Разработка программы- тренажера Управление электросетями (стр. 2 из 6)

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.

Для решения задач важно соотнести свойство коммутационного аппарата, в которое переводит его пользователь и состояние предписываемое инструкцией. На основании сравнения этих значений можно построить диалог, направляющий действия пользователя.

2.1. Разработка структурной схемы

Рис. 2.1. Структурная схема программы-тренажера

Для описания структуры разрабатываемого программного комплекса его можно разделить на два основных блока:

Блок, обеспечивающий работу пользователя со схемой;

Блок работы с файлами сценариев.

Первый блок, с учетом поставленных требований перед программным комплексом, производит регистрацию пользователя, содержит систему для проведения тренировок и экзамена, систему помощи, систему формирования отчетов по проделанной пользователем работе.

Второй блок программного комплекса является средством инструктора и служит для создания и редактирования файлов сценариев.

“Настройки” - блок, предназначенный для указания начального и конечного состояния коммутационных аппаратов электроустановки

“Сценарий” – блок, предназначенный для формирования задач инструктором эталонной последовательности оперативных переключений инструктором.

2.2. Разработка функциональной схемы

Исходной информацией для разработки является однолинейная схема электроснабжения подстанции и инструкции по оперативным переключениям.

Перед разрабатываемой программой поставлен ряд требований, на основании которых можно сделать вывод о том, что проектируемая система должна реализовать следующие функции:

· отображение функциональной схемы подстанции с использованием средств отображения информации;

· обеспечение переключения коммутационных аппаратов представленных на однолинейной схеме;

· организация взаимодействия производимых переключений и предписаний инструкции.

Так как инструкции по производству переключений представляют собой последовательность операций, целесообразно использовать файлы для их хранения, это обеспечит упрощенный доступ к их содержимому, возможность создания новых сценариев и редактирование, в случае обнаружения ошибки, уже имеющихся.

Для организации диалога при решении определенной задачи по производству переключений необходимо, опираясь на предписание инструкции, направлять действия производимые оператором на схеме. При ошибочных действиях необходимо информировать пользователя об этом и давать рекомендации для правильного решения поставленной задачи. Опираясь на вышесказанное, разрабатываемый программный комплекс может быть представлен совокупностью следующих блоков:

Блок управления схемой;

Блок анализа текущих переключений;

Блок результатов;

Интерпретатор сценариев;

1. Блок управления схемой служит для установки положения коммутационных аппаратов при инициализации определенного режима и обеспечивает их визуальное изменение при производстве переключений.

2. Блок анализа текущих переключений предназначен для определения правильности производства текущих переключений и формирования протокола переключений.

3. Блок результатов, основываясь на информации поступающей от интерпретатора сценариев и блока анализа текущих переключений, организует диалог, направляющий действия оператора по производству переключений и предназначен для оценки проведенных операций по оперативным переключениям.

4. Интерпретатор сценариев, основной задачей которого является работа с файлами сценариев, формирует последовательности операций для производства переключений, снабжает информацией блок управления схемой о начальном состоянии коммутационных аппаратов.

2. 2. 1. Блок управления схемой

Для реализации функций блока управления схемой необходимо:

- установить коммутационные аппараты в положение соответствующее выбранному режиму;

- при выборе пользователем коммутационного аппарата на схеме обеспечить его переключение в противоположное состояние.

Алгоритм, реализующий функции блока управления схемой, представлен на рис. 3.3.1.

Рис. 3.3.1. Алгоритм обработки оперативных переключений

2. 2. 2. Блок анализа текущих переключений

Для определения правильности произведенного переключения необходимо сопоставить выбранный пользователем объект, подлежащий переключению с объектом предписанным инструкцией, в случае совпадения перевести объект в нужное состояние. При этом используется алгоритм, приведенный на рис. 3.3.2