一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统技术方案

本发明专利技术涉及海洋核动力平台核应急演练技术领域，尤其是一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统，包括处理器，且处理器具有信息采集、控制功能，连接系统各部分并对其进行控制，包括接收数据、处理数据、传输数据、发送控制信号，保证系统各部分正常运转，其特征在于，所述处理器电性连接有头戴式VR设备、核应急事故单元、显示屏、鼠标及键盘、操作手柄、动作采集单元、录音装置、状态采集单元、储存模块、结果分析模块以及智能推送模块。本发明专利技术能够让操作员切身体验核应急过程，并能够在模拟场景中，进行核应急干预，提高核应急干预和快速反应能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统
本专利技术涉及海洋核动力平台核应急演练
，尤其涉及一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统。
技术介绍
海洋核动力平台是海上浮动核电站，总体结构为浮动船舶，装载小型核反应堆，将核能转换为电能，为用户输送电能。核事故是核设施或核活动极少出现的对正常状况的严重偏离，核设施营运单位需制定核应急计划，尽一切努力保持公众和操作员接受的辐射剂量低于相关阀值。目前，陆上核电站的核应急演练均在实体的场地上进行，存在准备周期长、成本高、对不同核事故针对性不足等缺点，在演练时也存在一定安全隐患，由于是实体演练，不仅会对核设施和一些公共设施造成损害，也会造成环境污染。并且海洋核动力平台核应急还涉及船舶海上应急的内容，应急难度及危险程度均增大。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：设计一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统，包括处理器，且处理器具有信息采集、控制功能，连接系统各部分并对其进行控制，包括接收数据、处理数据、传输数据、发送控制信号，保证系统各部分正常运转，所述处理器电性连接有头戴式VR设备、核应急事故单元、显示屏、鼠标及键盘、操作手柄、动作采集单元、录音装置、状态采集单元、储存模块、结果分析模块以及智能推送模块；头戴式VR设备：显示系统产生的演练模拟场景，并跟踪操作员的视线轨迹显示相应角度的模拟场景，系统产生的演练模拟场景包括海洋核动力平台各个区域，包括堆舱、核辅设备舱、核燃料装卸与贮存舱、控制室、各层甲板的场景；核应急事故单元：核应急事故数据库，包括LOCA(冷却剂丧失事故)、LOFA(冷却剂流量丧失事故)、SGTR(蒸汽发生器传热管破裂事故)和FLB(给水管道破裂事故)相关的核安全事故，以及火灾应急、人员落水、应急撤离、弃船的船舶事故，在相同的场景下可产生不同的事故叠加；显示屏：用于显示主菜单，包括应急场景和事故类型，可通过鼠标、键盘进行选取；鼠标及键盘：用于选择模拟应急类型及场景，也可用于选择模拟装置具备的其他功能；操作手柄：用于模拟操作应急设备及完成应急行动中相关动作；动作采集单元：用于采集操作员在核应急中所采用的干预行动，以及运动路径；录音装置：用于采集应急行动过程中操作员交流及使用通信和报警设备的语音信息；状态采集单元：包括心律传感器、辐射监测器，分别采集操作员演练过程中心律、辐射剂量模拟数据；储存模块：用于存储系统运行程序、演练模拟场景、模拟过程的实时记录数据、以及所生成的运动轨迹数据；结果分析模块：用于产生操作员对核事故采取模拟应急行动后的海洋核动力平台场景，并判断操作员对于相关操作的正确性及熟悉程度，给出分析结果；智能推送模块：根据对不同操作员的行为分析结果，进行个性化智能推送，形成个性化教学方案，如操作员通过演练，则返回主菜单，可选择新的模拟场景和核应急事故继续演练或退出程序；如操作员未通过演练，则进行分析讲解并且继续推送上一个场景和核安全事故。