仿真技術(shù)在電力技能培訓(xùn)中的應(yīng)用

摘要：介紹了仿真技術(shù)基本概念及電力企業(yè)傳統(tǒng)技能培訓(xùn)特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)福建電力有限公司培訓(xùn)中心應(yīng)用仿真技術(shù)的實(shí)例及優(yōu)越性等作了歸納介紹。

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；電力技能培訓(xùn)；電力企業(yè)

作者簡(jiǎn)介：朱晶婷（1987-），女，福建莆田人，福建省電力有限公司培訓(xùn)中心，助理講師。（福建 福州 350009）

中圖分類號(hào)：G726 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2012）24-0026-02一、仿真技術(shù)

仿真技術(shù)是一門多學(xué)科的綜合性技術(shù)，它以專用設(shè)備和計(jì)算機(jī)為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際的或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗(yàn)。將仿真技術(shù)引入技能培訓(xùn)，可以充分調(diào)動(dòng)人的感覺(jué)、動(dòng)覺(jué)和思維的學(xué)習(xí)能力，最大限度提高學(xué)員接受知識(shí)技能的效率。在專業(yè)技能培訓(xùn)中，通過(guò)仿真技術(shù)模擬生產(chǎn)和操作過(guò)程，學(xué)員可動(dòng)手完成對(duì)生產(chǎn)裝置的實(shí)際操作，鞏固所學(xué)知識(shí)，鍛煉獨(dú)立工作能力，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。

二、電力企業(yè)傳統(tǒng)培訓(xùn)的特點(diǎn)

1.培訓(xùn)模式、培訓(xùn)方法單一

電力企業(yè)傳統(tǒng)培訓(xùn)基本運(yùn)用“老師講、學(xué)員聽(tīng)、考試測(cè)”模式授課，從而產(chǎn)生培訓(xùn)效果不好的弊病，使員工失去對(duì)培訓(xùn)的興趣。

2.技能培訓(xùn)大多“紙上談兵”

電力行業(yè)屬于高危行業(yè)，且對(duì)技能操作的要求較高。因此，技能培訓(xùn)的質(zhì)量顯得尤為重要，如何確保安全性是重中之重。由于安全、經(jīng)濟(jì)等多方面因素，導(dǎo)致很多技能培訓(xùn)都是“紙上談兵”，針對(duì)性和實(shí)效性不強(qiáng)。

3.培訓(xùn)學(xué)員普遍缺乏學(xué)習(xí)興趣

培訓(xùn)學(xué)員更多只是把培訓(xùn)作為一項(xiàng)任務(wù)或只是想混個(gè)持證上崗證書(shū)，至于通過(guò)培訓(xùn)能對(duì)自己工作有多少幫助并不關(guān)心。為了考試合格通過(guò)，學(xué)員通常采用死記硬背復(fù)習(xí)資料、加強(qiáng)考前技能練習(xí)的應(yīng)試模式，對(duì)學(xué)習(xí)的興趣較差、自主學(xué)習(xí)的意識(shí)較淡薄。

三、仿真技術(shù)應(yīng)用于電力企業(yè)培訓(xùn)的實(shí)例

在提倡教育手段現(xiàn)代化的今天，傳統(tǒng)教學(xué)模式已不能滿足信息化時(shí)代教育的發(fā)展趨向，尤其針對(duì)技能培訓(xùn)，很多內(nèi)容和技術(shù)需要情境化、實(shí)時(shí)化的教學(xué)手段來(lái)完成，且通過(guò)親身經(jīng)歷才能保障技能的掌握和鞏固所傳授的知識(shí)。現(xiàn)階段的多媒體教學(xué)模式只能被看作是傳統(tǒng)教學(xué)模式的附庸，交互性較差，限制了學(xué)員潛能的開(kāi)發(fā)。

將現(xiàn)代仿真技術(shù)引入電力企業(yè)技能教學(xué)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)課堂教學(xué)與多媒體教學(xué)的不足，為高危技能培訓(xùn)提供新的空間、平臺(tái)和可能性，豐富教學(xué)的實(shí)踐形式和多樣性，充分調(diào)動(dòng)學(xué)員感觀、動(dòng)覺(jué)和思維的學(xué)習(xí)機(jī)能，激發(fā)了學(xué)員自主學(xué)習(xí)的興趣，大幅度提高培訓(xùn)效果。

