JP2004354166A - 原子炉出力監視装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数備えられた中性子検出器信号処理部のうち、一部のものが故障しても原子炉出力の監視を継続することのできる原子炉出力監視装置を提供する。
【解決手段】原子炉の炉心に設置された中性子検出器から信号を受けて原子炉の局所出力値を表すディジタル化されたシリアル信号を出力する複数の検出器信号処理部６と、前記複数の検出器信号処理部６から前記シリアル信号を受けて前記シリアル信号をディジタル的に加算し平均化処理して原子炉の平均出力値を算出する平均化処理部２３とを備えた構成とする。
【選択図】 図１
【解決手段】原子炉の炉心に設置された中性子検出器から信号を受けて原子炉の局所出力値を表すディジタル化されたシリアル信号を出力する複数の検出器信号処理部６と、前記複数の検出器信号処理部６から前記シリアル信号を受けて前記シリアル信号をディジタル的に加算し平均化処理して原子炉の平均出力値を算出する平均化処理部２３とを備えた構成とする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉の出力領域運転時に使用され、原子炉炉心内に設置された中性子検出器より出力される検出信号に基づいて炉内の中性子束レベルを監視する原子炉出力監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の原子炉出力監視装置はたとえば下記特許文献１に記載されているが、図１２に示すような構成になっている。すなわち、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理カード６と、これらの検出器信号処理カード６にパラレルバス１１を介して接続された伝送カード１３とディジタル出力カード７とディジタル入力カード８とアナログ出力カード９とＨＭ（ヒューマンマシン）インターフェースカード１４とメインＣＰＵカード１０を備えている。検出器信号処理カード６は増幅器とディジタル信号変換部２とＣＰＵ３ａとプログラム用ＲＯＭ４ａとＲＡＭ５ａとバスインターフェース１５ａを備えている。メインＣＰＵカード１０はバスインターフェース１５ｂとＣＰＵ３ｂとプログラム用ＲＯＭ４ｂとＲＡＭ５ｂとシリアル入出力部（ＳＩＯ）を備えている。
【０００３】
このような構成の原子炉出力監視装置において、信号処理ユニット１２の検出器信号処理カード６には原子炉内に設置された複数の中性子検出器１からの信号が入力される。そして、中性子検出器１からの信号は、ディジタル信号変換部２でディジタル化された後にＣＰＵ３ａによってディジタルフィルタ処理が実施され、その結果は、ＲＡＭ５ａに各検出器１の局部出力値（ＬＰＲＭ値）として格納される。ＲＡＭ５ａに格納されたＬＰＲＭ値は、ＣＰＵ３ａにて各ＬＰＲＭ値のトリップ判定、各ＬＰＲＭ値からの平均出力値（ＡＰＲＭ値）演算処理、熱出力値（ＴＰＭ値）演算処理、トリップ判定処理が行われ、異常時にはパラレルバス１１を介してディジタル出力カード７からトリップ出力を出力し、アナログ出力カード９からＡＰＲＭ値等の演算結果を外部にアナログ出力する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２９４６８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の原子炉出力監視装置において、検出器信号は、検出器信号処理カード６およびパラレルバス１１を介して、メインＣＰＵカード１０に伝送される。複数ある検出器信号処理カード６のうちの１枚のカードのバスが故障すると、残りの検出器信号処理カード６からのＬＰＲＭ値も取り込むことができなくなる。その結果、全ての中性子検出器１からの信号を取り込むことができなくなり、原子炉出力を監視することができなくなる。
【０００６】
そこで本発明は、複数備えられた中性子検出器信号処理部のうち、一部のものが故障しても原子炉出力の監視を継続することのできる原子炉出力監視装置を提供す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の発明は、原子炉の炉心に設置された中性子検出器から信号を受けて原子炉の局所出力値を表すディジタル化されたシリアル信号を出力する複数の検出器信号処理部と、前記複数の検出器信号処理部から前記シリアル信号を受けて前記シリアル信号をディジタル的に加算し平均化処理して原子炉の平均出力値を算出する平均化処理部とを備えた構成とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記平均化処理部は、前記シリアル信号の有無によって前記検出器信号処理部の動作状況を監視し異常のときは加算および平均化演算から除外する診断回路部を備えている構成とする。
【０００９】
請求項３の発明は、前記平均化処理部は、特定の前記検出器信号処理部からのシリアル信号を加算および平均化演算から除外する検出器除外設定部を備えている構成とする。
【００１０】
請求項４の発明は、前記平均化処理部は、前記検出信号処理部からのシリアル信号が適正であるかチェックし、適正でないシリアル信号を加算および平均化演算から除外する判定回路部を備えている構成とする。
【００１１】
請求項５の発明は、前記検出信号処理部は、入力部に設けられた校正信号発生回路と、通常動作モード、校正モードおよびバイパスモードの動作状態を設定する動作状態設定部とを備えて、前記シリアル信号に自己の動作状態情報を付加し、前記平均化処理部は、前記検出器信号処理部が通常動作モード以外の状態の場合には加算および平均化演算から除外する判定回路部を備えている構成とする。
【００１２】
請求項６の発明は、前記検出信号処理部は、前記検出信号処理部において使用する電源電圧、高圧電源電圧および基準電圧等の動作状況を監視する監視部と、この監視部からの情報を時系列として前記平均化処理部にシリアル伝送をするシリアル信号変換部とを備え、前記平均化処理部は、前記監視部からの情報を判定値と比較して前記検出器信号処理部の動作状況を監視し、異常のときは加算および平均化演算から除外する判定回路部を備えている構成とする。
【００１３】
請求項７の発明は、前記監視部からの情報をシリアル伝送するシリアル信号変換部は、原子炉の局所出力値とシリアル伝送するシリアル信号変換部である構成とする。
請求項８の発明は、複数の平均化処理部を備え、前記複数の検出器信号処理部はそれぞれ複数の前記平均化処理部に接続されている構成とする。
【００１４】
請求項９の発明は、前記検出器信号処理部は、前記平均化処理部から送られてくるトリップ設定値および検出器信号補正係数を含むパラメータを記憶するパラメータ記憶部と、前記平均化処理部からのパラメータ変更要求時に検出器信号とパラメータ情報を時系列的にシリアル伝送を行うシリアル信号変換部とを備え、前記平均化処理部は、要求データと応答データをチェックしチェック結果が不正である場合には異常を外部に出力する判定回路部を備えている構成とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、前記検出器信号処理部および前記平均化処理部は共通のマザーボード上に実装されている構成とする。
