培训电子应用技术 电工电子技术基础应用培训课程

电工电子技术基础应用培训课程

课时内容

课时介绍

第1课时.前言

详细描述了本课程的学习方法、学习目标及为什么要学习本课程

第2课时.电路

电路的概念，表达形式和主要的两个功能。

第3课时.电流

电流的形成，方向，符号表示法和大小；测量电流时应注意的事项。

第4课时.电压

电压形成的原因，方向和测量电压时要注意的事项，描述了几个和电压

有关的物理量名词的知识。

第5课时.电阻

电阻和电阻率，温度的关系。如何利用万用表来测量电阻

第6课时.欧姆定律

部分电路和全电路的欧姆定律的内容和含义以及其中的一些物理量

第7课时.电功

电功这个物理量的来历，图形表达形式和匹配的公式。

第8课时.电功率

电功率的公式表达形式，及其当中出现的一些物理量的含义。

第9课时.串联电路

直流电路的学习要求。详述了串联电路的定义，特点和公式表达式，

还介绍了串联电路的应用方面。

第10课时.并联电路

讲述了并联电路的特点，应用场所和如何进行并联。

第11课时.混联电路

混联电路的定义，几种常用的混联电路的形式和功率是怎么求的

第12课时.直流电桥

直流电桥的平衡条件。介绍了不平衡电桥的作用和应用场合。

第13课时.基尔霍夫定律

基尔霍夫第一，第二定律中的相关物理名词的含义。

并略举习题来验证所讲内容。

第14课时.叠加原理

详细叠加原理的解题步骤。并且用习题来佐证每一步的用处。

第15课时.电压源与电流源的等效变换

电压源和电流源的含义。电压源和电流源是如何进行等效交换的。

第16课时.戴维南定理

戴维南定理使用到的公式。讲述了戴维南定理的求解方法和求解步骤。

第17课时.电容器与电容

电容器的某些特征和物理特性。平行板电容器的相关知识。

第18课时.电容器的选用

电容器的类型，并举出实物来讲述。

根据电容器的指标来选择电容器在某些场合使用。

第19课时.电容器的连接

电容器的串联，并联等几种连接方式及连接时要注意的地方和计算总

电容时要注意的公式。

第20课时.电容器的充电和放电

讲述了电容器的两大特性：充电和放电的工作过程示意图。

第21课时.电容器的检测及质量判断

判断电容器的原理，方法。判断出的电容器

根据什么原则来说明该电容器是否好坏。

第22课时.电容器的电场能及RC电路

电容器中的电场能的表达公式及公式中出现的字母所代表的意义。

RC电路的过渡过程。

第23课时.磁场

讲授了磁场中的磁体性质。磁感线的概念和基本判别方法。

第24课时.磁场的主要物理量

在磁场中常出现的一些主要物理量的名称以及其所要表达的意思。

第25课时.磁场对电流的作用

磁场对电流，通电直导体等物理量的作用。

第26课时.铁磁物质

铁磁物质的磁化，磁滞回路等知识点。

第27课时.电磁感应

和电磁感应相关的一系列物理现象知识点。

第28课时.自感

自感现象，自感系数和自感在电路中的应用过程等知识。

第29课时.互感

互感电动势、互感现象等物理名词的含义，互感线圈的同名端等物理现

象的发生过程。

2

第30课时.磁路欧姆定律

磁路欧姆定律中的相关名词的概念，欧姆定律所发生的实际情况和其与电路的异同之处。

第31课时.交流电的基本概念（1）

第5章的学习要求和学习重点。和交流电相关的基本概念的含义。

第32课时.交流电的基本概念（2）

叙述正弦交流电的最大值，有效值等基本概念的意义。

第33课时.正弦交流电的相量图表示法

讲述了正弦交流电的相量图表示法的内容和注意事项。

第34课时.纯电阻电路

叙述了纯电阻电路的实际情况。

第35课时.纯电感电路

纯电感电路中的电流与电压的关系、功率及决定电感大小的因素有哪些等知识点。

第36课时.纯电容电路

纯电容电路中的电流与电压的关系、功率及决定容抗大小的