1.專用設(shè)備仿真的應(yīng)用

專用設(shè)備仿真是仿真技術(shù)的一種，具體以專用設(shè)備為主，計(jì)算機(jī)為輔，采用控制技術(shù)模擬實(shí)際的生產(chǎn)和操作過(guò)程，其特點(diǎn)是直接、形象、易信，但其硬件因多次反復(fù)操作易破壞、難以重用。

10kV典型客戶配電實(shí)訓(xùn)室就是專用設(shè)備仿真的典型實(shí)例。該實(shí)訓(xùn)室以真實(shí)的10kV高壓柜作為載體，通過(guò)通信控制技術(shù)來(lái)控制電壓\\電流源的升降、故障模擬器的設(shè)置，模擬仿真現(xiàn)場(chǎng)10kV高壓柜的各種運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了10kV斷路器合分閘等技能操作培訓(xùn)零的突破。不僅如此，由于以二次380V電壓來(lái)模擬真實(shí)的一次10kV電壓，降低了電壓等級(jí)，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)又加裝了漏電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)一步保證了學(xué)員的人身安全。10kV典型客戶配電實(shí)訓(xùn)室通過(guò)應(yīng)用仿真技術(shù)，在培訓(xùn)效果上取得了顯著成果。

2.操作軟件仿真的應(yīng)用

操作軟件仿真屬于計(jì)算機(jī)仿真，主要是通過(guò)軟件開(kāi)發(fā)虛擬客觀事物的狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)方式及過(guò)程，使得學(xué)員更容易擺脫枯燥的課本說(shuō)教和計(jì)算機(jī)屏幕冷冰冰的界面，活生生地處在一個(gè)可以由自己控制的環(huán)境里。在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，學(xué)員通過(guò)虛擬實(shí)踐將知識(shí)轉(zhuǎn)化為技能，使其滿足人的好奇心理。

操作軟件仿真的主要特點(diǎn)是可及時(shí)升級(jí)軟件，更新模擬現(xiàn)場(chǎng)的動(dòng)態(tài)，且可以重復(fù)演示與操作，大大節(jié)約了培訓(xùn)經(jīng)費(fèi)和時(shí)間成本，但因?yàn)榫窒抻谟?jì)算機(jī)操作，與真實(shí)的動(dòng)手操作還有一定的距離，因此僅能作為現(xiàn)實(shí)技能培訓(xùn)的補(bǔ)充和擴(kuò)展。

220kV仿真變電站應(yīng)用操作軟件仿真技術(shù)，開(kāi)展變電站值班巡視檢查及故障分析處理等培訓(xùn)項(xiàng)目，由以下兩部分構(gòu)成：（1）前端學(xué)員操作系統(tǒng)，模擬真實(shí)變電站的運(yùn)行環(huán)境。在虛擬環(huán)境下，學(xué)員通過(guò)操作軟件，模擬現(xiàn)場(chǎng)對(duì)一次設(shè)備（主用變壓器、互感器、開(kāi)關(guān)刀閘）的巡視操作、保護(hù)小室的設(shè)備檢查和操作、倒合閘操作等技能操作。（2）后臺(tái)教師主控系統(tǒng)，包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、教師主控機(jī)，用于設(shè)置相間短路、單相接地等線路故障及監(jiān)控學(xué)員的操作情況。運(yùn)用這種仿真技術(shù)開(kāi)展培訓(xùn)項(xiàng)目方便，維護(hù)簡(jiǎn)單。

3.三維虛擬仿真的應(yīng)用

三維虛擬仿真采用虛擬現(xiàn)實(shí)（virtualreality）技術(shù)，由計(jì)算機(jī)生成，可以使學(xué)習(xí)者在一種如臨其境、栩栩如生的人機(jī)和諧的信息環(huán)境下工作、學(xué)習(xí)與創(chuàng)造，用自己的感官感覺(jué)、接受和處理各種信息，并加工成為對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)。

這種仿真技術(shù)靈活性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛，不受時(shí)間、空間等因素限制。每位學(xué)員都是整個(gè)模擬教學(xué)過(guò)程的主體。培訓(xùn)師不僅是“場(chǎng)外教練”，更是整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的“指導(dǎo)者”和“監(jiān)督者”，必須從全局上把握整個(gè)模擬教學(xué)過(guò)程。因此，這種培訓(xùn)的效果在很大程度上取決于培訓(xùn)師的指導(dǎo)。培訓(xùn)師不僅必須有較高的網(wǎng)絡(luò)理論和實(shí)踐水平，而且還必須有較高的教學(xué)指導(dǎo)能力。

