JP2009014474A - 原子力発電施設サービス設備 - Google Patents

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Abstract

【課題】非接触式の位置検知手段を用い、移動型装置の2次元または3次元位置検知を高精度に行うことができる原子力発電施設サービス設備を提供する。
【解決手段】原子力発電施設サービス設備は、移動型装置である移動台車2、走行台車4および燃料交換機8から構成される。この移動型装置には、非接触式の位置検知手段が備えられ、この位置検知手段はレーザ光を発振および受信するレーザ式距離計測装置と、レーザ式距離計測装置より発振されたレーザ光を反射させるための距離計測用基準板と、レーザ式距離計測装置により受信された位置信号から前記移動型装置の2次元または3次元位置検知を行う位置演算手段とからなるレーザ位置検知手段である。
【選択図】 図1

Description

本発明は、原子炉燃料や制御棒駆動機構を所要の範囲内で移動したり、交換する移動型装置を備えた原子力発電施設サービス設備に係り、特に移動型装置に非接触式の2次元または3次元位置検知手段を備えた原子力発電施設サービス設備に関する。
原子力発電施設には、定期検査の作業効率向上、作業期間の短縮および作業者の被曝量低減などを目的として、燃料交換機、制御棒駆動機構交換機の移動型装置からなる原子力発電施設サービス設備が用いられる。
燃料交換機を備えた原子力発電施設サービス設備は、使用済み原子炉燃料を新原子炉燃料に交換したり、原子炉燃料の収納位置をシフトさせる機能を有し、例えば100万KW級の原子力発電施設であれば、原子炉に装荷される約800体の原子炉燃料のうち、毎定期点検ごとに1/4〜1/3炉心分の原子炉燃料の交換が行われる。
制御棒駆動機構交換機を備えた原子力発電施設サービス設備は、原子炉の大きさに応じて、原子炉下部に設置される約100〜200台の制御棒駆動機構の交換を行う機能を有する。
これらの原子力発電施設サービス設備は、手動または自動で操作されるが、これらの適切な動作には原子力発電施設サービス設備に備えられる移動型装置が用いられる。この移動型装置の位置情報は、所要の範囲内において移動を行い種々の作業を行う上で極めて重要である。
従来の位置検知手段を備えた原子力発電施設サービス設備に、特許文献1に開示された燃料交換機がある。この燃料交換機を構成するブリッジ(移動台車)100aに設けられ位置検知手段について図12を参照して説明する。
図12は、従来の位置検知手段を備えた原子力発電施設サービス設備の概略的な構成を示した平面図である。門型ブリッジ状のブリッジ(移動台車)100aが移動する走行レール101aの側方には、ラックギアレール102aが配置される。ブリッジ100aにはこのラックギアレール102aと歯合するドライブピニオン103aが取り付けられ、ラックギアレール102a上でのドライブピニオン103aの回転量を検出する。検出された回転量は、シンクロ発信器104aが電気信号に変換し、さらにこの電気信号を信号変換器によってデジタル信号に変換し計算機(図示せず)を用いて処理することにより、現在位置を得ることができる。
また、これとは別に、走行レール101a近傍の所定の位置に設置される位置指示手段105aがさらに設けられ、この位置指示手段105aによりブリッジ100aの正確な現在位置を得ることができる。この位置指示手段105aにより得られる正確な現在位置と、上述した計算機を用いて処理することにより得られる現在位置とを比較して誤差を算出し、精度よくブリッジ100aなどの位置検知を行うものであった。
なお、ブリッジ(走行台車)100a上を走行するトロリ(走行台車)100bにもブリッジ100aと同様の構成を持った位置検知手段が設けられる。
特開平7−63885号公報
特許文献1に示した位置検知手段を用いて燃料交換機などの位置検知を行った場合には、以下のような問題点があった。