因素有哪些等知识点。

第37课时.RLC串联电路

简述RLC串联电路的概念，介绍了该电路所包含的类型及每一个电路的特点。讲述了RLC电路的功率和电压等知识。

第38课时.串联、并联谐振电路

串联谐振电路的频率、因素，并联谐振电路的特点。

两者的应用场景和注意事项。

第39课时.周期性非正弦交流电

周期性非正弦交流电的波形图、谐波的知识， 也介绍了其相关参数的公式表示方式。

第40课时.三相交流电电源

三相交流电电源的优点，三相交流电的电动势产生方法

以及三相交流电的表现方式。

第41课时.三相负载的连接方式

三相负载的连接方式，其中的星形连接和三角形连接的参数和样式。

第42课时.提高功率因数的意义和方法

提高功率因数的意义。几种提高功率因数的方法和注意的地方。

基于虚拟现实技术的电力客服培训应用

本研究旨在运用虚拟现实（Virtual Reality，VR）技术，帮助国家电网客户服务中心的客服专员，建立典型客户服务场景中客户视角的直观体验感受，领会并掌握故障和咨询所涉及的行业基础知识，在客户呼叫服务中，快速、精准领会感知客户面临的问题，有效沟通传递信息并为客户解决问题，精确向一线技术人员派单，从而提高客户服务满意度。

1 国家电网客户服务中心培训现状及VR应用背景

国家电网客户服务中心（以下简称中心）现有客服专员数千名，随中心业务的快速发展，客服专员在电力基础知识掌握和业务能力等方面都需要不断提高，以确保提升95598客服热线服务质量和效果。然而客服专员在传统培训过程中，难以身临其境地接触到设备，口授方式讲解技术和原理亦不直观，不容易理解和掌握。

仿真技术在电力培训中的应用由来已久[1]，VR作为一种新技术，在培训领域[2,3]，特别是能源、工业等相关领域已经有部分国内外成功案例可供参考[4-7]。

基于VR技术，可以很好地构建电网相关设备设施的模型，让客服专员建立临场感和沉浸感，去深度体验相关知识点和技术原理，有必要引入虚拟现实技术手段，丰富客服专员培训方式，提供多场景的学习通道，全面提高其业务和技术水平，因此中心于2016年提出建设VR培训体系项目，并被纳入2017年营销项目储备库。

本系统依托VR的高沉浸性、构想性的特征，在场景分配上，依托VR技术可以充分突破传统授课、培训、实训的局限性，与传统培训体系相辅相成，让客服专员可以设身处地体验客户场景，以及相应的各种知识，从而更好地倍增实践培训效果，实现借助全新的信息化手段全面提升客服专员的工作能力、业务水平，提升客户服务体验、中心服务质量、工作效率，提升国网公司的社会公众形象，形成虚拟现实信息化在中央主管企业信息化的核心信息高地。

2 基于VR技术的电力客服培训系统设计原则

鉴于本培训系统需要与国家电网客户服务中心现有培训系统以及信息化系统有机融合，在设计初期即确定如下设计规则：

（1）遵循统一性、标准性原则

按照集约化发展、标准化建设的管理要求，坚持统一领导、统一规划、统一标准、统一组织实施的原则，总体部署、分步实施、有序推进，统筹安排系统建设，确保建设顺利实施。

（2）遵循统一开发、标准管控原则

严格遵循国家电网公司的相关技术规范和业务规范的要求，在平台的建设过程中，需遵循国家电网公司相关的规范和管理制度。

（3）遵循安全、可靠性原则

满足业务高峰期间的需求，适应异常和特殊情况给系统带来的压力，连续7×24小时不间断工作；系统关键环节软硬件资源设计采用高可用性方案，保证系统运行的高度可靠。

遵循《国家电网公司信息安全防护体系》要求，并结合客户服务中心信息系统的特点，采用相关安全机制和技术手段保障系统的应用安全、数据安全、主机安全、网络安全、物理安全。

（4）遵循先进、实用性原则

选择的技术架构保持技术领先，以保证系统有不断发展和扩充的余地，并保证系统有足够的通用性和复用性。在实用的基础上考虑先进性和前瞻性，切实满足客户服务中心业务实际工作和管理需求。

