IP协议的局域网配置一定数量的学员机使资源得到共享每台学员机都可通过服务器抢占控制权对保护测控设备进行操作当不操作设备时每台学员机可进入仿真环境进行仿真模拟培训 模拟培训软件采用先进实用的计算机应用软件对电气化铁路综合自动化系统的牵引供电原理、保护原理、所内实际操作演练、故障模拟、工程应用等进行教学同时能够软件模拟正常状态下的倒闸作业以及事故状态下的处理手段同时系统配置评价考核子系统具备丰富的实用题库可对学习效果进行基本评估以确认学员的学习能力和检验学员的知识掌握程度为保证现场设备运行安全提供人力资源保证 牵引供电培训系统由保护测控盘、机构及故障模拟盘、电压电流源、控制台、联网微机和服务器组成组网采用星型高速以太网连接保证多媒体信息量带宽要求全部采用多媒体电脑具有先进的多媒体教学功能硬件系统的配置将保证系统有足够的冗余度云博机的内存、CPU时间和硬盘空间均应保证有40%以上的余量 3牵引供电综合自动化教学仿真系统组网方案 教学培训系统组网示意图如下: 4培训系统主要功能 4.1教学部分 采用组网微机进行系统模拟操作和仿真培训系统正常工作时只有一台主机可对保护测控盘进行操作当该机操作时其他计算机无法登陆进行保护侧控盘操作只能进行仿真模拟操作当无主机对保护侧控盘操作时每台计算机都可抢占主机地位对保护测控盘进行操作系统(TEIS)采用多媒体计算机系统应用视频处理技术通过高分辨率彩色屏幕来表现电气化铁路综合自动化系统的构成并通过艺术处理来形象地表现电气化铁路综合自动化系统的运行方式系统组网、组屏方式后台监控软件及保护测控盘的控制操作、保护装置的原理及操作资料查询等内容利用多媒体丰富的图形、图象及数字化处理技术提供友好的人机界面使学习者身临其境地进行实习操作创造最佳的教学环境教学部分内容主要包括牵引供电系统原理保护原理综合自动化系统装置原理图纸说明系统和工程应用部分 4.2仿真模拟部分 主要针对以下部分进行仿真:综合自动化系统的监控后台软件备自投保护测控盘的柜体电铁馈线保护装置电铁变压器差动保护装置电铁变压器后备保护装置电铁变压器本体保护电铁并补保护测控装置由于需要培训的操作主要是针对后合监控系统可遥控的开关和刀闸的操作以及各保护装置的操作因此仿真培训系统采用仿真的设计包括供电系统的正常手动/遥控控分、控合远方/当地投入退出操作方法按照实际系统的操作规程进行以及事故处理如开关状态故障变压器:差动保护、重瓦斯等本体故障、轻瓦斯等告警故障、高压过流、低压A过流、低压B过流等110kV进线失压馈线过流、距离保护I段段、电流速断、电流增量保护等电容器速断、过流、谐波过流、差压、差流、过压、低压等 5小结 设计的牵引供电综合自动化教学培训系统目标是通过系统操作和知识自我学习培训供电段职工或专业学生快速达到理论与实际相结合的目标通过软硬件相结合的方案可节省资金投入便于学员直观熟悉现场投入运行的系统通过教学和仿真软件的培训使学员