JP2810330B2 - 原子炉制御棒駆動装置の作動監視装置 - Google Patents
原子炉制御棒駆動装置の作動監視装置Info
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- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、加圧水型の原子炉に
おける制御棒駆動装置（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｏｄ Ｄｒ
ｉｖｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ：以下、ＣＲＤＭと呼ぶ）
の制御電流の変化特徴を抽出し、ＣＲＤＭの異常発生を
初期段階で検出する作動監視装置に関するものである。
おける制御棒駆動装置（Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｒｏｄ Ｄｒ
ｉｖｅ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ：以下、ＣＲＤＭと呼ぶ）
の制御電流の変化特徴を抽出し、ＣＲＤＭの異常発生を
初期段階で検出する作動監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、原子力発電所においては、ＣＲ
ＤＭにより、原子炉の安全性が確保されており、ＣＲＤ
Ｍに故障が生じると、原子炉が安全に停止するよう設計
されている。ＣＲＤＭの故障により原子炉が停止する
と、電力を消費している末端である配電系統に停電事故
が発生したり、基幹系統への波及効果により、発電所に
トリップを誘発したり、変電所にトリップが生じたりす
る危険性がある。従って、ＣＲＤＭに故障が発生した場
合には。故障発生の初期段階で異常を検知して速やかに
処置を施す必要があり、電力の安定供給上きわめて重要
なことである。
ＤＭにより、原子炉の安全性が確保されており、ＣＲＤ
Ｍに故障が生じると、原子炉が安全に停止するよう設計
されている。ＣＲＤＭの故障により原子炉が停止する
と、電力を消費している末端である配電系統に停電事故
が発生したり、基幹系統への波及効果により、発電所に
トリップを誘発したり、変電所にトリップが生じたりす
る危険性がある。従って、ＣＲＤＭに故障が発生した場
合には。故障発生の初期段階で異常を検知して速やかに
処置を施す必要があり、電力の安定供給上きわめて重要
なことである。
【０００３】図１７は例えば１９８９年に三菱重工業株
式会社より発行された三菱原子力技報Ｎｏ．５２「ＣＲ
ＤＭ作動監視システム」に示された従来のＣＲＤＭまわ
りを示す構成図、図１８は同公知文献に示されたＣＲＤ
Ｍの作動監視装置を示す構成図である。図１７におい
て、１は原子炉容器、２は磁気ジャッキ方式を用いたＣ
ＲＤＭである。図１８において、３はＣＲＤＭ２のリフ
トコイル（以下、ＬＦコイルと呼ぶ）、４はＣＲＤＭ２
の可動取手コイル（Ｍｏｖａｂｌｅ Ｇｒｉｐｐｅｒ：
以下、ＭＧコイルと呼ぶ）、５はＣＲＤＭ２の固定取手
コイル（Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｇｒｉｐｐｅｒ：以
下、ＳＧコイルと呼ぶ）、６はＬＦコイル３を流れる電
流を計る電流計、７はＭＧコイル４を流れる電流を計る
電流計、８はＳＧコイル５を流れる電流を計る電流計、
９はＬＦコイル３とＭＧコイル４およびＳＧコイル５に
電流を流すための電源、１０は加速度計、１１は加速度
計１０の出力を増幅する増幅器、１５は電流計６〜７か
ら出力された電流信号および増幅器１１から出力された
作動音信号をアナログ値からディジタル値に変換するア
ナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と呼
ぶ）、１６は異常検出処理装置である。この異常検出処
理装置１６はＡ／Ｄ変換器１５からの出力を受け取るこ
とによって、電流計６〜７から出力されたＬＦコイル３
とＭＧコイル４およびＳＧコイルでの電流信号の変化と
増幅器１１から出力された加速度計で検出した作動音信
号との時間的な関係から、上記電流の変化を時間を単位
とする特徴抽出することによって、ＣＲＤＭ２の異常診
断を支援する。
式会社より発行された三菱原子力技報Ｎｏ．５２「ＣＲ
ＤＭ作動監視システム」に示された従来のＣＲＤＭまわ
りを示す構成図、図１８は同公知文献に示されたＣＲＤ
Ｍの作動監視装置を示す構成図である。図１７におい
て、１は原子炉容器、２は磁気ジャッキ方式を用いたＣ
ＲＤＭである。図１８において、３はＣＲＤＭ２のリフ
トコイル（以下、ＬＦコイルと呼ぶ）、４はＣＲＤＭ２
の可動取手コイル（Ｍｏｖａｂｌｅ Ｇｒｉｐｐｅｒ：
以下、ＭＧコイルと呼ぶ）、５はＣＲＤＭ２の固定取手
コイル（Ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ Ｇｒｉｐｐｅｒ：以
下、ＳＧコイルと呼ぶ）、６はＬＦコイル３を流れる電
流を計る電流計、７はＭＧコイル４を流れる電流を計る
電流計、８はＳＧコイル５を流れる電流を計る電流計、
９はＬＦコイル３とＭＧコイル４およびＳＧコイル５に
電流を流すための電源、１０は加速度計、１１は加速度
計１０の出力を増幅する増幅器、１５は電流計６〜７か
ら出力された電流信号および増幅器１１から出力された
作動音信号をアナログ値からディジタル値に変換するア
ナログ／ディジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と呼
ぶ）、１６は異常検出処理装置である。この異常検出処
理装置１６はＡ／Ｄ変換器１５からの出力を受け取るこ
とによって、電流計６〜７から出力されたＬＦコイル３
とＭＧコイル４およびＳＧコイルでの電流信号の変化と
増幅器１１から出力された加速度計で検出した作動音信
号との時間的な関係から、上記電流の変化を時間を単位
とする特徴抽出することによって、ＣＲＤＭ２の異常診
断を支援する。
【０００４】次に、従来例の動作について説明する。図
１７に示す原子炉容器１中に設置されたＣＲＤＭ２にお
ける機構の健全性は、外部から直接監視することができ
ない。しかし、図１８に示す磁気ジャッキ方式を用いた
ＣＲＤＭ２は、機構の動作状態に伴ってＬＦコイル３と
ＭＧコイル４およびＳＧコイル５のインダクタンスが変
化し、各コイル電流波形の形状に変化が生じることか
ら、各コイル電流波形の形状の中に含まれる機構の動作
に伴う異常の徴候情報を捉え、機構の健全性を確認して
いる。この従来の作動監視装置における異常診断の方法
は、電流波形の変化を時間を単位とする特徴抽出により
捉え、その平均、分散およびヒストグラムを用いて、複
数体存在するＣＲＤＭ２の電流波形の特徴から、特異な
徴候を示すＣＲＤＭ２中の制御棒を抽出したり、電流変
化のタイミング（動作のタイミング）が機構の動作限界
に近づいているかどうかを診断することにより、ＣＲＤ
Ｍ２の劣化の兆候を検出し、故障の早期発見を図ってい
た。
１７に示す原子炉容器１中に設置されたＣＲＤＭ２にお
ける機構の健全性は、外部から直接監視することができ
ない。しかし、図１８に示す磁気ジャッキ方式を用いた
ＣＲＤＭ２は、機構の動作状態に伴ってＬＦコイル３と
ＭＧコイル４およびＳＧコイル５のインダクタンスが変
化し、各コイル電流波形の形状に変化が生じることか
ら、各コイル電流波形の形状の中に含まれる機構の動作
に伴う異常の徴候情報を捉え、機構の健全性を確認して
いる。この従来の作動監視装置における異常診断の方法
は、電流波形の変化を時間を単位とする特徴抽出により
捉え、その平均、分散およびヒストグラムを用いて、複
数体存在するＣＲＤＭ２の電流波形の特徴から、特異な
徴候を示すＣＲＤＭ２中の制御棒を抽出したり、電流変
化のタイミング（動作のタイミング）が機構の動作限界
に近づいているかどうかを診断することにより、ＣＲＤ
Ｍ２の劣化の兆候を検出し、故障の早期発見を図ってい
た。
【０００５】上記異常診断について、図１８乃至図２０
を用いて詳述する。図１８に示す電流計６〜８それぞれ
が計測したＬＦコイル３を流れる電流の時系列データと
計測したＭＧコイル４を流れる電流の時系列データおよ
び計測したＳＧコイル５を流れる電流の時系列データを
Ａ／Ｄ変換器１５に伝送し、Ａ／Ｄ変換器１５が上記Ｌ
Ｆコイル３とＭＧコイル４およびＳＧコイル５それぞれ
の電流に関する時系列データをアナログ値からディジタ
ル値に変換して異常検出処理装置１６に伝送する。この
異常検出処理装置１６は、Ａ／Ｄ変換器１５から受信し
たＬＦコイル３の電流に関する時系列データにより、Ｃ
ＲＤＭ２の駆動棒に対する引き抜き動作の完了時間と上
げ磁場の下降動作時間を計り、平均、分散およびヒスト
グラムなどの統計処理を用いて特異な動作を示すＣＲＤ
Ｍ２の制御棒を抽出したり、動作タイミングが動作限界
を示す判定基準からの裕度を測定することにより、ＣＲ