（5）遵循灵活、开放性原则

遵循开放性架构，采用开放的接口协议与开发平台，提供统一的、开放的接口；业务维护和发展不依赖于设备厂商，能够保证业务的持续升级和发展。

3 基于VR技术的电力客服培训系统设计架构

基于上述五大原则，VR客服培训系统的系统及技术架构如图 1所示，业务系统逻辑模块如图 2所示，数据架构如图 3所示。

整个系统运行模式包括两种：VR学习模式，用于学习场景内的知识点，提供VR场景模拟和情景互动功能；以及VR考试模式：用于考察知识点掌握情况并记录成绩，根据知识点不同，提供场景模拟互动选择题模式，和设备实操模式等考试方式。

系统同时提供充分的管理维护功能，包括系统整体维护管理：如系统字段配置，包括数据库的名称、账号之类。以及在此之上的分系统功能管理模块，例如人员信息管理：管理员可以通过后台页面，导入或添加用户信息、设置用户权限、重制用户密码等；培训内容整理：管理员可在后台页面，查询用户培训的成果；

在容灾备份方面：数据库定期进行全量备份，后端服务出错可自动重启。

4 培训系统知识点规划及功能设计

4.1 知识点规划

结合客服专员日常工作需求及电网知识体系，本VR客服培训系统，提供了包含“发输变配用”的电网整体场景描述，实现全网运行原理解析，具体为以下七个方面，如图4所示。

（1）发电、输电、高压配电

了解发电、输电及高压变配电设备设施外观及其基本功能。

（2）电能计量及欠费复电

让非电气专业甚至非理工科客服专员了解电能表工作的基本原理，以便对更复杂的相关知识，如接线、计费等建立理解基础，了解每块电能表在安装前要经过的各种检定流程，以便客服专员解答客户关于电能表故障问题时，建立直观体验，给出有自信心的回答。

让客服专员了解智能表因欠费断电、充值后复电的相关流程，特别是复电过程中后台系统的相关工作流程，以及复电失败的可能故障原因和解决方案，从而在客户服务过程中，可以更有效地指导客户了解问题所在，舒缓客户焦虑情绪。

（3）家庭用电设备及接线

介绍单相电能表、以及空气开关、插座等的接线原理，让客服专员可以自己动手操作，从而建立直观的感性认识，加深理解。

（4）资产分界点

让客服专员深入体验感知资产分界点概念，并建立典型居民和工商业资产的分界点直观体验。

（5）变配电设备及故障

让客服专员了解变电、配电设备设施的形态、功能、与其他设备的连接方式和关系，以及典型故障。

（6）电动汽车充电及相关知识

让客服专员通过模拟对电动汽车进行充电操作，直观体验电动汽车充电全过程，对相关设备设施及工作原理建立直观认知体验。

（7）光伏发电设备及并网

让客服专员对光伏发电原理、相关设备和与电网连接关系建立感性体验，了解光伏发电剩余电量并网的原理和计费方式。

4.2 系统功能设计

4.2.1 培训主场景功能设计

上述所有的培训场景，通过“我的VR电力世界”场景贯穿始终。如图5所示。该场景设计为一个漂浮在虚空中的岛屿，上面丘陵河流平原一应俱全，小镇坐落于平原，五座发电厂分布在岛屿的各个位置，对应还有若干输电线路和变电站。电力世界作为该培训系统的主场景，可以由此进入其他各个场景。

刚刚进入电力世界时，小镇一片漆黑，没有电力。只有五个发电厂上方有旋转的问号，用手柄点击后对应的火电站、水电站、风力电站、太阳能发电站、核电站会被点亮，同时伴随有弹出的文字窗口和语音讲解，讲解结束之后输电线路上方出现问号，点击问号后，与发电站相连的不同电压等级的线路次第点亮，直到35kV变电站出口，伴随讲解。在讲解结束后，提示用户回到台座选择“趣味问答”，点击后输电线路上方出现旋转的问号，点击后弹出一道练习题，答错会提示重答，答对伴随叮咚提示音问号消失，才可以向下一场景进行。