ブリッジ100aなどの位置検知を行うためシンクロ発信器104aが得る電気信号は、ラックギアレール102a上を回転するドライブピニオン103aから検出される回転量に基づくものであるため、この回転量にはラックギアレール102aのバックラッシュなどに起因した機械的誤差が生じる恐れがあった。
また、特許文献1に示した燃料交換機は、位置指示手段105aを設け正確な現在位置との誤差を考慮することで精度よく位置検知を行うものであり、誤差が発生することが前提に考えられているものであった。さらに、原子力発電施設サービス設備における移動型装置の自動化を行う程度の精度を得ることは困難であると考えられる。
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、レーザ光、超音波、およびカメラなどを用いた非接触式の位置検知手段を用いて原子力発電施設サービス設備における移動型装置の2次元または3次元位置検知を行うことにより、高精度な位置情報を得ることのできる原子力発電施設サービス設備を提供することを目的とする。
さらに本発明は、原子力発電施設サービス設備における移動型装置の2次元または3次元位置検知を高精度に行うことにより、移動型装置の自動制御を行うことのできる原子力発電施設サービス設備を提供することを目的とする。
本発明に係る原子力発電施設サービス設備は、上述した課題を解決するために、所要の範囲内において移動を行う移動型装置と、前記移動型装置の2次元または3次元位置検知を行う非接触式の位置検知手段とを備え、前記位置検知手段より出力される位置情報に応じて前記移動型装置を遠隔操作可能に構成されたことを特徴とする。
また、本発明に係る原子力発電施設サービス設備は、上述した課題を解決するために、前記移動型装置は、原子炉容器の上方を跨ぐように移動自在に設けられたブリッジ状の移動台車と、この移動台車上で、この移動台車の移動方向に直交する方向に走行可能な走行台車と、この走行台車に備えられ、昇降方向に伸縮自在なテレスコピック状の燃料交換機とを有し、前記移動台車、走行台車および燃料交換機の少なくとも一つに2次元または3次元位置検知を行う前記非接触式の位置検知手段が備えられたことを特徴とする。
さらに、本発明に係る原子力発電施設サービス設備は、上述した課題を解決するために、前記移動型装置は、原子炉容器の下方で移動自在に設けられた移動台車と、この移動台車上で走行可能な走行台車と、この走行台車に備えられ、制御棒駆動機構の脱着機構を備えた制御棒駆動機構交換機とを有し、前記移動台車、走行台車および制御棒駆動機構交換機の少なくとも一つに2次元または3次元位置検知を行う前記非接触式の位置検知手段が備えられたことを特徴とする。
本発明に係る原子力発電施設サービス設備によれば、非接触式の位置検知手段を用いることにより、原子力発電施設サービス設備における移動型装置の2次元または3次元位置検知を高精度に行うことができる。
本発明に係る原子力発電施設サービス設備の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1〜図3は、本発明に係る原子力発電施設サービス設備の第1実施形態を、燃料交換機8を備えた原子力発電施設サービス設備に適用した場合の構成例を示す図である。
図1は本実施形態における原子力発電施設サービス設備の設備構成を示す平面図である。図2は、図1に示した原子力発電施設サービス設備のA−A線に沿う断面図、図3は図1に示した原子力発電施設サービス設備のB−B線に沿う断面図である。
本実施形態における原子力発電施設サービス設備は、図1に示すように、原子炉燃料13の原子炉12および使用済み燃料プール10間での移送や、原子炉12内における原子炉外周側から内側への移送などを行うように構成される。
原子力発電施設サービス設備は、原子炉容器(原子炉圧力容器)の上方を跨ぐように、原子炉建屋51の最上階である燃料交換オペレーションフロア11に設けられた一対のガイドレール1上を駆動モータ(図示せず)により2次元の平面上を移動する門型ブリッジ状の移動台車2と、この移動台車2上に設けられた走行レール3をガイドレール1と直交する方向に2次元の平面上を走行する走行台車4から構成される。
