核电虚拟仿真实训系统

一、系统框架概述

基于Unity3D技术构建的开放式网络化的虚拟实验教学系统，系统中的软件部分为根据实际应用定制开发，硬件部分包括显示系统和交互系统 。


二、核心理念

利用三维工业仿真引擎系统针对于核电生产过程对安全生产、安全教育的需要而进行有针对性的系统开发，在对核发电厂内部需要进行管理和维护的设备进行三维建模的基础上，根据行业需要实现对关键操作设备和操作过程的三维仿真，实现在计算机上完成更加直观、逼真且具有互动性的操作及维护培训，从而实现对现有视频教材及模拟器培训方式进行补充，在降低成本的同时也将大幅提高培训和管理的效率。

三、方案概述

通过仿真数学模型模拟核电站物理、工艺和控制过程：
三维框架——通过三维框架查看目标场所的结构、设施设备分布、装备、信息部署，在三维框架上进行场景规划。
立体监控——接入各类物联网设备模拟实时采集目标场所各种监控数据，将数据集成到三维框架，实现可视化综合目标场所状态，运行情况。
场景架设说明
本方案在用户终端，支持使用指挥中心级大屏幕、高性能计算机、便携式计算机接入并实施模拟实训业务工作。

四、核心技术

三维图形技术：采用美国Unity第五代三维图形引擎，能够直观呈现目标区域场景，并支持自由控制漫游视角，集成数据情报展现，实现高效综合立体地理情报展现。

物理运算技术：能够使用监测数据和基础数据，对场景中的监控处置对象，进行计算机模拟物理运算的专家系统技术。能够依照现实世界物理规律运算模拟软、固质体动力、通用碰撞、流体动力、毛发模拟、自然模拟、烟雾模拟、质量模拟、破坏模拟、温度模拟等等。从而使得用户能够于立体地理情报综合平台中，通过模拟得知、预测现场事态变化结果。

预案驱动技术：模拟用户的纸面方预案以及历史处置记录处理为预案运算机制，据此推算预判以及跟进事态发展，为指挥员自动关注事态发展、及时做出提醒和建议。

五、系统功能

1、投入性和沉浸式显示功能——逼真的虚拟演练环境，操作者可完全沉浸其中；
2、3个自由度交互功能、力反馈及触觉反馈功能—— 沉浸式体验、3D实时交互；
3、教学内容视觉化、高性能图像生成和处理功能；
4、具有沉浸感的虚拟三维显示系统——可以根据自身实际需求在任何时间、任何地点组织相关培训指导，受训者等相关人员进行演练，并快速取得演练结果，进行演练评估和改进；
5、集成管理控制功能——可以方便的模拟任何培训科目，置身于各种虚拟的复杂环境中，进行针对性训练。

VR虚拟消防安全实训系统

随着风险社会的到来，各种突发事件正袭击人类的家园，其破坏正常的社会秩序，对人类的生存发展造成了巨大的恶劣影响，而火灾灾害尤其突出。城市火灾突发事件的发生往往伴随着惨重的伤亡，造成伤亡的原因除了灾害的本身伤害外，受灾人员的安全意识不高，自救能力差和消防人员的应急处置不到位，应急预案执行不力等因素都有关。针对这些问题，应急演练就显得尤其重要了。应急演练能够减少这些人为错误，提高居民和应急人员的应急处置能力。
该消防演练VR系统是基于虚拟现实技术构建出火灾突发事件的三维场景，系统链接火灾灾害应急管理数据库，将对应的灾害场景数据读取出来，显示在虚拟场景中。
本团队可根据需要定制开发消防演练VR系统两套模式，一套是提供给居民的应急自救系统，二是提供给专业的消防人员训练系统。
一．居民火灾应急自救系统
居民应急自救系统主要有三个火灾突发事件场景，分别是高楼家庭火灾自救，学校火灾自救及商场火灾自救。适合学校、社区、政府等机构进行火灾突发事件的应急演练和应急知识宣传使用。消防演练VR系统真实模拟火灾的场景，除了逼真的三维建筑模型外，还可模拟火情的蔓延情况。根据突发事件数据库，会相应的调整火灾的变化态势。除了场景仿真，系统还提供科学的应急知识教育方案，通过系统居民能够掌握火灾突发事件的自然知识和急救医学知识。
居民应急处置操作的正确与否都会直接地导致火灾朝不同的态势发展。真实的火灾情景演示让居民身临其境，火灾的无情和恐怖会深深烙在脑袋，这样让居民对火灾的危险印象更加深刻，从而居民明白应急知识学习的必要性，进而自觉提高安全意识，主动学习相应的应急安全知识。本团队开发居民火灾应急自救系统是学校、社区和政府开展应急演练和知识宣传教育的利器。
二． 消防员应急管理训练系统
消防员应急管理训练虚拟现实系统是一个更加完善的应急演练系统，能够帮助消防局有效提高火灾突发事件应急管理能力。消防演练VR系统贯穿了整个火灾突发事件的所有应急管理过程， 包括预防和准备、监测和预警、应急响应