JP2016004452A - プラントの機器損傷可能性予測表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】
巨大地震発生に伴う津波に対し、プラントの機器損傷可能性を予測し表示することで、地震と津波の重畳現象による被害を抑制し得るプラントの機器損傷可能性予測表示システムを提供する。
【解決手段】
地震情報及び津波情報を受信する受信部７ａ，７ｂ、プラント敷地内の施設の情報を格納する施設情報ＤＢ６ａ、設置機器の情報を格納する機器情報ＤＢ６ｂ、地震情報に基づき施設情報ＤＢ６ａ及び機器情報ＤＢ６ｂを参照し、地震動による機器損傷確率を求める第１損傷確率算出部２、受信される津波情報に基づき施設情報ＤＢ６ａ及び機器情報ＤＢ６ｂを参照し、津波による機器損傷確率を求める第２損傷確率算出部３、と第１損傷確率算出部２及び第２損傷確率算出部３より得られる機器損傷確率を統合処理する統合処理部４を備える。プラント敷地情報と合わせて重畳して統合処理後の施設毎の損傷確率を表示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラントの機器損傷の可能性を予測するシステムに係り、特に、地震及び津波によるプラントの機器損傷を予測し表示するシステムに関する。

地震リスク診断法として例えば特許文献１がある。特許文献１には、予め頂上事象（例えば、情報伝達）、中間事象（例えば、通信機器、連絡者等）階層構成のツリーを格納し、地震による上記機器の損傷確率をモンテカルロ法で算出するものが記載されている。機器の損傷確率は、上記階層構成に従いその影響度を考慮して算出されるものであり、更には、調達期間及び作業人工数に基づき所定復旧期間内における復旧完了確率を算出することが開示されている。

また、津波による被害を防護するものとして特許文献２が知られている。特許文献２には、受信される津波情報から津波の高さを推定し、プラント内で標高毎に区分されたエリアの施設情報及び各エリア内の地下構造物の情報をそれぞれ特定する施設ＩＤと、各施設に対する浸水を防護するための防護装置(扉、蓋)のデータベースを備え、津波の高さより浸水するエリアの危険度の判定及び防護装置の起動を制御するものが記載されている。

特開２００８―１５８６２４号公報 特開２０１３−１７０４３０号公報

「日本原子力学会標準 原子力発電所の地震を起因とした確率論的安全評価実施基準：2007」2007年９月、社団法人日本原子力学会

しかしながら、特許文献１では、地震のリスク診断法が開示されるものの、巨大地震により発生する津波による被害を予測し、対応する点について配慮されていない。

また、特許文献２では、津波による被害、すなわち、浸水を防ぐ構成が開示されるものの、巨大地震発生に伴う津波に対する対策としては十分とは言えない。

本発明は、巨大地震発生に伴う津波に対し、プラントの機器損傷可能性を予測し表示することで、地震と津波の重畳現象による被害を抑制し得るプラントの機器損傷可能性予測表示システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明のプラントの機器損傷可能性予測表示システムは、（１）外部より地震情報及び津波情報を受信する受信部、（２）少なくとも、プラント敷地内に立設する複数の施設を識別可能とする施設ＩＤ、各施設に設置される機器を特定する設置機器ＩＤ及び前記施設の敷地内での位置情報を、前記施設ＩＤに対応して格納する施設情報データベース、（３）少なくとも、前記設置機器ＩＤ毎に当該機器の設置場所を特定する機器位置情報を格納する機器情報データベース、（４）受信される地震情報に基づき、前記施設情報データベース及び機器情報データベースを参照し、地震動による機器損傷確率を求める第１損傷確率算出部、（５）受信される津波情報に基づき、前記施設情報データベース及び機器情報データベースを参照し、津波による機器損傷確率を求める第２損傷確率算出部、（６）前記第１損傷確率算出部及び前記第２損傷確率算出部より得られる機器損傷確率を統合処理する統合処理部、（７）前記統合処理部による統合処理後の前記施設毎の損傷確率をプラント敷地情報と合わせて重畳表示する表示装置を備える。

また、本発明のプラントの機器損傷可能性予測表示システムは、（１）外部より地震情報及び津波情報を受信する受信部、（２）少なくとも、プラント敷地内に立設する複数の施設を識別するための施設ＩＤ、各施設に設置される機器を特定するための設置機器ＩＤ及び前記施設の敷地内での位置情報を、前記施設ＩＤに対応して格納する施設情報データベース、（３）少なくとも、前記設置機器ＩＤ毎に当該機器の設置場所を特定する機器位置情報を格納する機器情報データベース、（４）受信される地震情報に基づき、前記施設情報データベース及び機器情報データベースを参照し、地震動による機器損傷確率を求める第１損傷確率算出部、（５）受信される津波情報に基づき、前記施設情報データベース及び機器情報データベースを参照し、津波による機器損傷確率を求める第２損傷確率算出部、（６）前記第１損傷確率算出部及び前記第２損傷確率算出部より得られる機器損傷確率を統合処理する統合処理部と、を備え、前記統合処理後の前記施設毎の損傷確率をプラント敷地情報と合わせて重畳表示する合成表示モードと、前記第１損傷確率算出部又は前記第２損傷確率算出部による前記施設毎の損傷確率を前記プラント敷地情報と合わせて重畳表示する要因別表示モードと、を切替え可能に構成される。

本発明によれば、巨大地震発生に伴う津波、すなわち、地震と津波の重畳現象について、総合的かつ定量的に機器損傷可能性等のリスク評価ができ、被害予測とその対策を実現することが可能となる。

