JPH07167984A - 異物落下検知装置 - Google Patents

異物落下検知装置

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JPH07167984A
JPH07167984A JP34119093A JP34119093A JPH07167984A JP H07167984 A JPH07167984 A JP H07167984A JP 34119093 A JP34119093 A JP 34119093A JP 34119093 A JP34119093 A JP 34119093A JP H07167984 A JPH07167984 A JP H07167984A
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Naoshi Aota
尚士 青田
Yoshihiko Usui
義彦 臼井
Mutsuo Tsunematsu
睦生 常松
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Japan Atomic Power Co Ltd
Nuclear Fuel Industries Ltd
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Japan Atomic Power Co Ltd
Nuclear Fuel Industries Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 1次系開孔部への異物落下を監視し、異物落
下が発生した場合は自動的に検知記録する異物落下検知
装置を得る。 【構成】 監視領域内の落下方向と交わる方向に複数段
に亙って一定時間ごとに走査する落下検知手段と;複数
段の個々の走査結果を各々の前の走査結果と比較し、変
化が認められた走査結果が落下物によるものか否かを判
断する判別手段とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば原子力発電所施
設において、原子炉キャビティ,炉心プール等の1次系
開孔部における異物落下物を検知する異物落下検知装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、原子力発電所において、原子燃料
の健全性を保つために、異物管理の重要性は、益々大き
くなってきている。ところで、原子力発電所施設におい
て、原子炉炉心及び炉心内部を循環する1次冷却水系及
び2次冷却水系等は全て閉鎖された循環経路を構成して
いる。
【0003】このため、原子炉キャビティ(原子炉圧力
容器内の炉心の上方空間。燃料交換の時や、容器の蓋を
開けた時に、開放空間となる)や炉心プール(燃料交換
時に炉心上方まで水を張るがこのときの状態を指す)な
ど、運転時に1次冷却系の循環路を構成またはそれと繋
がる開放部等の1次系開孔部における異物管理は、落下
のおそれのある物品に対する落下防止策の実施や、作業
区域内への持込み品目のチェックにより、実施されてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、燃料交
換や保守等の場合には1次開孔部は、開放しなければな
らない。このような開孔部に対して、従来、作業区域内
への持込み品目のチェック等の異物管理は行なわれてい
たが、異物落下を直接監視するシステムはなかった。
【0005】従って、作業員が、異物が1次開孔部に落
下しないように監視していたが、小さな異物が落下した
場合、その事実に気が付かない可能性があり、監視シス
テムの開発の要望が高まっていた。
【0006】本発明は、こうした1次系開孔部などの施
設開孔部への異物落下を監視し、異物落下が発生した場
合はそれを検知する異物落下検知装置を得ることを目的
とするものであり、更には、異物落下状況を映像記録
し、検知がなされた場合には落下したものがどのような
異物であったかを確認することのできる装置を得ること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係る異物落下検知装置では、施設内の開孔部への異物落
下を監視する監視領域内に設置される検知装置であっ
て、前記監視領域内の落下方向と交わる方向に複数段に
亙って一定時間ごとに走査する落下検知手段と、複数段
の個々の走査結果を各々の前の走査結果と比較し、変化
が認められた走査結果が落下物によるものか否かを判断
する判別手段とを備えたものである。
【0008】また、請求項2に記載の発明に係る異物落
下検知装置では、請求項1に記載の異物落下検知装置に
おいて、前記監視領域内を経時的に撮影する落下物撮影
手段と、該撮影手段による撮像を前記判別手段の判別結
果によって一定時間録画する落下物記録手段とを備えた
ものである。
【0009】更に、請求項3に記載の発明に係る異物落
下検知装置では、請求項1に記載の異物落下検知装置に
おいて、前記落下検知手段が、テレビカメラの撮像画素
の複数段の水平画素を用いたものである。
【0010】また、請求項4に記載の発明に係る異物落
下検知装置では、請求項1〜3の何れかに記載の異物落
下装置において、前記落下検知手段が、前記落下物撮影
手段の撮像画素の複数段の水平画素を用いたものであ
る。
【0011】
【作用】本発明においては、監視領域内の落下方向と交
わる方向に複数段に亙って一定時間ごとに走査する落下
検知手段と;複数段の個々の走査結果を各々の前の走査
結果と比較し、変化が認められた走査結果が落下物によ
るものか否かを判断する判別手段とを備えたものである
ため、作業員が常時監視していなくても自動検知が可能
となり、異物が落下した場合には警報などを発して作業
員に知らせることができる。
【0012】即ち、落下検知手段によって検知領域内の
複数段の走査によって監視領域を常に監視する。判別手
段によって、走査の個々の走査結果を各々の直前の走査
結果と比較し、変化が認められた走査結果について、そ
の走査結果が落下方向に連続した複数段に亙るか否かを
判断して落下物が監視領域を落下したか否かを判断す
る。落下したと判断された場合には、必要に応じて例え
ば警報手段によって警報を発し、作業員に通報する。
【0013】具体的な落下検知手段としては、例えば1
列の水平画素のみで構成される固体撮像デバイス(所
謂、ラインセンサ)や一般の固体撮像デバイスの1列の
水平画素のみをピックアップするものなどが使用され
る。このラインセンサや固体撮像デバイスは、上下に複
数台設置して、落下方向に複数段に亙って一定時間ごと
に走査する。尚、撮像デバイスでは、複数段の水平画素
をピックアップすることによって1台の設置で充分とい
う利点があり、一方、複数のラインセンサでは、一次元
の映像取込み間隔を短くできる利点がある。
【0014】また、具体的な判別手段としては、個々の
落下検知手段の1回の走査で得た走査結果を例えば、そ
の直前の走査で得た走査結果と比較することにより、走
査情報が時間の経過により変化したか否かを検出する。
これは撮影範囲内を落下物が通過した場合は、当然走査
情報に時間的変化が生じるためである。
【0015】即ち、落下物による走査結果の変化の特徴
として、走査変化が短時間(例えば1秒以下で)で発生
し、その後、また以前の状態に復帰する。勿論、非常に
大きな寸法の物体が落下した場合は、復帰に時間がかか
るが、そのような物体の落下に気付かないことは通常あ
りえないから本装置で検知する必要もない。
【0016】従って、例えば、次の2つの条件を比較し
て落下物とする。 映像変化発生後、例えば1秒以内でそれ以前の映像に
復帰したか、 映像変化の発生している水平方向位置が順次変わって
いないか(物体が水平移動していないか)、 これらがyesで、がnoならば落下物として、警
報手段によって警報を発する。
【0017】更に、個々の落下検知手段の走査の距離を
考慮して、積層された個々の落下検知手段の各々の走査
結果が落下方向に連続して変化しているかを判断するこ
とにより、前記変化した走査結果が落下物によるものか
否かを判断してもよい。
【0018】また、このような異物落下検知装置に、監
視領域内を経時的に撮影する落下物撮影手段と、該撮影
手段による撮像を前記判別手段の判別結果によって一定
時間録画する落下物記録手段とを更に備えたものでは、
警報が発せられた後に、落下物が録画されるため、具体
的にどのようなものが落下したかが確認され、必要な措
置が講じられる。
【0019】更に、落下検知手段が、テレビカメラの撮
像画素の複数段の水平画素を用い、特に落下物撮影手段
の撮像画素の複数段の水平画素を用いたものでは、落下
検知手段と撮影手段とを同じ機材で行うことができるた
め、装置自体を安価に構成することができる。
【0020】
【実施例】図1は本発明の異物落下検知装置の一実施例
の構成を示す説明図であり、図2は装置の概要構成を示
す説明図である。図に示す通り、異物落下検知装置は、
1次系開孔部などの開孔部(6) 上縁を監視領域とするも
のである。この検知装置は縦に3台積層して設置された
落下検知手段(1) と、判別手段(2) とからなる。
【0021】この落下検知手段(1) は開孔部(6) 上縁を
水平方向に走査して、走査情報を判別手段(2) に送る。
判別手段(2) では、個々の落下検知手段(1) の各々の走
査結果を各々の直前の走査結果と比較し、変化が認めら
れたか否かを判断する。もし、変化が認められた場合に
は、前記変化した走査結果が落下物によるものか否かを
判断する。
【0022】一方、開孔部(6) の近傍に設置された落下
