核电作为重要的清洁能源,其安全使用至关重要。虚拟现实仿真技术兴起,为核电安全带来了新的机遇。虚拟现实仿真技术通过模拟核电站全生命周期各环节,助力与设计验证、方案优化等,为核电安全提供强力支撑。应用虚拟仿真技术,可提升核电站安全性,模拟危险情况,安全演练,提升应急响应能力;提高运营效率,缩短验证周期,优化检修,提升设计效率;降低设计成本,减少实物实验和人员培训成本。虚拟现实仿真技术的应用为核电开启安全高效新时代,让我们共同期待!
一、中广核研究院虚拟仿真技术探索验证
传统核电平台设计方案完成后缺乏有效的验证手段,凭借专业经验对方案进行评估审核,方案审核完成后经过方案样板搭建,再进行装配、维修操作模拟验证,对验证过程中发现的问题点进行方案修改及反复验证。此过程导致设计周期及成本大大增加。
中广核研究院有限公司为解决设计痛点,全面建成数字协同设计实验室,该实验室以“工业设计4.0”为导向,构建了协同设计体系,实现了数字协同设计与规范化管理,可显著提高新堆型研发效率和质量,助力核电安全高效运营。实验室以数据研发协同设计平台为核心,集成了管道智能设计、支吊架智能出图、力学仿真计算等功能,打通了多专业协同作业壁垒,可满足多专业协同设计要求。
实验室搭建数据研发仿真验证平台运用虚拟现实仿真技术进行数据验证,该平台配备有先进的显示设备和动作捕捉设备,可进行换料工艺、物流通道、安装空间、检修空间、运行空间等功能特性验证,以及人体模型在虚拟数字环境的协同作业模拟,其协同仿真精度达毫米级,为堆型研发设计提供可靠支撑。
二、虚拟数字研发仿真验证平台
虚拟现实仿真技术由显示系统、VR系统、动作捕捉系统及软件系统组成。通过各个系统的配合将虚拟现实技术与仿真技术相结合,构建逼真的虚拟环境,让设计师与虚拟模型进行交互,在虚拟环境中进行方案研究及仿真分析。
平台架构
LED显示大屏
Varjo头显
光学动捕
CAPTIV惯性动捕设备是立足于动作捕捉和人体行为分析的产品,惯性动捕的使用允许操作人员可以大范围的进行移动,且可以在遮挡场景进行人员姿态记录,弥补了光学动捕在复杂环境中无法捕捉人员姿态的不足。
CAPTIV动捕
三、项目价值
实验室的落成和投入使用标志着中广核在数字协同技术领域的互联应用和堆型研发的数字化技术创新迈出了重要一步。这不仅推动了中广核集团向数字化转型的进程,而且通过虚拟现实仿真技术的应用,在核电平台的设计和验证过程中创造了显著价值:
部分图文素材来自自中广核