請求項１１の発明は、前記検出器信号処理部および前記平均化処理部の内部回路は高集積ＩＣで構成され、前記内部回路の機能検証に必要な信号を前記高集積ＩＣから出力するモニタ信号部を備えている構成とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明の第１の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図１に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３は検出器１に対応した複数のパラレル信号変換部２０とこの複数の各パラレル信号変換部２０からの信号が入力される平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を備えている。大型の原子炉炉心では例えば２０８本の検出器１が設けられ、検出器５２本に１台、全４台の信号処理ユニット１２が設けられる。
【００１７】
検出器信号処理カード６には、原子炉内に設置された検出器１からの信号が入力される。入力された信号はディジタル信号変換部２でディジタル化され、ディジタルフィルタ部１６ａでフィルタ処理され、局所出力値（ＬＰＲＭ値）となる。このＬＰＲＭ値はトリップ判定部１８ａにおいて設定値と比較され設定より大きいときまたは小さいときはトリップ出力を発生する。
【００１８】
また、前記ＬＰＲＭ値はシリアル信号変換部１９を介して、シリアル伝送にて平均化処理カード２３に入力される。信号処理ユニット１２内には複数の検出器１の信号を処理するために、検出器１と同数の検出器信号処理カード６が実装され、検出器信号処理カード６のシリアル信号変換部１９からの出力は独立なシリアル伝送にて平均化処理カード２３に入力される。
【００１９】
平均化処理カード２３では、パラレル信号変換部２０を介して、信号処理ユニット１２内全ての検出器信号処理カード６からの信号が平均化回路部２１に入力される。平均化回路部２１では、ディジタル的に加算、平均化処理を行い、平均出力値（ＡＰＲＭ値）と熱出力値（ＴＰＭ値）を求める。その信号は、ディジタルフィルタ部１６ｂを介して、アナログ出力部１７ｂ及び、トリップ判定部１８ｂ、データ伝送部２２に入力される。そしてアナログ出力部１７ｂを介してアナログ出力、トリップ判定部１８ｂを介してトリップ出力が行われる。また、データ伝送部２２を介して、上位計算機に対してＬＰＲＭ値、ＡＰＲＭ値、ＴＰＭ値、トリップ判定結果を伝送出力する。
【００２０】
この第１の実施の形態の原子炉出力監視装置においては、複数の検出器信号処理カード６からの信号を、独立した接続で平均化処理カード２３に入力するので、検出器信号処理カード６が故障したときでも原子炉出力監視機能を喪失することがない。
【００２１】
なお、信号処理ユニット１２のハードウェア的な構成は次のようなものとするのがよい。すなわち、図２に示すように、複数の検出器信号処理カード６と、１枚の平均化処理カード２３をマザーボード（プリント板）３２に実装し、複数の検出器信号処理カード６と１枚の平均化処理カード２３の接続をマザーボード３２上で行う。また、検出器信号処理カード６と検出器１の接続はマザーボード３２の背面に設けた検出器用コネクタ３３で行い、アナログ出力との接続はアナログ用コネクタ３４で行い、トリップ出力との接続はトリップ用コネクタ３５で行い、上位計算機との入出力接続は伝送用コネクタ３６で行う。さらに、マザーボード３２上での信号はアナログ系信号とディジタル系信号を分離し、ディジタル系信号からのノイズがアナログ系に廻りこまないようにする。
この構成によれば、各接続をマザーボード３２を介して行うことで、接続配線数を削減することができ、信頼性が向上する。
【００２２】
この第１の実施の形態の原子炉出力監視装置における平均化処理カードは図３に示すような構成としてもよい。半導体技術の進歩により、図１に示した検出器信号処理カード６と平均化処理カード２３のディジタル信号処理部分は１つの高集積ＩＣで構成することが可能である。しかし、そのようにすると高集積であるために機能検証も複雑なものとなる。そこで、例えば平均化処理カード２３の場合、図３に示すように、パラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を１つの高集積ＩＣ３７で構成する。各部の信号のうち平均化回路部２１への入力信号をモニタ信号部３８へ出力し、ディジタルフィルタ部１６ｂへの入力信号をモニタ信号部３９へ出力し、データ伝送部２２への入力信号をモニタ信号部４０へ出力する。パラレル信号変換部２０の動作の検証は、平均化処理カード２３への入力信号とモニタ信号部３８の信号の比較で行い、平均化回路部２１の動作の検証はモニタ信号部３８の信号とモニタ信号部３９の信号の比較で行う。
【００２３】
この変形例によれば、各部の入出力をモニタとすることができるので、機能検証を容易に行うことができる。また、高集積ＩＣ３７の内部ロジックでの不適合時にも機能単位での不適合箇所の切り分けを行うことができ、保守性が向上する。
【００２４】
つぎに本発明の第２の実施の形態を説明する。
本発明の第２の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図４に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３は診断回路２４とパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を備えている。
【００２５】
平均化処理カード２３のパラレル信号変換部２０に並列に設けた診断回路２４は検出器信号処理カード６からの信号有無（断線や故障等による信号の有無）を検知する。診断回路２４が異常検知した時には、平均化回路部２１での加算、平均化演算から当該信号を除外する。また、その異常情報を外部に出力する。そして、原子炉出力監視を継続して行う。
【００２６】
この第２の実施の形態の原子炉出力監視装置は、診断回路２４によってシリアル信号の異常を検知することで、シリアル信号異常時にも、その信号を平均化処理回路に入力せずに平均化処理を正常に行うことができ、原子炉出力監視機能の信頼性が向上する。また、外部にその異常情報を出力することにより、保守性が向上する。
【００２７】
つぎに本発明の第３の実施の形態を説明する。
本発明の第３の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図５に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２と検出器除外設定部２５を備えている。
【００２８】
平均化処理カード２３に設けた検出器除外設定部２５の設定により、平均化回路部２１での加算および平均化演算から当該選択された検出器１からの信号を除外する。これにより、検出器信号処理カード６の異常時にはその検出器から出力される異常信号を容易に平均化処理から除外して、他の信号によって継続して原子炉出力を監視する。
【００２９】
この第３の実施の形態の原子炉出力監視装置は、異常な検出器信号処理カード６からの信号を平均化処理カード２３側で、平均化回路部２１での加算および平均化演算から除外することができるので、検出器信号処理カード６が故障した時に修理を容易に行うことができ、保守性が向上する。