ＤＭ２の劣化の兆候を検出している（図１９および図２
０の番号および番号参照）。また、異常検出処理装
置１６は、受信したＭＧコイル４の電流に関する時系列
データにより、ＣＲＤＭ２の駆動棒に対する保持動作の
完了時間と解放動作完了時間を計り、平均、分散および
ヒストグラムによる統計処理を用いて限界タイミングか
らの裕度を測定し、ＣＲＤＭ２の劣化の兆候を検出して
いる（図１９および図２０の番号および番号参
照）。さらに、異常検出処理装置１６は、受信したＳＧ
コイル５の電流に関する時系列データにより、ＣＲＤＭ
２の駆動棒に対する保持動作の完了時間と解放動作完了
時間を計り、平均、分散およびヒストグラムによる統計
処理を用いて限界タイミングからの裕度を測定し、ＣＲ
ＤＭ２の劣化の兆候を検出している（図１９および図２
０の番号および番号参照）。また、図１９および図
２０に示す番号および番号のように、ＭＧ保持後Ｓ
Ｇ開までの時間と、ＳＧ保持後ＭＧ開までの時間、すな
わちＣＲＤＭ２の制御棒に対するつかみ替え時間に余裕
がないと、制御棒のつかみ替えを失敗し、制御棒が落下
してしまうことから、異常検出処理装置１６ではつかみ
替え時間余裕をも評価している。これらの時間評価につ
いては、異常検出処理装置１６では、加速度計１０で測
定されている作動信号としての音響情報も加味して正確
さを向上させている。
を用いて詳述する。図１８に示す電流計６〜８それぞれ
が計測したＬＦコイル３を流れる電流の時系列データと
計測したＭＧコイル４を流れる電流の時系列データおよ
び計測したＳＧコイル５を流れる電流の時系列データを
Ａ／Ｄ変換器１５に伝送し、Ａ／Ｄ変換器１５が上記Ｌ
Ｆコイル３とＭＧコイル４およびＳＧコイル５それぞれ
の電流に関する時系列データをアナログ値からディジタ
ル値に変換して異常検出処理装置１６に伝送する。この
異常検出処理装置１６は、Ａ／Ｄ変換器１５から受信し
たＬＦコイル３の電流に関する時系列データにより、Ｃ
ＲＤＭ２の駆動棒に対する引き抜き動作の完了時間と上
げ磁場の下降動作時間を計り、平均、分散およびヒスト
グラムなどの統計処理を用いて特異な動作を示すＣＲＤ
Ｍ２の制御棒を抽出したり、動作タイミングが動作限界
を示す判定基準からの裕度を測定することにより、ＣＲ
ＤＭ２の劣化の兆候を検出している（図１９および図２
０の番号および番号参照）。また、異常検出処理装
置１６は、受信したＭＧコイル４の電流に関する時系列
データにより、ＣＲＤＭ２の駆動棒に対する保持動作の
完了時間と解放動作完了時間を計り、平均、分散および
ヒストグラムによる統計処理を用いて限界タイミングか
らの裕度を測定し、ＣＲＤＭ２の劣化の兆候を検出して
いる（図１９および図２０の番号および番号参
照）。さらに、異常検出処理装置１６は、受信したＳＧ
コイル５の電流に関する時系列データにより、ＣＲＤＭ
２の駆動棒に対する保持動作の完了時間と解放動作完了
時間を計り、平均、分散およびヒストグラムによる統計
処理を用いて限界タイミングからの裕度を測定し、ＣＲ
ＤＭ２の劣化の兆候を検出している（図１９および図２
０の番号および番号参照）。また、図１９および図
２０に示す番号および番号のように、ＭＧ保持後Ｓ
Ｇ開までの時間と、ＳＧ保持後ＭＧ開までの時間、すな
わちＣＲＤＭ２の制御棒に対するつかみ替え時間に余裕
がないと、制御棒のつかみ替えを失敗し、制御棒が落下
してしまうことから、異常検出処理装置１６ではつかみ
替え時間余裕をも評価している。これらの時間評価につ
いては、異常検出処理装置１６では、加速度計１０で測
定されている作動信号としての音響情報も加味して正確
さを向上させている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の作動監視装置
は、以上のように原子炉の制御棒を制御するための電流
の変化を時間を単位とする特徴抽出により捉えること
で、ＣＲＤＭ２の異常診断を行うように構成されていた
ので、測定された時間が一定の警報値を越えた場合に限
り異常と判断するが、電流波形が微妙に変化していても
時間幅は変化しない場合があり得ることから、電流の微
妙な変化を精度よく捉えられない。例えば、ＣＲＤＭ２
における機構のすきまにクラッドがつまり、機構の動作
に若干の遅れが生じてきた場合、電流の立ち上がり時間
に遅れが生じてくる。また、制御棒のラッチ機構が確実
に駆動軸の溝をつかまなかった場合、電流波形に微妙な
ひずみが現れる。しかし、従来の時間軸上での電流変化
の異常を捉える作動監視措置では、上記初期段階におけ
る異常を十分に診断することができなかった。
は、以上のように原子炉の制御棒を制御するための電流
の変化を時間を単位とする特徴抽出により捉えること
で、ＣＲＤＭ２の異常診断を行うように構成されていた
ので、測定された時間が一定の警報値を越えた場合に限
り異常と判断するが、電流波形が微妙に変化していても
時間幅は変化しない場合があり得ることから、電流の微
妙な変化を精度よく捉えられない。例えば、ＣＲＤＭ２
における機構のすきまにクラッドがつまり、機構の動作
に若干の遅れが生じてきた場合、電流の立ち上がり時間
に遅れが生じてくる。また、制御棒のラッチ機構が確実
に駆動軸の溝をつかまなかった場合、電流波形に微妙な
ひずみが現れる。しかし、従来の時間軸上での電流変化
の異常を捉える作動監視措置では、上記初期段階におけ
る異常を十分に診断することができなかった。
【０００７】しかも、従来の作動監視装置では、ノイズ
を除去するためのフィルターが必要であり、フィルター
の特性が原因で、上記のような微妙な変化を識別するこ
とはできなかった。
を除去するためのフィルターが必要であり、フィルター
の特性が原因で、上記のような微妙な変化を識別するこ
とはできなかった。
【０００８】さらに、従来の作動監視装置では、時間軸
情報の正確を期するために加速度計１０が必要であっ
た。加速度計１０は高温に耐える非常に高価なものが要
求されており、１プラント当たり最大５３本も設置する
ことは現実的に困難であったため、定期検査中のみ１体
の加速度計１０をつなぎ替えながらバッチ処理的に診断
に使っていた。
情報の正確を期するために加速度計１０が必要であっ
た。加速度計１０は高温に耐える非常に高価なものが要
求されており、１プラント当たり最大５３本も設置する
ことは現実的に困難であったため、定期検査中のみ１体
の加速度計１０をつなぎ替えながらバッチ処理的に診断
に使っていた。
【０００９】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、この発明の目的は、原子炉の制
御棒を制御するための電流のウェーブレット変換を行う
ことで、電流の変化の時間と周波数との２次元空間での
特徴を抽出し、異常発生を初期段階で検出でき、加速度
計のような複数個の高価な付帯器具が不要なＣＲＤＭの
作動を監視する装置を提供することである。
ためになされたもので、この発明の目的は、原子炉の制
御棒を制御するための電流のウェーブレット変換を行う
ことで、電流の変化の時間と周波数との２次元空間での
特徴を抽出し、異常発生を初期段階で検出でき、加速度
計のような複数個の高価な付帯器具が不要なＣＲＤＭの
作動を監視する装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載された第
１の発明に係わるＣＲＤＭの作動監視装置は、ＣＲＤＭ
において観測されるＬＦコイルを流れる電流信号、ＭＧ
コイルを流れる電流信号およびＳＧコイルを流れる電流
信号のウェーブレット変換を行う異常検出処理装置を備
え、この異常検出処理装置がウェーブレット変換の実効
値を予め設定された基準値と比較し、このウェーブレッ
ト変換の実効値が基準値に対する所定の関係を越えたと
いう比較結果により制御棒駆動装置が異常であると診断
する構成としたものである。
１の発明に係わるＣＲＤＭの作動監視装置は、ＣＲＤＭ
において観測されるＬＦコイルを流れる電流信号、ＭＧ
コイルを流れる電流信号およびＳＧコイルを流れる電流
信号のウェーブレット変換を行う異常検出処理装置を備
え、この異常検出処理装置がウェーブレット変換の実効
値を予め設定された基準値と比較し、このウェーブレッ
ト変換の実効値が基準値に対する所定の関係を越えたと
いう比較結果により制御棒駆動装置が異常であると診断
する構成としたものである。
【００１１】請求項２に記載された第２の発明に係わる
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として正常
時の電流信号波形を示す関数を用いる手段を備えたもの
である。
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として正常
時の電流信号波形を示す関数を用いる手段を備えたもの
である。
【００１２】請求項３に記載された第３の発明に係わる
