JP4094397B2 - 放射線測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電所等の放射性物質取扱施設で使用され、施設の放射線レベルを監視あるいは管理する放射線測定装置に係り、特に検出装置と現場制御盤間のデータ通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放射線を取扱う施設においては、放射線漏れは人体に及ぼす影響が大きく、このような事態が発生しないように種々の対策が講じられると共に、万が一放射線漏れが発生しても、これを速やかに且つ確実に検出するため、放射線漏れが発生する可能性のある場所の全てに放射線監視装置を設置し、この監視装置により常時放射線漏れを監視するシステムが構築されている。
【０００３】
これらの放射線量を測定する場合、図１６および図１７に示すように、建屋２内に配置された複数個の検出器１１により各場所の放射線（中性子線、Ｘ線，α線、β線、γ線など）量を検知し、そのデータは現場制御盤２０Ｄ内の信号増幅器１２に伝送され増幅される。このように伝送・増幅された信号は、信号伝送器２３で光信号などに変換されて中央制御盤３０に伝送され、中央制御盤３０内の信号処理器３１によって処理され、予め決められた値を超えた場合は警報を発報し、指示値を表示し、記録計３４へ出力される（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
このような検出器１１、現場制御盤２０Ｄ、中央制御盤３０から構成される放射線測定装置１Ｄは、従来は図１６に示すようにすべてハードワイヤで結線されていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２３５７６６号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平６−３２４１５０号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開２００２−１１６２８６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大きい建屋内で、多数の検出装置、複数個の現場制御盤から構成される大規模な放射線測定システムでは、検出装と現場制御盤間のケーブルの本数が多くまた長くなるためケーブルの材料費、配線費用が全体に占める割合が大きくなり、コスト上の負担となっていた。
【０００９】
解決方法の一つとして、信号伝送の無線化が考えられる。しかし、電波、光等による無線送受信の場合、
（１）信号ライン断線などが目に見えないため、信頼性に欠ける、
（２）電波など外来ノイズを受け易く、誤警報などを発報する可能性が高い、
（３）それゆえ施設内で作業する人間に不安感を与える。
等の問題があり、特に高い信頼性が要求される放射線測定装置に関しては未だ採用されるに至っていない。
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、電波、光などの冗長化、多重化された無線通信を採用することにより、データ通信の信頼性を確保しつつ、ケーブル材料費、工事費を削減し、全体のシステムのコストダウンを実現する放射線測定装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放射線測定装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、複数の検出装置と現場制御盤と中央制御盤とから成る放射線測定装置において、前記検出装置は、放射線を測定する検出器と、前記検出器により測定されたデータを蓄積する第１のメモリと、前記検出器により測定されたデータを蓄積する第２のメモリと、前記現場制御盤との間で無線通信によりデータ伝送を行う主系信号送受信器と、前記現場制御盤との間で無線通信によりデータ伝送を行う冗長系信号送受信器とを備え、前記現場制御盤は、前記検出装置の前記主系信号送受信器又は前記冗長系信号送受信器との間で無線通信によりデータ伝送を行う信号送受信器と、前記信号送受信器によりデータ伝送の行われたデータを前記中央制御盤に伝送する信号伝送器とを備え、前記中央制御盤は、前記現場制御盤の前記信号伝送器から伝送されるデータを処理する信号処理器と、前記信号処理器により処理されたデータについて予め決められた値を超えた場合に警報を発報する警報器を備え、前記検出装置は、前記検出器で測定されたデータを前記第１のメモリに蓄積し、前記現場制御盤からデータの要求があったときには、前記第１のメモリに蓄積されたデータを前記現場制御盤の前記信号送受信器に送ると共に前記第１のメモリに蓄積されたデータを前記第２のメモリに記憶させた後、前記第１のメモリのデータの蓄積をクリアして前記第１のメモリへ次のデータの蓄積を開始し、前記主系信号送受信器に支障が生じたときは前記主系信号送受信器を休止すると共に前記冗長系信号送受信器を運用状態にし、この前記主系信号送受信器から前記冗長系信号送受信器への切替えにより生じるデータ欠落を検知した前記現場制御盤から再度データを送るよう要求を受けた場合、前記第２のメモリに記憶されているデータを前記現場制御盤に伝送し、更に、前記第１のメモリ及び前記第２のメモリは前記検出器のデータ収集周期に相当する時間のデータを蓄積可能なメモリ容量を有ことを特徴とするものである。
【００１２】
次に、上述した課題を解決するために、請求項２に係る放射線測定装置の中央制御盤は、前記放射線測定装置の前記複数の検出装置と前記現場制御盤を実際の配置に関連付けてレイアウトし且つ前記複数の検出装置と前記現場制御盤との無線通信ラインを前記複数の検出装置と前記現場制御盤との間を結ぶ線で表示する表示部を備え、前記表示部は、前記無線通信ラインが前記主系信号送受信器で接続されているときと前記冗長系信号送受信器で接続されているときと断線しているときとでそれぞれ異なる表示形態で前記線を表示することを特徴とする請求項１記載の放射線測定装置。前記冗長系の運用系統が主系統から冗長系統に切替えられたことを表示する表示部を備えることを特徴とするものである。
【００１３】
そして、上述した課題を解決するために、請求項３に係る放射線測定装置の中央制御盤は、前記現場制御盤は前記複数の検出装置を備える一定区域内に重複して複数設置され、前記設置された複数の現場制御盤のうち少なくとも１つの現場制御盤は、前記複数の検出装置のうちの所定の検出装置から前記設置された複数の現場制御盤がそれぞれ受信した複数のデータを比較するデータ比較演算部を更に備え、前記中央制御盤は、前記データ比較演算部による比較の結果、継続して複数回データの不一致があるときは前記表示部に異常信号が発生したことを表示すると共にその異常が発生した無線通信ラインを特定して表示することを特徴とするものである。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、請求項４に係る放射線測定装置は、前記中央制御盤は、複数の無線通信ラインに異常が発生すると共に当該異常が発生した複数の無線通信ラインが交差する場合、前記表示部において当該交差ポイントを強調表示することを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る放射線測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る放射線測定装置１の第１の実施形態の全体的な概要を示すものである。この実施形態に示された放射線測定装置１は、大別して、検出装置１０と、現場制御盤２０と中央制御盤３０とを備える。