【００３０】
つぎに本発明の第４の実施の形態を説明する。
本発明の第４の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図６に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と判定回路部２６と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を備えている。
【００３１】
平均化処理カード２３のパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１の間に設けられた判定回路部２６はシリアル信号の適正チェックを行う。チェック結果が不正である場合には、平均化回路部２１での加算、平均化演算から当該信号を除外して、異常時にも正常に原子炉出力を継続して監視する。
【００３２】
この第４の実施の形態の原子炉出力監視装置は、判定回路部２６によりシリアル信号の異常を検知することで、シリアル信号異常時にも、検出器信号の平均化処理を正常に行うことができ、原子炉出力監視機能の信頼性を向上させることができる。
【００３３】
つぎに本発明の第５の実施の形態を説明する。
この第５の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図７に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９，２９と校正信号発生回路２８と動作状態設定部２７を備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と判定回路部２６と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を備えている。
【００３４】
検出器信号処理カード６に設けた動作状態設定部２７は検出器信号処理カード６の通常動作、校正、バイパスの動作状態を設定する。校正信号発生回路２８は前記校正のための信号を出力する。シリアル信号変換部２９はオンライン試験用のシリアル信号を出力する。平均化処理カード２３へのシリアル信号に検出器信号処理カード６の動作状態情報が付加され、動作状態が校正の時には、校正信号発生回路２８からの信号が入力される。また、平均化処理カード２３に設けられた判定回路部２６は、シリアル信号内の動作状態情報をチェックし、通常動作以外の状態のときには平均化処理部２１での加算、平均化演算から当該信号を除外する。
【００３５】
この第５の実施の形態の原子炉出力監視装置は、動作状態設定部２７と校正信号発生回路２８とシリアル信号変換部２９を設けたので、オンラインで検出器信号処理カード６の試験を行うことができ、保守性を向上させることができる。
【００３６】
つぎに本発明の第６の実施の形態を説明する。
本発明の第６の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図８に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６は電源電圧監視部３０とディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９，１９ａを備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０，２０ａと平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２と判定回路部２６を備えている。
【００３７】
電源電圧監視部３０は検出器信号処理カード６内部の電源電圧、検出器１に印加する高圧電源電圧、Ａ／Ｄ変換に必要な基準電源電圧等をディジタル値に変換し監視する。シリアル信号変換部１９ａは前記変換されたデータを平均化処理カード２３にＬＰＲＭ信号とは別に時系列のシリアル信号で伝送する。平均化処理カード２３に設けたパラレル信号変換部２０ａは前記データを受信し、判定回路部２６は受信データの判定を行う。受信データが異常のときは、平均化回路部２１での加算、平均化演算から当該信号を除外する。また、判定回路部２６で検知した異常を外部に出力する。このようにして異常時にも正常に原子炉出力を継続して監視する。
【００３８】
この第６の原子炉出力監視装置は、電源電圧監視部３０〜判定回路部２６により検出器信号処理カード６の異常を検知し、異常時にはその信号を平均化処理から除外することで平均化処理を正常に行うことができ、原子炉出力監視機能の信頼性を向上させることができる。また、外部に異常を出力することにより、保守性を向上させることができる。
【００３９】
つぎに本発明の第７の実施の形態を説明する。
本発明の第７の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図９に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６は電源電圧監視部３０とディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２と判定回路部２６を備えている。
【００４０】
電源電圧監視部３０のデータはシリアル信号変換部１９によってＬＰＲＭ信号と同じシリアル信号で時系列に伝送される。また、平均化処理カード２３に設けられたパラレル信号変換部２０は、前記データを受信し、判定回路部２６は受信データの判定を行う。平均化処理カード２３の判定回路部２６では、この電圧値を判定値と比較し、検出器信号処理カード６の動作状態を判定し、異常時には、平均化回路部２１での加算、平均化演算から当該信号を除外する。また、判定回路部２６で検知した異常を外部に出力する。このようにして異常時にも正常に原子炉出力を継続して監視する。
【００４１】
この第７の実施の形態の原子炉出力監視装置は、電源電圧監視部３０〜判定回路部２６により検出器信号処理カード６の異常を検知し、異常時にはその信号を平均化処理から除外することで平均化処理を正常に行うことができ、原子炉出力監視機能の信頼性を向上させることができる。また、外部に異常を出力することにより、保守性を向上させることができる。
【００４２】
つぎに本発明の第８の実施の形態を説明する。
この第８の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図１０に構成図を示すように、複数の中性子検出器１を接続し、かつ、光ケーブル３１によって相互に接続された信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を備えている。すなわち、検出器信号処理カード６にシリアル信号変換部１９を２系統設け、信号を必要とする２系統の平均化処理カード２３に光ケーブル３１で接続した構成である。
【００４３】
この第８の実施の形態によれば、検出器１の数が少ない（例えば８０個）小型炉の場合でも、信号処理ユニット１２間で検出器１の信号の受け渡しを行い、平均化処理カード２３あたりの検出器１の数を増やすことができる。信号の受け渡しは、系統間の物理的分離が守られ、高い測定精度が得られる。したがって、検出器１の数が少ない小型炉に対しても、系統仕様に適合した出力監視システムを容易に構成することができる。
【００４４】
つぎに本発明の第９の実施の形態を説明する。
本発明の第９の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図１１に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９とパラレル信号変換部２０ｂとパラメータ記憶部４１ａを備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２とパラメータ記憶部４１ｂと表示操作部４３と判定回路部４２とシリアル信号変換部１９ｂを備えている。
【００４５】
検出器信号処理カード６に設けたパラメータ記憶部４１ａはディジタルフィルタ部１６ａとトリップ判定部１８ａで使用するパラメータを記憶する。パラレル信号変換部２０ｂは平均化処理カード２３からシリアル信号で送られてくるパラメータを受信する。平均化処理カード２３に設けた表示操作部４３は処理結果の表示とパラメータの設定を行う。平均化処理カード２３に設けたシリアル信号変換部１９ｂはパラメータを検出器信号処理カード６にシリアル信号で送る。判定回路部４２は、シリアル信号変換部１９ｂから送信するデータおよび応答として送り返されてくるデータをチェックする。
【００４６】
検出器信号処理カード６のパラメータを変更する時、表示操作部４３によって設定されたデータはシリアル信号変換部１９ｂを介して、変更を行う検出器信号処理カード６に送られる。検出器信号処理カード６ではパラレル信号変換部２０ｂを介してデータを受信し、パラメータ記憶部４１ａにデータを保管し、各部へ送る。例えば、パラメータがトリップ設定値であればトリップ判定部１８ａへ、ＬＰＲＭ演算係数であればディジタルフィルタ部１６ａへ送られる。また、パラメータ記憶部４１ａに保管されたパラメータは、シリアル信号変換部１９を介してＬＰＲＭ信号とともに時系列的に平均化処理カード２３に送信される。平均化処理カード２３に送られたパラメータの応答データは判定回路部４２に入力され、送信されたパラメータとの比較を行い判定結果を表示操作部４３に表示する。各パラメータの変更を個々の検出器信号処理カード６で行うのではなく１つの平均化処理カード２３で管理する場合にも、変更結果を応答データとしてチェックし判定する。
【００４７】
この第９の実施の形態の原子炉出力監視装置は、複数ある検出器信号処理カード６のパラメータ変更を１つの表示操作部４３で行い、変更結果を応答データとして判定回路部４２でチェック判定するのでパラメータ変更時の信頼性を向上させることができる。
【００４８】
以上、本発明の第１〜第９の実施の形態を説明したが、第１の実施の形態において図２を用いて説明した構成および図３を用いて説明した構成は第２〜第９の実施の形態にも適用することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、複数備えられた中性子検出器信号処理部のうち、一部のものが故障しても原子炉出力の監視を継続することのできる原子炉出力監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の原子炉出力監視装置の要部の構成を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は背面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の変形例の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図６】本発明の第４の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図７】本発明の第５の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図８】本発明の第６の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図９】本発明の第７の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図１０】本発明の第８の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図１１】本発明の第９の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図１２】従来の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【符号の説明】
１…中性子検出器、２…ディジタル信号変換部、３ａ，３ｂ…ＣＰＵ、４ａ，４ｂ…プログラム用ＲＯＭ、５ａ，５ｂ…ＲＡＭ、６…検出器信号処理カード、７…ディジタル出力カード、８…ディジタル入力カード、９…アナログ出力カード、１０…メインＣＰＵカード、１１…パラレスバス、１２…信号処理ユニット、１３…伝送カード、１４…ＨＭインターフェース、１５ａ，１５ｂ…バスインターフェース、１６ａ，１６ｂ…ディジタルフィルタ部、１７ａ，１７ｂ…アナログ出力部、１８ａ，１８ｂ…トリップ判定部、１９，１９ａ，１９ｂ…シリアル信号変換部、２０，２０ａ，２０ｂ…パラレル信号変換部、２１…平均化回路部、２２…データ伝送部、２３…平均化処理カード、２４…診断回路、２５…検出器除外設定部、２６…判定回路部、２７…動作状態設定部、２８…校正信号発生回路、２９…シリアル信号変換部、３０…電源電圧監視部、３１…光ケーブル、３２…マザーボード、３３…検出器用コネクタ、３４…アナログ用コネクタ、３５…トリップ用コネクタ、３６…伝送用コネクタ、３７…高集積ＩＣ、３８，３９，４０…モニタ信号部、４１ａ，４１ｂ…パラメータ記憶部、４２…判定回路部、４３…表示操作部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子炉の出力領域運転時に使用され、原子炉炉心内に設置された中性子検出器より出力される検出信号に基づいて炉内の中性子束レベルを監視する原子炉出力監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の原子炉出力監視装置はたとえば下記特許文献１に記載されているが、図１２に示すような構成になっている。すなわち、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理カード６と、これらの検出器信号処理カード６にパラレルバス１１を介して接続された伝送カード１３とディジタル出力カード７とディジタル入力カード８とアナログ出力カード９とＨＭ（ヒューマンマシン）インターフェースカード１４とメインＣＰＵカード１０を備えている。検出器信号処理カード６は増幅器とディジタル信号変換部２とＣＰＵ３ａとプログラム用ＲＯＭ４ａとＲＡＭ５ａとバスインターフェース１５ａを備えている。メインＣＰＵカード１０はバスインターフェース１５ｂとＣＰＵ３ｂとプログラム用ＲＯＭ４ｂとＲＡＭ５ｂとシリアル入出力部（ＳＩＯ）を備えている。
【０００３】
