JP2006003160A - 放射線監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原子力施設などで使用される放射線監視装置は、多数の測定点の放射線レベルを中央制御室で集中監視しているため、集中監視装置の故障は全測定点の監視機能喪失につながる恐れがある。
監視装置の一部の機能に故障が発生した場合でも、故障の影響を小さくし、他の機能の健全性を保ち、信頼性の高い放射線監視装置を得る。
【解決手段】複数の放射線測定現場にそれぞれ設置された複数の放射線検出器１−１、１−２…１−Ｎに対応して設けられ、各放射線検出器１−１、１−２…１−Ｎからの測定データを基に放射線量を演算する演算部１１を有し、モニタ機能を有する複数の監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎと、前記複数の監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎと接続され、共通機能を有する共通モジュール４とから構成し、モニタ機能と共通機能とを分離し、モニタ機能を各監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎに持たせる。
【選択図】図１

Description

本発明は放射線検出器と、計算機を備えた監視モジュールとから構成され、原子力発電所などの原子力施設で用いられる放射線監視装置に関する。

原子力発電プラントのような原子力施設においては、作業者の放射線防護の目的や、放射線に対する安全性を確認するために、施設内の多数の測定点における放射線レベル（線量）を連続的に測定し、監視制御する放射線監視装置が設けられている。

放射線監視装置は大きく分けて、放射線センサを備え、原子力施設内の複数の放射線測定現場にそれぞれ設けられたモニタ機能を有する複数の放射線検出器と、測定現場から離れた中央制御室に設置され、前記複数の放射線検出器から送られてくる測定データを基に、放射線レベルを演算する制御用の計算機を備えた監視モジュールとから構成されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−３３７１６９号公報

しかしながら、従来の放射線監視装置においては、測定現場に設けられた複数の放射線検出器の測定データを、監視モジュールの一台の計算機によって受け、そこで演算処理して集中的に監視制御を行っている。
このため、監視モジュールの計算機が万一故障した場合は全ての測定現場に対する監視制御機能を喪失してしまうことになり、故障に対する信頼性が低かった。

本発明は以上の課題を解決するためになされたものであり、監視装置の一部の機能に故障が発生した場合でも、故障の影響を小さくし、他の機能の健全性を保ち、故障に対する信頼性の高い放射線監視装置を得ることを目的とする。

以上の目的を達成するために本発明の放射線監視装置は、放射線センサを備え、複数の放射線測定現場にそれぞれ設けられ、モニタ機能を有する複数の放射線検出器と、前記各放射線検出器に対応して設けられ、各放射線検出器からの測定データを受け、放射線量を演算する演算部を有する複数の監視モジュールと、前記複数の監視モジュールと接続され、共通機能を有する共通モジュールとから構成されたことを特徴とする。

本発明の放射線監視装置によれば、監視装置の一部の機能に故障が発生した場合でも、故障の影響を小さくし、他の機能の健全性を保ち、故障に対する信頼性を高めることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１から図３は本発明の第１の実施の形態を示す図である。

図１において、符号１−１、１−２…１−Ｎはそれぞれ原子力施設内の複数の異なる測定現場に設置された複数チャンネルの放射線検出器、符号２は測定現場から離れた中央制御室に設置された放射線の監視モジュール本体で、この監視モジュール本体２は前記複数チャンネルの放射線検出器１−１、１−２…１−Ｎにそれぞれ対応し、放射線の測定データをそれぞれケーブル３を介して受信する複数の監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎと、これらの監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎに共通に接続された一台の共通モジュール４と、この共通モジュール４に接続された表示装置５および同じく操作部６とから構成されている。

共通モジュール４は、表示装置５に各チャンネルの監視情報を表示する機能と、操作部６からの運転員の操作を受付け、監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎに伝えるマンマシンインターフェイス機能、および外部計算機７と接続し、計算機７への伝送インターフェイス機能を有している。
前記監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎはそれぞれ外部の記録装置８および警報装置９と接続している。

次に、本発明の放射線監視装置の作用について図２の監視モジュールの機能ブロック図を参照して説明する。
図２においては、図１に示す第１のチャンネルの場合について図示説明しているが、他のチャンネルにおいても同様の作用を行うため詳細な説明は省略する。

監視モジュール２−１は対応するチャンネルに対する監視機能を集約したモジュールであり、放射線検出器１−１と接続し、放射線検出器１−１から放射線量の測定データをケーブル３を介して検出器インターフェイス（Ｉ／Ｆ）回路１０によって受信する。
受信した測定データは放射線量演算回路１１に送り、必要に応じた演算を行い、その演算結果をレコーダ出力回路１２を通して外部の記録装置８へ出力して保存する。

また、放射線量演算回路１１から出力される演算結果は放射線量監視回路１３に送られ、ここで演算結果があらかじめ設定された正常値の範囲内であるかどうかを判定し、その判定結果を警報出力回路１４を通して警報装置９へ出力する。
警報装置９では、測定された放射線量が正常値の範囲を逸脱していた場合には音または表示などで警報を発生する。