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として時間
局在性に優れた矩形波を示すハール関数を用いる手段を
備えたものである。
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として時間
局在性に優れた矩形波を示すハール関数を用いる手段を
備えたものである。
【００１３】請求項４に記載された第４の発明に係わる
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として時間
局在性に優れた三角波を示すモーレ関数を用いる手段を
備えたものである。
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として時間
局在性に優れた三角波を示すモーレ関数を用いる手段を
備えたものである。
【００１４】請求項５に記載された第５の発明に係わる
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として時間
および周波数の両空間において局在性に優れた波形を示
すガボール関数を用いる手段を備えたものである。
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として時間
および周波数の両空間において局在性に優れた波形を示
すガボール関数を用いる手段を備えたものである。
【００１５】請求項６に記載された第６の発明に係わる
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として周波
数空間において局在性に優れた波形を示すガウシャン関
数を用いる手段を備えたものである。
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として周波
数空間において局在性に優れた波形を示すガウシャン関
数を用いる手段を備えたものである。
【００１６】請求項７に記載された第７の発明に係わる
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置が第２の発明から第６の発明までに記載され
た正常時の電流信号波形を示す関数、ハール関数、モー
レ関数、ガボール関数およびガウシャ関数のうちの一つ
の関数をウェーブレット変換の基底関数として選択して
用いる手段を備えたものである。
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置が第２の発明から第６の発明までに記載され
た正常時の電流信号波形を示す関数、ハール関数、モー
レ関数、ガボール関数およびガウシャ関数のうちの一つ
の関数をウェーブレット変換の基底関数として選択して
用いる手段を備えたものである。
【００１７】請求項８に記載された第８の発明に係わる
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として任意
波形を示す関数を用いる手段を備えたものである。
ＣＲＤＭの作動監視装置は、第１の発明における異常検
出処理装置がウェーブレット変換の基底関数として任意
波形を示す関数を用いる手段を備えたものである。
【００１８】請求項９に記載された第９の発明に係わる
ＣＲＤＭの診断装置は、第１の発明における異常検出処
理装置が制御棒駆動装置の異常診断を警報出力する手段
を備えたものである。
ＣＲＤＭの診断装置は、第１の発明における異常検出処
理装置が制御棒駆動装置の異常診断を警報出力する手段
を備えたものである。
【００１９】
【作用】第１の発明におけるＣＲＤＭの診断装置は、高
価な加速度計を用いずに、時間軸、基底関数の伸縮の度
合、および基底関数の相関度の３軸で表される情報を使
って波形の微妙な変化を精度よく捉えられる。
価な加速度計を用いずに、時間軸、基底関数の伸縮の度
合、および基底関数の相関度の３軸で表される情報を使
って波形の微妙な変化を精度よく捉えられる。
【００２０】第２の発明におけるＣＲＤＭの診断装置
は、診断時において、基底関数である初期の電流波形と
の形状が相似であればあるほど実効値が大きくなり、初
期の電流波形との違いを精度よく捉えられる。
は、診断時において、基底関数である初期の電流波形と
の形状が相似であればあるほど実効値が大きくなり、初
期の電流波形との違いを精度よく捉えられる。
【００２１】第３の発明におけるＣＲＤＭの診断装置
は、診断時において、時間局在性に優れた矩形波を示す
ハール関数によって、電流の急峻な立ち上がり部との相
関が強く検知される。
は、診断時において、時間局在性に優れた矩形波を示す
ハール関数によって、電流の急峻な立ち上がり部との相
関が強く検知される。
【００２２】第４の発明におけるＣＲＤＭの診断装置
は、診断時において、時間局在性に優れた三角波を示す
モーレ関数によって、時間に比例して変化する電流波形
との相関度が正確に求められる。
は、診断時において、時間局在性に優れた三角波を示す
モーレ関数によって、時間に比例して変化する電流波形
との相関度が正確に求められる。
【００２３】第５の発明におけるＣＲＤＭの診断装置
は、診断時において、時間および周波数の両空間におい
て局在性に優れた波形を示すガボール関数によって、電
流の立ち上がり時間やひずみに対する特徴情報が精度よ
く捉えられる。
は、診断時において、時間および周波数の両空間におい
て局在性に優れた波形を示すガボール関数によって、電
流の立ち上がり時間やひずみに対する特徴情報が精度よ
く捉えられる。
【００２４】第６の発明におけるＣＲＤＭの診断装置
は、診断時において、周波数空間において局在性に優れ
た波形を示すガウシャン関数によって、電流波形のひず
みの特徴情報が精度よく捉えられる。
は、診断時において、周波数空間において局在性に優れ
た波形を示すガウシャン関数によって、電流波形のひず
みの特徴情報が精度よく捉えられる。
【００２５】第７の発明におけるＣＲＤＭの診断装置
は、診断時において、第１の発明から第６の発明に用い
た各種関数のいずれかによって、最も波形の特徴を精度
よく捉える基底関数を選択することが可能となり、異常
の徴候種類に合わせて診断が行える。
は、診断時において、第１の発明から第６の発明に用い
た各種関数のいずれかによって、最も波形の特徴を精度
よく捉える基底関数を選択することが可能となり、異常
の徴候種類に合わせて診断が行える。
【００２６】第８の発明におけるＣＲＤＭの診断装置
は、診断時において、最も波形の特徴を示す信号を任意
に生成し、診断精度を向上する自由度が高まる。
は、診断時において、最も波形の特徴を示す信号を任意
に生成し、診断精度を向上する自由度が高まる。
【００２７】第９の発明におけるＣＲＤＭの診断装置
は、診断時において、異常警報を出力することによっ
て、ＣＲＤＭの異常が操作者に自動的に知らされる。
は、診断時において、異常警報を出力することによっ
て、ＣＲＤＭの異常が操作者に自動的に知らされる。
【００２８】
【実施例】以下、この発明の各実施例を図１乃至図１６
を用い、従来例と同一部分に同一符号を付して説明す
る。 実施例１（請求項１と請求項２および請求項９に対
応）．図１は実施例１としてのＣＲＤＭの作動監視装置
を示す構成図、図２は実施例１の異常検出処理装置を示
す構成図、図３は実施例１の作用説明図である。
を用い、従来例と同一部分に同一符号を付して説明す
る。 実施例１（請求項１と請求項２および請求項９に対
応）．図１は実施例１としてのＣＲＤＭの作動監視装置
を示す構成図、図２は実施例１の異常検出処理装置を示
す構成図、図３は実施例１の作用説明図である。
【００２９】図１において，１６Ａは異常検出処理装置
であって、これは、診断時において、電流計６〜８によ
り得られたＬＦコイル３とＭＧコイル４およびＳＧコイ
ル５に流れる電流の信号の性質を示す指標的なデータを
ウェーブレット変換で演算し、当該診断時の実効値とし
てのデータを、予め設定された基準値としてのデータと
比較し、実効値が基準値に対する所定の関係を越えたと
いう比較結果により、ＣＲＤＭ２が異常であると診断す
る。上記基準値はＣＲＤＭ２の状態が正常なときに、電
流計６〜８により得られたコイル電流の信号のデータか
ら予め求めたデータである。
であって、これは、診断時において、電流計６〜８によ
り得られたＬＦコイル３とＭＧコイル４およびＳＧコイ
ル５に流れる電流の信号の性質を示す指標的なデータを
ウェーブレット変換で演算し、当該診断時の実効値とし
てのデータを、予め設定された基準値としてのデータと
比較し、実効値が基準値に対する所定の関係を越えたと
いう比較結果により、ＣＲＤＭ２が異常であると診断す
る。上記基準値はＣＲＤＭ２の状態が正常なときに、電
流計６〜８により得られたコイル電流の信号のデータか
ら予め求めたデータである。
【００３０】この異常検出処理装置１６Ａは、人的操作
に基づく外部指令により切り替えらる基準設定モードと