また、図2および図3に示すように、走行台車4側面には燃料交換機8が設けられる。この燃料交換機8には、昇降方向に伸縮自在なテレスコピック状の伸縮マスト5が設けられ、この伸縮マスト5の先端に原子炉燃料13を取り扱う燃料掴み具6が設けられる。燃料掴み具6は、原子炉12内に装荷された原子炉燃料13を着脱可能に取り扱うように構成される。
これらの移動台車2、走行台車4および燃料交換機8は、移動型装置を構成している。
また、これらの移動型装置を制御する制御盤、および位置検知手段より出力された信号の処理などを行う計算機7は、別に設けられた遠隔操作室に据え付けられ、これらの移動型装置は遠隔操作にて運転される。
移動台車2、走行台車4および燃料交換機8には、これらの移動型装置の2次元または3次元位置検知を行うため、非接触式の位置検知手段であるレーザ光を用いたレーザ位置検知手段がそれぞれ設けられる。
レーザ位置検知手段は、レーザ光15を発振するレーザ発振手段および反射されたレーザ光15を受信するレーザ受信手段としてのレーザ式距離計測装置16と、レーザ式距離計測装置16から発振されたレーザ光15を反射するレーザ反射手段としての距離計測用基準板17とから構成される。
各移動型装置に設けられた位置検知手段について説明する。
図2に示すように、移動台車2には、例えば移動台車2の移動方向に対し前後に位置する箇所に、レーザ式距離計測装置16が設けられ、このレーザ式距離計測装置16はガイドレール1と平行方向にレーザ光15を照射するようになっている。また、ガイドレール1の両端に、レーザ式距離計測装置16より発振されたレーザ光15を反射する反射ミラーを構成する距離計測用基準板17が設けられ、移動台車2の位置検知を行う。
また、図3に示すように、走行台車4には移動台車2と同様に、例えば走行台車4の移動方向に対し前後に位置する箇所に、レーザ式距離計測装置16が設けられ、このレーザ式距離計測装置16は走行レール3と平行方向にレーザ光15を照射するようになっている。また、走行レール3の両端には、レーザ光15を反射する反射ミラーを構成する距離計測用基準板17が設けられ、走行台車4の位置検知を行う。
さらに、燃料交換機8の伸縮マスト5に対し例えば基部(上端部)に、伸縮マスト5の先端部(下端部)に向けてレーザ光15を照射するようにレーザ式距離計測装置16が設けられる。また、伸縮マスト5の先端部には距離計測用基準板17が設けられ、伸縮マスト5の先端部に取り付けられた燃料掴み具6の位置検知を行う。
また、レーザ式距離計測装置16により受信されたレーザ光15の受信信号より、移動型装置の平面位置などの2次元位置や、昇降位置を含む3次元位置の位置検知を行う位置演算手段としての計算機7がレーザ式距離計測装置16に接続される。
図4を用いて、原子力発電施設サービス設備における移動型装置に設けられた位置検知手段について説明する。図4は、移動台車2などの移動型装置に設けられたレーザ式距離計測装置16と計算機7との接続構成の一例を示した機能ブロック図である。
レーザ式距離計測装置16は、移動型装置の位置検知を行うため、レーザ光15を発振する。レーザ光15は距離計測用基準板17において反射され、レーザ式距離計測装置16内の受信部20が受信する。
レーザ式距離計測装置16内の信号変換部21は、受信部20で受信されたレーザ光15を計算機7に送信可能な位置信号に変換し、計算機7内の位置演算部22に転送する。
位置演算部22は、レーザ式距離計測装置16より受信した位置信号に対し、外乱の補正などの処理を行い、移動型装置の位置情報を求める。位置情報は、レーザ光15の発振時とこの受信信号の受信時との時間間隔であるレーザ光の往復時間に基づき求められる。
求められた移動型装置の位置情報は、例えば計算機7に接続された出力部23に出力される。燃料交換機8などの移動型装置は、得られた位置情報に基づき遠隔操作室にて遠隔操作される。
