CN117995035A - 核电厂抢修作业培训系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种核电厂抢修作业培训系统，涉及核电厂抢修培训技术领域，包括评估与考核功能模块、抢修培训功能模块和核电厂抢修情境仿真模块，核电厂抢修情境仿真模块用于基于预设的物理环境温度调节装置，模拟三维虚拟空间温度场，生成事故状态下的设备动作动画以及三维场景渲染画面；抢修培训功能模块用于获取与抢修培训内容对应的画面，并展示给用户，并将推理判断数据推送至目标设备；评估与考核功能模块用于对学员手势识别，以获取操作序列，并根据操作序列和预设的参考操作标准，确定学员的评分。提供了核电厂故障从产生、发展、演化演变的全周期的故障诊断推理演示，用户能够观察不同故障发展阶段的从现象到最终定位的全过程推理流程。

Description

核电厂抢修作业培训系统

技术领域

本公开涉及核电厂抢修培训技术领域，尤其涉及一种核电厂抢修作业培训系统。

背景技术

由于核电厂安全等级高，现场环境复杂，维修时间紧迫的抢修作业往往无法实地实物培训，为保证调试维修工作的安全高效开展，需对抢修人员开展大量岗前理论培训，以降低缺乏实操导致的人因风险。传统的岗前理论培训往往结合全范围模拟机，以操纵员的视角对核电厂运行理论进行学习，对于抢修工作的培训，以教员授课培训为主，实操培训较少。

为了减少核电机组非计划停运带来的经济性下降，同时在核应急场景下减小事故影响，提高核电厂应急抢修能力至关重要。通常情况下，核电厂抢修作业任务情景复杂且时间紧迫，要求现场抢修人员具备良好的操作技能和心理素质；同时，抢修人员能否迅速定位故障原因并明确针对性的抢修方案，也是抢修任务成败的关键。

因此，为了提高现场维修人员抢修作业的熟练度和抢修过程的应变能力，亟需一种高临场感、针对性强的核电厂抢修作业培训系统，建立近似真实的核电厂操作环境，并在该环境中提供抢修作业模拟交互和故障诊断引导演练等功能。

发明内容

本公开第一方面提供了一种核电厂抢修作业培训系统，包括评估与考核功能模块、抢修培训功能模块、场景触发与快速切换模块和核电厂抢修情境仿真模块，其中，

所述核电厂抢修情境仿真模块用于基于预设的物理环境温度调节装置，模拟与所述核电厂抢修情境对应的三维虚拟空间温度场，以及生成核电厂三维模型在事故状态下的设备动作动画以及事故状态下三维场景渲染画面；

所述抢修培训功能模块用于获取与抢修培训内容对应的画面，并基于交互设备展示给用户，以及对当前的核电厂故障模式进行推理判断，并将所述推理判断的过程数据和诊断结果数据推送至目标设备；

所述评估与考核功能模块用于对学员进行手势识别，以获取所述学员的操作序列，并根据所述操作序列和预设的参考操作标准，确定所述学员的评分；

所述场景触发与快速切换模块用于基于预先构建的中心数据库获取多种类型的数据，以及对不同工况不同操作对应的场景、工具构建的规则进行统一管理，根据场景筛选器筛选结果，从所述中心数据库获取虚拟场景数据、虚拟工器具数据，以进行三维图像处理。

可选的，所述核电厂抢修情境仿真模块包括了虚拟现实展示驱动单元和全范围模拟机接口单元，其中，所述虚拟现实展示驱动单元具体用于：

从全范围模拟机获取实时计算数据，并显示在核电厂三维模型传感器模块中；和/或，存储正常运行场景核电厂三维模型中事故状态下设备动作动画，并实现所述事故状态下的三维场景渲染；和/或，获取维修动作信息，调用与所述维修动作对应的设备动作动画，并在所述三维模型中进行显示。

所述全范围模拟机接口单元具体用于：

基于教练员操作画面监听故障插入指令，并从模拟机系统故障关联模块中获取所述实时计算参数，根据所述实时计算参数确定计算结果，并根据所述计算结果，确定三维场景事故的渲染数据；