診断モードと表現される二つの動作態様を有しており、
具体的には、図２に示すように、ウェーブレット変換演
算器１７、基底関数設定器１８、実効値演算器１９、基
準値設定器２０および比較器２１を備える。比較器２１
の出力は警報器２２に供給される。ウェーブレット変換
演算器１７はＡ／Ｄ変換器１５から出力される電流信号
の時系列データＹｉ（ｉ＝１，２，……，Ｎ）から電流
信号のウェーブレット変換を演算する。基底関数設定器
１８は基準設定モードにおいて基底関数としての正常時
の電流波形を示す関数を予め記憶した状態になってい
る。実効値演算器１９はウェーブレット変換演算器１７
から出力されるウェーブレット変換の実効値を演算す
る。基準値設定器２０は基準設定モードにおいて実効値
演算器１９から出力される実効値を基準値として記憶す
る。比較器２１は診断モードにおいて実効値演算器１９
から出力される実効値を基準値設定器２０に格納された
基準値と比較する。警報器２２は比較器２１における比
較結果に基づいて警報を出力する。上記基準設定モード
における信号の流れは図２に点線で示し、診断モードに
おける信号の流れは図２に実線で示してある。
に基づく外部指令により切り替えらる基準設定モードと
診断モードと表現される二つの動作態様を有しており、
具体的には、図２に示すように、ウェーブレット変換演
算器１７、基底関数設定器１８、実効値演算器１９、基
準値設定器２０および比較器２１を備える。比較器２１
の出力は警報器２２に供給される。ウェーブレット変換
演算器１７はＡ／Ｄ変換器１５から出力される電流信号
の時系列データＹｉ（ｉ＝１，２，……，Ｎ）から電流
信号のウェーブレット変換を演算する。基底関数設定器
１８は基準設定モードにおいて基底関数としての正常時
の電流波形を示す関数を予め記憶した状態になってい
る。実効値演算器１９はウェーブレット変換演算器１７
から出力されるウェーブレット変換の実効値を演算す
る。基準値設定器２０は基準設定モードにおいて実効値
演算器１９から出力される実効値を基準値として記憶す
る。比較器２１は診断モードにおいて実効値演算器１９
から出力される実効値を基準値設定器２０に格納された
基準値と比較する。警報器２２は比較器２１における比
較結果に基づいて警報を出力する。上記基準設定モード
における信号の流れは図２に点線で示し、診断モードに
おける信号の流れは図２に実線で示してある。
【００３１】次に、実施例１の動作について説明する。
Ａ／Ｄ変換器１５が電流計６〜８から出力される電流信
号を等時間隔ごとにサンプリングしてＮ個の時系列デー
タＹｉ（ｉ＝１，２，……，Ｎ）をウェーブレット変換
演算器１７に出力し、ウェーブレット変換演算器１７が
時系列データＹｉに対してウェーブレット変換の演算を
行う。このウェーブレット変換の演算の基底関数として
は、基底関数設定器１８に予め格納されている正常時の
電流波形を用いる。
Ａ／Ｄ変換器１５が電流計６〜８から出力される電流信
号を等時間隔ごとにサンプリングしてＮ個の時系列デー
タＹｉ（ｉ＝１，２，……，Ｎ）をウェーブレット変換
演算器１７に出力し、ウェーブレット変換演算器１７が
時系列データＹｉに対してウェーブレット変換の演算を
行う。このウェーブレット変換の演算の基底関数として
は、基底関数設定器１８に予め格納されている正常時の
電流波形を用いる。
【００３２】基準設定モードにおいては、図２の点線に
示すように、ウェーブレット変換演算器１７がウェーブ
レット変換を演算して実効値演算器１９に出力し、実効
値演算器１９がウェーブレット変換演算器１７からの出
力の短時間実効値を演算して基準値設定器２０に出力
し、基準値設定器２０が上記短時間実効値を基準値とし
て格納する。
示すように、ウェーブレット変換演算器１７がウェーブ
レット変換を演算して実効値演算器１９に出力し、実効
値演算器１９がウェーブレット変換演算器１７からの出
力の短時間実効値を演算して基準値設定器２０に出力
し、基準値設定器２０が上記短時間実効値を基準値とし
て格納する。
【００３３】診断モードにおいては、図２の実線に示す
ように、ウェーブレット変換演算器１７がウェーブレッ
ト変換を演算して実効値演算器１９に出力し、実効値演
算器１９がウェーブレット変換演算器１７からの出力の
短時間実効値を演算して比較器２１に出力する。そし
て、比較器２１は実効値演算器１９で演算された短時間
実効値が基準値設定器２０に格納された短時間実効値の
例えば３倍を越えたとき、ＣＲＤＭ２が異常であると診
断し、この診断結果を意味する異常を警報するための信
号を警報器２２に出力し、警報器２２がブザーや発光ま
たは文字さらには音声などによる警報を出力する。この
診断モードにおける一連の動作は、例えば一定のサイク
ルで繰り返される。
ように、ウェーブレット変換演算器１７がウェーブレッ
ト変換を演算して実効値演算器１９に出力し、実効値演
算器１９がウェーブレット変換演算器１７からの出力の
短時間実効値を演算して比較器２１に出力する。そし
て、比較器２１は実効値演算器１９で演算された短時間
実効値が基準値設定器２０に格納された短時間実効値の
例えば３倍を越えたとき、ＣＲＤＭ２が異常であると診
断し、この診断結果を意味する異常を警報するための信
号を警報器２２に出力し、警報器２２がブザーや発光ま
たは文字さらには音声などによる警報を出力する。この
診断モードにおける一連の動作は、例えば一定のサイク
ルで繰り返される。
【００３４】つまり、この実施例１の作動監視装置によ
ると、製造時あるいは据え付け時等おいてＣＲＤＭ２に
劣化や異常が生じていない正常時に、上記基準設定モー
ドの動作を行うことによって、基準値設定器２０に短時
間実効値としての基準値を格納しておく。そして、その
後のＣＲＤＭ２の稼働時には、上記診断モードの動作を
行うことによって、稼働時における電流波形の性質を示
すウェーブレット変換の短時間実効値をリアルタイムに
逐次求め、この求められたリアルタイムの短時間実効値
を正常時の基準値と比較し、正常時との違いが大きくな
ったときに、警報器２０が警報を出力して操作者に知ら
せることができる。
ると、製造時あるいは据え付け時等おいてＣＲＤＭ２に
劣化や異常が生じていない正常時に、上記基準設定モー
ドの動作を行うことによって、基準値設定器２０に短時
間実効値としての基準値を格納しておく。そして、その
後のＣＲＤＭ２の稼働時には、上記診断モードの動作を
行うことによって、稼働時における電流波形の性質を示
すウェーブレット変換の短時間実効値をリアルタイムに
逐次求め、この求められたリアルタイムの短時間実効値
を正常時の基準値と比較し、正常時との違いが大きくな
ったときに、警報器２０が警報を出力して操作者に知ら
せることができる。
【００３５】要するに、この実施例１によれば、診断時
において、ＣＲＤＭ２におけるＬＦコイル３、ＭＧコイ
ル４およびＳＧコイル５による三つの駆動用コイルから
得られた電流計６〜８の信号のウェーブレット変換を健
全時の電流波形を基底関数として演算し、当該診断時の
短時間実効値をＣＲＤＭ２の状態が正常なときに上記各
電流信号のウェーブレット変換から予め求めた短時間実
効値としての基準値と比較し、当該診断時のウェーブレ
ット変換が基準値に対して例えば３倍というような所定
の関係を超えたときに、ＣＲＤＭ２が異常であると診断
し、その診断結果としての異常を警報する信号を出力す
る。すなわち、観測される電流信号の特徴を表すデータ
を正常時と比較し、このデータの正常時との違いが所定
の範囲を越えたときに、異常を警報する信号を出力す
る。基底関数である初期の電流波形との形状が相似であ
ればあるほど実効値が大きくなる。また、正常時にも検
出されるようなもともと存在している電流波形のみであ
れば、上記ウェーブレット変換による短時間実効値は正
常時に近いものとなるので、異常を警報する信号は出力
されない。この実施例１では、図３に示すように、例え
ば、ＬＦコイル電流をウェーブレット変換することによ
って、時間軸で表された情報、基底関数の伸縮の度合、
および基底関数の相関度の３軸で表される情報を使うこ
とができ、結果として、３軸で表される等高線表示は基
底関数との相関が高いほど大きくなるので、診断時の電
流波形における正常時の電流波形との微妙な変化を精度
よく捉える特徴を有する。
において、ＣＲＤＭ２におけるＬＦコイル３、ＭＧコイ
ル４およびＳＧコイル５による三つの駆動用コイルから
得られた電流計６〜８の信号のウェーブレット変換を健
全時の電流波形を基底関数として演算し、当該診断時の
短時間実効値をＣＲＤＭ２の状態が正常なときに上記各
電流信号のウェーブレット変換から予め求めた短時間実
効値としての基準値と比較し、当該診断時のウェーブレ
ット変換が基準値に対して例えば３倍というような所定
の関係を超えたときに、ＣＲＤＭ２が異常であると診断
し、その診断結果としての異常を警報する信号を出力す
る。すなわち、観測される電流信号の特徴を表すデータ
