核电站换料维修仿真系统的研究与实现
发布时间：2021-10-16 12:16
在核电站换料大修期间,维修人员对核电站系统和设备进行全面的试验、检查和维修,是保障核电安全的重要措施之一。核岛及附属厂房中大都存在辐射危害,而辐射场又不可见,如何有效地减少人员在检查和维修活动中的受照剂量是辐射防护的主要内容之一。通过维修前的详细的培训工作和设计熟练合理的维修工序能够有效减少维修人员在辐射环境中的受照剂量。基于虚拟现实技术的培训和设计系统是一种有效的学习途径。通过充分的研究国内外相关系统的发展现状,本文利用MultiGen Vega和Microsoft Visual Studio2005的平台构建了一个基于虚拟现实技术的具备辐射防护功能的核电站换料维修仿真系统。在系统设计方面,利用MFC相关技术实现了各功能模块之间的通信及系统的集成。在可视化方面,利用三维建模技术实现了换料大修期间部分厂房的三维仿真,利用OpenGL绘制技术实现了辐射剂量场可视化、维修路径可视化。在维修仿真方面,采用基于精英蚂蚁和分组搜寻策略的蚁群算法实现了辐射环境下的路径规划,帮助维修人员找到一条受照剂量最小的路径。模拟了穿戴防护服的维修人员在场景中的行为。并计算了此过程中虚拟人的受照剂量。本着“辐射...
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题研究内容
1.4 本章小结
第2章 相关技术及开发工具简介
2.1 虚拟现实技术
2.2 蚁群算法
2.3 开发工具介绍
2.3.1 MultiGen Creator
2.3.2 MultiGen Vega
2.3.3 DI-Guy
2.4 本章小结
第3章 核电站换料维修仿真系统的总体设计
3.1 核电站换料维修仿真系统主要功能设计
3.1.1 待维修厂房全景展示
3.1.2 维修路径规划
3.1.3 维修仿真
3.1.4 维修评估
3.2 核电站换料维修仿真系统整体设计
3.2.1 基于Vega的仿真系统实现流程
3.2.2 场景多角度展示设计
3.2.3 设备信息查询设计
3.2.4 辐射剂量场可视化设计
3.2.5 路径规划设计
3.2.6 虚拟人行走设计
3.2.7 虚拟人维修设计
3.2.8 维修评估模块的设计
3.3 本章小结
第4章 核电站换料维修仿真系统的详细设计和实现
4.1 建模
4.1.1 三维模型的创建
4.1.2 虚拟人模型的创建
4.1.3 模型的优化及渲染
4.1.4 场景生成
4.2 辐射剂量场可视化
4.3 维修路径规划
4.3.1 剂量数据的预处理
4.3.2 基于蚁群算法的路径规划算法
4.4 维修仿真的设计与实现
4.4.1 虚拟人自主行走的实现
4.4.2 虚拟人维修仿真的实现
4.5 维修评估的实现
4.6 仿真结果
4.7 本章小结
第5章 结论和展望
5.1 论文总结
5.2 下一步工作
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PDMS三维设计平台虚拟房间研究[J]. 刘文秀,肖本林,钱峰,赵振东. 信息安全与技术. 2012(01)
[2]基于3DS的OpenFlight模型构建方法[J]. 肖羽,李光耀,王文举. 计算机应用. 2009(S1)
[3]基于VRML的辐射剂量场可视化方法研究及实现[J]. 周东,张秀山. 舰船电子工程. 2008(09)
[4]浅析核电站辐射防护的主要任务[J]. 王川,邬强. 辐射防护. 2008(02)
[5]基于Creator的三维场景优化技术的应用[J]. 陈永华,王德成,陈燕. 微计算机信息. 2007(28)
[6]虚拟现实技术在辐射防护领域中的应用[J]. 熊万春,王希涛,陈宝维,杨亚鹏,郑建国. 辐射防护通讯. 2007(02)
[7]田湾核电站堆芯装换料管理子系统设计[J]. 严静,迟胡清,蒋萍,李果,李远文. 核动力工程. 2007(02)
[8]基于纹理映射的可漫游数据场建模与仿真[J]. 刘晓平,孔洁琼,陈皓. 系统仿真学报. 2006(12)
[9]基于虚拟人的模拟操作训练研究[J]. 刘良,关正西. 计算机工程与设计. 2005(10)
[10]中国人辐照仿真人体模型及人体器官数学模型[J]. 蔡敏芹,林大全,郭祚达,王远萍,王兵. 中国医学影像技术. 2005(09)
博士论文
[1]交互体绘制关键技术及其应用研究[D]. 张加万.天津大学 2004
硕士论文
[1]辐射场可视化平台剂量分布快速计算程序开发[D]. 万海霞.华北电力大学 2012