本実施形態において、原子力発電施設サービス設備における移動型装置に設けられた非接触式の位置検知手段として、レーザ光を利用したレーザ位置検知手段を用いたが、超音波を利用した超音波位置検知手段を用いてもよい。超音波位置検知手段を用いる場合には、各移動型装置に超音波発生手段および超音波受信手段としての超音波式距離計測装置、および超音波反射手段としての距離計測用基準板が設けられる。また、位置演算手段としての位置演算部が計算機に設けられることにより、高精度に移動型装置の位置検知を行うことができる。
さらに、従来の原子力発電施設サービス設備の位置検知手段である、シンクロ発信器などを用いた位置検知手段と、本発明に係るレーザ光位置検知手段または超音波位置検知手段を同時に用いてもよい。これにより、それぞれの位置検知手段により得られた位置情報を比較することで相互に誤差の補正を行うことができ、位置検知の精度を向上させることができる。
このような原子力発電施設サービス設備によれば、非接触式の位置検知手段であるレーザ位置検知手段を用いることにより、従来の位置検知手段の問題点であった機械的誤差の発生の恐れがなく、原子力発電施設サービス設備における移動型装置の高精度な位置検知を行うことができる。
さらに遠隔にて操作できるため作業員の被曝量の低減を図ることができる。
[第2実施形態]
図5は、本発明に係る原子力発電施設サービス設備の第2実施形態を、制御棒駆動機構
交換機28を備えた原子力発電施設サービス設備に適用した場合の設備構成を示す側面方向の断面図である。
図5に示すように、制御棒駆動機構交換機28を備えた原子力発電施設サービス設備は、原子炉12の下方に設けられ、交換が必要な約100〜200台の制御棒駆動機構30の原子炉12からの取り外しまたは取り付けを行うように構成される。
制御棒駆動機構30は、原子炉12内部に向けて制御棒駆動機構取付ハウジング31に挿入され、取付ボルト32により原子炉容器側に固定される。
制御棒駆動機構交換機28を備えた原子力発電施設サービス設備は、原子炉基礎台29に円形であるガイドレール33が設置され、このガイドレール33上をドライブモータ34の駆動により、移動台車を構成するプラットフォーム35が2次元の平面上を旋回自在に設けられる。
プラットフォーム35は、直径5〜9mのターンテーブル状の円形で構成され、このプラットフォーム35上に設けられた走行レール36上を走行台車37が2次元平面上を移動するようになっている。
また、走行台車37には、図示しない水平支軸まわりに略水平位置と垂直位置との間で旋回自在に支持された回転フレーム38を備えており、この回転フレーム38に昇降台車39がスライド自在に設けられる。さらに、昇降台車39には、ボルト脱着機41が設置される。レンチ40を備えたボルト脱着機41は、原子炉12下部に固定された制御棒駆動機構取付ハウジング31に取付ボルト32を介して、制御棒駆動機構30を原子炉容器側に脱着自在に取り付けるようになっている。
これら回転フレーム38、昇降台車39およびボルト脱着機41により、制御棒駆動機構30の脱着機構を備えた制御棒駆動機構交換機28を構成する。また、プラットフォーム(移動台車)35、走行台車37および制御棒駆動機構交換機28により、制御棒駆動機構30を取り扱う移動型装置を構成している。
これらの移動型装置を制御する制御盤、および位置検知手段より出力された位置信号の処理などを行う計算機7は別に設けられた遠隔操作室に据え付けられ、これらの移動型装置は遠隔操作にて運転される。
走行台車37および昇降台車39には、これらの移動型装置の位置検知を行うため、レーザ光を用いた位置検知手段が設けられる。このレーザ位置検知手段に設けられるレーザ式距離計測装置16および距離計測用基準板17は、第1実施形態において燃料交換機8などの移動型装置に用いたレーザ位置検知手段と同様であるため、対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
図5に示すように、プラットフォーム35上の2次元平面上を走行移動する走行台車37には、レーザ式距離計測装置16が設けられ、このレーザ式距離計測装置16は走行レール36と平行方向にレーザ光15を照射するようになっている。また、走行レール36の両端に、レーザ式距離計測装置16より発振されたレーザ光15を反射する反射ミラーを構成する距離計測用基準板17が設けられる。