このような構成の原子炉出力監視装置において、信号処理ユニット１２の検出器信号処理カード６には原子炉内に設置された複数の中性子検出器１からの信号が入力される。そして、中性子検出器１からの信号は、ディジタル信号変換部２でディジタル化された後にＣＰＵ３ａによってディジタルフィルタ処理が実施され、その結果は、ＲＡＭ５ａに各検出器１の局部出力値（ＬＰＲＭ値）として格納される。ＲＡＭ５ａに格納されたＬＰＲＭ値は、ＣＰＵ３ａにて各ＬＰＲＭ値のトリップ判定、各ＬＰＲＭ値からの平均出力値（ＡＰＲＭ値）演算処理、熱出力値（ＴＰＭ値）演算処理、トリップ判定処理が行われ、異常時にはパラレルバス１１を介してディジタル出力カード７からトリップ出力を出力し、アナログ出力カード９からＡＰＲＭ値等の演算結果を外部にアナログ出力する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−２９４６８８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の原子炉出力監視装置において、検出器信号は、検出器信号処理カード６およびパラレルバス１１を介して、メインＣＰＵカード１０に伝送される。複数ある検出器信号処理カード６のうちの１枚のカードのバスが故障すると、残りの検出器信号処理カード６からのＬＰＲＭ値も取り込むことができなくなる。その結果、全ての中性子検出器１からの信号を取り込むことができなくなり、原子炉出力を監視することができなくなる。
【０００６】
そこで本発明は、複数備えられた中性子検出器信号処理部のうち、一部のものが故障しても原子炉出力の監視を継続することのできる原子炉出力監視装置を提供す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の発明は、原子炉の炉心に設置された中性子検出器から信号を受けて原子炉の局所出力値を表すディジタル化されたシリアル信号を出力する複数の検出器信号処理部と、前記複数の検出器信号処理部から前記シリアル信号を受けて前記シリアル信号をディジタル的に加算し平均化処理して原子炉の平均出力値を算出する平均化処理部とを備えた構成とする。
【０００８】
請求項２の発明は、前記平均化処理部は、前記シリアル信号の有無によって前記検出器信号処理部の動作状況を監視し異常のときは加算および平均化演算から除外する診断回路部を備えている構成とする。
【０００９】
請求項３の発明は、前記平均化処理部は、特定の前記検出器信号処理部からのシリアル信号を加算および平均化演算から除外する検出器除外設定部を備えている構成とする。
【００１０】
請求項４の発明は、前記平均化処理部は、前記検出信号処理部からのシリアル信号が適正であるかチェックし、適正でないシリアル信号を加算および平均化演算から除外する判定回路部を備えている構成とする。
【００１１】
請求項５の発明は、前記検出信号処理部は、入力部に設けられた校正信号発生回路と、通常動作モード、校正モードおよびバイパスモードの動作状態を設定する動作状態設定部とを備えて、前記シリアル信号に自己の動作状態情報を付加し、前記平均化処理部は、前記検出器信号処理部が通常動作モード以外の状態の場合には加算および平均化演算から除外する判定回路部を備えている構成とする。
【００１２】
請求項６の発明は、前記検出信号処理部は、前記検出信号処理部において使用する電源電圧、高圧電源電圧および基準電圧等の動作状況を監視する監視部と、この監視部からの情報を時系列として前記平均化処理部にシリアル伝送をするシリアル信号変換部とを備え、前記平均化処理部は、前記監視部からの情報を判定値と比較して前記検出器信号処理部の動作状況を監視し、異常のときは加算および平均化演算から除外する判定回路部を備えている構成とする。
【００１３】
請求項７の発明は、前記監視部からの情報をシリアル伝送するシリアル信号変換部は、原子炉の局所出力値とシリアル伝送するシリアル信号変換部である構成とする。
請求項８の発明は、複数の平均化処理部を備え、前記複数の検出器信号処理部はそれぞれ複数の前記平均化処理部に接続されている構成とする。
【００１４】
請求項９の発明は、前記検出器信号処理部は、前記平均化処理部から送られてくるトリップ設定値および検出器信号補正係数を含むパラメータを記憶するパラメータ記憶部と、前記平均化処理部からのパラメータ変更要求時に検出器信号とパラメータ情報を時系列的にシリアル伝送を行うシリアル信号変換部とを備え、前記平均化処理部は、要求データと応答データをチェックしチェック結果が不正である場合には異常を外部に出力する判定回路部を備えている構成とする。
【００１５】
請求項１０の発明は、前記検出器信号処理部および前記平均化処理部は共通のマザーボード上に実装されている構成とする。
請求項１１の発明は、前記検出器信号処理部および前記平均化処理部の内部回路は高集積ＩＣで構成され、前記内部回路の機能検証に必要な信号を前記高集積ＩＣから出力するモニタ信号部を備えている構成とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明の第１の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図１に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３は検出器１に対応した複数のパラレル信号変換部２０とこの複数の各パラレル信号変換部２０からの信号が入力される平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を備えている。大型の原子炉炉心では例えば２０８本の検出器１が設けられ、検出器５２本に１台、全４台の信号処理ユニット１２が設けられる。
【００１７】
検出器信号処理カード６には、原子炉内に設置された検出器１からの信号が入力される。入力された信号はディジタル信号変換部２でディジタル化され、ディジタルフィルタ部１６ａでフィルタ処理され、局所出力値（ＬＰＲＭ値）となる。このＬＰＲＭ値はトリップ判定部１８ａにおいて設定値と比較され設定より大きいときまたは小さいときはトリップ出力を発生する。
【００１８】
また、前記ＬＰＲＭ値はシリアル信号変換部１９を介して、シリアル伝送にて平均化処理カード２３に入力される。信号処理ユニット１２内には複数の検出器１の信号を処理するために、検出器１と同数の検出器信号処理カード６が実装され、検出器信号処理カード６のシリアル信号変換部１９からの出力は独立なシリアル伝送にて平均化処理カード２３に入力される。
【００１９】
平均化処理カード２３では、パラレル信号変換部２０を介して、信号処理ユニット１２内全ての検出器信号処理カード６からの信号が平均化回路部２１に入力される。平均化回路部２１では、ディジタル的に加算、平均化処理を行い、平均出力値（ＡＰＲＭ値）と熱出力値（ＴＰＭ値）を求める。その信号は、ディジタルフィルタ部１６ｂを介して、アナログ出力部１７ｂ及び、トリップ判定部１８ｂ、データ伝送部２２に入力される。そしてアナログ出力部１７ｂを介してアナログ出力、トリップ判定部１８ｂを介してトリップ出力が行われる。また、データ伝送部２２を介して、上位計算機に対してＬＰＲＭ値、ＡＰＲＭ値、ＴＰＭ値、トリップ判定結果を伝送出力する。
【００２０】
