JP2005195570A - 原子炉の核計測系統のデジタル制御システム及び方法 - Google Patents

原子炉の核計測系統のデジタル制御システム及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】開放的で標準化したシステムにすることによって、メンテナンスとアップグレードを容易にし、運転の便宜性と信頼性の増大を図る。
【解決手段】複数の検出器が、通路選択器により選択された検出器移動通路に順次挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする制御システムであって、運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、運転制御信号に応じて伝送される核計測データを収集し管理する運転制御手段と；前記運転制御手段の運転制御信号に応じて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記検出器により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集して貯蔵する一方、前記運転制御手段に伝送する主制御手段を備える原子炉の核計測系統の運転制御システム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、原子炉の核計測系統のデジタル制御システム及び方法に関し、より詳細には、原子炉内部の複数の中性子分布データを取得して原子炉が正常に駆動できるようにする原子炉の核計測系統の運転制御システムを、開放的で標準化したシステムに具現することによって、メンテナンスとアップグレードを容易にし、ＧＵＩ(Graphic User Interface)方式の運転インターフェースを提供し、また、自動運転機能のみならず、診断、警報及び連動機能を持つ、イベント駆動(Event Driven)方式で駆動される作動盤を有するように具現することによって、運転の便宜性と信頼性の向上を図る原子炉の核計測系統のデジタル制御システム及び方法に関する。
一般に、原子炉の核計測系統は、炉心の運転状態を確認するために中性子分布を測定する機能を行い、移動型中性子検出器、検出器駆動器、検出器移動通路選択器、検出器移動通路、そして制御システムなどの構成要素からなっており、これらの構成要素からなるシステムを利用して前記検出器を駆動させて複数の指定された通路を通して順次的に原子炉に挿入し、中性子により生成された各検出器電流を記録し、これにより、原子炉内部の中性子分布を測定するようになる。
これらの原子炉の核計測系統の制御システムは、リレーロジック基盤の機器からなるか、在来式マイクロプロセッサー基盤の機器からなっている。これら従来の機器はそれぞれ、設計構造が閉鎖的であるため、使用者は、各メーカー専用のメンテナンス部品を確保しなければならなく、しかも、技術の進歩により部品が生産中止となる場合は予備品の調達が不都合であるため、制御システムの運転及びメンテナンスに多くの難題があった。
上記の在来式マイクロプロセッサー基盤の機器に搭載される運用システムは、アセンブリー言語のような機械語基盤プログラムからなり、特に、従来の制御システムは、ＴＵＩ(Text User Interface)方式と手続駆動(Procedure Driven)方式を使用しているため、作業状況に対する識別性と運転の便宜性に劣る、という問題点があった。
したがって、本発明は、上記の従来技術における問題点に鑑みてなされたものであり、原子炉内部の複数の中性子分布データを取得して原子炉が正常に駆動できるようにする原子炉の核計測系統の運転制御システムを、開放的で標準化したシステムに具現することによって、メンテナンスとアップグレードを容易にし、ＧＵＩ(Graphic User Interface)方式の運転インターフェースを提供し、また、自動運転機能のみならず、診断、警報及び連動機能を持つ、イベント駆動(Event Driven)方式で駆動される作動盤を有するように具現することによって、運転の便宜性と信頼性の増大が図られる原子炉の核計測系統のデジタル制御システム及び方法を提供することを目的とする。
上記の目的を達成すべく、本発明の一実施形態によれば、複数の駆動器により駆動される複数の検出器が、通路選択器により選択された検出器移動通路に順次的に挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする制御システムであって、運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、運転制御信号に応じて伝送される核計測データを収集して管理する運転制御手段と；前記運転制御手段の運転制御信号に応じて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記検出器により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集して貯蔵する一方、前記運転制御手段に伝送する主制御手段と；を含んでなることを特徴とする原子炉の核計測系統のデジタル制御システムが提供される。
また、本発明の他の実施形態によれば、複数の駆動器により駆動される複数の検出器が、通路選択器により選択された検出器移動通路に順次的に挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする制御システムであって、データ通信網と；前記データ通信網を介して運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、前記運転制御信号に応じて前記データ通信網を介して受信される作業現況情報、警報及び核計測データを収集し管理し、画面上に出力する運転制御手段と；前記運転制御手段と同様の構成を持ち、遠隔地において前記データ通信網を介して作業状況を監視したり、非常時に運転制御手段に転用できる運転監視手段と；前記データ通信網を通して受信される核計測データを利用して原子炉の炉心状態を分析する炉心分析手段と；前記運転制御手段の運転制御信号に応じて、前記検出器が、前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記運転制御信号に応じて行われる作業現況情報を、前記運転情報として設定される許容値または限界値と比較して診断し、異常が発生する場合、連動信号と警報信号を出力して機器を保護し、前記検出器により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集して核計測データとして貯蔵する一方、前記作業現況情報、前記警報及び前記核計測データを、前記データ通信網を通して伝送する主制御手段と；を含んでなることを特徴とする原子炉の核計測系統のデジタル制御システムが提供される。
また、前記原子炉の核計測系統のデジタル制御システムは、前記主制御手段に異常が発生する場合、手動モードにおいて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に非常挿入または非常引出されるようにする補助制御手段をさらに含むことを特徴とする。
また、前記原子炉の核計測系統のデジタル制御システムは、前記複数の駆動器及び通路選択器に設置されて駆動器及び通路選択器の音響信号を感知して出力する複数の振動センサーと、この複数の振動センサーから入力される感知信号を音響としてスピーカーに出力されるようにする現場音響制御手段とをさらに含むことを特徴とする。
また、前記運転制御手段は、運転者が運転情報を入力できるように使用者インターフェース画面を提供する使用者インターフェースモジュールと；前記運転者の要請に応じて前記使用者インターフェース画面を通して入力された運転制御信号を、前記主制御手段に伝送し、前記運転制御信号に応じて前記主制御手段から作業現況情報、警報、核計測データを受信するデータ送受信モジュールと；前記核計測データを収集して核計測データの信頼度を検査し、検査済みの核計測データを補正した後に縮約してファイル、グラフまたは数字の形態に生成し、貯蔵、表示または出力されるようにする核計測データ処理モジュールと；を含むことを特徴とする。
また、前記運転制御手段は、運転者の要請に応じて主制御手段の運用システムを変更させうるようにインターフェース画面を提供し、この画面を介して更新された主制御手段の運用プログラムを前記主制御手段に伝送して主制御手段に貯蔵された運用プログラムを更新させうるようにする。
本発明のさらに他の実施形態によれば、複数の駆動器により駆動される複数の検出器が、通路選択器により選択された検出器移動通路に順次的に挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする制御方法であって、運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、運転制御信号に応じて伝送される核計測データを収集し管理する運転制御過程と；前記運転制御過程の運転制御信号に応じて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記検出器により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集して貯蔵する一方、前記運転制御手段に伝送する主制御過程と；を含んでなることを特徴とする原子炉の核計測系統のデジタル制御方法が提供される。
また、本発明のさらに他の実施形態によれば、複数の駆動器により駆動される複数の検出器が、通路選択器により選択された検出器移動通路に順次的に挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする制御方法であって、データ通信網を介して運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、前記運転制御信号に応じて、前記データ通信網を通して受信される作業現況情報、警報及び核計測データを収集し管理して画面上に出力する運転制御過程と；この運転制御過程と同様の方法により、遠隔地において前記データ通信網を介して作業状況を監視するか、非常時に運転制御過程に転用できる運転監視過程と；前記データ通信網を介して受信される核計測データを利用して原子炉の炉心状態を分析する炉心分析過程と；前記運転制御手段の運転制御信号に応じて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記運転制御信号に応じて行われる作業現況情報を、前記運転情報として設定される許容値または限界値と比較して診断し、異常が発生する場合には連動信号と警報信号を出力して機器を保護し、前記検出器により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集して核計測データとして貯蔵する一方、前記作業現況情報、前記警報及び前記核計測データを前記データ通信網を介して伝送する主制御過程と；を含んでなることを特徴とする原子炉の核計測系統のデジタル制御方法が提供される。
また、前記原子炉の核計測系統のデジタル制御方法は、前記主制御手段に異常が発生する場合、手動モードにおいて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に非常挿入または非常引出されるようにする補助制御過程をさらに含むことを特徴とする。
また、前記原子炉の核計測系統のデジタル制御方法は、前記複数の駆動器及び通路選択器に設置されて駆動器及び通路選択器の音響信号を感知して出力する複数の振動センサーから入力される感知信号を、現場音響制御手段により音響としてスピーカーに出力されるようにする現場音響制御過程をさらに含むことを特徴とする。
また、前記運転制御過程は、運転者が運転情報を入力できるように使用者インターフェース画面を提供する使用者インターフェース過程と；前記運転者の要請に応じて前記使用者インターフェース画面を通して入力された運転制御信号を、前記主制御手段に伝送し、前記運転制御信号に応じて前記主制御手段から作業現況情報、警報、核計測データを受信するデータ送受信過程と；前記核計測データを収集して核計測データの信頼度を検査し、検査済みの核計測データを補正した後に縮約してファイル、グラフまたは数字の形態に生成し、貯蔵、表示または出力されるようにする核計測データ処理過程と；を含むことを特徴とする。
また、前記運転制御過程は、運転者の要請に応じて主制御手段の運用システムを変更させうるようにインターフェース画面を提供し、この画面を介して更新された主制御手段の運用プログラムを前記主制御手段に伝送して主制御手段に貯蔵された運用プログラムを更新させうるようにする過程をさらに含むことを特徴とする。
本発明によれば、原子炉内部の複数の中性子分布データを取得して原子炉が正常に駆動できるようにする原子炉の核計測系統の運転制御システムを、開放的で標準化したシステムに具現することによって、メンテナンスとアップグレードを容易にし、ＧＵＩ(Graphic User Interface)方式の運転インターフェースを提供し、また、自動運転機能のみならず、診断、警報及び連動機能を持つ、イベント駆動(Event Driven)方式で駆動される作動盤を有するように具現することによって、運転の便宜性と信頼性の増大を図ることができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の好ましい一実施形態による核計測系統のデジタル制御システムを示すブロック図である。
