室外梯级开发水利枢纽实训基地工程项目实现了仿真模拟通水运行通过计算机操控演示得到枢纽大坝及各建筑物运行参数、运行控制、实时数据模拟(测点布置)等功能。通过布局多处测点位置,安装仪表、传感器等仪器设备与计算机连接,计算机软件界面显示不同时间段数值信号,达到教学培训的目的。
突出强化实践工程教学在学生基本技能和创新能力培养中的作用,建成特色鲜明,满足培养创新型、应用型人才培养需要的实践教学环境。充分保证学生、学员获得高质量实际职能岗位技能训练,实现与工程实践的零距离接触,训练学员从事从事水利水电、农水工程领域的研究、规划、设计、施工和管理等方面工作的基本技能;达到“教、学、训”一体化功能。
1、先进性:室外梯级开发水利枢纽实训基地工程项目建设以国内同类先进项目、重点以体现培训关键性内容为参照;努力培养“教、学、训“技能型人才;
2、实用性:室外梯级开发水利枢纽实训基地工程项目密切结合专业建设,与专业人才培养方案(教学实训计划)相吻合,在提高实训开出率的同时,着眼于提高综合性、设计性、创新性实训的比例;以体现实训建设的效益为目标,提高实训的利用率。
3、前瞻性:室外梯级开发水利枢纽实训基地工程项目充分考虑学科的发展和专业规模的发展;专业实训工程建设努力营造特色(突出专业培养特色,体现学校办学特色)。逐步形成实训内容与实际生产贴近的实训模式,保证学员获得足够时间、高质量的实际动手训练及认知能力。
4、功能性:项目建设对完成学员的实践教学任务,培养具有创新能力、创新意识和适应变的应用型技术人才发挥重要作用的同时,又可发挥其非水工专业职员的技能培训、职业技术、生产开发和新的教培方式应用推广。
6、方案按校方的整体构思、实训室场地规模、教培实用性及方针为准则,结合我公司多年来制作同类大型综合仿真实训装置的实际生产经验编写,具体项目内容详见后续描述。
一、规格型号:
根据实训室场地为 300m×25m,枢纽主体规格初步设计为250m×20m=5000m 2,电站模拟山体的最高峰约12m。
二、技术内容:
(一)室外梯级开发水利枢纽实训基地工程项目布置如图所示;
1、四级枢纽总体布置(拱坝、重力坝、土石坝、水闸、泵站工程),实时穿插一些水工建筑物、渠系建筑物内容;
2、循环演示蓄水池(200 m2)、供水泵站机房等布置;
3、通过布局多处测点位置,安装仪表、传感器等仪器设备与计算机连接,计算机软件界面显示不同时间段数值信号;(工程项目控制中心,控制枢纽运行、数据测试反馈);LED屏、多媒体教育型投影机数据显示;模拟工程建筑物运行测试控制单元元件及数据采集;
通过了解和掌握枢纽工程的结构布置、设备的安装及操作;演示全过程与现实中的实际枢纽工程完全相符,只需通过计算机操控(或手控台),即可进行运行演示、各测点数值显示。学员可直接观察运行各部分形状与动态,并通过计算机实时监控运行状态得到模拟数据、数值。在屏幕上显示演示的文字、图片、视频、动画、解说等内容,方便实训。
(二)、项目内容:
室外梯级开发水利枢纽实训基地工程项目为某一河流梯级开发的动态模拟,它包括水资源开发与利用的四级水电枢纽,第一、二、三级为不同类型的大型水利水电蓄水枢纽,第四级为一座水闸挡水、渠道混合引水、径流开发的大型水力发电航运枢纽。四级水电枢纽包括了水利工程中的一些主要水工水电站建筑物,整个模型建设动态,直观仿真;对水工建筑物的细部结构,用不同颜色的材料表示、字牌标识,装置演示实验用水采用泵站循环供水,满足环保循环利用功能。
项目具有以下功能和特点:
(1)水工枢纽建筑物典型,全面,综合性强;有典型的拱坝、重力坝、土石坝,水闸,船闸、渡槽、隧洞、灌溉渠系、泵站等水工建筑物。
(2)各部分都可实际通水仿真运行,动态模拟,形象逼真,仿真性强,使人有身临其境的感觉,具有很高的展示性、观赏性、直观性。
(3)模拟演示计算机操作控制,操作简便,学员可根据说明书亲自动手,操作方便、灵活。
(4)枢纽传动机构采用金属部件,坚固耐用,不变形,无后顾之忧。
(5)数据模拟测试,监控,对现场设备进行电脑界面控制;包括变频泵站的信号输出(可适时根据情况进行库容水位调节);闸门开关的信号输出(可适时根据情况进行库容水位调节、发电、泄洪调节);
(6)现场数据地采集,包括:库区水位数据模拟量采集,闸门开关位数据采集,流量数据采集,流速数据采集,库容数据采集,土石坝渗流、位移数据采集;坝体应力应变数据采集。
(7)人性结合的人机界面:(实时数据库查询界面-测点索引;对象监视界面-鉴证画面;信号变化提示界面-报警弹出窗口;设备控制界面-设备显示与控制窗口;)监控系统组成:主服务器;操作员工作站;声音报警机;
(8)模型采用智能模块自动程序控制,语音讲解。控制端可由教师单个操作运行演示,也可让由学生自己动手操作。如:按下“发电”按纽,闸门打开,厂内发电机转子启动,达到正常转速时,发电指示灯亮了起来;当涨水时上游水位过高,按动“泄洪”按纽,闸门开启,水从坝孔、溢流泄洪,如图所示。