JP2014206470A - 原子力発電所の操作システム及びその操作方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】緊急事態への対応で、適切な判断が下せる原子力発電所の操作技術を提供する。
【解決手段】原子力発電所の操作システム1は、メイン制御ネットワーク10と、サブ制御ネットワーク20と、プラント30に設けられたセンサ31から送信される監視信号2を第1入力部12及び第2入力部22に送信する分岐部41と、プラント30に設けられたアクチュエータ32(32a,32b,32c)に受信される操作信号3の送信元を第1出力部13及び第2出力部23のうち少なくとも一つに設定するスイッチ42(42a,42b)と、を備えている。
【選択図】 図1
【解決手段】原子力発電所の操作システム1は、メイン制御ネットワーク10と、サブ制御ネットワーク20と、プラント30に設けられたセンサ31から送信される監視信号2を第1入力部12及び第2入力部22に送信する分岐部41と、プラント30に設けられたアクチュエータ32(32a,32b,32c)に受信される操作信号3の送信元を第1出力部13及び第2出力部23のうち少なくとも一つに設定するスイッチ42(42a,42b)と、を備えている。
【選択図】 図1
Description
本発明は、原子力発電所の操作技術に関する。
原子炉の通常運転中に、故障や異常が検知された場合は、操作室の端末より核分裂を停止させる緊急停止(スクラム)を実行し、さらにその後に発生する崩壊熱を除去して低温停止状態に至らしめ、異常の拡大や事故への進展を防止する。
しかし、天災等によりシビアアクシデントに見舞われた際は、操作室の電源喪失や操作員の退避が必要になる場合がある。
しかし、天災等によりシビアアクシデントに見舞われた際は、操作室の電源喪失や操作員の退避が必要になる場合がある。
そのような状況に対処するために、既存の中央操作室に加えて、プラント建屋外に第2の操作室を設け、プラント監視を継続することが検討されている(例えば、特許文献1)。
しかし、一つの原子力プラントには、複数の操作室を設けた場合、現場の操作員はいずれの操作室で操作を行うべきか判断できない場合がある。
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、緊急事態への対応で、適切な判断が下せる原子力発電所の操作技術を提供することを目的とする。
本発明の実施形態に係る原子力発電所の操作システムにおいて、第1操作員のインターフェースである第1端末、監視信号の第1入力部、及び操作信号の第1出力部が接続するメイン制御ネットワークと、第2操作員のインターフェースである第2端末、前記監視信号の第2入力部、及び前記操作信号の第2出力部が接続し前記メイン制御ネットワークとは異なる電力供給源により動作するサブ制御ネットワークと、プラントに設けられたセンサから送信される前記監視信号を前記第1入力部及び前記第2入力部に送信する分岐部と、プラントに設けられたアクチュエータに受信される前記操作信号の送信元を前記第1出力部及び前記第2出力部のうち少なくとも一つに設定するスイッチと、前記分岐部及び前記スイッチの出力信号を伝送させる統合観察ネットワークと、を備えることを特徴とする。
本発明の実施形態により、緊急事態への対応で、適切な判断が下せる原子力発電所の操作技術が提供される。
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図1に示すように第1実施形態に係る原子力発電所の操作システム1は、第1操作員のインターフェースである第1端末11、監視信号2の第1入力部12、及び操作信号3の第1出力部13が接続するメイン制御ネットワーク10と、第2操作員のインターフェースである第2端末21、監視信号2の第2入力部22、及び操作信号3の第2出力部23が接続しメイン制御ネットワーク10の第1電力供給源14とは異なる第2電力供給源24により動作するサブ制御ネットワーク20と、プラント30に設けられたセンサ31から送信される監視信号2を第1入力部12及び第2入力部22に送信する分岐部41と、プラント30に設けられたアクチュエータ32(32a,32b,32c)に受信される操作信号3の送信元を第1出力部13及び第2出力部23のうち少なくとも一つに設定するスイッチ42(42a,42b)と、を備えている。
第1端末11および第2端末21は、プラントを監視、操作するタッチパネルディスプレイに加え、大型表示盤やTV電話等を含むものとする。