さらに、走行台車37に取り付けられた回転フレーム38の例えば端部にはレーザ式距離計測装置16が設けられ、回転フレーム38の他端部に向けてレーザ光15を照射するようになっている。また、回転フレーム38にスライド自在に設けられた昇降台車39には距離計測用基準板17が設けられ、レーザ式距離計測装置16より発振されたレーザ光15を反射する反射ミラーを構成する。
なお、プラットフォーム35に設けられる位置検知手段については、例えば従来の特許文献1に係る原子力発電施設サービス設備に設けられた位置検知手段、または第3実施形態で説明するカメラ50によるカメラ位置検知手段を用いる。
また、制御棒駆動機構交換機28を備えた原子力発電施設サービス設備は、第1実施形態で説明した図4の機能ブロック図に示すような、移動型装置に設けられたレーザ式距離計測装置16と計算機7との接続構成を有している。制御棒駆動機構交換機28を備えた原子力発電施設サービス設備における走行台車37などの移動型装置の2次元または3次元位置検知は、第1実施形態における移動台車2などの2次元または3次元位置検知と同様の手段が用いられるため、説明は省略する。
なお、原子力発電施設サービス設備における移動型装置に設けられた非接触式の位置検知手段として、レーザ光を利用したレーザ位置検知手段を用いたが、第1実施形態と同様、超音波を利用した超音波位置検知手段を用いてもよい。
また、図5ではプラットフォーム(移動台車)35は円形のガイドレール33上を旋回自在に構成されるとしたが、平行なガイドレール33を設け、2次元の平面上を走行自在に設けてもよい。プラットフォーム35が走行自在に構成された場合には、走行台車37と同様のレーザ式距離計測装置16および距離計測用基準板17からなるレーザ位置検知手段を用いることにより、高精度にプラットフォーム35の位置検知を行うことができる。
さらに、従来の原子力発電施設サービス設備の位置検知手段である、シンクロ発信器などを用いた位置検知手段と、本発明に係るレーザ位置検知手段または超音波位置検知手段を同時に用いてもよい。これにより、それぞれの位置検知手段により得られた位置情報を比較することで相互に誤差の補正を行うことができ、位置検知の精度を向上させることができる。
このような原子力発電施設サービス設備によれば、非接触式の位置検知手段であるレーザ位置検知手段を用いることにより、従来の位置検知手段の問題点であった機械的誤差の発生の恐れがなく、原子力発電施設サービス設備における移動型装置の高精度な位置検知を行うことができる。
さらに遠隔にて操作できるため作業員の被曝量の低減を図ることができる。
[第3実施形態]
第3実施形態では、原子力発電施設サービス設備における移動型装置の位置検知手段として、カメラを用いたカメラ位置検知手段により移動型装置の2次元または3次元位置検知を行う。
図6および図7は、本発明に係る原子力発電施設サービス設備の第3実施形態を、燃料交換機8を備えた原子力発電施設サービス設備に適用した構成例を示す図である。図6は、本実施形態における原子力発電施設サービス設備の設備構成を示す断面図である。図7は、図6に示した原子力発電施設サービス設備のC−C線に沿う断面図である。
第3実施形態を適用した原子力発電施設サービス設備は、第1実施形態を適用した原子力発電施設サービス設備と同様の構成であるため、第1実施形態と対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図6および図7における原子力発電施設サービス設備には、カメラ位置検知手段として、複数箇所にカメラ50が設置される。カメラ50は、移動型装置である移動台車2、走行台車4、燃料交換機8から構成される移動型装置の動作を監視できる複数箇所に設置され、これらの移動型装置の撮影を行う。
カメラ50は、例えば原子炉建屋51の壁、天井に設置されることにより、移動型装置である移動台車2、走行台車4および燃料交換機8の動作を撮影する。撮影により得られたこれら移動型装置の画像データは、画像データ処理手段としての計算機7により位置情報を求めるための画像データ処理が行われることにより、これら移動型装置の位置検知を行うことができる。
