核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法与系统技术方案

本发明专利技术提供了一种核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法，包括：将规程步骤以数字孪生的虚拟形态与现实设备进行对应的可视化预设，所述可视化预设至少包括：基于设备编码一致性判定的目标设备识别预设；基于目标设备中目标部件识别及排/列位置识别的虚拟标记图像预设；和基于目标部件区域指向判定及对应目标部件预设动作的动作识别预设；其中，所述目标部件至少包括空开、卡件和线头，所述预设动作至少包括拔出/插入卡件，闭合/断开空开和拔出、插入线头；基于虚拟现实设备执行所述可视化预设，完成仪控电气操作规程。本发明专利技术还提供了实现上述方法的系统。本发明专利技术的方法和系统可有效避免误操作引发核电站的仪控和电气事件。件。件。

【技术实现步骤摘要】
核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法与系统


[0001]本专利技术涉及控制系统领域，具体涉及一种核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法与系统。

技术介绍

[0002]核工业统计数据表明，将近80％的事件是由人的失误引发的。在核电站的仪控和电气事件中，误操作引发的事件后果严重，轻则可能导致停堆停机事件，重则可能引发人身伤亡事故，原因主要是走错间隔误动设备、错误操作。现有的防人因失误技术主要从管理入手，比如采用标识标牌、监护、印刷规程等，都无法有效避免误操作。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现状提供一种核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法和系统。具体采用如下技术方案：
[0004]本专利技术的第一个方面提供一种核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法，包括：
[0005]将规程步骤以数字孪生的虚拟形态与现实设备进行对应的可视化预设，所述可视化预设至少包括：
[0006]基于设备编码一致性判定的目标设备识别预设；
[0007]基于目标设备中目标部件排/列位置识别的虚拟标记图像预设；
[0008]和基于目标部件区域指向判定及对应目标部件预设动作的动作识别预设；
[0009]其中，所述目标部件至少包括空开、卡件和线头，所述预设动作至少包括拔出/插入卡件，闭合/断开空开和拔出、插入线头；
[0010]基于虚拟现实设备执行所述可视化预设，完成仪控电气操作规程。
[0011]进一步的，所述基于设备编码一致性判定的目标设备识别预设包括：
[0012]将规程步骤中提及的目标设备编码预设为机器视觉算法对设备编码进行判定的标准，当采集的设备编码与目标设备编码一致时，判定该设备为目标设备。
[0013]进一步的，基于目标设备中目标部件识别与排/列位置识别的虚拟标记图像预设包括：
[0014]将规程步骤中提及的目标部件在对应目标设备中的排/列位置信息预设为机器视觉算法的识别目标，所述排/列位置信息包括目标部件位于对应目标设备上相似部件集群中的第几排或第几列，以及位于该排或该列中的第几个位置。
[0015]进一步的，所述虚拟标记图像预设包括：
[0016]对应于目标部件的虚拟线框、箭头指示或高亮显示，以及基于规程步骤展示的视频、音频、图片或文字提示信息。
[0017]进一步的，基于目标部件区域指向判定及对应目标部件预设动作的动作识别预设包括：
[0018]将操作人员手部动作指向区域是否为规程步骤中指定的目标部件所在区域作为动作识别算法的判定标准，当操作人员手部动作指向区域偏离规程步骤中指定的目标部件所在区域时，给出告警信息。
[0019]进一步的，基于目标部件区域指向判定及对应目标部件预设动作的动作识别预设还包括：
[0020]将规程步骤中的标准操作动作预设为机器视觉动作识别算法的判定标准，用于判定模拟操作正确性，所述标准操作动作至少包括：
[0021]a.拔出卡件：拇指、食指、中指捏住，往近处平移；
[0022]b.插入卡件：拇指、食指、中指捏住，往远处平移；
[0023]c.断开空开：食指伸直朝下，往下平移；
[0024]d.闭合空开：拇指伸直朝上，往上平移；
[0025]e.拔出线头：拇指和食指捏住往下平移；
[0026]f.插入线头：拇指和食指捏住往上平移。
[0027]进一步的，基于目标部件区域指向判定及对应目标部件预设动作的动作识别预设包括：
[0028]提醒操作者在模拟操作手势框内进行模拟操作，对模拟操作手势进行判定，若判定模拟操作合格，提醒进行正式操作；
[0029]以及，通过手势框内的手势与动作方向判定正式操作动作是否合规。
[0030]进一步的，所述可视化预设还包括：
[0031]场景引导预设，具体包括基于操作现场路径及目标设备位置信息生成虚拟路径指示信息。
[0032]进一步的，所述可视化预设还包括：
[0033]结果判定预设，具体包括将按规程步骤中的标准操作动作操作后的设备部件状态预设为机器视觉识别算法的判定标准，当采集的设备部件状态与预设的按规程步骤中的标准操作动作操作后的设备部件状态一致时，判定操作结果正确。
