JP6833635B2 - Digital circuit guarantee system and digital circuit guarantee method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、デジタル信号を取り扱うデジタル回路を保証するデジタル回路保証技術に関する。 An embodiment of the present invention relates to a digital circuit guarantee technique for guaranteeing a digital circuit that handles a digital signal.
従来、原子力プラントなどの安全系には、プログラマブルロジック素子などのマイクロチップでデジタル回路が構成される。このような安全系では、高い信頼性が求められるので、複数のデジタル回路を構成して冗長化されたシステム構成にしている。 Conventionally, in a safety system such as a nuclear power plant, a digital circuit is composed of microchips such as programmable logic elements. In such a safety system, high reliability is required, so a plurality of digital circuits are configured to form a redundant system configuration.
デジタル回路を用いたシステムの信頼性を確保するためには、システムで用いられるデジタル回路で実行される処理内容の全てを把握する必要がある。しかしながら、デジタル回路に用いられるマイクロチップの回路構成およびソフトウェアのソースコードの全てを確認し、かつ様々な条件下で生じる処理内容の全てを把握することは困難である。また、ソフトウェアにバグがある場合には、デジタル回路を冗長化しても対処することができないという課題がある。 In order to ensure the reliability of a system using a digital circuit, it is necessary to grasp all the processing contents executed by the digital circuit used in the system. However, it is difficult to confirm all of the circuit configuration of the microchip used in the digital circuit and the source code of the software, and to grasp all the processing contents that occur under various conditions. Further, when there is a bug in software, there is a problem that it cannot be dealt with even if the digital circuit is made redundant.
本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、デジタル信号を取り扱うデジタル回路を保証することができるデジタル回路保証技術を提供することを目的とする。 An embodiment of the present invention has been made in consideration of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a digital circuit guarantee technique capable of guaranteeing a digital circuit that handles a digital signal.
本発明の実施形態に係るデジタル回路保証システムは、放射性物質の取扱施設の安全系に設けられ、対象物から放たれる放射線を検出したときに連続的に変化する量で表されるアナログ信号を出力する放射線検出器と、前記放射線検出器から出力される前記アナログ信号を取得する信号取得部と、前記信号取得部により取得されたアナログ信号を離散的な量で表されるデジタル信号に変換して出力する第１変換回路と、前記第１変換回路から出力されるデジタル信号に基づいて処理を実行し、その処理結果をデジタル信号で出力するデジタル回路と、前記信号取得部により取得されたアナログ信号に基づいて処理を実行し、その処理結果をアナログ信号で出力するアナログ回路と、前記アナログ回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する第２変換回路と、前記デジタル回路から出力されるデジタル信号と前記第２変換回路から出力されるデジタル信号とを比較する比較部と、前記比較部で比較された結果に基づいて、前記デジタル回路から出力されるデジタル信号が正常であるか否かを判定する信号判定部と、前記信号判定部の判定に基づいて前記デジタル回路の異常を知らせる警報を出力する警報部と、を備え、前記アナログ回路の処理結果で要求される精度が前記デジタル回路の処理結果で要求される精度よりも低くなっている。 The digital circuit guarantee system according to the embodiment of the present invention is provided in a safety system of a facility handling radioactive substances, and outputs an analog signal represented by an amount that continuously changes when radiation emitted from an object is detected. The output radiation detector, the signal acquisition unit that acquires the analog signal output from the radiation detector, and the analog signal acquired by the signal acquisition unit are converted into digital signals represented by discrete quantities. A first conversion circuit that outputs the data, a digital circuit that executes processing based on the digital signal output from the first conversion circuit, and outputs the processing result as a digital signal, and an analog acquired by the signal acquisition unit. From an analog circuit that executes processing based on a signal and outputs the processing result as an analog signal, a second conversion circuit that converts an analog signal output from the analog circuit into a digital signal and outputs it, and the digital circuit. The digital signal output from the digital circuit is normal based on the comparison unit that compares the output digital signal with the digital signal output from the second conversion circuit and the result of comparison by the comparison unit. A signal determination unit that determines whether or not the analog circuit is present, and an alarm unit that outputs an alarm that notifies an abnormality of the digital circuit based on the determination of the signal determination unit are provided , and the accuracy required for the processing result of the analog circuit can be obtained. The accuracy is lower than the accuracy required by the processing result of the digital circuit.
本発明の実施形態により、デジタル信号を取り扱うデジタル回路を保証することができるデジタル回路保証技術が提供される。 An embodiment of the present invention provides a digital circuit guarantee technique capable of guaranteeing a digital circuit that handles a digital signal.
（第１実施形態）
以下、本実施形態を添付図面に基づいて説明する。まず、第１実施形態のデジタル回路保証システムについて図１から図２を用いて説明する。以下、図１の符号１は、デジタル回路保証システムである。このデジタル回路保証システム１は、放射線のモニタリングを行うシステムである。
(First Embodiment)
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. First, the digital circuit guarantee system of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Hereinafter, reference numeral 1 in FIG. 1 is a digital circuit guarantee system. This digital circuit guarantee system 1 is a system for monitoring radiation.
デジタル回路保証システム１は、原子力発電所または核燃料取扱施設などの放射性物質を取り扱う施設に設けられる。このような施設の安全系には、配管または装置などの所定の対象物Ｔから放たれる放射線Ｒを検出するための放射線検出器２が設けられている。そして、この放射線検出器２で検出された線量に基づいて、放射能汚染の監視または作業員の被ばく量の管理を行うようにしている。
The digital circuit guarantee system 1 is provided in a facility that handles radioactive materials, such as a nuclear power plant or a nuclear fuel handling facility. The safety system of such a facility is provided with a
一般に、安全系には、デジタル回路が搭載されたＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの装置が用いられる。デジタル回路を用いることで、小型で精度の高い装置を構成できる。例えば、放射線検出器２から出力される検出情報を含むアナログ信号を、デジタル信号に変換した後にデジタル回路で処理を行うようにしている。このデジタル回路では、ＣＰＵなどが事前に定められた命令セットに従って、論理演算および数値演算を行うようにしている。
Generally, a device such as a PLD (Programmable Logic Device) equipped with a digital circuit is used as a safety system. By using a digital circuit, a small and highly accurate device can be configured. For example, an analog signal including detection information output from the
しかしながら、このようなデジタル回路では、その処理内容の全てを把握しても、実際に使用したときに処理結果が変動する場合がある。特に、デジタル回路で実行されるデジタル処理は、基本的に離散値処理であるため、ソフトウェアまたはハードウェアの欠陥により、或る特定の条件で特異な出力が生じる場合がある。例えば、特定の値で大きく異なる結果を出力してしまう場合がある。また、デジタル回路の開発試験時に生じていない事象が、デジタル回路を現場に設置した後に生じる場合もある。このような、デジタル回路の機能がコーディングミス等の原因によって損なわれることによって、その処理結果を用いる複数の後段処理に対して故障要因になることを共通原因故障（Common Cause Failure）と称する。ソフトウェアに起因する共通原因故障が生じた場合、故障の原因特定が困難である。 However, in such a digital circuit, even if all the processing contents are grasped, the processing result may fluctuate when actually used. In particular, since digital processing executed in a digital circuit is basically discrete value processing, a defect in software or hardware may cause a peculiar output under certain conditions. For example, a specific value may output a significantly different result. In addition, an event that has not occurred during the development test of the digital circuit may occur after the digital circuit is installed in the field. When the function of the digital circuit is impaired due to a cause such as a coding error, it becomes a failure factor for a plurality of subsequent processes using the processing result, which is called a common cause failure. Common cause caused by software When a failure occurs, it is difficult to identify the cause of the failure.
原子力発電所などで放射性物質の監視を行って安全を確保するシステムにデジタル回路を採用する場合には、共通原因故障を引き起こさないことを予め検証する必要がある。ここで、信号の処理が全てのケースにおいて正しく機能することを確認するためには、膨大な検証工数がかかる。また、原子力規制委員会などの規制当局に対する説明性を担保しなければ、システムを設置する許可がされないリスクがある。 When a digital circuit is used in a system that monitors radioactive materials and ensures safety at a nuclear power plant, it is necessary to verify in advance that it will not cause a common cause failure. Here, it takes a huge amount of verification man-hours to confirm that the signal processing functions correctly in all cases. In addition, there is a risk that the installation of the system will not be permitted unless the explanation to the regulatory authorities such as the Nuclear Regulation Authority is ensured.
近年、こうしたデジタル回路を安全系に用いる場合に、規制当局による規制が強化されている。そこで、本実施形態では、デジタル回路の保証の指標となるアナログ回路を並設することで、デジタル回路の保証をするとともに規制当局に対する説明性を担保する。 In recent years, regulations by regulators have been tightened when using such digital circuits for safety systems. Therefore, in the present embodiment, by arranging analog circuits, which are indicators for guaranteeing digital circuits, in parallel, the digital circuits are guaranteed and the explanation to the regulatory authority is ensured.
図１に示すように、デジタル回路保証システム１は、放射線検出器２と、この放射線検出器２から出力されるアナログ信号を取得する信号取得部３と、この信号取得部３により取得されたアナログ信号をデジタル信号に変換して出力するアナログ−デジタル変換回路としての第１変換回路４と、この第１変換回路４から出力されるデジタル信号に基づいて処理を実行し、その処理結果をデジタル信号で出力するデジタル回路５と、デジタル回路５から出力されるデジタル信号の出力先となる信号出力部６とを備える。
As shown in FIG. 1, the digital circuit guarantee system 1 includes a
また、デジタル回路保証システム１は、信号取得部３により取得されたアナログ信号に基づいて処理を実行し、その処理結果をアナログ信号で出力するアナログ回路７と、このアナログ回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して出力するアナログ−デジタル変換回路としての第２変換回路８と、デジタル回路の処理に基づく信号の値とアナログ回路の処理に基づく信号の値とを比較する処理結果比較回路９と、デジタル回路５の異常を知らせる警報を出力する警報部１０と、処理結果比較回路９と警報部１０とを接続する接続スイッチ１１と、アナログ回路７の異常を知らせる通知を出力する通知部１２を備える。
Further, the digital circuit guarantee system 1 executes processing based on the analog signal acquired by the
また、信号取得部３から出力されるアナログ信号は、途中で分岐されて第１変換回路４とアナログ回路７との両方に入力される。つまり、第１変換回路４とアナログ回路７とに、同一のアナログ信号が同時に入力される。さらに、デジタル回路５から出力されるデジタル信号は、途中で分岐されて信号出力部６と処理結果比較回路９との両方に入力される。つまり、信号出力部６と処理結果比較回路９とに、同一のデジタル信号が同時に入力される。また、信号出力部６は、図示しない外部の上位システムと接続されている。この上位システムの管理者が、放射線検出器２で検出された検出値を把握することができる。
Further, the analog signal output from the
本実施形態において、アナログ信号とは、連続的に変化する量で表される信号である。また、デジタル信号とは、離散的な量で表される信号である。なお、デジタル回路５から出力される信号を第１デジタル信号と称し、第２変換回路８から出力される信号を第２デジタル信号と称する。なお、第２変換回路８から出力された第２デジタル信号は、処理結果比較回路９に入力される。
In the present embodiment, the analog signal is a signal represented by a continuously changing quantity. A digital signal is a signal represented by a discrete quantity. The signal output from the digital circuit 5 is referred to as a first digital signal, and the signal output from the second conversion circuit 8 is referred to as a second digital signal. The second digital signal output from the second conversion circuit 8 is input to the processing
また、デジタル回路５とアナログ回路７は、同一の処理を行う。例えば、放射線検出器２で検出した放射線の計数率の計算をしたり、所定の周波数の変換処理をしたりする。また、アナログ回路７の処理結果で要求される精度は、デジタル回路５の処理結果で要求される精度よりも低いものとなっている。このようにすれば、デジタル回路５の処理結果で要求される精度を維持しつつ、アナログ回路７の規模を縮小化してシステム全体のコストダウンを図ることができる。
Further, the digital circuit 5 and the analog circuit 7 perform the same processing. For example, the count rate of radiation detected by the
処理結果比較回路９は、デジタル回路５から出力される第１デジタル信号と第２変換回路８から出力される第２デジタル信号とを比較する比較部１３と、この比較部１３で比較された結果に基づいて、デジタル回路５から出力される第１デジタル信号が正常であるか否かを判定する信号判定部１４と、アナログ回路７が正常に動作しているか否かを判定する回路判定部１５とを備える。
The processing
比較部１３は、デジタル回路５から出力される第１デジタル信号が示す値と、第２変換回路８から出力される第２デジタル信号が示す値とを比較し、その差分を算出する。信号判定部１４は、比較部１３で算出された差分が閾値以上か否かを判定する。なお、この閾値は、予め管理者に任意に設定した判定値である。比較部１３で算出された差分が閾値以上である場合に、デジタル回路５の処理結果が正常になされなかったものとし、処理結果比較回路９が、警報部１０に警報を発する旨を指示する信号を出力する。
The
なお、設定される閾値は、比較される２つの値のずれを示す情報である。また、閾値は、固定的な値でなくても良く、アナログ回路７の処理結果に合わせて変動される値であっても良い。また、第１デジタル信号と第２デジタル信号との差分を比較する態様のみならず、第１デジタル信号が異常と判定される上限値および下限値を設定しても良い。第１デジタル信号が上限値以上である場合に異常と判定し、かつ第１デジタル信号が下限値以下である場合に異常と判定しても良い。さらに、これら上限値および下限値は、アナログ回路７の処理結果に合わせて変動される値であっても良い。また、比較対象とされる第１デジタル信号と第２デジタル信号とが対数である場合には、その対数に合った閾値となるように、この閾値を変動させて用いる。 The set threshold value is information indicating the deviation between the two values to be compared. Further, the threshold value does not have to be a fixed value, and may be a value that fluctuates according to the processing result of the analog circuit 7. Further, not only the mode of comparing the difference between the first digital signal and the second digital signal but also the upper limit value and the lower limit value in which the first digital signal is determined to be abnormal may be set. If the first digital signal is at least the upper limit value, it may be determined as abnormal, and if the first digital signal is at least the lower limit value, it may be determined as abnormal. Further, these upper limit values and lower limit values may be values that are changed according to the processing result of the analog circuit 7. When the first digital signal and the second digital signal to be compared are logarithmic, this threshold value is varied and used so that the threshold value matches the logarithm.