符号１５は監視モジュール２−１に設けられた共通モジュールインターフェイス回路で、共通モジュール４と接続するためのインターフェイスであり、符号１６は同じく監視モジュール２−１に設けられた計算機インターフェイスで、外部計算機７と接続するためのインターフェイスである。

また、符号１７は監視モジュール２−１に設けられた自己診断回路で、監視モジュール２−１自身の健全性を自己診断し、何らかの異常を検出した場合は警報出力回路１４を通して警報装置９へ出力する。
他のチャンネルにおける監視モジュール２−２…２−Ｎにおいても前記した第１の監視モジュール２−１と同様な放射線監視機能をそれぞれ独立して行う。

図３は共通モジュール４の機能ブロック図である。
共通モジュール４は、各チャンネルの監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎと接続する監視モジュールインターフェイス回路１８と、表示装置５を制御する表示制御回路１９、操作部６を制御する操作制御回路２０、外部計算機７と接続する計算機インターフェイス回路２１、共通モジュール４自身を自己診断し何らかの異常が発生したとき警報装置９へ出力する自己診断回路２２とから構成されている。

このように構成された本実施の形態による放射線監視装置であると、放射線レベルを常時監視し、警報出力や記録計出力を行うモニタ機能は個々のチャンネルにおける監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎとして設けられ、その他の表示装置５を制御する機能、操作部６を制御する機能、外部計算機と接続する機能などの共通機能は共通モジュール４として設けられ、各機能が分離して設けられている。
また監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎは、チャンネルごとに分割され、各チャンネルの監視モジュ−ルは独自に演算部を持ち、それぞれが独立して動作する。

これにより、従来の放射線監視装置のように演算部を全チャンネルのモニタ機能やマンマシンインターフェイス機能等で共有しないので、いずれかの監視モジュールに故障が発生した場合でも、故障の影響範囲は故障した監視モジュールの機能の範囲に限定され、他の監視モジュールの機能の健全性は保たれる。
また機能ごとにモジュール化されているため、どの機能が故障したかを調べることにより、容易に故障箇所を特定することができる。

さらに、共通モジュール４によって全チャンネルの監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎを制御することにより、運転員は従来の監視装置と同様に１つの操作部６から全てのチャンネルを操作することができる。
したがって、監視装置の一部の機能に故障が発生した場合でも、故障の影響を小さくし、他の機器の健全性を保ち、故障に対する信頼性が向上する。

次に本発明の第２の実施の形態について図４を参照して説明する。なお以下の実施の形態の説明において、前記第１の実施の形態と同一部分には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図４において、符号２５は本実施の形態による監視モジュール本体で、複数チャンネルの監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎ、共通モジュール４、表示装置５、操作部６、およびオンラインメンテナンススイッチ２３から構成されている。

各監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎと共通モジュール４とは、それぞれがハードウェア的に分割され、監視モジュール本体２から個々に着脱が可能な構成となっている。

オンラインメンテナンススイッチ２３は、各監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎおよび共通モジュール４を個々に放射線監視装置のシステムと接続切り離しを行うもので、監視および共通のモジュ−ルを個々の単位で運転モードとメンテナンスモードとに切替えることができるようになっている。

このように構成された本実施の形態による放射線監視装置においては、オンラインメンテナンススイッチ２３を切り離し、メンテナンスモードに設定したモジュールは放射線監視装置のシステムから切り離され、他の監視あるいは共通モジュールは運転継続したまま、切り離したモジュールを監視モジュール本体２から着脱できる。

本実施の形態によれば、他の正常なモジュールを停止することなく、故障したモジュールのみを監視モジュール本体２から取り外し、修理または交換することができ、システム稼働率の向上、および平均復旧時間（ＭＴＴＲ）の短縮を図ることができる。

次に本発明の第３の実施の形態について図５を参照して説明する。
図５において、符号２６は本実施の形態による監視モジュール本体で、複数チャンネルの監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎと予備の監視モジュール２−Ｓ、共通モジュール４と予備の共通モジュール４−Ｓとを有している。

各監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎは切替装置２４を介して対応する各チャンネルの放射線検出器１−１、１−２…１−Ｎに接続され、予備の監視モジュール２−Ｓも切替装置２４に接続されている。

一方、共通モジュール４は同じく前記切替装置２４を介して複数の監視モジュール２−１、２−２、…２−Ｎに接続され、予備の共通モジュール４−Ｓも切替装置２４に接続されている。

各監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎ、共通モジュール４、予備の監視モジュール２−Ｓ、予備の共通モジュール４−Ｓは、それぞれがハードウェア的に分割され、監視モジュール本体２から個々に着脱が可能な構成となっている。

切替装置２４は監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎのいずれかと予備の監視モジュール２−Ｓとを切替え、また共通モジュール４と予備の共通モジュール４−Ｓとを切替える機能を有している。

