Le tecnologie visuali: uno strumento per la ricerca e per la scienza
Virtual planning of
operations in hazardous
environment
Massimo Sepielli
Servizio di Calcolo e Modellistica
ENEA Casaccia
[email protected]
Giovedì della Cultura Scientifica, Casaccia 9.7.2004
Le tecnologie visuali: uno strumento per la ricerca e per la scienza
Pianificazione virtuale di operazioni in ambienti ostili
Ambienti ostili
•
Campo di radiazione (intensità di dose assorbita,
dose cumulata)
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Incendio (campo termico, con o senza presenza di
fiamma)
•
Emissioni di fumi tossici (densità e tossicità)
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Pianificazione virtuale di operazioni in ambienti ostili
Virtual planning
•
Ridurre al minimo il rischio associato
all’operazione, mediante ottimizzazione delle
modalità di intervento, dei tempi, dei percorsi, del
turn-over degli operatori o delle squadre.
•
Si studiano diversi scenari e si quantificano i
rischi per ognuno di essi
•
Ad una pianificazione è associata quindi un’attività
di verifica
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Pianificazione virtuale di operazioni in ambienti ostili
Tecniche tradizionali
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Prescrizioni tecniche
Normative
Piani
Procedure
Regolamenti
Standards
Esperienza
Organizzazione
Documenti di supporto, archivi storici
Disegni, mappe
Lay-out fisici
Calcoli
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Pianificazione virtuale di operazioni in ambienti ostili
Tecnologie visuali
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Immersione virtuale
Interazione virtuale
Visualizzare l’invisibile
Entrare in scena
Simulazione realistica
Calcolo e visualizzazione automatica degli effetti
Rapida ottimizzazione delle operazioni
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Briefing degli addetti ai lavori
Presentazione all’autorità
Informazione al pubblico
Documentazione self-explaining
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Pianificazione virtuale di operazioni in ambienti ostili
The System

Developed for radioactive hostile
environment

A virtual reality application for:
 Risk
minimization
 Work
simulation
 Dose-rate
visualisation
 Occupational

dose calculation
Desktop based VR system using Java and
Internet technology
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Pianificazione virtuale di operazioni in ambienti ostili
Objectives for risk minimisation






Planning and administration of the
decommissioning work process under
radiation environment
More accurate evaluation of dismantling
labour
Visualisation of radiation and dismantling
tasks
Dynamic evaluation of radiation exposure
dose
Staff training before dismantling
Public acceptance
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Pianificazione virtuale di operazioni in ambienti ostili
Virtual Reality (VR)

Why VR?
Intuitive
visualisation of the process
Rapid prototyping of possible
solutions
Interactive planning is possible
Save time and money
Available on PC now
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Smontaggio di Glove Box contaminate da
Plutonio
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Cooperazione ENEA- SoGIN – IFE 2002-2003
Modello e navigazione nella facility di smontaggio
Modello e gestione delle box
Data base degli attrezzi
Visualizzazione della Radiazione 3-D e 2D
Avatars associabili ad operatori reali
Scenari di operazione autonomi o sincronizzati
Calcolo della dose istantanea e cumulata
Ambiente Windows / Unix / SGI
Linguaggi AUTOCAD, VRML e JAVA 3D ed utilizzo
del codice VR-DOSE
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Concept
3D CAD Data
Visualisation Image
of Radiation Dose
Rate
3D-CAD Data
(VRML2.0)
Editor of Work
Scenario and
Radiation Dose Rate
(JAVA)
Image of Scenario
Editor
Radiation
Dose Rate
Data Base
Work Scenario
Data Base
Work and Dose
Rate Visualisation
Calculation of
Labour and
Exposure Dose
Output
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User Interface
Planning
and play
back
Scenario
Radiation
（2D-map）
History of
radiation
dose rate
Tool selection
Radiation
(landscape )
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Pianificazione virtuale di operazioni in ambienti ostili
Scenarios
In a Scenario one or
more manikin workers
perform work tasks
inside the NPP.
In order to distinguish
between workers,
each gets a different
colouring either on
the suit or the helmet.
Each worker also has
a name and a
description that can be
edited by the user.
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Camera View and Manikin View
The user can view
the scene from a
virtual camera…
..or from the
eyes of one of
the manikins.
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Radiation Visualisation
Full 3D Visualisation
2D Graduation
3D Landscape
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Scenario Creation
Scenario Screen of
each worker
Task Selection
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Pianificazione virtuale di operazioni in ambienti ostili
Playback of Scenarios
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.
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The Dose-Rate of a Work Task
In the scenario recording, routes
with markers of positions and
duration at each position are
generated.
These routes may
afterwards be assigned to
real life workers from the
system worker database.
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Tools Selection

A bank of dismantling tools is
available. These tools can be
inserted into the model and
used by the manikins in the
scenarios.
Examples:
Band Saw
Cutting Torch
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Visualisation System

In order to demonstrate the system, a projection
system

Stereoscopic view is available with 4 projectors
and polarisation glasses
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Usability and Evaluations
We have applied this
system for a part of
dismantling process.

In 2001 at the
Casaccia site, a
dismantling work of
plutonium glove boxes.

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Current Research
Augmented

Application to Plutonium
plant decommissioning.

Application to Radwaste
Repository Project and
Public awareness

Application to Tunnel
Rescue emergency
operation
reality
Wearable
equipment (computer, head mounted display)
Radiation
(thermal) visualisation
Mobile
connection (GSM) for real-time data display such as
temperature, humidity, wind
Path
optimisation
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