以及，基于所述全范围模拟机提供多种类型的接口，以供获取多种不同类型的数据；

基于所述全范围模拟机，获取对用户维修操作结果数据进行有效性检验所得到的实时反馈数据。

可选的，所述核电厂抢修情境仿真模块包括了物理环境温度调节单元，其中，所述物理环境温度调节单元具体用于：

实时监测物理环境的温度值，将所述温度值反馈至物理环境温度调节装置；

获取第一参数，所述第一参数包括流体喷放或者泄露事故空间坐标，以及用户所处的虚拟空间坐标；

获取第二参数，所述第二参数包括维护结构信息、流体温度、流量信息；

基于所述物理环境温度调节装置，根据所述第一参数和所述第二参数计算预设的多个比例式电加热器分别对应的实时功率，并根据所述实时功率对所述比例式电加热器进行控制。

可选的，所所述场景触发与快速切换模块具体用于：

实时获取培训操作数据、模拟机仿真数据，并管理多种工况和多种操作模式对应的虚拟场景数据以及虚拟工器具数据；

基于预设的场景筛选器，将所述培训操作数据和所述模拟机仿真数据根据预设的场景组装规则进行筛选，以获取筛选结果；

根据所述筛选结果、从预先构建的中心数据库中获取所述虚拟场景数据和所述虚拟工器具数据，以生成三维图像，并对所述三维图像进行渲染。

可选的，所述抢修培训功能模块包括了抢修培训内容显示单元，其中，所述抢修培训内容显示单元具体用于：

响应于接受到用户对手持式交互设备的触控操作，获取与所述触控操作所对应的培训内容界面，并将所述培训内容界面基于交互设备展示给用户，所述培训内容界面包括有故障诊断培训画面、维修操作流程培训画面、危险源识别培训画面以及应急撤离培训画面。

可选的，所述抢修培训功能模块包括了故障诊断培训单元，其中，所述故障诊断培训单元具体用于：

基于故障规则收集软件，获取核电厂专家填写的故障规则信息，并根据所述故障规则信息生成产生式规则，并进行存储；

以及，

获取模拟机实时计算数据，并基于故障规则库以及所述模拟机实时计算数据确定当前的故障模式；

以及，利用推理机对核电厂故障模式进行实时推理；

向维修操作模块推送故障处置预案；

将实时推理过程及故障诊断结果推送至抢修培训现实模块。

可选的，所述抢修培训功能模块包括了维修操作流程培训单元，其中，所述维修操作流程培训单元具体用于：

根据故障处置预案，将维修操作信息分步进行显示；

或者，

获取用户手势信息，并将所述用户手势信息与参考操作手势进行比较，以确定用户操作结果，并将所述用户操作结果反馈至全范围模拟机设备模块；

根据维修操作流程显示的当前信息，确定待显示设备中待显示的维修提示信息。

可选的，所述抢修培训功能模块包括了应急撤离培训单元，其中，所述应急撤离培训单元具体用于：

根据安全操作特征参数限值以及当前的安全操作特征参数，确定对学员的撤离提醒内容。

可选的，所述抢修培训功能模块包括了危险源识别培训单元，其中，所述危险源识别培训单元具体用于：

根据当前获取到的报警内容，以及预设的潜在危险源推理模块，识别潜在危险源。

可选的，所述评估与考核功能模块包括操作有效性评估单元和心理素质评估单元，其中：

所述操作有效性评估单元用于根据手势识别数据，获取当前学员的操作信息，并根据预设的维修流程标准以及所述学员的操作信息，确定当前对学员当前的操作评分；

所述心理素质评估单元用于在报警、维修或撤离的情况获取所述学员的面部信息，以及心率信息，并根据每个所述学员的面部信息和所述心率信息，确定所述学员对应的心理素质评分。

根据本公开的第二方面，提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行上述一方面实施例所述的核电厂抢修作业培训系统所对应的方法。

根据本公开第三方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机指令用于使所述计算机执行上述一方面实施例所述的核电厂抢修作业培训系统所对应的方法。

综上所述，本公开实施例中在核电厂虚拟现实场景中引入环境温度控制装置，实时模拟三维虚拟空间温度场，同常用的VR体验舱温度控制相比，提高了培训系统中温度模拟的准确性，增加了用户的真实体验感，以提供了核电厂故障从产生、发展、演化演变的全周期的故障诊断推理演示，用户能够观察不同故障发展阶段的从现象到最终定位的全过程推理流程；并构建了抢修过程全流程的培训引导系统，借助虚拟现实场景呈现，学员能够充分获得抢修作业关键技术展现，获得抢修作业模拟操作结果评估。由此，在核电厂抢修作业人员培训中首创环境温度控制装置，并具备由核电厂全范围模拟机驱动的故障诊断推理功能，以及运用中心预制数据库灵活快速搭建任意核电厂抢修培训场景。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定。其中：

