关键词：教学改革；计算机仿真技术；建模思想；人才培养质量
一引言
电机学是电气工程类专业的一门重要的专业课程，该课程具有很强的理论深度及实践性[1,2]。目前多数高校对电机学的理论教学进行了一系列的教学改革，且大多数引入了高端的应用型手机学习软件，诸如学习通和翻转校园等，这在一定程度上激发了学生的学习兴趣，然而针对高校电机学实验的教学改革并不多见，为提高学生对电机学理论知识的深入理解，电机学实验需要一次全方位的改革。基于此，笔者根据平顶山学院本科院校的重新定位，提出了以计算机仿真技术与实验平台相结合的电机学实验的教学改革，以培养工程应用型人才为目标，服务区域经济的发展。
二计算机仿真技术与电机学实验相结合的教学改革探索
（一）电机学实验的特点电机学是大学中重要的一门专业课程，其应用范围覆盖了电力、电子、工业控制等众多领域，在工业生产中占有及其重要的地位[3,4]。该课程的主要任务是研究各类电机的基本原理、基本计算和一般的应用分析。而电机学实验是本课程非常重要的实践环节，使学生能够在实践的过程中掌握电机的基本实验原理和方法，初步培养学生对电机进行一般操作的动手能力和对实验数据的分析能力。由于电机学课程涉及内容较多且专业性极强的特点，为使学生能够通过实验的方式理解专业性强的理论知识，作为实验的一线教师在教学方式上要采用贴合实际应用的教学方式，体现教而用的教学理念[5,6]。培养具有研究能力、实践能力和专业技能全面发展的应用型人才。
（二）计算机仿真技术与电机学实验相结合的作用计算机仿真技术利用现代计算机的优势，以低成本的方式能够很好的完成真实环境中较难完成的电机学实验的教学任务，且可以通过网络的手段实现电机模型和建模思想的共享，可以更加合理化的让学习利用网络教学资源，有利于让学生进行反复的无成本的操作和对理论知识的反复验证及设计，同时打破了时间及空间的限制，可以实现随时随地的进行电机模型的搭建及对理论知识的验证。为项目或任务驱动教学法以及翻转课堂教学模式的实施提供了有利条件[7,8]。
（三）电机学实验存在的问题电机学实验是电机学理论课程的重要教学实践环节，笔者根据自己多年来从事电机学实验教学工作，将从教学方法、教学内容的设置和教学资源开发等方面考虑，认为目前电机学实验主要存在以下几个方面的问题：1.电机学实验教学以传统的教学为主，授课方式单一，不利于调动学生的学习兴趣，这将导致学生掌握到的知识较弱，进而引发了学生对电机学理论知识的不理解。特别的对于电机学部分章节中的理论性极强且内容枯燥无味的情况，采用这种单一的教学方法显然非常不利于学生对理论知识的掌握与理解。2.大多数电机实验室内的实验设备笨重，价格昂贵且运行及维护的成本较高，尤其涉及到工业控制中使用的大功率型的电机还存在着人身危险的因素，若只采用传统实验教学内容已不能满足当前的需要，近些年随着数字控制技术的发展，电机的控制技术也得到了长足的发展，同时不同类型的电机层出不穷。如若紧跟时代的步伐，当前电机实验室不能得到大额的资金支持来满足对各类实验电机的需求，显然限制了学生对各类电机的实际应用，特别是对一些新型电机的使用更是无法保障，同时受到实验空间的限制，学校更无法为每一位学生提供足够的实验空间和实验创新的机会，这更加不利于培养学生的应用创新能力。