【００１９】
放射線を取扱う大規模な施設においては、各室等一定の区域毎に現場制御盤２０を設け、一区域には放射線漏れの測定ミスを防ぐため複数の検出装置１０を設置する。これらの検出装置１０で測定されたデータは同一区域内の現場制御盤２０を経由して中央制御盤３０まで送られ、異常が発生した場合の警報の発報やデータの記録等の集中管理が行われる。放射線測定装置１はこの検出装置１０から現場制御盤２０へのデータ送信を無線で行うため、検出装置１０と現場制御盤２０とを結ぶ通信ケーブルがなく、代わって各検出装置１０および現場制御盤２０は夫々通信用アンテナ１９，２４を備える。
【００２０】
図２は、第１の実施形態に示されて放射線測定装置１の検出装置１０、現場制御盤２０および中央制御盤３０のレイアウト構成を示すものである。
【００２１】
検出装置１０は、外部に向けてアンテナ１９を持つ他、検出器１１、信号増幅器１２、主系信号送受信器１６０と冗長系信号送受信器１６１とを備える信号送受信器１６、メモリＥ１３、メモリＦ１４および切替えスイッチ１５からなり、検出装置１０は一基の現場制御盤２０につき必要に応じて複数個設置される。
【００２２】
現場制御盤２０は、アンテナ２４、信号送受信器２１、信号伝送器２３およびタイミングトリガ発生装置２２から構成される。また、中央制御盤３０は、信号処理器３１、表示器３２、警報器３３、記録計３４を備える。
【００２３】
複数の検出装置１０と現場制御盤２０との間のデータは、電波、赤外線などの無線通信により伝送される。この場合、同時受信による混信を防止するため、各検出装置１０からのデータを一定周期毎に取込む方式で行われる。
【００２４】
現場制御盤２０のタイミングトリガ発生装置２２は、時間間隔Ｔ０で周期的にパルス列を発生させ、現場制御盤２０のアンテナ２４から検出装置１０のアンテナ１９へと電波または赤外線が飛ばされ、検出装置１０内の信号送受信器１６にデータ発信を指示する。すなわち、図１に示す検出装置１０１のデータを取込んだ後、時間間隔Ｔ０で検出装置１０２にデータを要求し、さらに時間間隔Ｔ０後には検出装置１０３にデータを要求するという作業を繰返し、この現場制御盤２０にデータを送ることになっている検出装置１０すべてからデータを受取った後は、再度検出装置１０１のデータを取込むというように、一定周期毎に取込まれる。つまり、図３に示すように、各検出器はＴ０×ｎ（この現場制御盤２０に無線接続された検出器の台数）の時間間隔でデータを送出し、現場制御盤２０は各検出装置１０からのデータをＴ０×ｎの時間差をおいて受けることになる。
【００２５】
検出器１１は、測定されたデータをまずメモリＥ１３に順次蓄積させる。現場制御盤２０からデータの要求があったときは、この蓄積されたデータを信号送受信器１６に送ると共に、メモリＦ１４に記憶させ、メモリＥ１３自体は次に受取るデータのためにクリアされ、次のデータの蓄積を開始する。
【００２６】
メモリＦ１４に記憶されたデータも、時間間隔Ｔ０×ｎ後にはクリアされ次のデータを記憶し、そのデータをＴ０×ｎの時間の間保持する。
【００２７】
本実施形態の放射線測定装置１では、図２に示すように信号送受信機１６が主系信号送受信器１６０と１または２以上の冗長系信号送受信器１６１とを有する待機冗長方式で構成される。
【００２８】
この待機冗長方式においては、運用系として作動している主系信号送受信器１６０に何らかの支障が生じたときは、主系信号送受信器１６０を休止させるとともに冗長系信号送受信器１６１を運用状態にする。また冗長系信号送受信器１６１が運用系として動作しているときに支障が生じたときには、逆に冗長系信号送受信器１６１を停止し主系信号送受信器１６０を運用状態にする。
【００２９】
信号の送受信が運用系から待機系に切替るときには一瞬のタイムラグが生じ、いずれかの検出装置１０からのデータに欠落が生じるおそれがある。
【００３０】
このような場合、図４に示すように、現場制御盤２０が先のデータ受領後Ｔ０×ｎの時間経過後に次のデータを受取っていないことを検知し、検出装置１０に再度データを送るよう要求する。そのときのデータは、メモリＥ１３では既にクリアし、メモリＦ１４に転送されている。
【００３１】
この要求を受けた検出装置１０は、これがメモリデータの要求であることを感知し、切替えスイッチ１５をメモリＦ１４側に切替え、メモリＦ１４に記憶されているデータを現場制御盤２０に伝送する。
【００３２】
このように、放射線監視装置１の検出装置１０と現場制御盤２０間を無線通信システムとしても、データ通信が切断されるような場合に待機冗長系統に切り換えることにより送受信を継続させてシステムの信頼性を確保し、欠測データについても各検出器１１のデータ収集周期に相当する時間のデータを保存できるメモリ機能を検出装置１０に持たせることにより、欠測を防止することが可能となる。
【００３３】
特にメモリの容量については、データ収集周期分だけを確保すればよく、大容量のメモリを必要としない。例えば、一基の現場制御盤につき１０台の検出装置１０を有するシステムで、１秒周期で、全検出器１１のデータを収集する場合、各検出装置１０のメモリ容量は、１秒分有れば足りる。
【００３４】
また、ラインの状態を中央制御盤３０の表示部３２に視覚的に表すことにより、管理を容易にするとともに、かかる施設で作業する者に安心感を与えることができる。
【００３５】
例えば、図５（Ａ）に示すような形で、表示画面上に、検出装置１０毎に接続状態を表示する欄を設け、例えば主系信号送受信器１６０で接続されているときは緑色、冗長系信号送受信器１６１で接続されているときは黄色で表示する。また、断線しているときは赤色で表示することも可能である。こうすれば、一目でいずれかの検出装置１０の通信系に異常が発生したことが分かる。
【００３６】
さらに、図５（Ｂ）に示すように、放射線測定装置１を、設置された実際の建屋２内の検出装置１０、現場制御盤２０の配置に関連付けてスケールモデル的にレイアウトし、無線通信ラインを検出装置１０と現場制御盤２０の間を直線的に接続して表示することも可能である。このときも、例えば主系信号送受信器１６０で接続されているときは緑色、冗長系信号送受信器１６１で接続されているときは黄色で表示する。同様に、断線しているときは赤色で表示することも可能である。このように表示すれば、どの検出装置１０の通信系に異常が発生したかが容易に分かる。したがって、通常は図５（Ａ）のような表示にしておき、冗長系に切替った旨が表示されると図５（Ｂ）に切替えて具体的な位置の見当をつけることができる。
【００３７】
このように、各系統の通信ラインを、場所的に把握できるようにしておけば、例えば特定の場所の温度が高い、周辺の２〜３台の検出器で異常がでる等場所的要因による場合などは、原因推定が容易となる。
【００３８】
図６乃至図９は、本発明に係る放射線測定装置の第２の実施形態を示すものである。
【００３９】
本実施形態に示される放射線測定装置１Ａは、図６に示すように、複数の検出装置１０を備える同一区域内に重複して２以上の現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’を設置して、多重化構成とする一方、検出装置１０Ａ側は冗長化構成されておらず、冗長系信号送受信器を持たない無線通信システムである点で、第１の実施形態におけるものと基本的に相違し、他の構成は第１の実施形態と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図７は、第２の実施形態における検出装置１０Ａ、現場制御盤２０Ａ、２０Ａ’および中央制御盤３０の全体的なレイアウト構成を示すものである。
