Una storia di potenziale successo
Smantellamento virtuale
di facilities nucleari
contaminate
Massimo Sepielli
Unità Calcolo e Modellistica
Enea
2003
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
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
Funzionalità
Dati 3D CAD
Visualizzazione del
rateo di dose
3D-CAD Data
(VRML2.0)
Editor dello Scenario
operativo e del Rateo
di Dose (JAVA)
Editing dello scenario
operativo
Data Base del
Rateo di dose
Work Scenario
Data Base dello
scenario operativo
Fase operativa e
visualizzazione del
Rateo di Dose
Calcolo della fase
operativa e della
Dose associata
Output
Interfaccia utente
Pianificazio
ne e play
back
Scenario
Mappa 2-D
radiazione
Storia del
rateo di dose
Selezione
attrezzo
MappaRadiazio
ne (collinare)
Impostare gli attori dello
scenario
In uno Scenario uno o
più manichini (tecnici)
eseguono operazioni
nell’impianto nucleare
Ciascun tecnico ha un
nome ed una
descrizione editabili
dall’utente
Per distinguere fra
due tecnici, si può
usare un indumento o
un caschetto di
differente colore
Navigare nell’ambiente virtuale
L’utente può vedere la
scena da una camera
virtuale…
... o attraverso
gli occhi di uno
dei manichini
Vedere la radiazione
Piena visualizzazione 3D
2D Graduazione
3D Landscape
Pianificare le operazioni
Finestra di interfaccia per
lo scenario di ciascun
tecnico
Selezione dell’operazione
Registrare gli scenari
A scenario is recorded as a
set of routes with action
markers. Each of these
routes or work tasks
belongs to a manikin.
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.
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.
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
Simulare le operazioni di
taglio
Cut Pipe and Number
3 inch
4 inch
6
13
Removed Material and Number
Dopo il taglio
Prima del taglio
Air Valve
Pipe
Elbow
1
9
4
Tee
2
Risultato della
simulazione
Tecnico
Iniziale
Rimozione
Taglio
Rateo di dose e spostamento del tecnico
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
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.
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
Acquisizione
geometria ambiente
da Fotocamera
Conversione Dati
Retrieving dati
radiometrici e
formattazione
Server DB
CAD 3D
Mappe RAD
INTERGRAPH
CED - PRIMAVERA
(ANSALDO-SOGIN)
(RAD- INFO)
Interfaccia progettista - Selezione - Inserimento Dati VirtualDecom
Modello
manipolazion
e oggetti
Scenari
Editing
Scenario
(Avatars)
Calcolo
Motore VR
(navigazione)
Interfaccia Utente (Client)
Dosi
Modelli VRML
Modello
Supporto
Halden
Dosi
Project
Laser-scanning
• Laser modulato in ampiezza
• Nuvola di punti
• Modello 3-D CAD
8
622 Mbps
10
0
40
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
Sistema di visualizzazione
Vista stereoscopica ottenuta mediante 4
proiettori e lenti polarizzate