JP2975664B2 - 炉心作業管理システム - Google Patents

炉心作業管理システム

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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、原子力発電所において、炉心関連箇所の定
期検査に好適する炉心作業管理システムに関する。
(従来の技術) 原子力発電所では、毎年定期的に炉心関連箇所の検査
が実施されている。
この定期検査に際しては、炉心関連作業として 燃料の取出、装荷あるいは配置替等の燃料取扱作業 制御棒(以下CRという)の取替または配置替作業 制御棒駆動機構(以下CRDという)の点検作業 局所出力領域検出器(以下LPRMという)等の取替作業 水圧制御ユニット(以下HCUという)の点検作業 燃料検査 等が実施されている。
これらの炉心関連作業は直接または間接的に燃料の取
扱いと関連しており、燃料以外の作業計画がまとまった
時点で、燃料取出し手順、あるいは配置替えの手順を作
成することになる。
(発明が解決しようとする課題) 従来、この燃料取出手順や配置替手順の決定には時間
を要するため、作業途中でこれらの手順に変更が極力生
じないように、また、各作業の管理は人間系によってス
テップごとに安全を確認して行うようにシリーズ作業と
していた。
しかしながら、この炉心関連作業は検定工程を決定す
るクリテイカルパス作業であり、定検工程を短縮し、原
子力発電所の稼働率を向上するという要請からすれば、
改善が望まれる主要な作業の一つであった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、原
子力発電所の定期検査において実施される炉心関連作業
を安全に、かつ可能な限り短い期間で実施できる作業手
順を決定するシステムを提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の炉心作業管理システムは、原子力発電所の定
期検査作業の内、炉心関連作業(燃料取扱い、CR取替
え、CRD点検、HCU点検等の作業)に関し、ある与えられ
た作業計画(点検または取替数量および位置等)に対し
て、各作業を行うにあたって必要となる作業手順、作業
時間および安全ルールと、その作業に必要な設備とその
数量を予め設定しておき、計画、実積、変更のいずれか
を入力すると、使用するプログラムを判断し、計画と入
力すると、ある条件(労働時間、労働者数)指定を基に
炉心の各座標に対する作業項目を探索、整理し、作業用
設備を有効に用い、かつ炉心座標に関し、物理的干渉が
なく、安全ルールに従って最短となる作業の組み合わせ
を判断し、炉心関連作業全体の作業手順および工程を立
案して保管すること、および実際に作業に着手した後
は、実績と入力するとデータ比較し、各作業の進捗情報
から安全ルールに従って作業が実施されていることの判
定と、計画と実績との偏差から作業手順変更の要否を判
断し、計画とのいずれが所定基準以上になると、メッセ
ージプログラムにより警告を発し、実績と計画の差を出
力する、または途中の作業計画変更の要求に応じ変更と
入力すると、変更すべき作業手順および工程を再立案す
ることを特徴とするものである。
(作用) 上述のような構成の本発明のシステムによれば、各機
器に対する作業ごとに作業ブロックを作成し、物理的な
干渉をなくする最小限の作業順序と、使用できる設備お
よび安全ルールから同時作業不可の条件と労働条件から
決まる作業時間帯の条件から、最短となる作業時間を計
画することができる。
また、作業実施中にあっては、計画された手順通りに
作業が進められていることを確認でき、ずれが生じた場
合に警告を発すると共に、計画変更要求に対し、入力さ
れたデータから変更が必要となる部分を判断し、短時間
に変更することができる。
(実施例) 次に、本発明の実施例を計画、実施、計画変更の各段
階に分け、図面を参照して説明する。
第1図は本発明の炉心作業管理システムにおける計画
段階での機能の流れを示したものである。
データ入力1は本発明の炉心作業管理システムにデー
タ入力するインターフエイスを示しており、入力方法は
問わない。
このデータ入力1により入力されるデータの種類は、
例えばCRD、HCUのような対象とする機器の名称、その機