[0034]本专利技术的第二个方面还提供一种核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程系统，包括：
[0035]可佩戴式虚拟现实设备，其至少配置有通信单元、图像采集单元和显示单元，所述通信单元用于与服务器通信进行数据传输，所述图像采集单元用于采集现实场景图像，所述显示单元用于在现实场景中叠加显示虚拟图像；
[0036]以及服务器，其配置有多个功能单元模块，用于与所述可佩戴式虚拟现实设备交互，实现上述第一个方面所述的方法。
[0037]本专利技术的有益效果如下：
[0038]本专利技术的方法基于虚拟现实融合技术，将标识标牌、监护、规程等管理手段植入虚拟系统进行可视化预设，再通过虚实融合，在虚拟世界中指导现实世界的操作，可避免在错误的设备上进行操作，也可避免在正确的设备上进行错误的操作。同时，这一方法经济效益和社会效益显著，使用这种方法不再需要监护人员，节省一半人工，还可以降低辐射剂量，减少核电站放射性对人体的损害，为核电建设在社会舆论上加分。更为可贵的是，这一方法还可以广泛应用于化工、火电、冶金、工贸等其他行业，也不仅仅限于仪控与电气操作。
附图说明
[0039]图1为本专利技术的核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法流程示意图。
[0040]图2为本专利技术实施例中基于动作识别预设进行动作判定的示意图。
具体实施方式
[0041]为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。
[0042]参考附图1，本专利技术一个示出性实施例中，一种核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法，包括如下流程：
[0043]首先，将规程步骤以数字孪生的虚拟形态与现实设备进行对应的可视化预设。具体包括如下预设步骤：
[0044]S101、基于设备编码一致性判定的目标设备识别预设。
[0045]此预设中，将规程步骤中提及的目标设备编码预设为机器视觉算法对设备编码进行判定的标准，当采集的设备编码与目标设备编码一致时，判定该设备为目标设备。当采集的设备编码与目标设备编码不一致时，系统提醒出错，需重新识别。
[0046]实际中，目标设备编码可以是二维码或条形码等编码形式，每个设备对应唯一的编码。由于操作现场的设备如电控柜等外型相似度较高，通过编码进行目标设备识别，可有效防止因操作错误设备导致意外。
[0047]S102、基于目标设备中目标部件排/列位置识别的虚拟标记图像预设。
[0048]此预设中，将规程步骤中提及的目标部件在对应目标设备中的排/列位置信息预设为机器视觉算法的识别目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法，其特征在于，包括：将规程步骤以数字孪生的虚拟形态与现实设备进行对应的可视化预设，所述可视化预设至少包括：基于设备编码一致性判定的目标设备识别预设；基于目标设备中目标部件识别及排/列位置识别的虚拟标记图像预设；和基于目标部件区域指向判定及对应目标部件预设动作的动作识别预设；其中，所述目标部件至少包括空开、卡件和线头，所述预设动作至少包括拔出/插入卡件，闭合/断开空开和拔出、插入线头；基于虚拟现实设备执行所述可视化预设，完成仪控电气操作规程。2.如权利要求1所述的核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法，其特征在于，所述基于设备编码一致性判定的目标设备识别预设包括：将规程步骤中提及的目标设备编码预设为机器视觉算法对设备编码进行判定的标准，当采集的设备编码与目标设备编码一致时，判定该设备为目标设备。3.如权利要求1所述的核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法，其特征在于，基于目标设备中目标部件识别与排/列位置识别的虚拟标记图像预设包括：将规程步骤中提及的目标部件以及目标部件在对应目标设备中的排/列位置信息预设为机器视觉算法的识别目标，所述排/列位置信息包括目标部件位于对应目标设备上相似部件集群中的第几排或第几列，以及位于该排或该列中的第几个位置。4.如权利要求3所述的核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法，其特征在于，所述虚拟标记图像预设包括：对应于目标部件的虚拟线框、箭头指示或高亮显示，以及基于规程步骤展示的视频、音频、图片或文字提示信息。5.如权利要求1所述的核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法，其特征在于，基于目标部件区域指向判定及对应目标部件预设动作的动作识别预设包括：将操作人员手部动作指向区域是否为规程步骤中指定的目标部件所在区域作为动作识别算法的判定标准，当操作人员手部动作指向区域偏离规程步骤中指定的目标部件所在区域时，给出告警信息。6.如权利要求5所述的核电站数字孪生可视化仪控电气操作规程方法，其特征在于，基于目标部件区域指向判定及对应目...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤凯，钟鸣，骆宾，蒋重文，曾一鑫，刘刚，金益，
申请(专利权)人：宁波欧依安盾安全科技有限公司，
类型：发明
国别省市：