一种核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法技术方案

本发明专利技术涉及一种核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法。该方法包括下述步骤：使用三维激光扫描仪扫描核电站厂房内部环境和机柜设备，建立厂房三维模型和机柜三维模型；在厂房三维模型中选择机柜运输路径，机柜三维模型按照机柜运输路径模拟机柜运输过程；在模拟机柜运输过程中，根据机柜运输路径上厂房三维模型的尺寸和机柜三维模型的尺寸产生提醒信息并存储。本发明专利技术通过虚拟现实和三维仿真对厂房和设备进行可视化三维仿真，对施工过程进行可视化展示，使施工人员能沉浸式对施工过程进行推演，提高施工培训效率和质量。提高施工培训效率和质量。提高施工培训效率和质量。

【技术实现步骤摘要】
一种核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法


[0001]本专利技术涉及核电站仪控系统施工领域，更具体地说，涉及一种核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，核电站改造施工作业管理及施工培训演练处于低智能化阶段，依然依靠传统的纸质图纸进行施工模拟验证。纸质化施工指导文件未实现数字化转化，缺乏辅助验证手段开展智能施工模拟验证，缺乏在有限时间窗口下的施工工艺优化及风险控制的工程实践。例如针对诸如全厂DCS(分布式计算机控制系统)整体改造的大型项目，施工范围大，施工工艺复杂，工期短风险高，传统的纸质化施工管理及施工推演手段无法有效识别施工风险，无法实现对工期的有效控制和施工工艺的优化，无法实现沉浸式的施工推演。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法，包括下述步骤：
[0005]使用三维激光扫描仪扫描核电站厂房内部环境和机柜设备，建立厂房三维模型和机柜三维模型；
[0006]在所述厂房三维模型中选择机柜运输路径，所述机柜三维模型按照所述机柜运输路径模拟机柜运输过程；
[0007]在模拟机柜运输过程中，根据所述机柜运输路径上厂房三维模型的尺寸和所述机柜三维模型的尺寸产生提醒信息并存储。
[0008]进一步，在本专利技术所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法中，所述根据所述机柜运输路径上厂房三维模型的尺寸和所述机柜三维模型的尺寸产生提醒信息包括：
[0009]在所述机柜三维模型的边缘与所述机柜运输路径上厂房三维模型的之间的距离小于预设安全距离时产生提醒信息。
[0010]进一步，在本专利技术所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法中，若在所述厂房三维模型中选择至少两条所述机柜运输路径，则在每条所述机柜运输路径完成模拟机柜运输后进行评分，选择评分最高的所述机柜运输路径作为实际施工使用路径。
[0011]进一步，在本专利技术所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法中，还包括步骤：
[0012]根据机柜内部的机柜装配图、端接数据表格和机柜三维模型建立机柜端接三维模型，在所述机柜端接三维模型上模拟拆线和接线。
[0013]进一步，在本专利技术所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法中，在所述机柜端接三维模型中，将端接数据表格的电缆编号、端子排号和线号与实体线缆模型进行挂接，通过三维模拟动画展示拆线和接线。
[0014]进一步，在本专利技术所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法中，所述将端接数据表格的电缆编号、端子排号和线号与实体线缆模型进行挂接包括：
[0015]建立所述端接数据表格中每组电缆编号、端子排号和线号与实体线缆模型中每组线芯和端接位置的一一对应关系。
[0016]进一步，在本专利技术所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法中，所述通过三维模拟动画展示拆线和接线包括：某一组电缆编号、端子排号和线号被选定后，对应的一组线芯和端接位置自动被选定，通过三维模拟动画展示拆线和接线；和/或
[0017]某一组线芯和端接位置被选定后，对应的一组电缆编号、端子排号和线号自动被选定，通过三维模拟动画展示拆线和接线；或
[0018]根据选择连接指令使某一线芯和某一端接位置连接后，若所述线芯和所述端接位置与所述电缆编号、端子排号和线号对应关系不一致，则产生提醒信息。
[0019]进一步，在本专利技术所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法中，还包括步骤：
[0020]根据电缆数据库和机柜三维模型建立电缆路径三维模型，通过所述电缆路径三维模型动态演示电缆从旧机柜调整至新机柜的迁移及回抽过程。
[0021]进一步，在本专利技术所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法中，还包括步骤：
[0022]根据端子表信息、电缆路径三维模型和机柜三维模型确定电缆进入机柜的位置信息，根据不同电缆的电压等级设置电缆进线顺序和线槽进线方案，并通过所述电缆路径三维模型和机柜三维模型对电缆进线顺序和线槽进线方案进行模拟。
[0023]进一步，在本专利技术所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法中，还包括步骤：
[0024]在实际施工过程中，根据实时施工位置显示虚拟仿真画面和所述提醒信息。
[0025]实施本专利技术的一种核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法，具有以下有益效果：本专利技术通过虚拟现实和三维仿真对厂房和设备进行可视化三维仿真，对施工过程进行可视化展示，使施工人员能沉浸式对施工过程进行推演，提高施工培训效率和质量。
附图说明
[0026]下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：
[0027]图1是本专利技术实施例提供的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法的流程图；
[0028]图2是本专利技术实施例提供的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法的流程图；
[0029]图3是本专利技术实施例提供的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法的流程图。
具体实施方式
[0030]为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。
[0031]在一优选实施例中，参考图1，本实施例的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法应用于核电站的仪控系统施工，核电站的仪控系统施工对象包括机柜、线缆和机柜内部部件等。仪控系统施工可包括旧机柜的移出和新机柜的移入等。本实施例的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法包括下述步骤：
[0032]S1、使用三维激光扫描仪扫描核电站厂房内部环境和机柜设备，建立厂房三维模型和机柜三维模型。
[0033]具体的，使用三维激光扫描仪扫描核电站厂房内部环境和机柜设备，得到厂房内部环境和机柜设备的点云数据，按照实际现场环境对点云数据进行拼接，拼接完成后形成一个统一整体，建立厂房三维模型和机柜三维模型。可以理解，因三维激光扫描仪扫描的是真实环境，且三维激光扫描仪精度较高，公差不超过
±
10mm，所以厂房三维模型和机柜三维模型与真实厂房和机柜设备尺寸保持一致，能够反应出厂房和机柜设备的真实尺寸，以确保后期仿真过程更加可靠。
[0034]S2、在厂房三维模型中选择机柜运输路径，机柜三维模型按照机柜运输路径模拟机柜运输过程。
[0035]具体的，工作人员在厂房三维模型中选择机柜运输路径，机柜运输路径在厂房三维模型中标记出来。工作人员选择需要运输的机柜，即选择需要运输的机柜三维模型，被选定的机柜三维模型自动沿着选定的机柜运输路径移动，以模拟机柜在真实厂房中移动，实现可视化施工预演。
[0036]S3、在模拟机柜运输过程中，根据机柜运输路径上厂房三维模型的尺寸和机柜三维模型的尺寸产生提醒信息并存储。
[0037]具体的，在被选定的机柜三维模型自动沿着机柜运输路径移动过程中，根据机柜三维模型的位置实时读取对应位置厂房三维模型的尺寸，比较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法，其特征在于，包括下述步骤：使用三维激光扫描仪扫描核电站厂房内部环境和机柜设备，建立厂房三维模型和机柜三维模型；在所述厂房三维模型中选择机柜运输路径，所述机柜三维模型按照所述机柜运输路径模拟机柜运输过程；在模拟机柜运输过程中，根据所述机柜运输路径上厂房三维模型的尺寸和所述机柜三维模型的尺寸产生提醒信息并存储。2.根据权利要求1所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法，其特征在于，所述根据所述机柜运输路径上厂房三维模型的尺寸和所述机柜三维模型的尺寸产生提醒信息包括：在所述机柜三维模型的边缘与所述机柜运输路径上厂房三维模型的之间的距离小于预设安全距离时产生提醒信息。3.根据权利要求1所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法，其特征在于，若在所述厂房三维模型中选择至少两条所述机柜运输路径，则在每条所述机柜运输路径完成模拟机柜运输后进行评分，选择评分最高的所述机柜运输路径作为实际施工使用路径。4.根据权利要求1所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法，其特征在于，还包括步骤：根据机柜内部的机柜装配图、端接数据表格和机柜三维模型建立机柜端接三维模型，在所述机柜端接三维模型上模拟拆线和接线。5.根据权利要求4所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法，其特征在于，在所述机柜端接三维模型中，将端接数据表格的电缆编号、端子排号和线号与实体线缆模型进行挂接，通过三维模拟动画展示拆线和接线。6.根据权利要求5所述的核电站仪控系统施工过程虚拟仿真方法，其特征在于，所述将端接数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇奇，朱野，彭超，刘立华，赵岩，张传峰，闫志克，蒋小龙，李敏，向方成，刘胜智，
申请(专利权)人：苏州热工研究院有限公司中国广核集团有限公司中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：