器の点検数量、および特定されるために付けられた機器
番号(炉心の座標との関連ずけを明らかにするため、X
−Yの2次元座標で表現するもので、例えば第2図に示
す。)である。第2図中、1001は格子、1002は燃料、10
03はCR、1004はCRD、1005はLPRMを示す。
第1図において、データ入力1により入力されたデー
タは作業ブロック作成2に導かれ、各機器ごとに作業ブ
ロック作成ルール101によって作業ブロックの作成が行
われる。このルール101は各機器の1個の作業手順とそ
の単位時間をもとに、与えられた点検数量から、各機器
ごとの作業必要時間を示した作業ブロックを作成する。
なお、燃料取出作業ブロックについては、データ入力
1によって作業位置として指定された2次元の座標が決
定されるが、これをもとに燃料取出決定ルール100によ
って炉心配置上の燃料取出配置を決定し、例えば第3図
に基づいて燃料取出しの作業ブロックを作成する。第3
図において、1002Cは取出対象燃料、1003Cは取替対象C
R、1004Cは点検対象CRD、1005Cは取替対象LPRMを示す。
燃料取出決定ルール100は各機器の点検作業に必要な
燃料取出配置、例えば第4図に示すような機器単品に対
するものと、炉心配置全体として許容される配置、例え
ば第5図に示すような配置修正によって決定される。な
お、第4図および第5図中、1002Dは検査対象燃料、100
3DはCR(引抜き状態)、1006はブレードガイドを示す。
第1図において、作業ブロック作成2で作成された作
業ブロックをもとに、最短の作業ブロックシーケンス作
成3により、安全で、かつ最も作業時間が短くなる作業
シーケンスを作成する。この作業シーケンスを決定する
のに、シーケンス作成ルール102を用いる。
シーケンス作成ルール102は、作業ブロックの順序に
関するルール、同時作業禁止に関するルール、および作
業時間に関するルールから構成されている。
作業ブロックの順序に関するルールは、例えば第6図
に示すように、作業の前後関係が物理的な制約によって
決定されるものだけを明かにしておく。
次に、同時作業禁止に関するルールは、例えば第7図
に示すように、作業安全上または物理的に同時作業が可
能かどうかを各作業ブロック間で明かにしておく。
以上の2つのルールのもとに作業ブロックの可能な組
合せを作り、これに作業時間帯に関するルール、例えば
第8図に示すような条件をもとに、作業ブロック組合わ
せのうち最も作業期間として少なくなる組合わせを検索
し、例えば第9図に示すような最短の作業ブロックシー
ケンスを作成する。
上述のようにして作業ブロック間の作業の順番が決ま
ったら、作業ブロック内の作業手順決定4において、詳
細の手順を、作業手順決定ルール103に基づいて決定す
る。
作業手順決定ルール103は、例えば第10図に示すよう
に、炉心を4象限に分割し、燃料取出数の少ない象限順
に番号を付ける方法で作業手順を決定する。
次に、燃料取扱作業手順決定5により、次の運転に必
要な燃料配置に変更するために、燃料取扱手順決定ルー
ル104に基づいて、燃料取扱手順を決定する。
燃料取扱手順決定ルール104は、例えば第11図(A)
に示す燃料の配置状態から第12図(A)に示す新たな燃
料の配置状態に変更するものである。
この場合、各燃料は第11図(B)に拡大して示すよう
に、それぞれ固有の燃料番号F1〜F4…と、指定座標X=
49,51…,Y=50,52…とを有しており、変更前の燃料配置
状態で燃料が取出されている空間1010cに、第12図
(B)に示すように新しい配置状態で指定される燃料f1
〜f4…が、変更前の燃料配置状態でどこにあるか、その
座標X=49,51…,Y=50,52…を探索し、その燃料が移動
可能か否かを第5図に示す燃料の禁止配置に照らして判
断してゆくことによって必ず有限の手順が決定されるア
ルゴリズムを用いている。
再び第1図において、作業ブロックシーケンス作成3
と、作業ブロック内の作業手順決定4と、燃料取扱作業
手順決定5の情報をもとに、全体作業手順決定6によ
り、全ての機器の作業手順が詳細にかつ自動的に作成さ
れ、所定のインターフェイスにより出力される。
以上の手順で計画作成が完了したら、この作業手順を
もとに実作業に着手することになるが、実施段階での進
捗管理や、変更が生じた場合の処置について、第13を参
