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Massimo SepielliUnità Calcolo e Modellistica
Enea
2003
Una storia di potenziale successo
Smantellamento virtuale di facilities nucleari contaminate
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Obiettivi
• Pianificazione e amministrazione del processo di decommissioning in ambiente radioattivo
• Valutazione accurata del lavoro di smontaggio
• Visualizzazione della radiazione nelle fasi di smontaggio
• Valutazione dinamica dell’esposizione alla radiazione
• Addestramento degli operatori prima dello smantellamento
• Dimostrazione al pubblico
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Virtual Reality (VR)• Perché la VR?
– Intuitiva visualizzazione del processo
– Rapido prototyping di possibili soluzioni
– Pianificazione interattiva – Risparmiare tempo e denaro – Ora disponibile su PC
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Visualizzazione del rateo di dose
Editing dello scenario operativo
Dati 3D CAD
Editor dello Scenario operativo e del Rateo
di Dose (JAVA)
3D-CAD Data (VRML2.0)
Data Base del Rateo di dose
Work Scenario Data Base dello
scenario operativo
Calcolo della fase operativa e della Dose associata
Fase operativa e visualizzazione del
Rateo di Dose
Output
Funzionalità
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Interfaccia utentePianificazione e play
back
MappaRadiazione (collinare)
Selezione attrezzo
Storia del rateo di dose
Mappa 2-D radiazione
Scenario
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Impostare gli attori dello scenario
Per distinguere fra due tecnici, si può
usare un indumento o un caschetto di
differente colore
In uno Scenario uno o più manichini (tecnici) eseguono operazioni
nell’impianto nucleare
Ciascun tecnico ha un nome ed una
descrizione editabili dall’utente
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Navigare nell’ambiente virtuale
L’utente può vedere la scena da una camera
virtuale…
... o attraverso gli occhi di uno dei manichini
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Vedere la radiazione
Piena visualizzazione 3D 2D Graduazione
3D Landscape
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Pianificare le operazioni
Finestra di interfaccia per lo scenario di ciascun
tecnico Selezione dell’operazione
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Registrare gli scenari
On playback the manikin will walk the route as recorded, doing work or handling objects on the
markers where the user has recorded such actions.
A scenario is recorded as a set of routes with action markers. Each of these
routes or work tasks belongs to a manikin.
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Calcolare la dose associata ad una operazione
Durante la registrazione dello scenario, possono essere generati tragitti con marcatori di posizione e durata dello stazionamento.
Questi tragitti possono successivamente essere assegnati a tecnici reali presi dal database del personale addetto.
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Libreria di utensili • E’ possibile creare una banca di
utensili per smontaggio che inseriti nel modello vengono uisati dai manichini negli scenari.
Esempi:
Sega a nastro
Pinze da taglio
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Simulare le operazioni di taglio
Pipe
Removed Material and Number
Elbow
Tee
Air Valve
9
4
2
1
4 inch
Cut Pipe and Number
3 inch
13
6
Prima del taglio
Dopo il taglio
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Risultato della simulazione
Rimozione Rateo di dose e spostamento del tecnico
InizialeTaglio
Tecnico
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Impianto plutonio (IPE)• Il Laboratorio Plutonio è
situato nel C.R: Casaccia dell’ENEA, a nord di Roma (circa 30 km. dal centro)
• Il laboratorio ha funzionato dal 1976 per la fabbricazione di elementi di combustibile per FBR e consta di circa 60 SaG.
• L’attività di fabbricazione è terminata nel 1986, anche se alcune SaG sono utilizzate oggi per calibrazione
• Lo smantellamento è previsto per la fine del 2003
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Il sistema VIRTUALDECOM
• Sviluppato per lo smantellamento delle SaG del laboratorio plutonio (IPU) della Casaccia
• Una applicazione della realtà virtuale finalizzata a:– Visualizzazione della radiazione– Simulazione delle operazioni– Calcolo della dose occupazionale
• VR basata su PC - Desktop, Java e Internet• Digitalizzazione dati radiometrici riguardanti le box
campione• Infrastrutture informatiche, per presentazione e
divulgazione dei risultati conseguiti al termine dell’attività.
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Simulazione di smantellamento
• SaG in formato AutoCAD
• Programma Java3D su file DXF
(oggetti componenti SaG)
• Operazioni di picking, trascinamento, collisione, taglio mediante pre-cutting
• Controllo sequenza, segnalazione errori
• Registrazione su DB
• Ottimizzazione degli ingombri
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Acquisizione geometria ambiente
da Fotocamera
Conversione DatiRetrieving dati radiometrici e formattazione
Server DB
CAD 3D
Mappe RAD
Interfaccia progettista - Selezione - Inserimento Dati VirtualDecom
Interfaccia Utente (Client)
Editing Scenario(Avatars)
Modello manipolazion
e oggettiMotore VR(navigazione)
Calcolo
Dosi
Scenari
Dosi
Modelli VRML
Supporto Halden
Project
INTERGRAPH
(ANSALDO-SOGIN)
CED - PRIMAVERA
(RAD- INFO)
Modello
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Laser-scanning
• Laser modulato in ampiezza
• Nuvola di punti
• Modello 3-D CAD
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8
622 Mbps
100
40
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Strumenti ed applicazioni di "Realtà Virtuale" Immersiva ed Interattiva disponibili in ENEA
(Casaccia 12/2/2003 edificio F20 sala corsi)
•Illustrazione delle infrastruttute per la grafica immersiva disponibili in ENEA •Presentazione delle pincipali realizzazioni •Presentazione del nuovo visualizzatore 3D progettato e realizzato da INFO •Nuovi sviluppi
I dettagli del programma saranno disponibili sul sito:
http://onyx2ced.frascati.enea.it/grafica
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Sistema di visualizzazione
Vista stereoscopica ottenuta mediante 4 proiettori e lenti polarizzate