回路判定部１５は、アナログ回路７の異常（故障）を判定する。例えば、アナログ回路７の処理に基づいて、第２変換回路８から出力される第２デジタル信号の値が、非常に高い値または非常に低い値であるときに故障と判定する。また、短絡またはヒューズが飛んだことに起因して、第２デジタル信号が出力されないことも故障と判定する要素となる。このようにすれば、デジタル回路５の保証の指標となるアナログ回路７を保証することができるので、システムの信頼性を向上させることができる。
The
警報部１０は、処理結果比較回路９から指示信号が入力されたこと、つまり、信号判定部１４の判定に基づいて、デジタル回路５の異常を知らせる警報を出力する。この警報に基づいて、管理者は、デジタル回路５に異常があることを把握することができる。なお、この警報は、信号出力部６に接続された上位システムに向けて出力されても良い。そして、上位システムは、警報が出力されたときに信号出力部６を介して取得したデジタル信号に基づく値を無効としても良い。
The
通知部１２は、処理結果比較回路９から指示信号が入力されたこと、つまり、回路判定部１５の判定に基づいて、アナログ回路７の異常を知らせる通知を出力する。この通知に基づいて、管理者は、アナログ回路７に異常があることを把握することができる。なお、この通知は、信号出力部６に接続された上位システムに向けて出力されても良い。そして、上位システムは、通知が出力されたときに信号出力部６を介して取得したデジタル信号に基づく値を無効としても良い。
The
接続スイッチ１１（バイパススイッチ）は、管理者が手動で操作可能なスイッチである。接続スイッチ１１を管理者がＯＮにすることで、アナログ回路７が正常であるときに、処理結果比較回路９と警報部１０とを接続状態にすることができる。この接続状態のときに、処理結果比較回路９における判定に基づいて、警報部１０が所定の警報を出力する。
The connection switch 11 (bypass switch) is a switch that can be manually operated by the administrator. When the administrator turns on the
また、アナログ回路７が異常であるときに、接続スイッチ１１を管理者がＯＦＦにすることで、処理結果比較回路９と警報部１０とを非接続状態にする。この非接続状態にすることで、警報部１０から警報が出力されないようにできる。
Further, when the analog circuit 7 is abnormal, the administrator turns off the
このようにすれば、アナログ回路７に異常があり、信号判定部１４が誤判定をしてしまう場合に警報を出力しないようにできる。なお、接続スイッチ１１は、管理者が手動で接続状態を変更できるもののみならず、回路判定部１５による判定に基づいて、接続状態を変更するものであっても良い。
By doing so, it is possible to prevent the
このデジタル回路保証システム１を放射性物質の取扱施設の安全系に用いることで、原子力プラントのような高い信頼性を有する安全系の保証を行うことができる。 By using this digital circuit guarantee system 1 as a safety system of a facility handling radioactive materials, it is possible to guarantee a highly reliable safety system such as a nuclear power plant.
なお、アナログ回路７の精度は、デジタル回路５の処理結果と比較できる程度のものであれば良い。つまり、アナログ回路７は、デジタル回路５を保証するための最低限の性能を有する設計であれば良い。このようにすれば、デジタル回路保証システム１のハードウェアの制約を緩和させることができる。 The accuracy of the analog circuit 7 may be such that it can be compared with the processing result of the digital circuit 5. That is, the analog circuit 7 may be designed to have the minimum performance for guaranteeing the digital circuit 5. In this way, the hardware limitation of the digital circuit guarantee system 1 can be relaxed.
次に、デジタル回路保証システム１が実行するデジタル回路保証方法について図２のフローチャートを用いて説明する。なお、図１に示すブロック図を適宜参照する。以下のフローチャートの各ステップの説明にて、例えば「ステップＳ１１」と記載する箇所を「Ｓ１１」と略記する。 Next, the digital circuit guarantee method executed by the digital circuit guarantee system 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. The block diagram shown in FIG. 1 will be referred to as appropriate. In the description of each step in the following flowchart, for example, the part described as "step S11" is abbreviated as "S11".