[2]基于蚁群算法的机器人路径规划研究[D]. 陈杰.南京理工大学 2009
[3]大亚湾、岭澳核电站一回路辐射源项调查及控制技术的研究[D]. 傅鹏轩.上海交通大学 2009
[4]核电站关键设备虚拟拆装仿真系统的设计与实现[D]. 马金凤.哈尔滨工程大学 2007
[5]基于虚拟现实的三维漫游技术研究与实践[D]. 王洪.电子科技大学 2004
本文编号：3439791
【文章来源】：华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
目录
第1章 绪论
1.1 选题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题研究内容
1.4 本章小结
第2章 相关技术及开发工具简介
2.1 虚拟现实技术
2.2 蚁群算法
2.3 开发工具介绍
2.3.1 MultiGen Creator
2.3.2 MultiGen Vega
2.3.3 DI-Guy
2.4 本章小结
第3章 核电站换料维修仿真系统的总体设计
3.1 核电站换料维修仿真系统主要功能设计
3.1.1 待维修厂房全景展示
3.1.2 维修路径规划
3.1.3 维修仿真
3.1.4 维修评估
3.2 核电站换料维修仿真系统整体设计
3.2.1 基于Vega的仿真系统实现流程
3.2.2 场景多角度展示设计
3.2.3 设备信息查询设计
3.2.4 辐射剂量场可视化设计
3.2.5 路径规划设计
3.2.6 虚拟人行走设计
3.2.7 虚拟人维修设计
3.2.8 维修评估模块的设计
3.3 本章小结
第4章 核电站换料维修仿真系统的详细设计和实现
4.1 建模
4.1.1 三维模型的创建
4.1.2 虚拟人模型的创建
4.1.3 模型的优化及渲染
4.1.4 场景生成
4.2 辐射剂量场可视化
4.3 维修路径规划
4.3.1 剂量数据的预处理
4.3.2 基于蚁群算法的路径规划算法
4.4 维修仿真的设计与实现
4.4.1 虚拟人自主行走的实现
4.4.2 虚拟人维修仿真的实现
4.5 维修评估的实现
4.6 仿真结果
4.7 本章小结
第5章 结论和展望
5.1 论文总结
5.2 下一步工作
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果
致谢
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PDMS三维设计平台虚拟房间研究[J]. 刘文秀,肖本林,钱峰,赵振东. 信息安全与技术. 2012(01)
[2]基于3DS的OpenFlight模型构建方法[J]. 肖羽,李光耀,王文举. 计算机应用. 2009(S1)
[3]基于VRML的辐射剂量场可视化方法研究及实现[J]. 周东,张秀山. 舰船电子工程. 2008(09)
[4]浅析核电站辐射防护的主要任务[J]. 王川,邬强. 辐射防护. 2008(02)
[5]基于Creator的三维场景优化技术的应用[J]. 陈永华,王德成,陈燕. 微计算机信息. 2007(28)
[6]虚拟现实技术在辐射防护领域中的应用[J]. 熊万春,王希涛,陈宝维,杨亚鹏,郑建国. 辐射防护通讯. 2007(02)
[7]田湾核电站堆芯装换料管理子系统设计[J]. 严静,迟胡清,蒋萍,李果,李远文. 核动力工程. 2007(02)
[8]基于纹理映射的可漫游数据场建模与仿真[J]. 刘晓平,孔洁琼,陈皓. 系统仿真学报. 2006(12)
[9]基于虚拟人的模拟操作训练研究[J]. 刘良,关正西. 计算机工程与设计. 2005(10)
[10]中国人辐照仿真人体模型及人体器官数学模型[J]. 蔡敏芹,林大全,郭祚达,王远萍,王兵. 中国医学影像技术. 2005(09)
博士论文
[1]交互体绘制关键技术及其应用研究[D]. 张加万.天津大学 2004
硕士论文
[1]辐射场可视化平台剂量分布快速计算程序开发[D]. 万海霞.华北电力大学 2012
[2]基于蚁群算法的机器人路径规划研究[D]. 陈杰.南京理工大学 2009
[3]大亚湾、岭澳核电站一回路辐射源项调查及控制技术的研究[D]. 傅鹏轩.上海交通大学 2009
[4]核电站关键设备虚拟拆装仿真系统的设计与实现[D]. 马金凤.哈尔滨工程大学 2007
[5]基于虚拟现实的三维漫游技术研究与实践[D]. 王洪.电子科技大学 2004
本文编号：3439791
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