CN112906227A - 一种辐射环境下的核退役虚拟仿真系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种辐射环境下的核退役虚拟仿真系统，包括场景配置、模型转换、辐射场可视化、核退役模拟；所述场景配置，进行作业场景的配置构建出核退役过程的三维场景；所述模型转换，将所述三维场景进行网格优化，进行所述三维场景轻量化，渲染出所述三维场景；所述辐射场可视化，通过计算外部导入的辐射数据与所述三维场景数据进行比对，渲染计算后可视化展示三维辐射分布状态，并能够对辐射分布进行编辑；所述核退役模拟，参照标准的核退役作业流程，推演退役作业过程；检验退役方案的可行性和人员剂量评估。本发明系统为退役工艺技术路线和专用技术的适用性进行验证，从而确保退役工艺路线的可行、安全、有效。
Description
技术领域
本发明属于仿真技术领域，特别是涉及辐射环境的核退役过程仿真技术领域。
背景技术
核退役虚拟仿真系统基于真实电厂的三维模型，利用计算机图形学和信息技术来配置三维虚拟场景。基于计算的辐射分布数据，利用纹理渲染及其他算法，可视化地展示辐射场分布。最后结合三维场景及辐射场数据，进行退役流程规划和模拟，为退役过程方案制定及规划提供技术支持。
核退役虚拟仿真系统应用数字化技术提供科学的、有效的退役验证和演示手段，为制定出数字化、可视化、协同化的退役计划创造条件，最大限度地减少因退役计划不周导致进度滞后、费用增加、发生事故的可能性，使退役过程在安全、质量、进度、费用可控方面进行优化。
发明内容
本发明的目的在于开发出核退役过程虚拟仿真系统，模拟真实的作业场景和辐射分布情况，进行退役流程规划和演示，对退役方案进行模拟和验证，确保退役工作的顺利完成；对作业人员的工作进行评估和培训，确保退役过程的人员的安全；对核设施退役环境进行仿真，确保公众和环境的安全等。
本发明提供一种辐射环境下的核退役虚拟仿真系统，所述系统包括场景配置、模型转换、辐射场可视化、核退役模拟；
所述场景配置，基于计算机图形学技术，进行作业场景的配置；从而构建出核退役过程的三维场景；
所述模型转换，将所述三维场景进行网格优化，进行所述三维场景轻量化，完整地复制所述三维场景的目录树，渲染出所述三维场景；
所述辐射场可视化，通过计算外部导入的辐射数据与所述三维场景数据进行比对，渲染计算后可视化展示三维辐射分布状态，并能够对辐射分布进行编辑；
所述核退役模拟，参照标准的核退役作业流程，在所述系统中进行动画编辑、以及配置作业流程，将动画与流程中的节点任务进行绑定，对所述核退役作业流程的起始时间、持续时间等进行编辑，完整地推演退役作业过程；在所述核退役流程演示过程中，进行碰撞检测，检验退役方案的可行性，以及对所述核退役作业过程中的人员进行实时剂量和累计剂量评估。
优选的，所述场景配置可用的三维模型为CATIA、MicroStation、PDMS。
优选的，所述辐射场可视化中，辐射数据来自辐射输运计算软件MCNP5数据或Excel格式的辐射场热点数据。
本专利基于当前国内核电站面临的核设施退役需求，结合国际主流辐射输运计算软件以及计算机图形学等技术，采用虚拟仿真技术构建三维虚拟场景，对退役过程进行模拟和结果分析评估，对辐射场与退役操作所受剂量进行可视化分析计算，给出退役操作规划路径和防护方案，为退役工艺技术路线和专用技术的适用性进行验证，从而确保退役工艺路线的可行、安全、有效。
附图说明
图1核退役仿真过程实现流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本专利开发的核退役虚拟仿真系统以仿真引擎(图形引擎、物理引擎、数据库引擎)为基础，提供场景配置、模型转换、辐射场可视化、核退役模拟等工具，采用C/S架构，进行可视化的核退役仿真模拟。
大场景的渲染技术。软件采用模型轻量化技术，能够导入或转换外部完整的电厂三维模型。针对当前市场上多种主流格式的三维模型，如CATIA、MicroStation、PDMS等，能够转换后导入到软件中，转换过程中对CATIA格式的三维模型进行网格优化，在保证三维模型的可视化效果基础上，进行模型的轻量化，最终完整地复制模型的目录树，渲染出三维场景。基于数据库技术，对场景进行编辑，包括资源的管理、属性的设置、场景树的编辑。在场景渲染过程中涉及内外部的接口：包括与外部模型的转换接口，以及与本地磁盘文件中的资源配置接口，场景模型以及资源文件等最终为辐射场的配置以及退役流程模拟提供数据支撑。
辐射场可视化。基于配置好的三维场景，进行辐射环境模拟。主要包括两种方式：1)软件能够解析国际主流辐射输运计算软件MCNP5数据，通过坐标系转换，将辐射场分布数据与场景三维模型数据进行比对，利用体渲染算法，以三维场景相机所在位置向三维场景包围盒中心发射线，以垂直于该射线的方向对三维场景包围盒进行切片处理.根据切片的几何位置信息及辐射场颜色配置信息，生成三角网格面和纹理数据，然后采用从后向前的方式逐个提交至GPU进行渲染。从而实现三维辐射场的可视化。2)对于Excel格式的辐射场热点数据，将相关数据导入后，将数据中的模型节点信息与三维场景中的场景树节点信息进行比对，基于辐射热点数据的大小，进行辐射场渲染，最终可视化地展示出辐射分布情况。
软件能够对可视化的辐射场进行编辑，包括辐射场不同剂量数据的颜色、辐射场的剖切显示、三维空间位置剂量查询等。
核退役仿真。在配置好的三维场景，以及可视化的辐射场基础上，参照标准的退役作业流程，在软件中进行动画编辑、以及配置作业流程，然后将动画与流程中的节点任务进行绑定，在属性编辑器中对作业流程的起始时间、持续时间等进行编辑，最终完整地推演退役作业过程。退役过程中可以进行碰撞检测，从而检验退役方案的可行性；针对退役过程中的作业人员进行剂量评估，实时查看人员的辐射剂量值，从而保证操作人员的安全；针对多个退役方案进行模拟，从而进行多方案比较，从受照剂量、作业时间等多个维度评估方案的优劣。
本专利采用自主三维可视化引擎，利用C++语言实现接口的开发及场景数据、辐射数据、退役流程的管理等，从而实现核退役虚拟仿真的功能。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。上述实施例或实施方式只是对本发明的举例说明，本发明也可以以其它的特定方式或其它的特定形式实施，而不偏离本发明的要旨或本质特征。因此，描述的实施方式从任何方面来看均应视为说明性而非限定性的。本发明的范围应由附加的权利要求说明，任何与权利要求的意图和范围等效的变化也应包含在本发明的范围内。
Claims (3)
1.一种辐射环境下的核退役虚拟仿真系统，其特征在于，所述系统包括场景配置、模型转换、辐射场可视化、核退役模拟；
所述场景配置，基于计算机图形学技术，进行作业场景的配置；从而构建出核退役过程的三维场景；
所述模型转换，将所述三维场景进行网格优化，进行所述三维场景轻量化，完整地复制所述三维场景的目录树，渲染出所述三维场景；
所述辐射场可视化，通过计算外部导入的辐射数据与所述三维场景数据进行比对，渲染计算后可视化展示三维辐射分布状态，并能够对辐射分布进行编辑；
所述核退役模拟，参照标准的核退役作业流程，在所述系统中进行动画编辑、以及配置作业流程，将动画与流程中的节点任务进行绑定，对所述核退役作业流程的起始时间、持续时间等进行编辑，完整地推演退役作业过程；在所述核退役流程演示过程中，进行碰撞检测，检验退役方案的可行性，以及对所述核退役作业过程中的人员进行实时剂量和累计剂量评估。
2.如权利要求1所述的一种辐射环境下的核退役虚拟仿真系统，其特征在于，所述场景配置可用的三维模型为CATIA、MicroStation、PDMS。
3.如权利要求1所述的一种辐射环境下的核退役虚拟仿真系统，其特征在于，所述辐射场可视化中，辐射数据来自辐射输运计算软件MCNP5数据或Excel格式的辐射场热点数据。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114169170A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-11 | 天津大学 | 一种核安全应急的虚拟仿真系统 |
| CN114390373A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-22 | 中国辐射防护研究院 | 一种多功能辐射防护数字标志牌系统 |
| CN115017805A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-06 | 四川晟蔚智能科技有限公司 | 基于双向a*算法的核退役场区最优路径规划方法及系统 |
| CN115114825A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-09-27 | 西安核创能源科技有限公司 | 一种核反应堆退役方案的数值仿真方法和系统 |
| CN116227251A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-06 | 四川晟蔚智能科技有限公司 | 一种用于核退役仿真模拟的辐射环境编辑方法及系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105354393A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-02-24 | 上海核工程研究设计院 | 一种核电厂三维数字地图的实现系统及方法 |
| CN107862736A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-30 | 广东核电合营有限公司 | 辐射场的三维动态显示方法和装置 |
| CN109325282A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-12 | 中国核动力研究设计院 | 一种反应堆退役三维辐射场仿真方法及系统 |
| CN109408930A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-03-01 | 哈尔滨工程大学 | 一种核退役源项切割辐射场剂量计算仿真方法 |
| CN111192354A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-22 | 武汉瑞莱保能源技术有限公司 | 一种基于虚拟现实的三维仿真方法及系统 |
| CN111882654A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-11-03 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法 |
-
2021
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105354393A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-02-24 | 上海核工程研究设计院 | 一种核电厂三维数字地图的实现系统及方法 |
| CN107862736A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-30 | 广东核电合营有限公司 | 辐射场的三维动态显示方法和装置 |
| CN109325282A (zh) * | 2018-09-13 | 2019-02-12 | 中国核动力研究设计院 | 一种反应堆退役三维辐射场仿真方法及系统 |
| CN109408930A (zh) * | 2018-10-15 | 2019-03-01 | 哈尔滨工程大学 | 一种核退役源项切割辐射场剂量计算仿真方法 |
| CN111192354A (zh) * | 2020-01-02 | 2020-05-22 | 武汉瑞莱保能源技术有限公司 | 一种基于虚拟现实的三维仿真方法及系统 |
| CN111882654A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-11-03 | 广东电网有限责任公司广州供电局 | 一种应用于110kV变电站的轻量化三维渲染方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114390373A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-22 | 中国辐射防护研究院 | 一种多功能辐射防护数字标志牌系统 |
| CN114390373B (zh) * | 2021-11-30 | 2023-09-15 | 中国辐射防护研究院 | 一种多功能辐射防护数字标志牌系统 |
| CN114169170A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-11 | 天津大学 | 一种核安全应急的虚拟仿真系统 |
| CN114169170B (zh) * | 2021-12-08 | 2024-04-30 | 天津大学 | 一种核安全应急的虚拟仿真系统 |
| CN115017805A (zh) * | 2022-05-31 | 2022-09-06 | 四川晟蔚智能科技有限公司 | 基于双向a*算法的核退役场区最优路径规划方法及系统 |
| CN115114825A (zh) * | 2022-07-01 | 2022-09-27 | 西安核创能源科技有限公司 | 一种核反应堆退役方案的数值仿真方法和系统 |
| CN115114825B (zh) * | 2022-07-01 | 2023-04-14 | 西安核创能源科技有限公司 | 一种核反应堆退役方案的数值仿真方法和系统 |
| CN116227251A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-06-06 | 四川晟蔚智能科技有限公司 | 一种用于核退役仿真模拟的辐射环境编辑方法及系统 |
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