核电站操作与辐射剂量的虚拟现实仿真研究

计算机工程与应用 ›› 2016, Vol. 52 ›› Issue (20): 263-270.

• 工程与应用 • 上一篇

核电站操作与辐射剂量的虚拟现实仿真研究

王磊，刘红冬，陈志，徐榭

中国科学技术大学核科学技术学院，合肥 230026

出版日期:2016-10-15 发布日期:2016-10-14

Virtual-reality simulation of operations and radiation dose for nuclear power plant

WANG Lei, LIU Hongdong, CHEN Zhi, XU Xie

School of Nuclear Science and Technology, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China

Online:2016-10-15 Published:2016-10-14

摘要/Abstract

摘要： 通过对国内外虚拟现实技术在核辐射防护领域的应用现状的调研，开发了关于压水堆（PWR）相关操作和核辐射剂量的VRP（Virtual Reality Platform）虚拟现实应用。主要内容包括虚拟场景建模主程序3DSMAX、辐射剂量计算程序MCNPX及虚拟现实平台软件VRP三部分。结合大亚湾核电站的相关数据，在3DSMAX中构建了核电站厂房的三维场景，并对相关模型精细建模，成功建立了符合应用要求的原型系统；采用国内外先进的MCNPX辐射剂量计算软件以及中国成年男女人体模型，对人体在虚拟场景中受到的辐射剂量进行了精确的计算。并结合目前常用的插值算法的特点和三维场景布局特点，提出了一种符合场景要求的辐射剂量插值算法，成功实现了辐射剂量的动态获取；采用国内自主开发的虚拟现实平台软件VRP，实现了三维场景中辐射剂量的动态显示，完成了与辐射剂量计算软件的对接；并构建了三维模型的互动操作的演示，成功构建了关于核电站操作与辐射剂量的虚拟现实仿真系统。该应用对核电厂新员工培训以及降低核电厂工作人员辐射剂量有一定的指导意义。

关键词: 虚拟现实, 剂量, 核电站, 换料, MCNP

Abstract: By surveying VR’s application in radiation protection in China and foreign countries, a VRP（Virtual Reality Platform） virtual reality application about PWR（Pressure Water Reactor）operations and the calculation and real-time representation of radiation dose has been designed. Main contents include the 3D modeling software, radiation dose calculation software and the VR software-VRP. Referring to relevant data of Daya Bay NPP（Nuclear Power Plant）, 3D models of NPP are constructed in 3DSMAX, and several models have exquisite structure. By using the advanced Monte-Carlo software-MCNPX and Chinese adult male and female human models, the dose human received is accurately calculated. Combining the popular interpolation algorithms and the features of 3D scene, a scenario-based interpolation algorithm is used and successfully calculates the dynamic dose rate. A domestic virtual reality software-VRP is utilized to fulfill the dynamic dose display. And the interactive operations demonstration is created. A virtual-reality simulation system of operations and radiation dose for NPP is constructed successfully. This application has an directive role to train the new operators and to reduce the dose received by workers of NPP.

Key words: virtual reality, dose, Nuclear Power Plant（NPP）, refueling, MCNP

王磊，刘红冬，陈志，徐榭. 核电站操作与辐射剂量的虚拟现实仿真研究[J]. 计算机工程与应用, 2016, 52(20): 263-270.

WANG Lei, LIU Hongdong, CHEN Zhi, XU Xie. Virtual-reality simulation of operations and radiation dose for nuclear power plant[J]. Computer Engineering and Applications, 2016, 52(20): 263-270.

[1]	郝亚玲，朱欣娟，吴晓军. 面向3D虚拟展示的软件定制化系统研究[J]. 计算机工程与应用, 2021, 57(5): 271-278.
[2]	刘书轩，邱鹏，聂永琦，刘静，曹慧. 虚拟现实在脑卒中患者运动功能康复中的应用[J]. 计算机工程与应用, 2021, 57(21): 68-79.
[3]	李婷婷，王相海. 基于AR-VR混合技术的儿童智力开发系统研究[J]. 计算机工程与应用, 2020, 56(23): 259-264.
[4]	周向戈1，2，唐丽玉1，2，彭先敏1，2，陈崇成1，2. 三维园林植被景观构建与虚拟展示[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(7): 234-240.
[5]	刘祎，高净植，桂志国. 基于NSST域卷积神经网络的低剂量CT图像恢复[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(23): 209-215.
[6]	朱福全，杨丽平. 基于健康度的虚拟火灾逃生行为控制研究[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(16): 204-208.
[7]	靳雁霞，王贺，程思岳，张晋瑞，程琦甫. 融合QPSO算法的多精度布料仿真建模方法[J]. 计算机工程与应用, 2019, 55(1): 154-160.
[8]	李安迪1，2，刘祎1，2，张权1，2，桂志国1，2. 各向异性加权先验模型MAP投影域降噪[J]. 计算机工程与应用, 2018, 54(22): 180-185.
[9]	张磊，朱培浩，卢凯杰. 古典家具数字化保护方法研究进展[J]. 计算机工程与应用, 2018, 54(18): 26-33.
[10]	高净植，刘祎，张权，桂志国. 改进深度残差卷积神经网络的LDCT图像估计[J]. 计算机工程与应用, 2018, 54(16): 203-210.
[11]	李婷婷1，王相海2. 基于AR-VR混合技术的博物馆展览互动应用研究[J]. 计算机工程与应用, 2017, 53(22): 185-189.
[12]	李欣怡，张志超. 语音驱动的人脸动画研究现状综述[J]. 计算机工程与应用, 2017, 53(22): 21-28.
[13]	郭彩萍1，2，3，舒华忠4，桂志国1，2，张鹏程1，2. 基于正则化的混合准则放疗规划模型的改进[J]. 计算机工程与应用, 2017, 53(1): 23-28.
[14]	李玉玲，张东旭. 虚拟现实环境下的分布式服务器架构策略研究[J]. 计算机工程与应用, 2016, 52(11): 11-16.
[15]	孙澄宇，陈海粟，白文峰. 步行姿态驱动的虚拟漫游控制及校准方法初探[J]. 计算机工程与应用, 2014, 50(20): 48-52.

核电站操作与辐射剂量的虚拟现实仿真研究

Virtual-reality simulation of operations and radiation dose for nuclear power plant

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics