bakalavr (664628)

Файл №664628 bakalavr (Разработка программы- тренажера Управление электросетями)bakalavr (664628)2016-07-31СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 7

Глава 1. Анализ предметной области 8

1. 1. Существующие программные комплексы 8

1. 2. Постановка задач на проектирование 12

Глава 2. Проектирование программного комплекса 15

2. 1. Разработка структурной схемы 16

2. 2. Разработка функциональной схемы 16

2. 2. 1. Блок управления схемой 20

2. 2. 2. Блок анализа текущих переключений 21

2. 2. 3. Интерпретатор сценариев 22

2. 2. 4. Блок результатов 23

Глава 3. Программная реализация проекта 24

3. 1. Операционная система 24

3. 2. Выбор среды программирования 24

3. 3. Функционирование программы 28

3. 4. Входная информация 31

3. 5. Постоянная информация 31

3. 6. Выходная информация 32

3. 7. Инструкция для пользователя 33

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 35

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 36

Приложение А. Сценарии решения задач 37

Приложение Б. Листинг основного модуля программы 43



ВВЕДЕНИЕ

С каждым днем увеличивается число персональных компьютеров (ПК), используемых человеком. Вследствие этого растет и пополняется круг программного обеспечения используемого при работе с ПК. Для решения задач производственно-технологического и организационно-экономического управления предприятием внедряются сложные автоматизированные системы управления хозяйственной деятельностью. Немаловажную роль при этом играет процесс подготовки эксплуатационного персонала. Для его облегчения и упрощения создаются различные обучающие программы.

Проблема безопасной и эффективной эксплуатации сложного энергетического оборудования особенно обострилась в условиях текучести кадров как на отдельных предприятиях , так и в целом по топливно-энергетическому комплексу. Выросли общий травматизм и случаи со смертельным исходом. Одна из главных причин травматизма на предприятиях электроэнергетики несовершенство системы подготовки и переподготовки работников отрасли. Найти эффективные пути подготовки квалифицированных специалистов – значит заложить основу высокопроизводительной и безопасной работы. Один из них -использование в обучении тренажеров.

В данной работе представлена идеология построения подобной программы – тренажера.

Глава 1. Анализ предметной области и постановка задач на проектирование

С момента появления персонального компьютера (ПК) и его практичес­кого использования возникла одновременно проблема получения значимого эффекта от компьютеризации процесса обучения. Ежегодно появляются сотни компьютерных обучающих программ.

Первые, самые ранние, представляли собой лишь электронные версии печатных изданий и содержали только текстовую информацию. Достоинством таких систем в сравнении с бумажными аналогами, по существу, являлась лишь интеграция информации.

Постепенно, с развитием вычислительной техники, их стали сменять системы, которыми можно было пользоваться и как справочниками, то есть поисковые системы. Далее арсенал автоматизированных обучающих систем пополняется статической графикой, компонентами мультимедиа (звук и видео), компьютерной анимацией.

Таким образом системы развивались в области информационных баз знаний, поддерживающих уже не только текстовое, но и аудио- видео-воздействие на обучаемого.

Колоссальный скачок был сделан и в сфере развития систем контроля, ведь без них, по существу, обучающая система мало чем отличается от справочного пособия. Итак, средства контроля обеспечивают ввод ответа обучаемого, обработку полученной информации и выдачу управляющего воздействия (например, вы вводите ответ, а система одобряет или отвергает его).

Следуя дальше по ступеням интеллектуализации обучающих систем, можно заметить, как плавно механизмы контроля перетекают в механизмы анализа действий обучающегося. Он позволяет не только контролировать процесс обучения, но и определяет дальнейшую стратегию диалога оператора и ПК.

1. 1. Существующие программные комплексы

Тренажер оперативных переключений ОПТИМЭС" – Оперативно-Переключательный Тренажер с Интеллектуальной Моделью Электрической Сети

Тренажер ОПТИМЭС работает в операционных средах WINDOWS 3.1, WINDOWS 95 и WINDOWS 98 и может эксплуатироваться на любом компьютере, на котором установлена какая-либо из них. Программный комплекс тренажера включает 3 функциональные компоненты:

Компонента Конструктор схем включает редактор коммутационных схем и функции их разметки, реализующие построение в базе данных модели первичных и вторичных цепей. =Конструктор схем° содержит также функции управления библиотекой схем.