4.2.2 培训子场景功能设计

以欠费复电为例，介绍本系统子场景功能设计。

欠费复电是客服专员常见话务问题，有必要让客服专员了解智能表因欠费断电、充值后复电的相关流程，特别是复电过程中后台系统的相关工作流程，以及复电失败的可能故障原因和解决方案，从而在客户服务过程中，可以更有效地指导客户了解问题所在，舒缓客户焦虑情绪。

传统的培训方式，关于欠费复电主要以平面流程示意图、网络拓扑结构图、语言描述等方式展开，客服专员学习难度较大，首先是概念抽象，且涉及多个网络节点，其次是缺少直观体验，无法理解客户在每一步遇到问题时所面临的困境。

采用VR设计的培训功能如下：客服专员通过VR电力世界进入一个住宅起居室，面对门站在桌子旁边，桌子上摆放着一部手机，门外右手边墙上有一块远程费控电能表，屋内墙上贴有一张指示复电流程的流程图。

当客服专员进入场景后，会发现室内停电一片漆黑，移动至开关箱和电表箱旁检查后，发现室内外电力设备无异常，之后提示用户为欠费停电，需要到桌前拿起手机缴费。手机屏幕提示支付电费，支付后屏幕开始倒计时，之后显示收到短信“付费已成功”。

随后在空地映出一个代表城市的沙盘，里面包含售电系统前置机、营销信息系统、采集系统、集中器、用户家。通过可视化的信号传输，展现购电信息从前置机开始，经过营销信息系统、采集系统、集中器传输的流程，直到复电成功，成功后还会同步收到提示短信。复电成功后台座恢复功能，需回答完趣味问答中的题目后才能离开场景回到VR电力世界，该区域点亮。相关功能及实现如表1、表2、图6、图7所示。

5 结论

通过研发并部署上述VR培训系统，国家电网客户服务中心的数千名客服专员，首次获得了无需现场调研即可身临其境的培训体验，对于部分传统培训中发现的“老大难”问题，如“欠费复电”的全流程、“资产分界点”判断、光伏发电实际应用场景等建立了基于第一人称视角的亲身体验。特别是通过体验场景，达到了设身处地理解、体验、感悟客户在实际保修过程中所面对的现场，从而在客户服务对话中，有目的地引导客户关注到问题解决的关键点，并引导客户精确、有效反馈现场相关信息，从而提高客户服务体验，节约客户平均通话时长，提高客服中心人员运作效率。本系统还对客服专员自信心的建立起到了有益价值，经培训后， 客服专员普遍表示对知识的理解更加深入形象，在客户服务过程中更加自信，从而在潜意识层面提高服务效果和客户满意度。

参考文献

[1]田志刚，关于电站全范围培训仿真机功能扩展的若干问题[J]. 电子技术应用，1998(12)：28-29.

[2]Pantelidis V S，Reasons to Use Virtual Reality in Education and Training Courses and a Model to Determine When to Use Virtual Reality [J]. Themes In Science And Technology Education，2010，Special Issue, 59-70.

[3]文钧雷, 陈韵林, 安乐,等，虚拟现实＋[M]. 北京: 中信出版社，2016.

[4]Dirk Metzger, Christina Niem?ller, Benjamin Wingert, et al. How Machines are Serviced – Design of a Virtual Realitybased Training System for Technical Customer Services[C]. 13th International Conference on Wirtschaftsinformatik，2017.

[5]Pedram S，Perez P，Palmisano S，et al, A Systematic Approach to Evaluate the Role of Virtual Reality as a Safety Training Tool in the Context of the Mining Industry, [C]. Coal Operators' Conference, 2016.

[6]王义飞, 张建军, 谭绍琼. 基于虚拟现实的电力安全体感培训应用[J]. 电子测试，2017, 23：113-114,116.

[7]陈海波, 郑健, 费瑞轶, 等. 虚拟现实技术在电力系统中的典型应用[J]. 电网与清洁能源，2016(2): 20-25.

作者信息:

文钧雷1，付振罡2，武 鹏2，郭佳迪2，钱 雨1，焦 捷1

（1. 清华大学 经济管理学院 中国产业发展研究中心，北京 100084；

2. 国家电网有限公司客户服务中心，天津 300000）

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