図8は、カメラ位置検知手段としてのカメラ50と計算機7との接続構成を説明する機能ブロック図である。
カメラ50で撮影された画像データは、計算機7内に設けられた画像データ処理部52に転送される。
画像データ処理部52は、計算機7における走行台車37などの移動型装置の位置情報を求めるため、送信された画像データに対し演算処理を行う。走行台車37などの移動型装置の位置情報を求めるための演算処理の具体的な方法としては、画像データ内の移動型装置の画素数と、データベース53に格納された移動型装置に関する既知データとを比較することにより位置検知を行う方法や、複数のカメラ50を用いカメラ間の距離およびカメラ50と移動型装置との視差角を用いて移動型装置の位置を求める方法などがある。
これらカメラ位置検知手段により得られた移動型装置の位置情報は、例えば計算機7に設けられた出力部23などに出力され、得られた位置情報に基づき遠隔操作室にて遠隔操作される。
また、従来では移動型装置の位置検知には誤差の発生などから位置情報の高精度化が図られていなかった。このため、原子力発電施設サービス設備の自動制御については、例えば予め移動型装置の移動範囲内に基準点を設け、この基準点からの自動制御を行う方法などが用いられていた。しかし、本実施形態におけるカメラ位置検知手段を用いることにより高精度な位置検知を行うことができるため、任意の位置からの移動型装置の自動制御を行うことも可能である。
このような原子力発電施設サービス設備によれば、非接触式の位置検知手段であるカメラ位置検知手段を用いることにより、従来の位置検知手段の問題点であった機械的誤差の発生の恐れがなく、原子力発電施設サービス設備における移動型装置の高精度な位置検知を行うことができる。
さらに、高い場所など目視で作業が行えない箇所についても、カメラ50から得られる画像データを活用することにより、モニタを通じて確認する間接目視により正確に遠隔作業を行うことができる。さらに遠隔にて操作できるため作業員の被曝量の低減を図ることができる。
[第4実施形態]
第4実施形態では、第3実施形態と同様、原子力発電施設サービス設備における移動型装置の位置検知手段として、カメラを用いたカメラ位置検知手段により移動型装置の2次元または3次元位置検知を行う。
図9は、本発明に係る原子力発電施設サービス設備の第4実施形態を、制御棒駆動機構交換機28を備えた原子力発電施設サービス設備に適用した場合の設備構成を示す断面図である。
第4実施形態を適用した原子力発電施設サービス設備は、第2実施形態を適用した原子力発電施設サービス設備と同様の構成であるため、第2実施形態と対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、原子力発電施設サービス設備に設けられるカメラ位置検知手段は、第3実施形態を適用した原子力発電施設サービス設備に設けたカメラ位置検知手段と同様であるため、対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図9に示すように、例えば原子炉建屋51の壁や走行台車37、昇降台車39に設置されたカメラ50により、プラットフォーム35、走行台車37などの移動型装置の動作を撮影する。撮影により得られた画像データは、画像データ処理手段である計算機7により処理されることにより、移動台車2などの移動型装置の位置検知を行うことができる。
また、制御棒駆動機構交換機28を備えた原子力発電施設サービス設備は、第3実施形態を適用した原子力発電施設サービス設備と同様に、図8の機能ブロック図に示すようなカメラ50と計算機7との接続構成を有している。
第4実施形態におけるプラットフォーム35などの移動型装置の位置検知は、第3実施形態における燃料交換機8における移動台車2などの位置検知と同様に行われるため、説明は省略する。
