JP2889255B2 - 原子炉ノイズ監視装置 - Google Patents
原子炉ノイズ監視装置Info
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- JP2889255B2 JP2889255B2 JP63315038A JP31503888A JP2889255B2 JP 2889255 B2 JP2889255 B2 JP 2889255B2 JP 63315038 A JP63315038 A JP 63315038A JP 31503888 A JP31503888 A JP 31503888A JP 2889255 B2 JP2889255 B2 JP 2889255B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
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- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は原子炉ノイズ監視装置に係り、バックグラン
ドノイズ中より異音を検出して監視を行う原子炉ノイズ
監視装置に関するものである。
ドノイズ中より異音を検出して監視を行う原子炉ノイズ
監視装置に関するものである。
〔従来の技術〕 従来、原子炉における構造物の応力腐食などに起因す
る部品脱落などの判定を行う手段として、原子炉ノイズ
を監視する方法がある。このために原子炉ノイズ監視装
置が用いられるが、この装置は、原子力発電プラントの
１次系の各機器に取付けられた検出器の各々が検出した
異音（主として金属同志が衝突した音）が、バックグラ
ンド・ノイズ（B.G.N）に比べて一定比率以上であると
きにハイアラームを発生するように構成されている。
る部品脱落などの判定を行う手段として、原子炉ノイズ
を監視する方法がある。このために原子炉ノイズ監視装
置が用いられるが、この装置は、原子力発電プラントの
１次系の各機器に取付けられた検出器の各々が検出した
異音（主として金属同志が衝突した音）が、バックグラ
ンド・ノイズ（B.G.N）に比べて一定比率以上であると
きにハイアラームを発生するように構成されている。
なお、この種の装置に関するものとして、特開昭58−
21524号、実開昭60−27329号、特開昭60−105994号、特
開昭61−290392号、特開昭62−8095号及び実開昭62−10
4196号の各公報に記載がある。
21524号、実開昭60−27329号、特開昭60−105994号、特
開昭61−290392号、特開昭62−8095号及び実開昭62−10
4196号の各公報に記載がある。
しかし、上記した従来の原子炉ノイズ監視装置では、
微小なインパクト音の検出は、インパクト発生場所近傍
の検出器でしか行えず、インパクト発生場所から離れた
隣の検出器では音が減衰し、バックグランドに埋もれて
検出できない。このため、警報妥当性診断装置では、単
チャンネルであることから誤警報と見なされ、ルースパ
ーツ警報を発生せずに、事故を見過ごしてしまう恐れが
ある。また、聴音ができたとしても、信号利得が小さい
ため、バックグランド・ノイズとの判別が難しく、正確
な発生場所の推定が困難である。
微小なインパクト音の検出は、インパクト発生場所近傍
の検出器でしか行えず、インパクト発生場所から離れた
隣の検出器では音が減衰し、バックグランドに埋もれて
検出できない。このため、警報妥当性診断装置では、単
チャンネルであることから誤警報と見なされ、ルースパ
ーツ警報を発生せずに、事故を見過ごしてしまう恐れが
ある。また、聴音ができたとしても、信号利得が小さい
ため、バックグランド・ノイズとの判別が難しく、正確
な発生場所の推定が困難である。
近年、原子力発電プラントは累積運転時間が多くな
り、原子炉炉心構造物の応力腐食などによる部品脱落が
問題になっているがこれらの部品は燃料棒支持ピン或い
はバネなどの比較的軽量のものが多いため、これらの脱
落による異音は極めて小さな音であり、異音の判別や位
置推定は困難になっている。しかし、たとえ小さな異音
でも発生場所によっては、非常に重要な場合があり、ま
た、重大事故に繋がる恐れがある。
り、原子炉炉心構造物の応力腐食などによる部品脱落が
問題になっているがこれらの部品は燃料棒支持ピン或い
はバネなどの比較的軽量のものが多いため、これらの脱
落による異音は極めて小さな音であり、異音の判別や位
置推定は困難になっている。しかし、たとえ小さな異音