图1是根据本公开实施例提供的一种核电厂抢修作业培训系统的结构图；

图2是根据本公开实施例提供的又一种核电厂抢修作业培训系统的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围和精神。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

下面结合参考附图描述本公开实施例的核电厂抢修作业培训系统。

图1是根据本公开实施例提供的一种核电厂抢修作业培训系统100的结构图。如图1所示，所述系统包括评估与考核功能模块110、抢修培训功能模块120和核电厂抢修情境仿真模块130、场景触发与快速切换模块140，其中，

所述核电厂抢修情境仿真模块130用于基于预设的物理环境温度调节装置，模拟与所述核电厂抢修情境对应的三维虚拟空间温度场，以及生成核电厂三维模型在事故状态下的设备动作动画以及事故状态下三维场景渲染画面；

所述抢修培训功能模块120用于获取与抢修培训内容对应的画面，并基于交互设备展示给用户，以及对当前的核电厂故障模式进行推理判断，并将所述推理判断的过程数据和诊断结果数据推送至目标设备；

所述评估与考核功能模块110用于对学员进行手势识别，以获取所述学员的操作序列，并根据所述操作序列和预设的参考操作标准，确定所述学员的评分；

所述场景触发与快速切换模块140用于基于预先构建的中心数据库获取多种类型的数据，以及对不同工况不同操作对应的场景、工具构建的规则进行统一管理，根据场景筛选器筛选结果，从所述中心数据库获取虚拟场景数据、虚拟工器具数据，以进行三维图像处理。

如图2所示，核电厂抢修情境仿真模块130包括了虚拟现实展示驱动单元131和全范围模拟机接口单元133，其中，所述虚拟现实展示驱动单元131具体用于：

从全范围模拟机获取实时计算数据，并显示在核电厂三维模型传感器模块中；和/或，存储正常运行场景核电厂三维模型中事故状态下设备动作动画，并实现所述事故状态下的三维场景渲染；和/或，获取维修动作信息，调用与所述维修动作对应的设备动作动画，并在所述三维模型中进行显示。

所述全范围模拟机接口单元133具体用于：

基于教练员操作画面监听故障插入指令，并从模拟机系统故障关联模块中获取所述实时计算参数，根据所述实时计算参数确定计算结果，并根据所述计算结果，确定三维场景事故的渲染数据；

以及，基于所述全范围模拟机提供多种类型的接口，以供获取多种不同类型的数据；

基于所述全范围模拟机，获取对用户维修操作结果数据进行有效性检验所得到的实时反馈数据。

可选的，所述核电厂抢修情境仿真模块包括了物理环境温度调节单元132，其中，所述物理环境温度调节单元具体用于：

实时监测物理环境的温度值，将所述温度值反馈至物理环境温度调节装置；

获取第一参数，所述第一参数包括流体喷放或者泄露事故空间坐标，以及用户所处的虚拟空间坐标；

获取第二参数，所述第二参数包括维护结构信息、流体温度、流量信息；

基于所述物理环境温度调节装置，根据所述第一参数和所述第二参数计算预设的多个比例式电加热器分别对应的实时功率，并根据所述实时功率对所述比例式电加热器进行控制。

可选的，所述场景触发与快速切换模块140具体用于：

实时获取培训操作数据、模拟机仿真数据，并管理多种工况和多种操作模式对应的虚拟场景数据以及虚拟工器具数据；

基于预设的场景筛选器，将所述培训操作数据和所述模拟机仿真数据根据预设的场景组装规则进行筛选，以获取筛选结果；

根据所述筛选结果、从预先构建的中心数据库中获取所述虚拟场景数据和所述虚拟工器具数据，以生成三维图像，并对所述三维图像进行渲染。

本公开第一部分提供的核电厂抢修情境仿真模块130包括了虚拟现实展示驱动单元131、物理环境温度调节单元132和全范围模拟机接口单元133。

需要说明的是，在虚拟现实展示驱动单元中存储了正常运行场景核电厂三维模型，并可以实现事故状态下设备动作动画以及事故状态下三维场景渲染。该单元还可以从全范围模拟机获取实时计算数据，显示在核电厂三维模型传感器模块中，还可以从教练员操作画面监听故障插入指令，从模拟机系统故障关联模块，获取实时计算参数，由计算结果驱动三维场景事故渲染程度。

