JP3053903B2 - 制御棒引抜き監視装置 - Google Patents

制御棒引抜き監視装置

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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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  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、制御棒引抜き時に異常
を検知して制御棒引抜き阻止信号を出力する制御棒引抜
き監視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、原子炉にロッドブロックモニ
タ(RBM)を設置して、制御棒引抜き時の監視を行っ
ている。RBMとは、原子炉内に配置された複数の局部
出力領域モニタ(LPRM)から送られてくる中性子束
検出信号によって、引抜き選択された制御棒周囲の局部
出力を監視し、異常を検知したときには制御棒引抜き阻
止信号を出力するものである。
【0003】一般の原子炉では、図5(a)に示すよう
に、一つの炉に数百程度のLPRMが設置されていて、
これらを2つの領域1a,1bに分けて、2つのRBM
2a,2bでそれぞれ分割して分担していた。しかし、
原子炉の異常監視には極めて高い信頼性が要求されるた
め、系の2重化がの望まれ、図5(b)に示すシステム
構成が考えられている。図5(b)に示すシステム構成
とすることにより、各RBM2a,2bで、それぞれ炉
全体をカバーすることができ、2重の監視が可能とな
る。
【0004】ところが、RBMシステムでは、安全性の
ために高速応答性も要求されるので、図5(b)に示す
システム構成とすると、図5(a)に示すシステム構成
に比べてデータ量が2倍になり、応答速度が著しく低下
し、システム要求速度に達しなくなる可能性が高い。
【0005】また、従来のRBMは、メンテナンス性の
向上と高信頼性の実現のために、自己診断機能を持たせ
ていた。これは、図6に示すように、診断信号を自ら出
力し、I/Oコントローラ3で受け取って入出力チェッ
クを行うものである。ところが、この様な自己診断機能
では、LPRM等の外部機器4との接続を行うコネクタ
5や、ドライバ/レシーバ6の一部は診断することがで
きない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のR
BMは、応答速度の要求から系を完全に二重化するのが
難しく、かつ自己診断機能では十分な診断を行うことが
できないことから、システムの信頼性を向上させるのが
難しかった。本発明は以上のような実情に鑑みてなされ
たもので、システムの信頼性を向上させることのできる
制御棒引抜き監視装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明に係る制御棒引抜き監視装置を、原子炉
内に複数の局部出力領域モニタを配置し、引抜き制御さ
れる制御棒の周囲に配置されている局部出力領域モニタ
から出力された中性子束検出信号を制御棒引抜き阻止モ
ニタで監視して、異常を検知したときには制御棒引抜き
阻止信号を出力する制御棒引抜き監視装置において、前
記制御棒引抜き阻止モニタに、前記局部出力領域モニタ
を含む外部機器との間のデータ伝送処理を受け持つ演算
部と、前記制御棒引抜き阻止信号の出力判定に関わる信
号処理を受け持つ少なくとも一つの演算部と、前記演算
部間のデータの受け渡しを行うためのNポートRAM
と、前記NポートRAMに書込まれたデータの送り先を
指定するアドレスカウンタとを備えた構成とし、
【0008】また、第2の発明に係る制御棒引抜き監視
装置を、原子炉内に複数の局部出力領域モニタを配置
し、これら局部出力領域モニタから出力される中性子束
検出信号を、複数の制御棒引抜き阻止モニタで監視し
て、異常を検知したときには制御棒引抜き阻止信号を出
力する制御棒引抜き監視装置において、前記外部機器と
の接続を行うために各制御棒引抜き阻止モニタに設けら
れたコネクタ間を接続する伝送路と、前記各制御棒引抜
き阻止モニタに設けられ、診断対象となる制御棒引抜き
阻止モニタに対して診断信号を送出する診断信号発生手
段と、前記各制御棒引抜き阻止モニタに設けられ、前記
診断信号の受信があったならば、当該診断信号の送信元
となる制御棒引抜き阻止モニタに対して応答信号を返信
する返信手段と、前記各制御棒引抜き阻止モニタに設け
られ、前記応答信号の受信があったならば、当該応答信
号から前記診断対象となった制御棒引抜き阻止モニタの
機能を診断する診断手段とを具備した構成とした。
【0009】
【作用】第1の発明によれば、局部出力領域モニタを含
む外部機器との間のデータ伝送処理と、制御棒引抜き阻
止信号の出力判定に関わる信号処理とが、別々の演算部
に分散される。演算部間のデータの受け渡しは、ある演
算部からNポートRAMにデータが書込まれると、送り
先の演算部またはアドレスがアドレスカウンタで指定さ
れて、その指定された演算部またはアドレスへデータが
伝送される。外部機器との間のデータ伝送は、通常10
00ビット以上あるため、このデータ伝送処理に費やさ
れる演算部の負荷は、RBMの応答速度に対して無視で