物記録手段(A) は開孔部(6) の映像を撮影する落下物記
録用TVカメラ(4) と撮影された映像を記録するVTR
(5)とからなり、開孔部(6) の映像を連続的に記録す
る。
【0023】判別手段(2) で落下物が開孔部(6) に進入
したと判断された場合には、警報手段(3) に警報信号を
発する指令を与えるとともに、VTR(5) にトリガー信
号を発信する。トリガー信号を受信したVTR(5) は、
連続記録された映像の中から前後一定時間の映像を別に
記録する機能を有する。これにより、具体的にどのよう
なものが落下したかが確認され、必要な措置が講じられ
る。
【0024】本実施例について更に詳細に説明すると、
本実施例では、落下検知手段(1) として、1次系開孔部
(6) 近縁に縦に3台積層して設置されたラインセンサ(1
1)〜(13)を用いた。このラインセンサ(11)〜(13)とは、
簡単にいうならば、走査線本数が1本だけのTVカメラ
の機能をもつ映像装置である。つまり、TVカメラが2
次元の映像情報を取込むのに対して、ラインセンサは1
次元の映像情報を取込む。その代わり、一次元の映像取
込み間隔を短くできる特徴を有している。
【0025】図3は3台のラインセンサを積層して配置
した落下検知手段の説明図であり、図aは平面図、図b
は側面図である。このラインセンサ方式の落下検知手段
は、3台のラインセンサ(11)〜(13)からなる。各々のラ
インセンサ(11)〜(13)はある間隔(h12,h23)を開け
た3つの水平面にその撮影範囲が設定されてある。ま
た、平面図上では3台のラインセンサの撮影範囲はほぼ
一致するように設定してある。
【0026】この3台のラインセンサ(11)〜(13)からの
情報を基に判別手段(2) で落下物か否かの判断を行う。
落下検知のための主な映像情報処理は、映像情報の時
間による変化の検出と、その変化を3台のラインセン
サについての比較処理との2ステップからなる。例え
ば、ラインセンサ(11)の1回の走査で得た映像情報を、
その直前の走査で得た映像情報と比較することにより、
映像情報が時間の経過により変化したか否かを検出す
る。これは撮影範囲内を落下物が通過した場合は、当然
映像情報に時間的変化が生じるためである。
【0027】しかしながら、映像情報の変化は落下物の
存在でのみ変化するわけではなく、撮影範囲内の物体の
移動(落下以外の移動)や照明の点灯、消灯等でも発生
する。落下物による映像変化の特徴として、映像変化が
短時間(例えば1秒以下で)で発生し、その後、また以
前の状態に復帰する。勿論、非常に大きな寸法の物体が
落下した場合は、復帰に時間が係るが、そのような物体
の落下に気付かないことは通常ありえないから本装置で
検知する必要もない。
【0028】上記の落下物の映像変化の特徴を利用すれ
ば次の方法で落下物以外の物体移動の誤検知を防止する
処理が可能である。 映像変化発生後、例えば1秒以内でそれ以前の映像に
復帰したか、 映像変化の発生している水平方向位置が順次変わって
いないか(物体が水平移動していないか)、 がyesで、がnoならば落下物とする。
【0029】更に、上述の誤検知防止策を講じても、例
えば揚重機で物体を下方に移動させている場合等は、そ
の現象を落下と誤る場合がある。この防止のためには映
像の時間変化を他のラインセンサの映像の時間変化と比
較することが有効である。
【0030】例えば、最上段に配置されたラインセンサ
(11)の撮影範囲平面と、中段のラインセンサ(12)との間
の距離をh12、ラインセンサ(12)と最下段のラインセン
サ(13)との間の距離をh23とする。
【0031】今、小さな物体が自由落下し、ラインセン
サ(11),(12),(13)の撮影範囲平面に至った時刻を各々
1 ,t2 ,t3 とする。自由落下の法則によれば、こ
れらは次の関係にある。
【0032】 h12=v112+ 1/2gt12 2 (t12=t2 −t1 ) h23=v223+ 1/2gt23 2 (t23=t3 −t2 ) v2 =v1 +gt12
【0033】ここで、v1 ,v2 は、ラインセンサ(11)
及びラインセンサ(12)の撮影範囲平面に到達した時の鉛
直方向速さである。 h12=h23=hのときは、 h=v112+ 1/2gt12 2 h=v223+ 1/2gt23 2 であるから、次の関係が導かれる。
【0034】 1/2×gt1223×(t12+t23)/(t12−t23)−h=0
【0035】この左辺をfa(t12,t23,h)とすれ
ば、各種の測定誤差を考慮して、 |fa(t12,t23,h)|<P(P…誤差を考慮した定
数) であれば、落下物とする判定方法を用いてもよい。
【0036】更に、ラインセンサの代わりに通常の2次
元テレビカメラの映像でも、そのうちの複数の走査線上
の映像をラインセンサの一次元映像と同様に扱えば落下
検知が行なえる。