可选的，虚拟现实展示驱动单元还用于从维修动作有效性检验模块，获取维修动作信息，调用相应的设备动作动画，在三维模型中进行显示。

需要说明的是，物理环境温度调节单元132布设了12个比例式电加热器，分别位于用户前后左右方向纵向支架上，每个纵向支架上分别布设3个，并布设两个传感器，用于实时物理环境温度监测，将温度值反馈至物理环境温度调节装置。还可以从虚拟核电厂三维显示模块中，获取流体喷放或泄漏事故空间坐标和用户所处的虚拟空间坐标，获取其间维护结构信息等第一参数，同时获取流体温度、流量等等第二参数，通过物理环境温度调节模块，计算12个比例式电加热器实时功率，通过控制器，对12个比例式电加热器进行控制。

需说明的是，场景触发与快速切换模块140用于构建中心数据库，实时获取培训操作数据、模拟机仿真数据，同时存储并管理不同工况场景、不同操作对应的虚拟场景数据、虚拟工器具数据，以及构建场景组装模块，建立场景组装规则库，对不同工况不同操作对应的场景、工具构建的规则进行统一管理；设计场景筛选器，将培训操作数据和模拟机仿真数据根据场景组装规则进行筛选，还可以设计场景生成器模块，根据场景筛选器筛选结果，从中心数据库获取虚拟场景数据、虚拟工器具数据，进行三维图像生成、三维图像渲染，完成场景快速灵活组装。

可选的，所述抢修培训功能模块包括了抢修培训内容显示单元，其中，所述抢修培训内容显示单元具体用于：

响应于接受到用户对手持式交互设备的触控操作，获取与所述触控操作所对应的培训内容界面，并将所述培训内容界面基于交互设备展示给用户，所述培训内容界面包括有故障诊断培训画面、维修操作流程培训画面、危险源识别培训画面以及应急撤离培训画面。

可选的，所述抢修培训功能模块包括了故障诊断培训单元，其中，所述故障诊断培训单元具体用于：

基于故障规则收集软件，获取核电厂专家填写的故障规则信息，并根据所述故障规则信息生成产生式规则，并进行存储；

以及，

获取模拟机实时计算数据，并基于故障规则库以及所述模拟机实时计算数据确定当前的故障模式；

以及，利用推理机对核电厂故障模式进行实时推理；

向维修操作模块推送故障处置预案；

将实时推理过程及故障诊断结果推送至抢修培训现实模块。

可选的，所述抢修培训功能模块包括了维修操作流程培训单元，其中，所述维修操作流程培训单元具体用于：

根据故障处置预案，将维修操作信息分步进行显示；

或者，

获取用户手势信息，并将所述用户手势信息与参考操作手势进行比较，以确定用户操作结果，并将所述用户操作结果反馈至全范围模拟机设备模块；

根据维修操作流程显示的当前信息，确定待显示设备中待显示的维修提示信息。

可选的，所述抢修培训功能模块包括了应急撤离培训单元，其中，所述应急撤离培训单元具体用于：

根据安全操作特征参数限值以及当前的安全操作特征参数，确定对学员的撤离提醒内容。

可选的，所述抢修培训功能模块包括了危险源识别培训单元，其中，所述危险源识别培训单元具体用于：

根据当前获取到的报警内容，以及预设的潜在危险源推理模块，识别潜在危险源。

本公开第二部分提供的抢修培训功能模块120包括了抢修培训内容显示单元121、故障诊断培训单元122以及维修操作流程培训单元123、应急撤离培训单元124和危险源识别培训单元125。

需要说明的是，抢修培训内容显示单元121用于在虚拟环境中，在用户视野前方，呈现抢修培训内容界面，用户可通过手持式交互设备对培训内容界面进行隐藏、移动、切换、动画播放等操作。培训内容界面包含报警信息画面，实时获得全范围模拟机报警信息；故障诊断培训画面、维修操作流程培训画面、危险源识别培训画面、应急撤离培训画面。

需要说明的是，故障诊断培训单元122用于建立故障诊断规则库，通过故障规则收集软件，请核电厂专家填写故障规则信息，将填写的故障规则转化为产生式规则，存储在故障诊断规则库中，以及故障推理：利用clips开源推理引擎，研制核电厂故障推理机。还可以进行故障实时诊断：获取模拟机实时计算数据，在故障规则库的基础上利用推理机对核电厂故障模式进行实时推理。并推送实时推理过程及故障诊断结果至抢修培训现实模块，最后根据实时诊断结果，推送故障处置预案。