図２に示すように、まず、信号取得部３は、放射線検出器２が放射線を検出したときに出力するアナログ信号を取得する（Ｓ１１）。この信号取得部３が取得したアナログ信号は、第１変換回路４とアナログ回路７との両方に入力される。
As shown in FIG. 2, first, the
次に、第１変換回路４は、信号取得部３から入力されたアナログ信号を第１デジタル信号に変換する（Ｓ１２）。そして、第１変換回路４は、変換された第１デジタル信号をデジタル回路５に出力する。次に、デジタル回路５は、第１変換回路４から出力された第１デジタル信号に基づいてデジタル処理を実行する（Ｓ１３）。そして、デジタル回路５は、処理後の第１デジタル信号を処理結果比較回路９に出力する。なお、この第１デジタル信号は、途中で分岐されて信号出力部６に向けて出力される（Ｓ１４）。
Next, the
また、アナログ回路７は、信号取得部３から入力されたアナログ信号に基づいてアナログ処理を実行する（Ｓ１５）。そして、アナログ回路７は、処理後のアナログ信号を第２変換回路８に出力する。次に、第２変換回路８は、アナログ回路７から入力されたアナログ信号を第２デジタル信号に変換する（Ｓ１６）。そして、第２変換回路８は、変換された第２デジタル信号を処理結果比較回路９に出力する。
Further, the analog circuit 7 executes analog processing based on the analog signal input from the signal acquisition unit 3 (S15). Then, the analog circuit 7 outputs the processed analog signal to the second conversion circuit 8. Next, the second conversion circuit 8 converts the analog signal input from the analog circuit 7 into a second digital signal (S16). Then, the second conversion circuit 8 outputs the converted second digital signal to the processing
次に、処理結果比較回路９の回路判定部１５は、アナログ回路７が正常に動作しているか否かを判定する（Ｓ１７）。ここで、アナログ回路７が正常に動作している場合（Ｓ１７がＹＥＳ）は、Ｓ１９に進む。一方、アナログ回路７が正常に動作していない場合（Ｓ１７がＮＯ）は、処理結果比較回路９が通知部１２に指示信号を出力し、この通知部１２がアナログ回路７の異常を知らせる回路異常通知を出力する（Ｓ１８）。その後にＳ１９に進む。
Next, the
Ｓ１９にて処理結果比較回路９の比較部１３は、デジタル回路５から入力された第１デジタル信号が示す値と、第２変換回路８から入力された第２デジタル信号が示す値とを比較し、その差分を算出する。
In S19, the
次に、処理結果比較回路９の信号判定部１４は、比較部１３で比較された値の差分が閾値以上か否かを判定する（Ｓ２０）。ここで、比較された値の差分が閾値未満である場合（Ｓ２０がＮＯ）は、処理を終了する。一方、比較された値の差分が閾値以上である場合（Ｓ２０がＹＥＳ）は、処理結果比較回路９が警報部１０に指示信号を出力し、この警報部１０が第１デジタル信号に異常があることを示す信号異常警報を出力し（Ｓ２１）、処理を終了する。
Next, the
なお、接続スイッチ１１がＯＮであり、処理結果比較回路９と警報部１０とが接続状態である場合は、処理結果比較回路９が警報部１０に指示信号を出力したときに、警報部１０から警報が出力される。一方、接続スイッチ１１がＯＦＦであり、処理結果比較回路９と警報部１０とが非接続状態である場合は、処理結果比較回路９が警報部１０に指示信号を出力したとしても、警報部１０から警報が出力されない。
When the
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のデジタル回路保証システム１Ａについて図３から図５を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the digital circuit guarantee system 1A of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 5. The same components as those shown in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図３に示すように、第２実施形態のデジタル回路保証システム１Ａは、前述した第１実施形態の構成に加えて、デジタル回路５の動作およびアナログ回路７の動作に基づいて、信号出力部６に出力される信号を選択する信号選択回路１６と、信号出力部６に出力される信号を信号選択回路１６が選択した信号に切り換える出力切換部１７とを備える。
As shown in FIG. 3, the digital circuit guarantee system 1A of the second embodiment has a
なお、第２実施形態では、デジタル回路５またはアナログ回路７が正常に動作しているか否かを判定する回路判定部１５Ａが信号選択回路１６に設けられる。さらに、デジタル回路５またはアナログ回路７の異常を知らせる通知を出力する通知部１２Ａが信号選択回路１６に接続される。
In the second embodiment, the
デジタル回路５から出力される第１デジタル信号は、途中で分岐されて出力切換部１７と処理結果比較回路９との両方に入力される。さらに、第２変換回路８から出力される第２デジタル信号は、途中で分岐されて出力切換部１７と処理結果比較回路９との両方に入力される。出力切換部１７は、第１デジタル信号または第２デジタル信号のいずれか一方を信号出力部６に向けて出力する。この出力切換部１７が出力する信号は、信号選択回路１６により選択される。
The first digital signal output from the digital circuit 5 is branched in the middle and input to both the
信号選択回路１６は、デジタル回路５から動作状態を示す信号が入力されるとともに、アナログ回路７から動作状態を示す信号が入力される。さらに、処理結果比較回路９が警報部１０に出力する指示信号が、途中で分岐されて信号選択回路１６に入力される。信号選択回路１６の回路判定部１５Ａは、これら入力される信号に基づいて、デジタル回路５またはアナログ回路７が正常に動作しているか否かを判定することができる。
In the
信号選択回路１６は、デジタル回路５が正常に動作している場合に、信号出力部６に出力される信号を、デジタル回路５から出力される第１デジタル信号とする。一方、デジタル回路５が正常に動作しておらず、かつアナログ回路７が正常に動作している場合に、信号出力部６に出力される信号を、第２変換回路８から出力される第２デジタル信号とする。なお、デジタル回路５とアナログ回路７の両方が正常に動作している場合は、デジタル回路５から出力される第１デジタル信号を優先する。この信号選択回路１６が選択した信号に基づいて、出力切換部１７が信号出力部６に向けて出力する信号が適宜切り換えられる。
The
このようにすれば、デジタル回路５の動作およびアナログ回路７の動作に応じて、適切な信号が信号出力部６に出力されるように切り換えられるので、システムの稼働を継続させることができる。なお、信号選択回路１６は、デジタル回路５およびアナログ回路７から入力される信号に基づいて、信号出力部６に出力される信号を選択しても良いし、信号判定部１４の判定に基づいて、信号出力部６に出力される信号を選択しても良い。
In this way, an appropriate signal is switched so as to be output to the
出力切換部１７は、デジタル回路５の動作が異常であるときに、信号出力部６に出力される信号を第２変換回路８から出力される第２デジタル信号に切り換え、その後にデジタル回路５の動作が正常になったときに、信号出力部６に出力される信号をデジタル回路５から出力される第１デジタル信号に切り換える。このようにすれば、アナログ回路７の処理に基づく信号が信号出力部６に出力されるように切り換えられた後に、デジタル回路５が正常に戻った場合に、このデジタル回路５の処理に基づく信号が信号出力部６に出力される状態に戻すことができる。
When the operation of the digital circuit 5 is abnormal, the
なお、出力切換部１７は、管理者が手動で切り換えられるものであっても良い。例えば、警報部１０の警報または通知部１２Ａの通知に基づいて、管理者がデジタル回路５またはアナログ回路７の動作の異常を認識して出力切換部１７の操作を行っても良い。このようにすれば、デジタル回路５に異常がある場合であっても、アナログ回路７の処理に基づく第２デジタル信号が信号出力部６に出力されるように切り換えられるので、システムの稼働を継続させることができる。
The
次に、デジタル回路保証システム１Ａが実行するデジタル回路保証方法について図４から図５のフローチャートを用いて説明する。 Next, the digital circuit guarantee method executed by the digital circuit guarantee system 1A will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 4 to 5.