を正常時と比較し、このデータの正常時との違いが所定
の範囲を越えたときに、異常を警報する信号を出力す
る。基底関数である初期の電流波形との形状が相似であ
ればあるほど実効値が大きくなる。また、正常時にも検
出されるようなもともと存在している電流波形のみであ
れば、上記ウェーブレット変換による短時間実効値は正
常時に近いものとなるので、異常を警報する信号は出力
されない。この実施例１では、図３に示すように、例え
ば、ＬＦコイル電流をウェーブレット変換することによ
って、時間軸で表された情報、基底関数の伸縮の度合、
および基底関数の相関度の３軸で表される情報を使うこ
とができ、結果として、３軸で表される等高線表示は基
底関数との相関が高いほど大きくなるので、診断時の電
流波形における正常時の電流波形との微妙な変化を精度
よく捉える特徴を有する。
【００３６】しかも、この実施例１によれば、異常検出
処理装置１６Ａが出力する異常を警報する信号を警報器
２２に使用するので、警報器２２が発する警報によって
操作者にＣＲＤＭ２の異常を自動的に知らせることがで
きる。この点は請求項９に記載した発明に対応する特徴
である。また、この実施例１では異常検出処理装置１６
Ａが出力する異常を警報する信号を警報器２２に使用す
る態様を図示して説明したが、この異常検出処理装置１
６Ａが出力する異常を警報する信号をＣＲＤＭ２の異常
を回避するために使用する態様を実施することも可能で
ある。
処理装置１６Ａが出力する異常を警報する信号を警報器
２２に使用するので、警報器２２が発する警報によって
操作者にＣＲＤＭ２の異常を自動的に知らせることがで
きる。この点は請求項９に記載した発明に対応する特徴
である。また、この実施例１では異常検出処理装置１６
Ａが出力する異常を警報する信号を警報器２２に使用す
る態様を図示して説明したが、この異常検出処理装置１
６Ａが出力する異常を警報する信号をＣＲＤＭ２の異常
を回避するために使用する態様を実施することも可能で
ある。
【００３７】実施例２（請求項３に対応）．図４は実施
例２の異常検出処理装置を示す構成図、図５は実施例２
に使用するハール関数を示す図、図６は実施例２の作用
説明図である。図４において、異常検出処理装置１６Ａ
は上記実施例１の基底関数設定器１８に代えて基底関数
設定器２３を備え、この基底関数設定器２３はウェーブ
レット変換の基底関数としてハール関数を予め記憶した
状態になっている。
例２の異常検出処理装置を示す構成図、図５は実施例２
に使用するハール関数を示す図、図６は実施例２の作用
説明図である。図４において、異常検出処理装置１６Ａ
は上記実施例１の基底関数設定器１８に代えて基底関数
設定器２３を備え、この基底関数設定器２３はウェーブ
レット変換の基底関数としてハール関数を予め記憶した
状態になっている。
【００３８】次に、実施例２の動作について説明する。
ウェーブレット変換演算器１７がＡ／Ｄ変換器１５にて
サンプリングされた時系列データＹｉに対しハール関数
を用いたウェーブレット変換の演算を行う。そして、基
準設定モードにおいては、図４の点線に示すように、実
効値演算器１９がウェーブレット変換演算器１７からの
出力の短時間実効値を演算して基準値設定器２０に格納
する。また、診断モードにおいては、図４の実線に示す
ように、実効値演算器１９がウェーブレット変換演算器
１７からの出力の短時間実効値を演算し、この演算され
た短時間実効値が基準値設定器２０に格納された基準値
の例えば３倍を越えたとき、比較器２１が異常を警報す
る信号を警報器２２に出力する。
ウェーブレット変換演算器１７がＡ／Ｄ変換器１５にて
サンプリングされた時系列データＹｉに対しハール関数
を用いたウェーブレット変換の演算を行う。そして、基
準設定モードにおいては、図４の点線に示すように、実
効値演算器１９がウェーブレット変換演算器１７からの
出力の短時間実効値を演算して基準値設定器２０に格納
する。また、診断モードにおいては、図４の実線に示す
ように、実効値演算器１９がウェーブレット変換演算器
１７からの出力の短時間実効値を演算し、この演算され
た短時間実効値が基準値設定器２０に格納された基準値
の例えば３倍を越えたとき、比較器２１が異常を警報す
る信号を警報器２２に出力する。
【００３９】この実施例２におけるハール関数は、図５
に示すように、ψ（ｔ）＝１；０≦ｔ≦１／２、ψ
（ｔ）＝−１；１／２≦ｔ≦１で表され、時間局在性に
優れた矩形波であり、電流の立ち上がり時間の遅れなど
の時間軸情報の診断に適している。よって、このハール
関数をウェーブレット変換の基底関数として用いた実施
例２の作動監視装置は、図６に示すように、急峻な電流
変化との相関度を正確に求めることができる。
に示すように、ψ（ｔ）＝１；０≦ｔ≦１／２、ψ
（ｔ）＝−１；１／２≦ｔ≦１で表され、時間局在性に
優れた矩形波であり、電流の立ち上がり時間の遅れなど
の時間軸情報の診断に適している。よって、このハール
関数をウェーブレット変換の基底関数として用いた実施
例２の作動監視装置は、図６に示すように、急峻な電流
変化との相関度を正確に求めることができる。
【００４０】実施例３（請求項４に対応）．図７は実施
例３の異常検出処理装置を示す構成図、図８は実施例３
に使用するモーレ関数を示す図、図９は実施例３の作用
説明図である。
例３の異常検出処理装置を示す構成図、図８は実施例３
に使用するモーレ関数を示す図、図９は実施例３の作用
説明図である。
【００４１】図７において、異常検出処理装置１６Ａは
上記実施例１の基底関数設定器１８に代えて基底関数設
定器２４を備え、この基底関数設定器２４はウェーブレ
ット変換の基底関数としてモーレ関数を予め記憶した状
態になっている。
上記実施例１の基底関数設定器１８に代えて基底関数設
定器２４を備え、この基底関数設定器２４はウェーブレ
ット変換の基底関数としてモーレ関数を予め記憶した状
態になっている。
【００４２】次に、実施例３の動作について説明する。
ウェーブレット変換演算器１７がＡ／Ｄ変換器１５にて
サンプリングされた時系列データＹｉに対しモーレ関数
を用いたウェーブレット変換の演算を行う。そして、基
準設定モードにおいては、図７の点線に示すように、実
効値演算器１９がウェーブレット変換演算器１７からの
出力の短時間実効値を演算して基準値設定器２０に格納
する。また、診断モードにおいては、図７の実線に示す
ように、実効値演算器１９がウェーブレット変換演算器
１７からの出力の短時間実効値を演算し、この演算され
た短時間実効値が基準値設定器２０に格納された基準値
の例えば３倍を越えたとき、比較器２１が異常を警報す
る信号を警報器２２に出力する。
ウェーブレット変換演算器１７がＡ／Ｄ変換器１５にて
サンプリングされた時系列データＹｉに対しモーレ関数
を用いたウェーブレット変換の演算を行う。そして、基
準設定モードにおいては、図７の点線に示すように、実
効値演算器１９がウェーブレット変換演算器１７からの
出力の短時間実効値を演算して基準値設定器２０に格納
する。また、診断モードにおいては、図７の実線に示す
ように、実効値演算器１９がウェーブレット変換演算器
１７からの出力の短時間実効値を演算し、この演算され
た短時間実効値が基準値設定器２０に格納された基準値
の例えば３倍を越えたとき、比較器２１が異常を警報す
る信号を警報器２２に出力する。
【００４３】この実施例３におけるモーレ関数は、図８
に示すように、ψ（ｔ）＝ｔ；０≦ｔ≦１／３、ψ
（ｔ）＝１−２ｔ；１／３≦ｔ≦２／３、ψ（ｔ）＝ｔ
−１；２／３≦ｔ≦１で表され、時間局在性に優れた三
角波であり、電流の立ち上がり時間の遅れなどの時間軸
情報の診断に適している。よって、このモーレ関数をウ
ェーブレット変換の基底関数として用いた実施例３の作
動監視装置は、図９に示すように、時間に比例して変化
する電流波形との相関度を正確に求めることができる。
に示すように、ψ（ｔ）＝ｔ；０≦ｔ≦１／３、ψ
（ｔ）＝１−２ｔ；１／３≦ｔ≦２／３、ψ（ｔ）＝ｔ
−１；２／３≦ｔ≦１で表され、時間局在性に優れた三
角波であり、電流の立ち上がり時間の遅れなどの時間軸
情報の診断に適している。よって、このモーレ関数をウ
ェーブレット変換の基底関数として用いた実施例３の作
動監視装置は、図９に示すように、時間に比例して変化
する電流波形との相関度を正確に求めることができる。
【００４４】実施例４（請求項５に対応）．図１０は実
施例４の異常検出処理装置を示す構成図、図１１は実施
例４に使用するガボール関数を示す図、図１２は実施例
４の作用説明図である。
施例４の異常検出処理装置を示す構成図、図１１は実施
例４に使用するガボール関数を示す図、図１２は実施例
４の作用説明図である。
【００４５】図１０において、異常検出処理装置１６Ａ
は上記実施例１の基底関数設定器１８に代えて基底関数
設定器２５を備え、この基底関数設定器２５はウェーブ
レット変換の基底関数としてガボール関数を予め記憶し
た状態になっている。
