核电厂抢修作业培训系统的制作方法

本公开涉及核电厂抢修培训，尤其涉及一种核电厂抢修作业培训系统。

背景技术：

1、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。

2、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。

3、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。

技术实现思路

1、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，

2、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；

3、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；

4、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；

5、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。

6、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：

7、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。

8、所述全范围模拟机接口单元具体用于：

9、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；

10、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；

11、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。

12、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：

13、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；

14、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；

15、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；

16、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。

17、可选的，所所述场景触发与快速切换模块具体用于：

18、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；

19、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；

20、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。

21、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：

22、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。

23、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：

24、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；

25、以及，

26、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；

27、以及，利用推理机对核电厂故障模式进行实时推理；

28、向维修操作模块推送故障处置预案；

29、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。

30、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：

31、根据故障处置预案，将维修操作信息分步进行显示；

32、或者，

33、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；

34、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。

35、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：

36、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。

37、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：

38、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。

39、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：

40、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；

41、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。

42、根据本公开的第二方面，提供了一种电子设备，包括：

43、至少一个处理器；以及

44、与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

45、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。

46、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。

47、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。

48、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。