図1に示すように第1実施形態に係る原子力発電所の操作システム1は、第1操作員のインターフェースである第1端末11、監視信号2の第1入力部12、及び操作信号3の第1出力部13が接続するメイン制御ネットワーク10と、第2操作員のインターフェースである第2端末21、監視信号2の第2入力部22、及び操作信号3の第2出力部23が接続しメイン制御ネットワーク10の第1電力供給源14とは異なる第2電力供給源24により動作するサブ制御ネットワーク20と、プラント30に設けられたセンサ31から送信される監視信号2を第1入力部12及び第2入力部22に送信する分岐部41と、プラント30に設けられたアクチュエータ32(32a,32b,32c)に受信される操作信号3の送信元を第1出力部13及び第2出力部23のうち少なくとも一つに設定するスイッチ42(42a,42b)と、を備えている。
第1端末11および第2端末21は、プラントを監視、操作するタッチパネルディスプレイに加え、大型表示盤やTV電話等を含むものとする。
ここで、第1電力供給源14は、第1端末11、第1入力部12、第1出力部13、切替設定部15を含むメイン制御ネットワーク10で消費される電力を賄う。
第2電力供給源24は、第2端末21、第2入力部22、第2出力部23、ログサーバ25を含むサブ制御ネットワーク20で消費される電力を賄う。第2電力供給源24は、外部送電線からの電力を用いる他、ディーゼル発電機や蓄電池を電力源とすることによって事故時においても安定して電力供給することができる。
第2電力供給源24は、第2端末21、第2入力部22、第2出力部23、ログサーバ25を含むサブ制御ネットワーク20で消費される電力を賄う。第2電力供給源24は、外部送電線からの電力を用いる他、ディーゼル発電機や蓄電池を電力源とすることによって事故時においても安定して電力供給することができる。
センサ31は、温度センサ、流量センサ、圧力センサ、水位センサ、水素センサ、中性子センサ等といった物理量を検出するものが挙げられ、アクチュエータ32はポンプ、開閉弁、モータ等といった電力を運動に変換するものを指す。アクチュエータ32は、水圧により駆動する制御棒駆動機構等を電気信号により駆動させる機器、回路等も含む。
これらセンサ31及びアクチュエータ32の設置数は、一つのプラント30当たり数千個におよぶ(図示は、それぞれ1個及び3個)。
そして、このセンサ31及びアクチュエータ32の設置数に対応する数のケーブルが、メイン制御ネットワーク10の第1入力部12及び第1出力部13に接続されている。
これらセンサ31及びアクチュエータ32の設置数は、一つのプラント30当たり数千個におよぶ(図示は、それぞれ1個及び3個)。
そして、このセンサ31及びアクチュエータ32の設置数に対応する数のケーブルが、メイン制御ネットワーク10の第1入力部12及び第1出力部13に接続されている。
第1端末11は、プラント30が収容される建屋45(図2)の内部の操作室に設けられ、常駐する第1操作員により、プラント30の通常運転時における監視及び操作を制御する。
第1端末11は、プラント30内の多数のセンサ31から送られる監視信号2を第1入力部12に入力させ、そのリアルタイム表示やその経時変化を示すトレンド表示を行い、第1操作員に監視させる。
さらに第1端末11は、第1操作員により、プラント30内の多数のアクチュエータ32の操作信号3を、第1出力部13から出力させる。
第1端末11は、プラント30内の多数のセンサ31から送られる監視信号2を第1入力部12に入力させ、そのリアルタイム表示やその経時変化を示すトレンド表示を行い、第1操作員に監視させる。
さらに第1端末11は、第1操作員により、プラント30内の多数のアクチュエータ32の操作信号3を、第1出力部13から出力させる。
第2端末21は、事故発生時に配備される第2操作員により、プラント30の冷温停止に向けた監視及び操作を制御する。
このために、サブ制御ネットワーク20の第2入力部22及び第2出力部23に接続されるケーブルは、この冷温停止に関係する安全保護系統のセンサ31及びアクチュエータ32に関係するものに限定することができる。さらに放射線量、水素量等の事故時に計測が必要なセンサ31を含めることができる。
このために、サブ制御ネットワーク20の第2入力部22及び第2出力部23に接続されるケーブルは、この冷温停止に関係する安全保護系統のセンサ31及びアクチュエータ32に関係するものに限定することができる。さらに放射線量、水素量等の事故時に計測が必要なセンサ31を含めることができる。
第2端末21は、プラント30内の予め設定されたセンサ31から送られる監視信号2を第2入力部22に入力させ、そのリアルタイム表示やその経時変化を示すトレンド表示を行い、第2操作員に監視させる。
さらに第2端末21は、第2操作員により、プラント30内の予め設定されたアクチュエータ32の操作信号3を、第2出力部23から出力させる。
さらに第2端末21は、第2操作員により、プラント30内の予め設定されたアクチュエータ32の操作信号3を、第2出力部23から出力させる。