この制御システムは、複数の駆動器２２により駆動される複数の検出器２３が、通路選択器２４により選択された検出器移動通路３０に順次的に挿入されて原子炉４０に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする。図１に示すように、本発明のデジタル制御システムは、運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、この運転制御信号に応じて伝送される核計測データを収集し管理する運転制御システム１０と、この運転制御システム１０の運転制御信号に応じて、前記検出器２３が前記検出器移動通路３０を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記検出器２３により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集し貯蔵する一方、前記運転制御システム１０に伝送する主制御装置２１と、から構成される。
図２は、本発明の他の実施形態による核計測系統のデジタル制御システムを示すブロック図である。
この制御システムは、複数の駆動器８１０により駆動される複数の検出器９３０が、通路選択器９００により選択された検出器移動通路に順次的に挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする。図２に示すように、本発明のデジタル制御システムは、データ通信網１００と、このデータ通信網１００を通して、運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、この運転制御信号に応じて、前記データ通信網１００から受信される作業現況情報、警報及び核計測データを収集し管理するとともに画面上に出力する運転制御システム２００と、この運転制御システム２００と同様の構成を持ち、遠隔地において前記データ通信網１００を介して作業状況を監視したり、非常時には運転制御システム２００に転用できる運転監視システム３００と、前記データ通信網１００から受信される核計測データを利用して、原子炉の炉心状態を分析する炉心分析システム４００と、前記運転制御システム２００の運転制御信号に応じて、前記検出器９３０が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記運転制御信号に応じて行われる作業現況情報を、前記運転情報として設定される許容値または限界値と比較・診断し、異常が生じると、連動信号と警報信号を出力して機器を保護し、前記検出器９３０により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集して核計測データとして貯蔵する一方、前記作業現況情報、前記警報及び前記核計測データを、前記データ通信網１００を通して伝送する主制御装置５００と、この主制御装置５００に異常が生じる場合、手動に転換して前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に非常挿入または非常引出されるようにする補助制御装置６００と、前記複数の駆動器８１０及び通路選択器９００に設置されて駆動器８１０及び通路選択器９００の現状態を感知し出力する複数の振動センサー７１０と、これら複数の振動センサー７１０から入力される感知信号を音響信号としてスピーカー７３０に出力されるようにする現場音響制御装置７００と、前記検出器９３０の移動通路と前記駆動器８１０に設置されて、検出器９３０の現在位置信号を前記主制御装置５００及び補助制御装置６００に出力する複数の現場センサー９１０と、前記主制御装置５００または補助制御装置６００の制御に応じて前記検出器９３０に電圧を供給する検出器電圧供給器９２０と、から構成される。
一方、前記駆動器８１０は、前記主制御装置５００または補助制御装置６００から駆動器制御盤８００のインバータに伝達された制御信号に応じて駆動され、電動機の回転により検出器と連結された螺旋形ケーブルを螺旋形ギアで駆動させて、前記検出器が原子炉の内部に挿入または引出されるように具現される。
図３は、図１及び図２に適用された主制御装置の構成を示すブロック図である。
主制御装置５００は、図３に示すように、取得データ貯蔵手段５１０、制御情報貯蔵手段５１５、主制御モジュール５２０、通路選択制御モジュール５２５、挿入制御モジュール５３０、スキャン制御モジュール５３５、記録制御モジュール５４０、引出制御モジュール５４５、駆動器起動／停止制御モジュール５５０、駆動器回転方向制御モジュール５５５、駆動器回転速度制御モジュール５６０、検出器データ取得制御モジュール５６５、検出器速度診断モジュール５７０、検出器進行不能診断モジュール５７５、通路検査モジュール５８０で構成される。
前記取得データ貯蔵手段５１０は、検出器２３，９３０により取得された核計測データを、経路識別情報とともに貯蔵している。
制御情報貯蔵手段５１５は、運転者が運転制御システム２００を通して入力した運転制御情報を貯蔵している。
前記主制御モジュール５２０は、手動、半自動、または自動モードが選択されたか判断し、手動モードが選択された場合には、運転者により入力される通路制御命令に応じて通路選択器２４，９００を制御し、運転者により入力される駆動器起動／停止制御命令、駆動器回転方向制御命令、駆動器回転速度制御命令に応じて駆動器２２，８１０を制御し、半自動モードが選択された場合には、運転者により入力される通路制御命令に応じて通路選択器２４，９００を制御し、運転者により入力される挿入制御命令、スキャン制御命令、記録制御命令及び引出制御命令に応じて部分的に自動で駆動器２２，８１０を制御し、自動モードが選択された場合には、順序計数を初期化させた後に外部インタラプト信号が存在するか判断し、外部インタラプトが存在すれば作業を終了し、それでなければ、あらかじめ設定された作業順序にしたがって自動で通路制御命令を発生させて通路選択器２４，９００を制御し、あらかじめ設定された作業順序にしたがって挿入制御命令、スキャン制御命令、記録制御命令及び引出制御命令を発生させて駆動器２２，８１０を制御し、順序計数があらかじめ設定された限界値よりも大きければ作業を終了し、そうでなければ、順序計数を増加させて次の作業順序にしたがって動作が繰り返し行われるようにする。
前記通路選択制御モジュール５２５は、前記主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で入力される検出器移動通路制御命令に応じて検出器移動通路を選択し、前記検出器移動通路を通して挿入される検出器の現在位置を確認し、引出限界以上と判断される場合、検出器が挿入されていることを知らせる警報を発生させる一方、通路選択器停止連動信号を発生させ、また、検出器の現在通路を、通路選択器の通路スイッチから受信し、前記通路スイッチから入力される値が、手動または自動設定された検出器位置命令値と一致する時まで通路選択器を駆動させる。
この通路選択制御モジュール５２５は、通路選択器が駆動された後に動作時間を計数し、それがあらかじめ設定された許容値を超えると、通路選択タイムオーバー警報を発生させる一方、通路選択器停止連動信号を発生させて、通路選択器２４，９００が駆動されないようにする。
前記挿入制御モジュール５３０は、前記主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で検出器２３，９３０の挿入命令が下されると、駆動器２２，８１０が正方向に高速回転状態に起動するように制御しながら、現場センサー９１０及び検出器位置伝送部９４０を利用して検出器２３，９３０の現在位置を感知し、前記検出器２３，９３０の現在位置が引出限界値より大きくて原子炉下限値より小さいと、検出器の挿入動作が継続して行われるように制御し、前記検出器２３，９３０の現在位置が引出限界値より小さか、或いは、原子炉下限値より大きいと、駆動器２２，８１０が停止するように制御する。
前記スキャン制御モジュール５３５は、前記主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で検出器２３，９３０のスキャン命令が下されると、駆動器２２，８１０が正方向に低速回転状態に起動するように制御しながら、検出器２３，９３０が原子炉内部をスキャンできるようにする一方、現場センサー９１０及び検出器位置伝送部９４０を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器２３，９３０の現在位置が原子炉下限値より大きくて原子炉上限値より小さいと、検出器のスキャン動作が継続して行われるように制御し、前記検出器２３，９３０の現在位置が原子炉下限値より小さくて原子炉上限値より大きいと、駆動器２２，８１０が停止するように制御する。
前記記録制御モジュール５４０は、前記主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で検出器２３，９３０の記録命令が下されると、駆動器２２，８１０が逆方向に低速回転するようにしながら、検出器２３，９３０により取得されるデータを受信し記録するようにする一方、現場センサー９１０及び検出器位置伝送部９４０を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器２３，９３０の現在位置が原子炉下限値より大きくて原子炉上限値より小さいと、記録動作が継続して行われるように制御し、前記検出器２３，９３０の現在位置が原子炉下限値より小さくて原子炉上限値より大きいと、駆動器２２，８１０が停止するように制御する。
前記引出制御モジュール５４５は、前記主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で検出器２３，９３０の引出命令が下されると、駆動器２２，８１０が逆方向に高速回転するようにしながら、検出器２３，９３０が引出されるように制御し、現場センサー９１０及び検出器位置伝送部９４０を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器２３，９３０の現在位置が引出限界値より大きくて原子炉下限値より小さいと、引出動作が継続して行われるように制御し、前記検出器２３，９３０の現在位置が引出限界値より小さくて原子炉下限値より大きいと、駆動器２２，８１０が停止するように制御する。
前記駆動器起動／停止制御モジュール５５０は、前記主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で駆動器２２，８１０の起動／停止命令が下されると、通路選択器２４，９００が起動状態なのか判断し、通路選択器２４，９００が起動状態であれば、警報を発生させる一方、駆動器２２，８１０停止連動信号を出力し、前記通路選択器２４，９００が起動状態でなければ、較正通路が重複に設定されているか判断し、較正通路が重複に設定されていると、警報を発生させる一方、駆動器２２，８１０停止連動信号を出力し、較正通路が重複に設定されていなく、主制御モジュール５２０から入力された命令が駆動器２２，８１０の起動命令であれば、起動接点をオンにし、停止命令であれば起動接点をオフにする。
前記駆動器回転方向制御モジュール５５５は、前記主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で正方向回転命令が入力されると、正方向接点をオンにして駆動器２２，８１０が正方向に回転されるように制御し、逆方向回転命令が入力されると、逆方向接点をオンにして駆動器２２，８１０が逆方向に回転されるように制御する。駆動器回転速度制御モジュール５６０は、前記主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で低速回転命令が入力されると、低速接点をオンにして駆動器２２，８１０が低速で回転されるように制御し、高速回転命令が入力されると、高速接点をオンにして駆動器２２，８１０が高速で回転されるように制御する。
前記検出器データ取得制御モジュール５６５は、前記主制御モジュール５２０から検出器データ取得命令が入力されると、合計取得データ数に該当するデータ計数を初期化し、データを一個ずつ取得し貯蔵する一方、前記データ計数を増加させて前記データ計数があらかじめ設定された限界値を超過すると、データ取得ルーティングを終了する。
このとき、前記検出器データ取得制御モジュール５６５は、運転者により設定されるか、或いは、あらかじめ設定されたデータ取得時間を単位にデータ取得ができるようにする。