（四）改革措施和对策针对以上电机学实验存在的问题，从以下几个方面进行电机学实验的改革。1.完善课程体系由于需要在本科教育中引入计算机仿真技术，需要在课程建设方面进行完善。在学生的大学一年级阶段增设系统的建模与数值分析的相关课程，建模思想早早的植入于学生们的大脑内，为大学二年级所学的电机学做好铺垫。同时在大学的课程体系内需要引入与电机学相关的专业计算机仿真软件，将与电机学相关的计算机仿真软件的学习作为大学一年级的必修内容，且通过严格的考试过关来衡量学生对计算机仿真软件的掌握程度，对于计算机仿真软件的学习可通过项目驱动法的教学方式培养学生运用计算机仿真软件对相关电路的实践设计能力。2.计算机仿真技术应用于电机学实验中的改革针对以上问题2可知单纯的实验平台上的项目实验限制了每位学生的创新性设计思路，在实验平台上只是简单的进行一些项目的验证性实验，缺乏了对实验的理论深度思考。计算机仿真技术的引入能够更加直观的让学生发现电机电气模型中有关的电压、电流、转速、转矩等相关参数的实时动态变化，更加容易的找到电机调速等一般性规律，同时能够及时发现问题，解决问题。在实际应用中，以目前国内权威性较高的MATLAB仿真软件为例，该软件集成了几十种不同类型的电机模型，以此软件为基础而开发的电机学仿真模型，可以改变电机学实验中的单一实验形式，它可以使学生由被动地接受教师的灌输转变为主动地探究实验的真谛。并且在该仿真软件下根据同样的设计要求，可以很容易的在计算机界面上实现不同的解决方案，这就能调动学生的积极性和主动性，培养他们发现问题﹑分析问题和解决问题的能力以及他们的创新能力。另外除了课上的时间以外，学生还可以利用课下的时间使用计算机仿真软件继续进行相关实验。这就打破了实验时间和空间的限制，保证了学生有足够的空间和时间来完成实验，达到了“线上、线下”都可以进行的教学模式，解决了在原有实验条件下受到时间和空间的不足而影响学生质量的培养问题。
仿真系统是根据对所研究的系统的了解和认识，提取里面关键的数据，构建和现实的系统对应的模型。，模型与仿真的程序通过确认和验证，在再该实验的基础之上进行模型的仿真•实验，按照模拟系统的运行进程，对状态这个变量随着时间的变化动态的规律进行观察，根据采集的数据和分析统计，来得到通过仿真后的系统参数统计特点，按照这个统计来评估判断系统真实的参数与性能，给决策供给辅数据。虚拟的仿真是运用系统，计算机，概率论以及数理学为基础，并结合其他领域的应用与技术上的特点，慢慢发展的技术，而且它不仅仅是一门技术还是一门实验性的学科，根据各学科的变化，虚拟性的仿真也逐渐的得到发展，已经是现代最活跃的技术。如果从原理上说，虚拟的现实性仿真就是让仿真和VR技术组合在一起，不过这种组合不是表面上的简单组合，而是把两种系统的特点有机的融合在一起。实际应用中，虚拟仿真也是一种体验VitualWorld和具有可创建性的电脑系统。这样的虚拟性世界是电脑生成的，同时也是现实的再现，还可以是想象中构思出的世界，户主可以通过听觉，触觉以及视觉等多种通道来与虚拟性世界交流。它是通过仿真的形式创造出一个可以实时的对实体对象的互相作用和变化进行反映的三维度幻真世界，经过头盔式显示屏，信息手套一些起辅助作用的传感器，给用户提供一个可以观测可以交互的三维度视图。可让用户直接的参与到仿真的对象探索里面，探索环境作用下的变化，以及沉浸的感觉。虚拟现实是综合利用电脑技术，图形学，电脑视觉，视觉的生理学，仿真科技，微型电子，多媒体，信息，三维显示，，测量和传感，语音的识别，集成技术，人机的接口，网络工程等一些高科技的集成成果。它的逼真性能与实时的交互特性给系统的仿真提供了强大的支撑。
2可视化的技术