図４に示すように、まず、信号取得部３は、放射線検出器２が放射線を検出したときに出力するアナログ信号を取得する（Ｓ３１）。この信号取得部３が取得したアナログ信号は、第１変換回路４とアナログ回路７との両方に入力される。
As shown in FIG. 4, first, the
次に、第１変換回路４は、信号取得部３から入力されたアナログ信号を第１デジタル信号に変換する（Ｓ３２）。そして、第１変換回路４は、変換された第１デジタル信号をデジタル回路５に出力する。次に、デジタル回路５は、第１変換回路４から出力された第１デジタル信号に基づいてデジタル処理を実行する（Ｓ３３）。そして、デジタル回路５は、処理後の第１デジタル信号を処理結果比較回路９に出力する。なお、この第１デジタル信号は、途中で分岐されて出力切換部１７に向けて出力される。さらに、デジタル回路５が正常に動作しているか否かを示す信号が、信号選択回路１６に入力される。
Next, the
また、アナログ回路７は、信号取得部３から入力されたアナログ信号に基づいてアナログ処理を実行する（Ｓ３４）。そして、アナログ回路７は、処理後のアナログ信号を第２変換回路８に出力する。次に、第２変換回路８は、アナログ回路７から入力されたアナログ信号を第２デジタル信号に変換する（Ｓ３５）。そして、第２変換回路８は、変換された第２デジタル信号を処理結果比較回路９に出力する。なお、この第２デジタル信号は、途中で分岐されて出力切換部１７に向けて出力される。さらに、アナログ回路７が正常に動作しているか否かを示す信号が、信号選択回路１６に入力される。
Further, the analog circuit 7 executes analog processing based on the analog signal input from the signal acquisition unit 3 (S34). Then, the analog circuit 7 outputs the processed analog signal to the second conversion circuit 8. Next, the second conversion circuit 8 converts the analog signal input from the analog circuit 7 into a second digital signal (S35). Then, the second conversion circuit 8 outputs the converted second digital signal to the processing
次に、信号選択回路１６の回路判定部１５Ａは、アナログ回路７が正常に動作中であるか否かを判定する（Ｓ３６）。この判定は、アナログ回路７から入力される動作状態を示す信号、つまり、機械的な故障（タイマーエラーまたは電圧異常など)の判定である。ここで、アナログ回路７が正常に動作中でない場合（Ｓ３６がＮＯ）は、信号選択回路１６が通知部１２Ａに指示信号を出力し、この通知部１２Ａがアナログ回路７の異常を知らせる回路異常通知を出力する（Ｓ３７）。そして、後述のＳ４３に進む。一方、アナログ回路７が正常に動作中である場合（Ｓ３６がＹＥＳ）は、Ｓ３８に進む。
Next, the
Ｓ３８にて処理結果比較回路９の比較部１３は、デジタル回路５から入力された第１デジタル信号が示す値と、第２変換回路８から入力された第２デジタル信号が示す値とを比較し、その差分を算出する。
In S38, the
次に、処理結果比較回路９の信号判定部１４は、比較部１３で比較された値の差分が閾値以上か否かを判定する（Ｓ３９）。ここで、比較された値の差分が閾値未満である場合（Ｓ３９がＮＯ）は、後述のＳ４３に進む。一方、比較された値の差分が閾値以上である場合（Ｓ３９がＹＥＳ）は、処理結果比較回路９が警報部１０に指示信号を出力し、この警報部１０が第１デジタル信号に異常があることを示す信号異常警報を出力する（Ｓ４０）。
Next, the
次に、信号選択回路１６は、信号出力部６に出力される信号を、第２変換回路８から出力される第２デジタル信号とする。つまり、出力切換部１７を介して信号出力部６に第２変換回路８を接続する（Ｓ４１）。そして、信号出力部６に第２デジタル信号を出力し（Ｓ４２）、処理を終了する。
Next, the
なお、接続スイッチ１１がＯＮであり、処理結果比較回路９と警報部１０とが接続状態である場合は、処理結果比較回路９が警報部１０に指示信号を出力したときに、警報部１０から警報が出力される。一方、接続スイッチ１１がＯＦＦであり、処理結果比較回路９と警報部１０とが非接続状態である場合は、処理結果比較回路９が警報部１０に指示信号を出力したとしても、警報部１０から警報が出力されない。
When the
図５に示すように、Ｓ４３にて信号選択回路１６の回路判定部１５Ａは、デジタル回路５が正常に動作中であるか否かを判定する。この判定は、デジタル回路５から入力される動作状態を示す信号、つまり、機械的な故障（タイマーエラーまたは電圧異常など)の判定である。ここで、デジタル回路５が正常に動作中でない場合（Ｓ４３がＮＯ）は、通知部１２Ａが信号出力部６からデジタル信号を出力することが不可能な旨を示すシステム故障通知を出力し（Ｓ４６）、処理を終了する。
As shown in FIG. 5, in S43, the
一方、デジタル回路５が正常に動作中である場合（Ｓ４３がＹＥＳ）は、信号出力部６に出力される信号を、デジタル回路５から出力される第１デジタル信号とする。つまり、出力切換部１７を介して信号出力部６にデジタル回路５を接続する（Ｓ４４）。そして、信号出力部６に第１デジタル信号を出力し（Ｓ４５）、処理を終了する。
On the other hand, when the digital circuit 5 is operating normally (YES in S43), the signal output to the
また、前述のＳ３９の判定において、比較された値の差分が閾値以上である場合（Ｓ３９がＹＥＳ）に、デジタル回路５が故障していると擬制して、信号選択回路１６が通知部１２Ａに指示信号を出力し、この通知部１２Ａがアナログ回路７の異常を知らせる回路異常通知を出力するようにしても良い。
Further, in the above-mentioned determination of S39, when the difference between the compared values is equal to or greater than the threshold value (S39 is YES), the
（第３実施形態）
次に、第３実施形態のデジタル回路保証システム１Ｂについて図６から図８を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
(Third Embodiment)
Next, the digital
図６に示すように、第３実施形態のデジタル回路保証システム１Ｂでは、第１アナログ回路７Ａと、第２アナログ回路７Ｂと、第３アナログ回路７Ｃとの３つのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃが設けられている。信号取得部３から出力されるアナログ信号は、途中で分岐されて、それぞれのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃに入力される。
As shown in FIG. 6, in the digital
さらに、これら３つのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃに対応して３つの第２変換回路８Ａ，８Ｂ，８Ｃが設けられている。これら３つの第２変換回路８Ａ，８Ｂ，８Ｃで変換された第２デジタル信号は、処理結果比較回路９に入力される。
Further, three
第３実施形態の処理結果比較回路９の回路判定部１５は、第１アナログ回路７Ａの処理に基づく第２デジタル信号と、第２アナログ回路７Ｂの処理に基づく第２デジタル信号と、第３アナログ回路７Ｃの処理に基づく第２デジタル信号とをそれぞれ比較することで、３つのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃに異常があるか否かを判定する。
The
処理結果比較回路９の回路判定部１５は、それぞれのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃの処理に基づく第２デジタル信号同士を比較する。そして、３つの第２デジタル信号の全てが同一の値を示す場合は、３つのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃが正常に動作していると推定される。このときに、処理結果比較回路９の比較部１３は、この同一の値と、デジタル回路５の処理に基づく第１デジタル信号の値とを比較する。
The
一方、３つの第２デジタル信号のうちの２つが同一の値を示す場合は、その２つの第２デジタル信号に対応するアナログ回路７Ａ，７Ｂが正常に動作しており、残りの１つの第２デジタル信号に対応するアナログ回路７Ｃが異常であると推定される。このときに、処理結果比較回路９の比較部１３は、同一と判定された値と、デジタル回路５の処理に基づく第１デジタル信号の値とを比較する。
On the other hand, when two of the three second digital signals show the same value, the