前記検出器速度診断モジュール５７０は、あらかじめ設定された周期に検出器位置伝送部９４０から入力される検出器位置を貯蔵し、現在検出器位置値から以前検出器位置値を減算し、減算結果値をあらかじめ設定された時間で除算し、除算した結果値である検出器２３，９３０の速度値を速度絶対値として算出し、この速度絶対値を許容下限値及び上限値と比較した結果、許容下限値より大きくて許容上限値より小さいと、警報を発生するとともに、駆動器停止連動信号を出力する。
前記検出器進行不能診断モジュール５７５は、時間と検出器貯蔵リール回転パルス数を初期化し、あらかじめ設定された時間間検出器貯蔵リール回転パルスを計数し、前記回転パルス数が許容値より大きいと、検出器進行不能診断ルーティングを継続して行い、前記回転パルス数が許容値より小さいと、警報を発生するとともに、駆動器停止連動信号を出力する。
前記通路検査モジュール５８０は、通路選択器の起動と同時に、通路選択器の通路スイッチにより検出された現在通路に該当する通路インデックスを計算し、これら通路スイッチの組合せコードが、それぞれの通路インデックスに対してあらかじめ設定されたコード値と一致するか判断し、それらが一致しないと、通路選択器に電気的あるいは機械的に欠陥があるものと見なして通路不一致警報を発生させる一方で、通路選択器停止連動信号を出力する。
図４は、図１及び図２に適用された運転制御システムの構成を示すブロック図である。
運転制御システム２００は、図４に示すように、運転制御システムの運用プログラムと運転者により入力される複数の原子炉内部の中性子分布を計測するための作業順序、許容値や限界値などの運転情報と作業現況情報、警報、核計測データなどのデータを貯蔵する貯蔵部２１０と、キーボード、マウス、タッチスクリーンなどを含み、使用者が前記運転情報を入力するための使用者信号入力部２２０と、前記貯蔵部の運用プログラムに基づいて全体システムを制御する制御部２３０と、この制御部２３０の制御に応じてデータ通信網１００を介して連結されたシステムと前記運転情報及び前記データを送受信できるように支援するインターフェース部２４０と、モニタ、タッチスクリーンなどを含み、前記制御部２３０の制御に応じて前記運転情報及び前記データを運転者が確認できるように画面上に表す表示部２５０と、プリンター、プロッターなどを含み、運転者の要請に応じて前記運転情報及び前記データを印刷して出力する出力部２６０と、磁気ディスク、光学ディスクなどを含み、前記制御部２３０の制御に応じて前記運転情報及び前記データを記録する補助貯蔵部２７０と、から構成される。
前記制御部２３０は、運転者が運転情報を入力できるように使用者インターフェース画面を提供する使用者インターフェースモジュール２３１と、前記運転者の要請に応じて前記使用者インターフェース画面を介して入力された運転制御信号を、前記主制御装置５００に伝送し、前記運転制御信号に応じて前記主制御装置５００から作業現況情報、警報、核計測データを受信するデータ送受信モジュール２３２と、前記核計測データを収集して核計測データの信頼度を検査し、検査済みの核計測データを補正した後に縮約し、ファイル、グラフまたは数字などの形態に生成して貯蔵、表示または出力させる核計測データ処理モジュール２３３と、から構成される。
前記使用者インターフェースモジュール２３１は、自動運転モード、半自動運転モードまたは手動運転モードにおいて原子炉内部の複数核計測通路を所定グループに分類し、このグループ別にそれぞれの運転制御信号を出力して核計測データを取得できるように通路選択器と駆動器を制御し、検出器電源供給器の出力電圧を制御する多様なメニュー項目を提供し、前記グループ別にそれぞれ作業現況情報、警報及び核計測データの表示がなされるように多様な表示項目を提供する。
特に、前記使用者インターフェースモジュール２３１は、自動運転モードにおいて原子炉内部のあらゆる核計測通路に対して各グループ別にあらかじめ設定された作業順序にしたがって自動で検出器移動通路が選択され、自動で選択された検出器移動通路に検出器が挿入、スキャン、記録及び引出されるようにし、自動で検出器の電圧が制御されるようにし、自動で収集された核計測データが処理されるようにする自動運転メニュー項目を提供する。
前記運転制御システム２００は、運転者の要請に応じて主制御装置５００の運用プログラムを変更させうるようにインターフェース画面を提供し、この画面を介して更新された主制御装置５００の運用プログラムを、前記主制御装置５００に伝送することによって、主制御装置５００に貯蔵された運用プログラムを更新させうるように支援する。
図５は、図１及び図２に適用された運転監視システムの構成を示すブロック図である。
運転監視システム３００は、図５に示すように、通常、運転制御システム２００を利用して運転者が作業を行う場所よりも遠隔地に設置されて作業を監視し、非常時に運転制御システムをバックアップする機能を行う以外は、上記の運転制御システム２００と同様に構成される。したがって、運転制御システム２００と同様の構成についての詳細説明は省略される。
図６は、図１及び図２に適用された炉心分析システムの構成を示すブロック図である。
炉心分析システム４００は、図６に示すように、運転制御システム２００から核計測データを受信して炉心分析プログラムに適用させることによって、原子炉の安全性関連主要変数である出力ピーク係数、四分出力偏差、上下部出力偏差などを計算し、その分析結果を提供する炉心分析モジュール４３４をさらに含めている以外は、運転制御システム２００と同様に構成されている。したがって、運転制御システム２００と同様の構成についての詳細説明は省略される。
図７は、本発明に適用される補助制御装置の構成を示すブロック図である。
補助制御装置６００は、図７に示すように、運転者が運転モードを手動または自動モードに設定できるようにするための手動／自動選択スイッチ６１０と、駆動器の動作モードを選択する挿入／引出選択スイッチ６２０と、駆動器の速度モードを選択する低速／高速選択スイッチ６３０と、駆動器の緊急停止のための緊急停止スイッチ６４０と、主制御装置５００に異常が発生する場合、運転者が前記各スイッチを利用して設定した運転条件に運転モードを行う運転モジュール６１５と、前記運転モジュール６１５の制御に応じて、前記検出器が移動通路に挿入または引出されるように制御する駆動器動作制御モジュール６２５と、前記運転モジュール６１５の制御に応じて、前記検出器の挿入速度または引出速度を制御する駆動器速度制御モジュール６３５と、前記運転モジュール６１５の制御に応じて、検出器の挿入または引出動作を停止させる駆動器動作中止モジュール６４５と、検出器が近づく場合、これを感知して検出器近接信号を出力する検出器近接センサー６５０と、この検出器近接センサー６５０から出力される検出器近接信号に応じて点滅する位置指示ランプ６５５と、から構成される。
図８は、本発明に適用された現場音響制御装置の構成を示すブロック図である。
現場音響制御装置７００は、図８に示すように、前記複数の駆動器及び通路選択器に設置されて駆動器及び通路選択器の現在状態を感知し出力する複数の振動センサー７１０から入力される感知信号のノイズを除去するフィルター７０１と、このフィルター７０１によりノイズの除去された感知信号を音響信号に変換させ、この音響信号を所定レベルだげ増幅させてスピーカー７３０に出力する増幅器７０３と、運転者の操作により前記増幅器７０３の増幅レベルを調整できるようににする手動利得調整器７０２と、から構成される。
図９は、本発明に適用された検出器電圧供給装置の構成を示すブロック図である。
検出器電圧供給装置は、図９に示すように、商用交流電源(２２０ＶＡＣ)を受けてノイズを除去するフィルター８００と、ノイズの除去された交流電圧を整流する整流器８０１と、前記整流された電圧を分離して検出器８０３に直流電圧を供給する増幅器８０２と、前記直流電圧を変換させて主制御装置８０８、電圧指示計８０９及び記録手段８１１に出力する信号調節器８０７と、運転者が手動モードまたは自動モードを選択できるようにする手動／自動選択スイッチ８０６と、前記手動／自動選択スイッチ８０６により手動モードが選択されると、運転者から利得調整値を受信する手動利得調整器８０４と、前記手動／自動選択スイッチ８０６により自動モードが選択されると、主制御装置８０５によりあらかじめ設定された利得調整値を、前記増幅器８０２に出力させる選択部８１０と、から構成される。
図１０は、本発明に適用された検出器信号処理装置の構成を示すブロック図である。
検出器信号処理装置は、図１０に示すように、検出器９０５から入力された測定電流(０〜５ｍＡ)を、運転者が確認できるように表示する電流指示計９１１と、前記測定電流を受けて一定電圧(０〜１００ｍＶ)に変換させる信号変換部９０６と、この信号変換部９０６で変換された電圧からノイズを除去するフィルター９０７と、このフィルター９０７によりノイズの除去された電圧を、一定レベルだけ増幅させて記録手段９０９または主制御装置９１０に出力する増幅器９０８と、運転者が手動モードまたは自動モードを選択できるようにする手動／自動選択スイッチ９０３と、この手動／自動選択スイッチ９０３により手動モードが選択されると、手動範囲選択スイッチ９０１により予め設定された範囲によって前記信号変換部９０６で電圧を生成できるようにし、前記手動／自動選択スイッチ９０３により自動モードが選択されると、主制御装置９０２によりあらかじめ設定された範囲によって前記信号変換部９０６で電圧を生成できるようにする選択部９０４と、から構成される。
ここで、前記手動範囲選択スイッチ９０１または主制御装置９０２から入力される範囲選択信号は、５０ｕＡ、１５０ｕＡ、５００ｕＡ、１．５ｍＡ、５ｍＡのいずれか一つであり、前記信号変換部９０６は、前記範囲選択信号に応じて２ＫΩ、６６６．６Ω、２００Ω、６６．６Ω、２０Ωの中で一つの抵抗値を測定抵抗として選択する。
次に、上記のように構成された原子炉の核計測系統のデジタル制御システムの作用について説明する。
[実施形態１]
まず、本発明の一様態による原子炉の核計測系統のデジタル制御方法は、複数の駆動器により駆動される複数の検出器が、通路選択器により選択された検出器移動通路に順次的に挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする制御方法であって、運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、運転制御信号に応じて伝送される核計測データを収集し管理する運転制御過程と、前記運転制御過程の運転制御信号に応じて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記検出器により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集し貯蔵する一方で、前記運転制御手段に伝送する主制御過程とからなる。
図１に示すように、運転制御システム１０は、手動モードと自動モードを提供し、手動モードでは運転者が運転情報を所望の値を持つように設定し、設定された運転情報は主制御装置２１に伝送され、主制御装置２１は、前記運転情報に基づいて駆動器２２、検出器２３及び通路選択器２４の駆動状態を制御する。
一方、各検出器２３は、前記主制御装置２１の制御に応じて所定の検出器移動通路に挿入され、あらかじめ設定された位置まで進入して原子炉内部の中性子分布を検出し、検出結果を主制御装置２１に伝送する。すると、前記主制御装置２１は、前記検出結果値を核計測データに貯蔵する一方、前記運転制御システム１０にも伝送し貯蔵、表示または出力されるようにして原子炉の現状況を認識できるようにする。
そして、運転者により自動モードが設定される場合には、前記運転情報が、あらかじめ設定された値により生成される点において手動モードと違うだけで、以降の過程は同様なので、その詳細説明については省略される。
[実施形態２]
本発明の他の様態による原子炉の核計測系統のデジタル制御方法は、複数の駆動器により駆動される複数の検出器が、通路選択器により選択された検出器移動通路に順次的に挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする制御方法であって、運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して、前記データ通信網を介して運転制御信号を出力し、前記運転制御信号に応じて前記データ通信網を通して受信される作業現況情報、警報及び核計測データを収集し管理して画面上に出力する運転制御過程と、この運転制御過程と同様の方法により、遠隔地において前記データ通信網を介して作業状況を監視するか、非常時に運転制御過程に転用できる運転監視過程と、前記データ通信網を介して受信される核計測データを利用して原子炉の炉心状態を分析する炉心分析過程と、前記運転制御手段の運転制御信号に応じて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記運転制御信号に応じて行われる作業現況情報を、前記運転情報として設定される許容値または限界値と比較及び診断し、異常が発生する場合には連動信号と警報信号を出力して機器を保護し、前記検出器により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集して核計測データとして貯蔵する一方、前記作業現況情報、前記警報及び前記核計測データを前記データ通信網を介して伝送する主制御過程と、を含んでなる。