可视化技术利用的是电脑图形学与图像的处理，把数据通过图形的形式在显示屏上呈现出来的互相处理的方法技术与理论。它涵盖的领域有电脑图形学，图形的处理，电脑视觉，电脑设计等，是对一系列的问题进行数据分析，数据的处理，分析决策的一种综合的技术。这种技术在电脑中是最先应用的，而且逐渐的形成了科学电脑可视化这个重要的分支。科学电脑可视化可以将包含测量得到的数据，图形，或者是电脑中出现的数字数据转化成更加直观，可以用图像展示出来的信息随时间空间进行变化的物理量或现象再展现给研究人员，让他们可以观察，计算与模拟。自从一九七八年科学电脑可视化被提出后，它在各个工程领域都有着非常广泛的发展应用。令人更诧异的是现在虚拟的现实科技可以把人们带入一个三维度，多媒体虚拟空间，让人们能够遨游远古城堡和浩瀚宇宙。这一些科技都已经开始应用到了手机开发中。这些的所有都是靠着电脑可视化和图形科技快速发展。我们对于电脑的可视化研究已有着非常漫长的历程了，其中产生出大量可视化设备，如SGI企业所推出的三维GL图形库的表象是很突出的，使用简单功能还很强大。使用GL进行开发的三维度软件受到许多专业的人士欢迎，这样的应用已经发展到了产品的设计，建筑，医学，地球的科学等一些高领域。伴随着电脑技术的不断发展，G也已进一步的发展为OpenGL，并被认为是性能最高的图形与互相交换式情景的处理标准。现在涵盖ATT企业的UNIX软件的实验室，IBM，DEC，SUN，HP，Microsoft与SGI几家公司在内的而且在电脑的市场有着强大的领导价值的大型公司都是采用OpenGL图形的标准。值得关注的是，因微软公司在WindowsNT里面提供的OpenGL图形的标准，所以OpenGL将会在电脑里面广泛的应用，特别是OpenGL三维度图形的加速卡与微型计算机图形的工作站推出，使得人们可在微型计算机上完成三维度图形的应用。就像电子CAD的设计，模拟仿真，三维的游戏等等，这样就可以更加方便有机会利用OpenGL以及它的软件进行自己三维度图形的实际建立。
3在手机与电子的通讯领域应用广泛
就拿电子这个行业来说，在无可遵循的规范情况之下，MNSC对所有种类的问题提供出了高效相应的解决措施。它的强大产品群体能够处理各个领域出现的问题，这些产品不仅能够独立的解决有关行业的问题还可以结合具体情况共同解决这些问题，给出相对的仿真联合分析。
3.1于手机电子产业结构的分析应用
虚拟仿真实验可通过相关的软件完成结构的分析，有着强大的屈曲，静力，动力的高级响应，随机的振动，复合的材料，灵敏度的设计与优化，扩展优化，动力学显式，动力学隐式等多方面分析的功能。显示了国际某著名磁盘驱动器生产商，以及美国宇航局采用虚拟仿真技术对火星探路者天线装置结构优化分析的情况。
3.2虚拟仿真技术在手机跌落、碰撞等分析中的应用
虚拟仿真实验可以给出非线性程度很高的瞬时动力学的分析能力，给电子类产品碰撞，跌落等一些分析提供了完美的解决方法，是分析电子类产品碰撞，跌落不可缺少的工具。就是某有名手机上产厂家对手机进行跌落的分析。
3.3虚拟仿真技术在运动的系统以及仿真，控制的系统仿真中应用
根据虚拟的仿真科技能够实行运动学与动力学的仿真，可对电子类产品的机械性能与运动特点进行研究。就是ABB公司的机器人运动的仿真以及三菱电子开关作动的仿真，实现了完美的控制－液压－运动－结构联合仿真系统。
4总结
关键词：关键词：计算机技术 虚拟现实 计算机仿真技术
一、计算机仿真发展历史
仿真模拟方法可以追溯到1773年，法国科学家用仿真模拟的方法做物理实验，然而，第一个用这种方法做随机试验的人也许是美国统计学家E.L De forest，那是在1876年。比较早而且著名的蒙特卡罗方法使用者是eet。他在1908年以”Student”为笔名时，使用了蒙特卡罗方法来证明他的t分步法；尽管蒙特卡罗法起源于1876年，但是直到约75年后，它才命名为蒙特卡罗法。其原因是直到数字计算机出现以前，这种方法在许多重要问题上不能运用。从1946年到1952年数字计算机在一些科研机构得到发展。
