江苏大学能源与动力工程院新能源多能互补与碳减排虚拟仿真实验软件

采购信息公示

我校近期拟对江苏大学江苏大学能源与动力工程院新能源多能互补与碳减排虚拟仿真实验软件项目启动采购程序，为充分创造条件让供应商参与我校采购项目，根据《政府采购信息发布管理办法》（财政部令〔2019〕101号）、《关于开展政府采购意向公开工作的通知》（财库〔2020〕10号）精神，现将有关该项目的主要用途、功能及使用目的、采购需求（技术参数、主要配置、售后服务等）进行公示。详见附件一：采购需求书。

本次公示是本单位采购工作的初步安排，具体采购项目情况以相关采购公告和采购文件为准。

如有异议，请于本公示后五日内，书面送（寄）达我处，逾期不予接受。

联系方式：

使用单位联系人：          姜  鹏   13805292532

实验室与设备管理处联系人：杨春犁  0511-88797345

江苏大学实验室与设备管理处

                               2022年11月2日

新能源多能互补与碳减排虚拟仿真实验软件

技术指标要求

一、技术原理和用途

（一）技术原理

新能源多能互补与碳减排虚拟仿真实验属于定制实验，软件系统框架如下图所示。

（二）用途

新能源多能互补与碳减排虚拟仿真实验以新能源转换过程可视化和多目标寻优为目标，开发系列新能源虚拟仿真实验，通过“虚”“实”结合，在传授专业知识的同时，使学生对各种新能源利用原理有更为直观的认识，熟练掌握光伏、风电、沼气发电和锂电池储能系统构成，促进学生工程能力培养和素质提升，达到提高学生的实际动手能力，开拓创新视野和增强创新意识的目的。

本虚拟仿真实验主要面向新能源科学与工程、能源与动力工程等专业的本科二、三年级学生，支持《新能源科学与工程专业导论》、《太阳能利用技术与原理》、《生物质能利用技术与原理》等相关课程。

二、技术要求

（一）功能参数

1、新能源生态岛认知

本环节包含生态岛基本信息认知、岛上电站系统认知两个环节，设置认知考核试题，旨在帮助学生通过认知，掌握新能源生态岛的基本情况与发电站的基本知识与原理，完成“基础认知”层面的训练。

1）生态岛基础认知

新能源生态岛基本情况介绍，为实验开展提供依据。

2）电站系统认知

本环节包括光伏电站认知、风力电站认知、沼气发电站认知、储能电站认知。

掌握光伏发电站主要设备：点击场景中闪烁的光伏发电站，再点击查看主要设备：光伏组件、光伏方阵、逆变器、交流配电柜，结合界面右侧主要设备介绍，开展对光伏发电站功能及其中常用设备的认知。

掌握风力发电站主要设备：点击场景中闪烁的风力发电站，再点击查看主要设备：叶片设计、叶轮、轮毂、塔架、机舱、传动系统、发电机、电网和控制系统，结合界面右侧主要设备介绍，开展对风力发电站功能及其中常用设备的认知。

掌握沼气发电站主要设备：点击场景中闪烁的沼气发电站，再点击查看主要设备：废弃生物质预处理池、沼气发酵池、沼气储气罐、沼气发电机组，结合界面右侧对主要设备的介绍，开展对沼气发电站功能及其中常用设备的认知，同时了解厌氧消化技术的三阶段理论

掌握储能电站主要设备：点击场景中闪烁的储能电站，再点击查看主要设备：锂离子电池储能模块、储能变流器、控制器、配电单元、预制舱等，结合界面右侧对主要设备的介绍，开展对储能电站功能及其中常用设备的认知，同时了解锂离子电池工作原理理论。

2、新能源电站操控

      1）光伏发电站操控

研究环境因为对光伏电站输出特性的影响并利用控制变量法找出规律。

研究mppt定步长扰动观察实验，通过光伏板、灯泡组和集中逆变器串联，观察灯泡组亮灯数量的变化，最大功率点追踪的相关知识。

2）风力发电站操控

研究风速、叶尖速比、桨距角对风机发电功率的影响。调节叶片的桨距角，通过控制变量法找出规律。

3）沼气发电站操控

通过控制变量法找出不同原料、不同温度对沼气发电量的影响。

在发酵罐投入不同的原料，研究不同原料对沼气发电量的影响

调节发酵罐的温度，研究不同温度对沼气发电量的影响

3、新能源生态岛能量配置优化

本环节结合实际工况，模拟在新能源生态岛监控与数据中心，调配岛上电站资源。

学生可以通过给定的工况信息，查看年度负荷，作为电网装备选择与容量配置的基本依据，阅读电网规划设计知识点，明确各种发电装置、储能设备组数与容量。在岛上放置发电站，配置发电量。为岛上居民供电，以达到全年生产生活的需求。

