核安保三维虚拟攻防推演系统技术方案

本发明专利技术公开了一种核安保三维虚拟攻防推演系统，其包括：多台用户终端、操控设备和大屏显示设备；其中，每个演练人员对应于一台用户终端，在每台用户终端上运行有攻防推演软件，并加载形成核电厂三维场景；核电厂三维场景具有一个由演练人员控制的虚拟人物以及核电厂的基础设施模型；每个虚拟人物具有预定的行为模型；操作设备，用于获取演练人员对显示于所述用户终端内的虚拟人物的操作；用户终端，用于根据所述操作，所述虚拟人物与所述基础设施模型、天气环境之间的交互模型，控制所述虚拟人物的动作，以实现虚拟的攻防推演；所述大屏显示设备，用于显示各个用户终端的显示画面或者过程数据，以供现场观摩。

【技术实现步骤摘要】
核安保三维虚拟攻防推演系统
本专利技术属于核电
，更具体地说，本专利技术涉及一种核安保三维虚拟攻防推演系统。
技术介绍
核电厂是通过适当的装置将核能转变成电能的设施，由于核能的特殊性，为了保证核电厂的安全，验证核设施安保系统是否有效，在核电厂内进行攻防演练是非常有必要的。现有的攻防演练一般是实兵攻防演练，其存在如下缺陷：1)需要投入昂贵的仿真器开销以及大量的专门训练的人员。2)受演习次数的制约，无法产生高置信水平的结果，例如只完成一次对抗演习，而系统防御失败，并不意味着核安保系统完全没有作用。3)难以涉及人身危险系数高的演习场景(如模拟人员实施爆破)，演习内容受限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术中存在的问题和不足，提供一种核安保三维虚拟攻防推演系统，通过计算机模拟核安保事件，从而消除现有依靠人员在现场实际模拟攻防活动所带来的弊端。本专利技术实施例提供了一种核安保三维虚拟攻防推演系统，包括：多台用户终端、操控设备以及大屏显示设备；其中：每个演练人员对应于一台用户终端，在每台用户终端上运行有攻防推演软件，并加载形成核电厂三维场景；所述核电厂三维场景具有一个由所述演练人员控制的虚拟人物以及核电厂的基础设施模型；每个虚拟人物具有预定的行为模型；且每个虚拟人物与基础设施模型、场景环境之间具有交互模型；所述操作设备，用于获取演练人员对显示于所述用户终端内的所述虚拟人物的操作；所述用户终端，用于根据所述操作，所述虚拟人物与所述基础设施模型、天气环境之间的交互模型，控制所述虚拟人物的动作，以实现虚拟的攻防推演；所述大屏显示设备，用于显示各个用户终端的显示画面或者过程数据，以供现场观摩。优选地，每个虚拟人员具有预定的角色属性，所述角色属性包括武警、保安、恐怖分子。优选地，所述行为模型通过行为树定义；所述行为树包括至少一个行为集，所述行为集包括发生条件以及与所述发生条件对应的执行事件。优选地，当与所述发生条件对应的执行事件数量为多个时，则提供相应的选项供用户选择。优选地，场景环境包括晴、阴、雨、风、雪天气、白天、夜晚时间段；其中，在不同的场景环境下，所述虚拟人物与所述基础设施模型具有不同的交互模型参数。优选地，所述用户终端还包括核安保数据库；所述核安保数据库包含影响攻防演练结果的关键数据，包括：攀爬围栏所需时间；撬开门体所需时间；切割钢筋所需时间；各种入侵探测器的探测概率；炸弹破坏数据；车辆冲击力量；车辆速度；武器的伤亡概率。优选地，所述操控设备包括VR眼镜、控制手柄、键盘。优选地，所述基础设施包括：核设施、所有厂房、围栏、实物保护设施、车辆、工具、枪支、弹药、照明、道路、监控设备。优选地，所述过程数据包括恐怖分子击毙或负伤数量及存活数量、恐怖分子实时位置及移动信息、武警负伤/牺牲信息、恐怖分子突破围栏采用的工具及耗费的时间。优选地，所述大屏显示设备由若干个综合显示器或者大型电视拼接而成。本实施例提供的核安保三维虚拟攻防推演系统，通过采用虚拟的方式来实现核安保攻防演练，与实兵对抗演练相比，具有如下效果：1)极大地降低核安保攻防演练成本；2)不对核设施的日常运行造成干扰；3)避免实兵攻防演练中的人员意外伤害风险；4)可以大量重复推演，产生更加准确的结果。附图说明图1是本专利技术实施例提供的核安保三维虚拟攻防推演系统的系统架构图。图2是本专利技术实施例提供的核安保数据库的关键数据示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术实施例提供了一种核安保三维虚拟攻防推演系统，包括：多台用户终端10、操控设备20以及大屏显示设备30；其中：每个演练人员对应于一台用户终端10，在每台用户终端10上运行有攻防推演软件，以加载形成核电厂三维场景；所述核电厂三维场景具有一个由所述演练人员控制的虚拟人物以及核电厂的基础设施模型；每个虚拟人物具有预定的行为模型；且每个虚拟人物与基础设施模型、场景环境之间具有交互模型。在本实施例中，用户终端10之间可通过网络连接以实现联网互动，该网络可以是广域网、局域网等，本专利技术不做具体限定。在本实施例中，所述用户终端10内均按照有攻防推演软件，用户可通过运行攻防推演软件来实现虚拟的攻防推演。其中，在用户运行所述攻防推演软件后，可加载形成核电厂三维场景。其中，所述核电厂三维场景可根据实际的核电厂建模形成，建模过程包括：a)针对核电厂的安保相关元素进行仿真建模，包含：a1：建立场景环境模型其中，包括创建不同天气下的模拟场景，主要包含晴、阴、雨、风、雪天气以及白天、夜晚等时间段。上述场景环境可以自由切换以模拟不同天气、不同时间的攻防推演。a2：建立实体模型实体模型包括基础设施模型以及虚拟人物的模型，基础设施模型包含核设施、所有厂房、围栏、安保设施、车辆、工具、枪支、弹药、照明、道路等。虚拟人物包括保安、武警、电厂运行人员、恐怖分子。a3：建立虚拟人物的行为模型其中，所述行为模型可通过行为树定义，所述行为树包括至少一个行为集，所述行为集包括发生条件以及与所述发生条件对应的执行事件。例如，可通过“如果，…，那么…”逻辑实现虚拟人物的行为模型，如恐怖分子的行为模型如下：需要说明的是，行为集可根据实际需要进行增加或者修改，本专利技术不做具体限定。此外，由上表可以看出，一个发生条件可能对应多个执行事件，此时，用户可以根据实际需要选择执行事件。a4：建立虚拟人物与基础设施模型之间的交互模型具体地，实体模型之间具有针对动态环境可以通过复杂的交互，例如：雨雪天气会降低车辆行使速度、入侵探测器效果；恐怖分子匍匐前进可以降低被入侵探测报警系统发现的概率。其中，如图2所示，所述交互模型的具体交互参数可以通过核安保数据库来定义。所述核安保数据库包含影响攻防演练结果的所有关键数据，例如：使用不同工具通过3米高的围栏所使用的时间，使用不同工具通过钢筋混凝土墙壁所需的时间等。所述操作设备20，用于获取演练人员对显示于所述用户终端10内的所述虚拟人物的操作。所述用户终端，用于根据所述操作，所述虚拟人物与所述基础设施模型、天气环境之间的交互模型，控制所述虚拟人物的动作，以实现虚拟的攻防推演。在本实施例中，在完成建模后，演练人员即可以实现虚拟的攻防推演。具体地，例如需要模拟规模为x人的恐怖分子团伙对核电厂的破坏活动，核电厂配置有y名武装警卫、z名安保人员。则配置x+y+z台用户终端10，每个参与的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核安保三维虚拟攻防推演系统，其特征在于，包括：/n多台用户终端、操控设备以及大屏显示设备；其中，每个演练人员对应于一台用户终端，在每台用户终端上运行有攻防推演软件，并加载形成核电厂三维场景；所述核电厂三维场景具有一个由所述演练人员控制的虚拟人物以及核电厂的基础设施模型；每个虚拟人物具有预定的行为模型；且每个虚拟人物与基础设施模型、场景环境之间具有交互模型；/n所述操作设备，用于获取演练人员对显示于所述用户终端内的所述虚拟人物的操作；/n所述用户终端，用于根据所述操作，所述虚拟人物与所述基础设施模型、天气环境之间的交互模型，控制所述虚拟人物的动作，以实现虚拟的攻防推演；/n所述大屏显示设备，用于显示各个用户终端的显示画面或者过程数据，以供现场观摩。/n