照して説明する。
第13図において、データ入力11により「計画」、「実
績」、「変更」のいずれかを入力すると、判定12によ
り、使用するプログラムを判断する。
即ち例えば、「計画」と入力すれば、既に説明した計
画作成プログラム13により作業手順を決定し、保管して
おく。
実施段階となったら、判定12で「実績」を入力する
と、実績採取プログラム14が作動し、計画作成プログラ
ム13に保管されているデータと比較し、計画とのずれが
判断基準以上になると、メッセージプログラム16により
警告を発する。このメッセージプログラム16は実績と計
画の差を出力する 変更データ判断プログラム15は、例えばメッセージプ
ログラム16からの情報で変更が必要となった場合、ある
いは何らかの理由で変更が生じた場合、変更点が機器の
点検数量か座標かによって計画作成プログラム13のどの
部分にアクセスが必要かを判断し、計画作成プログラム
13により変更が必要な部分だけ処理を行い、全体として
新しい作業手順を作成する。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明の炉心作業管理システム
によれば、機器の名称、数量、座標を入力すれば、自動
的に最短期間で安全に作業ができる作業手順が作成され
るともに、作業実施段階にあっては、作業手順通りに作
業が進んでいるかどうかの作業管理を自動的に実施で
き、必要が生じた場合には、タイムリーに計画変更を行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における作業計画作成プログラムの実行
フローの実施例を示すフローチャート、第2図は炉心作
業の対象機器の配置状態を例示する説明図、第3図は燃
料取出作業ブロックの作成方法を説明する説明図、第4
図および第5図は燃料取出決定ルールを説明する説明
図、第6図は作業ブロックの順序に関するルールを説明
するフローチャート、第7図は同時作業の禁止に関する
ルールを説明するテーブル、第8図は作業時間帯に関す
るルールを説明するテーブル、第9図は本発明により作
成された作業ブロックシーケンスを例示する説明図、第
10図は燃料取扱作業手順の決定方法を説明する機器配置
状態を例示する説明図、第11図(A)および第12図
(A)はそれぞれ燃料取扱作業の前後の機器配置状態を
示す説明図、第11図(B)および第12図(B)はそれぞ
れ第11図(A)とおよび第12(A)の枠B部分を拡大し
て示す説明図、第13図は本発明における炉心管理システ
ムの実行フロー実施例を示すフローチャートである。 1001……格子 1002……燃料 1003……CR 1004……CRD 1005……LPRM 1006……ブレードガイド F1〜F4……燃料番号 f1〜f4……新しい燃料番号 1010c……空間

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子力発電所の定期検査作業の内、炉心関
    連作業に関し、ある与えられた作業計画に対して、各作
    業を行うにあたって必要となる作業手順、作業時間およ
    び安全ルールと、その作業に必要な設備とその数量を予
    め設定しておき、計画、実積、変更のいずれかを入力す
    ると、使用するプログラムを判断し、計画と入力する
    と、ある条件指定を基に炉心の各座標に対する作業項目
    を探索、整理し、作業用設備を有効に用い、かつ炉心座
    標に関し、物理的干渉がなく、安全ルールに従って最短
    となる作業の組み合わせを判断し、炉心関連作業全体の
    作業手順および工程を立案して保管すること、および実
    際に作業に着手した後は、実績と入力するとデータ比較
    し、各作業の進捗情報から安全ルールに従って作業が実
    施されていることの判定と、計画と実績との偏差から作
    業手順変更の要否を判断し、計画とのいずれが所定基準
    以上になると、メッセージプログラムにより警告を発
    し、実績と計画の差を出力する、または途中の作業計画
    変更の要求に応じ変更と入力すると、変更すべき作業手
    順および工程を再立案することを特徴とする炉心作業管
    理システム。
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