从发电量、减碳排量、发电成本等维度判断学生配置电站发电的方案。学生如对效果不满意，可再次进行实验，选择最优结果提交。系统评价，包括认知环节考核、实验过程步骤评价。

（二）技术指标要求

1.虚拟仿真实验应具备基础信息、学生权限、学习功能、学习记录等基本功能，同时还应具备符合学科专业特点和理念的个性化功能。教师通过系统建设、管理及维护虚拟仿真实验的教学资源，学生和老师以及其他注册用户通过本系统可方便快捷的浏览和使用虚拟仿真实验。

2.拟开发的虚拟仿真实验必须采用网页版本的成果形式，必须与教育部实验空间（ilab-x.com）实现数据对接，可传递实验成绩、实验报告、实验开始时间、实验结束时间、实验时长数据。（提供承诺并加盖公章）

3.虚拟仿真实验必须与省教育厅共享系统实现数据对接，系统的用户数据与虚拟仿真实验教学资源必须能够接入省共享系统，可传递实验成绩、实验报告、实验开始时间、实验结束时间、实验时长数据。（提供承诺并加盖公章）

4.满足教育部虚拟仿真一流课程申报对课程开设周期的要求，系统必须包含实验课程开设管理功能，包括：课程维护、开课管理；可以设置实验课程的开始时间和截止时间，可查询每个开课周期的教学情况，可查询参与实验的学生数、学习时间、成绩等数据；系统自动生成虚拟仿真课程开课日志。

★5.为了满足实验交付后的项目升级和改进，系统架构设计要能够提供一个开放的，零编程环境功能，教师可自主进实验的基本要素和实验功能的改进和完善，进行持续建设。实验项目功能修改和编辑必须基于C/S自主架构的课件模型和场景修改和编辑系统。（提供承诺并加盖公章）

★6.提供现场场景采集拍摄条件、专业技术人员提供必要的工艺流程的技术支持以及真实的生产数据，用于虚拟仿真实验建设。（提供承诺并加盖公章）

7.虚拟仿真实验在线实验开放支撑系统

7.1.基础信息

7.1.1组织管理。系统对用户的组织架构进行信息编辑和批量导入。

7.1.2系统日志。系统日志数据为系统的安全性提供了可恢复、可追溯、集中查询、分析处理的可能。

7.1.3后台管理。对系统的运行数据进行统计分析、敏感词过滤、数据备份等功能。

7.1.4信息编辑。对系统的资源信息按评价规则（如点击率、好评率）对热门资源进行自动排名和统计。提供开放的实验资源管理功能，教师可以在系统中创建实验项目，维护实验项目的相关信息，包括实验简介、实验背景、简介视频、教学团队等，教师可以对创建的课程进行查看、修改、删除等操作；

7.1.5项目展示页。提供一个虚拟仿真运营的门户网站，保证虚拟仿真项目的正常运行，门户网站支持管理员自主编辑相关内容。实验项目主页风格主题支持教师自定义：系统需支持教师自主选择更换实验项目主页风格主题的功能，只需一键点击即可切换实验资源的主题风格，需提供不低于100套实验项目主题风格供选择。（现场演示项）

7.2学习功能

7.2.1查询功能。系统按照专业门类、资源归属进行资源分类，支持资源的一站式智能搜索。允许访问用户按照资源的发布时间、所属专业、所属学校、资源分类进行定向快速查找和对关键字的快速查找。

7.2.2预习功能。支持文本、图片、动画、视频、音频等传统的媒体资源，还需包含全景视频、虚拟仿真交互实验等多种类型和格式的资源上传，供学习者课前打开预习。（现场演示项）

7.2.3自测功能。系统支持在线自测，需提供题库、试卷管理；可自行在题库中创建、抽取不同类型的习题，支持手动及设定策略自动组卷。学习者通过作答客观题、判断题、主观题的试卷，提供理论强化、错误纠正和知识拓展等功能。

7.2.4实验操作。系统支持网上实验，系统提供仿真实验视频观看、实验过程模拟操作的网上界面，无须下载专业软件，学习者直接进行知识点的实验应用操作。支持断点续学，学习者可以快速定位到上次学习的节点，继续进行实验的下一步操作。