与今天的计算机相比，早期的计算机预算速度慢且不能存储任何东西。现在可并行计算机已成主流。自计算机诞生以来，性能的提高，几乎是每四五年提高100倍，每十年提高1万倍的速度持续发展着。
二、仿真的定义和分类
1.仿真定义
计算机仿真技术是以数学理论、相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。
仿真是在数字计算机上进行实验的数字化技术，它包括数字与逻辑模型的某些模式，这些模型描述某一事件和经济系统，在若干周期内的特征。
系统仿真是建立在控制理论、相似理论、信息处理技术和计算技术等理论基础之上的，以计算机和其它专用物理效应设备为工具，利用系统模型对真实或假想的系统进行试验，并借助于专家经验知识、统计数据和信息资料对实验结果进行分析研究，进而作出决策的一门综合性的和试验性的学科。
三、需求牵引 技术推动
相互推动
计算机技术作为一个独立的研究领域已有多年的历史，计算机仿真技术随着计算机科学技术的飞速发展，除了本身日趋成熟，并且或得了广泛运用外，目前正面临挑战。
“需求牵引、技术推动“是促使计算机仿真技术在近年内去得飞速发展的重要。计算机仿真的形成是当代科学技术飞速发展的结果。
计算机仿真技术首先可以以高效地处理科学数据和解释科学数据。其次，计算机仿真技术丰富了信息交流手段。
计算机仿真技术的形成推动工业发展、提高工业竞争能力的需要。
四、仿真软件
仿真软件的应用和定义
仿真建模软件系统，是为科研人员进行仿真实验提供支持的系统。如果在计算机上进行仿真实验必做一场军事演习，那么科研人员就是这场军事演习的指挥官，仿真建模系统则为这场演习提供场地和手段。他能为指挥官加工信息、预计结果和进行辅助决策。其用途非常广泛，经济价值极高。仿真软件是一项面向仿真用途的专用软件，他的特点是面向用户、面向问题。仿真软件一般是由模型和描述语言、翻译程序、使用程序、算法库、函数库、模型库、运行控制程序等组成。应具有建模、运行控制、结果处理以及相关的数据库等组成。
五、计算机仿真的基本理论
计算机仿真是由系统工程、现代数学方法和计算机技术相结合的新型学科。
计算机仿真是一种科学方法，科学研究通常有三种途径：理论推导、科学实验和仿真模拟。
计算机与数学学科的相互作用促进了进算计技术的发展。在本质上数学是计算机的灵魂。
在计算机仿真技术中引入人工智能技术，能够优化系统，做到有优化机制自动修改系统参数，并启动仿真模块，最终获得最优解，但在离散事件系统仿真重这种机制还处于研究阶段。
新技术的研究开发、利用，大大提高计算机的仿真软件的功能与性能，解决计算机仿真系统开发的软件瓶颈问题。随着以智能化、集成化、自动化、并行化、开放化以及自然化、为标志的计算机仿真软件新技术的深入研究、开发、利用，不仅是仿真软件的功能与性能迅速提高，而且有可能从根本上解决仿真软件生产率低下的问题。结合软件工程实践，探讨软件理论，有可能从理论弄清楚软件开发的复杂度，进而采取有效的测试进行控制，从理论与实践两方面解决计算机仿真系统开发的软件瓶颈问题。
六、计算机仿真技术的支撑技术
计算机仿真技术的支撑技术主要有分布式计算机仿真技术、协同式计算机仿真技术、沉浸式计算机仿真技术、基于网络的环境计算机仿真技术。
计算机仿真技术分布式，既是由于数据分布的需要，也是应用分布式计算环境进行并行计算，以达到实时显示目的的重要手段，分布式计算平台有互联网的异构机组成，包括高性能的SMP和DSM多处理器、工作站/PC机机群系统。
来自不同地区、不同学科的学者过去式通过出差或开会等方式进行交流的，现在，随着高速网络投入使用，采用多媒体技术支持下是、的CSCW技术可以达到快捷、高效协同工作的目的。
