JP2002014191A - 定検時炉心作業監視装置及び監視方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の定検時炉心作業監視装置は、燃料交換
制御装置が自動モード以外の場合には炉心作業監視がで
きなかった。 【解決手段】 本発明の定検時炉心作業監視装置は燃料
交換制御装置の運転モードを検出する手段と、燃料交換
用に事前に作成された燃料交換手順データを読込む手段
と、前記燃料交換手順データに含まれる燃料番号及び手
順目標位置を読込む手段と、燃料交換制御装置が燃料の
移動前に設定した目標位置をその都度取込む手段と、前
記燃料交換制御装置が自動モード以外の運転モードの時
に、前記燃料番号・手順目標位置読込み手段が読込んだ
対応する燃料番号の燃料の手順目標位置と前記目標設定
データ読込み手段が読込んだ目標位置とを比較して両者
の一致・不一致を監視する手段と、前記手順目標位置と
前記目標位置とが不一致のときに、燃料交換制御装置の
設定した目標位置が誤りであることを通知する警報発生
手段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の所属する技術分野】本発明は、沸騰水型原子炉
の定検時において、炉心内の燃料装荷及び制御棒操作を
監視する炉心作業監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、沸騰水型原子力発電プラントで
は、約一年毎に定期検査が実施される。この定期検査で
は、燃料交換制御装置が注水済み炉心に対して燃料集合
体の交換あるいはシャフリングといった燃料の移動及び
制御棒駆動機構の分解点検、制御棒の取り替え等が行わ
れる。

【０００３】このような定検時炉心作業においては、運
転員による未臨界確保のために、制御棒情報・炉心又は
プール情報・中性子束情報及び炉心作業手順等を一元管
理して、運転監視を支援する定検時炉心作業監視装置が
用いられる。

【０００４】定検時炉心作業監視装置は、まずシステム
起動時に、燃料交換制御装置がその運転に際して参照す
る炉心作業に関する燃料装荷及び制御棒操作手順のデー
タを取込む。

【０００５】手順データの書式の１例を図２に示す。図
１は燃料取出しの手順データ例であり、その内訳は手順
番号、燃料番号、つかみ座標、はなし座標、開始時刻、
及び終了時刻の各項目で構成されている。

【０００６】作業の最初のきっかけは、運転員のボタン
操作で始まり、自動といえども、各手順番号の１サイク
ル毎に、運転員がボタン操作により確認しながら作業を
行う。すなわち、燃料交換制御装置が各手順を進める毎
に、定検時炉心作業監視装置に対して、手順の開始及び
完了信号を送信する。

【０００７】燃料交換制御装置の位置情報及び運転状態
をリアルタイムに監視するために、５秒毎に周期的な伝
送取込みを行なっている。

【０００８】使い古した燃料を引抜くための手順データ
パッケージと、別の新しい燃料を入れるための手順デー
タパッケージがあり、それぞれを入れ替える。手順デー
タパッケージの交換の監視を行うために、前記の通り周
期的に燃料交換制御装置から取込む周期データには燃料
交換制御装置側での手順データ登録日時が含まれてい
る。

【０００９】定検時炉心作業監視装置は、上記の手順登
録日時を常に監視し、現時点で保有している手順データ
パッケージよりも新しい日時のデータパッケージが登録
された場合は、再度、新しい手順データパッケージを燃
料交換制御装置から取込み、結果として常に最新の手順
データで、炉心作業の監視を行っている。

【００１０】燃料交換制御装置の位置情報には、図３に
示すように、原子炉の炉心及びプール上にこれらを結ぶ
カナルの方向に設定されるブリッジ位置と、このブリッ
ジ上にカナル方向に対して直角方向に設定されるトロリ
位置と、このブリッジ、トロリ面に垂直方向に設定され
たホイスト位置があり、これらの３次元位置決め情報に
より燃料交換制御装置の現在位置の監視を行なってい
る。

【００１１】なお、ブリッジとトロリの変位検出は歯車
で行い、ホイストやワイヤの伸び出しをキャタピラの回
転に変換し、さらに歯車で変位検出を行っている。

【００１２】燃料交換制御装置の燃料交換機の制御モー
ドとしては、計算機主体で手順データに基き炉心内作業
を進める燃料交換機自動モードと、ターゲットとなる燃
料位置を手動で設定して、その座標点までの動作を自動
で運転する半自動モードと、炉心作業ターゲットの手動
設定及び手動操作を行う手動モードがある。

【００１３】燃料交換制御装置側が自動モードの場合に
は、定検時炉心作業監視装置は、予めこの手順データの
設定内容を取込み、この手順データと燃料交換制御装置
側が次に動作する運転内容の手順データとが一致してい
るかどうかの監視を行う。

【００１４】しかしながら、燃料交換作業中に燃料形状
の変形等により手順に一致した燃料装荷作業が実行でき
ない場合には、運転員の判断により手順バイパス処理を
行い、問題となっている手順をバイパスして予め計画さ
れた実行可能な燃料装荷手順に移行する。

【００１５】また、燃料装荷を進める上で前記操作と合
わせて実行する制御棒操作状態についても、制御棒操作
監視装置と接続して、制御棒位置、制御棒全挿入、制御
棒全引抜き、制御棒番号の情報を炉心全体に渡って取込
み、炉心作業監視を行なっている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来の定検時炉心作業
監視装置は、実際には燃料交換制御装置よりも後に発電
プラントに導入されることが多く、本装置導入にあたっ
ては、関連システムの改造を最小にとどめることが求め
られるのが通例であり、追加改造上の仕様改訂は大きな
制約を受ける。

【００１７】このような環境下において、前述の通り燃
料交換制御装置が自動モード以外となっている場合に
は、プログラムの制約から、燃料交換制御装置側が自動
モード時に行われるような、燃料交換制御装置の位置情
報の獲得による炉心作業監視はできなかった。

【００１８】すなわち、ヒューマンエラーの発生の可能
性を有する手動操作を行う際には、燃料交換制御装置に
対しては手動による目標位置設定ができるにもかかわら
ず、自動モードでないがために、燃料交換制御装置の手
動ジョイスティック操作の目標位置監視ができないとい
う問題があった。

【００１９】また、従来の定検時炉心作業監視装置にお
いて、予定した手順を運転実施時に一時的に複数手順分
バイパスした場合には、バイパスされた手順の開始・完
了信号がないために、バイパス以降から燃料交換制御装
置から取り込む手順開始信号が定検時炉心作業監視装置
内の手順開始信号と一致するまでの間の操作について
は、手順監視が実行されないという問題点があった。

【００２０】また、炉心上での燃料装荷作業において、
燃料自体の湾曲や炉心部の干渉物の関係で本来の目標位
置に正常に装荷できない事象が発生することがある。そ
の際は、本来の目標位置とは異なる炉心位置まで、手動
で燃料交換制御装置を操作しなければない。その操作は
半自動モードまたは手動モード状態で運転員の判断によ
り操作されることとなるが、自動モードでないがため
に、正常時運転を逸脱した状態での装荷事故でありなが
ら、手動操作の監視ができないとともにその状態の記録
が残らないという問題があった。

【００２１】また、手順をパイパス処理にて飛び越して
しまった後、何らかの理由で当該バイパスされた手順の
操作を遡って実行せざるを得なくなった場合、燃料交換
機は自動以外のモードで操作されることになる。このた
め、燃料交換制御装置自動時にのみ送信される、各手順
の開始・完了信号を定検時炉心作業監視装置が受信する
ことができなくなり、バイパスした手順の操作時間の記
録を残すことができないという問題があった。

【００２２】また、手順データは燃料交換制御装置側で
管理しているため、燃料交換制御装置が直接関与してい
ない制御棒情報については、燃料装荷に相当する手順開
始信号及び完了信号の燃料交換制御装置からの発信がな
く、手順を構成する燃料操作と制御棒操作のうち、制御
棒操作に関しては、当該操作の実際の実施時刻が記録で
きないという問題があった。

【００２３】また、定検時炉心作業監視装置にて統合監
視している炉心作業監視関連の運転情報により作成され
る炉心装荷状態及び制御棒位置情報は、燃料交換機運転
員にとっても、非常に重要なものであったにも関わら
ず、設置条件を満たしうる表示システムがないため、燃
料交換機運転者が直接かつ、リアルタイムに炉心作業の
進捗具合を知ることができないという問題があった。設
置条件としては、現場の見たい監視情報だけを選択する
こと、100ｍを超える長距離伝送を行うことが必要であ
った。

【００２４】また、定検時炉心作業監視装置が記録した
炉心作業中の運転履歴は定検時炉心作業監視装置の表示
画面上でしか確認できないため、数千行にも及ぶ炉心作
業の全行程が完了したのちに、各燃料装荷に要する所用
時間等の運転実績を計算機により分析することができな
いという問題があった。所要時間を集計して作業性評価
を行うことにより作業性を合理化することは、定検作業
の重要な課題である。

【００２５】また、自動モード以外にある燃料交換機が
各燃料を炉心上の目標格子内に装荷する際にも、手順バ
イパス時の手動目標位置設定操作や、炉心内の水流の影
響または燃料自体の変形により、計算上の燃料交換機目
標位置では正常に燃料装荷ができない事態に陥った場合
に、手動設定による目標位置を別途設けることがある
が、この場合の燃料交換機の燃料把持部と炉心の格子と
の相対位置を監視していなかったため、燃料把持部が炉
心の格子端に乗り上げる可能性があるという問題があっ
た。

【００２６】

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の定検時
炉心作業監視装置は、定検時における原子炉の炉心内で
の燃料交換作業を行う際に、燃料交換制御装置及び制御
棒操作監視装置との間でデータの授受を行ない、燃料交
換制御装置が注水済み炉心に原子力燃料及び制御棒を装
荷及び取り出す作業を監視する定検時炉心作業監視装置
において、前記燃料交換制御装置及び制御棒操作監視装
置とデータの授受を行うとともに、前記燃料交換制御装
置の少なくとも自動と自動以外のモードを含む各運転モ
ードを検出する信号取合い手段と、燃料交換用に事前に
作成され、内容に変更が無い限りシステム起動時に取込
む燃料交換手順番号を含む燃料交換手順データを読込む
燃料交換手順データ読込み手段と、前記燃料交換手順デ
ータに含まれる燃料番号及び手順目標位置を読込む燃料
番号・手順目標位置読込み手段と、燃料交換制御装置が
燃料の移動前に設定した目標位置をその都度取込む目標
設定データ読込み手段と、前記燃料交換制御装置が自動
モード以外の運転モードの時に、前記燃料番号・手順目
標位置読込み手段が読込んだ対応する燃料番号の燃料の
手順目標位置と前記目標設定データア読込み手段が読込
んだ目標位置とを比較して両者の一致・不一致を監視す
る手順目標位置・目標位置監視手段と、前記手順目標位
置と前記目標位置とが不一致のときに、燃料交換制御装
置の設定した目標位置が誤りであることを通知する警報
発生手段とを備えたことを特徴とする。

【００２７】請求項１記載の発明は、従来自動モードで
しかできなかった燃料交換制御装置情報の獲得を自動以
外のモードでも行って、前期燃料交換制御装置情報の正
誤を監視することができる。

【００２８】例えば、燃料交換制御装置の運転状況を監
視する機能のうち、オペレータのジョイスティック操作
による人間系の運転操作が含まれる燃料交換制御装置の
半自動モードにおいて、半自動運転監視時に燃料交換制
御装置側から出力される運転目標位置と、定検時炉心作
業監視装置内に保存してある燃料交換手順情報から読み
込んだ手順が指定する燃料番号の燃料座標とを比較照合
し、燃料交換制御装置の半自動運転モードにおいて設定
した目標位置と手順上の設定位置とのズレを検出するこ
とができる。

【００２９】請求項２の発明の定検時炉心作業監視装置
は、請求項1記載の定検時炉心作業監視装置において、
自動以外の運転モードで手動操作を行う場合に、前記燃
料交換手順データ読込み手段で読込まれた手順データに
基く手順を跳び越して次の手順に進めることを許可する
燃料交換手順バイパス手段と、前記燃料交換手順バイパ
ス手段により跳びこした後の現在の手順が前記燃料交換
手順データ読込み手段で読込まれたどの手順に相当する
かを検索する手順検索手段と、バイパス前の手順の手順
番号にバイパスされた手順の数を加えた手順番号と、前
記燃料交換手順データ読込み手段で読込まれた手順デー
タの中で跳び越した後の現在の手順に相当するものとさ
れた手順の手順番号とを比較して両者の一致・不一致を
監視する手順番号一致・不一致監視手段と、前記バイパ
ス手段により跳び越した後の現在の手順の手順番号と、
前記燃料交換手順データ読込み手段で読込まれた手順デ
ータの中で跳び越した後の現在の手順に相当するものと
された手順の手順番号とを比較して不一致だったときに
警報を発する警報発生手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００３０】請求行2記載の発明は、運転手順に基づい
た運転の継続が何らかの事由により不可となった場合、
あるいは一時的に運転手順を変更する場合に、予定上の
手順から外れる運転を行なう前に予定上の手順を監視対
象から除外するバイパス行為を行なうが、このバイパス
操作を複数の手順に対して実行した場合においても、継
続して次の手順が示す燃料交換機の位置及びその動作開
始及び完了信号を監視して、バイパス後の手順が予め計
画された手順から逸脱していることを通知することがで
きる。

【００３１】請求項３の発明の定検時炉心作業監視装置
は、請求項1乃至２記載の定検時炉心作業監視装置にお
いて、燃料交換制御装置が自動運転から外れる事態に陥
って、燃料交換制御装置の運転モード・除外が発生した
際に警報を出力する警報手段と、前記運転モード・除外
発生時直前の前記燃料交換手順データ中の燃料番号及び
手順目標位置と前記目標設定データ読込み手段が随時読
込む現在位置との差をズレ量として算出するズレ量算出
手段と、算出したズレ量をこのときの除外発生要因とし
て記録するズレ量記録手段とを備えたことを特徴とす
る。

【００３２】請求項３記載の発明は、本装置が炉心作業
監視を実施するか否かの基本判定に使用している燃料交
換制御装置の運転モード監視のうち、すべての監視を停
止する燃料交換制御装置運転・除外モードとなった場合
に、除外を通知するチャイムを鳴らし、除外発生要因と
しての燃料交換制御装置の除外発生時位置とその時点の
目標位置とのズレ量を除外メッセージとともに記録する
ことができる。

【００３３】請求項４の発明の定検時炉心作業監視装置
は、請求項１乃至３記載の定検時炉心作業監視装置にお
いて、自動以外の運転モードで手動操作を行う場合に、
前記燃料交換手順データ読込み手段で読込まれた手順デ
ータに基く手順を跳び越して次の手順に進める手順バイ
パスを行った後に、遡ってバイパスされた手順を実施す
る際に、定検時炉心作業監視装置が監視する手順一覧の
うち、燃料交換制御装置が遡って操作するために送込む
開始・完了手順信号中の燃料番号と一致する燃料番号を
有するバイパス手順番号を検索するバイパス手順番号検
索手段と、検索により得られたバイパス実行済み手順番
号の手順記録に対して、実際の手順開始・完了時刻を手
順一覧に上書き記録する手順開始・完了記録手段とを備
えたことを特徴とする。

【００３４】請求項4記載の発明は、手順をバイパスし
て予定順序で実行しなかった手順を後手順で実行する場
合に、従来は、バイパスされた手順は後工程でその手順
に相当する運転を実行した場合でも実行日時は記録され
なかった点を改め、後工程で実行する燃料交換作業につ
いて、その交換作業が手順上の何番に相当するかを検索
して、一致する手順の実行記録情報一覧に対して、操作
開始・完了日時を上書き記録することができる。

【００３５】請求項５の発明の定検時炉心作業監視装置
は、請求項1乃至４記載の定検時炉心作業監視装置にお
いて、燃料交換制御装置によって選択された手順が制御
棒操作手順の場合に、制御棒操作監視装置からリアルタ
イムに送られて来る制御棒の長手方向の位置と制御棒の
全挿入完了又は全引抜き完了の位置とを比較して、制御
棒の全挿入完了又は全引抜き完了か否かを判定する比較
判定手段と、前記比較判定の結果、制御棒の全挿入完了
又は全引抜き完了となった時刻を検出する時刻検出手段
と、前記制御棒の長手方向の位置と同時に取込む制御棒
の炉心内配置座標を基に、その時点で動作中または動作
完了した制御棒が定検時炉心作業監視装置が有する手順
の何番に一致するかを検索する手順検索手段と、前記検
索結果に基き得られた手順番号の手順実行記録として手
順開始及び完了時刻をその都度、手順一覧に追加記録す
る手順開始・終了時刻記録手段とを備えたことを特徴と
する。

【００３６】請求項５記載の発明は、燃料交換制御装置
が管理・出力する炉心作業手順の開始・完了日時記録の
うち、制御棒操作の開始・完了の日時を、制御棒操作監
視装置からの制御棒の長手方向の位置（pos）から自動
生成し、各々、００posの場合は制御棒全挿入とし、４
８posの場合は全引抜きとみなして、制御棒の全挿入時
刻及び全引抜き時刻を生成し、これらを制御棒操作手順
の開始・完了日時とする制御棒操作手順開始・完了時刻
として記録することができる。

【００３７】請求項６の発明の定検時炉心作業監視装置
は、請求項1乃至５記載の定検時炉心作業監視装置にお
いて、定検時炉心監視装置に表示する監視情報と同一の
画面を随時複製し、監視用に必要な情報を選択する複製
情報選択手段と、遠隔位置にある燃料交換制御装置近傍
の表示装置に対して画面情報を送信する送信手段と、定
検時炉心作業監視装置本体と同一の画面情報の中、監視
用に必要な情報を表示する警報情報表示手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００３８】請求項６記載の発明は、本装置が設置され
る発電所・中央制御操作室とは異なる場所で本装置が提
供する情報を閲覧する必要があった場合に、画面情報を
正確に燃料交換制御装置操作室等で獲得できるように汎
用の計算機に自動的に画面を伝送し、リアルタイムに更
新して常に最新情報を遠隔地に提供することができる。

【００３９】請求項７の発明の定検時炉心作業監視装置
は、請求項1乃至６記載の定検時炉心作業監視装置にお
いて、燃料装荷及び制御棒操作手順一覧に記録されてい
る燃料及び制御棒番号、手順開始時刻情報、手順完了時
刻情報等を作業時間データ集計ができるテキスト形式に
変換するテキスト形式変換手段と、変換されたテキスト
形式のデータを外部記憶媒体に出力し、記録するテキス
トデータ記録手段とを備えたことを特徴とする。

【００４０】請求項7記載の発明は、上記のバイパス手
順の後工程での実施日時及び、制御棒操作手順の開始完
了時刻を含む燃料装荷及び制御棒操作手順一覧情報を、
一般の計算機から取り出せるテキスト形式に変換すると
共に、手順進行の実績から各手順の所用時間を計算して
出力することができる。これにより、各燃料装荷に要す
る所要時間を正確に把握できるので、有効な運転管理が
行なえる。

【００４１】請求項８の発明の定検時炉心作業監視装置
は、請求項1乃至７記載の定検時炉心作業監視装置にお
いて、燃料交換制御装置が炉心上にて燃料取扱い操作を
行う際に、ブリッジ、トロリ方向の停止位置を燃料交換
制御装置から読込む停止位置読込み手段と、燃料交換機
の垂直方向に取付けられたホイスト先端が炉心格子壁面
に接触しないように予めホイスト安全進入許容範囲を設
定する進入許容範囲設定手段と、ホイスト先端が上記の
許容範囲内か否かを判別する許容範囲判別手段と、前記
の許容範囲からホイスト先端が外れた場合に警報を出力
する手段と、警報結果をメッセージ履歴として記録する
警報結果記録手段とを備えたことを特徴とする。

【００４２】請求項８記載の発明は、燃料交換制御装置
が炉心上にて燃料取扱い操作を行なう際に、燃料交換制
御装置の垂直方向に伸縮自在に取り付けられたホイスト
先端が燃料を把持した状態でホイストを着床方向に巻き
下げまたは、巻き上げしても炉心格子壁面に接触しない
ように、燃料交換制御装置現在位置がホイスト進入許容
範囲内に燃料把持部が位置決めされていることを監視
し、許容範囲外となった場合に警報出力する。これによ
り、燃料把持部が炉心の格子端に乗り上げるという不具
合を防止することができる。

【００４３】請求項９の発明の定検時炉心作業監視方法
は、定検時の原子炉の炉心内での燃料交換作業を行う際
に、燃料交換制御装置が炉心に原子力燃料及び制御棒を
装荷又は取出す作業を監視する定検時炉心作業監視方法
において、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の定検
時炉心作業監視装置を用いて監視することを特徴とす
る。

【００４４】請求項９記載の発明は、燃料交換制御装置
が自動モード以外のモードになった場合にも、従来不可
能であった前記燃料交換制御装置情報の正誤が監視で
き、バイパス中の手順が予定上の手順から逸脱している
かどうかの通知ができ、前記燃料交換制御装置が自動運
転から外れる事態に陥った際に、早期通知と除外モード
発生要因の記録ができ、従来記録できなかったバイパス
された後手順でも実行日時が記録でき、従来不可能であ
った制御棒操作監視装置の制御棒操作の開始・完了時刻
の記録ができ、リアルタイムに更新して常に最新情報を
遠隔地に提供でき、各燃料装荷に要する所要時間を正確
に把握して有効な運転管理ができるとともに、燃料把持
部が炉心の格子端に乗り上げることを防止することがで
きる。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。

【００４６】図１は、請求項１〜８の発明の実施例であ
る定検時炉心作業監視装置１Ａの機能的手段の構成を示
すものである。この定検時炉心作業監視装置１Ａは燃料
交換機２を制御する燃料交換制御装置３から炉心内の燃
料装荷状態を示す監視データを入力するとともに、制御
棒駆動装置４を制御監視する制御棒操作監視装置５から
も炉心内の制御棒駆動状態を示すプロセス信号を入力す
る信号取合い手段６により、これらの監視データを定検
時炉心作業監視装置１Ａに取込む。

【００４７】取込んだ前記監視データ及びプロセス信号
は監視データ読込み手段７により燃料交換制御装置から
のデータと制御棒操作監視装置からのデータとに振分け
られ、監視データ記憶手段８に保存する。

【００４８】さらに、監視データ読込み手段７が獲得し
たデータを所定の監視論理に基いて監視する監視手段９
は、監視により異常検知がなされた際に、警報手段１０
により警報発生を行う。

【００４９】さらに、取込まれたデータ及び監視結果は
画面制御手段１１により画面表示装置１２に表示される
とともに、画面複製手段１４により遠隔位置に設置の遠
隔表示端末１３用の画面を作成し、これを遠隔表示端末
に伝送する。

【００５０】ここで、燃料交換機２は炉心と燃料プール
間を移動し、主に燃料をつかんで移動するものである。
また、燃料交換制御装置３は予め全ての燃料移動手順を
図2に示す手順データの形式で記憶しており、この手順
に従って燃料交換機２を制御する。なお、図2は、燃料
取出しに関わる手順データの例である。

【００５１】さらに、この燃料交換制御装置３は、燃料
移動中の全ての燃料の位置を図4及び図5に示すデータの
形式で把握しており、そのデータを定検時炉心作業監視
装置１Ａに出力する。

【００５２】図4は、燃料を炉心に装荷している状態の1
例を示している．全ての燃料番号はＡ／Ｂの形で表示さ
れ、Ａは燃料番号の上位4文字を表し、例えばFUEL、DB
G、ブランクを当てる。ここで、FUELは燃料、DBGはDoub
le Braids Guideで制御棒の振れを抑える支持材を意
味している。Ｂは、燃料番号下位4文字を表し、例え
ば、0001、0754、0000等を当てる。

【００５３】図５は、燃料をプールに装荷している状態
の1例を示している。全ての燃料番号は、図4と同様にＡ
／Ｂの形で表示されている。

【００５４】ここで、まず、自動モード以外のモードで
も燃料交換制御装置の作業を監視する実態を示す。

【００５５】定検時炉心作業監視装置１Ａは、炉心作業
中に於ける炉心作業手順進行に伴い、燃料交換制御装置
から各手順番号毎に手順の開始信号を監視データ読込み
手段７で読込み、これらを監視データ記憶手段８に保存
し、同時に監視手段９により開始信号に含まれる目標位
置を抽出する。

【００５６】一方、あらかじめ燃料交換制御装置３から
取込んだ図2に示すような手順データを監視データ記憶
手段８から読み込み、監視手段９により前記手順データ
の開始信号に含まれる手順番号に相当する手順内容を分
離し、前記手順内容に記載されている操作目標位置を抽
出する。

【００５７】上記の処理により選らばれた２つの目標位
置を照合し、燃料交換機側で実施された目標設定に誤り
があるかどうかの監視を行う。

【００５８】前記監視のための論理回路を図6に示す。
図6は、燃料取出しの手順監視を行う例であり、燃料、D
BG及び制御棒に対して、燃料交換制御装置３が、燃料、
DBG及び制御棒の移動前にその都度伝送してくるつかみ
座標、はなし座標及び制御棒座標と、予め定検時炉心作
業監視装置１Ａに読込まれている正常完了した手順の次
の手順の夫々のつかみ座標とはなし座標とを照合して、
監視が正常か異常かを判別する論理フローを示したもの
である。

【００５９】図6をさらに詳しく述べると、定検時炉心
作業監視装置１Ａは、ブロック１により燃料交換機モー
ドが自動か自動以外かの判定を行うとともに、燃料交換
制御装置３から伝送されてくる燃料交換機の燃料のつか
み位置又ははなし位置と監視データ記憶手段８に保存さ
れている手順データ中のつかみ位置またははなし位置を
ブロック２において照合する。

【００６０】同じく、制御棒についても、制御棒操作監
視装置５から伝送により送られてくる制御棒番号中の制
御棒座標と、監視データ記憶手段８に保存されている手
順データ中の操作制御棒番号の制御棒座標をブロック３
において照合する。

【００６１】以上により選ばれた情報を基に、監視正常
ならブロック４が、監視異常ならブロック5が働く。そ
の結果、燃料交換制御装置３により操作しようとしてい
る手順が予定した手順に一致しているか否かを監視手段
９が判定する。

【００６２】判定の結果、不一致の場合には、警報手段
10により警報を発信する。

【００６３】以上を要約して、自動モード以外のモード
でも燃料交換制御装置の作業を監視できるフローを図7
に示す。

【００６４】制御棒支持材であるDBG（Double Braids
Guide）の使い方を図8に示す。図8において、8-aは、
燃料集合体と制御棒の正常な組合わせを示す。十字形の
制御棒1本に対して4本の燃料集合体がセットされてい
る。制御棒は燃料集合体に支えられており、燃料集合体
が片側2本又は1本だけになると支えられなくなり倒れて
しまう。8-bは、燃料集合体1本を抜いた場合、8-cは燃
料集合体を2本抜いた場合、8-dは、燃料集合体3本を抜
く場合に制御棒の支持用にDBGを挿入した場合、8-eは、
燃料集合体3本を抜いた場合、8-fは、燃料集合体4本全
数を抜いた場合、8-gは、さらに制御棒も抜いた場合、8
-hはDBGも抜いた場合を示している。このように、DBGを
組み合わせて使用することにより、燃料集合体の取出し
に際して、制御棒が常に安定して支持された状態を保つ
ことができる。

【００６５】次に、バイパス後の手順が予定上の手順か
ら逸脱したことを通知する実態を示す。

【００６６】運転手順に基いた運転の継続が何らかの事
由により不可となった際に、あるいは一時的に運転手順
を変更する際に、予定上の手順から外れる運転を行う前
に、予定上の手順を監視対象から除外するバイパス行為
を行うが、このバイパス操作を複数の手順に対して実行
した際でも、継続して次に示される手順に含まれる燃料
交換機の位置及びその動作開始・完了信号を監視して、
バイパス後の手順が予定上の手順から逸脱していれば通
知可能とした。

【００６７】具体的には、図6において、燃料交換制御
装置３から送られてきた手順番号の位置座標とバイパス
した手順の次の手順番号の位置座標を照合して、ブロッ
ク5が働けば、バイパス後の手順は予め計画された手順
から逸脱していることになり、警報発生が可能になる。

【００６８】以上を要約して、バイパス後の手順が予定
上の手順から逸脱した際に通知を出すフローを図9に示
す。

【００６９】次に、除外発生の通知と除外要因を記録す
る実態を示す。

【００７０】本装置が炉心作業を実行するか否かの基本
判定に使用している燃料交換制御装置の運転モード監視
のうち、全ての監視を停止する燃料交換制御装置運転・
除外モードとなった場合について述べる。

【００７１】燃料交換制御装置が自動運転から外れる事
態に陥って、燃料交換制御装置の運転モード・除外が発
生した際にチャイムを鳴動して警報を出し、運転モード
・除外発生時直前の燃料交換手順データ中の燃料番号及
び手順目標位置と目標設定データ読込み手段が随時読込
む現在位置とのズレ量(mm)を、この時の除外発生要因と
して記録する。

【００７２】具体的には、定検時炉心作業監視装置１Ａ
が燃料交換制御装置の運転モードが除外となるか否かの
監視も監視手段９によって同時併行的に実行し、炉心作
業計画に影響を及ぼす燃料交換制御装置モード・除外の
発生要因及び発生時刻を監視データ記憶手段８に記録す
る。