この第１の実施の形態の原子炉出力監視装置においては、複数の検出器信号処理カード６からの信号を、独立した接続で平均化処理カード２３に入力するので、検出器信号処理カード６が故障したときでも原子炉出力監視機能を喪失することがない。
【００２１】
なお、信号処理ユニット１２のハードウェア的な構成は次のようなものとするのがよい。すなわち、図２に示すように、複数の検出器信号処理カード６と、１枚の平均化処理カード２３をマザーボード（プリント板）３２に実装し、複数の検出器信号処理カード６と１枚の平均化処理カード２３の接続をマザーボード３２上で行う。また、検出器信号処理カード６と検出器１の接続はマザーボード３２の背面に設けた検出器用コネクタ３３で行い、アナログ出力との接続はアナログ用コネクタ３４で行い、トリップ出力との接続はトリップ用コネクタ３５で行い、上位計算機との入出力接続は伝送用コネクタ３６で行う。さらに、マザーボード３２上での信号はアナログ系信号とディジタル系信号を分離し、ディジタル系信号からのノイズがアナログ系に廻りこまないようにする。
この構成によれば、各接続をマザーボード３２を介して行うことで、接続配線数を削減することができ、信頼性が向上する。
【００２２】
この第１の実施の形態の原子炉出力監視装置における平均化処理カードは図３に示すような構成としてもよい。半導体技術の進歩により、図１に示した検出器信号処理カード６と平均化処理カード２３のディジタル信号処理部分は１つの高集積ＩＣで構成することが可能である。しかし、そのようにすると高集積であるために機能検証も複雑なものとなる。そこで、例えば平均化処理カード２３の場合、図３に示すように、パラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を１つの高集積ＩＣ３７で構成する。各部の信号のうち平均化回路部２１への入力信号をモニタ信号部３８へ出力し、ディジタルフィルタ部１６ｂへの入力信号をモニタ信号部３９へ出力し、データ伝送部２２への入力信号をモニタ信号部４０へ出力する。パラレル信号変換部２０の動作の検証は、平均化処理カード２３への入力信号とモニタ信号部３８の信号の比較で行い、平均化回路部２１の動作の検証はモニタ信号部３８の信号とモニタ信号部３９の信号の比較で行う。
【００２３】
この変形例によれば、各部の入出力をモニタとすることができるので、機能検証を容易に行うことができる。また、高集積ＩＣ３７の内部ロジックでの不適合時にも機能単位での不適合箇所の切り分けを行うことができ、保守性が向上する。
【００２４】
つぎに本発明の第２の実施の形態を説明する。
本発明の第２の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図４に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３は診断回路２４とパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を備えている。
【００２５】
平均化処理カード２３のパラレル信号変換部２０に並列に設けた診断回路２４は検出器信号処理カード６からの信号有無（断線や故障等による信号の有無）を検知する。診断回路２４が異常検知した時には、平均化回路部２１での加算、平均化演算から当該信号を除外する。また、その異常情報を外部に出力する。そして、原子炉出力監視を継続して行う。
【００２６】
この第２の実施の形態の原子炉出力監視装置は、診断回路２４によってシリアル信号の異常を検知することで、シリアル信号異常時にも、その信号を平均化処理回路に入力せずに平均化処理を正常に行うことができ、原子炉出力監視機能の信頼性が向上する。また、外部にその異常情報を出力することにより、保守性が向上する。
【００２７】
つぎに本発明の第３の実施の形態を説明する。
本発明の第３の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図５に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２と検出器除外設定部２５を備えている。
【００２８】
平均化処理カード２３に設けた検出器除外設定部２５の設定により、平均化回路部２１での加算および平均化演算から当該選択された検出器１からの信号を除外する。これにより、検出器信号処理カード６の異常時にはその検出器から出力される異常信号を容易に平均化処理から除外して、他の信号によって継続して原子炉出力を監視する。
【００２９】
この第３の実施の形態の原子炉出力監視装置は、異常な検出器信号処理カード６からの信号を平均化処理カード２３側で、平均化回路部２１での加算および平均化演算から除外することができるので、検出器信号処理カード６が故障した時に修理を容易に行うことができ、保守性が向上する。
【００３０】
つぎに本発明の第４の実施の形態を説明する。
本発明の第４の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図６に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と判定回路部２６と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を備えている。
【００３１】
平均化処理カード２３のパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１の間に設けられた判定回路部２６はシリアル信号の適正チェックを行う。チェック結果が不正である場合には、平均化回路部２１での加算、平均化演算から当該信号を除外して、異常時にも正常に原子炉出力を継続して監視する。
【００３２】
この第４の実施の形態の原子炉出力監視装置は、判定回路部２６によりシリアル信号の異常を検知することで、シリアル信号異常時にも、検出器信号の平均化処理を正常に行うことができ、原子炉出力監視機能の信頼性を向上させることができる。
【００３３】
つぎに本発明の第５の実施の形態を説明する。
この第５の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図７に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９，２９と校正信号発生回路２８と動作状態設定部２７を備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と判定回路部２６と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を備えている。
【００３４】
検出器信号処理カード６に設けた動作状態設定部２７は検出器信号処理カード６の通常動作、校正、バイパスの動作状態を設定する。校正信号発生回路２８は前記校正のための信号を出力する。シリアル信号変換部２９はオンライン試験用のシリアル信号を出力する。平均化処理カード２３へのシリアル信号に検出器信号処理カード６の動作状態情報が付加され、動作状態が校正の時には、校正信号発生回路２８からの信号が入力される。また、平均化処理カード２３に設けられた判定回路部２６は、シリアル信号内の動作状態情報をチェックし、通常動作以外の状態のときには平均化処理部２１での加算、平均化演算から当該信号を除外する。
