[发明专利]核电厂主控室操纵员火灾下事故处理的虚拟训练场景构建方法

说明书

核电厂主控室操纵员火灾下事故处理的虚拟训练场景构建方法，涉及核电厂培训技术领域，该构建方法包括确定火灾级别、确定火灾场景因子并构建火灾场景因子值的变化函数库、构建火灾事故参数动态变化模型以及确定火灾场景因子和事故参数的动态调度方法。本发明为操纵员火灾背景下模拟训练提供有效、可靠、规范化、系统化的场景，通过虚拟现实系统进行火灾场景下事故训练，可提高操纵员火灾场景下事故处理应急能力、加强事故处理流程训练、提高事故处理效率及安全防范措施；也可从不同视角分析火灾事故处理过程存在的问题，找出操纵员事故处理过程的失误原因，不断提高操纵员火灾下事故的应变及处理能力。

技术领域

本发明涉及核电厂培训技术领域，尤其指一种核电厂主控室操纵员火灾下事故处理的虚拟训练场景构建方法。

背景技术

生活中灾害时有发生，如何预防和处理灾害一直是人们关心的热点。作为当代社会的关键技术之一，虚拟现实技术已经成为信息化建设研究的重点，实践表明，灾害的预防和可视化技术相结合可以使人们切身体验灾害，更能加深人们对灾害的深刻认识，另外，虚拟现实仿真技术把仿真中的数字信息变为直观的二维或三维仿真动画，可以有助于人们理解和认识所研究系统的本质及动态规律，提高人们处理或操作过程的基本技能。

目前，有很多研究从不同角度探讨了虚拟场景设计及虚拟模拟系统，主要涉及：驾驶模拟虚拟系统、三维虚拟场景建模方法、电梯安装虚拟培训系统、电力安全作业培训系统、虚拟实地考察系统、上肢康复虚拟训练系统、火灾逃生虚拟系统、火灾中儿童自救虚拟训练系统、消防安全虚拟体验虚拟系统等，这些成果从多个领域为相关人员的训练，提高应急处理水平，体验真实场景和过程、提高基本技能提供了实践应用和理论指导。

核电厂，作为一个高风险行业，火灾给其安全带来重大挑战，据美国电力研究所的统计，1991年至2008年间核电站火灾发生的频率为0.14次/(堆年)，世界各国核电站火灾发生的区域有汽轮机厂房、电气厂房、电缆火灾蔓延至其他防火区，火灾发生的高频率已不容忽视。对于火灾这样的灾害，因其特殊性，我们很难在现实生活中用真实试验去体验事故的真实性，很难通过经验教育去学习如何处理突发状况。基于前述契机和基础，我们可以以核电站数字化主控室为背景，以火灾为主线，构建一种操纵员事故处理的虚拟训练场景的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种核电厂主控室操纵员火灾下事故处理的虚拟训练场景构建方法，该方法可为操纵员在火灾背景下的模拟训练提供有效、可靠、规范化、系统化的场景。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种核电厂主控室操纵员火灾下事故处理的虚拟训练场景构建方法，包括：

1)确定火灾级别；

2)确定火灾场景因子并构建火灾场景因子值的变化函数库；

3)构建火灾事故参数动态变化模型；

4)确定火灾场景因子和事故参数的动态调度方法。

进一步地，在1)中根据火灾大小及涉及范围所述火灾级别分为1级，2级，3级，4级和5级。

更进一步地，2)中所述火灾场景因子包括烟气密度及流动速度、火势大小及蔓延速度、有害气体密度及扩散速度。

更进一步地，在2)中构建所述火灾场景因子值的变化函数库时，包括定义烟气密度、火势大小及有害气体密度的变化函数，还包括定义烟气流动速度、火势蔓延速度及有害气体扩散速度的变化函数。

更进一步地，在2)中定义烟气密度、火势大小及有害气体密度的变化函数时，包括：

步骤一、确定在火灾发生后的不同时间段内，烟气密度、火势大小及有害气体密度三个场景因子的等级；