需要说明的是，故障诊断培训单元123用于维修操作流程化信息显示：根据故障处置预案，将维修操作信息分步进行显示；还用于维修操作引导：根据维修操作流程显示的当前信息，显示维修提示标识在相应的设备或维修工具上；以及维修动作有效性检测：获取用户手势信息，同标准操作手势进行比较，输出用户操作结果，反馈至全范围模拟机设备模块；

需要说明的是，应急撤离培训单元124用于撤离触发模块根据安全操作特征参数限值，对学员进行提醒，并根据不同事故情景，识别最优撤离路线，进行导航。

需要说明的是，危险源识别培训单元125用于提供潜在危险源报警，并根据报警内容，利用潜在危险源推理模块，辅助用户推断识别潜在危险源。

可选的，所述评估与考核功能模块110还包括：

所述操作有效性评估单元111用于根据手势识别数据，获取当前学员的操作信息，并根据预设的维修流程标准以及所述学员的操作信息，确定当前对学员当前的操作评分；

所述心理素质评估单元112用于在报警、维修或撤离的情况获取所述学员的面部信息，以及心率信息，并根据每个所述学员的面部信息和所述心率信息，确定所述学员对应的心理素质评分。

需要说明的是，本公开第三部分提出的评估与考核功能模块，可以分为两个功能子模块，分别是操作有效性评估模块和心理素质评估模块。

操作有效性评估模块用于根据手势识别，获取学员操作序列，同维修流程标准进行比较；获取学员操作方式，同维修标准操作方式进行比较，最后进行评分。心理素质评估模块，用于提供面部表情识别装置和心率监测模块，在抢修模拟任务中，分别在报警、维修、撤离时，对用户进行多次面部表情拍照，并对用户心率进行实时监测，并通过情绪识别模块进行识别，以评估学员心理素质，为差异化教学方式和内容提供依据。

需要说明的是，本公开实施例中的核电厂抢修情境虚拟现实系统，提供沉浸式虚拟环境视觉、听觉感知、物理环境温度调节装置的温度感知，并根据虚拟环境温度场，调节用户物理环境温度场，使用户增强抢修现场的真实性体验；基于预设设备故障模块和全范围模拟机实时计算结果，进行故障推演，实现事故进程模拟，将用户维修操作结果数据进行有效性检验，实时反馈数据至全范围模拟机；在用户交互界面关联模拟机报警模块，获取实时报警信息，提供故障诊断模块，为用户展示故障分析过程，引导用户识别失效设备；提供维修流程引导模块，为用户展示维修步骤，提供维修操作引导标识、维修工具操作引导标识，提供非有效维修后果推演模块；同时提供应急撤离模块、危险源识别模块，应对突发事件应急培训；针对用户培训效果，提供培训有效性检验模块、心理素质评估模块。

本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列、专用集成电路、专用标准产品、芯片上系统的系统、负载可编程逻辑设备、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。

用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。

在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器、只读存储器、可擦除可编程只读存储器、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。

为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，阴极射线管或者液晶显示器监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。

可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算系统(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算系统(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、互联网和区块链网络。

计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务("Virtual Private Server"，或简称"VPS")中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。服务器也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。

应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核电厂抢修作业培训系统，其特征在于，包括评估与考核功能模块、抢修培训功能模块、场景触发与快速切换模块和核电厂抢修情境仿真模块，其中，

所述核电厂抢修情境仿真模块用于基于预设的物理环境温度调节装置，模拟与所述核电厂抢修情境对应的三维虚拟空间温度场，以及生成核电厂三维模型在事故状态下的设备动作动画以及事故状态下三维场景渲染画面；

所述抢修培训功能模块用于获取与抢修培训内容对应的画面，并基于交互设备展示给用户，以及对当前的核电厂故障模式进行推理判断，并将所述推理判断的过程数据和诊断结果数据推送至目标设备；

所述评估与考核功能模块用于对学员进行手势识别，以获取所述学员的操作序列，并根据所述操作序列和预设的参考操作标准，确定所述学员的评分；

所述场景触发与快速切换模块用于基于预先构建的中心数据库获取多种类型的数据，以及对不同工况不同操作对应的场景、工具构建的规则进行统一管理，根据场景筛选器筛选结果，从所述中心数据库获取虚拟场景数据、虚拟工器具数据，以进行三维图像处理。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述核电厂抢修情境仿真模块包括了虚拟现实展示驱动单元和全范围模拟机接口单元，其中，所述虚拟现实展示驱动单元具体用于：