なお、３つの第２デジタル信号の全てが異なる値を示す場合に、処理結果比較回路９の比較部１３は、デジタル回路５の処理に基づく第１デジタル信号の値と、アナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃの処理に基づく第２デジタル信号の値との比較を行わないようにする。
When all three second digital signals show different values, the
次に、デジタル回路保証システム１Ｂが実行するデジタル回路保証方法について図７から図８のフローチャートを用いて説明する。
Next, the digital circuit guarantee method executed by the digital
図７に示すように、まず、信号取得部３は、放射線検出器２が放射線を検出したときに出力するアナログ信号を取得する（Ｓ５１）。この信号取得部３が取得したアナログ信号は、第１変換回路４と３つのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃとに入力される。
As shown in FIG. 7, first, the
次に、第１変換回路４は、信号取得部３から入力されたアナログ信号を第１デジタル信号に変換する（Ｓ５２）。そして、第１変換回路４は、変換された第１デジタル信号をデジタル回路５に出力する。次に、デジタル回路５は、第１変換回路４から出力された第１デジタル信号に基づいてデジタル処理を実行する（Ｓ５３）。そして、デジタル回路５は、処理後の第１デジタル信号を処理結果比較回路９に出力する。なお、この第１デジタル信号は、途中で分岐されて信号出力部６に向けて出力される（Ｓ５４）。
Next, the
また、３つのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、信号取得部３から入力されたアナログ信号に基づいてアナログ処理を実行する（Ｓ５５）。そして、３つのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃは、処理後のアナログ信号を、それぞれに対応する第２変換回路８Ａ，８Ｂ，８Ｃに出力する。次に、３つの第２変換回路８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、アナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃから入力されたアナログ信号を第２デジタル信号に変換する（Ｓ５６）。そして、３つの第２変換回路８Ａ，８Ｂ，８Ｃは、変換された第２デジタル信号を処理結果比較回路９に出力する。
Further, the three
図８に示すように、処理結果比較回路９の回路判定部１５は、３つの第２変換回路８Ａ，８Ｂ，８Ｃから入力された第２デジタル信号であって、３つのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃの処理に基づく第２デジタル信号の値の全てが同一の値を示すか否かを判定する（Ｓ５７）。ここで、３つの第２デジタル信号の値の全てが同一の値を示す場合（Ｓ５７がＹＥＳ）は、第２デジタル信号の値を比較対象用にセットし（Ｓ５８）、後述のＳ６２に進む。一方、３つの第２デジタル信号の値の全てが同一の値を示さない場合（Ｓ５７がＮＯ）は、Ｓ５９に進む。
As shown in FIG. 8, the
Ｓ５９にて処理結果比較回路９の回路判定部１５は、３つのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃの処理に基づく第２デジタル信号の値のうちの２つが同一の値を示すか否かを判定する。ここで、３つの第２デジタル信号の値のうちの２つが同一の値を示す場合（Ｓ５９がＹＥＳ）は、この同一と判定された値を比較対象用にセットし（Ｓ６０）、後述のＳ６２に進む。一方、３つの第２デジタル信号の値のうちの２つが同一の値を示さない場合（Ｓ５９がＮＯ）は、処理結果比較回路９が通知部１２に指示信号を出力し、この通知部１２がアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃの異常を知らせる回路異常通知を出力する（Ｓ６１）。その後にＳ６２に進む。
In S59, the
Ｓ６２にて処理結果比較回路９の比較部１３は、デジタル回路５から入力された第１デジタル信号が示す値と、前述の比較対象用にセットされた値とを比較し、その差分を算出する。
In S62, the
次に、処理結果比較回路９の信号判定部１４は、比較部１３で比較された値の差分が閾値以上か否かを判定する（Ｓ６３）。ここで、比較された値の差分が閾値未満である場合（Ｓ６３がＮＯ）は、処理を終了する。一方、比較された値の差分が閾値以上である場合（Ｓ６３がＹＥＳ）は、処理結果比較回路９が警報部１０に指示信号を出力し、この警報部１０が第１デジタル信号に異常があることを示す信号異常警報を出力し（Ｓ６４）、処理を終了する。
Next, the
なお、接続スイッチ１１がＯＮであり、処理結果比較回路９と警報部１０とが接続状態である場合は、処理結果比較回路９が警報部１０に指示信号を出力したときに、警報部１０から警報が出力される。一方、接続スイッチ１１がＯＦＦであり、処理結果比較回路９と警報部１０とが非接続状態である場合は、処理結果比較回路９が警報部１０に指示信号を出力したとしても、警報部１０から警報が出力されない。
When the
（第４実施形態）
次に、第４実施形態のデジタル回路保証システム１Ｃについて図９を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。
(Fourth Embodiment)
Next, the digital circuit guarantee system 1C of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. The same components as those shown in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
図９に示すように、第４実施形態のデジタル回路保証システム１Ｃでは、アナログ回路７に対して校正信号を入力する校正信号入力部１８と、この校正信号の入力に基づいてアナログ回路７で処理されて第２変換回路８から出力される第２デジタル信号が異常な値であるか否かを判定する異常判定部１９と、アナログ回路７に入力される信号の入力元を切り替える入力切替部２０と、第２変換回路８の出力先を切り替える出力切替部２１とを備える。
As shown in FIG. 9, in the digital circuit guarantee system 1C of the fourth embodiment, the calibration
校正信号入力部１８は、アナログ回路７に対して一定の電流または一定の周波数のパルス信号を入力する。そして、アナログ回路７の処理結果に基づく第２デジタル信号が、異常判定部１９に入力される。この異常判定部１９は、アナログ回路７が故障したか否かの判定を行う。
The calibration
なお、アナログ回路７の校正を開始するときには、入力切替部２０が、アナログ回路７に信号を入力する入力元を、信号取得部３から校正信号入力部１８に切り替える。また、出力切替部２１は、第２変換回路８の出力先を、処理結果比較回路９から異常判定部１９に切り替える。つまり、アナログ回路７の校正中に、処理結果比較回路９にて第１デジタル信号が正常であるか否の比較処理を行わないようにしている。
When starting the calibration of the analog circuit 7, the
また、アナログ回路７の校正を終了するときには、入力切替部２０が、アナログ回路７に信号を入力する入力元を、校正信号入力部１８から信号取得部３に切り替える。また、出力切替部２１は、第２変換回路８の出力先を、異常判定部１９から処理結果比較回路９に切り替える。
When the calibration of the analog circuit 7 is completed, the
アナログ回路７が正常に動作している場合には、同一のアナログ信号が入力されると、同一の処理を行い、同一のアナログ信号が出力される。そこで、例えば、校正信号入力部１８から１ｍＡのような電流（校正信号）を入力する。そして、この電流の入力に基づいてアナログ回路７から出力され、かつ第２変換回路８で変換された第２デジタル信号の値が、予め期待された値を示しているか否かを、異常判定部１９で判定する。この異常判定部１９で判定された結果、期待された値から逸脱する場合は、その判定結果が回路判定部１５に出力される。そして、回路判定部１５は、アナログ回路７が異常であると判定する。
When the analog circuit 7 is operating normally, when the same analog signal is input, the same processing is performed and the same analog signal is output. Therefore, for example, a current (calibration signal) such as 1 mA is input from the calibration
なお、基本的には、信号取得部３とアナログ回路７とが常時接続されており、所定のタイミングでアナログ回路７の校正が実施される。例えば、管理者の手動操作により任意のタイミングでアナログ回路７の校正を実施しても良い。また、システムの運転中に定期的に自動で、アナログ回路７の校正を行うようにしても良い。
Basically, the
本実施形態に係るデジタル回路保証システムを第１実施形態から第４実施形態に基づいて説明したが、いずれか１の実施形態において適用された構成を他の実施形態に適用しても良いし、各実施形態において適用された構成を組み合わせても良い。例えば、第３実施形態の３つのアナログ回路７Ａ，７Ｂ，７Ｃを設ける構成を、第２実施形態に適用しても良い。
Although the digital circuit guarantee system according to the present embodiment has been described based on the first to fourth embodiments, the configuration applied in any one embodiment may be applied to other embodiments. The configurations applied in each embodiment may be combined. For example, a configuration in which the three
なお、本実施形態の所定の値（比較された値の差分）と判定値(閾値)との判定は、「判定値以上か否か」の判定でも良いし、「判定値を超えているか否か」の判定でも良いし、「判定値以下か否か」の判定でも良いし、「判定値未満か否か」の判定でも良い。また、判定値に幅を持たせても良く、一定の範囲に収まる数値を判定値としても良い。 The determination between the predetermined value (difference between the compared values) and the determination value (threshold value) in the present embodiment may be a determination of "whether or not it is equal to or greater than the determination value" or "whether or not it exceeds the determination value". It may be a judgment of "whether or not it is less than the judgment value", or it may be a judgment of "whether or not it is less than the judgment value". Further, the determination value may have a range, and a numerical value within a certain range may be used as the determination value.
なお、本実施形態のフローチャートにおいて、必ずしも各ステップの前後関係が固定されるものでなく、一部のステップの前後関係が入れ替わっても良い。また、一部のステップが他のステップと並列に実行されても良いし、全てのステップが直列に実行されても良い。 In the flowchart of the present embodiment, the context of each step is not necessarily fixed, and the context of some steps may be interchanged. In addition, some steps may be executed in parallel with other steps, or all steps may be executed in series.
なお、本実施形態では、放射性物質の取扱施設の安全系に適用することを例示しているが、火力発電所、水力発電所、その他のプラントに本実施形態を適用しても良い。また、原子力規制委員会などの規制当局による認証（審査）を必要とするシステムの他にも、高い信頼性を必要とするシステムにも本実施形態を適用しても良い。本実施形態を適用することで、規制当局による認証に係る手間を大幅に低減させることができる。 Although the present embodiment exemplifies the application to the safety system of a facility handling radioactive substances, the present embodiment may be applied to a thermal power plant, a hydroelectric power plant, or other plants. Further, the present embodiment may be applied to a system that requires high reliability in addition to a system that requires certification (examination) by a regulatory authority such as the Nuclear Regulation Authority. By applying this embodiment, it is possible to significantly reduce the time and effort required for certification by the regulatory authority.
なお、本実施形態では、信号取得部３が放射線検出器２から出力された信号を取得するようにしているが、その他の検出器または装置から出力される信号を取得するものであっても良い。例えば、信号取得部３が取得する信号は、音響機器から出力される音響信号であっても良いし、画像処理装置から出力される画像信号であっても良いし、電波受信機から出力される電波信号であっても良い。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、処理結果比較回路９が、デジタル回路５から出力される第１デジタル信号と第２変換回路８から出力される第２デジタル信号とを比較するようにしているが、処理結果比較回路９がアナログ信号を用いた比較を行っても良い。例えば、第２変換回路８を省略するとともに、デジタル回路５の出力側にデジタル−アナログ変換回路を設ける。そして、デジタル回路５から出力される第１デジタル信号がデジタル−アナログ変換回路によりアナログ信号に変換される。処理結果比較回路９は、デジタル−アナログ変換回路から出力される第１アナログ信号と、アナログ回路７から出力される第２アナログ信号とを比較する。
In the present embodiment, the processing
以上説明した実施形態によれば、デジタル回路から出力されるデジタル信号と第２変換回路から出力されるデジタル信号とを比較する比較部を備えることにより、デジタル信号を取り扱うデジタル回路を保証することができる。 According to the embodiment described above, it is possible to guarantee a digital circuit that handles a digital signal by providing a comparison unit that compares the digital signal output from the digital circuit with the digital signal output from the second conversion circuit. it can.
また、事前の検証が困難で透明性の低いデジタル回路５を、透明性の高いアナログ回路７を用いて監視することができるので、デジタル回路５に共通原因故障が生じた場合であっても、その検知が可能になる。また、原子力発電所などにおいて、Ｉ＆Ｃシステムの新設または更新時のライセンス取得のための規制当局に対する説明性を向上させることができる。 Further, since the digital circuit 5 having low transparency, which is difficult to verify in advance, can be monitored by using the analog circuit 7 having high transparency, even if a common cause failure occurs in the digital circuit 5, even if a failure occurs in the digital circuit 5. The detection becomes possible. In addition, in nuclear power plants and the like, it is possible to improve the explanation to the regulatory authority for obtaining a license when installing or renewing an I & C system.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.