计算机仿真技术采用传统上为虚拟环境所装用的投影式显示设备，标志着这两个研究方向融合的发展趋势。由于沉浸式显示设备能使用户获得临场感，更有利于用户获得对数据的直观感受，有助于结果的分析。
七、仿真系统的作用和意义
随着军事和科学技术的迅猛发展，仿真已成各种复杂系统研制工作的一种比不可少的手段。尤其是在航空航天领域，仿真即使已是飞行器和卫星运载工具研制必不可少的手段。在研制、坚定、和定形全过程必须全面的应用先进的仿真技术。否则，任何新型的、先进的飞行器和运载工具的研制都将是不可能的。
计算机仿真技术在军事的应用是很广泛的，如运用交战模型进行的计算机仿真，新型武器装备发展过程中的仿真、部队作战训练方面的仿真、高层论证和规划计划中的仿真、军事作战理论和学术研究中的仿真、作战指挥和战争计划中的仿真，以及战后后勤保障的仿真等。
参考文献
1.1计算机仿真软件
制造业是我国当前的主力发展领域，是我国经济的支柱产业，这其中就涵盖着机械制造以及各种型材的制造等。制造业在当前所面临的是产品的竞争，所以要在具体的指标上要能够得到满足，要求产品的价格是最低的，以及以短时间完成从概念设计到产品上市这一过程，要能够对客户的需求的到满足，对产品所提供的服务要是最好的。为此我国在计算机仿真软件的使用上就显得非常必要，这几个软件主要是一体化制造系统仿真软件，这一软件主要是在车间设计和分析的建模以及仿真软件，在具体的功能上主要有自动生成离散事件仿真模型，并能够对这一模型进行仿真。另外就是在制造车间的生产计划和工艺路径可以通过表格的形式进行输入，既能够通过手工进行输入同时也能够通过工艺规划的模块进行读入。再者就是加工过程仿真器，为能够有效的价格产品设计和开发周期得到有效缩短，在CIMS当中尤其是强调计算机辅助设计和计算机辅助制造的集成，也就是要求从CAD输出产品设计信息可以直接通过网络传送到计算机辅助加工工艺规划系统，并使其产生刀位轨迹文件。为能够有效确保加工工艺的合理性及NC代码正确，要对真实零件切削加工前进行一次试切削。在这一过程中主要就是通过木模进行替代真实的零件，这显然会对开发的周期有着延长，并在成本上也会比较高。针对加工过程仿真器可以为CAM/CAD集成，尤其是检验NC代码正确性和减少加工过程的碰撞干涉提供支持，所以在这一软件的应用下能够起到部分的代替试切的作用。
1.2计算机仿真在轧钢工艺中的实际应用
现场生产中，小规格的圆钢在冷床上的运动方式和一般圆钢有着很大区别，故此要对冷床的基本结构及原理等进行研究，在计算机上根据建立运动模型进行仿真试验后，结果表明当前生产的最小规格圆钢能够利用现有冷床进行生产。研究当中涉及到的冷床是步进回转式冷床，具有两种齿板，分别是V型齿板及U型齿板，借助它们相互错动使得圆钢一方面做步进运动，而另一方面绕其自身轴进行旋转。针对这一结构可能出现的问题进行仿真机现场实验，要能够从理论的角度进行分析，在半径小的圆钢方面可能在翻过V形的齿轮的第二个齿峰的过程中，不能和第二个V形齿的左壁相接触，这也是其中的一个重要问题，属于冷床翻钢的极限。主要就是造成翻钢的过程中会有不稳定的情况发生，这样就造成了冷却不均。根据这一图示就能看出，在V形齿的第二齿峰和小圆钢那样相交或是相切的过程中，U形齿会向下向前，而V形齿则是向上向后，这样就会出现翻钢的情况，这只是必要的条件。然后根据磨损的情况和具体的规格进行仿真实验，针对不同型号的圆钢进行建模和仿真，正常情况下对90号钢进行分析，从实际的仿真计算以及表现情况能够看出小圆钢在冷床上运动的比较稳定冷却效果较好。而75号钢的仿真系统当中的数字模拟仿真，冷床上运动稳定冷却效果佳，但在稳定性方面相对较差。
2结语
1．1信息一体化平台