Компонента Задания обеспечивает работу инструктора по подготовке тренировок и анализу их результатов. Она включает функции задания типа цели и целевого элемента тренировки, установку начальных положений коммутационных аппаратов и РЗА, задание КЗ и неисправностей. Для каждой схемы может выполняться индивидуальная настройка общих правил и местных условий, а также значений штрафа за нарушения правил.

Компонента Тренировка реализует выполнение тренируемым операций по схеме с контролем их правилами переключений. Практика показывает, что освоение специалистом по переключениям программы Тренировка требует не более 15 - 20 минут, если он знаком с общими приемами работы под WINDOWS.

2. Тренажер оперативных переключений КОРВИН

(КОммутационно-Режимный тренажер для WINdows), включающая расчет установившегося режима с автоматическим преобразованием расчетной схемы при любых коммутациях [2]. Расчет установившегося режима производится модулем КУРС разработки ЦДУ. Результаты расчета - перетоки активной и реактивной мощности и ток, а также напряжения в узлах, - контролируются на нарушения заданных режимных пределов по ветвям и узлам и отображаются непосредственно на схеме и в форме таблиц. Поддерживается разделение схемы на любое число изолированных районов. Подготовка исходных данных расчетной схемы максимально автоматизирована. Функциональная компонента Сервер потокораспределений, входящая в состав тренажера КОРВИН, содержит:

- функции автоматического построения графа узлов и ветвей расчетной схемы путем стягивания графа коммутационной модели;

- редактор исходных значений электрических параметров для расчета и режимных пределов по узлам и ветвям;

- функции тестирования и исследования режима при любых коммутациях без ограничений со стороны правил переключений.

2. Тренажер оперативных переключений КОРВИН 3 – трехуровневый тренажер оперативных переключений с расчетом потокораспределения и расширенной моделью РЗА. Верхний уровень модели в тренажере "КОРВИН-3" включает схему энергообъектов и соединяющих их ВЛ. Число энергообъектов в модели одной электросети - до 150. Средний уровень модели реализует схему соединений первичных цепей и логические ограничения на коммутации в них. На этом уровне каждый энергообъект имеет свою схему, которая посредством линий электропередачи на верхнем уровне модели соединяется со схемами других энергообъектов. Схема одного энергообъекта может входить одновременно в несколько схем электросетей, охватывающих большую или меньшую территорию. Промежуточное положение между верхним и средним уровнями занимает схема замещения для расчета установившегося режима. Нижний уровень воспроизводит состояния устройств РЗА и правила их переключения с учетом положения коммутационных аппаратов. С каждым устройством первичных цепей связывается набор устройств РЗА.

Однако, все рассмотренные системы имеют общие недостатки:

  • Сложность в использовании (необходимо пройти целый курс для ознакомления с продуктом, что бы узнать его особенности, методы и приемы работы) – невозможно начать работу сразу после инсталляции продукта.

  • Данные продукты содержат большое количество потенциальных возможностей, которые не будут использованы широким кругом пользователей.

  • Достаточно высокие требования к системе (объем оперативной памяти и размер жесткого диска).

  • Очень высокая цена (как правило, она составляет несколько тысяч долларов).

  • Не совместимость версий одной и той же программы и форматов данных.

1. 2. Постановка задач на проектирование

Главное направление деятельности ЦЭС – обеспечение электроэнергией производств и цехов ОАО «Северсталь». Получая электрическую энергию от системы по воздушным линиям напряжением 110, 220 кВ и преобразуя на главных понизительных подстанциях (ГПП) до уровня 35, 10 и 6 кВ, цех электроснабжения по воздушным и кабельным линиям распределяет ее потребителям. В настоящее время девять ГПП обеспечивают ОАО «Северсталь» и одна (ГПП-9) – город. От ТЭЦ-1 и ТЭЦ-2 ОАО «Северсталь» электроэнергия непосредственно передается напряжением 10 кВ по кабельным линиям.

Для управления схемой электроснабжения ОАО «Северсталь» в ЦЭС организовано круглосуточное дежурство оперативного персонала, действия которого подчинены диспетчеру цеха.

Система оперативного управления выполняет следующие задачи:

ведение требуемого режима работы, в том числе заданного энергосистемой;

производство переключений в электроустановках;

- ликвидация аварийных нарушений и восстановление требуемого режима энергопотребления;

- подготовка к производству ремонтных работ в электроустановках.

