JPH0547883U - デジタル式放射線モニタシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、外部システムへの高速データ伝送性
を保持しつつ、検出器信号のデジタル処理をリアルタイ
ムに実施でき、メンテナンス性の向上ならびに信号精度
の向上を図れることを最も主要な目的としている。 【構成】本考案は、原子力施設内に設置された放射線検
出器から出力される検出器信号を、未補正のままアナロ
グ値として第１の経路で直接外部システムに伝送すると
共に、ゲイン・オフセット等の補正パラメータを、デジ
タル値として第１の経路とは異なる第２の経路で外部シ
ステムに伝送するか、または放射線検出器から出力され
る検出器信号をデジタル信号に変換し、未補正のままデ
ジタル値として第１の経路で外部システムに伝送すると
共に、ゲイン・オフセット等の補正パラメータを、デジ
タル値として第１の経路とは異なる第２の経路で外部シ
ステムに伝送することを特徴としている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば原子炉格納容器内に設置された放射線検出器であるＬＰＲＭ 検出器から出力される検出器信号（中性子束信号）を監視し、異常時には警報信 号を発生する放射線モニタシステムに係り、特にプラント診断システム等の外部 システムへの高速データ伝送性を保持しつつ、検出器信号のデジタル処理をリア ルタイムに実施でき、メンテナンス性の向上ならびに信号精度の向上を図り得る ようにしたデジタル式放射線モニタシステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来から、原子力施設、例えば原子力発電所においては、種々の放射線モニタ システムが使用されてきている。その一つとして、原子炉の出力領域を監視する 目的で、出力領域中性子監視モニタシステムが使用されてきている。この出力領 域中性子監視モニタシステムは、通常、原子炉格納容器内に設置された放射線検 出器であるＬＰＲＭ検出器から出力される検出器信号（中性子束信号）を監視し 、異常時には警報信号を発生させて原子炉を保護するシステムであり、高い信頼 性と高速応答性が要求されている。

【０００３】 さて、現在稼働中の原子炉では、アナログ式出力領域中性子監視モニタシステ ムが使用されている。図３は、この種のアナログ式出力領域中性子監視モニタシ ステムの全体構成例を示すブロック図である。

【０００４】 図３において、原子炉格納容器１内に設置されたＬＰＲＭ検出器２（図では２ 個のみ示している）から出力される検出器信号を、アナログ式出力領域中性子監 視モニタシステム３に入力する。アナログ式出力領域中性子監視モニタシステム ３では、ＬＰＲＭ検出器２からの検出器信号をＩ／Ｖ変換器３１でＩ／Ｖ変換し た後、プリアンプ３２でゲイン・オフセット補正等を行ない、このゲイン・オフ セット補正済みの信号を、一つはアナログ処理回路３３によりアナログ処理して 異常時には警報信号を発生すると共に、もう一つは外部システムである図示しな いプラント診断システム（ＰＬＡＤＩＳ）へ伝送するようになっている。

【０００５】 ところで、このようなアナログ式出力領域中性子監視モニタシステムにおいて は、ＬＰＲＭ検出器２には核分裂計数管が使用されており、定期的な補正（校正 ）が必要である。しかしながら、従来では、かかる補正を保守員が手作業で一つ ずつ行なっていることから、メンテナンス性が低いという問題がある。

【０００６】 また、プラント診断システムへは、ゲイン・オフセット補正済みのプリアンプ ３２を通したアナログ信号が伝送されることから、ノイズの影響を受けて信号精 度が低いという問題がある。

【０００７】 そこで、出力領域中性子監視モニタシステムをデジタル式とすることが考えら れるが、単にデジタル化しただけでは、検出器信号はデジタル処理が施されるこ とから、外部システムへのデジタル値伝送は、演算処理装置やローカル・エリア ・ネットワーク（以下、ＬＡＮと称する）の処理時間に依存し、伝送サイクル数 が数十ｍｓｅｃ以上かかり、データ伝送を高速で行なうことができない。このた め、プラント診断システム等のように、ＬＰＲＭ検出器２の信号情報を高速に要 求する外部システムへは、何んらかの方法でデータの高速伝送を行なわなければ ならない。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

以上のように、従来の放射線モニタシステムにおいては、メンテナンス性なら びに信号精度が低く、また外部システムへのデータ伝送が高速に行なえないとい う問題があった。

【０００９】 本考案の目的は、外部システムへの高速データ伝送性を保持しつつ、検出器信 号のデジタル処理をリアルタイムに実施でき、メンテナンス性の向上ならびに信 号精度の向上を図ることが可能な極めて信頼性の高いデジタル式放射線モニタシ ステムを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、原子力施設内に設置された放射線検出器から出 力される検出器信号を監視し、異常時には警報信号を発生すると共に、検出器信 号を外部システムに伝送するようにした放射線モニタシステムにおいて、

【００１１】 まず、請求項１に記載の考案では、放射線検出器から出力される検出器信号を 、未補正のままアナログ値として第１の経路で直接外部システムに伝送すると共 に、ゲイン・オフセット等の補正パラメータを、デジタル値として第１の経路と は異なる第２の経路で外部システムに伝送するようにしている。

【００１２】 また、請求項２に記載の考案では、放射線検出器から出力される検出器信号を デジタル信号に変換し、未補正のままデジタル値として第１の経路で外部システ ムに伝送すると共に、ゲイン・オフセット等の補正パラメータを、デジタル値と して第１の経路とは異なる第２の経路で外部システムに伝送するようにしている 。

【００１３】

【作用】

従って、請求項１に記載の考案のデジタル式放射線モニタシステムにおいては 、検出器信号の、未補正のままアナログ値と、ゲイン・オフセット等の補正パラ メータとを、別々の経路で外部システムに伝送することにより、外部システムへ の高速データ伝送と、メンテナンス性および信号精度の向上とを両立することが できる。

【００１４】 また、請求項２に記載の考案のデジタル式放射線モニタシステムにおいては、 検出器信号をデジタル信号に変換し、その未補正のままデジタル値と、ゲイン・ オフセット等の補正パラメータとを、別々の経路で外部システムに伝送すること により、外部システムへの高速データ伝送と、メンテナンス性および信号精度の 向上とを両立することができる。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案の一実施例について図面を参照して詳細に説明する。

【００１６】 図１は、本考案をデジタル式出力領域中性子監視モニタシステムに適用した場 合の全体構成例を示す概要図であり、図３と同一要素には同一符号を付してその 説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる。なお、本例では、ＬＰ ＲＭが２０８ｃｈの原子炉に対応するデジタル式出力領域中性子監視モニタシス テムの場合について示している。

【００１７】 すなわち、図１に示すように、本実施例のデジタル式出力領域中性子監視モニ タシステム４は、前記ＬＰＲＭ検出器２から電流信号として出力される検出器信 号を電圧信号に変換するＩ／Ｖ変換器４１、Ｉ／Ｖ変換器４１からの出力信号を アイソレートし、未補正のままアナログ値として第１の経路で直接外部システム であるプラント診断システム５に伝送するアイソレーター４２、Ｉ／Ｖ変換器４ １からの出力信号をデジタル変換処理するＬＰＲＭデジタル演算回路４３を有す るＬＰＲＭ４０と、ＬＰＲＭ４０のＬＰＲＭデジタル演算回路４３からの出力信 号の平均化処理と監視を行なって異常時には警報信号を発生すると共に、当該Ｌ ＰＲＭデジタル演算回路４３からの出力信号に補正やフィルタリング処理等のデ ジタル演算処理を施し、ゲイン・オフセット等の補正パラメータをデジタル値と して出力するデジタル演算回路を有する平均出力監視装置（以下、ＡＰＲＭと称 する）４４と、ＡＰＲＭ４４からの出力信号を、上記第１の経路とは異なるＬＡ Ｎ６を備えた第２の経路でプラント診断システム５に伝送するデジタル処理回路 を有するデータ伝送装置４５とから構成している。 次に、以上のように構成した本実施例のデジタル式出力領域中性子監視モニタ システムの作用について説明する。

【００１８】 図１において、ＬＰＲＭ検出器２から検出器信号はＬＰＲＭ４０に入力され、 Ｉ／Ｖ変換器４１でＩ／Ｖ変換（アナログ処理）された後、アナログ値のまま第 １の経路でアイソレーター４２を通して直接プラント診断システム５に伝送され る。この場合、アイソレーター４２を通すのは、プラント診断システム５との電 源系を分離するためである。

【００１９】 一方、ＬＰＲＭ検出器２から検出器信号は、上記Ｉ／Ｖ変換器４１でＩ／Ｖ変 換（アナログ処理）された後、ＬＰＲＭデジタル演算回路４３でデジタル変換処 理が行なわれて、ＡＰＲＭ４４に入力される。すると、ＡＰＲＭ４４で、ＬＰＲ Ｍ４０のＬＰＲＭデジタル演算回路４３からの出力信号の平均化処理と監視が行 なわれ、異常時には警報信号が発生される。また、これと共に、当該ＬＰＲＭデ ジタル演算回路４３からの出力信号に補正やフィルタリング処理等のデジタル演 算処理が施され、その後ゲイン・オフセット等の補正パラメータがデジタル値と して、データ伝送装置４５を通し、ＬＡＮ６を備えた第２の経路でプラント診断 システム５に伝送される。

【００２０】 この場合、ＬＰＲＭ４０、ＡＰＲＭ４４では、リアルタイムで演算処理を行な っているため、データ伝送装置４５へのデータ伝送サイクルは、数十ｍｓｅｃ以 上の周期になる。プラント診断システム５へ伝送する２０８ｃｈ分のＬＰＲＭ検 出器２の補正パラメータは、かかるデジタル伝送（ＬＡＮ６）で伝送される。こ の補正パラメータは、変更周期が極めて長い（数ヵ月）ので、デジタル演算処理 、ＬＡＮ６経由の時間遅れ（数百ｍｓｅｃ）でも問題ない。

【００２１】 一方、プラント診断システム５では、アイソレーター４２を経由してきた未補 正のＬＰＲＭ検出器信号が数ｍｓｅｃ毎にサンプリングされ、ＬＡＮ６経由を経 由してくる補正パラメータを使用して、ＬＰＲＭ検出器信号の補正後の信号が再 現できる。そして、このようにして取り込んだデータを基に、数ｍｓｅｃおきの プラント診断データを得ることができる。

【００２２】 上述したように、本実施例では、原子力施設の原子炉格納容器１内に設置され た複数のＬＰＲＭ検出器２から出力される検出器信号を監視し、異常時には警報 信号を発生すると共に、検出器信号をプラント診断システム５に伝送するように したデジタル式出力領域中性子監視モニタシステムにおいて、ＬＰＲＭ検出器２ から出力される検出器信号をＩ／Ｖ変換した後、未補正のままアナログ値として 第１の経路で直接プラント診断システム５に伝送すると共に、ゲイン・オフセッ ト等の補正パラメータを、デジタル値としてデータ伝送装置４５、ＬＡＮ６を備 えた第１の経路とは異なる第２の経路でプラント診断システム５に伝送する構成 としたものである。 従って、次のような種々の効果が得られるものである。

【００２３】 （ａ）ＬＰＲＭ検出器２から出力される検出器信号の、未補正のままアナログ 値と、ゲイン・オフセット等の補正パラメータとを、別々の経路でプラント診断 システム５に伝送するため、ＬＰＲＭ検出器２の信号情報を高速に要求するプラ ント診断システム５への検出器信号の高速データ伝送を行なうことが可能となる 。