でも発生場所によっては、非常に重要な場合があり、ま
た、重大事故に繋がる恐れがある。
本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決で
き、インパクト発生場所の近傍にある検出器での異音の
検出を可能にし、ルースパーツ検出能力及び位置推定精
度の向上が図れるようにした原子炉ノイズ監視装置を提
供することにある。
き、インパクト発生場所の近傍にある検出器での異音の
検出を可能にし、ルースパーツ検出能力及び位置推定精
度の向上が図れるようにした原子炉ノイズ監視装置を提
供することにある。
上記の目的を達成するために、この発明は、原子力発
電プラントの各機器に取付けられた検出器で検出した異
音に基づく検出信号と予め設定した設定値との比較によ
り警報を発する原子炉ノイズ監視装置にあって、前記異
音の内、同一箇所で発生していると見なされる異音を累
加してS/N比を高めた信号を前記検出信号とする信号処
理手段を設けるようにしたものである。
電プラントの各機器に取付けられた検出器で検出した異
音に基づく検出信号と予め設定した設定値との比較によ
り警報を発する原子炉ノイズ監視装置にあって、前記異
音の内、同一箇所で発生していると見なされる異音を累
加してS/N比を高めた信号を前記検出信号とする信号処
理手段を設けるようにしたものである。
上記手段によれば、検出信号をＮ回累加することによ
り、バックグランドノイズがキャンセルされ、その結果
として検出信号のS/N比を向上させることができ、バッ
クグランドノイズに比べて異音レベルを大きくすること
ができる。したがって、従来、見過ごされていた異音の
検出が可能になり、正確に異音発生場所を推定すること
ができる。
り、バックグランドノイズがキャンセルされ、その結果
として検出信号のS/N比を向上させることができ、バッ
クグランドノイズに比べて異音レベルを大きくすること
ができる。したがって、従来、見過ごされていた異音の
検出が可能になり、正確に異音発生場所を推定すること
ができる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明による原子炉ノイズ監視装置の一実施
例を示すブロック図である。本例においては、検出器が
10個の場合を例示している。
例を示すブロック図である。本例においては、検出器が
10個の場合を例示している。
第１図において、加速度計１〜10は原子プラントの一
次系配管又は補機に設置され、各部の振動音を検知して
電気信号に交換して出力する。加速度計１〜10のおのお
の出力信号を増幅するために、前置増幅器11〜20が加速
度計１〜10に接続されている。更に、前置増幅器11〜20
の各々には、ハイアラーム警報（オン・オフの２値信
号）を発生するためのルースパーツディテクタ21〜30が
接続されている。加速度計１〜10は、第２図（ａ）、
（ｂ）に示すように、原子炉の各部に設置される。
次系配管又は補機に設置され、各部の振動音を検知して
電気信号に交換して出力する。加速度計１〜10のおのお
の出力信号を増幅するために、前置増幅器11〜20が加速
度計１〜10に接続されている。更に、前置増幅器11〜20
の各々には、ハイアラーム警報（オン・オフの２値信
号）を発生するためのルースパーツディテクタ21〜30が
接続されている。加速度計１〜10は、第２図（ａ）、
（ｂ）に示すように、原子炉の各部に設置される。
ルースパーツディテクタ21〜30の各々には、そのアナ
ログ出力信号をデジタル信号に変換するために、A/D
（アナログ／デジタル）変換器31〜40が接続され、この
A/D変換器31〜40に累加装置51〜60が接続され、更に累
加装置51〜60には警報レベル設定器41〜50が接続されて
いる。警報レベル設定器41〜50各々と累加装置51〜60の
各々との出力を比較するために、比較器61〜70が設けら
れている。また、比較器61〜70の各出力信号に基づいて
警報の妥当性を診断する為に警報妥当性診断装置71が設
けられると共に、累加装置51〜60の各出力信号に基づい
てルースパーツを解析するために、ルースパーツ解析装
置72が設けられている。
ログ出力信号をデジタル信号に変換するために、A/D
（アナログ／デジタル）変換器31〜40が接続され、この
A/D変換器31〜40に累加装置51〜60が接続され、更に累
加装置51〜60には警報レベル設定器41〜50が接続されて
いる。警報レベル設定器41〜50各々と累加装置51〜60の