【技术特征摘要】
1.一种核安保三维虚拟攻防推演系统，其特征在于，包括：
多台用户终端、操控设备以及大屏显示设备；其中，每个演练人员对应于一台用户终端，在每台用户终端上运行有攻防推演软件，并加载形成核电厂三维场景；所述核电厂三维场景具有一个由所述演练人员控制的虚拟人物以及核电厂的基础设施模型；每个虚拟人物具有预定的行为模型；且每个虚拟人物与基础设施模型、场景环境之间具有交互模型；
所述操作设备，用于获取演练人员对显示于所述用户终端内的所述虚拟人物的操作；
所述用户终端，用于根据所述操作，所述虚拟人物与所述基础设施模型、天气环境之间的交互模型，控制所述虚拟人物的动作，以实现虚拟的攻防推演；
所述大屏显示设备，用于显示各个用户终端的显示画面或者过程数据，以供现场观摩。


2.根据权利要求1所述的核安保三维虚拟攻防推演系统，其特征在于，每个虚拟人员具有预定的角色属性，所述角色属性包括武警、保安、恐怖分子、电厂工作人员。


3.根据权利要求1所述的核安保三维虚拟攻防推演系统，其特征在于，所述行为模型通过行为树定义；所述行为树包括至少一个行为集，所述行为集包括发生条件以及与所述发生条件对应的执行事件。


4.根据权利要求3所述的核安保三维虚拟攻防推演系统，其特征在于，当与所述发生条件对应的执行事件数量为多个时，则提供相应的选项供用户选择。
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【专利技术属性】
技术研发人员：刘建，张继伟，李爽，李啸风，黄俊，潘锋，董林，赵辛，姜顺龙，陈华平，王碧瑶，何海波，
申请(专利权)人：中广核工程有限公司，岭澳核电有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44