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三维仿真       

“核电厂运维可视化与虚拟仿真实训系统”

核电厂运维虚拟仿真实训系统

核电厂三维场景模型库

系统内置多个完整的核电厂三维场景模型教学资源库,用户可实时调取相关场景案例用于教学实验和仿真实训,同时,系统内置功能强大的三维场景模型编辑器模块,用户可以根据需要,实时导入由第三方CAD工具软件构建的核电厂三维场景模型。

核电厂要素模型库

系统内置一个内容丰富的“核电厂要素模型库”,该素材库中包含大量的核电厂通用3D模型,如:核岛厂房及控制间、常规岛厂房及控制间、反应堆、主控控制室、远距离停堆控制室、汽轮发电机组、给水泵、管道阀门、蒸汽发生器、冷凝器、冷却塔、安全防护设备、运维工具及配套设施等。教师和学生可以利用这些核电厂素材库模型快速搭建一个模拟核电厂,为教学实验和仿真实训提供3D场景环境。

同时,用户可以利用“三维场景模型编辑器”,快速搭建一个初步的核电厂三维环境,并对3D场景和核电厂3D要素模型的属性进行实时编辑、修改和保存,如:物理数据、逻辑关系、应用属性、坐标位置、功能用途等,每个要素模型的信息数据与模型本身一一对应,并被保存在一个内置的数据库中,以备用户实时调用、查询读取和程序驱动(代码控制)。

场景交互

系统基于虚拟现实交互技术开发,内置功能强大的多维交互模式,如:漫游、行走、驾驶、飞行(鸟瞰)等模式,用户可以根据需要选择不同的模式和三维虚拟场景进行实时交互。同时系统支持多个外置交互设备接口,如:数据手套、六自由度位置追踪系统、计算机力反馈系统、操纵杆、方向盘等,用户可以根据需要实时接入不同的交互设备与虚拟仿真场景进行实时互动。

核电装备可视化管理

系统内置“装备可视化管理模块,包括一个功能完备的多功能视景浏览器和一个小型数据库,构成核电厂三维场景的各种要素模型都被存储在这个数据库中,实现分层管理。用户可以根据需要实时打开显示、查看浏览各种3D要素模型,如:核岛厂房及控制间、常规岛厂房及控制间冷却塔、反应炉、离心泵、控制室、汽轮发电机组、给水泵、管道阀门、蒸汽发生器、凝汽器以及套设施、安全防护设备、运维工具设施等。

用户可不仅可实时浏览3D模型,也可以读取每个3D要素模型的各种数据,包括它们的逻辑关系、位置和各种属性数据,可以对“核电厂3D设备模型”进行定位查询、数据显示、分层管理,逐级展示装备零部件的组成和结构关系。同时,可以利用“3D编辑”功能实时修改、更新相关的数据信息,并保存。

核电厂工艺流程仿真

系统内置典型核电厂运行工艺流程教学资源库,可以逼真地模拟整个“核电厂系统的工艺流程”,再现不同的环节、部件和子系统之间的结构组成、、逻辑关系、机构联动和系统工作过程,多视角、多维度地呈现整个“核电厂系统”的运行原理和工艺流程。用户可以根据需要实时打开配套的核电运维场景案例用于教学实验和仿真实训。

整体工艺流程仿真

系统以三维仿真交互的方式模拟整个核电厂的生产运行全过程,并可以在虚拟场景中漫游,进入各个生产空间,查看每个生产环节,观察期运营状态,利用六自由度交互设备进行操作交互,同时实时打开相应的技术资料,如图片、文字或视频资料详细了解核电厂不同环节的运行原理。生产工艺过程包括:

核电站的生产流程:主泵的冷却剂输送到压力容器中;燃料在核反应堆中发生不断地核裂变,压力会随之变化,由稳压器对其压力进行调节,从而产生核变能,核变能产生的热能使冷却剂变成高温液体进入蒸汽发生器,通过蒸汽发生器把冷却剂的热能变成蒸汽,蒸汽通过主蒸汽管道进入汽轮机,推动汽轮机转动,从而带动发电机发电,电能通过主变压器升压进入电网。



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