そして、サブ制御ネットワーク20は、メイン制御ネットワーク10の第1電力供給源14とは異なる第2電力供給源24により動作し、図2に示すように、メイン制御ネットワーク10の施設される建屋45から離れた場所に施設される。
さらに、サブ制御ネットワーク20を広範に施設して、第2端末21の接続ポイントを互いに離れた位置に複数設けることもできる。
これらにより、プラント制御の多重性が担保されることになる。
さらに、サブ制御ネットワーク20を広範に施設して、第2端末21の接続ポイントを互いに離れた位置に複数設けることもできる。
これらにより、プラント制御の多重性が担保されることになる。
分岐部41は、プラント30に設けられた全てのセンサのうち予め安全保護系統、放射線量・水素量測定系等の事故時対応に必要なものとして設定された一部のセンサ31に接続し、このセンサ31から送信される監視信号2を第1入力部12及び第2入力部22に送信する。
この分岐部41に接続されていないその他のセンサは、第1入力部12に直接接続され、監視信号2を、メイン制御ネットワーク10に送信するが、サブ制御ネットワーク20には送信しない。
これにより、サブ制御ネットワーク20において第2操作員は、冷温停止に関係するセンサ31の監視に集中でき、緊急事態への対応で、適切な判断が下せるようになる。
この分岐部41に接続されていないその他のセンサは、第1入力部12に直接接続され、監視信号2を、メイン制御ネットワーク10に送信するが、サブ制御ネットワーク20には送信しない。
これにより、サブ制御ネットワーク20において第2操作員は、冷温停止に関係するセンサ31の監視に集中でき、緊急事態への対応で、適切な判断が下せるようになる。
複数設けられたスイッチ42のうちスイッチ42aは、一つのアクチュエータ32aに接続され、第1設定状態(図示の設定)において第1出力部13から操作信号3をこのアクチュエータ32aに送信し、第2設定状態(図示の逆設定)において第2出力部23から操作信号3をこのアクチュエータ32aに送信する。
すなわち、スイッチ42aが接続するアクチュエータ32aは、メイン制御ネットワーク10及びサブ制御ネットワーク20の両方から制御される。
すなわち、スイッチ42aが接続するアクチュエータ32aは、メイン制御ネットワーク10及びサブ制御ネットワーク20の両方から制御される。
一方、複数設けられたスイッチ42のうちスイッチ42bは、二つのアクチュエータ32b、32cに接続されている。第1設定状態において一方のアクチュエータ32bには第1出力部13から操作信号3が送信されるが、他方のアクチュエータ32cには操作信号3は送信されない。
また、第2設定状態において他方のアクチュエータ32cには第2出力部23から操作信号3が送信されるが、一方のアクチュエータ32bには操作信号3は送信されない。
すなわち、スイッチ42bが接続するアクチュエータ32b,32cは、メイン制御ネットワーク10及びサブ制御ネットワーク20のいずれか一方のみから制御される。
また、第2設定状態において他方のアクチュエータ32cには第2出力部23から操作信号3が送信されるが、一方のアクチュエータ32bには操作信号3は送信されない。
すなわち、スイッチ42bが接続するアクチュエータ32b,32cは、メイン制御ネットワーク10及びサブ制御ネットワーク20のいずれか一方のみから制御される。
スイッチ42は、プラント30に設けられた全てのアクチュエータのうち予め安全保護系統として設定された一部のアクチュエータ32に接続し、このアクチュエータ32(32a,32b,32c)に受信される操作信号3の送信元を第1出力部13及び第2出力部23のうち少なくとも一つに設定する。
またこのスイッチ42に接続されていないその他のアクチュエータは、第1出力部13に直接接続され、メイン制御ネットワーク10から操作信号3を受信するが、サブ制御ネットワーク20からは受信しない。
これにより、サブ制御ネットワーク20において第2操作員は、第2端末21において冷温停止に関係するアクチュエータ32の操作のみできるために、緊急事態への対応で、誤った判断が下されにくくなる。
これにより、サブ制御ネットワーク20において第2操作員は、第2端末21において冷温停止に関係するアクチュエータ32の操作のみできるために、緊急事態への対応で、誤った判断が下されにくくなる。
全ての分岐部41及びスイッチ42は、信号送信部40としてまとめられている。
この信号送信部40に入力/出力する時点の監視信号2及び操作信号3は、アナログ信号であり、メイン制御ネットワーク10又はサブ制御ネットワーク20に伝送されるときに、適当な位置でデジタル信号に変換される。または、各センサ31からメイン制御ネットワーク10とサブ制御ネットワーク20への経路を直に分岐、独立させてもよい。