きない程大きい。少なくともこのデータ伝送処理は分離
されることから、応答速度が向上するものとなる。
【0010】第2の発明によれば、制御棒引抜き阻止モ
ニタのコネクタ間を接続する伝送路を介して、一方の制
御棒引抜き阻止モニタから他方の制御棒引抜き阻止モニ
タへ診断信号が送られ、診断信号を受けた他方の制御棒
引抜き阻止モニタから応答信号が返されて、その応答信
号を診断して他方の制御棒引抜き阻止モニタの機能が診
断される。よって、他方の制御棒引抜き阻止モニタのコ
ネクタ、ドライバ/レシーバまで含めた診断が可能とな
る。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1には、本発明の第1実施例に係るRBMシステムに備
えられるRBMの機能ブロックが示されている。
【0012】このRBM10は、各測定チャネルからの
中性子束検出信号をデータ変換したり外部機器への伝送
データの作成等の伝送処理は伝送処理用演算部11で負
担し、その他の処理、例えばLPRM平均値処理、警報
レベル演算、レベル高判定処理等は、他の演算部12−
1〜12−mで負担するようになっている。各演算部1
1,12−1〜12−mはNポートRAM13に接続さ
れていて、各演算部11,12−1〜12−m間のデー
タの受け渡しはNポートRAM13を介して行われるよ
うになっている。また、各演算部11,12−1〜12
−mは、アドレスカウンタ14にそれぞれ接続され、最
新データが書込まれているNポートRAM13のアドレ
スをこのアドレスカウンタ14で知らせるようになって
いる。
【0013】なお、RBM10はコネクタ15を介して
LPRMや警報出力装置等の外部機器4と接続されてい
る。コネクタ15はドライバ/レシーバ16を介してI
/Oコントローラ17に接続され、外部機器4とのデー
タの入出力タイミングが制御される。
【0014】なお、本実施例では外部機器4との伝送プ
ロトコルは、HDLCモードのシリアル伝送方式を使用
するものとする。この伝送方式は、伝送データが8ビッ
ト流れる度に、入出力処理やI/Oコントローラ17に
何等かの処理を要求する。
【0015】以上のように構成された本実施例では、原
子炉に配置されたLPRMから中性子束検出信号が、R
BM10で受信される。この中性子束検出信号は所定の
タイミングで伝送処理用演算部11へ入力する。伝送処
理用演算部11は、各測定チャネルから入力してくる中
性子束検出信号を、所定のデータに変換してNポートR
AM13の所定アドレスへ書込む。この時、アドレスカ
ウンタ14は、NポートRAM13へのデータ書込み動
作と同期して、そのモニタデータの最新アドレスを他の
演算部12−1〜12−mへ知らせる。他の演算部12
−1〜12−mは、NポートRAM13に対して各々独
立にデータの読み書きを行い、必要なデータはNポート
RAM13を介して他の演算部から受けとって、LPR
M平均値処理、警報レベル演算、レベル高判定処理等を
並列処理していく。なお、演算部12−1〜12−mが
制御棒引抜き阻止信号の出力判定に関する処理を行って
いる間も、伝送処理用演算部11は外部機器4からのデ
ータを受付けると共に外部機器4へ送出するデータの処
理を行っている。
【0016】演算部12−1〜12−mで、制御棒引抜
き阻止信号の出力判定に関する処理を行った結果、外部
機器4へ出力すべきデータが発生した場合には、伝送処
理用演算部11がNポートRAM13からそのデータを
読込んで、所定の伝送データに変換した後に外部機器4
へ伝送する。
【0017】この様に本実施例によれば、RBMシステ
ムでは通常1000ビット以上にもなる伝送データの伝
送処理に関する負荷は伝送処理用演算部11に行わせ
て、LPRMからの中性子束検出信号の処理に関する負
荷は演算部12−1〜12−mに行わせるようにしたの
で、伝送処理と信号処理を分散でき、処理速度を大幅に
高速化することができる。そのために、システム要求時
間内に処理可能なチャネル数が大幅に増大して、従来の
2倍程度のチャネル数まで処理することができ、系を完
全に2重化することができる。従って、本実施例によれ
ば、応答速度を高速化できて完全2重化を実現でき、信
頼性を向上させることができる。次に、本発明の第2実
施例について説明する。
【0018】図2には第2実施例に係るRBMシステム
のRBM部分の構成が示されている。本実施例は、同一
の炉に対して2つのRBM20−A,20−Bが設置さ
れ、外部機器4との伝送はRS485等のバス構成が可
能な伝送規格によって行われる。また、伝送プロトコル
は伝送フレームにアドレスを持っている伝送方式を採用
する。本実施例では、RBM20−AとRBM20−B
との間のデータ伝送を行うために、両コネクタ15間に
伝送路21が設けられている。
【0019】また、各RBM20−A,20−B内は、
図1に示すRBMと同じハードウエア構成となってい
て、特定の演算部12に診断機能が付加されている。こ
の診断機能は、伝送フレームに診断先のアドレスを指定
した診断信号を作成する手段と、診断元のRBMから受
け取った診断信号を確認して伝送フレームに返信先のア
ドレスを指定した応答信号を作成する手段と、診断先の
RBMから返信されてきた応答信号から診断先のRBM
を診断する手段とから構成されている。次に、以上のよ
うに構成された本実施例の動作について図3を参照して