各々との出力を比較するために、比較器61〜70が設けら
れている。また、比較器61〜70の各出力信号に基づいて
警報の妥当性を診断する為に警報妥当性診断装置71が設
けられると共に、累加装置51〜60の各出力信号に基づい
てルースパーツを解析するために、ルースパーツ解析装
置72が設けられている。
なお、警報妥当性診断装置71の詳細については、例え
ば、特願昭60−145722号公報に詳細な記載があり、ルー
スパーツ解析装置72については、例えば、「火力原子力
発電」Vol.38、No.6、65〜67Pに記載がある。
ば、特願昭60−145722号公報に詳細な記載があり、ルー
スパーツ解析装置72については、例えば、「火力原子力
発電」Vol.38、No.6、65〜67Pに記載がある。
警報妥当性診断装置71によって警報の妥当性が判定さ
れたことに基づいて警報を発する警報装置73が、警報妥
当性診断装置71に接続されている。また、累加装置51〜
60の各々に対し、ルースパーツディテクタ21〜30の少な
くとも１つから警報信号が出されたことを報知するORゲ
ート回路74が設けられている。
れたことに基づいて警報を発する警報装置73が、警報妥
当性診断装置71に接続されている。また、累加装置51〜
60の各々に対し、ルースパーツディテクタ21〜30の少な
くとも１つから警報信号が出されたことを報知するORゲ
ート回路74が設けられている。
次に、以上の構成に実施例の動作について説明する。
加速度計１〜10で検出された振動音は、前置増幅器11
〜20で所定のレベルに増幅され、ルースパーツディテク
タ21〜30に印加される。ルースパーツディテクタ21〜30
は、アナログバンドパスフィルタによって高域、低域の
バックグランド・ノイズを除去し、このノイズに対し急
激なインパクト音が有った場合にハイアラーム警報を発
生すると共に、バックグランド・ノイズと振動音との比
較し、一定比率（通常、200〜300％）以上であれば、ハ
イアラーム警報を発生する。
〜20で所定のレベルに増幅され、ルースパーツディテク
タ21〜30に印加される。ルースパーツディテクタ21〜30
は、アナログバンドパスフィルタによって高域、低域の
バックグランド・ノイズを除去し、このノイズに対し急
激なインパクト音が有った場合にハイアラーム警報を発
生すると共に、バックグランド・ノイズと振動音との比
較し、一定比率（通常、200〜300％）以上であれば、ハ
イアラーム警報を発生する。
ルースパーツディテクタ21〜30の出力信号はA/D変換
器31〜40によってアナログ信号からデジタル信号に変換
されたのち、累加装置51〜60に印加される。累加装置51
〜60は、いずれかのルースパーツディテクタ21〜30がハ
イアラーム警報を発生、例えば、第２図に示す加速度計
１の近傍の×印の部位に微小なインパクトが発生したと
する。すると、第３図（加速度計１〜３についてのみ図
示）のように、加速度計１にはインパクト波形が現れる
が、加速度計２、３はインパクト場所から離れているた
めに、インパクト波形は減衰し、バックグランド・ノイ
ズとの比が小さくなる。したがって、ハイアラーム警報
は、加速度計１のチャンネルにのみ発生する。このよう
に、加速度計のいずれかの近傍において、微小なインパ
クトがあると、第１図の累加装置51〜60が動作する。累
加装置51〜60は、第３図に示すように、ハイアラーム発
生ポイントの前150mS〜後50mSで全チャンネルに同期し
て警報を記憶する。
器31〜40によってアナログ信号からデジタル信号に変換
されたのち、累加装置51〜60に印加される。累加装置51
〜60は、いずれかのルースパーツディテクタ21〜30がハ
イアラーム警報を発生、例えば、第２図に示す加速度計
１の近傍の×印の部位に微小なインパクトが発生したと
する。すると、第３図（加速度計１〜３についてのみ図
示）のように、加速度計１にはインパクト波形が現れる
が、加速度計２、３はインパクト場所から離れているた
めに、インパクト波形は減衰し、バックグランド・ノイ
ズとの比が小さくなる。したがって、ハイアラーム警報
は、加速度計１のチャンネルにのみ発生する。このよう
に、加速度計のいずれかの近傍において、微小なインパ
クトがあると、第１図の累加装置51〜60が動作する。累
加装置51〜60は、第３図に示すように、ハイアラーム発
生ポイントの前150mS〜後50mSで全チャンネルに同期し
て警報を記憶する。
通常、ルースパーツが発生した場合、系内を移動する
フリールースパーツと、或る一定箇所に留まっているキ