【００４１】
重複して２以上設置された現場制御盤２０Ａ、２０Ａ’のうち１の現場制御盤２０Ａは、アンテナ２４、信号送受信器２１、信号伝送器２３、タイミングトリガ発生装置２２およびデータ比較演算部２５を備える一方、残りの現場制御盤２０Ａ’は、アンテナ２４、信号送受信器２１、信号伝送器２２のみから構成される。タイミングトリガ発生装置２２およびデータ比較演算部２５は、１組の現場制御盤２０Ａ、２０Ａ’中に各１つあればよく、本実施形態のように共に同一の現場制御盤内に設けてもよく、また、別々の現場制御盤内に設けてもよい。
【００４２】
現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’は、通常同一区域内の離れた場所、例えば建屋２内の同一室内の対角位置などに配置され、１台の検出装置１０Ａは、現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’の双方と送受信を行う。１方の現場制御盤２０Ａ付近でノイズが発生してデータが影響を受けても、他方の現場制御盤２０Ａ’が離れたところにあればこのノイズの影響を受け難く、いずれか一方のデータ伝送が確保できるようにするためである。
【００４３】
第２の実施形態中の一つの検出装置１０Ａについてのデータ処理の流れを、図８を参照して説明する。
【００４４】
現場制御盤２０Ａのデータ比較演算部２５では、各現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’が同一検出装置１０Ａから受信した同一ソースのデータの比較を常時行う。これらのデータが一致する場合は、そのデータは正しいデータであると考えられるため、そのまま中央制御盤３０へと送られ、そこで通常の処理が行われる。すなわち、このデータが一定の範囲内の値（その値を超えると人体に影響を及ぼす値）にとどまるものであるときは、放射線漏れの心配はないのでパスされ、一定の範囲内の値を超えるときは、放射線漏れの可能性があり、警報が発せられる。
【００４５】
現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’が受けたデータが継続して複数回相違する場合は、それが一定の範囲内にあるか否かにかかわらず、いずれかの伝送系において支障が生じたものと判断し、中央制御盤３０の表示画面に、異常信号が発生したことを表示させ、また、その異常が発生した伝送系統を特定して表示させる。継続して複数回相違した場合に限るのは、突発的な外来ノイズなどの影響を受けた場合にまで異常発生表示させることを防止するためである。すなわち、無線通信中に拾うおそれのある通常のノイズは、極めて短時間で終了するため、次のデータを伝送するときまで持続していない可能性が高く、また逆に、継続して複数回データが相違する場合は、いずれかの伝送系に異常が生じたものとの推定が働く。
【００４６】
このようにデータが不一致である場合、すなわち異常を検知した場合であって、いずれか一のデータが、一定の範囲内の値を超えたとき、他の値を正規データとして中央制御盤３０に伝送し、放射線漏れはなかったものとして処理される。放射線漏れがあったのであればすべてのデータが一定の範囲を超えた値を示すはずだからである。
【００４７】
不一致ではあるけれども、すべてのデータが一定の範囲を超えた場合、現場制御盤２０は確認のためデータの再送信を検出装置１０Ａに要求する。データを補完することにより、欠測の無い測定が可能となり、データ伝送の信頼性が向上する。
【００４８】
また、データに相違がある場合は、それが一定の範囲内にあるか否かにかかわらず、データの再送信を検出装置１０Ａに要求し、データを補完し、欠測の無い測定を可能とするシステムとすることもできる。
【００４９】
また本実施形態においても、ラインの状態を中央制御盤３０の表示部３２に視覚的に表すことにより、管理を容易にするとともに、かかる施設で作業する者に安心感を与えることができる。
【００５０】
図９（Ａ）は、中央制御盤３０の表示部で表示される画面の一例である。ここでは一つの区域内の二つの現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’を１Ｊ、１Ｋ等として表示する。継続して複数回データに不一致がない場合は例えば緑色、継続して複数回データに不一致がある場合は黄色、断線しているときは赤色等で表示することが可能である。
【００５１】
また、図９（Ｂ）に示すように、放射線測定装置１Ａを実際の配置に関連付けてスケールモデル的にレイアウトし、無線通信ラインを検出装置１０Ａと現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’の間を直線的に接続して表示することができる。
【００５２】
図１０乃至図１２は、本発明に係る放射線測定装置の第３の実施形態を示すものである。
【００５３】
本実施形態に示された放射線測定装置１Ｂは、複数の検出装置１０Ｂを備える一定区域内に重複して２以上の現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’を設置する点は第２の実施形態におけるものと同じであるが、さらに検出装置１０Ｂの信号送受信器１６ａ、１６ａ’も多重化構成とした無線通信システムである点で、第２の実施形態におけるものと基本的に相違し、他の構成は第２の実施形態と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５４】
図１２は、第３の実施形態における検出装置１０Ｂ、現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’および中央制御盤３０の全体的なレイアウト構成を示すものである。
【００５５】
検出装置１０Ｂは、外部に向けて二つのアンテナ１９，１９を持つ他、検出器１１、信号増幅器１２、信号送受信器１６ａ，１６ａ’、メモリＥ１３、メモリＦ１４および切替えスイッチ１５からなり、検出装置１０Ｂは必要に応じて複数個設置される。
【００５６】
検出装置１０Ｂで測定されたデータは、信号増幅器１２、メモリＥ１３を経由して二つの信号送受信器１６ａ，１６ａ’へと送られる。この信号送受信器１６ａ，１６ａ’は夫々アンテナ１９を持ち、夫々がデータを発信する。同一データが同時に別ルートで発信される点で第１の実施形態における冗長化構成されたものと異なる。
【００５７】
第３の実施形態中の一つの検出装置１０Ｂについてのデータ処理の流れを、図１１を参照して説明する。
【００５８】
検出装置１０Ｂ側の信号送受信器１６ａから発信されたデータＧは、現場制御盤２０Ａで受信されたデータＧ−Ｊと現場制御盤２０Ａ’で受信されたデータＧ−Ｋとの二つのデータとして伝送される。同様に、信号送受信器１６ａ’から発信されたデータＨは、現場制御盤２０Ｂで受信されたデータＨ−Ｊと現場制御盤２０Ｂ’で受信されたデータＨ−Ｋとの二つのデータとして伝送される。すなわち、元々は一つのデータが四つのデータとして多重化されて送信される。現場制御盤２０Ａのデータ比較演算部２５ではこれら多重化されたデータの比較を行い、無線通信区間内のデータ伝送の異常の有無をチェックする。
【００５９】
これらのデータが一致する場合は、そのデータは正しいデータであると考えられるので、そのまま中央制御盤３０へと送られ、そこで通常の処理が行われる。
【００６０】
