摘要：虚拟仿真技术可以模拟真实环境，在节约成本、减少资源浪费等方面颇有优势，随着技术不断更新，应用领域越来越多。以电子仿真技术在电工维修中的应用为例，主要对EWB软件和网络虚拟实验室的特点和应用进行了分析。
关键词：电子仿真技术；电工维修；网络虚拟实验室
引言
在电力行业，电工维修是比较常见的工作，维修水平关乎电力系统能否继续正常运行，同时也可能会影响到电工的人身安全，所以对其要求越来越高。若直接在电力设备上实践操作，尤其对新手而言，经验不足，一旦出现失误，极易造成设备损坏，甚至引发安全事故。因此，既要保证维修过程安全，又要提高电工的综合素质，可通过电子仿真技术来实现。该技术根据实际电路图构建相应的模型，电工通过计算机操作，便可完成维修训练，解决故障问题，值得推广应用。
1 电子仿真软件在电工维修中的应用
在高科技的发展推动下，现代社会发生了翻天覆地的变化，从网络信息技术到虚拟仿真技术、人工智能技术，人类的信息化程度越来越高。在此大背景下，电子仿真技术也迅速发展起来，并在诸多领域都有应用。这是一门综合技术，包括了仿真软件、电路图编辑器、图形图像处理系统等组成部分，借助计算机、仿真工具和其他专业设备实现相应的功能。该技术的优势较为明显，比如因为是模拟真实环境，所以真实性很强。与传统维修手段相比，电子仿真软件更加安全，电工可以在仿真环境中训练业务能力，或者根据实际反馈的问题，分析故障原因，确定解决方案。另外，操作较为方便，避免了电子元器件的损坏，降低了安全事故发生率。以示波器为例，若直接接触真实的示波器，由于各种原因，若导致示波器有所损坏，将会加大维修难度，而在电子仿真软件中练习可避免此类情况。
电子仿真软件系统的内容基本满足专业化标准，电工在操作过程中，能够锻炼业务能力，促进理论和实践的融合，降低培训成本投入。在进行复杂的维修作业时，可以为电工展示虚拟的环境，把各处细节和关键点标出来，方便电工学习掌握，进而提高工作效率。
以电子仿真软件EWB（Electronics Work Bench）为例，该软件简单易学，操作方便，里面有多种虚拟仪器，方便电工开展相应的仿真实验，而且电路图和分析结果都能形象直观地呈现，便于电工理解。另外，软件使用PSPICE内核，功能非常强大。电工若能熟练运用，对提高其电子设计能力、维修能力都有极大的帮助。
软件启动后，会出现很多菜单图标，包括菜单栏、工具栏、器件仪器选择栏、状态栏、编辑窗口等。电工需了解其子菜单和每一项具体功能，比如界面菜单有文件、编辑、电路、分析、窗口、帮助等6个菜单项，以分析菜单项为例，其分析项目大都只对模拟电路才有意义，在使用软件时需先清楚各项分析的意义。比如，直流工作点分析，该项目作为其他分析的基础，意义在于把电路中的交流源置零，电感视为短路，电容视为开路，并计算出各节点的电压和支路电流。基本操作有对元器件、导线、仪器的操作，以及电路仿真分析。电工在使用时，要熟悉操作步骤，仿真分析需要先绘制电路图，电路分析过程中，记得提前标注要分析的节点，然后开始分析，继而确保需测量的仪器连接良好，激活电路，观察仪器测试结果。
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电工维修的主要工作包括对线路、电气设备、系统元件的检修保养，发生故障时及时处理，以及更换陈旧器件等。电子仿真软件应用于电工维修，能够帮助电工对电气电路有个更清晰、更深刻的认识，还能模拟偶然事件，不断提高维修电工的专业能力。
2 网络虚拟实验室在电工维修中的应用
电工维修带有危险性和复杂性，特别是在一些电路设计较为复杂的区域，任何环节一旦失误，后果都不堪设想。在过去的维修作业中，即便维修电工具备扎实的专业知识，但若对周围环境的影响掌握不足，也可能会威胁到自身安全，以至于电工维修行业长期没有突破。在电子信息技术推动下，电子仿真技术迅速崛起，改进后应用于电工维修，解决了以往很多问题。除了仿真软件，网络虚拟实验室也是一种常见的应用形式，由客户端、Web服务器、应用服务器、实验设备几部分组成。这也是在仿真技术的基础上建立的虚拟环境，相比一般的仿真软件，功能更加全面。维修电工可在该虚拟环境中反复操作训练，然后应用于现实的维修中。
网络虚拟实验室基本可分为以下三类：①软件共享网络虚拟实验室。服务端共享本地的虚拟实验室模拟软件平台，和客户端进行信息交互，但只侧重于软件模拟实验的过程，一般不涉及硬件设备；②仪器共享网络虚拟实验室。接受客户端的反馈后，会选择相应的实验仪器硬件设备开展实验，结果返回服务端后再发送到客户端；③远程控制网络虚拟实验室，和仪器共享网络虚拟实验室相比，不仅共享实验仪器和实验数据，还要实现客户端对实验仪器设备的远程控制。
就目前来看，电工维修中应用的网络虚拟实验室主要有两种，一是直接操作远程实验的网络虚拟实验室，仿真软件是其重要组成部分，但它并不完全依托于软件，因为其控制的对象往往是实体电力设备。在使用时，维修电工可通过软件接收相关信息，比如某处线路出现故障，客户端会及时进行反馈，电工收到信息后，在虚拟实验室进行仿真分析，最后得出解决方案并发送至客户端，可以有效提高作业效率。使用远程操作实验室时，若故障较为简单，维修电工只需通过远程操作，改变实体电力设备的一些参数，就能解决问题，而且可以边调整修改，边观察设备运行情况，非常方便。另外一种是软件仿真形式的网络虚拟实验室，和前面分析的EWB软件基本相同，其作用更倾向于为维修电工提供学习环境，在虚拟的工作平台上进行专业操作，把所学理论应用其中，使维修电工能更好地掌握并利用所学。
3 结束语
为提高电工维修水平，保障工作人员安全，在电工维修中有必要引进电子仿真技术，一方面可以给维修电工提供良好的学习环境，避免设备损坏、安全事故的发生；另一方面在获得仿真分析结果后，可以通过远程控制调整实体电力设备的参数，解决故障问题，提高工作效率。所以，当接收故障报告后，如何高效利用电子仿真技术解决问题非常关键，这就要求维修电工熟悉操作流程，不断提高信息素养。
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论文作者:高洁, 徐艳
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/2
标签：电工论文; 仿真技术论文; 软件论文; 实验室论文; 电子论文; 操作论文; 网络论文; 《当代电力文化》2019年第08期论文;