このような原子力発電施設サービス設備によれば、非接触式の位置検知手段であるカメラ位置検知手段を用いることにより、従来の位置検知手段の問題点であった機械的誤差の発生の恐れがなく、原子力発電施設サービス設備における移動型装置の高精度な位置検知を行うことができる。
さらに、高い場所など目視で作業が行えない箇所についても、カメラ50から得られる画像データを活用することにより、モニタを通じて確認する間接目視により正確に遠隔作業を行うことができる。さらに遠隔にて操作できるため作業員の被曝量の低減を図ることができる。
[第5実施形態]
第5実施形態は、レーザ位置検知手段とカメラ位置検知手段とを位置検知手段として制御棒駆動機構交換機を備えた原子力発電施設サービス設備に適用した場合について説明する。
原子力発電施設サービス設備は取扱う対象物の特性上、極めて正確な作業が求められる。特に、制御棒駆動機構30を制御棒駆動機構取付ハウジング31に取り付けるために用いられる、取付ボルト32の脱着が自在なレンチ40を備えたボルト脱着機41の操作を自動制御化するには、正確な位置情報が必要であった。このため、従来の位置検知手段を用いた位置検知では精度不足から自動制御化は困難であり、ボルト脱着機41の操作は手動にて行われていた。
第5実施形態では、レーザ位置検知手段とカメラ位置検知手段を同時に用いることにより、位置検知のさらなる精度向上を図ることができ、従来実現が困難であったボルト脱着機41などの極めて正確な作業が求められる移動型装置の自動制御化を実現することができる。
図10は制御棒駆動機構交換機28を備えた原子力発電施設サービス設備に、レーザ位置検知手段とカメラ位置検知手段とを適用した場合の設備構成を示す側面方向の断面図である。
レーザ位置検知手段およびカメラ位置検知手段は、第1〜第4実施形態で説明したレーザ位置検知手段およびカメラ位置検知手段と同様であるため、対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図11は、第5実施形態を適用した原子力発電施設サービス設備における位置検知手段および計算機7の接続構成を表した機能ブロック図である。
原子力発電施設サービス設備における移動型装置に設けられたレーザ式距離計測装置16は、レーザ光15を発振する。発振されたレーザ光15は、距離計測用基準板17において反射され、レーザ式距離計測装置16内の受信部20が受信する。
レーザ式距離計測装置16内の信号変換部21は、受信部20で受信されたレーザ光15を計算機7に送信可能な位置信号に変換し、計算機7内の位置演算部22に転送する。
位置演算部22は、レーザ式距離計測装置16より受信した位置信号に対し、外乱の補正などの処理を行い、移動型装置の位置情報を求める。位置情報は、レーザ光15の発振時とこの受信信号の受信時との時間間隔であるレーザ光の往復時間に基づき求められる。
一方、カメラ50で撮影されたボルト脱着機41などの画像データは、計算機7に設けられた画像データ処理部52に転送される。画像データ処理部52は、データベース53に格納されたデータを元に、ボルト脱着機41などの移動型装置の位置情報を求めるため、送信された画像データに対し演算処理を行う。
このようにして得られたボルト脱着機41などの移動型装置の高精度な位置情報に基づき、移動型装置の自動制御手段としての自動制御部55は、原子力発電施設サービス設備における移動型装置の制御を行う制御盤56に制御信号を送信することで、この移動型装置の制御を行う。これにより、従来では困難であったボルト脱着機41などの自動制御が可能となる。
本実施形態ではレーザ位置検知手段とカメラ位置検知手段とを位置検知手段として同時に用いたが、超音波位置検知手段とカメラ位置検知手段を位置検知手段として同時に用いてもよい。
また本実施形態ではボルト脱着機41の自動制御化について説明したが、燃料交換機8などの原子力発電施設サービス設備に設けられた他の移動型装置に適用することもできる。
このような原子力発電施設サービス設備によれば、移動型装置の2次元または3次元位置検知を高精度に行うことができ、従来手動で行っていた作業を自動制御化することが可能である。これにより作業性を向上させることができ、作業期間の短縮に貢献することができる。さらに遠隔にて操作できるため作業員の被曝量の低減を図ることができる。