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施形態に係る機器損傷可能性予測表示システムの全体構成図である。 図１に示す施設情報データベースの構成例を示す図である。 図１に示す機器情報データベースの構成例を示す図である。 図１に示す損傷確率算出に用いる応答係数の説明図である。 本発明の一実施形態に係る機器損傷可能性予測表示システムの処理フロー図である。 図１に示す表示装置の表示画面例であり、原子力プラント敷地内を区画化し施設と共にマップ表示する表示画面例である。 図１に示す表示装置の表示画面例であり、地震による機器損傷確率を予測表示する画面例である。 図１に示す表示装置の表示画面例であり、津波による機器損傷確率を予測表示する画面例である。 図１に示す表示装置の表示画面例であり、地震及び津波による機器損傷確率を予測表示する画面例である。 本発明の一実施例に係る実施例１の機器損傷可能性予測表示システムの処理フロー図である。 実施例１による表示画面例であり、地震による機器損傷確率を予測表示する画面例である。 実施例１による表示画面例であり、津波による機器損傷確率を予測表示する画面例である。 実施例１による表示画面例であり、地震及び津波による機器損傷確率を予測表示する画面例である。 本発明の他の実施例に係る実施例２の機器損傷可能性予測表示システムの処理フロー図である。 実施例２による表示画面例であり、地震及び津波による機器損傷確率を予測表示する画面例である。 本発明の他の実施例に係る実施例３の表示画面例であり、原子力プラント敷地内を区画化し施設と共に地震動を表示する画面例である。 本発明の他の実施例に係る実施例４の表示画面例であり、原子力プラント敷地内を区画化し施設と共に津波による浸水状況を表示する画面例である。

図１に、本発明の一実施形態に係る機器損傷可能性予測表示システムの全体構成図を示す。本発明の機器損傷可能性予測表示システム１は、外部より地震情報を受信する地震情報受信部７ａ、外部より津波情報を受信する津波情報受信部７ｂ、地震による機器損傷確率を算出する第１損傷確率算出部２、津波による機器損傷確率を算出する第２損傷確率算出部３、施設情報データベース６ａ、機器情報データベース６ｂ、第１損傷確率算出部２及び第２損傷確率算出部３の演算結果を統合処理する統合処理部４、表示メモリ１０、表示メモリ１０への表示データの書き込み及び表示メモリ１０からの表示データを読み出す表示制御部５、表示装置９及び入力装置８より構成される。

本明細書では、機器損傷可能性予測表示システム１が対象とするプラントとして、原子力プラントを例に説明するが、これに限らず、火力発電プラント、更には石油タンク等の一般産業用プラントにも適用することができる。また、図１において、便宜上、地震情報受信部７ａ及び津波情報受信部７ｂをそれぞれ個別に配する構成としているが、必ずしもこれに限らず、１つの受信部にて地震情報及び津波情報を受信しても良い。

地震による機器損傷確率を算出する第１損傷確率算出部２、津波による機器損傷確率を算出する第２損傷確率算出部３及び統合処理部４は、例えば、図示しない、メインメモリ、各種プログラムを格納するＲＯＭ、各種プログラムの実行過程のデータあるいは各種プログラムの実行に用いるデータを格納するＲＡＭ及び外部記憶装置等のメモリ、ＲＯＭより各種プログラムを読み出しＲＡＭに格納されるデータに対し処理を実行するＣＰＵ等のプロセッサにより構成される。本明細書では、説明を分かり易くするため、機能ブロックとして第１損傷確率算出部２、第２損傷確率算出部３及び統合処理部４を区別して説明するが、これに限らず、これらの機能を１つの機能ブロック又は２つの機能ブロックにて実現しても良い。

まず、原子力プラントにおいては、主に、海岸に面した原子力プラント敷地内に、後述する海水を取り込む取水口１２、主要変圧器、原子炉建屋、タービン建屋及び原子炉補助建屋等の複数の建屋（施設）が建設されている。以下では、これら建屋を特定することなく、第１建屋１３、第２建屋１５、第３建屋１６、第４建屋１７、第５建屋１８及び第６建屋１９として説明する。

また、原子力プラント敷地内の各建屋には、例えば、静的機器として、原子炉本体、炉内機器、支持部、燃料交換機、原子炉建屋天井クレーン装置、使用済燃料貯蔵プール、熱交換器、空調ユニットあるいは主蒸気配管等の各種配管系が機器として設置されている。また、例えば、動的機器として制御棒挿入機構、電気品として電気盤あるいは中央制御盤が機器として設置されている。

本発明の一実施形態による機器損傷可能性予測表示システム１の動作を説明する前に、施設情報データベース６ａ、機器情報データベース６ｂについて説明する。図２に図１に示す施設情報データベース６ａの構成例を示す。図２に示すように、施設情報データベース６ａには、項目として、「施設ＩＤ」、「施設名称」、「立地座標」、「階床数」、「区画エリア」、「設置機器ＩＤ」及び「機器名」が設けられている。ここで「施設ＩＤ」は原子力プラント敷地内に存在する上記各種建屋を一意に識別するためのコードである。また「施設名称」は建屋の名称であり、「立地座標」はその建屋が建設されている敷地内の座標を示し、建屋の外周を囲む矩形領域の、例えば左上端の座標及び右下端の座標が格納され、これにより建屋の面積（敷地内での占有領域）及び標高がわかる。「区画エリア」は、後述する原子力プラント敷地内を区画化しマップ表示（コンターマップ表示）する際の、上記「立地座標」の領域が占める区画の例えば、左上端の区画エリアと右下端の区画エリアに対応している。また、「設置機器ＩＤ」は上記各種機器を一意に識別するためのコードである。「機器名称」は設置される機器の名称である。