【００２４】 （ｂ）ＬＰＲＭ検出器２から出力される検出器信号をデジタル演算回路４３で デジタル化し、デジタル演算回路４４を使用することで、ゲイン補正・オフセッ ト補正等をソフトウェアで組み込まれた処理方法で自動化できるため、メンテナ ンス性の向上を図ることが可能となる。 （ｃ）デジタルフィルタ処理等の採用により、ノイズカット特性を細かく決め ることができ、従来以上に信号精度の向上を図ることが可能となる。

【００２５】 以上により、プラント診断システム５への検出器信号の高速データ伝送性を保 持しつつ、ＬＰＲＭ検出器２からの検出器信号のデジタル処理をリアルタイムに 実施でき、メンテナンス性の向上ならびに信号精度の向上を図ることが可能とな り、極めて信頼性の高いシステムを構築することができる。 尚、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、次のようにしても実施で きるものである。

【００２６】 （ａ）上記実施例では、ＬＰＲＭ検出器２から出力される検出器信号をＩ／Ｖ 変換した後、未補正のままアナログ値として第１の経路で直接プラント診断シス テム５に伝送すると共に、ゲイン・オフセット等の補正パラメータを、デジタル 値としてデータ伝送装置４５、ＬＡＮ６を備えた第１の経路とは異なる第２の経 路でプラント診断システム５に伝送する場合について説明したが、これに限られ るものではない。

【００２７】 例えば、図２はデジタル式出力領域中性子監視モニタシステムの他の構成例を 示す概要図であり、図１と同一要素には同一符号を付してその説明を省略し、こ こでは異なる部分についてのみ述べる。

【００２８】 すなわち、図２に示すように、本実施例のデジタル式出力領域中性子監視モニ タシステム７は、前記ＬＰＲＭ検出器２から出力される検出器信号をデジタル信 号に変換するＡ／Ｄ変換器７１、Ａ／Ｄ変換器７１からの出力信号を入力するＤ ＭＡコントローラ７２、ＤＭＡコントローラ７２からの出力信号を、未補正のま まデジタル値として第１の経路で直接プラント診断システム５に伝送するデジタ ル伝送装置７３、ＤＭＡコントローラ７２からの出力信号をデジタル変換処理す るＬＰＲＭデジタル演算回路７４を有するＬＰＲＭ７０と、ＬＰＲＭ７０のＬＰ ＲＭデジタル演算回路７４からの出力信号の平均化処理と監視を行なって異常時 には警報信号を発生すると共に、当該ＬＰＲＭデジタル演算回路７４からの出力 信号に補正やフィルタリング処理等のデジタル演算処理を施し、ゲイン・オフセ ット等の補正パラメータをデジタル値として出力するデジタル演算回路を有する ＡＰＲＭ７５と、ＡＰＲＭ７５からの出力信号を、上記第１の経路とは異なるＬ ＡＮ６を備えた第２の経路でプラント診断システム５に伝送するデジタル処理回 路を有するデータ伝送装置７６とから構成している。

【００２９】 本実施例のデジタル式出力領域中性子監視モニタシステムにおいては。ＬＰＲ Ｍ検出器２から出力される検出器信号がデジタル信号に変換された後、未補正の ままデジタル値として第１の経路で直接プラント診断システム５に伝送されると 共に、ゲイン・オフセット等の補正パラメータが、デジタル値として第１の経路 とは異なる第２の経路でプラント診断システム５に伝送されることにより、前述 の場合と同様の効果が得られるものである。

【００３０】 すなわち、未補正のデジタル値は、デジタル演算回路を通らないでプラント診 断システム５に伝送されるので、その伝送速度はＡ／Ｄ変換速度、デジタル値伝 送手段の速度によって決まり、ＬＰＲＭ、ＡＰＲＭの演算周期の影響を受けない ため、高速に伝送することが可能となる。

【００３１】 （ｂ）上記実施例では、放射線検出器としてＬＰＲＭ検出器を設置し、ＬＰＲ Ｍ検出器信号を伝送する出力領域中性子監視モニタシステムに本考案を適用した 場合について説明したが、放射線検出器として他の検出器を設置し、その検出器 信号を伝送する他の放射線モニタシステムについても、本考案を同様に適用して 前述の場合と同様の効果が得られるものである。

【００３２】 （ｃ）上記実施例では、検出器信号をプラント診断システムに伝送する場合に ついて説明したが、これに限らず放射線検出器の信号値を高速に要求する他の外 部システムに検出器信号を伝送する場合についても、本考案を同様に適用して前 述の場合と同様の効果が得られるものである。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、原子力施設内に設置された放射線検出器 から出力される検出器信号を監視し、異常時には警報信号を発生すると共に、検 出器信号を外部システムに伝送するようにした放射線モニタシステムにおいて、 放射線検出器から出力される検出器信号を、未補正のままアナログ値として第１ の経路で直接外部システムに伝送すると共に、ゲイン・オフセット等の補正パラ メータを、デジタル値として第１の経路とは異なる第２の経路で外部システムに 伝送するか、または放射線検出器から出力される検出器信号をデジタル信号に変 換し、未補正のままデジタル値として第１の経路で外部システムに伝送すると共 に、ゲイン・オフセット等の補正パラメータを、デジタル値として第１の経路と は異なる第２の経路で外部システムに伝送するようにしたので、外部システムへ の高速データ伝送性を保持しつつ、検出器信号のデジタル処理をリアルタイムに 実施でき、メンテナンス性の向上ならびに信号精度の向上を図ることが可能な極 めて信頼性の高いデジタル式放射線モニタシステムが提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案をデジタル式出力領域中性子監視モニタ
システムに適用した場合の一実施例を示すブロック図。

【図２】本考案をデジタル式出力領域中性子監視モニタ
システムに適用した場合の他の実施例を示すブロック
図。

【図３】従来のアナログ式出力領域中性子監視モニタシ
ステムの構成例を示すブロック図。

【符号の説明】

１…原子炉格納容器、２…ＬＰＲＭ検出器、４…デジタ
ル式出力領域中性子監視モニタシステム、４０…ＬＰＲ
Ｍ、４１…Ｉ／Ｖ変換器、４２…アイソレーター、４３
…ＬＰＲＭデジタル演算回路、４４…ＡＰＲＭ、４５…
データ伝送装置、５…プラント診断システム、６…ＬＡ
Ｎ、７…デジタル式出力領域中性子監視モニタシステ
ム、７０…ＬＰＲＭ、７１…Ａ／Ｄ変換器、７２…ＤＭ
Ａコントローラ、７３…デジタル伝送装置、７４…ＬＰ
ＲＭデジタル演算回路、７５…ＡＰＲＭ、７６…データ
伝送装置。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 原子力施設内に設置された放射線検出器
   から出力される検出器信号を監視し、異常時には警報信
   号を発生すると共に、前記検出器信号を外部システムに
   伝送するようにした放射線モニタシステムにおいて、 前記放射線検出器から出力される検出器信号を、未補正
   のままアナログ値として第１の経路で直接前記外部シス
   テムに伝送すると共に、ゲイン・オフセット等の補正パ
   ラメータを、デジタル値として前記第１の経路とは異な
   る第２の経路で前記外部システムに伝送するようにした
   ことを特徴とするデジタル式放射線モニタシステム。
2. 【請求項２】 原子力施設内に設置された放射線検出器
   から出力される検出器信号を監視し、異常時には警報信
   号を発生すると共に、前記検出器信号を外部システムに
   伝送するようにした放射線モニタシステムにおいて、 前記放射線検出器から出力される検出器信号をデジタル
   信号に変換し、未補正のままデジタル値として第１の経
   路で前記外部システムに伝送すると共に、ゲイン・オフ
   セット等の補正パラメータを、デジタル値として前記第
   １の経路とは異なる第２の経路で前記外部システムに伝
   送するようにしたことを特徴とするデジタル式放射線モ
   ニタシステム。