[发明专利]核电站主泵维修虚拟仿真平台及其构建方法

说明书

本发明公开了核电站主泵维修虚拟仿真平台及其构建方法，具体涉及核电站仿真平台开发技术领域，包括学习模块、实训模块、考核模块和成绩评估四大功能模块，所述学习模块的功能可以让实训人员对主泵维修的内容进行学习。本发明通过基于相同的设计参数构造核电站仿真平台，使得本发明以高性能图形计算机支撑的Unreal实时画面引擎为核心，集成激光扫描数据采集、高仿真物理环境和实时编辑培训任务方案，全身运动捕捉和强大的后台考核系统，使得培训人员可以快速的得知自己的问题所在，使得本发明突破传统培训的设备、地域和场景局限，使得高危行业虚拟仿真平台发挥互联网+的作用，从而构建全新的安全生产培训模式，可以大幅度的提高培训效果。

技术领域

本发明涉及核电站仿真平台开发技术领域，更具体地说，本发明涉及核电站主泵维修虚拟仿真平台及其构建方法。

背景技术

核电在全球能源战略中发挥着重要作用，然而由于其生产对象及生产过程的特殊性，核电站的安全问题一直备受关注，核电站的安全运行除了反应堆设计时引入的固有安全性外，操作人员的技术水平和熟练程度也是保证核电站安全的重要因素之一，但是由于核电站大多数关键设备存在放射性，所以受到设备、地域和场景的局限，使得待培训人员不可能进行实地学习，因此大多数的培训都通过仿真系统来实现，但是现有技术中的核电站维修仿真平台仅仅只能实现在电脑设备中的仿真，难以让待培训人员真实的完成维修过程，而且难以在培训人员培训过程中自动对其评分考核，使得培训人员难以快速的找到问题所在，使得培训效果不够理想。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了核电站主泵维修虚拟仿真平台及其构建方法，本发明所要解决的技术问题是：由于核电站大多数关键设备存在放射性，所以受到设备、地域和场景的局限，使得待培训人员不可能进行实地学习，因此大多数的培训都通过仿真系统来实现，但是现有技术中的核电站维修仿真平台仅仅只能实现在电脑设备中的仿真，难以让待培训人员真实的完成维修过程，而且难以在培训人员培训过程中自动对其评分考核，使得培训人员难以快速的找到问题所在，使得培训效果不够理想的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：核电站主泵维修虚拟仿真平台，包括学习模块、实训模块、考核模块和成绩评估四大功能模块，所述学习模块的功能可以让实训人员对主泵维修的内容进行学习，整个学习过程由技术工程师、维修负责人和主泵管理人员等虚拟角色带领实训人员到达虚拟仿真平台中进行讲解介绍并互动，同时还有详细的参考资料和讲解文本说明指导实训人员进行学习。

所述实训模块的功能是让实训人员可以通过VR设备在建立的核电站虚拟仿真平台中进行自由的观察和行走，使得实训人员可以快速的了解到核电站内部的真实环境和各个设备的分布和位置，同时还可以通过与技术工程师、维修负责人和主泵管理人员等虚拟角色进行沟通对话询问，以便于快速的了解实训内容，通过在虚拟环境中模拟主泵的现场和维修操作过程让参与者生动直观的了解主泵维修，并且将维修主泵的步骤分割成一个个任务依次完成，同时仿真平台中具有背包系统，可以从背包中拿出所需要的工具进行拆装操作，同时采用精确到手指动作的VR全身互动设备可以实时模仿用户的手部姿势状态，并在网络同步后可以看到其他实训人员的手势，从而实现使用手势进行交流。

所述考核模块的功能是为了考核实训人员的学习情况，然后采用一个教员端和两个实训人员端的模式进行虚拟演练，使得实训人员可以选择相应的工具进行相应的步骤，选择错误会进行扣分，这样会更清晰明确的学习到电缆维修的步骤，同时结合自主研发的虚实结合技术体验模块进行VR触觉模拟，可以体验到真实场景中的维修触感，所述成绩评估模块的功能是对实训人员的操作进行评判，在培训结束后，根据事先确定的评分规则对学员在培训过程中的操作与事故处理自动评分。

作为本发明的进一步方案：所述学习模块中的参考资料包括相关教材，重点知识和标准规范，同时在学习模块学习的过程中技术工程师、维修负责人和主泵管理人员等虚拟角色会通过提问的形式检查学生的学习情况。

作为本发明的进一步方案：所述维修主泵任务的分割步骤可以为校验螺栓、旋拧螺丝和拆下螺栓。