継続して複数回データに相違がある場合であっても、２以上のデータが一致するときは、それが一定の範囲内にあるか否かにかかわらずその値を正しいデータとして以降の処理を継続するとともに、中央制御盤３０の表示画面に異常信号が発生したことを表示する。ここで、継続して複数回相違した場合に限るのは、第２の実施形態の場合と同様に、突発的な外来ノイズなどの影響を受けた場合を除外するためである。
【００６１】
すべてのデータが不一致である場合、それが一定の範囲内にあるか否かにかかわらず、現場制御盤２０Ａは確認のためデータの再送信を検出装置１０Ｂに要求する。データを補完することにより、欠測の無い測定が可能となり、データ伝送の信頼性が向上する。
【００６２】
この放射線測定装置１Ｂにおいても、本実施形態においても、ラインの状態を中央制御盤３０の表示部３２に視覚的に表すことができる。
【００６３】
図１２（Ａ）は、中央制御盤３０の表示部で表示される画面の一例である。ここでは一つの検出装置１０Ｂで検出した一つのデータが現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’で受信されて、Ｇ−Ｊ，Ｇ−Ｋ，Ｈ−Ｊ，Ｈ−Ｋとして表示される。例えば継続して複数回データに不一致がない場合は緑色、継続して複数回データに不一致がある場合は黄色、断線しているときは赤色で表示する等が可能である。
【００６４】
また、図１２（Ｂ）に示すように、放射線測定装置１Ｂを実際の配置に関連付けてスケールモデル的にレイアウトし、無線通信ラインを検出装置１０Ｂと現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’の間を直線的に接続して表示することもできる。
【００６５】
また、異なる系統のデータの各々に異常が表示された場合、すなわち、異なる検出装置１０Ｂから発信されたデータのいずれかに異常が発生することが同時に複数生じた場合において、図１２（Ｂ）に示す表示画面において、異常発生を示すラインが交差するものであるときは、この交差ポイントを円形または楕円の淡い色で点滅させる等何らかの形で強調表示し、その付近に持続的なノイズ源が存在する可能性があることを表示させることも可能である。
【００６６】
図１３乃至図１５は、本発明に係る放射線測定装置の第４の実施形態について示すものである。
【００６７】
本実施形態に示された放射線測定装置１Ｃは、検出装置１０Ｃの送受信部を多重化構成とし、かつ複数の検出装置１０Ｃを備える同一区域内に重複して２以上の現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’を設置する点は第３の実施形態におけるものと同じであるが、さらに検出装置１０Ｃ内に検出器１１で検出されるデータと同等のデータ内容を有する模擬データを発生・送信する手段を有する点で、第３の実施形態におけるものと基本的に相違し、他の構成は第３の実施形態と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６８】
図１３は、放射線測定装置１Ｃにおける検出装置１０Ｃおよび現場制御盤２０Ａ、２０Ａ’および中央制御盤」３０の全体的なレイアウト構成を示すものである。
【００６９】
検出装置１０Ｃは、外部に向けて二つのアンテナ１９，１９を持つ他、検出器１１、信号増幅器１２、二つの信号送受信器１６ａ，１６ａ’、メモリＥ、メモリＦおよび切替えスイッチ１５を有する点で本発明に係る第３の実施形態における検出装置１０Ｂと同じであるが、本検出装置１０Ｃでは、さらに模擬データ格納手段１７を備え、この模擬データ格納手段１７は、切替えスイッチ１８を介して信号送受信器１６ａ，１６ａ’に接続される。検出装置１０Ｃは必要に応じて複数個設置される。
【００７０】
この模擬データの作動について図１４に示す制御フローを参照して説明する。
【００７１】
現場制御盤２０Ｃのタイミングトリガ発生装置２２は、時間間隔Ｔ０×ｎで周期的に検出装置１０Ｃに対し実測データを送出するよう要求すると共に、これとは時間差をおいて模擬データの送出を要求する。
【００７２】
実測データの送出を要求された検出装置１０Ｃは、第１の実施形態で説明した要領でこのデータを伝送する。模擬データの送出を要求されたときは、切替えスイッチ１８を模擬データ格納部１７側に切替えて、ここに記憶されたデータを伝送する。この模擬データは、異常が発生する前の定常的な実測データと同等なデータ内容を固定値として持たせたものである。
【００７３】
このようにして現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’に送付されたデータの値が、予め定められた模擬データの値と一致する場合は、この伝送経路に異常がないものとして、この模擬データに引続いて送付される実測データは正常なデータとして取扱われる。
【００７４】
一方、現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’に送付されたデータの値が、予め定められた模擬データの値と一致しない場合は、この伝送経路に異常が発生したと考えられるため、この模擬データに引続いて送付される実測データは正常なデータではないものとして取扱われる。
【００７５】
この放射線測定装置１Ｃにおいても、ラインの状態を中央制御盤３０の表示部３２に視覚的に表すことができる。
【００７６】
図１５（Ａ）は、中央制御盤３０の表示部で表示される画面の一例を示すものである。模擬データであっても、表示形態は第３の実施形態で示した実測データと同様に表示することが可能である。
【００７７】
例えば現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’で得られた値が予め定められた模擬データの値と一致する場合は緑色、予め定められた模擬データの値と一致しない場合は黄色、また、断線しているときは赤色で表示することも可能である。
【００７８】
検出装置１０Ｃの二つの信号送受信器１６ａ（Ｇ），１６ａ’（Ｈ）および現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’の信号送受信器２１（Ｊ），２１（Ｋ）の故障状況と、検出装置１０Ｃから現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’へ送信される四つの模擬データＧ−Ｊ、Ｇ−Ｋ、Ｈ−Ｊ、Ｈ−Ｋの正誤の関係を表１に示す。機器が正常に作動している場合は△、機器に故障がある場合は▲、伝送されたデータが予め定められた模擬データの値を示す場合は○、異なった値を示す場合は×で表す。
【００７９】
【表１】
【００８０】
この表１は、いずれか一つの機器に故障があるときに生じる伝送データの異常パターンはすべて異なることを示している。これは逆に、伝送データのうち二つに異常がある場合には、そのパターンから故障した機器を一意的に特定することができることを意味する。これはいずれか二つの機器に故障があるときにも概ね当てはまる。
【００８１】
これを中央制御盤３０内の信号処理器３１に認識させておけば、例えば図１５（Ａ）に示すように、伝送経路Ｈ−ＪとＨ−Ｋとで模擬データに異常が発生した場合に、それを表示するだけでなく、信号送受信器１６ａ（Ｈ）に故障が生じていることを表示色の変更や点滅により表示させることができる。
【００８２】
また、図１５（Ｂ）に示すように、放射線測定装置１Ｃを実際の配置に関連付けてスケールモデル的にレイアウトし、無線通信ラインを検出装置１０Ｃと現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’の間を直線的に接続して表示することができる。このときも、現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’で得られた値が予め定められた模擬データの値と一致する場合は緑色、予め定められた模擬データの値と一致しない場合は黄色というように表示することができる。