从全范围模拟机获取实时计算数据，并显示在核电厂三维模型传感器模块中；和/或，存储正常运行场景核电厂三维模型中事故状态下设备动作动画，并实现所述事故状态下的三维场景渲染；和/或，获取维修动作信息，调用与所述维修动作对应的设备动作动画，并在所述三维模型中进行显示。

所述全范围模拟机接口单元具体用于：

基于教练员操作画面监听故障插入指令，并从模拟机系统故障关联模块中获取所述实时计算参数，根据所述实时计算参数确定计算结果，并根据所述计算结果，确定三维场景事故的渲染数据；

以及，基于所述全范围模拟机提供多种类型的接口，以供获取多种不同类型的数据；

基于所述全范围模拟机，获取对用户维修操作结果数据进行有效性检验所得到的实时反馈数据。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述核电厂抢修情境仿真模块包括了物理环境温度调节单元，其中，所述物理环境温度调节单元具体用于：

实时监测物理环境的温度值，将所述温度值反馈至物理环境温度调节装置；

获取第一参数，所述第一参数包括流体喷放或者泄露事故空间坐标，以及用户所处的虚拟空间坐标；

获取第二参数，所述第二参数包括维护结构信息、流体温度、流量信息；

基于所述物理环境温度调节装置，根据所述第一参数和所述第二参数计算预设的多个比例式电加热器分别对应的实时功率，并根据所述实时功率对所述比例式电加热器进行控制。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述场景触发与快速切换模块具体用于：

实时获取培训操作数据、模拟机仿真数据，并管理多种工况和多种操作模式对应的虚拟场景数据以及虚拟工器具数据；

基于预设的场景筛选器，将所述培训操作数据和所述模拟机仿真数据根据预设的场景组装规则进行筛选，以获取筛选结果；

根据所述筛选结果、从预先构建的中心数据库中获取所述虚拟场景数据和所述虚拟工器具数据，以生成三维图像，并对所述三维图像进行渲染。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抢修培训功能模块包括了抢修培训内容显示单元，其中，所述抢修培训内容显示单元具体用于：

响应于接受到用户对手持式交互设备的触控操作，获取与所述触控操作所对应的培训内容界面，并将所述培训内容界面基于交互设备展示给用户，所述培训内容界面包括有故障诊断培训画面、维修操作流程培训画面、危险源识别培训画面以及应急撤离培训画面。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抢修培训功能模块包括了故障诊断培训单元，其中，所述故障诊断培训单元具体用于：

基于故障规则收集软件，获取核电厂专家填写的故障规则信息，并根据所述故障规则信息生成产生式规则，并进行存储；

以及，

获取模拟机实时计算数据，并基于故障规则库以及所述模拟机实时计算数据确定当前的故障模式；

以及，利用推理机对核电厂故障模式进行实时推理；

向维修操作模块推送故障处置预案；

将实时推理过程及故障诊断结果推送至抢修培训现实模块。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抢修培训功能模块包括了维修操作流程培训单元，其中，所述维修操作流程培训单元具体用于：

根据故障处置预案，将维修操作信息分步进行显示；

或者，

获取用户手势信息，并将所述用户手势信息与参考操作手势进行比较，以确定用户操作结果，并将所述用户操作结果反馈至全范围模拟机设备模块；

根据维修操作流程显示的当前信息，确定待显示设备中待显示的维修提示信息。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抢修培训功能模块包括了应急撤离培训单元，其中，所述应急撤离培训单元具体用于：

根据安全操作特征参数限值以及当前的安全操作特征参数，确定对学员的撤离提醒内容。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述抢修培训功能模块包括了危险源识别培训单元，其中，所述危险源识别培训单元具体用于：

根据当前获取到的报警内容，以及预设的潜在危险源推理模块，识别潜在危险源。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述评估与考核功能模块包括操作有效性评估单元和心理素质评估单元，其中：

所述操作有效性评估单元用于根据手势识别数据，获取当前学员的操作信息，并根据预设的维修流程标准以及所述学员的操作信息，确定当前对学员当前的操作评分；

所述心理素质评估单元用于在报警、维修或撤离的情况获取所述学员的面部信息，以及心率信息，并根据每个所述学员的面部信息和所述心率信息，确定所述学员对应的心理素质评分。