【００７３】なお、上記の定検作業時の記録は、炉心作
業の所要時間の算出処理を実行することにより定検作業
の管理用レポートデータとして使用することが可能とな
る。

【００７４】以上を要約して、除外発生の通知と除外要
因を記録するフローを図１０に示す。

【００７５】次に、従来記録できなかったバイパス後手
順も、遡って実行する際には実行日時を記録できるよう
にする実態を示す。

【００７６】手動の運転モードで手動操作を行う場合
に、燃料交換手順データ読込み手段で読込まれた手順デ
ータに基く手順を跳び越して次の手順に進める手順バイ
パスを行った後、遡ってバイパスされた手順を実行する
際には、定検時炉心作業監視装置が監視する手順一覧の
うち、手順バイパス時に燃料交換制御装置が送って来た
バイパス手順の完了手順信号中の燃料番号及び燃料位置
から、バイパスされた手順番号を検索し、検索により得
られたバイパス実行済み手順の記録に対して、実際の手
順完了時刻を手順一覧に上書き記録する。

【００７７】すなわち、燃料交換制御装置３からの自動
モード以外の任意操作開始及び完了の信号を受信するこ
とによって、検索した手順の実際の手順開始及び手順完
了とし、改めて監視データ記憶手段８に上書き記録する
ことにしている。これにより、従来できなかったバイパ
スされた後手順も、実行日時を記録することができる。

【００７８】以上を要約して、バイパスされた後手順の
実行時刻を記録するフローを図１１に示す。

【００７９】次に、制御棒監視作業における操作開始・
完了時刻を記録する実態を示す。

【００８０】燃料交換制御装置によって選択された手順
が制御棒操作手順の場合に、制御棒操作監視装置からリ
アルタイムに送られてくる制御棒長手方向の位置情報と
制御棒の全挿入完了又は全引抜き完了の位置とを比較
し、制御棒の全挿入完了又は全引抜き完了か否かを判定
し、比較判定の結果から、制御棒の全挿入完了又は全引
抜き完了となった時刻を検出し、前記制御棒の長手方向
の位置情報と同時に取込む制御棒の炉心内配置座標を基
に、その時点で動作中又は動作完了した制御棒が定検時
炉心作業監視装置が有する手順の何番に一致するかを検
索し、前記検索結果に基ずき得られた手順番号の手順実
行記録として、その都度、手順一覧に追加記録する。

【００８１】なお、燃料交換制御装置が管理・出力する
炉心作業手順の開始・完了日時記録のうち、制御棒操作
の開始・完了の日時は、制御棒操作監視装置からの制御
棒長手方向の制御棒先端位置（pos）から自動生成し、
各々、００posの場合は制御棒全挿入とし、４８posの場
合は全引抜きとみなして、制御棒の全挿入時刻及び全引
抜き時刻を生成し、これらを制御棒操作手順の開始・完
了日時とする。

【００８２】これにより、従来不可能であった制御棒操
作監視装置の制御棒操作開始・完了時刻を記録すること
ができる。

【００８３】以上を要約して、制御棒監視作業における
開始・完了時刻を記録するフローを図１２に示す。

【００８４】次に、監視情報をリアルタイムに遠隔地表
示する実態を示す。

【００８５】種々の監視結果を含めた炉心状態を表わす
画面は遠隔地での表示用として画面複製手段１４により
監視用として見たい情報だけが常時複製され、伝送によ
り遠隔表示装置１３に伝送される。このため、遠隔表示
端末側の計算機にはデータ保存及び、データ監視処理を
実施する必要がなく、遠隔表示端末側の計算機負荷の上
昇を最小限に抑制することを可能としている。

【００８６】画面複製の接続方法としては、図13-a及び
図13-bに示す2例がある。図13-aは図1に示した構成と同
じである。すなわち、定検時炉心作業監視装置１Ａにお
いて、画面制御手段１１が対話操作により作成する膨大
なデータ画面の中、現場が見たい監視用情報だけを画面
複製手段１３により編成して、画面情報伝送処理部１５
により100ｍを超える長距離用の伝送信号に変換して、L
AN用ケーブルや赤外線LANなどで遠隔表示端末１４に送
り、モニターする。

【００８７】図13-bは、画面作成手順が図13-aと異な
り、監視データ記憶手段８から直接的に第２の画面制御
手段１１’によって取出し、監視用として見たい情報の
画面を作成する。その後は、図13-aと同じ接続方法で遠
隔表示端末１４に送り、モニターする。

【００８８】これにより、本装置が設置される発電所・
中央制御操作室とは異なる燃料交換制御装置操作室等の
場所で本装置が提供する情報を閲覧する必要がある際に
は、リアルタイムに更新して常に最新情報を提供でき
る。

【００８９】次に、データのテキスト形式化と外部コン
ピュータによるデータ処理を可能にする実態を示す。

【００９０】燃料装荷及び制御棒操作手順一覧に記録さ
れている燃料及び制御棒番号、手順開始時刻、手順完了
時刻等のデータをテキスト形式に変換し、変換されたテ
キスト形式のデータを外部コンピュータに出力し、所要
作業時間を求めて記録する。

【００９１】従来データが取得できなかった項目として
は、バイパス手順の後工程での実行日時や制御棒操作手
順の開始・完了時刻を等の燃料装荷及び制御棒操作手順
一覧情報があるが、これらを一般のコンピュータから取
出せるテキスト形式に変換するとともに、各手順の所要
時間を計算して出力する。この結果を用いて、各燃料装
荷の運転実績を把握して有効な運転管理を行うことがで
きる。

【００９２】次に、燃料交換制御装置が自動以外のモー
ドの場合に、燃料交換機のホイスト先端が炉心格子端に
乗り上げるのを防止する実態を示す。

【００９３】燃料交換装置が炉心上で燃料取扱い操作を
行う際に、燃料交換制御装置の垂直方向に伸縮自在に取
り付けられたホイスト先端が、燃料を把持した状態でホ
イストを着床方向に巻き上げ又は巻き下げしても炉心格
子壁面に接触しないようにするためには、燃料把持部の
現在位置が進入許容範囲内に位置決めされていることを
監視し、許容範囲外となった際には警報を出力する必要
がある。