【００８３】
図１５（Ｂ）に示す表示画面においても、伝送経路Ｈ−ＪとＨ−Ｋとで模擬データに異常が発生した場合に、それを表示するだけでなく、検出装置１０Ｃの信号送受信器１６ａ（Ｈ）に故障が生じていることを表示色の変更や点滅により表示させることができる。
【００８４】
以上の結果、２重化した系統のどの系統が故障しているかを特定でき、正常な伝送系統のデータを使用することにより正しいデータの伝送が可能となり、合わせて、正常な伝送ライン、故障伝送ラインが特定でき、システムの信頼性が向上する。
【００８５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る放射線測定装置においては、電波、光などの冗長化、多重化された無線通信を採用することにより、データ通信の信頼性を確保しつつ、ケーブル材料費、工事費を削減し、全体のシステムのコストダウンを実現する放射線測定装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射線測定装置の第１の実施形態の概要を示す図。
【図２】図１に示された放射線測定装置の検出装置、現場制御盤および中央制御盤の構成を示す図。
【図３】図１に示された放射線測定装置における一つの検出装置の制御フロー図。
【図４】図１に示された放射線測定装置における一つの検出器の冗長系切替え時の制御フロー図。
【図５】（Ａ）は図１に示された放射線測定装置における一つの検出装置の信号送受信器を冗長系に切替えた時の表示部の表示画面を示す図、（Ｂ）はこれを放射線測定装置を実際の配置に関連付けて表示した画面を示す図。
【図６】本発明に係る放射線測定装置の第２の実施形態の概要を示す図。
【図７】図６に示された放射線測定装置の検出装置、現場制御盤および中央制御盤の構成を示す図。
【図８】図６に示された放射線測定装置における一つの検出装置についてのデータ処理フロー図。
【図９】（Ａ）は図６に示された放射線測定装置における一つの検出装置が異常を示した時の表示部の表示画面を示す図、（Ｂ）はこれを放射線測定装置を実際の配置に関連付けて表示した画面を示す図。
【図１０】本発明に係る放射線測定装置の第３の実施形態を示す構成図。
【図１１】図１０に示された放射線測定装置における一つの検出装置についてのデータ処理フロー図。
【図１２】（Ａ）は図１０に示された放射線測定装置における一つの検出装置が異常を示した時の表示部の表示画面を示す図、（Ｂ）はこれを放射線測定装置を実際の配置に関連付けて表示した画面を示す図。
【図１３】本発明に係る放射線測定装置の第４の実施形態を示す構成図。
【図１４】図１３に示された放射線測定装置における一つの検出装置の制御フロー図。
【図１５】（Ａ）は図１３に示された放射線測定装置における一つの検出装置が異常を示した時の表示部の表示画面を示す図、（Ｂ）はこれを放射線測定装置を実際の配置に関連付けて表示した画面を示す図。
【図１６】従来の放射線測定装置の構成を示す図。
【図１７】従来の放射線測定装置の検出器、現場制御盤および中央制御盤の構成を示す図。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 放射線測定装置
２ 建屋
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 検出装置
１１ 検出器
１２ 信号増幅器
１３ メモリＥ
１４ メモリＦ
１５ 切替えスイッチ
１６，１６ａ，１６ａ’ 信号送受信器
１６０ 主系信号送受信器
１６１ 冗長系信号送受信器
１７ 模擬データ格納手段
１８ 切替えスイッチ
１９ アンテナ
２０，２０Ａ，２０Ａ’，２０Ｄ 現場制御盤
２１ 信号送受信器
２２ タイミングトリガ発生装置
２３ 信号伝送器
２４ アンテナ
２５ データ比較演算部
３０ 中央制御盤
３１ 信号処理器
３２ 表示器
３３ 警報器
３４ 記録計
【発明の属する技術分野】
本発明は、原子力発電所等の放射性物質取扱施設で使用され、施設の放射線レベルを監視あるいは管理する放射線測定装置に係り、特に検出装置と現場制御盤間のデータ通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放射線を取扱う施設においては、放射線漏れは人体に及ぼす影響が大きく、このような事態が発生しないように種々の対策が講じられると共に、万が一放射線漏れが発生しても、これを速やかに且つ確実に検出するため、放射線漏れが発生する可能性のある場所の全てに放射線監視装置を設置し、この監視装置により常時放射線漏れを監視するシステムが構築されている。
【０００３】
これらの放射線量を測定する場合、図１６および図１７に示すように、建屋２内に配置された複数個の検出器１１により各場所の放射線（中性子線、Ｘ線，α線、β線、γ線など）量を検知し、そのデータは現場制御盤２０Ｄ内の信号増幅器１２に伝送され増幅される。このように伝送・増幅された信号は、信号伝送器２３で光信号などに変換されて中央制御盤３０に伝送され、中央制御盤３０内の信号処理器３１によって処理され、予め決められた値を超えた場合は警報を発報し、指示値を表示し、記録計３４へ出力される（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
このような検出器１１、現場制御盤２０Ｄ、中央制御盤３０から構成される放射線測定装置１Ｄは、従来は図１６に示すようにすべてハードワイヤで結線されていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−２３５７６６号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平６−３２４１５０号公報
【０００７】
【特許文献３】
特開２００２−１１６２８６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、大きい建屋内で、多数の検出装置、複数個の現場制御盤から構成される大規模な放射線測定システムでは、検出装と現場制御盤間のケーブルの本数が多くまた長くなるためケーブルの材料費、配線費用が全体に占める割合が大きくなり、コスト上の負担となっていた。
【０００９】
解決方法の一つとして、信号伝送の無線化が考えられる。しかし、電波、光等による無線送受信の場合、
（１）信号ライン断線などが目に見えないため、信頼性に欠ける、
（２）電波など外来ノイズを受け易く、誤警報などを発報する可能性が高い、
（３）それゆえ施設内で作業する人間に不安感を与える。
等の問題があり、特に高い信頼性が要求される放射線測定装置に関しては未だ採用されるに至っていない。