図２に示すように、例えば、項目欄を除く１行目の欄には、「施設ＩＤ」にＡ１、「施設名称」に原子炉建屋、「立地座標」に（ｘ１，ｙ１，ｚ１）（ｘ１０，ｙ１０，ｚ１）が格納されており、標高がｚ１であることがわかる。また、「階床数」に５、すなわち、５階建ての建屋であることを示し、「区画エリア」に（ｅ−５，ｈ−８）、「設置機器ＩＤ」にＢ１、「機器名」に原子炉圧力容器がそれぞれ格納されている。

また、３行目には、「施設ＩＤ」にＡ１、「施設名称」に原子炉建屋、「立地座標」に（ｘ１，ｙ１，ｚ１）（ｘ１０，ｙ１０，ｚ１）、「区画エリア」に（ｅ−５，ｈ−８）、「設置機器ＩＤ」にＢ３、「機器名」に主蒸気配管が格納されている。

また、ｎ行目には、「施設ＩＤ」にＡｎ、「施設名称」にタービン建屋、「立地座標」に（ｘ２，ｙ１１，ｚ２）（ｘ８，ｙ２０，ｚ２）、「区画エリア」に（ｆ−４，ｇ−５）、「設置機器ＩＤ」にＢｎ、「機器名」にタービンが格納されている。

図３に、図１に示す機器情報データベース６ｂの構成例を示す。図３に示すように、機器情報データベース６ｂには、項目として、「機器ＩＤ」、「機器名」、「機器寸法」、「設置座標」、「区画エリア」及び「対策ＩＤ」が設けられている。ここで、「機器ＩＤ」は、上記各種機器を一意に識別するためのコードである。また、「機器名称」は機器の名称であり、「機器寸法」は機器のサイズ（Ｌ，Ｈ，Ｗ）、「設置座標」はその機器が設置される座標（場所）、「区画エリア」は施設情報データベース６ａと同様に、当該機器が占める区画の例えば、左上端の区画エリアと右下端の区画エリアに対応している。「対策ＩＤ」は、後述する具体的対策内容を読み出し表示するために、各種対策内容から一意に識別するためのコードである。

図３に示すように、例えば、項目欄を除く１行目の欄には、「機器ＩＤ」にＢ１、「機器名」に原子炉圧力容器、「機器寸法」に（Ｌ１，Ｈ１，Ｗ１），「設置座標」に（ｘ５，ｙ５，ｚ１）、「区画エリア」に（ｅ−５，ｈ−８）及び「対策ＩＤ」にＣ１が格納されている。また、２行目には、「機器ＩＤ」にＢ２、「機器名」に燃料交換機、「機器寸法」に（Ｌ２，Ｈ２，Ｗ２）、「設置座標」に（ｘ１、ｙ３、ｚ６）、「区画エリア」に（ｅ−５，ｈ−８）及び「対策ＩＤ」にＣ２が格納されている。ｎ−１行目には、「機器ＩＤ」にＢｎ−１、「機器名」にタンク、「機器寸法」に（Ｌｎ−１，Ｈｎ−１，Ｗｎ−１）、「設置座標」に（ｘ１２，ｙ１３，ｚ１）、「区画エリア」に（ｄ−８）及び「対策ＩＤ」にＣｎ−１が格納されている。機器の「設置座標」は当該機器の設置面である底面の中心座標としているが、これに限らず、例えば設置機器を覆う外接立方体又は外接円筒を仮想的に定義し、これら外接立方体又は外接円筒を特定し得る座標としても良い。

なお、機器情報データベース６ｂに、各機器の「構成材料」、当該機器が設置される機器の「階床レベル」を追加格納するよう構成しても良い。

図２及び図３に示されるように、「設置機器ＩＤ」、「機器ＩＤ」をノードとすることにより施設情報データベース６ａ及び機器情報データベース６ｂが相互にリレーショナルデータベースとして機能する構成となっている。

次に、図１に示す地震による機器損傷確率を算出する第１損傷確率算出部２について説明する。地震による機器損傷確率の算出自体は、例えば、非特許文献１に示されるアルゴリズムが用いられる。地震動強さＡによる機器損傷確率Ｆ（Ａ）は、現実的応答ｆ_Ｒ(Ａ,ｘ)が現実的耐力f_s(x)を超える損傷付き確率として、次式（１）により算出される。

ここで、現実的応答ｆ_Ｒ（Ａ，Ｘ）が対数正規分布に従う場合には、中央値Ｒｍ（Ａ）、対数標準偏差β_Ｒ（Ａ）として次式（２）により表される。

また、現実的耐力ｆ_Ｓ（ｘ）が対数正規分布に従う場合には、中央値Ｓｍ、対数標準偏差β_Ｓとして次式（３）により表される。

図４に地震動による損傷確率算出に用いる応答係数の説明図を示す。現実的応答ｆ_Ｒ（Ａ，Ｘ）と現実的耐力ｆ_Ｓ（ｘ）が対数正規分布に従う場合には、図４に示すように、例えば、原子炉建屋の機器（原子炉圧力容器）の機器応答解析における係数Ｆ_１、原子炉建屋応答解析における係数Ｆ_２、地盤伝播解析における係数Ｆ_３、解放基盤での設計用地震動における係数Ｆ_４とすると、地震動による損傷確率算出に用いる応答係数Ｆ_Ｒは、次式（４）で示される。