ャプティブルースパーツとがあるが、フリールースパー
ツも最終的には何処かに流れ着く。例えば、蒸気発生器
の下部水室、原子炉容器下部などに着いてキャプティブ
ルースパーツとなり、微小インパクトを繰り返すことに
なる。したがって、第３図と同様なインパクト波形はＮ
回採取される。これらの波形は、異音とバックグランド
・ノイズとが重畳した波形になっているが、その異音は
同一形状（波形の立ち上がり、波高値など）である。こ
れに対してバイクグランド・ノイズは、流動音のために
ランダム性ノイズになっている。このような、異音（S:
Signal）とバックグランド・ノイズ（N:Noise）の比、
すなわちS/N比は累加によって次のように改善される。
フリールースパーツと、或る一定箇所に留まっているキ
ャプティブルースパーツとがあるが、フリールースパー
ツも最終的には何処かに流れ着く。例えば、蒸気発生器
の下部水室、原子炉容器下部などに着いてキャプティブ
ルースパーツとなり、微小インパクトを繰り返すことに
なる。したがって、第３図と同様なインパクト波形はＮ
回採取される。これらの波形は、異音とバックグランド
・ノイズとが重畳した波形になっているが、その異音は
同一形状（波形の立ち上がり、波高値など）である。こ
れに対してバイクグランド・ノイズは、流動音のために
ランダム性ノイズになっている。このような、異音（S:
Signal）とバックグランド・ノイズ（N:Noise）の比、
すなわちS/N比は累加によって次のように改善される。
ここで、Ｎ回の測定波形に対する平均化について第４
図を参照して考察する。第４図は、第３図の加速度計１
の波形について、これを実効値で表現したものである。
図を参照して考察する。第４図は、第３図の加速度計１
の波形について、これを実効値で表現したものである。
或る位置において、Ｎ回目の測定結果についての信号
成分は、信号をＳ、雑音の平均振幅をｎとすると、 一方、雑音は複雑な波形を有し、異音のように単純に
Ｎ倍にはならず、雑音強度は次のように表される。
成分は、信号をＳ、雑音の平均振幅をｎとすると、 一方、雑音は複雑な波形を有し、異音のように単純に
Ｎ倍にはならず、雑音強度は次のように表される。
また、最終的なS/N比は、下記の通りになる。
すなわち、Ｎ回の積算平均化によりS/N比は 倍向上する。したがって、検出精度が高まり、従来でき
なかったハイアラームの発生が可能になる。
なかったハイアラームの発生が可能になる。
累加装置51〜60は、全チャンネルについて第３図に示
した波形をＮ回同期させながら累加する。また、警報レ
ベル設定器41〜50は、累加装置51〜60の波形の内、トリ
ガ点より前の150mS〜50mSのバックグランド・ノイズの
平均値に対し、一定の比率（例えば、200〜300％）に設
定する。さらに、比較器61〜70は、警報レベル設定器41
〜50の設定レベルと、累加装置51〜60の出力（Ｎ回累加
後）とを比較する。そして、累加装置51〜60の出力が警
報レベル設定器41〜50の設定レベル以上であれば、比較
器61〜70からハイアラーム警報信号を出力し、この警報
信号に基づいて警報妥当性診断装置71は、センサチャン
ネル上の遅延時間と比較し、妥当性が有る場合に警報装
置73を動作させる。
した波形をＮ回同期させながら累加する。また、警報レ
ベル設定器41〜50は、累加装置51〜60の波形の内、トリ
ガ点より前の150mS〜50mSのバックグランド・ノイズの
平均値に対し、一定の比率（例えば、200〜300％）に設
定する。さらに、比較器61〜70は、警報レベル設定器41
〜50の設定レベルと、累加装置51〜60の出力（Ｎ回累加
後）とを比較する。そして、累加装置51〜60の出力が警
報レベル設定器41〜50の設定レベル以上であれば、比較
器61〜70からハイアラーム警報信号を出力し、この警報
信号に基づいて警報妥当性診断装置71は、センサチャン
ネル上の遅延時間と比較し、妥当性が有る場合に警報装
置73を動作させる。
〔発明の効果〕 以上説明した通り、この発明は、原子力発電プラント
の各機器に取付けられた検出器で検出した異音の内、同
一箇所で発生していると見なされる異音を累加してS/N
比を高めた信号を検出信号とする信号処理手段を設けた
ので、S/N比が改善され、従来ノイズに埋もれていた異
音の検出が可能になる。このため、炉心の微小な異音を
検出できるようになり、位置推定の精度の向上を図るこ
とができる。
の各機器に取付けられた検出器で検出した異音の内、同
一箇所で発生していると見なされる異音を累加してS/N