【００１０】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、電波、光などの冗長化、多重化された無線通信を採用することにより、データ通信の信頼性を確保しつつ、ケーブル材料費、工事費を削減し、全体のシステムのコストダウンを実現する放射線測定装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放射線測定装置は、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、複数の検出装置と現場制御盤と中央制御盤とから成る放射線測定装置において、前記検出装置は、放射線を測定する検出器と、前記検出器により測定されたデータを蓄積する第１のメモリと、前記検出器により測定されたデータを蓄積する第２のメモリと、前記現場制御盤との間で無線通信によりデータ伝送を行う主系信号送受信器と、前記現場制御盤との間で無線通信によりデータ伝送を行う冗長系信号送受信器とを備え、前記現場制御盤は、前記検出装置の前記主系信号送受信器又は前記冗長系信号送受信器との間で無線通信によりデータ伝送を行う信号送受信器と、前記信号送受信器によりデータ伝送の行われたデータを前記中央制御盤に伝送する信号伝送器とを備え、前記中央制御盤は、前記現場制御盤の前記信号伝送器から伝送されるデータを処理する信号処理器と、前記信号処理器により処理されたデータについて予め決められた値を超えた場合に警報を発報する警報器を備え、前記検出装置は、前記検出器で測定されたデータを前記第１のメモリに蓄積し、前記現場制御盤からデータの要求があったときには、前記第１のメモリに蓄積されたデータを前記現場制御盤の前記信号送受信器に送ると共に前記第１のメモリに蓄積されたデータを前記第２のメモリに記憶させた後、前記第１のメモリのデータの蓄積をクリアして前記第１のメモリへ次のデータの蓄積を開始し、前記主系信号送受信器に支障が生じたときは前記主系信号送受信器を休止すると共に前記冗長系信号送受信器を運用状態にし、この前記主系信号送受信器から前記冗長系信号送受信器への切替えにより生じるデータ欠落を検知した前記現場制御盤から再度データを送るよう要求を受けた場合、前記第２のメモリに記憶されているデータを前記現場制御盤に伝送し、更に、前記第１のメモリ及び前記第２のメモリは前記検出器のデータ収集周期に相当する時間のデータを蓄積可能なメモリ容量を有ことを特徴とするものである。
【００１２】
次に、上述した課題を解決するために、請求項２に係る放射線測定装置の中央制御盤は、前記放射線測定装置の前記複数の検出装置と前記現場制御盤を実際の配置に関連付けてレイアウトし且つ前記複数の検出装置と前記現場制御盤との無線通信ラインを前記複数の検出装置と前記現場制御盤との間を結ぶ線で表示する表示部を備え、前記表示部は、前記無線通信ラインが前記主系信号送受信器で接続されているときと前記冗長系信号送受信器で接続されているときと断線しているときとでそれぞれ異なる表示形態で前記線を表示することを特徴とする請求項１記載の放射線測定装置。前記冗長系の運用系統が主系統から冗長系統に切替えられたことを表示する表示部を備えることを特徴とするものである。
【００１３】
そして、上述した課題を解決するために、請求項３に係る放射線測定装置の中央制御盤は、前記現場制御盤は前記複数の検出装置を備える一定区域内に重複して複数設置され、前記設置された複数の現場制御盤のうち少なくとも１つの現場制御盤は、前記複数の検出装置のうちの所定の検出装置から前記設置された複数の現場制御盤がそれぞれ受信した複数のデータを比較するデータ比較演算部を更に備え、前記中央制御盤は、前記データ比較演算部による比較の結果、継続して複数回データの不一致があるときは前記表示部に異常信号が発生したことを表示すると共にその異常が発生した無線通信ラインを特定して表示することを特徴とするものである。
【００１４】
また、上述した課題を解決するために、請求項４に係る放射線測定装置は、前記中央制御盤は、複数の無線通信ラインに異常が発生すると共に当該異常が発生した複数の無線通信ラインが交差する場合、前記表示部において当該交差ポイントを強調表示することを特徴とするものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る放射線測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明に係る放射線測定装置１の第１の実施形態の全体的な概要を示すものである。この実施形態に示された放射線測定装置１は、大別して、検出装置１０と、現場制御盤２０と中央制御盤３０とを備える。
【００１９】
放射線を取扱う大規模な施設においては、各室等一定の区域毎に現場制御盤２０を設け、一区域には放射線漏れの測定ミスを防ぐため複数の検出装置１０を設置する。これらの検出装置１０で測定されたデータは同一区域内の現場制御盤２０を経由して中央制御盤３０まで送られ、異常が発生した場合の警報の発報やデータの記録等の集中管理が行われる。放射線測定装置１はこの検出装置１０から現場制御盤２０へのデータ送信を無線で行うため、検出装置１０と現場制御盤２０とを結ぶ通信ケーブルがなく、代わって各検出装置１０および現場制御盤２０は夫々通信用アンテナ１９，２４を備える。
【００２０】
図２は、第１の実施形態に示されて放射線測定装置１の検出装置１０、現場制御盤２０および中央制御盤３０のレイアウト構成を示すものである。
【００２１】
検出装置１０は、外部に向けてアンテナ１９を持つ他、検出器１１、信号増幅器１２、主系信号送受信器１６０と冗長系信号送受信器１６１とを備える信号送受信器１６、メモリＥ１３、メモリＦ１４および切替えスイッチ１５からなり、検出装置１０は一基の現場制御盤２０につき必要に応じて複数個設置される。
【００２２】
現場制御盤２０は、アンテナ２４、信号送受信器２１、信号伝送器２３およびタイミングトリガ発生装置２２から構成される。また、中央制御盤３０は、信号処理器３１、表示器３２、警報器３３、記録計３４を備える。
【００２３】
複数の検出装置１０と現場制御盤２０との間のデータは、電波、赤外線などの無線通信により伝送される。この場合、同時受信による混信を防止するため、各検出装置１０からのデータを一定周期毎に取込む方式で行われる。
【００２４】
現場制御盤２０のタイミングトリガ発生装置２２は、時間間隔Ｔ０で周期的にパルス列を発生させ、現場制御盤２０のアンテナ２４から検出装置１０のアンテナ１９へと電波または赤外線が飛ばされ、検出装置１０内の信号送受信器１６にデータ発信を指示する。すなわち、図１に示す検出装置１０１のデータを取込んだ後、時間間隔Ｔ０で検出装置１０２にデータを要求し、さらに時間間隔Ｔ０後には検出装置１０３にデータを要求するという作業を繰返し、この現場制御盤２０にデータを送ることになっている検出装置１０すべてからデータを受取った後は、再度検出装置１０１のデータを取込むというように、一定周期毎に取込まれる。つまり、図３に示すように、各検出器はＴ０×ｎ（この現場制御盤２０に無線接続された検出器の台数）の時間間隔でデータを送出し、現場制御盤２０は各検出装置１０からのデータをＴ０×ｎの時間差をおいて受けることになる。
【００２５】
検出器１１は、測定されたデータをまずメモリＥ１３に順次蓄積させる。現場制御盤２０からデータの要求があったときは、この蓄積されたデータを信号送受信器１６に送ると共に、メモリＦ１４に記憶させ、メモリＥ１３自体は次に受取るデータのためにクリアされ、次のデータの蓄積を開始する。
【００２６】
メモリＦ１４に記憶されたデータも、時間間隔Ｔ０×ｎ後にはクリアされ次のデータを記憶し、そのデータをＴ０×ｎの時間の間保持する。
【００２７】
本実施形態の放射線測定装置１では、図２に示すように信号送受信機１６が主系信号送受信器１６０と１または２以上の冗長系信号送受信器１６１とを有する待機冗長方式で構成される。
【００２８】
この待機冗長方式においては、運用系として作動している主系信号送受信器１６０に何らかの支障が生じたときは、主系信号送受信器１６０を休止させるとともに冗長系信号送受信器１６１を運用状態にする。また冗長系信号送受信器１６１が運用系として動作しているときに支障が生じたときには、逆に冗長系信号送受信器１６１を停止し主系信号送受信器１６０を運用状態にする。