在配電安全實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中，學(xué)員通過(guò)鼠標(biāo)鍵盤，扮演“操作角色”融入到虛擬環(huán)境中，執(zhí)行更換高壓電線絕緣子等高危技能操練。學(xué)員在模擬互動(dòng)中，潛移默化地形成安全意識(shí)，自然而然地養(yǎng)成操作前對(duì)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)控分析的好習(xí)慣。同時(shí)，學(xué)員與虛擬環(huán)境之間可以有多維（聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)、運(yùn)動(dòng)感知等）信息交互，來(lái)獲得對(duì)操作項(xiàng)目的感性和理性認(rèn)識(shí)。

四、仿真技術(shù)應(yīng)用于電力企業(yè)培訓(xùn)的優(yōu)越性

借助仿真技術(shù)手段深化教學(xué)改革，實(shí)現(xiàn)教學(xué)訓(xùn)練模擬仿真化，是一場(chǎng)創(chuàng)新教學(xué)手段和方法的變革，而這場(chǎng)變革的核心就是模擬和仿真。仿真技術(shù)作為一項(xiàng)新技術(shù)，正在蓬勃發(fā)展，借助虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)手段，為電力技能培訓(xùn)打造一個(gè)全新的仿真演練平臺(tái)，無(wú)疑是電力生產(chǎn)安全管理工作上的一次全新而又有效的改革。

1.安全性

作為電力培訓(xùn)中重中之重的安全性，虛擬的演練環(huán)境遠(yuǎn)比現(xiàn)實(shí)中安全。采用虛擬仿真技術(shù)，不會(huì)對(duì)演練對(duì)象如設(shè)備、儀表、元件等造成實(shí)質(zhì)性損害，更不會(huì)因演練失誤對(duì)學(xué)員造成人身危害。在確保人身安全萬(wàn)無(wú)一失的情況下，學(xué)員可以卸去事故隱患的包袱進(jìn)行演練，從而大幅度的提高自身的技能水平，確保在今后實(shí)際操作中的人身與事故安全。

2.逼真性

仿真技術(shù)構(gòu)建的演練環(huán)境是以現(xiàn)實(shí)操作環(huán)境為基礎(chǔ)進(jìn)行搭建的，演練規(guī)則同樣立足于現(xiàn)實(shí)中實(shí)際的演練規(guī)范，理想的虛擬環(huán)境甚至可以達(dá)到難辨真假的程度。

3.針對(duì)性

與現(xiàn)實(shí)中的真實(shí)演練相比，通過(guò)采用仿真技術(shù)開(kāi)展培訓(xùn)活動(dòng)，可以將學(xué)員自身置于各種復(fù)雜、突發(fā)環(huán)境中去，從而進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練，提高其應(yīng)變能力與相關(guān)處理技能。

4.趣味性

仿真技術(shù)創(chuàng)設(shè)形象、生動(dòng)的場(chǎng)景，激發(fā)人的學(xué)習(xí)興趣，使人在輕松愉快的情緒下，保持旺盛的學(xué)習(xí)熱情。

5.自主性

利用仿真技術(shù)培訓(xùn)摒棄了傳統(tǒng)“滿堂灌”的舊觀念，將傳統(tǒng)培訓(xùn)轉(zhuǎn)換為啟發(fā)式培訓(xùn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)員的積極性和主動(dòng)性，構(gòu)建平等、合作的師生關(guān)系網(wǎng)，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)、積極地參與培訓(xùn)。

6.經(jīng)濟(jì)性

一個(gè)電力運(yùn)行環(huán)境的構(gòu)建至少耗資百萬(wàn)以上，采用仿真技術(shù)模擬實(shí)際場(chǎng)景，大大降低了培訓(xùn)基地建設(shè)和維護(hù)的費(fèi)用。仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大范圍實(shí)際操作活動(dòng)操作集中在實(shí)訓(xùn)室內(nèi)，甚至是電腦系統(tǒng)操作中，節(jié)約了很多時(shí)間成本。

五、結(jié)語(yǔ)

仿真技術(shù)應(yīng)用于電力技能培訓(xùn)中去，為學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)安全、自主、交互和直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，為培訓(xùn)教學(xué)的創(chuàng)新提供了新的空間、平臺(tái)和可能性，豐富了教學(xué)的實(shí)踐形式和多樣性。

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（責(zé)任編輯：劉麗娜）