Ｆ_Ｒ＝Ｆ_１×Ｆ_２×Ｆ_３×Ｆ_４ ・・・（４）
式（１）〜（４）を演算することにより、第１損傷確率算出部２は、地震による損傷確率を算出する。
また、津波による損傷確率についても、例えば、非特許文献１に示されるアルゴリズムが用いられる。すなわち、任意の津波高さＡに対する機器損傷確率Ｆ（Ａ）は、現実的応答ｆ_Ｒ（Ａ，Ｘ）と現実的耐力ｆ_Ｓ（ｘ）が対数正規分布に従う場合には、式（１）〜（４）と同様の方法により算出する。

ここで、図２及び図３にて説明した施設情報データベース６ａ及び機器情報データベース６ｂにおける区画エリアと原子力プラント敷地内の各施設との関係について説明する。図６に、原子力プラント敷地内を区画化し施設と共に表示装置９の画面上にマップ表示する例を示す。図６にグリッド表示されるように、予め所望のサイズに原子力プラント敷地内を区画化する。区画化された原子力プラント敷地内には、防潮堤１１、取水口１２、第１建屋１３、第２建屋１５、第１建屋１３と第２建屋１５を連絡する連絡通路１４、第３建屋１６、第４建屋１７、第５建屋１８及び第６建屋１９が、図６に示す配置にて建設されている。また、区画化された原子力プラント敷地内には、建屋の他に第１タンク２０、第２タンク２１、第３タンク２３及び第４タンク２４、更には、原子炉建屋より排出されるベントガスを、ベントフィルタを介して放射性物質を除去した後、大気に放出する排気塔２２が図６に示すよう設置されている。各区画エリアは、図６に示すように（ａ−１）、（ａ−２），（ｂ−１），（ｂ−２）等のように行と列にて特定される。

本発明の一実施形態に係る機器損傷可能性予測表示システム１の動作を、図５を用いて説明する。まず、入力装置８を介して解析諸元が設定される（ステップＳ１０１）。ここで、解析諸元とは、解析範囲を含む解析条件を意味し、例えば、地理的範囲であれば、海上から原子力プラント敷地内全体、原子力プラント敷地内の所望の建屋あるいは原子力プラント敷地内に設置される特定の機器等が解析諸元として設定される。以下では、解析諸元として海上から原子力プラント敷地内全体が設定された場合を例に説明する。

次に、地震情報受信部７ａにて外部からの地震情報が受信されたか否か判定する（ステップＳ1０２）。地震情報が受信された場合にはステップＳ１０３へ進む。地震情報が受信されていない場合、ステップＳ１０２へ戻り地震情報の受信の監視を継続する。ステップＳ１０３では、第１損傷確率算出部２が上述の施設情報データベース６ａ及び機器情報データベース６ｂを参照する。

ステップＳ１０４において、第１損傷確率算出部２は、ステップＳ１０１にて設定された解析諸元に対応する施設あるいは機器の情報を施設情報データベース６ａ及び機器情報データベース６ｂより取得し、上述の地震動による機器損傷確率Ｆ（Ａ）を算出する。ここで、算出された地震動による機器損傷確率の予測結果として、例えば、図７に示す結果が得られる。図７に示すように、地震動による機器損傷確率が７５％以上９５％以下の施設として、連絡通路１４、第４建屋１７、第１タンク２０及び第２タンク２１が得られる。また、５０％以上７５％以下の施設として、第１建屋１３、第２建屋１５、第５建屋１８、第６建屋１９、第３タンク２３、第４タンク２４及び排気塔２２が得られる。また、２５％以上５０％以下の施設として防潮堤１１、２５％以下の施設として取水口１２及び第３建屋１６が得られる。これらの結果は、コンターマップとして図７に示すデータを、第１損傷確率算出部２が表示メモリ１０内の所定の領域（第１領域）に書き込む。

その後、津波情報受信部７ｂにて外部より津波情報が受信されたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。津波情報が受信された場合には、ステップＳ１０６へ進む。津波情報が受信されていない場合、ステップＳ１０５へ戻り津波情報の受信の監視を継続する。

ステップＳ１０６において、第２損傷確率算出部３は、施設情報データベース６ａ及び機器情報データベース６ｂを参照する。第２損傷確率算出部３は、設定された解析諸元に対応する施設あるいは機器の情報を施設情報データベース６ａ及び機器情報データベース６ｂより取得し、上述の津波による機器損傷確率Ｆ（Ａ）を算出する。ここで、算出された津波による機器損傷確率の予測結果として、例えば、図８に示す結果が得られる。図８に示すように、津波による機器損傷確率が９５％以上の施設として、第１タンク２０及び第２タンク２１が得られる。７５％以上９５％以下の施設として、第１建屋１３、連絡通路１４及び第４建屋１７が得られる。５０％以上７５％以下の施設として、第２建屋１５、第５建屋１８及び排気塔２２が得られる。２５％以上５０％以下の施設として、防潮堤１１及び第６建屋１９、２５％以下の施設として、取水口１２、第３建屋１６、第３タンク２３及び第４タンク２４が得られる。これらの結果は、コンターマップとして図８に示すデータを、第２損傷確率算出部３が表示メモリ１０内の所定の領域（第２領域）に書き込む。

