远动实训室建设方案研究

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【摘要】分析了电力远动技术专业的岗位需求后，讨论了远动实训室的要开展的实训项目，具体研究了建设远动实训室所需的软硬件，最后形成远动实训室建设方案。该方案符合远动实训的要求，具有建设成本低、可行性强等优点。

【关键词】电力系统远动技术；远动实训室；建设方案

电力系统远动技术是为电力系统调度服务的远距离监测、控制技术。电力系统远动技术不仅在电力系统中应用，还在铁路系统、石油管道输油系统等大量应用。

统计资料表明，截止到2011年，几乎没有高职类院校开办电力系统远动技术专业。而今后，供电企业对该专业人才的需求是越来越多。根据就业市场需要，我学院开设电力系统远动技术专业，将会给为地区经济社会的发展注入新的动力。与此配套的教学及实验设施也要及时跟进。

鉴于此点认识，上级部门给我们学院拨专款建设远动实训室。目前由我们学院管理工程系研究、设计远动实训室的建设方案。所以，我们必须认真、仔细、前瞻性地开展远动实训室建设方案的研究。

该方案的研究围绕着以下四个方面开展：

1、需要培养电力系统远动技术专业学生具备哪些主要的专业技能？

2、通过哪些实训项目来培养学生的主要专业技能？

3、完成这些实训项目需要哪些软件和硬件？

4、所需软硬件按一定方式组织起来就是实训室的建设方案。

一、电力系统远动技术专业学生需要具备的主要专业技能

在经过多次调研之后，了解到电网远动岗位的岗位维度，我们学院的电力系统远动技

术专业的人才培养方案中提出要培养的学生主要具有以下核心技能：

（1）具有调试、检测、维护电网调度系统的远动设备的能力

（2）具有安装、调试、检测、维护变电站远动设备的能力

其中，我学院已经建设了110kv、220kv的实训变电站，该变电站能提供以上第二项能力的训练。第一项能力的培养需要专门建设远动实训室来开展。那么该远动实训室的实训项目有哪些呢？

二、远动实训室的实训项目分析

在建立远动实训室，要考虑到能培养以上所列出的第一项能力的两类实训：通信类的实训和远动信息传输类实训。

1、通信类实训

（1）挑选实训项目的理由

A、由于远动信息传输系统属于数字通信系统，因此通信类的实训以数字通信为主。

B、实训项目与远动信息传输有紧密联系

C、实训项目属典型实训，既有一定的拓展性。学生做这个实训后，也可独立完成类似的实训。

（2）实训项目列表

2、远动信息类实训

（1）设置该类实训的目的和要求

通过实训，加深了解远动系统的体系结构组成、实现的基本功能及工作过程，了解各种数据采集和处理与控制的过程，远动系统调度功能及操作方法。要求如下：

A、了解远动系统的体系结构组成、实现的基本功能

B、了解远动系统调度操作的方法

C、掌握RTU的结构与功能

D、掌握各种数据采集和处理与控制的过程

（2）实训项目名称

因而，我们要建立的远动实训室，至少能让学生做以上列出的通信类实训和远动信息类实训。通过这些实训，提高学生理论联系实际的能力，提高学生动手能力。从而提高他们的专业能力和就业能力。

三、远动实训室的软硬件需求分析

1、通信类实训的软硬件需求分析

以往做通信类实训时，都要用到单独的模拟信号发生器、数字信号发生器、串口、线路、调制解调器、模/数转换器、数/模转换器、各种编码解码器等，照成占用的实训场地大；设备摆放麻烦、杂乱；实训准备工作多等问题。现在，很多公司根据教学状况，生产了很多类型的通信实验箱，它把以上硬件集成制造在一个实验箱中，实验箱大小如同行李箱，可以做很多的通信实训，效果很好，很多学校都购买这样的设备，提供给学生做通信类实训。

2、远动信息类实训的软硬件需求分析

表2中的实训属远动信息类实训。通过实训，让学生加深了解远动系统的体系结构组成、实现的基本功能及工作过程，了解各种数据采集和处理与控制的过程，远动系统调度功能及操作方法。

远动系统包括调度端（主站）的前置机、子站的远动终端装置RTU和远动信道[1]。远动终端装置RTU主要负责测量电网中断路器、发电机、母线等设备的状态（数据）并把数据上传到调度端的前置机，并由前置机进行处理后显示在电脑屏幕或调度室的大屏幕上，让调度人员监视设备状态。如果调度人员想改变电网中被监控的设备的状态，通过电脑的键盘或鼠标操作，通过监控软件把操作命令传到前置机，由前置机处理后转换为相应的信息，通过远动信道传到相应的远动终端装置RTU中，由RTU去改变被监控的设备的状态，实现远程控制（遥调、遥控）。远动信道可以采用专门的电缆、电力线、微波、光缆等。在远动系统中，通常是一个主站对应多个子站。我们远动实训室的远动配置采用的是多路点对点配置。可以让多名同学开展远动信道的测试，方便实训的开展。

结合电力系统远动技术专业的人才培养方案和远动实训的要求，我们构建的实训室的远动系统可以用图1和图2展示出来，系统描述如下：

（1）有一个主站和3个子站。3个子站通过电流变送器和电压变送器等连接3个实验电路。子站通过RTU把实验电路中测量到的重点设备的遥测信息、遥调信息传送到主站，主站再把这些信息处理后，送到后台服务器，由服务器的专门仿真软件处理，然后显示在电脑屏幕。也可以在电脑中，通过鼠标或键盘发送遥控信息、遥调信息给子站给主站的前置机，前置机再把这些信息发送到子站，让子站去改变相应实验电路中的设备的状态。其它的调度员工作站在可以通过专门的仿真软件实现与后台服务器相同的功能[2]。为了能让更多学生能同时实训，主站中有5个调度员工作站点。

（2）子站中有远动终端装置RTU、调制解调器、电流变送器、电压变送器、模数转换器、数模转换器、设备控制板等

（3）主站中有一台后台服务器、5个调度员工作站电脑、前置机、调制解调器、一套仿真监控软件、一个网络交换机、多根网线。

（4）有多根电缆或网线作为远动信息的传输信道。

（5）有检测远动信道状况的电力远动测试仪。测量远动信道中帧信息和报文信息情况，判断信道的受干扰状况。

依照以上分析，我们建设的远动系统（远动类实训系统）的软硬件情况如下表：

依照以上分析，我们构建的远动实训室的软硬件就是包括表3和表4中列出的软硬件。

四、实训室环境设计

我们要用一个和教室一样大小的房间建设远动实训室，在该房间里划分为通信实训区和远动信息实训区，分别让学生做通信类实训和远动类实训。

1、实训室逻辑结构

（1）通信实训区

在9张大桌上分别摆放一个通信实验箱、一个示波器等实训设备。做实训时，学生分为9组，每周5人。

（2）远动信息实训区

可同时开展5个组的实训，每组5人，可以分两轮完成整个班级的实训。

五、结束语

在研究该方案时，我们克服了手头资料少、知识面不足等很多问题，通过以上的分析和研究，再经过我们到一些供电局的调研，了解了远动系统的组成和具体运行情况之后，我们编写了远动实训室的初步建设方案。接着，我们邀请一些专家参加评审，对该方案进行最后修改，最终我们编写了应用面广、成熟、卓有成效的远动实训室建设方案。该方案的建设和维护成本低、实用价值高，该方案的建设成果不仅能用于职前学生的实训教学，还能用于电网远动岗位新职工培训。

参考文献

[1]柳永智.电力系统远动（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2011

[2]丁书文.电力系统远动原理及应用[M].北京：化学出版社，2010