本発明の実施形態２による上記の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法を行えるデジタル制御装置は、図２に示すように、実施形態１とは違い、運転監視システム３００、炉心分析システム４００、補助制御装置６００、現場音響制御装置７００がさらに備えられていることが分かる。
前記運転監視システム３００は、事務室または遠隔地に設置され、データ通信網１００を介して運転者または管理者が事務室や遠隔地において作業状況を監視し、前記運転制御システム２００に異常が発生すると、運転制御システム２００の代わりをできるように具現されている。
一方、炉心分析システム４００は、データ通信網１００、特に発電所通信網に接続されて原子炉の核計測系統と所内電算器から収集されたデータを、炉心分析プログラムに適用させて原子炉の安全性関連主要変数である出力ピーク係数、四分出力偏差、上下部出力偏差などを計算し、その分析結果を提供する。
そして、補助制御装置６００は、前記主制御装置５００に異常が発生する場合、手動／自動選択スイッチ６１０を利用して制御モードを手動モードに切り替え、挿入／引出選択スイッチ６２０、低速／高速選択スイッチ６３０、緊急停止スイッチ６４０などを利用して、手動で前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に非常挿入または非常引出されるようにする。
そして、駆動器８１０及び通路選択器９００には振動センサー７１０が取り付けられて、駆動器８１０及び通路選択器９００から発生する機械的動きを振動センサー７１０で感知し、この感知信号を現場音響制御装置７００に出力する。すると、前記感知信号は、図８に示すように、現場音響制御装置７００のフィルター７０１に入力されてノイズが除去され、増幅器７０３を通して音響信号に変換され、増幅された後にスピーカー７３０に出力され、これにより、運転者は、現場で駆動される機器の動作音響を聞くことができるようになる。さらに、熟練した運転者なら、前記動作音響のパターンにより現場機器の異常有無が把握でき、機器の運転と整備に相当役に立つ。
主制御装置の主制御ルーティング
図１１は、本発明による主制御装置の主制御ルーティングを説明するための流れ図である。
図１１に示すように、主制御装置５００の主制御モジュール５２０は、環境設定過程(Ｓ１)で、運転者により許容及び制限値が設定され、計測通路順序設定過程(Ｓ２)で計測通路順序が設定された状態で、手動モードを選択したか判断する(Ｓ３)。
このＳ３過程の判断結果、手動モードが選択された場合、運転者により入力される通路制御命令に応じて通路選択器９００を制御し、運転者により入力される駆動器起動／停止制御命令、駆動器回転方向制御命令、駆動器回転速度制御命令に応じて駆動器８１０を制御する(Ｓ４)。
一方、半自動モードが選択されたか判断し(Ｓ５)、半自動モードが選択されたものと判断されると、運転者により入力される通路制御命令に応じて通路選択器９００を制御し、運転者により入力される挿入制御命令、スキャン制御命令、記録制御命令及び引出制御命令に応じて駆動器８１０を制御(Ｓ６)して検出器が区間別に部分的に自動運転されるようにする。
一方、Ｓ５過程の判断結果、自動モードが選択された場合には、順序計数を初期化(Ｓ７)させた後、外部インタラプト信号が存在するか判断(Ｓ８)し、外部インタラプト信号が存在しないものと判断されると、あらかじめ設定された作業順序にしたがって自動で通路制御命令を発生させて通路選択器を制御し、あらかじめ設定された作業順序にしたがって挿入制御命令、スキャン制御命令、記録制御命令及び引出制御命令を発生させて駆動器を制御(Ｓ９)し、検出器が自動で運転されるようにする。
そして、前記順序計数が、あらかじめ設定された限界値より大きいか判断(Ｓ１０)し、順序計数が限界値よりも小さければ、Ｓ８段階に戻って順序計数があらかじめ設定された限界値と等しくなる時まで、以降の作業が繰り返し行われるようにする。
主制御装置の通路選択制御ルーティング
図１２は、本発明による主制御装置の通路選択制御ルーティングを説明するための流れ図である。
図１２に示すように、通路選択制御モジュール５２５は、主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で入力される通路制御命令に応じて検出器移動通路を選択し、この検出器移動通路を通じて挿入される検出器の現在位置を判断する(Ｓ２１)。
このＳ２１過程の判断結果、検出器の現在位置が引出限界よりも大きい場合、検出器が挿入されていることを知らせる警報信号を発生(Ｓ２９)させる一方、通路選択器停止連動信号を発生(Ｓ３０)させる。
一方、前記検出器の現在位置が引出限界よりも小さい場合には、通路選択制御モジュール５２５は、現在の通路位置を、通路選択器の通路スイッチから受け(Ｓ２２)、時間を初期化(Ｓ２３)する。
続いて、通路位置命令値と通路スイッチから入力される値が一致するか否か判断する(Ｓ２４)。この判断結果、通路位置命令値と通路スイッチから入力される値が一致すると、通路選択器を停止させる(Ｓ２５)。
一方、前記通路制御命令と通路スイッチから入力される値が一致しないと、前記初期化した時間とあらかじめ設定された許容値とを比較し、初期化した時間が許容値より大きいか判断する(Ｓ２６)。
このＳ２６過程の判断結果、初期化した時間が許容値より小さいと、通路選択器を起動させる(Ｓ２７)。このとき、時間を計数し(Ｓ２８)、設定された時間の間のみ通路選択器が駆動されるようにする。
一方、前記Ｓ２６過程の判断結果、時間が許容値より大きいと、通路選択時間が終了(通路選択タイムオーバー)されたことを知らせる警報信号を発生(Ｓ３１)させる一方、通路選択器停止連動信号を発生(Ｓ３２)させる。
主制御装置の挿入制御ルーティング
図１３は、本発明による主制御装置の挿入制御ルーティングを説明するための流れ図である。
図１３に示すように、挿入制御モジュール５３０は、主制御モジュール５２０により手動あるいは自動で検出器の挿入命令が下され(Ｓ４０)、駆動器の起動制御命令、駆動器正方向制御命令、駆動器高速制御命令が下されると(Ｓ４１〜Ｓ４３)、挿入制御モジュール５３０は、駆動器が正方向に高速回転状態に起動するように制御しながら、現場センサー９１０及び検出器位置伝送部９４０を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置とあらかじめ設定された限界値とを比較し(Ｓ４４)、検出器の現在位置が引出限界値より大きくて原子炉下限値より小さいと、Ｓ４１過程に戻って駆動器が以降の動作を繰り返し行うように制御し、前記検出器の現在位置が引出限界値より小さいか、或いは、下限値より大きいと、駆動器が停止するように制御命令を出力(Ｓ４５)する。
主制御装置のスキャン制御ルーティング
図１４は、本発明による主制御装置のスキャン制御ルーティングを説明するための流れ図である。
図１４に示すように、スキャン制御モジュール５３５は、主制御モジュール５２０により手動あるいは自動で検出器の自動スキャン命令が下され(Ｓ６０)、駆動器起動制御命令、駆動器正方向制御命令、駆動器低速制御命令が下されると(Ｓ６１〜Ｓ６３)、スキャン制御モジュール５３５は、駆動器が正方向に低速回転状態に起動するように制御しながら、検出器が原子炉内部をスキャンできるようにする一方、現場センサー９１０及び検出器位置伝送部９４０を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置とあらかじめ設定された限界値とを比較し(Ｓ６４)、検出器の現在位置が原子炉下限値より大きくて原子炉上限値より小さいと、Ｓ６１過程に戻って駆動器が以降の動作を繰り返し行うように制御し、前記検出器の現在位置が原子炉下限値より小さくて原子炉上限値より大きいと、駆動器が停止するように制御命令を出力(Ｓ６５)する。
主制御装置の記録制御ルーティング
図１５は、本発明による主制御装置の記録制御ルーティングを説明するための流れ図である。
図１５に示すように、記録制御モジュール５４０は、主制御モジュール５２０により手動あるいは自動で検出器の自動記録命令が下され(Ｓ８０)、駆動器起動制御命令、駆動器逆方向制御命令、駆動器低速制御命令、検出器データ取得制御命令が下されると(Ｓ８１〜Ｓ８４)、記録制御モジュール５４０は、駆動器が逆方向に低速回転状態に起動するように制御しながら、検出器により取得されるデータを受けて記録されるようにする一方、現場センサー９１０及び検出器位置伝送部９４０を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置とあらかじめ設定された限界値とを比較し(Ｓ８５)、検出器の現在位置が原子炉下限値より大きくて原子炉上限値より小さいと、Ｓ８１に戻って駆動器が以降の動作を繰り返し行うようにすることによって、データ記録動作が継続して行われるように制御し、前記検出器の現在位置が原子炉下限値より小さくて原子炉上限値より大きいと、駆動器が停止するように制御命令を出力(Ｓ８６)する。
主制御装置の引出制御ルーティング
図１６は、本発明による主制御装置の引出制御ルーティングを説明するための流れ図である。
図１６に示すように、引出制御モジュール５４５は、主制御モジュール５２０により手動あるいは自動で検出器の引出命令が下され(Ｓ１０１)、駆動器起動制御命令、駆動器逆方向制御命令、駆動器高速制御命令が下されると(Ｓ１０２〜Ｓ１０４)、引出制御モジュール５４５は、駆動器が逆方向に高速回転状態に起動するように制御しながら、現場センサー９１０及び検出器位置伝送部９４０を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置とあらかじめ設定された限界値とを比較し(Ｓ１０５)、検出器の現在位置が引出限界値より大きくて原子炉下限値より小さいと、Ｓ１０２に戻って駆動器が以降の動作を繰り返し行うように制御し、前記検出器の現在位置が引出限界値より小さくて原子炉下限値より大きいと、駆動器が停止するように制御する(Ｓ１０６)。
主制御装置の駆動器起動／停止制御ルーティング
図１７は、本発明による主制御装置の駆動器起動／停止制御ルーティングを説明するための流れ図である。
図１７に示すように、駆動器起動／停止制御モジュール５５０は、主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で検出器の起動／停止命令が下されると(Ｓ１２１)、通路選択器が起動状態なのか判断する(Ｓ１２２)。
このＳ１２２過程の判断結果、通路選択器が起動状態であれば、駆動器起動／停止制御モジュール５５０は、警報信号を発生(Ｓ１２３)させる一方、駆動器停止連動信号を出力する(Ｓ１２４)。
一方、前記Ｓ１２２過程の判断結果、前記通路選択器が起動状態でなければ、駆動器起動／停止制御モジュール５５０は、較正通路が重複に設定されているか判断する(Ｓ１２５)。この判断結果、較正通路が重複に設定されていると、駆動器起動／停止制御モジュール５５０は、警報信号を発生(Ｓ１２６)させる一方、駆動器停止連動信号を出力(Ｓ１２７)する。
一方、前記Ｓ１２５過程で較正通路が重複に設定されていないと判断される場合、駆動器起動／停止制御モジュール５５０は、主制御モジュール５２０から入力された命令が検出器の起動命令であれば、起動接点をオンにし(Ｓ１２９)、停止命令であれば、起動接点をオフにする(Ｓ１３０)。
主制御装置の駆動器回転方向制御ルーティング
図１８は、本発明による主制御装置の駆動器回転方向制御ルーティングを説明するための流れ図である。
図１８に示すように、駆動器回転方向制御モジュール５５５は、主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で駆動器回転方向制御命令が下されると(Ｓ１４１)、正方向回転命令が入力されたか、或いは、逆方向回転命令が入力されたか判断する(Ｓ１４２)。
このＳ１４２過程の判断結果、正方向回転命令が入力されたものを判断すると、逆方向接点はオフにし(Ｓ１４３)、正方向接点はオンにして(Ｓ１４４)、検出器が正方向に回転されるように制御し、逆方向回転命令が入力されると、正方向接点はオフにし(Ｓ１４５)、逆方向接点はオンにして(Ｓ１４６)、検出器が逆方向に回転されるように制御する。
主制御装置の駆動器回転速度制御ルーティング
図１９は、本発明による主制御装置の駆動器回転速度制御ルーティングを説明するための流れ図である。
図１９に示すように、駆動器回転速度制御モジュール５６０は、主制御モジュール５２０から手動あるいは自動で駆動器回転速度制御命令が下されると(Ｓ１６１)、高速回転命令が入力されたか、或いは、低速回転命令が入力されたか判断する(Ｓ１６２)。
前記Ｓ１６２過程の判断結果、低速回転命令が入力されたら、高速接点はオフにし(Ｓ１６３)、低速接点をオンにして(Ｓ１６４)、検出器が低速に回転されるように制御し、高速回転命令が入力されたら、低速接点はオフにし(Ｓ１６５)、高速接点はオンにして(Ｓ１６６)、検出器が高速に回転されるように制御する。
主制御装置の検出器データ取得制御ルーティング