は上記実施例１の基底関数設定器１８に代えて基底関数
設定器２５を備え、この基底関数設定器２５はウェーブ
レット変換の基底関数としてガボール関数を予め記憶し
た状態になっている。
【００４６】次に、実施例４の動作について説明する。
ウェーブレット変換演算器１７がＡ／Ｄ変換器１５にて
サンプリングされた時系列データＹｉに対しガボール関
数を用いたウェーブレット変換の演算を行う。そして、
基準設定モードにおいては、図１０の点線に示すよう
に、実効値演算器１９がウェーブレット変換演算器１７
からの出力の短時間実効値を演算して基準値設定器２０
に格納する。また、診断モードにおいては、図１０の実
線に示すように、実効値演算器１９がウェーブレット変
換演算器１７からの出力の短時間実効値を演算し、この
演算された短時間実効値が基準値設定器２０に格納され
た基準値の例えば３倍を越えたとき、比較器２１が異常
を警報する信号を警報器２２に出力する。
ウェーブレット変換演算器１７がＡ／Ｄ変換器１５にて
サンプリングされた時系列データＹｉに対しガボール関
数を用いたウェーブレット変換の演算を行う。そして、
基準設定モードにおいては、図１０の点線に示すよう
に、実効値演算器１９がウェーブレット変換演算器１７
からの出力の短時間実効値を演算して基準値設定器２０
に格納する。また、診断モードにおいては、図１０の実
線に示すように、実効値演算器１９がウェーブレット変
換演算器１７からの出力の短時間実効値を演算し、この
演算された短時間実効値が基準値設定器２０に格納され
た基準値の例えば３倍を越えたとき、比較器２１が異常
を警報する信号を警報器２２に出力する。
【００４７】この実施例４におけるガボール関数は、図
１１に示すように、ωｐ；中心周波数、γ＝５．３３
６；定数、ψ（ｔ）＝π-1/4（ωｐ／γ）1/2×ｅｘｐ
（−（ｔωｐ／γ）2／２−ｉωｐｔ）で表され、時間
および周波数の両空間において局在性に優れた波形であ
り、電流の立ち上がり時間の遅れと、電流波形のひずみ
（周波数空間における異常）の両方の異常の診断に適し
ている。よって、このガボール関数をウェーブレット変
換の基底関数として用いた実施例４の作動監視装置は、
図１２に示す電流波形のひずみと、時間に比例して変化
する電流波形との相関度の両方を正確に求めることがで
きる。なお、図１２において、点線部分は正常時の波形
を示す。
１１に示すように、ωｐ；中心周波数、γ＝５．３３
６；定数、ψ（ｔ）＝π-1/4（ωｐ／γ）1/2×ｅｘｐ
（−（ｔωｐ／γ）2／２−ｉωｐｔ）で表され、時間
および周波数の両空間において局在性に優れた波形であ
り、電流の立ち上がり時間の遅れと、電流波形のひずみ
（周波数空間における異常）の両方の異常の診断に適し
ている。よって、このガボール関数をウェーブレット変
換の基底関数として用いた実施例４の作動監視装置は、
図１２に示す電流波形のひずみと、時間に比例して変化
する電流波形との相関度の両方を正確に求めることがで
きる。なお、図１２において、点線部分は正常時の波形
を示す。
【００４８】実施例５（請求項６に対応）．図１３は実
施例５の異常検出処理装置を示す構成図、図１４は実施
例５に使用するガウシャン関数を示す図である。
施例５の異常検出処理装置を示す構成図、図１４は実施
例５に使用するガウシャン関数を示す図である。
【００４９】図１３において、異常検出処理装置１６Ａ
は上記実施例１の基底関数設定器１８に代えて基底関数
設定器２６を備え、この基底関数設定器２６はウェーブ
レット変換の基底関数としてガウシャン関数を予め記憶
した状態になっている。
は上記実施例１の基底関数設定器１８に代えて基底関数
設定器２６を備え、この基底関数設定器２６はウェーブ
レット変換の基底関数としてガウシャン関数を予め記憶
した状態になっている。
【００５０】次に、実施例５の動作について説明する。
ウェーブレット変換演算器１７がＡ／Ｄ変換器１５にて
サンプリングされた時系列データＹｉに対しガウシャン
関数を用いたウェーブレット変換の演算を行う。そし
て、基準設定モードにおいては、図１３の点線に示すよ
うに、実効値演算器１９がウェーブレット変換演算器１
７からの出力の短時間実効値を演算して基準値設定器２
０に格納する。また、診断モードにおいては、図１３の
実線に示すように、実効値演算器１９がウェーブレット
変換演算器１７からの出力の短時間実効値を演算し、こ
の演算された短時間実効値が基準値設定器２０に格納さ
れた基準値の例えば３倍を越えたとき、比較器２１が異
常を警報する信号を警報器２２に出力する。
ウェーブレット変換演算器１７がＡ／Ｄ変換器１５にて
サンプリングされた時系列データＹｉに対しガウシャン
関数を用いたウェーブレット変換の演算を行う。そし
て、基準設定モードにおいては、図１３の点線に示すよ
うに、実効値演算器１９がウェーブレット変換演算器１
７からの出力の短時間実効値を演算して基準値設定器２
０に格納する。また、診断モードにおいては、図１３の
実線に示すように、実効値演算器１９がウェーブレット
変換演算器１７からの出力の短時間実効値を演算し、こ
の演算された短時間実効値が基準値設定器２０に格納さ
れた基準値の例えば３倍を越えたとき、比較器２１が異
常を警報する信号を警報器２２に出力する。
【００５１】この実施例５におけるガウシャン関数は、
図１４に示すように、
図１４に示すように、
【数１】 としてのガウシャン関数の８回微分で表され、周波数空
間において局在性に優れた波形であり、電流波形のひず
みの診断に適している。よって、このガウシャン関数を
ウェーブレット変換の基底関数として用いた実施例５の
作動監視装置は、電流波形のひずみ（図１２参照）を正
確に求めることができる。
間において局在性に優れた波形であり、電流波形のひず
みの診断に適している。よって、このガウシャン関数を
ウェーブレット変換の基底関数として用いた実施例５の
作動監視装置は、電流波形のひずみ（図１２参照）を正
確に求めることができる。
【００５２】実施例６（請求項７に対応）．図１５は実
施例６の異常検出処理装置を示す構成図である。この図
１５において、異常検出処理装置１６Ａは上記実施例１
の基底関数設定器１８に代えて基底関数設定器２７を備
える。この基底関数設定器２７は、上記実施例１から実
施例５までに示した、正常時の電流波形を記憶する基底
関数設定器２７ａ、ハール関数を記憶した基底関数設定
器２７ｂ、モーレ関するを記憶した基底関数設定器２７
ｃ、ガボール関数を記憶した基底関数設定器２７ｄおよ
びガウシャン関数を記憶した基底関数設定器２７ｄを備
え、基底関数設定器２７は人的操作に基づく外部指令に
より複数の基底関数設定器２７ａ〜２７ｅのいずれか一
つを選択して用いる。
施例６の異常検出処理装置を示す構成図である。この図
１５において、異常検出処理装置１６Ａは上記実施例１
の基底関数設定器１８に代えて基底関数設定器２７を備
える。この基底関数設定器２７は、上記実施例１から実
施例５までに示した、正常時の電流波形を記憶する基底
関数設定器２７ａ、ハール関数を記憶した基底関数設定
器２７ｂ、モーレ関するを記憶した基底関数設定器２７
ｃ、ガボール関数を記憶した基底関数設定器２７ｄおよ
びガウシャン関数を記憶した基底関数設定器２７ｄを備
え、基底関数設定器２７は人的操作に基づく外部指令に
より複数の基底関数設定器２７ａ〜２７ｅのいずれか一
つを選択して用いる。
【００５３】次に、実施例６の動作について説明する。
人為的な操作に基づき基底関数設定器２７が基底関数設
定器２７ａ〜２７ｅのいずれか一つを選択しておき、ウ
ェーブレット変換演算器１７がＡ／Ｄ変換器１５にてサ
ンプリングされた時系列データＹｉに対し上記選択され
た基底関数設定器に記憶された関数を用いたウェーブレ
ット変換の演算を行う。そして、基準設定モードにおい
ては、図１５の点線に示すように、実効値演算器１９が
ウェーブレット変換演算器１７からの出力の短時間実効
値を演算して基準値設定器２０に格納する。また、診断
モードにおいては、図１５の実線に示すように、実効値
演算器１９がウェーブレット変換演算器１７からの出力
の短時間実効値を演算し、この演算された短時間実効値
が基準値設定器２０に格納された基準値の例えば３倍を
越えたとき、比較器２１が異常を警報する信号を警報器
２２に出力する。要するに、この実施例６の作動監視装
置によれば、最も波形の特徴を精度よく捉える基底関数
を人為的に選択できるので、異常の徴候種類に合わせた
診断を行うことができる。
人為的な操作に基づき基底関数設定器２７が基底関数設
定器２７ａ〜２７ｅのいずれか一つを選択しておき、ウ
ェーブレット変換演算器１７がＡ／Ｄ変換器１５にてサ
ンプリングされた時系列データＹｉに対し上記選択され
た基底関数設定器に記憶された関数を用いたウェーブレ
ット変換の演算を行う。そして、基準設定モードにおい
ては、図１５の点線に示すように、実効値演算器１９が
ウェーブレット変換演算器１７からの出力の短時間実効