【００２９】
信号の送受信が運用系から待機系に切替るときには一瞬のタイムラグが生じ、いずれかの検出装置１０からのデータに欠落が生じるおそれがある。
【００３０】
このような場合、図４に示すように、現場制御盤２０が先のデータ受領後Ｔ０×ｎの時間経過後に次のデータを受取っていないことを検知し、検出装置１０に再度データを送るよう要求する。そのときのデータは、メモリＥ１３では既にクリアし、メモリＦ１４に転送されている。
【００３１】
この要求を受けた検出装置１０は、これがメモリデータの要求であることを感知し、切替えスイッチ１５をメモリＦ１４側に切替え、メモリＦ１４に記憶されているデータを現場制御盤２０に伝送する。
【００３２】
このように、放射線監視装置１の検出装置１０と現場制御盤２０間を無線通信システムとしても、データ通信が切断されるような場合に待機冗長系統に切り換えることにより送受信を継続させてシステムの信頼性を確保し、欠測データについても各検出器１１のデータ収集周期に相当する時間のデータを保存できるメモリ機能を検出装置１０に持たせることにより、欠測を防止することが可能となる。
【００３３】
特にメモリの容量については、データ収集周期分だけを確保すればよく、大容量のメモリを必要としない。例えば、一基の現場制御盤につき１０台の検出装置１０を有するシステムで、１秒周期で、全検出器１１のデータを収集する場合、各検出装置１０のメモリ容量は、１秒分有れば足りる。
【００３４】
また、ラインの状態を中央制御盤３０の表示部３２に視覚的に表すことにより、管理を容易にするとともに、かかる施設で作業する者に安心感を与えることができる。
【００３５】
例えば、図５（Ａ）に示すような形で、表示画面上に、検出装置１０毎に接続状態を表示する欄を設け、例えば主系信号送受信器１６０で接続されているときは緑色、冗長系信号送受信器１６１で接続されているときは黄色で表示する。また、断線しているときは赤色で表示することも可能である。こうすれば、一目でいずれかの検出装置１０の通信系に異常が発生したことが分かる。
【００３６】
さらに、図５（Ｂ）に示すように、放射線測定装置１を、設置された実際の建屋２内の検出装置１０、現場制御盤２０の配置に関連付けてスケールモデル的にレイアウトし、無線通信ラインを検出装置１０と現場制御盤２０の間を直線的に接続して表示することも可能である。このときも、例えば主系信号送受信器１６０で接続されているときは緑色、冗長系信号送受信器１６１で接続されているときは黄色で表示する。同様に、断線しているときは赤色で表示することも可能である。このように表示すれば、どの検出装置１０の通信系に異常が発生したかが容易に分かる。したがって、通常は図５（Ａ）のような表示にしておき、冗長系に切替った旨が表示されると図５（Ｂ）に切替えて具体的な位置の見当をつけることができる。
【００３７】
このように、各系統の通信ラインを、場所的に把握できるようにしておけば、例えば特定の場所の温度が高い、周辺の２〜３台の検出器で異常がでる等場所的要因による場合などは、原因推定が容易となる。
【００３８】
図６乃至図９は、本発明に係る放射線測定装置の第２の実施形態を示すものである。
【００３９】
本実施形態に示される放射線測定装置１Ａは、図６に示すように、複数の検出装置１０を備える同一区域内に重複して２以上の現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’を設置して、多重化構成とする一方、検出装置１０Ａ側は冗長化構成されておらず、冗長系信号送受信器を持たない無線通信システムである点で、第１の実施形態におけるものと基本的に相違し、他の構成は第１の実施形態と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００４０】
図７は、第２の実施形態における検出装置１０Ａ、現場制御盤２０Ａ、２０Ａ’および中央制御盤３０の全体的なレイアウト構成を示すものである。
【００４１】
重複して２以上設置された現場制御盤２０Ａ、２０Ａ’のうち１の現場制御盤２０Ａは、アンテナ２４、信号送受信器２１、信号伝送器２３、タイミングトリガ発生装置２２およびデータ比較演算部２５を備える一方、残りの現場制御盤２０Ａ’は、アンテナ２４、信号送受信器２１、信号伝送器２２のみから構成される。タイミングトリガ発生装置２２およびデータ比較演算部２５は、１組の現場制御盤２０Ａ、２０Ａ’中に各１つあればよく、本実施形態のように共に同一の現場制御盤内に設けてもよく、また、別々の現場制御盤内に設けてもよい。
【００４２】
現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’は、通常同一区域内の離れた場所、例えば建屋２内の同一室内の対角位置などに配置され、１台の検出装置１０Ａは、現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’の双方と送受信を行う。１方の現場制御盤２０Ａ付近でノイズが発生してデータが影響を受けても、他方の現場制御盤２０Ａ’が離れたところにあればこのノイズの影響を受け難く、いずれか一方のデータ伝送が確保できるようにするためである。
【００４３】
第２の実施形態中の一つの検出装置１０Ａについてのデータ処理の流れを、図８を参照して説明する。
【００４４】
現場制御盤２０Ａのデータ比較演算部２５では、各現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’が同一検出装置１０Ａから受信した同一ソースのデータの比較を常時行う。これらのデータが一致する場合は、そのデータは正しいデータであると考えられるため、そのまま中央制御盤３０へと送られ、そこで通常の処理が行われる。すなわち、このデータが一定の範囲内の値（その値を超えると人体に影響を及ぼす値）にとどまるものであるときは、放射線漏れの心配はないのでパスされ、一定の範囲内の値を超えるときは、放射線漏れの可能性があり、警報が発せられる。
【００４５】
現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’が受けたデータが継続して複数回相違する場合は、それが一定の範囲内にあるか否かにかかわらず、いずれかの伝送系において支障が生じたものと判断し、中央制御盤３０の表示画面に、異常信号が発生したことを表示させ、また、その異常が発生した伝送系統を特定して表示させる。継続して複数回相違した場合に限るのは、突発的な外来ノイズなどの影響を受けた場合にまで異常発生表示させることを防止するためである。すなわち、無線通信中に拾うおそれのある通常のノイズは、極めて短時間で終了するため、次のデータを伝送するときまで持続していない可能性が高く、また逆に、継続して複数回データが相違する場合は、いずれかの伝送系に異常が生じたものとの推定が働く。
【００４６】
このようにデータが不一致である場合、すなわち異常を検知した場合であって、いずれか一のデータが、一定の範囲内の値を超えたとき、他の値を正規データとして中央制御盤３０に伝送し、放射線漏れはなかったものとして処理される。放射線漏れがあったのであればすべてのデータが一定の範囲を超えた値を示すはずだからである。
【００４７】
不一致ではあるけれども、すべてのデータが一定の範囲を超えた場合、現場制御盤２０は確認のためデータの再送信を検出装置１０Ａに要求する。データを補完することにより、欠測の無い測定が可能となり、データ伝送の信頼性が向上する。
【００４８】