ここで、図７及び図８を比較して明らかなように、同一の解析諸元が設定される場合（海上から原子力プラント敷地内全体）においても、地震動による機器損傷確率の予測結果と津波による機器損傷確率の予測結果はそれぞれ異なる。

次に、ステップＳ１０８では、統合処理部４は、ステップＳ１０４にて得られた地震動による機器損傷確率の予測結果（図７）及びステップＳ１０７にて得られた津波による機器損傷確率の予測結果（図８）を、それぞれ表示メモリ１０中の第１領域及び第２領域より読み出す。統合処理部４は、原子力プラント敷地内の施設毎に、地震動による機器損傷確率と津波による機器損傷確率を乗算し、乗算結果を統合処理後の機器損傷確率とする。すなわち、地震と津波の重畳現象による機器損傷確率が得られる。ここで、得られた統合処理後の機器損傷確率の予測結果として、例えば、図９に示す結果が得られる。図９に示すように、７５％以上９５％以下の施設として、第１タンク２０及び第２タンク２１が得られる。また５０％以上７５％以下の施設として、第１建屋１３、連絡通路１４及び第４建屋１７が得られる。２５％以上５０％以下の施設として、第２建屋１５、第５建屋１８及び排気塔２２が得られ、２５％以下の施設として、防潮堤１１、取水口１２、第３建屋１６、第６建屋１９、第３タンク２３及び第４タンク２４が得られる。これらの結果は、コンターマップとして図９に示すデータを、統合処理部４が表示メモリ１０内の所定の領域（第３領域）に書き込む。

ステップＳ１０９では、表示制御部５が表示メモリ内の第３領域のデータを読み出し、表示装置９の画面上に統合処理結果として図９に示すコンターマップを表示し処理を終了する。これにより、作業員は、地震と津波の重畳現象による機器損傷確率を容易に把握でき、対策案を検討することが可能となる。

なお、本実施形態では、統合処理部４が、統合処理として地震動による機器損傷確率と津波による機器損傷確率を乗算する例を説明したが、これに限らず、例えば、施設毎に地震動による機器損傷確率と津波による機器損傷確率の平均を求める処理としても良い。 また、表示装置９に表示するデータとして、統合処理後のコンターマップを表示する構成としたが、これに限られず、入力装置８を介して、合成表示モード（統合処理後のコンターマップ表示）と要因別表示モード（地震動による機器損傷確率表示（図７）、津波による機器損傷確率表示（図８））を入力可能とし、それぞれのコンターマップを表示するよう構成しても良い。この場合、作業員は、更に、地震動による機器損傷確率のコンターマップ表示及び津波による機器損傷確率のコンターマップも併せて確認でき、施設毎に必要となる対策の検討がより容易となる。

また、本実施形態では、第1損傷確率算出部２及び第２損傷確率算出部３がそれぞれ算出した、機器損傷確率の予測結果を表示メモリ１０の特定の領域、すなわち、それぞれ第１領域及び第２領域に書き込む構成としたが、統合処理部に４により得られる地震と津波の重畳現象による機器損傷確率の予測結果を含め、外部記憶装置等の他のメモリに一時的に格納し、表示装置９の画面上に表示すべきコンターマップの表示データを、表示メモリ１０へメモリ転写し、その後、表示制御部５により転写後のコンターマップを表示装置９の画面上に表示するよう構成しても良い。

以下、図面を用いて本発明の実施例について詳細に説明する。なお、本実施形態で説明した内容と重複する部分についてはその説明を省略する。

図１０に本発明の一実施例に係る実施例１による機器損傷可能性予測表示システムの処理フローを示す。図５に示したステップと同一のステップに同一の符号を付している。また、図１１に、本実施例による地震による機器損傷確率の予測結果をコンターマップとして画面上に表示する例を示し、図１２に津波による機器損傷確率の予測結果を、また、図１３に地震及び津波による機器損傷確率（統合処理後の損傷確率）の予測結果をコンターマップとして画面上に表示する例を示す。

まず、図１０に示すように、本実施例では、上述の図５と同様にステップＳ１０１〜ステップＳ１０９が実行される。

ステップＳ１０９の実行により、表示装置９の画面上には図９と同様に統合処理後の機器損傷確率の予測結果がコンターマップとして表示される。ステップＳ１１０では、作業員によるコンターマップ中の何れかの施設に対する指示入力の有無を、統合処理部４が監視する。統合処理部４は、作業員による指示入力を検出すると、当該指示入力された区画エリアがいずれの施設に対するものか、施設情報データベース６ａ（図２）に格納される区画エリアの情報を参照する。続いて、区画エリアが特定されると対応する施設ＩＤを抽出し、当該施設ＩＤに対応付けて格納される全ての設置機器ＩＤを抽出する。その後、抽出された設置機器ＩＤに対応する機器ＩＤを機器情報データベース７ｂ（図３）より抽出すると共に、抽出された機器ＩＤに対応付けて格納される区画エリアを参照し、上記指示入力された区画エリアと比較する。比較の結果、一致する区画エリアに対応する機器ＩＤのみを選択し、作業員により指示入力された施設と、当該施設に設置される全ての機器を抽出する。

ステップＳ１１１では、統合処理部４はステップＳ１１０にて特定された施設と当該施設に設置される全ての機器の表示データを表示メモリ１０内のコンターマップに上書きする。表示制御部５は、統合処理部４により上書きされたデータ領域をサブウィンドウ２５としてコンターマップと共に表示装置９の画面上に表示し処理を終了する。このときの表示装置９の画面表示状態は、図１３に示す状態となる。