１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ）…デジタル回路保証システム、２…放射線検出器、３…信号取得部、４…第１変換回路、５…デジタル回路、６…信号出力部、７（７Ａ，７Ｂ，７Ｃ）…アナログ回路、８（８Ａ，８Ｂ，８Ｃ）…第２変換回路、９…処理結果比較回路、１０…警報部、１１…接続スイッチ、１２（１２Ａ）…通知部、１３…比較部、１４…信号判定部、１５（１５Ａ）…回路判定部、１６…信号選択回路、１７…出力切換部、１８…校正信号入力部、１９…異常判定部、２０…入力切替部、２１…出力切替部、Ｒ…放射線、Ｔ…対象物。 1 (1A, 1B, 1C) ... Digital circuit guarantee system, 2 ... Radiation detector, 3 ... Signal acquisition unit, 4 ... First conversion circuit, 5 ... Digital circuit, 6 ... Signal output unit, 7 (7A, 7B, 7C) ... analog circuit, 8 (8A, 8B, 8C) ... second conversion circuit, 9 ... processing result comparison circuit, 10 ... alarm unit, 11 ... connection switch, 12 (12A) ... notification unit, 13 ... comparison unit, 14 ... Signal determination unit, 15 (15A) ... Circuit judgment unit, 16 ... Signal selection circuit, 17 ... Output switching unit, 18 ... Calibration signal input unit, 19 ... Abnormality determination unit, 20 ... Input switching unit, 21 ... Output switching Department, R ... Radiation, T ... Object.
Claims (7)
前記放射線検出器から出力される前記アナログ信号を取得する信号取得部と、
前記信号取得部により取得されたアナログ信号を離散的な量で表されるデジタル信号に変換して出力する第１変換回路と、
前記第１変換回路から出力されるデジタル信号に基づいて処理を実行し、その処理結果をデジタル信号で出力するデジタル回路と、
前記信号取得部により取得されたアナログ信号に基づいて処理を実行し、その処理結果をアナログ信号で出力するアナログ回路と、
前記アナログ回路から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換して出力する第２変換回路と、
前記デジタル回路から出力されるデジタル信号と前記第２変換回路から出力されるデジタル信号とを比較する比較部と、
前記比較部で比較された結果に基づいて、前記デジタル回路から出力されるデジタル信号が正常であるか否かを判定する信号判定部と、
前記信号判定部の判定に基づいて前記デジタル回路の異常を知らせる警報を出力する警報部と、
を備え、
前記アナログ回路の処理結果で要求される精度が前記デジタル回路の処理結果で要求される精度よりも低くなっている、
デジタル回路保証システム。 A radiation detector that is installed in the safety system of a facility that handles radioactive substances and outputs an analog signal that is represented by an amount that changes continuously when radiation emitted from an object is detected.
A signal acquisition unit that acquires the analog signal output from the radiation detector, and
A first conversion circuit that converts an analog signal acquired by the signal acquisition unit into a digital signal represented by a discrete quantity and outputs it.
A digital circuit that executes processing based on the digital signal output from the first conversion circuit and outputs the processing result as a digital signal.
An analog circuit that executes processing based on the analog signal acquired by the signal acquisition unit and outputs the processing result as an analog signal.
A second conversion circuit that converts an analog signal output from the analog circuit into a digital signal and outputs it.
A comparison unit that compares the digital signal output from the digital circuit with the digital signal output from the second conversion circuit.
A signal determination unit that determines whether or not the digital signal output from the digital circuit is normal based on the results of comparison by the comparison unit.
An alarm unit that outputs an alarm notifying an abnormality of the digital circuit based on the determination of the signal determination unit, and
Equipped with a,
The accuracy required for the processing result of the analog circuit is lower than the accuracy required for the processing result of the digital circuit.
Digital circuit guarantee system.
前記デジタル回路に異常があるときに、前記信号出力部に出力される信号を前記第２変換回路から出力されるデジタル信号に切り換える出力切換部と、
を備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のデジタル回路保証システム。 A signal output unit that is an output destination of the digital signal output from the digital circuit,
An output switching unit that switches the signal output to the signal output unit to the digital signal output from the second conversion circuit when there is an abnormality in the digital circuit.
The digital circuit guarantee system according to any one of claims 1 to 3.
前記デジタル回路の動作および前記アナログ回路の動作に基づいて、前記信号出力部に出力される信号を選択する信号選択回路と、
前記信号出力部に出力される信号を前記信号選択回路が選択した信号に切り換える出力切換部と、
を備える請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のデジタル回路保証システム。 A signal output unit that is an output destination of the digital signal output from the digital circuit,
A signal selection circuit that selects a signal to be output to the signal output unit based on the operation of the digital circuit and the operation of the analog circuit, and
An output switching unit that switches the signal output to the signal output unit to the signal selected by the signal selection circuit, and
The digital circuit guarantee system according to any one of claims 1 to 4.
前記放射線検出器から出力される前記アナログ信号を信号取得部が取得するステップと、
前記信号取得部により取得されたアナログ信号を第１変換回路が離散的な量で表されるデジタル信号に変換して出力するステップと、
前記第１変換回路から出力されるデジタル信号に基づいてデジタル回路が処理を実行し、その処理結果をデジタル信号で出力するステップと、
前記信号取得部により取得されたアナログ信号に基づいてアナログ回路が処理を実行し、その処理結果をアナログ信号で出力するステップと、
前記アナログ回路から出力されるアナログ信号を第２変換回路がデジタル信号に変換して出力するステップと、
前記デジタル回路から出力されるデジタル信号と前記第２変換回路から出力されるデジタル信号とを比較部が比較するステップと、
前記比較部で比較された結果に基づいて、前記デジタル回路から出力されるデジタル信号が正常であるか否かを信号判定部が判定するステップと、
前記信号判定部の判定に基づいて前記デジタル回路の異常を知らせる警報を警報部が出力するステップと、
を含み、
前記アナログ回路の処理結果で要求される精度が前記デジタル回路の処理結果で要求される精度よりも低くなっている、
デジタル回路保証方法。 A step to output an analog signal represented by a continuously changing amount when a radiation detector installed in the safety system of a facility handling radioactive substances detects radiation emitted from an object, and
A step in which the signal acquisition unit acquires the analog signal output from the radiation detector, and
A step of converting an analog signal acquired by the signal acquisition unit into a digital signal represented by a discrete quantity by a first conversion circuit and outputting the signal.
A step in which the digital circuit executes processing based on the digital signal output from the first conversion circuit and outputs the processing result as a digital signal.
A step in which an analog circuit executes processing based on an analog signal acquired by the signal acquisition unit and outputs the processing result as an analog signal.
The step of converting the analog signal output from the analog circuit into a digital signal by the second conversion circuit and outputting it.
A step in which the comparison unit compares the digital signal output from the digital circuit with the digital signal output from the second conversion circuit.
Based on the result of comparison by the comparison unit, the signal determination unit determines whether or not the digital signal output from the digital circuit is normal, and
A step in which the alarm unit outputs an alarm notifying an abnormality of the digital circuit based on the determination of the signal determination unit, and
Only including,
The accuracy required for the processing result of the analog circuit is lower than the accuracy required for the processing result of the digital circuit.
Digital circuit guarantee method.
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