本专利技术还提供了一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟方法，具体步骤如下：步骤A、戴上VR设备，系统启动，开始运行自检程序及初始化，自检通过，整个系统初始化后开始运行；步骤B、从系统预存的各类演练模拟场景中选择本次演练模拟的堆舱、核辅设备舱和核燃料装卸与贮存舱、控制室、各层甲板相关的场景，待确定选择后，选择模拟场景产生的核应急事故，随后系统开始加载演练模拟程序；步骤C、头戴式VR设备开始显示系统产生的模拟海洋核动力平台场景，并跟踪操作员的视线轨迹显示反应堆、主泵、压力容器场景，以及通信设备、广播、警报、各类灭火器、救生艇筏、救生衣、呼吸装置应急设备，同时动作采集单元、状态采集单元、录音装置开始采集操作员的应急操作和信息，采集的信息实时传输至处理器；步骤D、处理器接收到传输的操作数据后，经运算处理后，发送至存储系统，存储系统形成实时记录数据、以及所生成的轨迹数据；步骤E、模拟结束后，结果分析模块根据核应急过程中的各项数据为操作员进行综合评分，判断该操作员是否通过应急演练模拟，若该操作员未通过演练模拟，智能推送模块将进行分析讲解，并继续推送此场景下的此种核应急事故，若该操作员通过演练模拟，智能推送模块让操作员重新选择不同场景下的核应急事故进行操作演练。本专利技术提出的一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统，有益效果在于：该核应急演练模拟系统能够让操作员切身体验核应急过程，并能够在模拟场景中，进行核应急干预，提高核应急干预和快速反应能力，切实做好核应急预防措施，做到常备不懈，采用VR模拟技术取代真实模拟，避免造成不必要的危险，同时也能够让操作员有更加真实的感受，达到演练的目的。附图说明图1为本专利技术提出的一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统的系统框图。图2为本专利技术提出的一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统的整体流程结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1-2，一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统，包括处理器，且处理器具有信息采集、控制功能，连接系统各部分并对其进行控制，包括接收数据、处理数据、传输数据、发送控制信号，保证系统各部分正常运转，所述处理器电性连接有头戴式VR设备、核应急事故单元、显示屏、鼠标及键盘、操作手柄、动作采集单元、录音装置、状态采集单元、储存模块、结果分析模块以及智能推送模块。头戴式VR设备：显示系统产生的演练模拟场景，并跟踪操作员的视线轨迹显示相应角度的模拟场景，系统产生的演练模拟场景包括海洋核动力平台各个区域，包括堆舱、核辅设备舱、核燃料装卸与贮存舱、控制室、各层甲板的场景。核应急事故单元：核应急事故数据库，包括LOCA(冷却剂丧失事故)、LOFA(冷却剂流量丧失事故)、SGTR(蒸汽发生器传热管破裂事故)和FLB(给水管道破裂事故)相关的核安全事故，以及火灾应急、人员落水、应急撤离、弃船的船舶事故，在相同的场景下可产生不同的事故叠加。显示屏：用于显示主菜单，包括应急场景和事故类型，可通过鼠标、键盘进行选取。鼠标及键盘：用于选择模拟应急类型及场景，也可用于选择模拟装置具备的其他功能。操作手柄：用于模拟操作应急设备及完成应急行动中相关动作。动作采集单元：用于采集操作员在核应急中所采用的干预行动，以及运动路径。录音装置：用于采集应急行动过程中操作员交流及使用通信和报警设备的语音信息。状态采集单元：包括心律传感器、辐射监测器，分别采集操作员演练过程中心律、辐射剂量模拟数据。储存模块：用于存储系统运行程序、演练模拟场景、模拟过程的实时记录数据、以及所生成的运动轨迹数据。结果分析模块：用于产生操作员对核事故采取模拟应急行动后的海洋核动力平台场景，并判断操作员对于相关操作的正确性及熟悉程度，给出分析结果。