比を高めた信号を検出信号とする信号処理手段を設けた
ので、S/N比が改善され、従来ノイズに埋もれていた異
音の検出が可能になる。このため、炉心の微小な異音を
検出できるようになり、位置推定の精度の向上を図るこ
とができる。
第１図は本発明による原子炉ノイズ監視装置の一実施例
のブロック図、第２図（ａ），（ｂ）は原子炉への加速
度計の装着状況を説明する説明図、第３図は加速度計に
よる検出信号の波形の波形図、第４図は第３図の加速度
計１に対する実効値の波形図である。 １〜10……加速度計、21〜30……ルースパーツディテク
タ、41〜50……警報レベル設定器、51〜60……累加装
置、61〜70……比較器、71……警報妥当性診断装置、72
……ルースパーツ解析装置、73……警報装置、74……OR
ゲート回路。
のブロック図、第２図（ａ），（ｂ）は原子炉への加速
度計の装着状況を説明する説明図、第３図は加速度計に
よる検出信号の波形の波形図、第４図は第３図の加速度
計１に対する実効値の波形図である。 １〜10……加速度計、21〜30……ルースパーツディテク
タ、41〜50……警報レベル設定器、51〜60……累加装
置、61〜70……比較器、71……警報妥当性診断装置、72
……ルースパーツ解析装置、73……警報装置、74……OR
ゲート回路。
Claims (1)
- 【請求項１】原子力発電プラントの各機器に取付けられ
た検出器で検出した異音に基づく検出信号と予め設定し
た設定値との比較により警報を発する原子炉ノイズ監視
装置において、 前記異音の内、同一箇所で発生していると見なされる異
音を累加してS/N比を高めた信号を前記検出信号とする
信号処理手段を設けたことを特徴とする原子炉ノイズ監
視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63315038A JP2889255B2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 原子炉ノイズ監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63315038A JP2889255B2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 原子炉ノイズ監視装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02161393A JPH02161393A (ja) | 1990-06-21 |
| JP2889255B2 true JP2889255B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=18060676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63315038A Expired - Fee Related JP2889255B2 (ja) | 1988-12-15 | 1988-12-15 | 原子炉ノイズ監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2889255B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7377171B2 (en) * | 2006-08-15 | 2008-05-27 | General Electric Company | Feedback circuit for radiation resistant transducer |
| JP5188561B2 (ja) * | 2010-10-22 | 2013-04-24 | 中国電力株式会社 | 音響診断を支援する装置、システム、方法およびプログラム |
| US10228351B2 (en) * | 2014-09-24 | 2019-03-12 | Rosemount Inc. | Acoustic detection in process environments |
-
1988
- 1988-12-15 JP JP63315038A patent/JP2889255B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02161393A (ja) | 1990-06-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |