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光伏电站虚拟仿真实训平台建设方案

发布时间:2023-07-25

编辑人:灵图互动

阅读量:209

虚拟仿真实训平台融合计算机技术、信息技术、人机交互技术和多媒体技术,将实训场景、设备、工具等虚拟化并以3D图像显示出来。学生通过计算机可以在虚拟的实训场景中漫游,并操作虚拟的实训设备,完成实训任务,激发学习积极性,提高实训教学效果。

针对分布式光伏电站培训课程实训教学设备不能满足实训教学需求的问题,从虚拟仿真教学的角度出发,构建一套集光伏电站设计、施工和运维于一体的虚拟仿真实训平台,可用于虚拟仿真实训教学,向受训人员展现一个虚拟的3D光伏电站踏勘、设计、建设和运行维护的全过程,并让其在过程中学习和活动,以实现对其专业知识的传授和专业素质的培养。

虚拟仿真实训平台

1. 光伏电站虚拟仿真实训平台的建设内容

光伏电站虚拟仿真实训平台的操作界面需简洁美观,学生无需特别训练就可熟悉当中操作。同时,对于场景中的关键三维模型,学生可以进行旋转和缩放以便从不同角度进行观察;场景中的工具操作、物品互动、参数设置等都可以通过简单的鼠标、键盘操作实现。

1.1 建模

光伏电站虚拟仿真实训平台主要包含办公室场景(勘探前)、仓库场景、楼顶场景、办公室场景(设计任务)、施工场景等5个场景,每个场景中包括2D图形和3D模型,平台采用Solidworks和3DsMax共同来完成场景模型与光伏电站设备模型的构建。

1.1.1 办公室场景(勘探前)

2D图形界面:新项目任务单、档案文件

3D模型:办化室建筑、办公台、电脑、档案袋、键盘、鼠标

1.1.2 仓库场景

2D图形界面:工具清单、仓库出入记录

3D模型:仓库建筑、层架、工具箱、卷尺等相关工具

1.1.3 楼顶场景

2D图形界面:遮档物定位图、场址信息汇总表

3D模型:楼顶建筑物、遮挡物、电箱、

1.1.4 办公室场景(设计任务)

2D图形界面:场址太阳能资源分析报告、阴影分析报告、项目基础参数汇总表、项目发电量预估报告,电站设置软件界面

3D模型:办化室建筑、办公台、电脑、档案袋、键盘、鼠标

1.1.5 施工场景

2D图形界面:物料清单、施工记录表

3D模型:组件箱、组件、电线、逆变器、汇流箱、防雷器、配电设备等设备和工具

光伏电站虚拟仿真实训平台的建设内容

1.2 实训内容

虚拟仿真实训平台可完成熟悉工作流程、现场踏勘、初步设计、施工安装、电站运维等5个实训项目,每个实训项目中包括若干个实训任务,通过实训任务的开展来帮助学生掌握相关的专业知识和技能。

1.2.1 熟悉工作流程

(1)项目工作流程了解

(2)领取工程任务,了解项目信息

(3)建立项目档案

1.2.2 现场踏勘

(1)项目踏勘前准备

(2)项目选址基本要点测试

(3)周边遮挡物评测

(4)并网条件评估

(5)踏勘信息汇总

1.2.3 初步设计

(1)太阳能资源分析

(2)场址阴影遮挡分析

(3)关键设备选型

(4)电站初步设计

1.2.4 施工安装

(1)开工前准备

(2)设备进场

(3)土建工程施工

(4)安装工程施工

(5)设备和系统调试

(6)施工常见不规范操作及问题识别

1.2.5 电站运维

(1)认识光伏电站管理制度及相关

(2)认识光伏电站运维人员岗位技能及资格要求

(3)电站易耗品及备品备件管理

(4)光伏电站巡检

(5)光伏电站设备维护及消缺

2. 光伏电站虚拟仿真实训平台的功能

光伏电站虚拟仿真实训平台由学习、实训和考核3大功能模块组成。

2.1 学习模块

学习模块的功能是让学生学习光伏电站从踏勘到运维全过程的相关知识,其包括对不同类型建设场址识别、气象资源评估、阴影分析、设备选型、基本的电流电压匹配、安装角度计算和选择、安装施工关键知识点、光伏电站日常维护及故障处理、基本检测设备运用等。整个教学过程都会由技术工程师、施工现场技术负责人、电站站长等虚拟角色带领学生人物到达指定的位置进行讲解介绍,每一个教学互动环节都有明确的图画指示标志指引学生进行相关的操作,同时还有详细的帮助提示文本指导学生进行学习,提示文本参考资料包括相关教材、标准规范等。在学习过程中,对于特别重要的知识点虚拟角色人物还会通过提问的形式检查学生是否掌握该知识点,如果学生回答错误,虚拟角色人物会要求学生重新学习该知识点直到学生能给出正确的答案为止。

光伏电站虚拟仿真实训平台的功能

2.2 实训模块

实训模块功能是让学生熟悉光伏电站的真实环境,以及在真实设计施工和运维过程中遇到的事件。在该模式中,学生控制的人物可以在不同阶段的场景中自由走动和观察,也可以通过与各方面负责人对话选择相应的工作阶段和场景进行操作。在进行各阶段工作的过程中,学生可以通过提示框获取下一步如何做的详细提示。

2.3 考核模块

考核模块的功能是考核学生对各个知识点的掌握情况,系统会随机安排事件发生的顺序,通过虚拟人物发布任务和提问的方式要求学生进行各阶段工作的关键操作并回答相关的重要知识点问题。这个过程中不会有任何的帮助提示,如果学生回答错误或进行错误的操作,系统弹出出错对话框告诉其正确答案或正确操作方法并扣分。最后根据完成的时间和扣分情况给出综合评分并作出评价。

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