[发明专利]一种数字反应堆

权利要求书

1.一种数字反应堆，其特征在于，包括：核能多专业过程仿真系统、设计与验证系统和3D虚拟现实环境系统；

核能多专业过程仿真系统，用于将设计工艺仿真、设备级三维仿真、核应急指挥与决策仿真三部分仿真功能集成到统一的仿真环境中，根据外部输入的反应堆的设计参数进行多专业过程仿真模拟；其中，设计工艺仿真、设备级三维仿真和核应急指挥与决策仿真通过数据交换进行耦合，使得各自的仿真参数实时参与其他部分的仿真计算；

设计与验证系统，用于通过数据通讯组件获取所述核能多专业过程仿真系统的仿真结果；将获取的仿真结果与预存的反应堆设计的限制条件进行对比分析，判断当前设计参数是否满足限制条件，如果不满足，则设计与验证系统接收用户对设计参数的修改，修改后的设计参数反馈回所述核能多专业过程仿真系统，由核能多专业过程仿真系统根据修改后的设计参数进行下一轮的迭代仿真，直到满足限制条件，则验证通过，输出报告，优化设计结束；

3D虚拟现实环境系统，用于通过数据通讯组件获取所述核能多专业过程仿真系统的实时仿真数据，包括设计工艺仿真和设备级三维仿真的仿真过程和结果，通过在预存的反应堆现实环境的三维模型上叠加实时仿真数据，以多维形式将反应堆的状态信息直观的呈现出来；

所述核能多专业过程仿真系统包括反应堆设计工艺仿真子系统、设备级三维仿真子系统和核应急指挥与决策子系统；

所述反应堆设计工艺仿真子系统，用于存储反应堆设计过程中所有专业工艺系统的仿真模型，根据输入的反应堆的设计参数进行仿真计算，将仿真计算结果发送给设备级三维仿真子系统和核应急指挥与决策子系统，还将仿真计算过程和结果发送给3D虚拟现实环境系统进行三维显示；

所述设备级三维仿真子系统，用于存储反应堆设计过程中关键设备的设备模型，根据反应堆设计工艺仿真子系统提供的仿真计算结果，利用设备模型计算模拟出设备的关键设计参数；该关键设计参数还反馈回反应堆设计工艺仿真子系统，使得设备级三维仿真的参数实时参与设计工艺仿真计算；还将仿真计算过程和结果发送给3D虚拟现实环境系统进行三维显示；

所述核应急指挥与决策子系统，用于存储核应急指挥模型和决策模型，根据反应堆设计工艺仿真子系统的仿真计算结果，抽取对事故工况的仿真数据，进行应急指挥和辅助决策，产生实现事故工况下反应堆应急指挥决策的处置建议以及评估事故的影响范围及程度，并且反馈回反应堆设计工艺仿真子系统。

2.如权利要求1所述的数字反应堆，其特征在于，所述反应堆设计工艺仿真子系统中各专业工艺系统的仿真模型耦合在一起，相互进行参数的传递，实现相互参数验证。

3.如权利要求1所述的数字反应堆，其特征在于，所述设备级三维仿真子系统存储的设备模型包括几何仿真模型和性能仿真模型。

4.如权利要求1所述的数字反应堆，其特征在于，所述设备级三维仿真子系统进一步接入在役核电站机组，实现对反应堆状态的实时监控。

5.如权利要求1所述的数字反应堆，其特征在于，所述3D虚拟现实环境系统具有如下两类功能：1)反应堆运行工况的虚拟现实展示，包括反应堆正常运行的流程和事故发生的现象；2)三维仿真推演，即设计与验证系统验证完成后，利用验证通过的设计参数进行设备选型和安装建造过程的三维虚拟显示展示。