切替設定部15は、全てのスイッチ42(42a,42b)における第1設定状態及び第2設定状態の切り替えを同時に実行する信号を信号送信部40に出力する。
この切替設定部15は、実施形態においてメイン制御ネットワーク10に設けられているために、第1操作者によって、スイッチ42の切替が実行される。なお、切替設定部15の設置位置は、特に限定されるものではなく、サブ制御ネットワーク20や後記する統合観察ネットワーク50に設置されてもよい。
いずれの場合も、プラント30の操作主体は、スイッチ42(42a,42b)が第1設定状態に設定されていればメイン制御ネットワーク10の第1操作者となり、第2設定状態に設定されていればサブ制御ネットワーク20の第2操作者となる。
この信号送信部40に入力/出力する時点の監視信号2及び操作信号3は、アナログ信号であり、メイン制御ネットワーク10又はサブ制御ネットワーク20に伝送されるときに、適当な位置でデジタル信号に変換される。または、各センサ31からメイン制御ネットワーク10とサブ制御ネットワーク20への経路を直に分岐、独立させてもよい。
切替設定部15は、全てのスイッチ42(42a,42b)における第1設定状態及び第2設定状態の切り替えを同時に実行する信号を信号送信部40に出力する。
この切替設定部15は、実施形態においてメイン制御ネットワーク10に設けられているために、第1操作者によって、スイッチ42の切替が実行される。なお、切替設定部15の設置位置は、特に限定されるものではなく、サブ制御ネットワーク20や後記する統合観察ネットワーク50に設置されてもよい。
いずれの場合も、プラント30の操作主体は、スイッチ42(42a,42b)が第1設定状態に設定されていればメイン制御ネットワーク10の第1操作者となり、第2設定状態に設定されていればサブ制御ネットワーク20の第2操作者となる。
サブ制御ネットワーク20に設けられているログサーバ25は、第2入力部22が入力した監視信号2、及び第2出力部23が出力した操作信号3を時系列に記録している。
これにより、事故後に第2操作者が実行したプラント操作の妥当性を、後日評価することができ、想定される事故の対応指針を充実させることができる。
これにより、事故後に第2操作者が実行したプラント操作の妥当性を、後日評価することができ、想定される事故の対応指針を充実させることができる。
図2に示すように原子力発電所の操作システムは、信号送信部40(全ての分岐部41及びスイッチ42)の出力信号を入力して伝送データ(デジタル信号)に変換する信号変換部51(51a,51b,51c)が接続する統合観察ネットワーク50を有する緊急時対策所をさらに備えている。
統合観察ネットワーク50は、信号送信部40を介して、または直接、メイン制御ネットワーク10およびサブ制御ネットワーク20に接続して、第1端末11と第2端末21の活死を大型ディスプレイ54にてモニターすることができる。
さらに緊急時対策所は、端末52を用いて第1端末11および第2端末21と音声、またはTV電話、テキストにより通信可能である。
また、原子力発電所の建設地には、原子炉及びタービン発電機等の組み合わせを単位とした複数のプラントの建屋45(45a,45b,45c)が、互いに近接して建造されている。
なお、図2において図1と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
統合観察ネットワーク50は、信号送信部40を介して、または直接、メイン制御ネットワーク10およびサブ制御ネットワーク20に接続して、第1端末11と第2端末21の活死を大型ディスプレイ54にてモニターすることができる。
さらに緊急時対策所は、端末52を用いて第1端末11および第2端末21と音声、またはTV電話、テキストにより通信可能である。
また、原子力発電所の建設地には、原子炉及びタービン発電機等の組み合わせを単位とした複数のプラントの建屋45(45a,45b,45c)が、互いに近接して建造されている。
なお、図2において図1と共通の構成又は機能を有する部分は、同一符号で示し、重複する説明を省略する。
この緊急時対策所には、これらプラント30(30a,30b,30c)にそれぞれ配備される第1操作員及び第2操作員を統括する監督者が配備している。なお、これら第1操作員及び第2操作員と監督者との交信は、図示略の通信機器を用いて音声情報により行われている。
ここで、第1端末11と第2端末21にそれぞれ第1操作員と第2操作員が配置され、第1端末11と第2端末21の両方から操作信号3によるプラント操作が可能な場合、いずれの端末から操作を行うべきか各操作室で判断ができず、操作に混乱をきたすおそれがある。
そこで緊急時対策所の監督者は、第1端末11と第2端末21の活死をモニターし、いずれの操作室・端末で操作を行うか決定し、各々の操作員に指示を行う。第1操作員又は第2操作員は、監督者の指示に基づいて、信号送信部40におけるスイッチ42による操作信号の切り替えを行う。さらに必要に応じて第1端末11を有する操作室からの退避ならびに、第2端末21を有する操作室の増員を行う。