Переключения в электрических схемах распределительных устройств подстанций по распоряжению диспетчера цеха осуществляет оперативный персонал, непосредственно обслуживающий электроустановки цеха.

В связи со сложностью обслуживаемого оборудования, а также высокой цены ошибки персонала становится актуальным вопрос качественной подготовки оперативного персонала, которая продолжается, в зависимости от образования, от 3 до 5 месяцев. В этот период большое значение имеет изучение последовательности проведения оперативных переключений на обслуживаемых подстанциях.

При восстановлении нормального электроснабжения эксплуатационный персонал руководствуется инструкциями, в которых очередность его действий связана с характером возникшей ситуации (объемом отключений, видом работавших устройств и др.).

Строгая очередность действий персонала в каждой из возможных ситуаций позволяет легко их промоделировать и использовать соответствующую модель для тренировок персонала.

Проведение тренировок в самих системах электроснабжения нежелательно по ряду причин:

  • перебои в подаче электроэнергии

  • возможность создания аварийных ситуаций

  • повышенная опасность поражения электрическим током и др.

Компьютерный тренажер устраняет эти сложности.

В частности, анализ инструкций персонала для одной из действующих трансформаторных подстанций показал, что для имеющихся на ней устройств насчитывается ряд типичных ситуаций, после которых персонал должен действовать по четко определенному сценарию производства оперативных переключений.

Тренажер должен обладать следующими функциями:

  • тpениpовка;

  • проведение экзамена;

  • формирование протокола переключений;

  • создание сценария тренировки;

Тpениpовка - основная функция. Во время тренировки обучаемый должен перевести электроустановку в состояние, заданное по условию задачи. В ходе тpениpовки обучаемому должна пpедоставляться возможность осуществлять пеpеключения на схеме, с помощью диалога, организуемого между обучаемым и программой.

Проведение экзамена основывается на решении задачи, при отсутствии доступа к рекомендациям по производству переключений и формированию оценки.

По завершении выполнения поставленных условий задачи должна выставляться оценка и составляться пpотокол переключений.

Создание сценаpия тpениpовки - это функция, котоpая является обслуживающей по отношению к тренажеру и используется инстpуктоpом для фоpмиpования новых тpениpовок. В пpоцессе создания тpениpовки инстpуктоp имеет возможность задать:

- имя и фоpмулиpовку задачи для тpениpовки;

- исходное состояние объекта

- эталонный путь pешения задачи;

- конечное состояние схемы сети по данной задаче.

Таким образом, разрабатываемая система должна отвечать следующим требованиям:

Обеспечить интуитивно-понятный графический интерфейс, как для инструктора, так и для тренируемого;

Внедрить механизм производства оперативных переключений

Обеспечить возможность наращивания количества задач за счет использования средств инструктора, которые могут быть дополнительно написаны;

Обеспечить проведение тренировок и сдачу экзамена с протоколированием оценок;

Программа должна иметь невысокие системные требования.

Глава 2. Проектирование программного комплекса

Разрабатываемая программа-тренажер, в соответствии с предъявленными требованиями, должна наглядно отображать однолинейные схемы, обеспечивать оперативные переключения коммутационных аппаратов, приведенных на схеме в соответствии с условными обозначениями, направлять действия тренируемого, используя инструкции по оперативным переключениям

Для реализации поставленных требований, необходимо разработать механизм, отрабатывающий оперативные переключения. Основная цель, преследуемая при этом – это упрощение управления коммутационными аппаратами со стороны пользователя.

Наиболее простой способ – это использование указателя мыши. Каждое переключение (нажатие клавиши мыши), производимое пользователем, должно приводить к изменению состояния коммутационного аппарата. Поэтому необходимо предусмотреть свойство, описывающее его текущее состояние (включен/отключен). Наличие этого свойства, обусловлено также необходимостью установки начального состояния коммутационных аппаратов при инициализации задачи.

Прорисовка коммутационного аппарата на схеме в режиме начальной установки осуществляется присваиванием этому свойству определенного значения, например «ложь» или «истина» и обратный процесс, когда по нажатию клавиши мыши, состояние меняется на противоположное и осуществляется прорисовка.

Характеристики

Тип файла
Документ
Размер
4,54 Mb
Тип материала
Учебное заведение
Неизвестно

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов реферата

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
7031
Авторов
на СтудИзбе
260
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее