控制室布置设计的虚拟人验证方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种控制室布置设计的虚拟人验证方法，其包括下列步骤：建立虚拟人的人体模型；建立核电站控制室的布置模型；进行虚拟人的手型检测；进行虚拟人与核电站控制室的碰撞检测；进行虚拟人与核电站控制室内控制设备的接触检测；记录相关检测数据。本发明专利技术涉及一种控制室布置设计的虚拟人验证系统，其包括虚拟人的人体模型单元、核电站控制室的布置模型单元和控制判断单元。本发明专利技术通过建立符合人因工程标准的、适合中国人体数据的核电操纵员虚拟人模型和高精度布置的控制室模型，对核电站控制室的布置设计进行验证，不需要有较大占地面积来模拟控制室，验证投资较小，且可实现多种方案的组合验证，缩短了验证项目的实施时间。

Virtual human verification method and system for control room layout design

The invention relates to a method for verification of virtual human control room layout design, which comprises the following steps: the establishment of the virtual human body model; layout model of nuclear power plant control room; type of virtual human hand detection; collision detection of virtual human and nuclear power plant control room; detection control equipment indoor contact virtual human and nuclear power station; record test data. The invention relates to a virtual human verification system for a layout of a control room, comprising a dummy body model unit, a layout model unit for a nuclear power plant control room, and a control judgment unit. The present invention through the establishment of the people from the control room for members of the virtual human model China human data manipulation and high precision layout of nuclear power engineering standards, model, verify the layout design of nuclear power plant control room, do not need to have a larger area to verify the simulation control room, low investment, and can achieve a variety of combination verification scheme the shortened time verification project implementation.

【技术实现步骤摘要】
控制室布置设计的虚拟人验证方法及系统
本专利技术涉及核电站
，更具体地说，涉及一种控制室布置设计的虚拟人验 证方法及系统。
技术介绍
控制室是核电站的监控中心，其主要功能是核电站在各种运行工况下对全厂正常 和异常状态进行监测和控制，保障核电站有效、安全运行。广义的控制室系统包括人机接口 工作站、控制室工作人员、操作规程、培训大纲和相关的设施或设备的总体，它们共同维持 控制室功能的正确执行。控制室的布置一般遵照一致、互补、冗余性和功能分组原则，以提高控制室的安全 性、可靠性和空间利用率。例如，控制盘台、操纵员工作站、后备盘及大屏幕的形状尺寸的 设计，须做到以下几点第一，建立人体尺寸的基本数据，且所有基本数据必须在各种具体 情况均具有适用性；第二，人体尺寸的基本数据必须以控制设备的尺寸和操作形式的具体 要求为基础；第三，要考虑到操纵员工作主要以坐姿操作，必须为操纵员提供舒适的座位， 同时也允许站立操作；第四，操纵员在操纵员工作站上进行操作时，经常需要书写或接触文 件，必须要有适当的书写空间。总之，以上控制盘台、操纵员工作站、后备盘及显示大屏幕的 形状尺寸的设计参数的大小以及最终的伸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制室布置设计的虚拟人验证方法，其特征在于，包括下列步骤：建立虚拟人的人体模型；建立核电站控制室的布置模型；进行虚拟人的手型检测；进行虚拟人与核电站控制室的碰撞检测；进行虚拟人与核电站控制室内控制设备的接触检测；记录相关检测数据。

【技术特征摘要】
1.一种控制室布置设计的虚拟人验证方法，其特征在于，包括下列步骤 建立虚拟人的人体模型； 建立核电站控制室的布置模型； 进行虚拟人的手型检测； 所述进行虚拟人的手型检测的步骤包括 S31:在核电站控制室的布置模型中设定虚拟人的操作手的手指位置； 532:根据当前操作手的手指位置得出当前的操作手类型； 533:判断当前的操作手类型是否满足控制设备操作需求，是则进入步骤S34 ;否则进入步骤S35 ； 534:使用该操作手类型进行控制设备操作并在评估报告中记录相关数； 535:重新调整操作手的手指位置，然后返回步骤S32，直到当前的操作手类型满足控制设备操作需求； 进行虚拟人与核电站控制室的碰撞检测； 所述进行虚拟人与核电站控制室的碰撞检测的步骤包括 S41 :设定虚拟人的位置； S42:分别判断当前位置处虚拟人的人体模型的外边框与控制室的空间分布子模型和控制室内控制设备的形状分布子模型的外部边框的距离是否均大于碰撞阈值，是则虚拟人与核电站控制室布置模型没有发生碰撞，进入步骤S43 ;否则发生碰撞，进入步骤S44 ； 543:在评估报告中记录相关数据； 544:重新调整虚拟人的位置，返回步骤S42，直到不发生碰撞； 进行虚拟人与核电站控制室内控制设备的接触检测； 所述进行虚拟人与核电站控制室内控制设备的接触检测的步骤包括 551:设定目标控制设备，并设定一条虚拟人行动路径； 552:在虚拟人行动路径上选择与目标控制设备距离最近的点； S53:在所述建立虚拟人的人体模型的四种情况下分别判断在所述最近的点上虚拟人的操作手是否可接触目标控制设备，是则进行虚拟人的手型检测步骤，否则进入步骤S54 ；S54 :记录该操作手无法对目标控制设备进行操作并在评估报告中记录相关数据，并且重新调整目标控制设备和虚拟人行动路径，返回步骤S52; 记录相关检测数据。2.根据权利要求1所述的验证方法，其特征在于，所述建立虚拟人的人体模型分别在下列情况下进行 第一种情况虚拟人不垫脚、不倾斜身体、手臂不用伸直； 第二种情况虚拟人不垫脚、不倾斜身体、手臂向目标伸直； 第三种情况虚拟人不垫脚、倾斜身体、手臂向目标伸直； 第四种情况虚拟人垫脚、倾斜身体、手臂向目标伸直； 并且，所述建立虚拟人的人体模型的步骤包括 建立虚拟人的身体特征子模型，其包括依据中国国内操纵员身体数据建立不同身高、臂长、腿长和手长的模型数据； 建立虚拟人的视觉范围子模型，其包括建立虚拟人的上、下、左和右视觉范围模型数据； 建立虚拟人的关节活动子模型，其包括虚拟人的活动关节的模型数据； 建立虚拟人的体型子模型，其包括建立虚拟人的胖、瘦模型数据。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭珂，刘燕子，周粲，张建波，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，中国广东核电集团有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]