図１３に示すように、コンターマップ上の第４建屋１７よりサブウィンドウ２５が表示され、４階建ての各階床に設置される機器の統合処理後の機器損傷確率、すなわち、地震及び津波による重畳現象による各機器の損傷確率の予測結果が表示される。

本実施例によれば、統合処理後のコンターマップに表示される所望の施設内の各機器の損傷確率の予測表示を作業員は直ちに確認でき、施設のみならず、施設内の各階床に設置された機器に対する対策（作業）を検討することが可能となる。

また、本実施例では、図示しないが、表示モードを、合成表示モード（統合処理後のコンターマップ表示）と要因別表示モード（地震動に機器損傷確率表示、津波による機器損傷確率表示）を切替え可能な構成を有する。表示画面上に例えば、「合成表示」及び「要因別表示」のアイコン又はボタンを表示し、作業者による指定を可能とすることで実現される。

要因別表示モードが選択され、地震動による機器損傷確率表示が選択されると、図１１に示す地震動による機器損傷確率の予測結果（ステップＳ１０４にて算出）がコンターマップとして表示される。このとき、上記ステップＳ１１０にて第４建屋１７が選択指示入力されていることにより、同様にサブウィンドウ２５が画面上に表示される。このとき、更に、作業員によりサブウィンドウ２５内の所望の機器に対し選択指示入力を受け付けると、統合処理部４は図１１に示すように当該機器の情報をサブウィンドウ２５に重畳表示する。図１１では、選択指示された機器がポンプであり、当該ポンプがＡ系統からＢ系統への水の移送を行うものであることを示す情報が表示されている。これは、上述のステップＳ１１０で説明したとおり、統合処理部４は、作業員により指示入力された施設と、当該施設に設置される全ての機器を抽出済みであり、機器情報データベース６ｂに格納される対応する機器の情報を即座に画面表示できることによる。

また、要因別表示モードが選択され、津波による機器損傷確率表示が選択されると、図１２に示す津波による機器損傷確率の予測結果（ステップＳ１０７にて算出）がコンターマップとして表示され、上記ステップＳ１１０にて選択指示された第４建屋１７内の状況が上記と同様にサブウィンドウ２５に表示される。

本実施例によれば、統合処理後のコンターマップに表示される所望の施設内に設置される各機器の損傷確率の予測表示を、作業員は画面上で直ちに確認でき、施設全体に対する対策と当該施設内の機器毎に対する対策をその優先度を判断し検討することが可能となる。

また、本実施例によれば、地震動による機器損傷確率の予測表示及び津波による機器損傷確率の予測表示も併せて確認できると共に、更に、施設内の機器の情報も指示入力することのみで確認できるためより具体的な対応策の検討が可能となる。

図１４に本発明の他の実施例である実施例２による機器損傷予測可能性表示システムの処理フローを示し、図１５に地震及び津波による機器損傷確率の予測結果の表示画面例を示す。実施例１では、ステップＳ１１０にて表示画面に対する指示入力を受け付けるとコンターマップ上にサブウィンドウを表示する（ステップＳ１１１）構成とした。これに対し、本実施例では、ステップＳ１１０にて表示画面に対する指示入力を受け付けるとコンターマップ上に対策候補を表示するようにした点が実施例１と異なる。

図１４において、ステップＳ１０１からステップＳ１０９までの処理は、図５及び図１０と同様であるため説明を省略する。

ステップＳ１１０では、統合処理部４は、画面上に表示されるコンターマップに対する作業員による指示入力の有無を監視する。統合処理部４は、作業員による指示入力を検出すると、当該指示入力された区画又は区画エリアがいずれの施設に対するものか、施設情報データベース６ａ及び／又は機器情報データベース６ｂに格納される区画エリアの情報を参照し、指示入力された区画又は区画エリアに対応する区画エリアを抽出する。抽出された区画エリアに対応する施設ＩＤ又は機器ＩＤを抽出する。施設ＩＤが抽出された場合には、当該施設ＩＤに対応する全ての機器ＩＤを施設情報データベース６ａより抽出する。また、機器ＩＤが抽出された場合には、機器情報データベース６ｂに格納される当該機器ＩＤに対応する対策ＩＤを抽出する。

ステップＳ１１２では、統合処理部４はステップＳ１１０にて特定され対策ＩＤに対応する情報を表示メモリ１０内のコンターマップ上に上書きする。表示制御部５は、統合処理部４により上書きされたデータ領域を対策候補表示ウィンドウ２６としてコンターマップと共に表示装置９の画面上に表示し処理を終了する。このとき、表示画面上には図１５に示すように、対策候補表示ウィンドウ２６内に、優先度と共に対策内容（作業内容）が表示される。

図１５では、コンターマップ上で第１タンク２０が作業員により指示入力された状態を示しており、図３に示す機器情報データベース６ｂに格納される「機器ＩＤ」Ｂｎ−１が抽出され、Ｂｎ−１に対応する「対策ＩＤ」Ｃｎ−１が抽出される。図１５に示すように、「対策ＩＤ」Ｃｎ−１に対応する情報として、対策候補表示ウィンドウ２６内に、「優先度１：対策内容；注水系統の弁の切り替え」、「優先度２：対策内容；代替タンクへの切り替え」及び「優先度３：対策内容；消防車による注水」が表示される。作業員は、対策候補ウィンドウ内に表示される、これら優先度及び対策内容を参照し、実際に実行すべき対策内容を判断することが可能となる。