値を演算して基準値設定器２０に格納する。また、診断
モードにおいては、図１５の実線に示すように、実効値
演算器１９がウェーブレット変換演算器１７からの出力
の短時間実効値を演算し、この演算された短時間実効値
が基準値設定器２０に格納された基準値の例えば３倍を
越えたとき、比較器２１が異常を警報する信号を警報器
２２に出力する。要するに、この実施例６の作動監視装
置によれば、最も波形の特徴を精度よく捉える基底関数
を人為的に選択できるので、異常の徴候種類に合わせた
診断を行うことができる。
【００５４】実施例７（請求項８に対応）．図１６は実
施例７の異常検出処理装置を示す構成図である。この図
１６において、異常検出処理装置１６Ａは上記実施例１
の基底関数設定器１８に代えて基底関数設定器２８を備
え、この基底関数設定器２８は基底関数として任意波形
を示す関数を予め記憶した状態になっている。
施例７の異常検出処理装置を示す構成図である。この図
１６において、異常検出処理装置１６Ａは上記実施例１
の基底関数設定器１８に代えて基底関数設定器２８を備
え、この基底関数設定器２８は基底関数として任意波形
を示す関数を予め記憶した状態になっている。
【００５５】したがって、この実施例７の作動監視装置
によれば、診断に有効な波形の特徴を示す信号を生成
し、異常検知の精度を向上する自由度を高めることがで
きる。
によれば、診断に有効な波形の特徴を示す信号を生成
し、異常検知の精度を向上する自由度を高めることがで
きる。
【００５６】
【発明の効果】第１の発明によれば、診断時において、
ＣＲＤＭの電流のウェーブレット変換を演算し、このウ
ェーブレット変換の実効値を予め設定された基準値と比
較し、このウェーブレット変換の実効値が基準値に対す
る所定の関係を越えたという比較結果によりＣＲＤＭが
異常であると診断する構成であるので、高価な加速度計
を用いることなく、時間軸、基底関数の伸縮の度合、お
よび基底関数の相関度の３軸で表される情報を使った波
形の微妙な変化を精度よく捉えることができるという効
果がある。
ＣＲＤＭの電流のウェーブレット変換を演算し、このウ
ェーブレット変換の実効値を予め設定された基準値と比
較し、このウェーブレット変換の実効値が基準値に対す
る所定の関係を越えたという比較結果によりＣＲＤＭが
異常であると診断する構成であるので、高価な加速度計
を用いることなく、時間軸、基底関数の伸縮の度合、お
よび基底関数の相関度の３軸で表される情報を使った波
形の微妙な変化を精度よく捉えることができるという効
果がある。
【００５７】第２の発明によれば、ウェーブレット変換
の演算に正常時の電流信号波形を示す関数を基底関数と
して用いる構成であるので、診断時において、基底関数
である初期の電流波形との形状が相似であればあるほど
実効値が大きくなり、初期の電流波形との違いを精度よ
く捉えることができるという効果がある。
の演算に正常時の電流信号波形を示す関数を基底関数と
して用いる構成であるので、診断時において、基底関数
である初期の電流波形との形状が相似であればあるほど
実効値が大きくなり、初期の電流波形との違いを精度よ
く捉えることができるという効果がある。
【００５８】第３の発明によれば、ウェーブレット変換
の演算にハール関数を基底関数として用いる構成である
ので、診断時において電流の急峻な立ち上がり部との相
関を強く検知できるという効果がある。
の演算にハール関数を基底関数として用いる構成である
ので、診断時において電流の急峻な立ち上がり部との相
関を強く検知できるという効果がある。
【００５９】第４の発明によれば、ウェーブレット変換
の演算に時間に比例して立ち上がる電流波形との相関を
強く検知する特徴を有するモーレ関数を基底関数として
用いる構成であるので、診断時において時間に比例して
変化する電流波形との相関度を正確に求めることができ
るという効果がある。
の演算に時間に比例して立ち上がる電流波形との相関を
強く検知する特徴を有するモーレ関数を基底関数として
用いる構成であるので、診断時において時間に比例して
変化する電流波形との相関度を正確に求めることができ
るという効果がある。
【００６０】第５の発明によれば、ウェーブレット変換
の演算に時間および周波数の両空間において最も局在性
に優れたガボール関数を基底関数として用いて構成であ
るので、診断時において電流の立ち上がり時間やひずみ
に対する特徴情報を精度よく捉えることができるという
効果がある。
の演算に時間および周波数の両空間において最も局在性
に優れたガボール関数を基底関数として用いて構成であ
るので、診断時において電流の立ち上がり時間やひずみ
に対する特徴情報を精度よく捉えることができるという
効果がある。
【００６１】第６の発明によれば、ウェーブレット変換
の演算に周波数空間で局在性に優れたガウシャン関数を
基底関数として用いる構成であるので、診断時において
電流波形のひずみの特徴情報を精度よく捉えることがで
きるという効果がある。
の演算に周波数空間で局在性に優れたガウシャン関数を
基底関数として用いる構成であるので、診断時において
電流波形のひずみの特徴情報を精度よく捉えることがで
きるという効果がある。
【００６２】第７の発明によれば、ウェーブレット変換
の演算に上記第２の発明から第６の発明までの各関数の
いずれかを基底関数として用いる構成であるので、診断
時において最も波形の特徴を精度よく捉える基底関数を
選択することが可能となり、異常の徴候種類に合わせて
診断を行うことができるという効果がある。
の演算に上記第２の発明から第６の発明までの各関数の
いずれかを基底関数として用いる構成であるので、診断
時において最も波形の特徴を精度よく捉える基底関数を
選択することが可能となり、異常の徴候種類に合わせて
診断を行うことができるという効果がある。
【００６３】第８の発明によれば、ウェーブレット変換
の演算に診断時において任意の波形を用いる構成である
ので、診断時において最も波形の特徴を示す信号を任意
に生成し、診断精度を向上する自由度を高めることがで
きるという効果がある。
の演算に診断時において任意の波形を用いる構成である
ので、診断時において最も波形の特徴を示す信号を任意
に生成し、診断精度を向上する自由度を高めることがで
きるという効果がある。
【００６４】第９の発明によれば、異常警報を出力する
構成であるので、操作者にＣＲＤＭの異常を自動的に知
らせることができるという効果がある。
構成であるので、操作者にＣＲＤＭの異常を自動的に知
らせることができるという効果がある。
【図１】 実施例１のＣＲＤＭ作動監視装置を示す構成
図である。
図である。
【図２】 実施例１の異常検出処理装置を示す構成図で
ある。
ある。
【図３】 実施例１の作用説明図である。
【図４】 実施例２の異常検出処理装置を示す構成図で
ある。
ある。
【図５】 実施例２に使用するハール関数を示す図であ
る。
る。
【図６】 実施例２の作用説明図である。
【図７】 実施例３の異常検出処理装置を示す構成図で
ある。
ある。
【図８】 実施例３に使用するモーレ関数を示す図であ
る。
る。
【図９】 実施例３の作用説明図である。
【図１０】 実施例４の異常検出処理装置を示す構成図
である。
である。
【図１１】 実施例４に使用するガボール関数を示す図
である。
である。
【図１２】 実施例４の作用説明図である。
【図１３】 実施例５の異常検出処理装置を示す構成図
である。
である。
【図１４】 実施例５に使用するガウシャン関数を示す
図である。
図である。
【図１５】 実施例６の異常検出処理装置を示す構成図
である。
である。
【図１６】 実施例７の異常検出処理装置を示す構成図
である。
である。
【図１７】 従来の原子炉のＣＲＤＭまわりを示す構成
図である。
図である。
【図１８】 従来のＣＲＤＭの作動監視装置を示す構成
図である。
図である。
【図１９】 従来のＣＲＤＭの信号波形と特徴抽出を示
す図である。
す図である。
【図２０】 従来のＣＲＤＭの動作と特徴との関係を示
す図表である。
す図表である。
２ 制御棒駆動装置（ＣＲＤＭ）、３ ＬＦコイル、４
ＭＧコイル、５ ＳＧコイル、６〜８ 電流計、１５
Ａ／Ｄ変換器、１６Ａ 異常検出処理装置、１７ ウ
ェーブレット変換演算器、１８，２３〜２８，２７ａ〜
２７ｅ 基底関数設定器、１９ 実効値演算器 ２０
基準値設定器、２１ 比較器、２２ 警報器。
ＭＧコイル、５ ＳＧコイル、６〜８ 電流計、１５
Ａ／Ｄ変換器、１６Ａ 異常検出処理装置、１７ ウ
ェーブレット変換演算器、１８，２３〜２８，２７ａ〜
２７ｅ 基底関数設定器、１９ 実効値演算器 ２０
基準値設定器、２１ 比較器、２２ 警報器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G21C 17/10 G21C 7/08
Claims (9)
- 【請求項１】 原子炉の制御棒を駆動制御するための電
