3D-тренажёр – оборудование, предназначенное для подготовки и обучения специалистов в области электроэнергетики. Принцип 3D-моделирования подойдёт как для обучения специалистов средних специальных, так и высших учебных заведений. Эта методика прекрасно подойдёт для обучения студентов, обучающихся по специальности «Электроэнергетика и электротехника».
Во время обучения подобные тренажёры помогают осваивать и отрабатывать навыки, касающиеся расчёта и оценки параметров, а также установленных режимов работы распределительных электросетей различных классов напряжения. Кроме того, тренажёры позволяют научиться реализовывать организационные, технические и методические мероприятия по организации качественного и надёжного электроснабжения для пользователя. По сути, это подробная практика, которая позволит студентам научиться работать в реальных условиях ещё до окончания учебного заведения.
Преимущества 3D-тренажёров
3D-моделирование сегодня применяется во многих сферах. Эта методика подходит, в том числе, для создания специального софта (тренажёров), который, в свою очередь, помогает создать масштабные и многоуровневые обучающие комплексы.
Такие комплексы в отличие от стандартных аналитических тренажёров позволяют пользователю не просто работать с какими-то условными заданными параметрами, а буквально знакомиться в режиме реального времени с принципиальными схемами энергообъекта и данными, которые изменяются в зависимости от текущего режима, а также участвовать в создании и изменении режимов. Последний формат обучения предполагает работу с коммутационными аппаратами, механизмами, задвижками и регуляторами, которые функционируют так же, как и реальные их аналоги в различных рабочих ситуациях.
Таким образом, аналитические тренажёры помогают изучить физику процессов, которые происходят на энергетических объектах, освоить теоретическую базу, касающуюся логики работы различной автоматики, защит и т.д., в нормальном и аварийном режимах. Это, безусловно, полезный комплекс, который помогает студентам отработать теорию.
Существуют также полномасштабные тренажёры (их ещё иногда называют тренажёрами «в железе»). Эта разновидность отличается от аналитического собрата тем, что позволяет отрабатывать моторные навыки студентов, знакомиться с расположением щитов, панелей, различных основных элементов управления. Такие тренажёры хоть и помогают хорошо освоиться во всех переключателях, накладках, кнопках и т.д., но стоят они не слишком дёшево. Кроме того, обычно полномасштабные тренажёры не отличаются малыми габаритами, что не удивительно, ведь они объединяют в себе все основные механические элементы. Для такого оборудования потребуется отдельное помещение, а также регулярный ремонт и обновление (ведь развитие энергосистемы не стоит на месте). Это хороший способ отработать моторные навыки будущего оператора, однако даже такие габаритные тренажёры всё равно имеют свои ограничения, касающиеся объёма моделирования. В него можно включить либо какую-то одну установку, либо группу установок, но, естественно, весь энергообъект включить в такой тренажёр нереально.
Решить проблему, объединив в себе всё лучшее от обоих стандартных тренажёров и добавив множество других функций, поможет 3D-моделирование. Технологии 3D позволяют студенту осваивать и теоретические, и практические навыки, используя один лишь 3D-тренажёр. Грамотный подход к организации 3D-тренажёра позволит значительно упростить процесс обучения операторов. В процессе тренировки студенты будут осваивать на практике физику процессов, которые происходят на реальных энергетических объектов, и при этом изучать логику работы автоматики, защит, учиться отрабатывать порядок оперативных переключений, настройку режимов и даже порядок действий в случае различных аварий. В одном таком комплексе объединены сразу несколько обучающих уровней и высочайшей степенью детализации (учитываются даже реальные размеры оборудования и география расположения энергетических объектов, что редко можно встретить в стандартных тренажёрах).
При помощи 3D-тренажёра студенты смогут охватить широкий спектр возможностей и научиться работать с реальными системами, а не с условной и упрощённой теоретической базой. Имитация реальных объектов, тщательно выверенные математические модели оборудования, симуляция реальных географических и климатических условий – всё это даёт возможность студентам гораздо эффективнее отрабатывать навыки и работать в нестандартных условиях.
Обязательными составляющими 3D-тренажёров являются следующие элементы:
- тщательно смоделированные 3D-модели с высокой степенью детализации (всё должно разрабатываться по чертежам реального оборудования, применяющегося сегодня на различных энергообъектах);
- математическая модель (одна из важнейших составляющих, она позволяет достичь максимальной реалистичности физических процессов, что даёт студентам возможность практиковаться фактически в реальных условиях);
- модель логики (моделирование логики защит, блокировок, АВР, автоматики и сигнализации осуществляется по инструкциям и схемам реальных энергообъектов, с которыми операторам придётся работать после окончания учебных заведений);
- материалы для обучения (все тренажёры должны комплектоваться подробными инструкциями, а также методическими материалами, которые позволят грамотно выстроить процесс обучения и сделать его более эффективным абсолютно для каждого студента).
Естественно, все 3D-тренажёры должны иметь всю необходимую документацию и сертификацию, подтверждающую, во-первых, их качество и, во-вторых, соответствие современным моделям энергосистем различных энергетических объектов нашей страны.