信息一体化平台采用一体化模式，集监控和五防功能于一体。一方面作为后台监控系统软件，模拟数据采集处理、运行监控、正常操作、事件和报警处理等，实现常规站监控系统功能，同时新增加智能变电站特有的高级应用功能：一键顺序控制、告警信息分类、智能告警等；另一方面作为五防系统软件，嵌入到信息一体化平台中，不仅保留就地间隔内电气设备的电气联锁，同时还通过以太网实现相互通信，交换设备的状态，实现智能变电站站控层、间隔层、过程层3级防误闭锁功能。
1．2智能化保护测控系统
智能化保护测控系统按照保护测控装置的物理原理建立数学模型，采用定值驱动法，当故障发生后计算的故障电流结果到达定值要求时自动启动保护测控装置，按照其工作原理进行判别，相关保护动作，报出故障信息报文，有关指示灯点亮，与变电站真实设备保持一致。
2系统功能
智能变电站高级应用功能的仿真是以智能变电站仿真系统为基础，将智能站高级应用集成于信息一体化平台中，实现了智能变电站特有的一键顺序控制、智能告警信息分类、故障综合分析决策功能的仿真。该系统从其功能上可以作为培训和测试的平台。
1)培训功能。智能变电站高级应用功能是智能站特有的新应用，对运行人员来说是全新的知识，需要进行培训学习。该系统真实再现了智能变电站场景，可以为运行人员提供一种有效的培训手段，使运行人员能够学习智能变电站中的新知识、新技术，提升专业素质。该系统已经投入培训使用，系统运行稳定，人机界面友好，培训功能完善，培训效果逼真。
2)测试平台功能。智能变电站高级应用功能的仿真还可以为高级应用功能的研究提供测试平台。由于电力系统的特殊性，不能在真实运行设备上进行任意操作，而该仿真系统通过为其他系统或软件提供开放的数据接口，可以反复进行操作和设置故障，对被测系统或软件运行情况进行测试，通过与某公司合作，能够正确地实现测试功能，为研究智能站高级应用功能提供了一种有效的测试平台。
3智能告警信息分类的仿真
通过建立故障信息的逻辑推理模型，对故障告警信息分类过滤，并对变电站运行状态进行实时在线分析推理，能够实现智能告警功能，可以自动报告站内异常状态，并根据需求提供分层分类的故障告警信息。智能变电站各种运行告警信息量非常大，包括3类：
1)提示性信息。这类信息不需要特别关注；
2)告警信号。这类信息虽然没有直接引发事故跳闸，但实际隐含着可能的故障，若不进行综合分析，消除异常，持续发展会导致事故发生，需要给予重点关注；
3)事故信息。事故信号产生一般都会有保护动作、开关跳闸，要求在尽可能短的时间判断故障原因，以便上报，并依据调度指导进行故障隔离和恢复操作。因此，需要对故障告警信息进行过滤，提供分层分类的告警信息，以方便运行人员工作。智能告警信息分类的仿真包括以下几个方面：
1)图形界面仿真。智能告警信息分类通过信息一体化平台进行展示，信息告警图形界面是信息分类结果的直观展现。在进行仿真开发时，按照智能变电站信息分类的原则，根据告警信号重要性，告警实时显示窗口由多个页面组成，包括：全部告警、严重保护事件、一般保护事件、SOE、开关刀闸动作和智能告警6类，所示同时还会根据告警信息的级别，通过声音的方式发出告警。
2)数据库仿真。智能告警信息量非常大，其仿真时所需的数据量也很多。仿真时全站采集信息采用统一的命名格式。变量命名格式包括：变量名、变量描述、变量单位、变量标识、变量数据指向。变量名是信息的代表，当变量为1时，其变量描述才有意义，该描述会在智能告警图形界面中显示出来；变量单位的作用是区分告警信息变量的间隔，是实现变量筛选分类的基础；变量标识的作用是区分告警信息变量的重要程度，以便于告警信息的分类；变量数据指向主要用于数据通信。