符号５は切替装置２４を介して共通モジュール４に接続された表示装置、符号６は同じく切替装置２４を介して共通モジュール４に接続された操作部である。

このように構成された本実施の形態による放射線監視装置においては、万一監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎのいずれかがが故障した場合には、切替装置２４によって予備の監視モジュール２−Ｓに切替えて運転を継続する。

同様に万一共通モジュール４が故障した場合には、切替装置２４によって予備の共通モジュール４−Ｓに切替えて運転を継続する。
故障したモジュールは、他のモジュールを停止することなく監視モジュール本体２６から取外し、修理または交換することができる。

本実施の形態によれば、モジュール単位でのバックアップが可能となり、従来のように監視モジュールごと多重化する必要がなく、システムの簡略化、省スペース化、省コスト化が可能となる。

なお、前記第１から第３の実施の形態において、監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎおよび共通モジュール４に電源投入時の突入電流を低減するための電流制限回路を設けるようにしてもよい。

このようにすれば、監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎまたは共通モジュール４を装着し、電源を投入する際の突入電流を低減し、放射線監視装置システム全体の電源電圧の変動を防ぎ、他のモジュールの電源電圧変動を防ぐことができる。

前記第１の実施の形態において、監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎおよび共通モジュール４に設けられた自己診断回路１７、２２は自己のモジュールを診断し、異常を検知するもので、例えばそれぞれ監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎおよび共通モジュール４に加わる電源電圧の変動を監視する。

この電源電圧の変動を切替装置２４で監視することにより、監視モジュールのいずれかに、または共通モジュールに異常が発生した場合には自動的に予備のモジュールに切替え
ることができ、システム稼働率の向上、運転員の負荷の低減が可能となる。

また、前記電源電圧の変動に代わって、各モジュールの消費電流の変動を監視することによっても監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎおよび共通モジュール４の故障を検知することができる。

さらに、自己診断回路１７、２２により各モジュールの演算部の動作異常を監視するようにすれば、より確実にモジュールの異常を検知し、予備のモジュールへの切替えが可能となり、システム稼働率の向上、運転員の負荷の低減が可能となる。

監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎおよび共通モジュール４の異常を監視する手段としては前記した手段のほかに、監視モジュール２−１、２−２…２−Ｎおよび共通モジュール４のノイズ量を監視する手段を用いることもできる。
さらに、放射線監視装置の外部よりモジュールの切替装置２４を制御する構成とすることもできる。

本実施の形態によれば、モジュールの異常発生時に、例えば中央制御室の主制御盤から予備のモジュールへの切替えが可能となり、システム稼働率の向上、運転員の負荷の低減が可能となる。

本発明の第１の実施の形態よる放射線監視装置の構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施の形態よる放射線監視装置における監視モジュールの機能ブロック図。 本発明の第１の実施の形態よる放射線監視装置における共通モジュールの機能ブロック図。 本発明の第２の実施の形態よる放射線監視装置の構成を示すブロック図。 本発明の第３の実施の形態よる放射線監視装置の構成を示すブロック図。

符号の説明

１−１、１−２、…１−Ｎ…放射線検出器、２、２５、２６…監視モジュール本体、２−１、２−２、…２−Ｎ…監視モジュール、２−Ｓ…予備の監視モジュール、３…ケーブル、４…共通モジュール、４−Ｓ…予備の共通モジュール、５…表示装置、６…操作部、７…計算機、８…記録装置、９…警報装置、１０…検出器Ｉ／Ｆ回路、１１…放射線量演算回路、１２…レコーダ出力回路、１３…放射線量監視回路、１４…警報出力回路、１５…共通モジュールＩ／Ｆ回路、１６…計算機Ｉ／Ｆ回路、１７…事故診断回路、１８…監視モジュールＩ／Ｆ回路、１９…表示制御回路、２０…操作制御回路、２１…計算機Ｉ／Ｆ回路、２２…事故診断回路、２３…オンラインメンテナンススイッチ、２４…切替装置。

Claims (6)

1. 放射線センサを備え、複数の放射線測定現場にそれぞれ設けられ、モニタ機能を有する複数の放射線検出器と、前記各放射線検出器に対応して設けられ、各放射線検出器からの測定データを受け、放射線量を演算する演算部を有する複数の監視モジュールと、前記複数の監視モジュールと接続され、共通機能を有する共通モジュールとから構成されたことを特徴とする放射線監視装置。
2. 前記監視モジュールが、前記放射線監視装置本体から個々に着脱できることを特徴とする請求項１記載の放射線監視装置。
3. 前記複数の監視モジュールと前記共通モジュールに対してそれぞれ切替可能な予備のモジュールを設けたことを特徴とする請求項１記載の放射線監視装置。
4. 前記監視モジュールおよび前記共通モジュールに電源投入時の突入電流を低減する電流制限回路を設けたことを特徴とする請求項１記載の放射線監視装置。
5. 前記各モジュールに自己診断回路を設けたことを特徴とする請求項１記載の放射線監視装置。
6. 前記自己診断回路により異常が検出された前記モジュールを前記予備のモジュールに切替える切替装置を設けたことを特徴とする請求項３記載の放射線監視装置。
   
   

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