智能推送模块：根据对不同操作员的行为分析结果，进行个性化智能推送，形成个性化教学方案，如操作员通过演练，则返回主菜单，可选择新的模拟场景和核应急事故继续演练或退出程序本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统，包括处理器，且处理器具有信息采集、控制功能，连接系统各部分并对其进行控制，包括接收数据、处理数据、传输数据、发送控制信号，保证系统各部分正常运转，其特征在于，所述处理器电性连接有头戴式VR设备、核应急事故单元、显示屏、鼠标及键盘、操作手柄、动作采集单元、录音装置、状态采集单元、储存模块、结果分析模块以及智能推送模块；头戴式VR设备：显示系统产生的演练模拟场景，并跟踪操作员的视线轨迹显示相应角度的模拟场景，系统产生的演练模拟场景包括海洋核动力平台各个区域，包括堆舱、核辅设备舱、核燃料装卸与贮存舱、控制室、各层甲板的场景；核应急事故单元：核应急事故数据库，包括LOCA(冷却剂丧失事故)、LOFA(冷却剂流量丧失事故)、SGTR(蒸汽发生器传热管破裂事故)和FLB(给水管道破裂事故)相关的核安全事故，以及火灾应急、人员落水、应急撤离、弃船的船舶事故，在相同的场景下可产生不同的事故叠加；显示屏：用于显示主菜单，包括应急场景和事故类型，可通过鼠标、键盘进行选取；鼠标及键盘：用于选择模拟应急类型及场景，也可用于选择模拟装置具备的其他功能；操作手柄：用于模拟操作应急设备及完成应急行动中相关动作；动作采集单元：用于采集操作员在核应急中所采用的干预行动，以及运动路径；录音装置：用于采集应急行动过程中操作员交流及使用通信和报警设备的语音信息；状态采集单元：包括心律传感器、辐射监测器，分别采集操作员演练过程中心律、辐射剂量模拟数据；储存模块：用于存储系统运行程序、演练模拟场景、模拟过程的实时记录数据、以及所生成的运动轨迹数据；结果分析模块：用于产生操作员对核事故采取模拟应急行动后的海洋核动力平台场景，并判断操作员对于相关操作的正确性及熟悉程度，给出分析结果；智能推送模块：根据对不同操作员的行为分析结果，进行个性化智能推送，形成个性化教学方案，如操作员通过演练，则返回主菜单，可选择新的模拟场景和核应急事故继续演练或退出程序；如操作员未通过演练，则进行分析讲解并且继续推送上一个场景和核安全事故。...

【技术特征摘要】
1.一种基于VR技术的海洋核动力平台应急演练模拟系统，包括处理器，且处理器具有信息采集、控制功能，连接系统各部分并对其进行控制，包括接收数据、处理数据、传输数据、发送控制信号，保证系统各部分正常运转，其特征在于，所述处理器电性连接有头戴式VR设备、核应急事故单元、显示屏、鼠标及键盘、操作手柄、动作采集单元、录音装置、状态采集单元、储存模块、结果分析模块以及智能推送模块；头戴式VR设备：显示系统产生的演练模拟场景，并跟踪操作员的视线轨迹显示相应角度的模拟场景，系统产生的演练模拟场景包括海洋核动力平台各个区域，包括堆舱、核辅设备舱、核燃料装卸与贮存舱、控制室、各层甲板的场景；核应急事故单元：核应急事故数据库，包括LOCA(冷却剂丧失事故)、LOFA(冷却剂流量丧失事故)、SGTR(蒸汽发生器传热管破裂事故)和FLB(给水管道破裂事故)相关的核安全事故，以及火灾应急、人员落水、应急撤离、弃船的船舶事故，在相同的场景下可产生不同的事故叠加；显示屏：用于显示主菜单，包括应急场景和事故类型，可通过鼠标、键盘进行选取；鼠标及键盘：用于选择模拟应急类型及场景，也可用于选择模拟装置具备的其他功能；操作手柄：用于模拟操作应急设备及完成应急行动中相关动作；动作采集单元：用于采集操作员在核应急中所采用的干预行动，以及运动路径；录音装置：用于采集应急行动过程中操作员交流及使用通信和报警设备的语音信息；状态采集单元：包括心律传感器、辐射监测器，分别采集操作员演练过程中心律、辐射剂量模拟数据；储存模块：用于存储系统运行程序、演练模拟场景、模拟过程的实时记录数据、以及所生成的运动轨迹数据；结果分析模块：用于产生操作员对核事故采取...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翌阳，张浩，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：湖北,42