また、本実施例においても実施例１と同様に、図示しないが、表示モードを、合成表示モード（統合処理後のコンターマップ表示）と要因別表示モード（地震動による機器損傷確率表示、津波による機器損傷確率表示）を切替え可能な構成を有する。表示画面上に例えば、「合成表示」及び「要因別表示」のアイコン又はボタンを表示し、作業者による指定を可能とすることで実現される。「要因別表示」が選択された場合においても、図１５に示す「合成表示」モードのときと同様に、地震動による機器損傷確率の予測結果としてのコンターマップ上に、優先度と共に対策内容が表示される。津波による機器損傷確率の予測結果としてのコンターマップにおいても同様である。

本実施例によれば、統合処理後のコンターマップに表示される所望の施設内に設置される機器、あるいは原子力プラント敷地内に単独で設置される所望の機器を選択指示することで、優先度と共に対策内容が表示されることにより、実際に実行すべき対策内容を作業員は直ちに判断でき、迅速な対応をとることが可能となる。これにより、被害を抑制することができる。

図１６に本発明の他の実施例に係る実施例３の機器損傷可能性予測表示システムによる画面表示例を示す。本実施例では、上述の実施例１又は実施例２における構成において、「要因別表示」が選択された場合に表示する表示形態を追加したものである。また、原子力プラント敷地内の各所に図示しない地震計を設置し、その他の構成は、実施例１又は実施例２と同様であるため以下では説明を省略する。

図１６は、表示モードとして「要因別表示」が選択された状態を示している。実施例１及び実施例２においては、地震動による機器損傷確率をコンターマップ表示したのに対し、本実施例では、更に、各所に設置された地震計により、地震動自体を、その地震に係る加速度の単位Ｇａｌにてコンターマップ表示する構成としている。

図１６では、原子力プラント敷地内において最も地震動の大きい（１２００Ｇａｌ以上）領域が、画面上、敷地内下方の防潮堤１１を挟む領域であり、１２００Ｇａｌ以上のこの領域より左上方へと地震動の分布が示されている。

地震動のコンターマップ上で第４建屋１７を選択指示することにより、サブウィンドウ２５が表示され、４階建ての各階床における地震動が表示される。地下１階では３００Ｇａｌ以上４５０Ｇａｌ未満であるものの、１階及び２階は６００Ｇａｌ以上１２００Ｇａｌ以下、３階は１２００Ｇａｌであることが示されており、作業員は、建屋内の階床毎の地震動を把握できる。

本実施例によれば、原子力プラント敷地内における地震動の分布及び建屋内の各階床毎の地震動を把握できると共に、実施例１及び実施例２にて説明した地震動による機器損傷確率を算出する第１損傷確率算出部２へ地震計による測定結果を入力し、機器損傷確率を再計算することも可能となる。

図１７に本発明の他の実施例に係る実施例４の機器損傷可能性予測表示システムによる表示画面例を示す。本実施例では、上述の実施例１又は実施例２における構成において「要因別表示」が選択された場合に表示する表示形態を追加したものである。また、原子力プラント敷地内の各所に図示しない水位計を設置し、その他の構成は実施例１又は実施例２と同様であるため、以下では説明を省略する。

図１７は、表示モードとして「要因別表示」が選択された状態を示している。実施例１及び実施例２においては、津波による機器損傷確率をコンターマップ表示したのに対し、本実施例では、更に、各所に設置された水位計により、原子力プラント敷地内各所における津波襲来後の浸水深をコンターマップ表示する構成としている。

図１７では、防潮堤１１の海域側、すなわち、敷地の外側の浸水深が３ｍ以上、防潮堤１１より敷地内奥へ向かうに従い浸水深が１ｍ以上３ｍ以下の領域、０.５ｍ以上１ｍ以下の領域、０.２５ｍ以上０．５０ｍ以下の領域及び０.２５ｍ以下の領域が分布することが示されている。

この浸水深コンターマップ上で第４建屋１７を選択指示することにより、サブウィンドウ２５が表示され、４階建ての各階床における浸水深が表示される。図１７においては、地下１階及び１階が１ｍ以上３ｍ以下の浸水深、２階及び３階が０.５０ｍ以上１ｍ以下の浸水深であることが表示される場合を示している。

本実施例によれば、原子力プラント敷地内の浸水深の分布を把握でき、更には敷地内建屋あるいは敷地内に単独で設置される機器の浸水深が作業者により容易に把握できる。なお、水位計により測定される各所の浸水深を、実施例１及び実施例２における第２損傷確率算出部３へ入力し、津波による機器損傷確率を再計算することも可能となる。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１・・・機器損傷可能性予測表示システム
２・・・第１損傷確率算出部
３・・・第２損傷確率算出部
４・・・統合処理部
５・・・表示制御部
６ａ・・・施設情報データベース
６ｂ・・・機器情報データベース
７ａ・・・地震情報受信部
７ｂ・・・津波情報受信部
８・・・入力装置
９・・・表示装置
１０・・・表示メモリ
１１・・・防潮堤
１２・・・取水口
１３・・・第１建屋
１４・・・連絡通路
１５・・・第２建屋
１６・・・第３建屋
１７・・・第４建屋
１８・・・第５建屋
１９・・・第６建屋
２０・・・第１タンク
２１・・・第２タンク
２２・・・排気塔
２３・・・第３タンク
２４・・・第4タンク
２５・・・サブウィンドウ
２６・・・対策候補表示ウィンドウ

Claims (9)

