核电站虚拟仿真实验
时间：2019-06-19 00:00:00
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栏目：虚拟现实
导读：核工程与核技术专业教学必须紧扣工程实际，这要求在教学环节必须依靠实验来帮助学生理解理论教学的内容，培养学生的实践能力。但是，相比其他工科实验，在学校开展核工程与核技术实体专业实验具有显著的困难。由于核电厂具有高温高压和强...
核工程与核技术专业教学必须紧扣工程实际，这要求在教学环节必须依靠实验来帮助学生理解理论教学的内容，培养学生的实践能力。但是，相比其他工科实验，在学校开展核工程与核技术实体专业实验具有显著的困难。由于核电厂具有高温高压和强放射性等特点，给学生的实验学习带来巨大的挑战，具体包括以下几个方面：
1、核电厂的高放射性、高温高压特性：核反应堆内发生的裂变核反应带来极强的放射性，因此整个一回路系统具有不可接近性。
2、复杂的电厂系统实体难于分解展示：如核电厂的压力容器、蒸汽发生器、稳压器、主泵等，均安装在一回路中，在运行过程中，根本就无法接触；对于一些已经建成的简化模型，也未能使学生彻底了解这些设备的结构，这给课程的教学带来很大的挑战。
3、实体实验平台建设成本高：如前所述，电厂具有高压高温高功率等特点，如果根据电厂的特点建设用于分析的教学实验平台，必然会造成了人力、物力成本的浪费。另一方面，对于核电厂来说，作为一个典型的核热耦合的系统，如何在实验系统中考虑核反馈，也是建设台架的问题之所在，因此在高校进行此类型台架的建设会大幅超过学科所能承受的范围。
4、实验的安全性保障：鉴于系统高温和高压的特点，尤其是核电厂放射性的特点，实验过程自然会带来潜在的危害。
那么利用vr虚拟现实技术对核电实验有哪些好处呢？
那么利用vr虚拟现实技术对核电实验有哪些好处呢？
从厂房和系统的漫游、设备的拆装，已逐渐拓展到与设备的虚拟维修、人因工程相关的各个方向，日趋成熟的虚拟仿真技术将对核电行业产生独特的深远影响。核电设备仿真建立三维立体交互系统，工作人员主要通过该系统，对核反应堆中子物理学、热工水力学、核材料技术、核安全与环境影响评价方法、核废料管理方法以及辐射防护与保健物理等核能安全领域的关键科学技术问题开展基础性、前瞻性、战略性研究，推动核能高效安全应用。
核电站仿真通过该系统将核电厂的真实数据进行处理，逼真展示了反应堆厂房、内部设备复杂结构及道路、山体等核电站外景，并对反应堆的运行情况进行仿真模拟，使用者通过虚拟交互设备可以对工况实时监测、控制，切实的保证了核设施的安全运行。
核电vr安全培训通过建立高端模拟仿真软硬件平台，结合情境教学方法，通过虚拟现实技术构建出逼真的核电站工作的三维场景，并建立典型核电站模拟仿真系统，具备危害辨识、风险评价分析、典型事故模拟、典型事故应急救援演练、典型事故回溯等功能。
核电站仿真通过该系统将核电厂的真实数据进行处理，逼真展示了反应堆厂房、内部设备复杂结构及道路、山体等核电站外景，并对反应堆的运行情况进行仿真模拟，使用者通过虚拟交互设备可以对工况实时监测、控制，切实的保证了核设施的安全运行。
核电vr安全培训通过建立高端模拟仿真软硬件平台，结合情境教学方法，通过虚拟现实技术构建出逼真的核电站工作的三维场景，并建立典型核电站模拟仿真系统，具备危害辨识、风险评价分析、典型事故模拟、典型事故应急救援演练、典型事故回溯等功能。
因此，目前所开展的专业实验几乎全部针对核电厂的局部子系统或具体设备，通过实验演示简单的物理现象和局部特性。尽管这些实验对课堂教学同样具有重要的意义，但是对核电而言，全系统具有不可分割的特点，局部的实验很难反映出系统的特性，不利于学生从更宏观的高度去理解核电厂的原理和运行特点，限制了学生高更层次的创新能力培养。
综上所述，传统的实体实验方法已经无法顺应能源工程领域高速发展的潮流，因此对其实验教学的改革与创新势在必行。利用虚拟仿真技术补充部分电厂系统的实体实验，可以帮助学生充分理解电厂的系统功能、运行和事故对策分析，在降低实验成本的同时，还可以提高实验的安全性，也拉近了学生和先进电厂技术之间的距离，为科研成果促进教学发展创造了必要条件。