ここで、第1端末11と第2端末21にそれぞれ第1操作員と第2操作員が配置され、第1端末11と第2端末21の両方から操作信号3によるプラント操作が可能な場合、いずれの端末から操作を行うべきか各操作室で判断ができず、操作に混乱をきたすおそれがある。
そこで緊急時対策所の監督者は、第1端末11と第2端末21の活死をモニターし、いずれの操作室・端末で操作を行うか決定し、各々の操作員に指示を行う。第1操作員又は第2操作員は、監督者の指示に基づいて、信号送信部40におけるスイッチ42による操作信号の切り替えを行う。さらに必要に応じて第1端末11を有する操作室からの退避ならびに、第2端末21を有する操作室の増員を行う。
統合観察ネットワーク50は、メイン制御ネットワーク10又はサブ制御ネットワーク20に対し発信する指示情報(監督者から操作員への指示)を入力する端末52と、信号送信部40の出力信号をデジタル化した伝送データ及びこの指示情報を時系列に記録するログサーバ53と、を有する。
監督者と操作員の交信は、一義的に音声情報により行われるが、記録を残すために、監督者から操作員へ出された指示は、テキスト化した指示情報にして端末52から入力される。
この監督者の指示に対する操作員からの応答は、それぞれの信号送信部40の出力信号に含まれる操作信号や監視信号となって、統合観察ネットワーク50に返される。
これにより、ログサーバ53には、監督者と操作員との間の指示応答に関する交信記録が蓄積され、事故処理の妥当性を、後日評価することができる。
この監督者の指示に対する操作員からの応答は、それぞれの信号送信部40の出力信号に含まれる操作信号や監視信号となって、統合観察ネットワーク50に返される。
これにより、ログサーバ53には、監督者と操作員との間の指示応答に関する交信記録が蓄積され、事故処理の妥当性を、後日評価することができる。
また、大型ディスプレイ54は、現在もしくはそれまでに出された指示情報や操作信号及び監視信号の関係を、統合観察ネットワーク50に配備されているその他の係員全員が認識できるように開示している。これにより、ある時点の状況に対していかなる対処をとり、その結果どのようになったのかについて、係員全員が情報を共有することができる。
統合観察ネットワーク50は、メイン制御ネットワーク10およびサブ制御ネットワーク20を介して、または信号送信部40から直接、センサ31からの監視信号2ならびにアクチュエータ32への操作信号3を受信する。さらに、第1端末11および第2端末21において発せられる警報を受信し、大型ディスプレイ54に表示させることができる。
また統合観察ネットワーク50は、複数の建屋45から各々監視信号を受信し、各建屋45について比較できる形式で大型ディスプレイ54に表示させることができる。この場合、監督者は複数の建屋45のうち操作に緊急性を要するもの、電力や給水のリソースを必要とするものを判断することができ、各建屋45に優先度を付けて、操作員の充填、電力の融通等を指示することができる。
またログサーバ53は、上述した監視信号および操作信号、第1端末11および第2端末21における警報、監督者から操作員への指示等、を時系列に記憶する。これにより、後日の解析にて時系列にプラントの挙動と現場の判断を検証することができる。
なお図示を省略するが、サブ制御ネットワーク20においても大型ディスプレイ54を設け、同じ効果を期待することができる。
統合観察ネットワーク50は、メイン制御ネットワーク10およびサブ制御ネットワーク20を介して、または信号送信部40から直接、センサ31からの監視信号2ならびにアクチュエータ32への操作信号3を受信する。さらに、第1端末11および第2端末21において発せられる警報を受信し、大型ディスプレイ54に表示させることができる。
また統合観察ネットワーク50は、複数の建屋45から各々監視信号を受信し、各建屋45について比較できる形式で大型ディスプレイ54に表示させることができる。この場合、監督者は複数の建屋45のうち操作に緊急性を要するもの、電力や給水のリソースを必要とするものを判断することができ、各建屋45に優先度を付けて、操作員の充填、電力の融通等を指示することができる。
またログサーバ53は、上述した監視信号および操作信号、第1端末11および第2端末21における警報、監督者から操作員への指示等、を時系列に記憶する。これにより、後日の解析にて時系列にプラントの挙動と現場の判断を検証することができる。
なお図示を省略するが、サブ制御ネットワーク20においても大型ディスプレイ54を設け、同じ効果を期待することができる。
統合観察ネットワーク50は、ログサーバ53に収集されているものと同じ伝送データを、ルータ55,61を介して接続される一般回線網5を通じ、他のネットワーク60に送信することができる。他のネットワーク60は、電力会社やプラントメーカの本社、拠点である。
このネットワーク60には、端末62及び大型ディスプレイ63が接続され、その作用及び効果は、統合観察ネットワーク50に接続されている端末52及び大型ディスプレイ54と同じであるので説明を省略する。
これにより、原子力発電所から離れた遠隔地においても、現場の状況を正確にリアルタイムで把握することができる。そして、原子力発電所から離れた場所に居る関係者が、事故の対応方針を検討し、統合観察ネットワーク50に居る監督者に伝達することが可能になる。
このネットワーク60には、端末62及び大型ディスプレイ63が接続され、その作用及び効果は、統合観察ネットワーク50に接続されている端末52及び大型ディスプレイ54と同じであるので説明を省略する。
これにより、原子力発電所から離れた遠隔地においても、現場の状況を正確にリアルタイムで把握することができる。そして、原子力発電所から離れた場所に居る関係者が、事故の対応方針を検討し、統合観察ネットワーク50に居る監督者に伝達することが可能になる。
また、事故等の発生していない通常運転状態において、サブ制御ネットワーク20は、使用されていない施設であるので、非番の操作員の事故対応訓練を実施することも可能である。この場合、スイッチ42をメイン制御ネットワーク10側に接続し、サブ制御ネットワーク20からアクチュエータ32への操作信号を遮断しておく。
図3のシーケンス図に基づいて第2実施形態に係る原子力発電所の操作システムの動作を説明する(適宜、図1、図2参照)。
図1に示されるプラント30には、冷温停止を達成するために圧力容器34に設けられ炉心33に冷却水を吹き付けるノズル35に、冷却水を供給する第1パス38及び第2パス39が示されている。
図1に示されるプラント30には、冷温停止を達成するために圧力容器34に設けられ炉心33に冷却水を吹き付けるノズル35に、冷却水を供給する第1パス38及び第2パス39が示されている。
第1パス38は、サプレッションチャンバ37が保持する冷却水をアクチュエータ32bの駆動力により、ノズル35に供給するものである。この第1パス38は、メイン制御ネットワーク10からコントロールされ、優先的に使用されるものである。
第2パス39は、外部に設けられた水槽36が保持する冷却水をアクチュエータ32cの駆動力により、ノズル35に供給するものである。この第2パス39は、サブ制御ネットワーク20からコントロールされ、第1パス38が不能な場合に使用されるものである。
第2パス39は、外部に設けられた水槽36が保持する冷却水をアクチュエータ32cの駆動力により、ノズル35に供給するものである。この第2パス39は、サブ制御ネットワーク20からコントロールされ、第1パス38が不能な場合に使用されるものである。
プラント30が通常運転されている場合、スイッチ42(42a,42b)は第1設定状態(図1)にあり、メイン制御ネットワーク10において第1操作員が監視及び操作を実施している(S11)。
プラント30に事故が発生した場合(S12)、サブ制御ネットワーク20には第2操作員が、統合観察ネットワーク50には監督者が配備される(S13)(S14)。
メイン制御ネットワーク10は、事故発生後も引き続きプラント30の監視及び操作の主体となるが、サブ制御ネットワーク20の第2操作員も監視を行う(S15)。
プラント30に事故が発生した場合(S12)、サブ制御ネットワーク20には第2操作員が、統合観察ネットワーク50には監督者が配備される(S13)(S14)。
メイン制御ネットワーク10は、事故発生後も引き続きプラント30の監視及び操作の主体となるが、サブ制御ネットワーク20の第2操作員も監視を行う(S15)。
具体的に、メイン制御ネットワーク10は、第1パス38上の開閉弁(アクチュエータ32a)を閉状態から開状態に切り替え、ポンプ(アクチュエータ32b)を起動させるように操作信号を送信する。
ここで、第1パス38が想定通りに機能しているか否かは、このノズル35の近傍に設けられているセンサ(図示略)の出力信号を監視することにより把握することができる。
ここで、第1パス38が想定通りに機能しているか否かは、このノズル35の近傍に設けられているセンサ(図示略)の出力信号を監視することにより把握することができる。
統合観察ネットワーク50は、このメイン制御ネットワーク10による一連の操作及びセンサが出力する監視信号を観察している(S16)。
そして、この観察結果から監督者が、第1パス38が機能していないと判断した場合は、操作主体をメイン制御ネットワーク10からサブ制御ネットワーク20に切り替えるよう第1操作員に指示する(S17)。