7.2.5资源评价。系统支持学习后的资源分数制评价，实现优质资源的统计和排行。

7.2.6交流互动。系统支持在线提问，可以围绕具体的虚拟仿真实验，提出问题，系统自动将类似的问题及回复提供给提问者参阅。

7.2.7系统需提供配套的移动客户端学习系统，移动端数据需与PC端数据互通，学生不仅可以通过移动端播放课程中的普通视频、全景视频等传统的学习资料学习，还能通过二维码扫描并直接进入实验，进行实验操作。（现场演示项）

7.2.8系统需提供知识点课件库，并能够生成站点地址，用于上传虚拟仿真一流课程工作网。课件库可以提供碎片化的知识点管理功能，教师可发布名词、术语解释或实验项目相关的学术文章、新闻报道等信息，知识点可以和实验项目绑定形成实验项目专属的知识点集合。（现场演示项）

7.2.9实验指南编辑：教师端可以通过网页格式编写实验操作指南，实验指南编辑系统基于B/S架构。教师自主编写实验操作指南，对应生成web网页格式供学生查看，并能够在实验项目中自动调用生成。（现场演示项）

7.2.10实验报告编辑：支持实验报告编辑功能，从元件库中选择元件编辑实验报告，可以保存报告，撤销编辑，重做报告，预览报告，发布报告。教师端可以通过网页格式编写实验报告，对应生成web网页格式供学生填写，并能够在实验项目中自动调用生成。学生的实验报告数据能够完整的储存在服务器端，供教师和学生在实验后查看。（现场演示项）

7.2.11系统需提供美术资源管理功能，教师可以上传、管理航空结构件用高性能钛合金棒材制备的美术资源，包括模型、场景、UI、特效等在内的美术资源，美术资源支持不同操作系统（例如PC/IOS/安卓/鸿蒙）、不同质量等级。（现场演示项）

7.3.数据标准与规范

7.3.1项目基本信息。应包含虚拟仿真项目名称、所属学校名称、所属中心名称、项目负责人、资源分类、项目简介等信息。

7.3.2项目预习信息。包含虚拟仿真项目名称、操作用户账号、预习文件名称、文件类型、文件访问地址。

7.3.3项目自测信息。包含虚拟仿真项目名称、所属学校名称、操作用户账号、自测成绩、自测时间、自测内容访问地址。

7.3.4项目实验操作。包含虚拟仿真项目名称、所属学校名称、操作用户账号、实验操作地址路径。

7.3.5项目实验报告。包含虚拟仿真项目名称、所属学校名称、操作用户账号、报告名称、报告内容、报告添加时间、报告审核状态。

7.3.6项目资源评价。包含虚拟仿真项目名称、评价人姓名、评价人账号、评价内容、数据产生时间。

8、虚拟仿真实验改进和完善功能要求

8.1.1实验修改工具能够制作实验相关的数据面板，如控制面板、实验报告、实验指南、模型和场景资源的修改和编辑；（现场演示项）

8.1.2实验修改工具可进行场景设计，使用提供的场景资源进行切换，支持静态场景与动态场景的编辑、材质替换以及天气的编辑；

8.1.3交互编辑：老师可自主设计实验交互，设置环节初始状态、以及各种触发下的实验流程，结合修改工具功能块，实验多种交互效果，具体包括：特定逻辑编辑、内置功能编辑、虚拟仿真项目流程编辑、动作编辑；（现场演示项）

8.1.4提供丰富的UI模板库（不少于100套），支持UI风格一键替换，无需对UI控件逐个换图；（现场演示项）

8.1.5支持市面主流三维建模软件制作模型的导入，至少包含以下格式：fbx、obj、gltf2、stl、ply、3mf，并支持导入模型材质的编辑与替换；

8.1.6交互编辑全程无代码，系统提供不少于50项事件触发方式，不少于100个常用功能块，不少于150个常用逻辑块；（现场演示项）

8.1.7支持实验数据的捕获以及实验评价指标设计等功能，与国家虚拟仿真项目运营系统（ilab实验空间）数据接口接通和数据接口升级。

三、基本配置要求：

1、项目运行的电脑硬件配置要求：CPU：i5 9400F； 显卡：GTX1050以上配置；内存:8G以上。

2、虚拟仿真实验教学共享平台部署。

注：其中带*为必须达到的条件。