【0037】尚、落下物記録手段(A) 部について、落下
物記録用TVカメラ(4) は通常のテレビカメラでよく、
固体撮像素子(CCD)型小型テレビカメラでも良い。
また、撮影された映像を記録するVTR(5) はビデオ機
能を有したものでCPUからのトリガー信号により記録
映像を巻き戻して前後一定時間の映像を再生及び別途記
録するものであればよい。
【0038】
【発明の効果】本発明は以上説明したとおり、監視領域
内の落下方向と交わる方向に複数段に亙って一定時間ご
とに走査する落下検知手段と;複数段の個々の走査結果
を各々の前の走査結果と比較し、変化が認められた走査
結果が落下物によるものか否かを判断する判別手段とを
備えたものであるため、作業員が常時監視していなくて
も、異物が落下した場合には、例えば警報等を発して作
業員に知らせることができる。
【0039】また、このような異物落下検知装置に、監
視領域内を経時的に撮影する落下物撮影手段と、該撮影
手段による撮像を前記判別手段の判別結果によって一定
時間録画する落下物記録手段とを更に備えたものでは、
検知がなされた後に、その前後の記録画像を再生記録す
ることにより、具体的にどのようなものが落下したかが
確認され、必要な措置が講じられる。
【0040】更に、落下検知手段が、テレビカメラの撮
像画素の複数段の水平画素を用い、特に落下物撮影手段
の撮像画素の複数段の水平画素を用いたものでは、落下
検知手段と撮影手段とを同じ機材で行うことができるた
め、装置自体を安価に構成することができるという効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の異物落下検知装置の一実施例の構成を
示す説明図である。
【図2】装置の概要構成を示す説明図である。
【図3】3台のラインセンサを積層して配置した落下検
知手段の説明図であり、図aは平面図、図bは側面図で
ある。
【符号の説明】
(1) …落下検知手段、 (2) …判別手段、 (3) …警報手段、 (4) …落下物記録用TVカメラ、 (5) …VTR、 (6) …1次開孔部、 (11)〜(13)…ラインセンサ、 (A) …落下物記録手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 常松 睦生 大阪府泉南郡熊取町若葉1丁目17番4号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 施設内の開孔部への異物落下を監視する
    監視領域内に設置される検知装置であって、 前記監視領域内の落下方向と交わる方向に複数段に亙っ
    て一定時間ごとに走査する落下検知手段と、 複数段の個々の走査結果を各々の前の走査結果と比較
    し、変化が認められた走査結果が落下物によるものか否
    かを判断する判別手段とを備えたことを特徴とする異物
    落下検知装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の異物落下検知装置にお
    いて、 前記監視領域内を経時的に撮影する落下物撮影手段と、 該撮影手段による撮像を前記判別手段の判別結果によっ
    て一定時間録画する落下物記録手段とを備えたことを特
    徴とする異物落下検知装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の異物落下検知装置にお
    いて、 前記落下検知手段が、テレビカメラの撮像画素の複数段
    の水平画素を用いたことを特徴とする異物落下検知装
    置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3の何れかに記載の異物落下
    装置において、 前記落下検知手段が、前記落下物撮影手段の撮像画素の
    複数段の水平画素を用いたことを特徴とする異物落下検
    知装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008005370A (ja) * 2006-06-26 2008-01-10 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 撮像装置および撮像装置を用いた識別装置
JP2015045613A (ja) * 2013-08-29 2015-03-12 株式会社東芝 燃焼度の計測装置及びその計測方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0440578A (ja) * 1990-06-06 1992-02-10 Seiko Epson Corp 移動物体検出方法

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