【００３５】
この第５の実施の形態の原子炉出力監視装置は、動作状態設定部２７と校正信号発生回路２８とシリアル信号変換部２９を設けたので、オンラインで検出器信号処理カード６の試験を行うことができ、保守性を向上させることができる。
【００３６】
つぎに本発明の第６の実施の形態を説明する。
本発明の第６の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図８に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６は電源電圧監視部３０とディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９，１９ａを備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０，２０ａと平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２と判定回路部２６を備えている。
【００３７】
電源電圧監視部３０は検出器信号処理カード６内部の電源電圧、検出器１に印加する高圧電源電圧、Ａ／Ｄ変換に必要な基準電源電圧等をディジタル値に変換し監視する。シリアル信号変換部１９ａは前記変換されたデータを平均化処理カード２３にＬＰＲＭ信号とは別に時系列のシリアル信号で伝送する。平均化処理カード２３に設けたパラレル信号変換部２０ａは前記データを受信し、判定回路部２６は受信データの判定を行う。受信データが異常のときは、平均化回路部２１での加算、平均化演算から当該信号を除外する。また、判定回路部２６で検知した異常を外部に出力する。このようにして異常時にも正常に原子炉出力を継続して監視する。
【００３８】
この第６の原子炉出力監視装置は、電源電圧監視部３０〜判定回路部２６により検出器信号処理カード６の異常を検知し、異常時にはその信号を平均化処理から除外することで平均化処理を正常に行うことができ、原子炉出力監視機能の信頼性を向上させることができる。また、外部に異常を出力することにより、保守性を向上させることができる。
【００３９】
つぎに本発明の第７の実施の形態を説明する。
本発明の第７の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図９に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６は電源電圧監視部３０とディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２と判定回路部２６を備えている。
【００４０】
電源電圧監視部３０のデータはシリアル信号変換部１９によってＬＰＲＭ信号と同じシリアル信号で時系列に伝送される。また、平均化処理カード２３に設けられたパラレル信号変換部２０は、前記データを受信し、判定回路部２６は受信データの判定を行う。平均化処理カード２３の判定回路部２６では、この電圧値を判定値と比較し、検出器信号処理カード６の動作状態を判定し、異常時には、平均化回路部２１での加算、平均化演算から当該信号を除外する。また、判定回路部２６で検知した異常を外部に出力する。このようにして異常時にも正常に原子炉出力を継続して監視する。
【００４１】
この第７の実施の形態の原子炉出力監視装置は、電源電圧監視部３０〜判定回路部２６により検出器信号処理カード６の異常を検知し、異常時にはその信号を平均化処理から除外することで平均化処理を正常に行うことができ、原子炉出力監視機能の信頼性を向上させることができる。また、外部に異常を出力することにより、保守性を向上させることができる。
【００４２】
つぎに本発明の第８の実施の形態を説明する。
この第８の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図１０に構成図を示すように、複数の中性子検出器１を接続し、かつ、光ケーブル３１によって相互に接続された信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９を備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２を備えている。すなわち、検出器信号処理カード６にシリアル信号変換部１９を２系統設け、信号を必要とする２系統の平均化処理カード２３に光ケーブル３１で接続した構成である。
【００４３】
この第８の実施の形態によれば、検出器１の数が少ない（例えば８０個）小型炉の場合でも、信号処理ユニット１２間で検出器１の信号の受け渡しを行い、平均化処理カード２３あたりの検出器１の数を増やすことができる。信号の受け渡しは、系統間の物理的分離が守られ、高い測定精度が得られる。したがって、検出器１の数が少ない小型炉に対しても、系統仕様に適合した出力監視システムを容易に構成することができる。
【００４４】
つぎに本発明の第９の実施の形態を説明する。
本発明の第９の実施の形態の原子炉出力監視装置は、図１１に示すように、複数の中性子検出器１を接続した信号処理ユニット１２を備え、この信号処理ユニット１２は、複数の検出器信号処理部である複数の検出器信号処理カード６と、平均化処理部である平均化処理カード２３を備えている。検出器信号処理カード６はディジタル信号変換部２とディジタルフィルタ部１６ａとアナログ出力部１７ａとトリップ判定部１８ａとシリアル信号変換部１９とパラレル信号変換部２０ｂとパラメータ記憶部４１ａを備えている。平均化処理カード２３はパラレル信号変換部２０と平均化回路部２１とディジタルフィルタ部１６ｂとアナログ出力部１７ｂとトリップ判定部１８ｂとデータ伝送部２２とパラメータ記憶部４１ｂと表示操作部４３と判定回路部４２とシリアル信号変換部１９ｂを備えている。
【００４５】
検出器信号処理カード６に設けたパラメータ記憶部４１ａはディジタルフィルタ部１６ａとトリップ判定部１８ａで使用するパラメータを記憶する。パラレル信号変換部２０ｂは平均化処理カード２３からシリアル信号で送られてくるパラメータを受信する。平均化処理カード２３に設けた表示操作部４３は処理結果の表示とパラメータの設定を行う。平均化処理カード２３に設けたシリアル信号変換部１９ｂはパラメータを検出器信号処理カード６にシリアル信号で送る。判定回路部４２は、シリアル信号変換部１９ｂから送信するデータおよび応答として送り返されてくるデータをチェックする。
【００４６】
検出器信号処理カード６のパラメータを変更する時、表示操作部４３によって設定されたデータはシリアル信号変換部１９ｂを介して、変更を行う検出器信号処理カード６に送られる。検出器信号処理カード６ではパラレル信号変換部２０ｂを介してデータを受信し、パラメータ記憶部４１ａにデータを保管し、各部へ送る。例えば、パラメータがトリップ設定値であればトリップ判定部１８ａへ、ＬＰＲＭ演算係数であればディジタルフィルタ部１６ａへ送られる。また、パラメータ記憶部４１ａに保管されたパラメータは、シリアル信号変換部１９を介してＬＰＲＭ信号とともに時系列的に平均化処理カード２３に送信される。平均化処理カード２３に送られたパラメータの応答データは判定回路部４２に入力され、送信されたパラメータとの比較を行い判定結果を表示操作部４３に表示する。各パラメータの変更を個々の検出器信号処理カード６で行うのではなく１つの平均化処理カード２３で管理する場合にも、変更結果を応答データとしてチェックし判定する。