説明する。以下、RAM20−AがRAM20−Bを診
断する場合を例に説明する。
【0020】先ず、RAM20−Aで診断信号を作成
し、伝送フレームのアドレスにRAM20−Bを指定し
て送出する。RAM20−Aから送出された診断信号は
伝送路21を通って診断先のRAM20−Bへ入力す
る。
【0021】診断信号を受信したRAM20−Bでは、
受信した診断信号が、コネクタ15、レシーバ16、I
/Oコントローラ17、伝送処理用演算部を通って診断
機能を備えた演算部に入力される。この演算部では、診
断信号を確認した上で応答信号を作成し、RAM20−
Aを指定して応答信号を返信する。この応答信号は再び
伝送路21を通ってRAM20−Aで受信される。
【0022】RAM20−Aでは、受信した応答信号
と、送信した診断信号とを比較してデータの誤り等の判
定を行い、RAM20−Bの機能を診断する。そして、
その結果を所定の表示部に表示する。
【0023】なお、伝送処理用演算部11では、外部機
器4との伝送処理と診断対象となるRAMとの伝送処理
を、図4に示すタイミングで行うことにより、制御棒引
抜き監視動作と診断動作との干渉を防いでいる。
【0024】この様に本実施例によれば、複数のRBM
20−A,20−Bが設けられている場合に、RBM2
0−A,20−B間を伝送路21で接続し、各RBM2
0−A,20−B内に診断機能を持たせたことにより、
一方のRBMの機能をコネクタ15,ドライバ/レシー
バ16を含めて診断することができ、信頼性の向上を図
ることができる。
【0025】なお、上記第2実施例では、RBMのハー
ドウエア構成を図1に示すものと同じにしたが、本発明
はこの様なものに限定されるものではなく、例えば図6
に示すように、演算部が一つのRBMに適用することも
できる。また、各RBM20−A,20−B毎に、従来
と同様の自己診断機能を持たせることにより、一方のR
BMに故障が発生しても自己診断が可能となり信頼性を
向上できる。
【0026】
【発明の効果】以上詳記したように、第1の本発明によ
れば伝送処理とその他の信号処理とを分散して実行する
ようにしたので、処理速度が向上してシステム要求時間
内で処理可能なチャネル数が増加して完全2重化を実現
できシステムの信頼性を向上させることができる。ま
た、第2の発明によれば、コネクタ、ドライバ/レシー
バまで含めた診断が可能となって装置の信頼性を向上で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るRBMシステムのR
BMの機能ブロック図。
【図2】本発明の第2実施例に係るRBMシステムのR
BMの機能ブロック図。
【図3】第2実施例に係るRBMシステムの動作説明
図。
【図4】第2実施例における外部機器との伝送処理と診
断用の伝送処理との処理タイミングを示す図。
【図5】従来のRBMシステムの概略的な構成図。
【図6】従来より在るRBMの機能ブロック図。
【符号の説明】
10…RBM、11…伝送処理用演算部、12…演算
部、13…NポートRAM、14…アドレスカウンタ、
15…コネクタ、21…伝送路。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原子炉内に複数の局部出力領域モニタを
    配置し、引抜き制御される制御棒の周囲に配置されてい
    る局部出力領域モニタから出力された中性子束検出信号
    を制御棒引抜き阻止モニタで監視して、異常を検知した
    ときには制御棒引抜き阻止信号を出力する制御棒引抜き
    監視装置において、前記制御棒引抜き阻止モニタに、前
    記局部出力領域モニタを含む外部機器との間のデータ伝
    送処理を受け持つ演算部と、前記制御棒引抜き阻止信号
    の出力判定に関わる信号処理を受け持つ少なくとも一つ
    の演算部と、前記演算部間のデータの受け渡しを行うた
    めのNポートRAMと、前記NポートRAMに書込まれ
    たデータの送り先を指定するアドレスカウンタとを備え
    たことを特徴とする制御棒引抜き監視装置。
  2. 【請求項2】 原子炉内に複数の局部出力領域モニタを
    配置し、これら局部出力領域モニタから出力される中性
    子束検出信号を、複数の制御棒引抜き阻止モニタで監視
    して、異常を検知したときには制御棒引抜き阻止信号を
    出力する制御棒引抜き監視装置において、前記外部機器
    との接続のために前記各制御棒引抜き阻止モニタに設け
    られたコネクタ間を接続する伝送路と、前記各制御棒引
    抜き阻止モニタに設けられ、診断対象となる制御棒引抜
    き阻止モニタに対して診断信号を送出する診断信号発生
    手段と、前記各制御棒引抜き阻止モニタに設けられ、前
    記診断信号の受信があったならば、当該診断信号の送信
    元となる制御棒引抜き阻止モニタに対して応答信号を返
    信する返信手段と、前記各制御棒引抜き阻止モニタに設
    けられ、前記応答信号の受信があったならば、当該応答
    信号から前記診断対象となった制御棒引抜き阻止モニタ
    の機能を診断する診断手段と、を具備したことを特徴と
    する制御棒引抜き監視装置。
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