本発明に係る原子力発電施設サービス設備の第1実施形態を示した平面図。 図1に示した原子力発電施設サービス設備のA−A線に沿う断面図。 図1に示した原子力発電施設サービス設備のB−B線に沿う断面図。 第1実施形態におけるレーザ式距離計測装置と計算機との接続構成を示した機能ブロック図。 本発明に係る原子力発電施設サービス設備の第2実施形態を示した断面図。 本発明に係る原子力発電施設サービス設備の第3実施形態を示した断面図。 図6に示した原子力発電施設サービス設備のC−C線に沿う断面図。 第3実施形態におけるカメラと計算機との接続構成を示した機能ブロック図。 本発明に係る原子力発電施設サービス設備の第4実施形態を示した断面図。 本発明に係る原子力発電施設サービス設備の第5実施形態を示した断面図。 第5実施形態における位置検知手段と計算機との接続構成を表した機能ブロック図。 従来の位置検知手段を備えた原子力発電施設サービス設備の概略的な構成を示した平面図。
符号の説明
2 移動台車
4 走行台車
5 伸縮マスト
6 燃料掴み具
7 計算機
8 燃料交換機
10 使用済み燃料プール
12 原子炉
13 原子炉燃料
15 レーザ光
16 レーザ式距離計測装置
17 距離計測用基準板
20 受信部
21 信号変換部
22 位置演算部
28 制御棒駆動機構交換機
29 原子炉基礎台
30 制御棒駆動機構
31 制御棒駆動機構取付ハウジング
32 取付ボルト
33 ガイドレール
35 プラットフォーム(移動台車)
36 走行レール
37 走行台車
38 回転フレーム
39 昇降台車
40 レンチ
41 ボルト脱着機
50 カメラ
52 画像データ処理部
53 データベース
55 自動制御部

Claims (5)

  1. 所要の範囲内において移動を行う移動型装置と、
    前記移動型装置の2次元または3次元位置検知を行う非接触式の位置検知手段とを備え、
    前記位置検知手段より出力される位置情報に応じて前記移動型装置を遠隔操作可能に構成されたことを特徴とする原子力発電施設サービス設備。
  2. 前記移動型装置は、
    原子炉容器の上方を跨ぐように移動自在に設けられたブリッジ状の移動台車と、
    この移動台車上で、この移動台車の移動方向に直交する方向に走行可能な走行台車と、
    この走行台車に備えられ、昇降方向に伸縮自在なテレスコピック状の燃料交換機とを有し、
    前記移動台車、走行台車および燃料交換機の少なくとも一つに2次元または3次元位置検知を行う前記非接触式の位置検知手段が備えられたことを特徴とする請求項1記載の原子力発電施設サービス設備。
  3. 前記燃料交換機は、昇降方向に伸縮自在なテレスコピック状の伸縮マストと、
    この伸縮マストの先端に設けられた燃料掴み具とが備えられたことを特徴とする請求項2記載の原子力発電施設サービス設備。
  4. 前記移動型装置は、
    原子炉容器の下方で移動自在に設けられた移動台車と、
    この移動台車上で走行可能な走行台車と、
    この走行台車に備えられ、制御棒駆動機構の脱着機構を備えた制御棒駆動機構交換機とを有し、
    前記移動台車、走行台車および制御棒駆動機構交換機の少なくとも一つに2次元または3次元位置検知を行う前記非接触式の位置検知手段が備えられたことを特徴とする請求項1記載の原子力発電施設サービス設備。
  5. 前記制御棒駆動機構交換機は、前記走行台車の水平支軸まわりに垂直位置と水平位置との間で旋回可能に設けられた回転フレームと、
    前記回転フレームにスライド自在に取り付けられた昇降台車とが備えられ、
    さらに前記昇降台車には前記制御棒駆動機構を前記原子炉容器側に固定する取付ボルトの脱着が自在なボルト脱着機が備えられたことを特徴とする請求項4記載の原子力発電施設サービス設備。
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