虚实结合的高铁牵引变电所主变压器仿真模型设计

一、项目编号
2020065
二、项目名称
虚实结合的高铁牵引变电所主变压器仿真模型设计
三、项目简介
本项目拟采用虚拟现实技术和半实物仿真和数字仿真相结合的仿真技术，依据高速铁路 AT 供电方式下主变压器相关标准和技术参数，按 1：48 的比例制作牵引变电所主变压器的仿真模型。该模型能够直观、完整地模拟铁路主变压器的结构组成和工作原理。本模型分为两部分：实物模型和 VR 虚拟现实 3D 模型。其中 VR 虚拟现实 3D 模型的虚拟现实系统的沉浸感和互动性不但能够给用户带来强烈、逼真的感官冲击，获得身临其境 的体验，还可以通过其数据接口在实时的虚拟环境中随时获取主变压器的相关数据资料。
 
而实物模型是依靠主变压器的基本形态所做的模仿，用户可通过视觉了解主变压器的形象，加深对主变压器的认识。两种模型相互结合可以方便用户了解，掌握主变压器的结构和工作原理。
四、项目创新点
（1） 紧密联系工程实际
结合工程实际教学突破教材的约束，融入工程案例。充分调研铁路牵引变电所牵引变压器的设备布置情况，收集设备性能结构参数和生产厂家图纸等资料。
（2）现场还原度高、综合性强
高速铁路 AT 供电方式下的主变压器包含较多的结构部件，本项目综合运用牵引供电相关知识和软件仿真技术，采用仿真的方式模拟铁路主变压器中主要部件的功能，让用户可以综合的看到主要部件的同步运作的过程，具有较高的现场还原度。
 
（3）软硬件结合的实时仿真技术
将电压、电流采集模块利用数据采集接口嵌入到软件环境中，通过软件和硬件实时运行，实现主变压器变压前后电压、电流值的模拟采集和显示。
（4）身临其境的视觉体验效果
采用实物模型和 VR 虚拟现实 3D 模型的相互配合，让用户便于了解和掌握主变压器 的组成和工作原理。
 
（5）培养使用者创新和工程实践能力
以兴趣为主导，让购买者在创新当中实现对知识更深层次的理解。
（6）安全
让用户远离高压危险现场，在安全电压环境下就可达到目的。
五、项目成员信息
邵伟铣，自动化与电气工程学院电气工程及其自动化专业
陈玄默，自动化与电气工程学院轨道交通与信号控制专业
刘则良，自动化与电气工程学院电气工程及其自动化专业
李   倩，自动化与电气工程学院轨道交通与信号控制专业
汪   鑫，环境与市政工程学院给排水科学与工程专业
六、项目指导老师信息
闵永智，教授，交通信息工程及控制
徐金阳，讲师，交通信息工程及控制