3)告警信息筛选分类功能。由于告警信息总量很大，为满足不同的关注需求，在告警显示窗口设置信息筛选的功能，在窗口中选择某一设备间隔，根据告警信息变量的标识，可以在告警窗口各页面中自动显示出有关该间隔的所有信息，将不关注的信息屏蔽。可以通过左上角下拉列表选择变电站间隔来显示不同间隔的告警信息，使运行人员更有针对性地查看所需的信息。
4故障综合分析决策的仿真
故障综合分析决策是指在故障情况下对事件顺序记录、保护装置动作及信号、故障录波数据等进行深入挖掘，通过多专业综合分析，并将变电站故障分析结果以简洁明了的可视化界面综合展示。通常当变电站发生异常或事故时，其处理过程是运行人员按照现场情况、规程及经验进行判断处理，这种方式不仅要求值班员非常熟悉变电运行规程、规范及设备运行要求，而且需要较长的分析判断时间。故障综合分析决策功能可自动为运行人员提供一个或多个可能的事故分析报告，便于迅速确定事故原因和应采取的措施。
4．1故障仿真
故障仿真是进行故障综合分析决策仿真的基础，该仿真系统中对真实系统中可能发生的故障类型进行了分析总结，可实现真实系统中常见故障的仿真。在仿真中故障类型，分为4类，一百多个故障：
1)一次设备故障及异常，包括线路、母线、主变压器、电容器、所用变、断路器操作机构、SF6泄露等；
2)保护与测控装置故障；
3)智能组件故障，包括智能终端、合并单元、网络故障；
4)低压交直流故障。其中，一次故障可以进行故障相别、故障距离、故障性质(瞬时/永久)进行分别设置。在仿真中既可以单独设置一次、二次故障或网络故障，也可组合一次、二次故障和网络故障。故障仿真范围全面，效果逼真。通过仿真系统在培训中的应用，该系统能够在故障和异常发生时，能够真实反应故障现象和保护动作情况，故障信息详细，为故障综合分析决策提供分析依据。
4．2故障综合分析决策仿真的基本结构
故障综合分析决策仿真的基本结构，以仿真支撑系统为服务器，进行故障模拟、采集信息、建立推理知识库、故障综合分析推理，并将分析结果以可视化的形式在信息一体化平台中展示出来。信息采集是对设备实际状态信息和故障信息的采集，在仿真时通过支撑系统完成数据的采集；推理知识库存放专家提供的告警及故障分析知识，推理机完成故障信息的综合分析，给出推理结果，推理知识库和推理机以数学模型的形式存放于支撑系统中；推理结果展示是将推理结果以一条条报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中。
4．3建立推理知识库
推理知识库的知识源自变电运行规程、规范及运行人员的经验总结，通过分类归纳总结，形成一定的知识规则，在仿真过程中其规则内容包括设备名称、事件、原因、推理相关信息等。它采用统一建模方式，可以通过修改、完善知识库中的推理逻辑来提高综合分析决策的功能。
4．4推理机
推理机是利用类似专家解决问题的思维方式，通过推理机来实现知识库的价值。在故障发生后，推理机将采集到的告警信息、设备状态信息与知识库中的推理建立起关联关系，采用正向推理策略，按照推理规则进行反复匹配和判断，最终给出一个或多个合理的推理结果以供参考。
4．5推理结果展示
推理结果展示既是将推理结果以报文的形式展示在信息一体化平台的告警窗口中，告警窗口“推理信息”页面提供简单的故障分析结果报文信息，包括故障发生时间、设备名称及简单推理结论，通过双击该报文信息调用具体故障分析报告的展示窗口，分析报告显示的内容包括故障发生的时间和间隔、动作事件、故障原因、故障相关信息分析的结果。通过推理结果展示，可以直观的看到故障综合分析决策的结果。
5结束语
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