図２０は、本発明による主制御装置の検出器データ取得制御ルーティングを説明するための流れ図である。
図２０に示すように、主制御モジュール５２０から検出器データ取得命令が入力されれると(Ｓ１８０)、検出器データ取得制御モジュール５６５は、合計取得データ数に該当するデータ計数を初期化し(Ｓ１８１)、データを一個ずつ取得して貯蔵する(Ｓ１８２)。
続いて、前記データ計数があらかじめ設定された限界値より大きいか判断する(Ｓ１８３)。この判断結果、データ計数が限界値より大きいと、全てのデータが取得されたので作業を終了し、データ計数が限界値より小さいと、前記データ計数を増加させ(Ｓ１８４)、時間計数を初期化させた後(Ｓ１８５)、時間があらかじめ設定された許容値より大きいか判断する(Ｓ１８６)。
前記Ｓ１８６過程の判断結果、時間があらかじめ設定された許容値より小さい場合、検出器データ取得制御モジュール５６５は、時間を計数しながら(Ｓ１８７)、前記Ｓ１８６過程に戻って以降の過程を繰り返し行い、前記Ｓ１８６過程の判断結果、時間があらかじめ設定された許容値より大きい場合、検出器データ取得制御モジュール５６５は、前記Ｓ１８２過程に戻って以降の動作を繰り返し行いながら検出器から核計測データを収集し続ける。
主制御装置の検出器速度診断ルーティング
図２１は、本発明による主制御装置の検出器速度診断ルーティングを説明するための流れ図である。
図２１に示すように、検出器速度診断モジュール５７０は、時間を初期化し(Ｓ２００)、検出器の以前位置を貯蔵する(Ｓ２０１)。
続いて、時間を計数し(Ｓ２０２)、前記時間があらかじめ設定された値より大きいか判断する(Ｓ２０３)。この判断結果、時間があらかじめ設定された値より小さい場合、検出器速度診断モジュール５７０は、前記Ｓ２０２過程に戻って以降の動作を繰り返し行い、これにより、一定時間を遅らせる。
一方、前記Ｓ２０３過程の判断結果、時間があらかじめ設定された値より大きい場合、検出器速度診断モジュール５７０は、検出器位置伝送部９４０から入力される検出器の現在位置を受けて貯蔵し(Ｓ２０４)、現在検出器位置値から以前検出器位置値を減算し、減算結果値をあらかじめ設定された時間で除算し、除算した結果値である検出器の速度値を、速度絶対値として算出する(Ｓ２０５)。
そして、検出器速度診断モジュール５７０は、前記速度絶対値が許容下限値より大きく、且つ、許容上限値より小さいか判断する(Ｓ２０６)。この判断結果、前記速度絶対値が許容下限値より小さくて許容上限値より大きい場合、検出器速度診断モジュール５７０は、警報信号を発生(Ｓ２０７)する一方で、駆動器停止連動信号を出力する(Ｓ２０８)。
一方、前記Ｓ２０６過程の判断結果、前記速度絶対値が許容下限値より大きくて許容上限値より小さい場合、検出器速度診断モジュール５７０は、前記Ｓ２００過程に戻って以降の動作を繰り返し行う。
主制御装置の検出器進行不能診断ルーティング
図２２は、本発明による主制御装置の検出器進行不能診断ルーティングを説明するための流れ図である。
図２２に示すように、検出器進行不能診断モジュール５７５は、時間と検出器貯蔵リール回転パルス数を初期化し(Ｓ２２０，Ｓ２２１)、前記時間があらかじめ設定された値より大きいか判断する(Ｓ２２２)。
前記Ｓ２２２過程の判断結果、時間があらかじめ設定された値より小さい場合、検出器進行不能診断モジュール５７５は、検出器貯蔵リール回転パルスを計数し(Ｓ２２３)、時間を計数する(Ｓ２２４)。その後、前記Ｓ２２２過程を再び行って、計数された時間があらかじめ設定された値より大きいか判断する。
この判断結果、計数された時間が、あらかじめ設定された値より大きい場合、計数された回転パルスの計数が、あらかじめ設定された許容値より大きいか判断する(Ｓ２２５)。この判断結果、回転パルスの計数があらかじめ設定された許容値より小さい場合、検出器進行不能診断モジュール５７５は、警報信号を発生し(Ｓ２２６)、駆動器停止連動信号を出力する(Ｓ２２７)。
一方、前記Ｓ２２５過程の判断結果、回転パルス計数があらかじめ設定された許容値より大きい場合、検出器進行不能診断モジュール５７５は、前記Ｓ２２０過程から繰り返し行う。
主制御装置の通路検査モジュール
図２３は、本発明による主制御装置の通路検査モジュールを説明するための流れ図である。
図２３に示すように、通路検査モジュール５８０は、通路選択器起動命令が下されると(Ｓ２４０)、通路選択器の通路スイッチにより検出(Ｓ２４１)された現在通路に該当する通路インデックスを計算し(Ｓ２４２)、これら通路スイッチの組合せコードが、それぞれの通路インデックスに対してあらかじめ設定されたコード値と一致するか判断する(Ｓ２４３)。
このＳ２４３過程の判断結果、通路スイッチの組合せコードと前記設定されたコード値とが一致しないと、通路選択器に電気的あるいは機械的に欠陥があるものと見なして通路不一致警報を発生(Ｓ２４８)させる一方で、通路選択器停止連動信号を出力する(Ｓ２４９)。
一方、前記Ｓ２４３過程の判断結果、前記通路スイッチの組合せコードと前記設定されたコード値とが一致すると、各通路の選択が完了した時にオフになるように設計された通路選択器カムスイッチの入力値がオンであれば、前記Ｓ２４３過程を再び行い、カムスイッチの入力値がオフであれば、通路インデックスを増加(Ｓ２４５)させる一方で、通路インデックスが合計通路数より大きいか判断する(Ｓ２４６)。
このＳ２４６過程の判断結果、通路インデックスが合計通路数より小さいと、Ｓ２４３過程に戻って以降の動作を繰り返し行い、通路インデックスが層通路数より大きいと、通路インデックスを初期化した後(Ｓ２４７)、Ｓ２４３過程に戻る。
運転制御システムの使用者インターフェース画面
図２４は、本発明による運転制御システムの手動モード運転画面図である。
図２４に示すように、手動モード運転画面は、運転者が手動モードで運転しようとするときに、運転制御システム２００を通して運転者に提供されるインターフェース画面である。この手動モード運転画面は、作業グループ、作業通路、運転モード、センサー動作が表示される運転状態表示領域１、検出器電流表示領域２、システム警報表示領域３、システム状態表示領域４、運転指示領域５、コンピュータオン／オフ選択ボタン６、自動／半自動／手動モード選択ボタン７、駆動器Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ選択ボタン８、外部通路選択器運転画面呼出ボタン９、内部通路選択器運転画面呼出ボタン１０、駆動速度選択ボタン１１、挿入(INSERT)／停止(STOP)／引出(WITHDRAW)選択ボタン１２からなっている。このような手動モードは、上に述べたように、検出器を駆動するための駆動器の動作選択、駆動速度の選択、検出通路の選択を運転者が指定して駆動する方式であって、原子炉の上限値及び下限値にかかわらず任意に運転できるようにするモードである。したがって、この手動モードは、検出器、駆動器及び通路選択器の簡単な機能試験や検出器の原子炉上限値及び下限値を確認するための運転、その他運転者の判断による非常運転に適する。
図２５は、本発明による運転制御システムの半自動モード運転画面図である。
図２５に示すように、半自動モード運転画面は、運転者が半自動モードで運転しようとするときに、運転制御システム２００を介して運転者に提供されるインターフェース画面である。この半自動モード運転画面は、挿入(INSERT)／スキャン(SCAN)／記録(RECORD)／停止(STOP)選択ボタン２０を持ち、前記半自動モードは、上に述べたように、挿入する通路の選択と区間別検出器の動作を運転者が指定する方式であって、通路の選択後に検出器の挿入、スキャン、記録、及び引出動作が、原子炉の上限値及び下限値によって部分的に自動実行される。このとき、検出器の駆動方向と速度は、モードに基づいて自動で選択される。このような半自動モードは、自動運転で作業を行った後に補充作業が必要な場合、または、自動運転が困難な場合に適するモードである。
図２６は、本発明による運転制御システムの自動モード運転画面図である。
図２６に示すように、自動モード運転画面は、運転者が自動で運転しようとするときに、運転制御システム２００を介して運転者に提供されるインターフェース画面である。この自動運転画面は、開始／停止３０、一時停止ボタン３１、及び作業進行表示ウィンドウ３２を含めている。このような自動モードでは、上に述べたように、作業の開始ボタンを押すだけで、運転者が運転制御システム２００を介してあらかじめ設定しておいた運転制御情報に基づいて検出器の作業通路の選択、挿入、スキャン、記録及び引出などの全作業が自動で行われる。
図２７は、本発明による運転制御システムの内部通路選択器の運転画面図である。
図２７に示すように、内部通路選択器の運転画面は、運転者が手動で内部通路選択器を運転しようとするときに、運転制御システム２００を介して運転者に提供されるインターフェース画面である。この内部通路選択器の運転画面は、通路選択ボタン４０、位置指示ランプ４１、状態情報表示領域４２、タイムアウトリセットボタン４３を含めており、合計１２個の通路を提供し、各グループ別に１０個ずつの作業通路、補正通路及び貯蔵通路を選択できるようにし、手動及び半自動モードにおいて通路変更作業を行うときに使用されるインターフェース画面である。
図２８は、本発明による運転制御システムの外部通路選択器の運転画面図である。
図２８に示すように、外部通路選択器の運転画面は、運転者が手動で外部通路選択器を運転しようとするときに、運転制御システム２００を介して運転者に提供されるインターフェース画面である。この外部通路選択器の運転画面は、機器動作ランプ５０、位置指示ランプ５１、状態情報表示領域５２、起動ボタン５３、回転方向設定ボタン５４、タイムアウトリセットボタン５５を含めており、合計４台の内部通路選択器をそれぞれ時計方向または反時計方向に回転させることによって、各検出器が、元来の作業グループのほかに、隣接した作業グループで核計測作業を行えるようにし、外部通路選択器は、内部通路選択器の回転位置に応じて正常モード、第１の非常モード、第２の非常モード、第３の非常モードを提供する。
図２９は、本発明による運転制御システムの検出器電源供給器の運転画面図である。
図２９に示すように、検出器電源供給器の運転画面は、運転者が検出器に供給される電源電圧を設定し、計測される電流データを同時に表示しようとするときに、運転制御システム２００を通して運転者に提供されるインターフェース画面である。この検出器電源供給器の運転画面は、電圧設定ボタン６０、電流範囲設定ボタン６１、状態情報表示領域６２、警報表示領域６３を含めている。
運転制御システムの核計測データ処理ルーティング
図３０は、本発明による運転制御システムの核計測データ処理ルーティングを説明するための流れ図である。
図３０に示すように、核計測データ処理ルーティングは、運転制御システム２００で収集された核計測データ処理のために運転中に自動で実行されるルーティングである。この核計測データ処理ルーティングは、主制御装置５００からデータ送受信モジュール２３２を通して核計測データを収集し(Ｓ２４０，Ｓ２４１)、この核計測データの信頼度を検査し(Ｓ２４２)、核計測データを補正した後(Ｓ２４３)、縮約(Ｓ２４４)してファイル、グラフまたは数字などの形態に生成し、貯蔵(Ｓ２４５)、表示(Ｓ２４６)または出力(Ｓ２４７)されるようにする。
前記主制御装置５００と前記運転制御システム２００に使用された運営システムルーティングは、細部機能別にそれぞれ分離されている。また、イベント駆動(Event Driven)方式でルーティングの処理が定義されているため、手動、半自動及び自動運転モードにおいて起こる多様な運転状況でも、手続駆動(Procedure Driven)方式のプログラムで必要とされる運転モード変更による運転初期化設定過程が不要なので、運転者がより容易で便利に運用できる。
以上の詳細な説明では具体例に則して説明したが、本発明の範囲を外れない限り多様な改良変更が可能なことはもちろんである。したがって、本発明の範囲は、説明した具体例に限定して解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び特許請求の範囲と均等なものにより定められるべきである。
本発明の好ましい一実施形態による核計測系統のデジタル制御システムを示すブロック図である。 本発明の他の実施形態による核計測系統のデジタル制御システムを示すブロック図である。 図１及び図２の核計測系統のデジタル制御システムに適用された主制御装置の構成を示すブロック図である。 図１及び図２の核計測系統のデジタル制御システムに適用された運転制御システムの構成を示すブロック図である。 図１及び図２の核計測系統のデジタル制御システムに適用された運転監視システムの構成を示すブロック図である。 図１及び図２の核計測系統のデジタル制御システムに適用された炉心分析システムの構成を示すブロック図である。 本発明の核計測系統のデジタル制御システムに適用された補助制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の核計測系統のデジタル制御システムに適用された現場音響制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の核計測系統のデジタル制御システムに適用された検出器電圧供給装置の構成を示すブロック図である。 本発明の核計測系統のデジタル制御システムに適用された検出器信号処理装置の構成を示すブロック図である。 本発明による主制御装置の主制御ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置の通路選択制御ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置の挿入制御ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置のスキャン制御ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置の記録制御ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置の引出制御ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置の駆動器起動／停止制御ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置の駆動器回転方向制御ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置の駆動器回転速度制御ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置の検出器データ取得制御ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置の検出器速度診断ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置の検出器進行不能診断ルーティングを説明するための流れ図である。 本発明による主制御装置の通路検査モジュールを説明するための流れ図である。 本発明による運転制御システムの手動モード運転画面を示す図である。 本発明による運転制御システムの半自動モード運転画面を示す図である。 本発明による運転制御システムの自動モード運転画面を示す図である。 本発明による運転制御システムの内部通路選択器の運転画面を示す図である。 本発明による運転制御システムの外部通路選択器の運転画面を示す図である。 本発明による運転制御システムの検出器電源供給器の運転画面を示す図である。 本発明による運転制御システムの核計測データ処理ルーティングを説明するための流れ図である。
符号の説明
１ 運転状態表示領域
２ 検出器電流表示領域
３ システム警報表示領域
４ システム状態表示領域
５ 運転指示領域
６ コンピュータオン／オフ選択ボタン
７ 自動／手動モード選択ボタン
８ 駆動器Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄ選択ボタン
９ 外部通路選択器運転画面呼出ボタン
１０ 内部通路選択器運転画面呼出ボタン（運転制御システム）
１１ 駆動速度選択ボタン
１２ 挿入／停止／引出選択ボタン
１０ 運転制御システム
２０ 選択ボタン
２１ 主制御装置
２２ 第ｎの駆動器
２３ 第ｎの検出器
２４ 通路選択器
３０ 検出器移動通路、開始／停止
３１ 一時停止ボタン
３２ 作業進行表示ウィンドウ
４０ 通路選択ボタン
４１ 位置指示ランプ
４２ 状態情報表示領域
４３ タイムアウトリセットボタン
５０ 機器動作ランプ
５１ 位置指示ランプ
５２ 状態情報表示領域
５３ 起動ボタン
５４ 回転方向設定ボタン
５５ タイムアウトリセットボタン
６０ 電圧設定ボタン
６１ 電流範囲設定ボタン
６２ 状態情報表示領域
６３ 警報表示領域
１００ データ通信網
２００ 運転制御システム
２１０ 貯蔵部
２２０ 使用者信号入力部
２３０ 制御部
２３１ 使用者インターフェースモジュール
２３２ データ送受信モジュール
２３３ 核計測データ処理モジュール
２４０ インターフェース部
２５０ 表示部
２６０ 出力部
２７０ 補助貯蔵部
３００ 運転監視システム
３１０ 貯蔵部
３２０ 使用者信号入力部
３３１ 使用者インターフェースモジュール
３３２ データ送受信モジュール
３３３ 核計測処理モジュール
３４０ インターフェース部
３５０ 表示部
３６０ 出力部
３７０ 補助貯蔵部
４００ 炉心分析システム
４１０ 貯蔵部
４２０ 使用者信号入力部
４３１ 使用者インターフェースモジュール
４３２ データ送受信モジュール
４３３ 核計測処理モジュール
４３４ 炉心分析モジュール
４４０ インターフェース部
４５０ 表示部
４６０ 出力部
４７０ 補助貯蔵部
５００ 主制御装置
５１０ 取得データ貯蔵手段
５１５ 制御情報貯蔵手段
５２０ 主制御モジュール
５２５ 通路選択制御モジュール
５３０ 挿入制御モジュー
５３５ スキャン制御モジュール
５４０ 記録制御モジュール
５４５ 引出制御モジュール
５５０ 駆動器起動／停止制御モジュール
５５５ 駆動器回転方向制御モジュール
５６０ 駆動器回転速度制御モジュール
５６５ 検出器データ取得制御モジュール
５７０ 検出器速度診断モジュール
５７５ 検出器進行不能診断モジュール
５８０ 通路検査モジュール
６００ 補助制御装置
６１０ 手動／自動選択スイッチ
６１５ 運転モジュール
６２０ 挿入／引出選択スイッチ
６２５ 駆動貴動作制御モジュール
６３０ 低速／高速選択スイッチ
６３５ 駆動器速度制御モジュール
６４０ 緊急停止スイッチ
６４５ 駆動器動作中止モジュール
６５０ 検出器近接センサー
６５５ 位置指示ランプ
７００ 現場音響制御装置
７０１ フィルター
７０２ 手動利得調整器
７０３ 増幅器
７１０ 振動センサー
７３０ スピーカー
８００ フィルター（駆動器制御盤）
８０１ 整流器
８０２ 増幅器
８０３ 検出器
８０４ 手動利得調整器
８０５ 主制御装置
８０６ 手動／自動選択スイッチ
８０７ 信号調節器
８０８ 主制御装置
８０９ 電圧指示計
８１０ 選択部（駆動器）
８１１ 記録手段
９０１ 手動範囲選択スイッチ
９０２ 主制御装置
９０３ 手動／自動選択スイッチ
９０４ 選択部
９０５ 検出器
９０６ 信号変換部
９０７ フィルター
９０８ 増幅器
９０９ 記録手段
９１０ 主制御手段
９１１ 電流指示計
９２０ 検出器位置伝送部
９３０ 検出器
９４０ 検出器電源供給部

Claims (46)

  1. 複数の駆動器により駆動される複数の検出器が、通路選択器により選択された検出器移動通路に順次的に挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする制御システムであって、
    運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、運転制御信号に応じて伝送される核計測データを収集して管理する運転制御手段と；
    前記運転制御手段の運転制御信号に応じて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記検出器により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集して貯蔵する一方、前記運転制御手段に伝送する主制御手段と；
    を含んでなることを特徴とする、原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  2. 複数の駆動器により駆動される複数の検出器が、通路選択器により選択された検出器移動通路に順次的に挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする制御システムであって、
    データ通信網と；
    前記データ通信網を介して運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、前記運転制御信号に応じて前記データ通信網を介して受信される作業現況情報、警報及び核計測データを収集し管理し、画面上に出力する運転制御手段と；
    前記運転制御手段と同様の構成を持ち、遠隔地において前記データ通信網を介して作業状況を監視したり、非常時に運転制御手段に転用できる運転監視手段と；
    前記データ通信網を通して受信される核計測データを利用して原子炉の炉心状態を分析する炉心分析手段と；
    前記運転制御手段の運転制御信号に応じて、前記検出器が、前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記運転制御信号に応じて行われる作業現況情報を、前記運転情報として設定される許容値または限界値と比較して診断し、異常が発生する場合、連動信号と警報信号を出力して機器を保護し、前記検出器により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集して核計測データとして貯蔵する一方、前記作業現況情報、前記警報及び前記核計測データを、前記データ通信網を通して伝送する主制御手段と；
    を含んでなることを特徴とする、原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  3. 前記主制御手段に異常が発生する場合、手動モードにおいて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に非常挿入または非常引出されるようにする補助制御手段をさらに含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  4. 前記複数の駆動器及び通路選択器に設置されて駆動器及び通路選択器の音響信号を感知して出力する複数の振動センサーと、
    前記複数の振動センサーから入力される感知信号を音響としてスピーカーに出力されるようにする現場音響制御手段と、をさらに含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  5. 前記主制御手段は、
    手動、半自動または自動モードが選択されたか判断し、手動モードが選択された場合、運転者により入力される通路制御命令に応じて通路選択器を制御し、運転者により入力される駆動器起動／停止制御命令、駆動器回転方向制御命令、駆動器回転速度制御命令に応じて駆動器を制御し、半自動モードが選択された場合、運転者により入力される通路制御命令に応じて通路選択器を制御し、運転者により入力される挿入制御命令、スキャン制御命令、記録制御命令及び引出制御命令に応じて部分的に自動で駆動器を制御し、自動モードが選択された場合、順序計数を初期化させた後に外部インタラプト信号が存在するか判断し、外部インタラプト信号が存在すると作業を終了し、そうでないと、あらかじめ設定された作業順序にしたがって自動で通路制御命令を発生させて通路選択器を制御し、あらかじめ設定された作業順序にしたがって自動で挿入制御命令、スキャン制御命令、記録制御命令及び引出制御命令を発生させて駆動器を制御し、順序計数があらかじめ設定された限界値より大きいと作業を終了し、そうでないと、順序計数を増加させて次の作業順序にしたがって動作が繰り返し行われるようにする主制御モジュールを含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  6. 前記主制御手段は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で入力される検出器移動通路制御命令に応じて検出器移動通路を選択し、検出器の現在位置を検出器位置伝送部にて確認し、検出器の現在位置が引出限界以上と判断される場合、検出器が挿入されていることを知らせる警報を発生させる一方、通路選択器停止連動信号を発生させ、また、検出器の現在通路を、通路選択器の通路スイッチから受信し、前記通路スイッチから入力される値が、手動または自動設定された検出器位置命令値と一致する時まで通路選択器を駆動させる通路選択制御モジュールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  7. 前記通路選択制御モジュールは、
    前記通路選択器が駆動された後に動作時間を計数し、あらかじめ設定された許容値を超過する場合、通路選択タイムオーバー警報を発生させる一方、通路選択器停止連動信号を発生させて通路選択器が駆動されないようにすることを特徴とする、請求項６に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  8. 前記主制御手段は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で検出器の挿入命令が下されると、駆動器が正方向に高速回転状態に起動されるように制御しながら、現場センサー及び検出器位置伝送部を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置が引出限界値より大きくて原子炉下限値より小さい場合、検出器の挿入動作が継続して行われるように制御し、前記検出器の現在位置が引出限界値より小さいか、或いは、原子炉下限値より大きい場合、駆動器が停止するように制御する挿入制御モジュールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  9. 前記主制御手段は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で検出器のスキャン命令が下されると、駆動器が正方向に低速回転状態に起動されるように制御しながら、検出器が原子炉内部をスキャンできるようにする一方、現場センサー及び検出器位置伝送部を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置が原子炉下限値より大きくて原子炉上限値より小さい場合、検出器のスキャン動作が継続して行われるように制御し、前記検出器の現在位置が原子炉下限値より小さくて原子炉上限値より大きい場合、駆動器が停止するように制御するスキャン制御モジュールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  10. 前記主制御手段は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で検出器の記録命令が下されると、駆動器が逆方向に低速回転しながら、検出器により取得されるデータを受けて記録されるようにする一方、現場センサー及び検出器位置伝送部を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置が原子炉下限値より大きくて原子炉上限値より小さい場合、検出器の記録動作が継続して行われるように制御し、前記検出器の現在位置が原子炉下限値より小さくて原子炉上限値より大きい場合、駆動器が停止するように制御する記録制御モジュールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  11. 前記主制御手段は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で検出器の引出命令が下されると、駆動器が逆方向に高速回転しながら、検出器が引出されるように制御する一方、現場センサー及び検出器位置伝送部を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置が引出限界値より大きくて原子炉下限値より小さい場合、検出器の引出動作が継続して行われるように制御し、前記検出器の現在位置が引出限界値より小さくて原子炉下限値より大きい場合、駆動器が停止するように制御する引出制御モジュールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  12. 前記主制御手段は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で駆動器の起動／停止命令が下されると、通路選択器が起動状態なのか判断し、通路選択器が起動状態であれば、警報を発生させる一方、駆動器停止連動信号を出力し、前記通路選択器が起動状態でなければ、較正通路が重複に設定されているか判断し、較正通路が重複に設定されていると、警報を発生させる一方、駆動器停止連動信号を出力し、較正通路が重複に設定されていない場合、主制御モジュールから入力された命令が駆動器の起動命令であれば、起動接点をオンにし、停止命令であれば起動接点をオフにする駆動器起動／停止制御モジュールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  13. 前記主制御手段は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で駆動器の正方向回転命令が入力されると、正方向接点をオンにて駆動器が正方向に回転されるように制御し、逆方向回転命令が入力されると、逆方向接点をオンにして駆動器が逆方向に回転されるように制御し、前記主制御モジュールから手動あるいは自動で駆動器の低速回転命令が入力されると、低速接点をオンにして駆動器が低速で回転されるように制御し、高速回転命令が入力されると、高速接点をオンにして駆動器が高速で回転されるように制御する駆動器回転方向／回転速度制御モジュールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  14. 前記主制御手段は、
    前記主制御モジュールから検出器データ取得命令が入力されると、合計取得データ数に該当するデータ計数を初期化し、データを一個ずつ取得して貯蔵する一方、前記データ計数を増加させて前記データ計数があらかじめ設定された限界値を超えると、データ取得ルーティングが終了されるようにする検出器データ取得制御モジュールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  15. 前記検出器データ取得制御モジュールは、
    運転者により設定されるか、或いは、あらかじめ設定されたデータ取得時間を単位にデータ取得ができるようにすることを特徴とする、請求項１４に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  16. 前記主制御手段は、
    あらかじめ設定された周期に検出器位置伝送部から入力される検出器位置を貯蔵し、現在検出器位置値から以前検出器位置値を減算し、減算結果値をあらかじめ設定された時間で除算し、除算した結果値である検出器の速度値を速度絶対値として算出し、この速度絶対値を許容下限値及び上限値と比較し、許容下限値より小さくて許容上限値より大きい場合、警報を発生する一方で、駆動器停止連動信号を出力する検出器速度診断モジュールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  17. 前記主制御手段は、
    時間と検出器貯蔵リール回転パルス数を初期化し、あらかじめ設定された時間の間、検出器貯蔵リール回転パルスを計数し、前記回転パルス数が許容値より大きいと、検出器進行不能診断ルーティングを継続して行い、前記回転パルス数が許容値より小さいと、警報を発生する一方で、駆動器停止連動信号を出力する検出器進行不能診断モジュールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  18. 前記主制御手段は、
    通路選択器の起動と同時に、通路選択器の通路スイッチにより検出された現在通路に該当する通路インデックスを計算し、これら通路スイッチの組合せコードが、それぞれの通路インデックスに対してあらかじめ設定されたコード値と一致するか判断し、それらが一致しないと、通路選択器に電気的あるいは機械的に欠陥があるものと見なして通路不一致警報を発生させる一方で、通路選択器停止連動信号を出力する通路検査モジュールを含むことを特徴とする、請求項５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  19. 前記運転制御手段は、
    運転者が運転情報を入力できるように使用者インターフェース画面を提供する使用者インターフェースモジュールと、
    前記運転者の要請に応じて前記使用者インターフェース画面を通して入力された運転制御信号を、前記主制御手段に伝送し、前記運転制御信号に応じて前記主制御手段から作業現況情報、警報、核計測データを受信するデータ送受信モジュールと、
    前記核計測データを収集して核計測データの信頼度を検査し、検査済みの核計測データを補正した後に縮約してファイル、グラフまたは数字の形態に生成し、貯蔵、表示または出力されるようにする核計測データ処理モジュールと、
    を含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  20. 前記使用者インターフェースモジュールは、
    原子炉内部の全ての核計測通路に対して各グループ別にあらかじめ設定された作業順序にしたがって自動で移動通路が選択され、自動で選択された移動通路に検出器を挿入、スキャン、記録及び引出されるようにし、自動で検出器の電圧が制御されるようにし、自動で収集された核計測データが処理されるように自動モード運転画面を提供することを特徴とする、請求項１９に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  21. 前記使用者インターフェースモジュールは、
    自動運転モード、半自動運転モードまたは手動運転モードにおいて原子炉内部の複数核計測通路を所定グループに分類し、前記グループ別にそれぞれの運転制御信号を出力して核計測データを取得できるように通路選択器と駆動器を制御し、検出器電源供給器の電圧制御が個別的になされるように運転画面を提供することを特徴とする、請求項１９に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  22. 前記使用者インターフェースモジュールは、
    自動運転モード、半自動運転モードまたは手動運転モードにおいて原子炉内部の複数核計測通路を所定グループに分類し、前記グループ別にそれぞれの作業現況情報、警報及び核計測データの表示がなされるように運転画面を提供することを特徴とする、請求項１９に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  23. 前記運転制御手段は、
    運転者の要請に応じて主制御手段の運用システムを変更させうるようにインターフェース画面を提供し、この画面を介して更新された主制御手段の運用プログラムを前記主制御手段に伝送して主制御手段に貯蔵された運用プログラムを更新させうるようにすることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御システム。
  24. 複数の駆動器により駆動される複数の検出器が、通路選択器により選択された検出器移動通路に順次的に挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする制御方法であって、
    運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、運転制御信号に応じて伝送される核計測データを収集し管理する運転制御過程と；
    前記運転制御過程の運転制御信号に応じて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記検出器により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集して貯蔵する一方、前記運転制御手段に伝送する主制御過程と；
    を含んでなることを特徴とする、原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  25. 複数の駆動器により駆動される複数の検出器が、通路選択器により選択された検出器移動通路に順次的に挿入されて原子炉に移動し、原子炉内部の中性子分布を検出して原子炉の現状態を認識できるようにする制御方法であって、
    データ通信網を介して運転者により手動で設定される運転情報またはあらかじめ設定されている運転情報を利用して運転制御信号を出力し、前記運転制御信号に応じて、前記データ通信網を通して受信される作業現況情報、警報及び核計測データを収集し管理して画面上に出力する運転制御過程と；
    この運転制御過程と同様の方法により、遠隔地において前記データ通信網を介して作業状況を監視するか、非常時に運転制御過程に転用できる運転監視過程と；
    前記データ通信網を介して受信される核計測データを利用して原子炉の炉心状態を分析する炉心分析過程と；
    前記運転制御手段の運転制御信号に応じて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に挿入または引出されるようにし、前記運転制御信号に応じて行われる作業現況情報を、前記運転情報として設定される許容値または限界値と比較して診断し、異常が発生する場合には連動信号と警報信号を出力して機器を保護し、前記検出器により測定される原子炉内部の中性子分布データを収集して核計測データとして貯蔵する一方、前記作業現況情報、前記警報及び前記核計測データを前記データ通信網を介して伝送する主制御過程と；
    を含んでなることを特徴とする、原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  26. 前記主制御手段に異常が発生する場合、手動モードにおいて、前記検出器が前記検出器移動通路を通して所定速度及び方向に非常挿入または非常引出されるようにする補助制御過程をさらに含むことを特徴とする、請求項２４または請求項２５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  27. 前記複数の駆動器及び通路選択器に設置されて駆動器及び通路選択器の音響信号を感知して出力する複数の振動センサーから入力される感知信号を、現場音響制御手段により音響としてスピーカーに出力されるようにする現場音響制御過程をさらに含むことを特徴とする、請求項２４または請求項２５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  28. 前記主制御過程は、