【００９４】具体的には、図１４に示すように、燃料交
換機２の燃料把持部の位置を含めた燃料交換機のブリッ
ジ及びトロリ方向の現在位置に対して、燃料交換機モー
ドの自動除外直前の目標位置から＋-１０mmの矩形監視
範囲を設け、前記現在位置と前期矩形監視範囲との座標
比較を監視手段９で実行し、この矩形範囲を越えた際
に、警報手段１０から警報を発生する。これにより、燃
料交換制御装置自動以外のモードにおいて、炉心内移動
時に燃料操作目標位置の設定誤りによる燃料交換機先端
が炉心格子上端へ乗り上げることを予防することができ
る。

【００９５】以上を要約して、燃料交換機のホイスト先
端の炉心格子乗り上げ防止のフローを図１５に示す。

【００９６】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の定検時炉心
作業監視装置を用いることにより、モード変更時の位置
の監視手段を用いて、自動モード以外のモードでも燃料
交換制御装置の作業を監視できる。また、バイパス時の
手順番号の監視手段を用いて、バイパス中の手順が予定
の手順から逸脱した際の通知ができる．また、除外発生
時の警報と原因記録の手段を用いて、除外発生を通知し
除外要因が記録できる。また、バイパス後の遡り操作時
の進行記録の手段を用いて、バイパスされた後手順の実
行時刻が記録できる。また、制御棒作業の操作開始・完
了時刻記録の手段を用いて、制御棒監視作業における開
始・完了時刻を記録できる。また、監視情報の遠隔地監
視化の手段を用いて、監視情報をリアルタイムに遠隔地
表示できる。また、監視データの外部コンピュータ処理
化の手段を用いて、データのテキスト形式化とデータの
加工ができる。また、ホイストと炉心構造物との接触回
避の手段を用いて、燃料行交換機のホイスト先端の格子
端乗り上げを防止できる。また、定検時炉心作業監視装
置を用いて、有効な定検時炉心作業監視方法を提供でき
る。

【００９７】以上により、従来の自動モードの手順監視
に加え、自動モード以外のモードにおいても、燃料交換
機位置情報及び制御棒位置、運転手順監視等総合的に炉
心作業の監視を行い、事故を未然に防ぐことにより炉心
作業の安全性の確保が可能になる。さらに、事故防止の
結果、燃料装荷作業の時間遅れを解消することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の定検時炉心作業監視装置の
概略を示すブロック図である。

【図２】燃料取出しの場合の手順データ例を示す図であ
る。

【図３】炉心とプールの関係図である。

【図４】炉心装荷状態の一部分例を示す図である。

【図５】プール装荷状態の一部分例を示す図である。

【図６】手順監視の論理フロー図である。

【図７】自動モード以外のモードでも燃料交換制御装置
の作業を監視するフロー図である。

【図８】DBG（Double Braids Guide）の使い方を示す図
である。

【図９】バイパス後の手順が予定上の手順から逸脱した
際の通知のフロー図である。

【図１０】除外発生の通知と除外要因を記録するフロー
図である。

【図１１】バイパスされた後手順の実行時刻を記録する
フロー図である。

【図１２】制御棒監視作業における開始・完了時刻を記
録するフロー図である。

【図１３】監視情報をリアルタイムに遠隔地表示するた
めのブロック図である。

【図１４】目標番地以外となる警報領域を示す図であ
る。

【図１５】燃料交換機のホイスト先端の格子乗り上げを
防止するフロー図である。

【符号の説明】

1A 定検時炉心作業監視装置 ２ 燃料交換機 ３ 燃料交換制御装置 ４ 制御棒駆動装置 ５ 制御棒操作監視装置 ６ 信号取合い手段 ７ 監視データ読込み手段 ８ 監視データ記憶手段 ９ 監視手段 10 警報手段 11 画面制御手段 12 画面表示手段 13 画面複製手段 14 遠隔表示手段 15 画面情報伝送処理部 16 ＲＧＢケーブル 17 ＬＡＮケーブル 21 炉心 22 プール 23 カナル 24 ブリッジ 25 トロリ 26 燃料集合体 27 制御棒 28 ＤＢＧ 29 トロリ移動位置 30 ブリッジ移動位置

フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G075 BA17 BA18 CA08 CA25 CA38 CA39 FA12 FB04 FB07 FB08 FB10 FC03 FD04 FD07 GA15 GA17 GA24 GA33