そして、この観察結果から監督者が、第1パス38が機能していないと判断した場合は、操作主体をメイン制御ネットワーク10からサブ制御ネットワーク20に切り替えるよう第1操作員に指示する(S17)。
この指示を受けて第1操作員は、メイン制御ネットワーク10からサブ制御ネットワーク20に操作主体を切り替える処理を実行した後にメイン制御ネットワーク10から撤収する(S18)(S19)。
操作主体を引き継いだサブ制御ネットワーク20において、第2操作員が監視及び操作を実施する(S20)。
具体的に、サブ制御ネットワーク20は、第2パス39上の開閉弁(アクチュエータ32a)を開状態に設定し、ポンプ(アクチュエータ32c)を起動させるように操作信号を送信する。
ここで、第2パス39が想定通りに機能しているか否かは、このノズル35の近傍に設けられているセンサ(図示略)の出力信号を監視することにより把握することができる。
操作主体を引き継いだサブ制御ネットワーク20において、第2操作員が監視及び操作を実施する(S20)。
具体的に、サブ制御ネットワーク20は、第2パス39上の開閉弁(アクチュエータ32a)を開状態に設定し、ポンプ(アクチュエータ32c)を起動させるように操作信号を送信する。
ここで、第2パス39が想定通りに機能しているか否かは、このノズル35の近傍に設けられているセンサ(図示略)の出力信号を監視することにより把握することができる。
統合観察ネットワーク50は、このサブ制御ネットワーク20による一連の操作及びセンサが出力する監視信号を観察している(S21)。
そして、この観察結果から監督者が、第2パス39が機能していることを確認した場合は、次のアクションに関する何等かの指示を第2操作員に出し(S22)、観察対象を他のプラントに変更する(S23)。
そして、監督者は、変更先のプラントのセンサの出力信号の監視、及び第1作業者又は第2作業者の操作の観察を行い、指示を行う(S24)。
そして、この観察結果から監督者が、第2パス39が機能していることを確認した場合は、次のアクションに関する何等かの指示を第2操作員に出し(S22)、観察対象を他のプラントに変更する(S23)。
そして、監督者は、変更先のプラントのセンサの出力信号の監視、及び第1作業者又は第2作業者の操作の観察を行い、指示を行う(S24)。
以上述べた少なくともひとつの実施形態の原子力発電所の操作システムによれば、電力供給源が異なる二つの制御ネットワークを備え、事故後の状況に応じて操作主体を切り替え可能にすることにより、緊急事態への対応で、適切な判断を下すことが可能となる。
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。
1…操作システム、2…監視信号、3…操作信号、5…一般回線網、10…メイン制御ネットワーク、11…第1端末、12…第1入力部、13…第1出力部、14…第1電力供給源、15…切替設定部、20…サブ制御ネットワーク、21…第2端末、22…第2入力部、23…第2出力部、24…第2電力供給源、25…ログサーバ、30…プラント、31…センサ、32(32a,32b,32c)…アクチュエータ、33…炉心、34…圧力容器、35…ノズル、36…水槽、37…サプレッションチャンバ、38…第1パス、39…第2パス、40…信号送信部、41…分岐部、42(42a,42b)…スイッチ、45(45a,45b,45c)…建屋、50…統合観察ネットワーク、51…信号変換部、52…端末、53…ログサーバ、54…大型ディスプレイ、55…ルータ、60…ネットワーク、62…端末、63…大型ディスプレイ。
Claims (14)
- 第1操作員のインターフェースである第1端末、監視信号の第1入力部、及び操作信号の第1出力部が接続するメイン制御ネットワークと、
第2操作員のインターフェースである第2端末、前記監視信号の第2入力部、及び前記操作信号の第2出力部が接続し前記メイン制御ネットワークとは異なる電力供給源により動作するサブ制御ネットワークと、
プラントに設けられたセンサから送信される前記監視信号を前記第1入力部及び前記第2入力部に送信する分岐部と、
プラントに設けられたアクチュエータに受信される前記操作信号の送信元を前記第1出力部及び前記第2出力部のいずれかに設定するスイッチと、
前記分岐部及び前記スイッチの出力信号を伝送させる統合観察ネットワークと、を備えることを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項1に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
前記統合観察ネットワークは、前記分岐部及び前記スイッチの出力信号を伝送データに変換する信号変換部が接続することを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項1または請求項2に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