1. 外部より地震情報及び津波情報を受信する受信部と、
   少なくとも、プラント敷地内に立設する複数の施設を識別可能とする施設ＩＤ、各施設に設置される機器を特定する設置機器ＩＤ及び前記施設の敷地内での位置情報を、前記施設ＩＤに対応して格納する施設情報データベースと、
   少なくとも、前記設置機器ＩＤ毎に当該機器の設置場所を特定する機器位置情報を格納する機器情報データベースと、
   前記受信される地震情報に基づき、前記施設情報データベース及び機器情報データベースを参照し、地震動による機器損傷確率を求める第１損傷確率算出部と、
   前記受信される津波情報に基づき、前記施設情報データベース及び機器情報データベースを参照し、津波による機器損傷確率を求める第２損傷確率算出部と、
   前記第１損傷確率算出部及び前記第２損傷確率算出部より得られる機器損傷確率を統合処理する統合処理部と、
   前記統合処理部による統合処理後の前記施設毎の損傷確率をプラント敷地情報と合わせて重畳表示する表示装置を備えることを特徴とするプラントの機器損傷可能性予測表示システム。
2. 請求項１に記載のプラントの機器損傷可能性予測表示システムにおいて、
   前記統合処理部は、前記第１損傷確率算出部による機器損傷確率と前記第２損傷確率算出部による機器損傷確率とを乗算し、前記施設毎の統合処理後の損傷確率を得ることを特徴とするプラントの機器損傷可能性予測表示システム。
3. 請求項１に記載のプラントの機器損傷可能性予測表示システムにおいて、
   前記プラント敷地内を予め複数の区画に分割し、前記施設情報データベースは、施設ＩＤ毎に当該施設が占有する複数の区画よりなる区画エリアを格納し、
   前記機器情報データベースは、前記設置機器ＩＤ毎に対応する区画エリアを格納し、
   前記表示装置は、前記統合処理後の機器損傷確率を、前記施設毎に区画化された前記プラント敷地情報と合わせてコンターマップ表示することを特徴とするプラントの機器損傷可能性予測表示システム。
4. 請求項３に記載のプラントの機器損傷可能性予測表示システムにおいて、
   前記統合処理部は、前記コンターマップ上で所望の施設に対する指示入力を検出すると、当該指示入力された施設に対応する施設ＩＤを前記施設情報データベースより抽出し、当該抽出された施設ＩＤに対応する全ての設置機器ＩＤを抽出し、当該抽出された設置機器ＩＤに対応する機器毎の統合処理後の損傷確率を前記コンターマップ上に表示することを特徴とするプラントの機器損傷可能性予測表示システム。
5. 請求項３に記載のプラントの機器損傷可能性予測表示システムにおいて、
   前記機器情報データベースは、前記設置機器ＩＤに対応付けて対策ＩＤを格納し、
   前記統合処理部は、前記コンターマップ上で所望の施設に対する指示入力を検出すると、当該指示入力された施設に対応する施設ＩＤを前記施設情報データベースより抽出し、当該抽出された施設ＩＤに対応する全ての設置機器ＩＤを抽出し、当該抽出された設置器ＩＤに対応する前記対策ＩＤに基づき前記設置機器に対する対策候補を前記コンターマップ上に表示することを特徴とするプラントの機器損傷可能性予測表示システム。
6. 請求項５に記載のプラントの機器損傷可能性予測表示システムにおいて、
   前記対策候補の表示は、前記設置機器に対する複数の対策作業内容を優先度と共に表示することを特徴とするプラントの機器損傷可能性予測表示システム。
7. 外部より地震情報及び津波情報を受信する受信部と、
   少なくとも、プラント敷地内に立設する複数の施設を識別するための施設ＩＤ、各施設に設置される機器を特定するための設置機器ＩＤ及び前記施設の敷地内での位置情報を、前記施設ＩＤに対応して格納する施設情報データベースと、
   少なくとも、前記設置機器ＩＤ毎に当該機器の設置場所を特定する機器位置情報を格納する機器情報データベースと、
   前記受信される地震情報に基づき、前記施設情報データベース及び機器情報データベースを参照し、地震動による機器損傷確率を求める第１損傷確率算出部と、
   前記受信される津波情報に基づき、前記施設情報データベース及び機器情報データベースを参照し、津波による機器損傷確率を求める第２損傷確率算出部と、
   前記第１損傷確率算出部及び前記第２損傷確率算出部より得られる機器損傷確率を統合処理する統合処理部と、を備え、
   前記統合処理後の前記施設毎の損傷確率をプラント敷地情報と合わせて重畳表示する合成表示モードと、前記第１損傷確率算出部又は前記第２損傷確率算出部による前記施設毎の損傷確率を前記プラント敷地情報と合わせて重畳表示する要因別表示モードと、を切替え可能とすることを特徴とするプラントの機器損傷可能性予測表示システム。
8. 請求項７に記載のプラントの機器損傷可能性予測表示システムにおいて、
   前記要因別表示モードは、前記プラント敷地内の複数個所に設置された地震計により計測される加速度を前記プラント敷地情報と合わせて重畳表示する表示形態を含むことを特徴とするプラントの機器損傷可能性予測表示システム。
9. 請求項７に記載のプラントの機器損傷可能性予測表示システムにおいて、
   前記要因別表示モードは、前記プラント敷地内の複数個所に設置された水位計により計測される水位に基づき浸水深を前記プラント敷地情報と合わせて重畳表示する表示形態を含むことを特徴とするプラントの機器損傷可能性予測表示システム。

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