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項1】 定検時における原子炉の炉心内での燃料
   交換作業を行う際に、燃料交換制御装置及び制御棒操作
   監視装置との間でデータの授受を行ない、燃料交換制御
   装置が注水済み炉心に原子力燃料及び制御棒を装荷及び
   取り出す作業を監視する定検時炉心作業監視装置におい
   て、 前記燃料交換制御装置及び制御棒操作監視装置とデータ
   の授受を行うとともに、 前記燃料交換制御装置の少なくとも自動と自動以外のモ
   ードを含む各運転モードを検出する信号取合い手段と、 燃料交換用に事前に作成され、内容に変更が無い限りシ
   ステム起動時に取込む燃料交換手順番号を含む燃料交換
   手順データを読込む燃料交換手順データ読込み手段と、 前記燃料交換手順データに含まれる燃料番号及び手順目
   標位置を読込む燃料番号・手順目標位置読込み手段と、 燃料交換制御装置が燃料の移動前に設定した目標位置を
   その都度取込む目標設定データ読込み手段と、 前記燃料交換制御装置が自動モード以外の運転モードの
   時に、前記燃料番号・手順目標位置読込み手段が読込ん
   だ対応する燃料番号の燃料の手順目標位置と前記目標設
   定データア読込み手段が読込んだ目標位置とを比較して
   両者の一致・不一致を監視する手順目標位置・目標位置
   監視手段と、 前記手順目標位置と前記目標位置とが不一致のときに、
   燃料交換制御装置の設定した目標位置が誤りであること
   を通知する警報発生手段とを備えたことを特徴とする定
   検時炉心作業監視装置。
2. 【請求項2】 請求項1記載の定検時炉心作業監視装置に
   おいて、自動以外の運転モードで手動操作を行う場合
   に、 前記燃料交換手順データ読込み手段で読込まれた手順デ
   ータに基く手順を跳び越して次の手順に進めることを許
   可する燃料交換手順バイパス手段と、 前記燃料交換手順バイパス手段により跳びこした後の現
   在の手順が前記燃料交換手順データ読込み手段で読込ま
   れたどの手順に相当するかを検索する手順検索手段と、 バイパス前の手順の手順番号にバイパスされた手順の数
   を加えた手順番号と、前記燃料交換手順データ読込み手
   段で読込まれた手順データの中で跳び越した後の現在の
   手順に相当するものとされた手順の手順番号とを比較し
   て両者の一致・不一致を監視する手順番号一致・不一致
   監視手段と、 前記バイパス手段により跳び越した後の現在の手順の手
   順番号と、前記燃料交換手順データ読込み手段で読込ま
   れた手順データの中で跳び越した後の現在の手順に相当
   するものとされた手順の手順番号とを比較して不一致だ
   ったときに警報を発する警報発生手段とを備えたことを
   特徴とする定検時炉心作業監視装置。
3. 【請求項3】 請求項1乃至２記載の定検時炉心作業監視
   装置において、燃料交換制御装置が自動運転から外れる
   事態に陥って、燃料交換制御装置の運転モード・除外が
   発生した際に警報を出力する警報手段と、 前記運転モード・除外発生時直前の前記燃料交換手順デ
   ータ中の燃料番号及び手順目標位置と前記目標設定デー
   タ読込み手段が随時読込む現在位置との差をズレ量とし
   て算出するズレ量算出手段と、 算出したズレ量をこのときの除外発生要因として記録す
   るズレ量記録手段とを備えたことを特徴とする定検時炉
   心作業監視装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３記載の定検時炉心作業監
   視装置において、自動以外の運転モードで手動操作を行
   う場合に、 前記燃料交換手順データ読込み手段で読込まれた手順デ
   ータに基く手順を跳び越して次の手順に進める手順バイ
   パスを行った後に、遡ってバイパスされた手順を実施す
   る際に、 定検時炉心作業監視装置が監視する手順一覧のうち、燃
   料交換制御装置が遡って操作するために送込む開始・完
   了手順信号中の燃料番号と一致する燃料番号を有するバ
   イパス手順番号を検索するバイパス手順番号検索手段
   と、 検索により得られたバイパス実行済み手順番号の手順記
   録に対して、実際の手順開始・完了時刻を手順一覧に上
   書き記録する手順開始・完了時刻記録手段とを備えたこ
   とを特徴とする定検時炉心作業監視装置。
5. 【請求項５】 請求項1乃至４記載の定検時炉心作業監
   視装置において、燃料交換制御装置によって選択された
   手順が制御棒操作手順の場合に、 制御棒操作監視装置からリアルタイムに送られて来る制
   御棒の長手方向の位置と制御棒の全挿入完了又は全引抜
   き完了の位置とを比較して、制御棒の全挿入完了又は全
   引抜き完了か否かを判定する比較判定手段と、 前記比較判定の結果、制御棒の全挿入完了又は全引抜き
   完了となった時刻を検出する時刻検出手段と、 前記制御棒の長手方向の位置と同時に取込む制御棒の炉
   心内配置座標を基に、その時点で動作中または動作完了
   した制御棒が定検時炉心作業監視装置が有する手順の何
   番に一致するかを検索する手順検索手段と、 前記検索結果に基き得られた手順番号の手順実行記録と
   して手順開始及び完了時刻をその都度、手順一覧に追加
   記録する手順開始・完了時刻記録手段とを備えたことを
   特徴とする定検時炉心作業監視装置。
6. 【請求項６】 請求項1乃至５記載の定検時炉心作業監
   視装置において、 定検時炉心監視装置に表示する監視情報と同一の画面を
   随時複製し、監視用に必要な情報を選択する複製情報選
   択手段と、 遠隔位置にある燃料交換制御装置近傍の表示装置に対し
   て画面情報を送信する送信手段と、 定検時炉心作業監視装置本体と同一の画面情報の中、監
   視用に必要な情報を表示する監視情報表示手段とを備え
   たことを特徴とする定検時炉心作業監視装置。
7. 【請求項７】 請求項1乃至６記載の定検時炉心作業監
   視装置において、 燃料装荷及び制御棒操作手順一覧に記録されている燃料
   及び制御棒番号、手順開始時刻情報、手順完了時刻情報
   等を作業時間データ集計ができるテキスト形式に変換す
   る手段と、 変換されたテキスト形式のデータを外部記憶媒体に出力
   し、記録するテキストデータ記録手段とを備えたことを
   特徴とする定検時炉心作業監視装置。
8. 【請求項８】 請求項1乃至７記載の定検時炉心作業監
   視装置において、 燃料交換制御装置が炉心上にて燃料取扱い操作を行う際
   に、ブリッジ、トロリ方向の停止位置を燃料交換制御装
   置から読込む停止位置読込み手段と、 燃料交換機の垂直方向に取付けられたホイスト先端が炉
   心格子壁面に接触しないように予めホイスト安全進入許
   容範囲を設定する進入許容範囲設定手段と、 ホイスト先端が上記の許容範囲内か否かを判別する許容
   範囲判別手段と、 上記の許容範囲からホイスト先端が外れた場合に警報を
   出力する手段と、 警報結果をメッセージ履歴として記録する警報結果記録
   手段とを備えたことを特徴とする定検時炉心作業監視装
   置。
9. 【請求項９】 定検時の原子炉の炉心内での燃料交換作
   業を行う際に、燃料交換制御装置が炉心に原子力燃料及
   び制御棒を装荷又は取出す作業を監視する定検時炉心作
   業監視方法において、請求項１乃至８のいずれか１項に
   記載の定検時炉心作業監視装置を用いて監視することを
   特徴とする定検時炉心作業監視方法。