流の変化の特徴を抽出することで制御棒駆動装置の異常
診断を支援する原子炉制御棒駆動装置の作動監視装置に
おいて、上記原子炉の制御棒を駆動制御するための電流
のウェーブレット変換を演算し、このウェーブレット変
換の実効値を予め設定された基準値と比較し、このウェ
ーブレット変換の実効値が基準値に対する所定の関係を
越えたという比較結果により制御棒駆動装置が異常であ
ると診断する異常検出処理装置を備えたことを特徴とす
る原子炉制御棒駆動装置の作動監視装置。 - 【請求項２】 前記異常検出処理装置がウェーブレット
変換の基底関数として正常時の電流信号波形を示す関数
を用いる手段を備えたことを特徴とする請求項第１項記
載の原子炉制御棒駆動装置の作動監視装置。 - 【請求項３】 前記異常検出処理装置がウェーブレット
変換の基底関数としてハール関数を用いる手段を備えた
ことを特徴とする請求項第１項記載の原子炉制御棒駆動
装置の作動監視装置。 - 【請求項４】 前記異常検出処理装置がウェーブレット
変換の基底関数としてモーレ関数を用いる手段を備えた
ことを特徴とする請求項第１項記載の原子炉制御棒駆動
装置の作動監視装置。 - 【請求項５】 前記異常検出処理装置がウェーブレット
変換の基底関数としてガボール関数を用いる手段を備え
たことを特徴とする請求項第１項記載の原子炉制御棒駆
動装置の作動監視装置。 - 【請求項６】 前記異常検出処理装置がウェーブレット
変換の基底関数としてガウシャン関数を用いる手段を備
えたことを特徴とする請求項第１項記載の原子炉制御棒
駆動装置の作動監視装置。 - 【請求項７】 前記異常検出処理装置が、前記正常時の
電流信号波形を示す関数、ハール関数、モーレ関数、ガ
ボール関数およびガウシャン関数のうちの一つの関数を
ウェーブレット変換の基底関数として選択して用いる手
段を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の原子炉
制御棒駆動装置の作動監視装置。 - 【請求項８】 前記異常検出処理装置がウェーブレット
変換の基底関数として任意波形を示す関数を用いる手段
を備えたことを特徴とする請求項第１項記載の原子炉制
御棒駆動装置の作動監視装置。 - 【請求項９】 前記異常検出処理装置が制御棒駆動装置
の異常診断を警報出力する手段を備えたことを特徴とす
る請求項第１項記載の原子炉制御棒駆動装置の作動監視
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6239120A JP2810330B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 原子炉制御棒駆動装置の作動監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6239120A JP2810330B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 原子炉制御棒駆動装置の作動監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08105992A JPH08105992A (ja) | 1996-04-23 |
| JP2810330B2 true JP2810330B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=17040093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6239120A Expired - Fee Related JP2810330B2 (ja) | 1994-10-03 | 1994-10-03 | 原子炉制御棒駆動装置の作動監視装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2810330B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002071877A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | モニタリング方法およびその装置 |
| CN110415844A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-11-05 | 杭州安脉盛智能技术有限公司 | 基于动作关键时序的控制棒驱动机构性能评估方法及系统 |
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|---|---|---|---|---|
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| AU5911398A (en) * | 1997-01-15 | 1998-08-07 | Combustion Engineering Inc. | Cedm data acquisiton system |
| KR100273170B1 (ko) * | 1997-10-23 | 2000-12-01 | 이종훈 | 원자로제어봉구동장치내의 전자기권선을 이용한 제어봉낙하 시간측정방법 |
| FR2773254B1 (fr) * | 1997-12-30 | 2000-03-24 | Framatome Sa | Procede et dispositif de surveillance du fonctionnement de grappes de reglage de la reactivite du coeur d'un reacteur nucleaire |
| KR100655119B1 (ko) * | 2005-12-27 | 2006-12-08 | 한국전기연구원 | 원자로 제어봉 구동장치의 비정상 동작 검출장치 및 그검출방법 |
| JP4795799B2 (ja) * | 2006-01-27 | 2011-10-19 | 三菱重工業株式会社 | 制御棒駆動装置の健全性評価システム及び健全性評価方法 |
| KR100964035B1 (ko) * | 2008-06-02 | 2010-06-15 | 영남대학교 산학협력단 | 인버터 고장 검출 장치 및 그 방법 |
| KR101104875B1 (ko) * | 2009-08-05 | 2012-01-17 | 한국수력원자력 주식회사 | 제어봉의 낙하 시간을 측정하기 위한 방법 및 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 |
| CN104330611A (zh) * | 2013-07-22 | 2015-02-04 | 中国核动力研究设计院 | 一种用于监测反应堆控制棒驱动机构线圈电流幅值的方法 |
| KR101521720B1 (ko) * | 2013-11-18 | 2015-05-19 | 주식회사 리얼게인 | 제어봉 전류 분석 장치 및 방법 |
| CN105070334B (zh) * | 2015-06-24 | 2019-01-25 | 中国核电工程有限公司 | 一种基于电流变化判断控制棒驱动机构动作的方法 |
| CN105551543B (zh) * | 2016-01-15 | 2018-04-03 | 中广核工程有限公司 | 一种用于核电站的棒控和棒位系统及其故障诊断方法 |
| CN107799194B (zh) * | 2017-10-20 | 2019-11-22 | 中核核电运行管理有限公司 | 智能棒位阈值整定及性能鉴定方法 |
| CN108646084A (zh) * | 2018-05-11 | 2018-10-12 | 中国核动力研究设计院 | 监测反应堆控制棒驱动机构线圈电流上升沿振荡的方法 |
-
1994
- 1994-10-03 JP JP6239120A patent/JP2810330B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2002071877A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | モニタリング方法およびその装置 |
| CN110415844A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-11-05 | 杭州安脉盛智能技术有限公司 | 基于动作关键时序的控制棒驱动机构性能评估方法及系统 |
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|---|---|
| JPH08105992A (ja) | 1996-04-23 |
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