前記統合観察ネットワークは、伝送する前記監視信号および前記操作信号を表示するディスプレイが接続されることを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項3に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
複数の前記プラントから前記監視信号及び前記操作信号を受信し前記ディスプレイに表示することを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
前記統合観察ネットワークは、前記監視信号および前記操作信号、ならびに前記第1端末および前記第2端末との通信情報を時系列に記録するログサーバをさらに備えることを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
前記統合観察ネットワークは、他のネットワークに接続されることを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
前記メイン制御ネットワークは、前記プラントが収容される建屋の内部に施設され、
前記サブ制御ネットワークは、前記建屋から離れた場所に施設されることを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
前記プラントに設けられた全てのセンサのうち予め設定された一部のセンサに前記分岐部が接続していることを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
複数設けられた前記スイッチのうち少なくとも一つは、一つのアクチュエータに接続され、第1設定状態において前記第1出力部から前記操作信号をこのアクチュエータに送信し、第2設定状態において前記第2出力部から前記操作信号をこのアクチュエータに送信することを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
複数設けられた前記スイッチのうち少なくとも一つは、二つのアクチュエータに接続され、第1設定状態において前記第1出力部から前記操作信号を一方のアクチュエータに送信し、第2設定状態において前記第2出力部から前記操作信号を他方のアクチュエータに送信することを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
前記スイッチにおける第1設定状態及び第2設定状態の切り替えを実行する信号を出力する切替設定部が前記統合観察ネットワーク、メイン制御ネットワーク及びサブ制御ネットワークのいずれかに設けられていることを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
前記第2入力部が入力した前記監視信号、及び前記第2出力部が出力した前記操作信号を時系列に記録するログサーバが前記サブ制御ネットワークに設けられていることを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の原子力発電所の操作システムにおいて、
前記第2端末が接続されるポイントは、サブ制御ネットワーク上の互いに離れた位置に複数存在することを特徴とする原子力発電所の操作システム。 - 第1操作員のインターフェースである第1端末、監視信号の第1入力部、及び操作信号の第1出力部が接続するメイン制御ネットワークによりプラントを前記第1操作員が監視及び操作を実施するステップと、
第2操作員のインターフェースである第2端末、前記監視信号の第2入力部、及び前記操作信号の第2出力部が接続し前記メイン制御ネットワークとは異なる電力供給源により動作するサブ制御ネットワークに前記第2操作員を配置するステップと、
前記プラントに設けられたセンサから送信される前記監視信号を前記第2入力部で受信して前記プラントを前記第2操作員が監視するステップと、
前記プラントに設けられたアクチュエータに受信される前記操作信号の送信元を前記第2出力部に切り替えて前記プラントを前記第2操作員が操作するステップと、
統合観察ネットワークにおいて前記分岐部及び前記スイッチの出力信号を伝送させるステップと、を含むことを特徴とする原子力発電所の操作方法。
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- 2013-04-12 JP JP2013084403A patent/JP2014206470A/ja active Pending
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