    手動、半自動または自動モードが選択されたか判断し、手動モードが選択された場合、運転者により入力される通路制御命令に応じて通路選択器を制御し、運転者により入力される駆動器起動／停止制御命令、駆動器回転方向制御命令、駆動器回転速度制御命令に応じて駆動器を制御し、半自動モードが選択された場合、運転者により入力される通路制御命令に応じて通路選択器を制御し、運転者により入力される挿入制御命令、スキャン制御命令、記録制御命令及び引出制御命令に応じて部分的に自動で駆動器を制御し、自動モードが選択された場合、順序計数を初期化させた後に外部インタラプト信号が存在するか判断し、外部インタラプト信号が存在すると作業を終了し、そうでないと、あらかじめ設定された作業順序にしたがって自動で通路制御命令を発生させて通路選択器を制御し、あらかじめ設定された作業順序にしたがって自動で挿入制御命令、スキャン制御命令、記録制御命令及び引出制御命令を発生させて駆動器を制御し、順序計数があらかじめ設定された限界値より大きいと作業を終了し、そうでないと、順序計数を増加させて次の作業順序にしたがって動作が繰り返し行われるようにする制御処理過程を含むことを特徴とする、請求項２４または請求項２５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  29. 前記主制御過程は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で入力される検出器移動通路制御命令に応じて検出器移動通路を選択し、検出器の現在位置を検出器位置伝送部にて確認し、検出器の現在位置が引出限界以上と判断される場合、検出器が挿入されていることを知らせる警報を発生させる一方、通路選択器停止連動信号を発生させ、また、検出器の現在通路を、通路選択器の通路スイッチから受信し、前記通路スイッチから入力される値が、手動または自動設定された検出器位置命令値と一致する時まで通路選択器を駆動させる通路選択制御過程を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  30. 前記通路選択制御過程は、
    前記通路選択器が駆動された後に動作時間を計数し、あらかじめ設定された許容値を超過する場合、通路選択タイムオーバー警報を発生させる一方、通路選択器停止連動信号を発生させて通路選択器が駆動されないようにすることを特徴とする、請求項２９に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  31. 前記主制御過程は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で検出器の挿入命令が下されると、駆動器が正方向に高速回転状態に起動されるように制御しながら、現場センサー及び検出器位置伝送部を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置が引出限界値より大きくて原子炉下限値より小さい場合、検出器の挿入動作が継続して行われるように制御し、前記検出器の現在位置が引出限界値より小さいか、或いは、原子炉下限値より大きい場合、駆動器が停止するように制御する挿入制御過程を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  32. 前記主制御過程は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で検出器のスキャン命令が下されると、駆動器が正方向に低速回転状態に起動されるように制御しながら、検出器が原子炉内部をスキャンできるようにする一方、現場センサー及び検出器位置伝送部を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置が原子炉下限値より大きくて原子炉上限値より小さい場合、検出器のスキャン動作が継続して行われるように制御し、前記検出器の現在位置が原子炉下限値より小さくて原子炉上限値より大きい場合、駆動器が停止するように制御するスキャン制御過程を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  33. 前記主制御過程は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で検出器の記録命令が下されると、駆動器が逆方向に低速回転しながら、検出器により取得されるデータを受けて記録されるようにする一方、現場センサー及び検出器位置伝送部を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置が原子炉下限値より大きくて原子炉上限値より小さい場合、検出器の記録動作が継続して行われるように制御し、前記検出器の現在位置が原子炉下限値より小さくて原子炉上限値より大きい場合、駆動器が停止するように制御する記録制御過程を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  34. 前記主制御過程は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で検出器の引出命令が下されると、駆動器が逆方向に高速回転しながら、検出器が引出されるように制御する一方、現場センサー及び検出器位置伝送部を利用して検出器の現在位置を感知し、前記検出器の現在位置が引出限界値より大きくて原子炉下限値より小さい場合、検出器の引出動作が継続して行われるように制御し、前記検出器の現在位置が引出限界値より小さくて原子炉下限値より大きい場合、駆動器が停止するように制御する引出制御過程を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  35. 前記主制御過程は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で駆動器の起動／停止命令が下されると、通路選択器が起動状態なのか判断し、通路選択器が起動状態であれば、警報を発生させる一方、駆動器停止連動信号を出力し、前記通路選択器が起動状態でなければ、較正通路が重複に設定されているか判断し、較正通路が重複に設定されていると、警報を発生させる一方、駆動器停止連動信号を出力し、較正通路が重複に設定されていない場合、主制御モジュールから入力された命令が駆動器の起動命令であれば、起動接点をオンにし、停止命令であれば起動接点をオフにする駆動器起動／停止制御過程を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  36. 前記主制御過程は、
    前記主制御モジュールから手動あるいは自動で駆動器の正方向回転命令が入力されると、正方向接点をオンにて駆動器が正方向に回転されるように制御し、逆方向回転命令が入力されると、逆方向接点をオンにして駆動器が逆方向に回転されるように制御し、前記主制御モジュールから手動あるいは自動で駆動器の低速回転命令が入力されると、低速接点をオンにして駆動器が低速で回転されるように制御し、高速回転命令が入力されると、高速接点をオンにして駆動器が高速で回転されるように制御する駆動器回転方向／回転速度制御過程を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  37. 前記主制御過程は、
    前記主制御モジュールから検出器データ取得命令が入力されると、合計取得データ数に該当するデータ計数を初期化し、データを一個ずつ取得して貯蔵する一方、前記データ計数を増加させて前記データ計数があらかじめ設定された限界値を超えると、データ取得ルーティングが終了されるようにする検出器データ取得制御過程を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  38. 前記検出器データ取得制御過程は、
    運転者により設定されるか、或いは、あらかじめ設定されたデータ取得時間を単位にデータ取得ができるようにすることを特徴とする、請求項３７に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  39. 前記主制御過程は、
    あらかじめ設定された周期に検出器位置伝送部から入力される検出器位置を貯蔵し、現在検出器位置値から以前検出器位置値を減算し、減算結果値をあらかじめ設定された時間で除算し、除算した結果値である検出器の速度値を速度絶対値として算出し、この速度絶対値を許容下限値及び上限値と比較し、許容下限値より小さくて許容上限値より大きい場合、警報を発生する一方で、駆動器停止連動信号を出力する検出器速度診断過程を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  40. 前記主制御過程は、
    時間と検出器貯蔵リール回転パルス数を初期化し、あらかじめ設定された時間の間、検出器貯蔵リール回転パルスを計数し、前記回転パルス数が許容値より大きいと、検出器進行不能診断ルーティングを継続して行い、前記回転パルス数が許容値より小さいと、警報を発生する一方で、駆動器停止連動信号を出力する検出器進行不能診断過程を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  41. 前記主制御過程は、
    通路選択器の起動と同時に、通路選択器の通路スイッチにより検出された現在通路に該当する通路インデックスを計算し、これら通路スイッチの組合せコードが、それぞれの通路インデックスに対してあらかじめ設定されたコード値と一致するか判断し、それらが一致しないと、通路選択器に電気的あるいは機械的に欠陥があるものと見なして通路不一致警報を発生させる一方で、通路選択器停止連動信号を出力する通路検査過程を含むことを特徴とする、請求項２８に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  42. 前記運転制御過程は、
    運転者が運転情報を入力できるように使用者インターフェース画面を提供する使用者インターフェース過程と、
    前記運転者の要請に応じて前記使用者インターフェース画面を通して入力された運転制御信号を、前記主制御手段に伝送し、前記運転制御信号に応じて前記主制御手段から作業現況情報、警報、核計測データを受信するデータ送受信過程と、
    前記核計測データを収集して核計測データの信頼度を検査し、検査済みの核計測データを補正した後に縮約してファイル、グラフまたは数字の形態に生成し、貯蔵、表示または出力されるようにする核計測データ処理過程と、
    を含むことを特徴とする、請求項２４または請求項２５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  43. 前記使用者インターフェース過程は、
    原子炉内部の全ての核計測通路に対して各グループ別にあらかじめ設定された作業順序にしたがって自動で移動通路が選択され、自動で選択された移動通路に検出器を挿入、スキャン、記録及び引出されるようにし、自動で検出器の電圧が制御されるようにし、自動で収集された核計測データが処理されるように自動モード運転画面を提供することを特徴とする、請求項４２に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  44. 前記使用者インターフェース過程は、
    自動運転モード、半自動運転モードまたは手動運転モードにおいて原子炉内部の複数核計測通路を所定グループに分類し、前記グループ別にそれぞれの運転制御信号を出力して核計測データを取得できるように通路選択器と駆動器を制御し、検出器電源供給器の電圧制御が個別的になされるように運転画面を提供することを特徴とする、請求項４２に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  45. 前記使用者インターフェース過程は、
    自動運転モード、半自動運転モードまたは手動運転モードにおいて原子炉内部の複数核計測通路を所定グループに分類し、前記グループ別にそれぞれの作業現況情報、警報及び核計測データの表示がなされるように運転画面を提供することを特徴とする、請求項４２に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。
  46. 前記運転制御過程は、
    運転者の要請に応じて主制御手段の運用システムを変更させうるようにインターフェース画面を提供し、この画面を介して更新された主制御手段の運用プログラムを前記主制御手段に伝送して主制御手段に貯蔵された運用プログラムを更新させうるようにする過程をさらに含むことを特徴とする、請求項２４または請求項２５に記載の原子炉の核計測系統のデジタル制御方法。

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