【００４７】
この第９の実施の形態の原子炉出力監視装置は、複数ある検出器信号処理カード６のパラメータ変更を１つの表示操作部４３で行い、変更結果を応答データとして判定回路部４２でチェック判定するのでパラメータ変更時の信頼性を向上させることができる。
【００４８】
以上、本発明の第１〜第９の実施の形態を説明したが、第１の実施の形態において図２を用いて説明した構成および図３を用いて説明した構成は第２〜第９の実施の形態にも適用することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、複数備えられた中性子検出器信号処理部のうち、一部のものが故障しても原子炉出力の監視を継続することのできる原子炉出力監視装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の原子炉出力監視装置の要部の構成を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は背面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の変形例の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図６】本発明の第４の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図７】本発明の第５の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図８】本発明の第６の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図９】本発明の第７の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図１０】本発明の第８の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図１１】本発明の第９の実施の形態の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【図１２】従来の原子炉出力監視装置の回路および信号の流れを示す図。
【符号の説明】
１…中性子検出器、２…ディジタル信号変換部、３ａ，３ｂ…ＣＰＵ、４ａ，４ｂ…プログラム用ＲＯＭ、５ａ，５ｂ…ＲＡＭ、６…検出器信号処理カード、７…ディジタル出力カード、８…ディジタル入力カード、９…アナログ出力カード、１０…メインＣＰＵカード、１１…パラレスバス、１２…信号処理ユニット、１３…伝送カード、１４…ＨＭインターフェース、１５ａ，１５ｂ…バスインターフェース、１６ａ，１６ｂ…ディジタルフィルタ部、１７ａ，１７ｂ…アナログ出力部、１８ａ，１８ｂ…トリップ判定部、１９，１９ａ，１９ｂ…シリアル信号変換部、２０，２０ａ，２０ｂ…パラレル信号変換部、２１…平均化回路部、２２…データ伝送部、２３…平均化処理カード、２４…診断回路、２５…検出器除外設定部、２６…判定回路部、２７…動作状態設定部、２８…校正信号発生回路、２９…シリアル信号変換部、３０…電源電圧監視部、３１…光ケーブル、３２…マザーボード、３３…検出器用コネクタ、３４…アナログ用コネクタ、３５…トリップ用コネクタ、３６…伝送用コネクタ、３７…高集積ＩＣ、３８，３９，４０…モニタ信号部、４１ａ，４１ｂ…パラメータ記憶部、４２…判定回路部、４３…表示操作部。
Claims (11)
- 原子炉の炉心に設置された中性子検出器から信号を受けて原子炉の局所出力値を表すディジタル化されたシリアル信号を出力する複数の検出器信号処理部と、前記複数の検出器信号処理部から前記シリアル信号を受けて前記シリアル信号をディジタル的に加算し平均化処理して原子炉の平均出力値を算出する平均化処理部とを備えたことを特徴とする原子炉出力監視装置。
- 前記平均化処理部は、前記シリアル信号の有無によって前記検出器信号処理部の動作状況を監視し異常のときは加算および平均化演算から除外する診断回路部を備えていることを特徴とする請求項１記載の原子炉出力監視装置。
- 前記平均化処理部は、特定の前記検出器信号処理部からのシリアル信号を加算および平均化演算から除外する検出器除外設定部を備えていることを特徴とする請求項１記載の原子炉出力監視装置。
- 前記平均化処理部は、前記検出信号処理部からのシリアル信号が適正であるかチェックし、適正でないシリアル信号を加算および平均化演算から除外する判定回路部を備えていることを特徴とする請求項１記載の原子炉出力監視装置。
- 前記検出信号処理部は、入力部に設けられた校正信号発生回路と、通常動作モード、校正モードおよびバイパスモードの動作状態を設定する動作状態設定部とを備えて、前記シリアル信号に自己の動作状態情報を付加し、前記平均化処理部は、前記検出器信号処理部が通常動作モード以外の状態の場合には加算および平均化演算から除外する判定回路部を備えていることを特徴とする請求項１記載の原子炉出力監視装置。
- 前記検出信号処理部は、前記検出信号処理部において使用する電源電圧、高圧電源電圧および基準電圧等の動作状況を監視する監視部と、この監視部からの情報を時系列として前記平均化処理部にシリアル伝送をするシリアル信号変換部とを備え、前記平均化処理部は、前記監視部からの情報を判定値と比較して前記検出器信号処理部の動作状況を監視し、異常のときは加算、平均化演算から除外する判定回路部を備えていることを特徴とする請求項１記載の原子炉出力監視装置。
- 前記監視部からの情報をシリアル伝送するシリアル信号変換部は、原子炉の局所出力値とシリアル伝送するシリアル信号変換部であることを特徴とする請求項６記載の原子炉出力監視装置。
- 複数の平均化処理部を備え、前記複数の検出器信号処理部はそれぞれ複数の前記平均化処理部に接続されていることを特徴とする請求項１記載の原子炉出力監視装置。
- 前記検出器信号処理部は、前記平均化処理部から送られてくるトリップ設定値および検出器信号補正係数を含むパラメータを記憶するパラメータ記憶部と、前記平均化処理部からのパラメータ変更要求時に検出器信号とパラメータ情報を時系列的にシリアル伝送を行うシリアル信号変換部とを備え、前記平均化処理部は、要求データと応答データをチェックしチェック結果が不正である場合には異常を外部に出力する判定回路部を備えていることを特徴とする請求項１記載の原子炉出力監視装置。
- 前記検出器信号処理部および前記平均化処理部は共通のマザーボード上に実装されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の原子炉出力監視装置。
- 前記検出器信号処理部および前記平均化処理部の内部回路は高集積ＩＣで構成され、前記内部回路の機能検証に必要な信号を前記高集積ＩＣから出力するモニタ信号部を備えていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の原子炉出力監視装置。
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