また、データに相違がある場合は、それが一定の範囲内にあるか否かにかかわらず、データの再送信を検出装置１０Ａに要求し、データを補完し、欠測の無い測定を可能とするシステムとすることもできる。
【００４９】
また本実施形態においても、ラインの状態を中央制御盤３０の表示部３２に視覚的に表すことにより、管理を容易にするとともに、かかる施設で作業する者に安心感を与えることができる。
【００５０】
図９（Ａ）は、中央制御盤３０の表示部で表示される画面の一例である。ここでは一つの区域内の二つの現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’を１Ｊ、１Ｋ等として表示する。継続して複数回データに不一致がない場合は例えば緑色、継続して複数回データに不一致がある場合は黄色、断線しているときは赤色等で表示することが可能である。
【００５１】
また、図９（Ｂ）に示すように、放射線測定装置１Ａを実際の配置に関連付けてスケールモデル的にレイアウトし、無線通信ラインを検出装置１０Ａと現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’の間を直線的に接続して表示することができる。
【００５２】
図１０乃至図１２は、本発明に係る放射線測定装置の第３の実施形態を示すものである。
【００５３】
本実施形態に示された放射線測定装置１Ｂは、複数の検出装置１０Ｂを備える一定区域内に重複して２以上の現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’を設置する点は第２の実施形態におけるものと同じであるが、さらに検出装置１０Ｂの信号送受信器１６ａ、１６ａ’も多重化構成とした無線通信システムである点で、第２の実施形態におけるものと基本的に相違し、他の構成は第２の実施形態と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００５４】
図１２は、第３の実施形態における検出装置１０Ｂ、現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’および中央制御盤３０の全体的なレイアウト構成を示すものである。
【００５５】
検出装置１０Ｂは、外部に向けて二つのアンテナ１９，１９を持つ他、検出器１１、信号増幅器１２、信号送受信器１６ａ，１６ａ’、メモリＥ１３、メモリＦ１４および切替えスイッチ１５からなり、検出装置１０Ｂは必要に応じて複数個設置される。
【００５６】
検出装置１０Ｂで測定されたデータは、信号増幅器１２、メモリＥ１３を経由して二つの信号送受信器１６ａ，１６ａ’へと送られる。この信号送受信器１６ａ，１６ａ’は夫々アンテナ１９を持ち、夫々がデータを発信する。同一データが同時に別ルートで発信される点で第１の実施形態における冗長化構成されたものと異なる。
【００５７】
第３の実施形態中の一つの検出装置１０Ｂについてのデータ処理の流れを、図１１を参照して説明する。
【００５８】
検出装置１０Ｂ側の信号送受信器１６ａから発信されたデータＧは、現場制御盤２０Ａで受信されたデータＧ−Ｊと現場制御盤２０Ａ’で受信されたデータＧ−Ｋとの二つのデータとして伝送される。同様に、信号送受信器１６ａ’から発信されたデータＨは、現場制御盤２０Ｂで受信されたデータＨ−Ｊと現場制御盤２０Ｂ’で受信されたデータＨ−Ｋとの二つのデータとして伝送される。すなわち、元々は一つのデータが四つのデータとして多重化されて送信される。現場制御盤２０Ａのデータ比較演算部２５ではこれら多重化されたデータの比較を行い、無線通信区間内のデータ伝送の異常の有無をチェックする。
【００５９】
これらのデータが一致する場合は、そのデータは正しいデータであると考えられるので、そのまま中央制御盤３０へと送られ、そこで通常の処理が行われる。
【００６０】
継続して複数回データに相違がある場合であっても、２以上のデータが一致するときは、それが一定の範囲内にあるか否かにかかわらずその値を正しいデータとして以降の処理を継続するとともに、中央制御盤３０の表示画面に異常信号が発生したことを表示する。ここで、継続して複数回相違した場合に限るのは、第２の実施形態の場合と同様に、突発的な外来ノイズなどの影響を受けた場合を除外するためである。
【００６１】
すべてのデータが不一致である場合、それが一定の範囲内にあるか否かにかかわらず、現場制御盤２０Ａは確認のためデータの再送信を検出装置１０Ｂに要求する。データを補完することにより、欠測の無い測定が可能となり、データ伝送の信頼性が向上する。
【００６２】
この放射線測定装置１Ｂにおいても、本実施形態においても、ラインの状態を中央制御盤３０の表示部３２に視覚的に表すことができる。
【００６３】
図１２（Ａ）は、中央制御盤３０の表示部で表示される画面の一例である。ここでは一つの検出装置１０Ｂで検出した一つのデータが現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’で受信されて、Ｇ−Ｊ，Ｇ−Ｋ，Ｈ−Ｊ，Ｈ−Ｋとして表示される。例えば継続して複数回データに不一致がない場合は緑色、継続して複数回データに不一致がある場合は黄色、断線しているときは赤色で表示する等が可能である。
【００６４】
また、図１２（Ｂ）に示すように、放射線測定装置１Ｂを実際の配置に関連付けてスケールモデル的にレイアウトし、無線通信ラインを検出装置１０Ｂと現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’の間を直線的に接続して表示することもできる。
【００６５】
また、異なる系統のデータの各々に異常が表示された場合、すなわち、異なる検出装置１０Ｂから発信されたデータのいずれかに異常が発生することが同時に複数生じた場合において、図１２（Ｂ）に示す表示画面において、異常発生を示すラインが交差するものであるときは、この交差ポイントを円形または楕円の淡い色で点滅させる等何らかの形で強調表示し、その付近に持続的なノイズ源が存在する可能性があることを表示させることも可能である。
【００６６】
図１３乃至図１５は、本発明に係る放射線測定装置の第４の実施形態について示すものである。
【００６７】
本実施形態に示された放射線測定装置１Ｃは、検出装置１０Ｃの送受信部を多重化構成とし、かつ複数の検出装置１０Ｃを備える同一区域内に重複して２以上の現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’を設置する点は第３の実施形態におけるものと同じであるが、さらに検出装置１０Ｃ内に検出器１１で検出されるデータと同等のデータ内容を有する模擬データを発生・送信する手段を有する点で、第３の実施形態におけるものと基本的に相違し、他の構成は第３の実施形態と実質的に同じであり、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６８】
図１３は、放射線測定装置１Ｃにおける検出装置１０Ｃおよび現場制御盤２０Ａ、２０Ａ’および中央制御盤」３０の全体的なレイアウト構成を示すものである。
【００６９】
検出装置１０Ｃは、外部に向けて二つのアンテナ１９，１９を持つ他、検出器１１、信号増幅器１２、二つの信号送受信器１６ａ，１６ａ’、メモリＥ、メモリＦおよび切替えスイッチ１５を有する点で本発明に係る第３の実施形態における検出装置１０Ｂと同じであるが、本検出装置１０Ｃでは、さらに模擬データ格納手段１７を備え、この模擬データ格納手段１７は、切替えスイッチ１８を介して信号送受信器１６ａ，１６ａ’に接続される。検出装置１０Ｃは必要に応じて複数個設置される。
【００７０】
この模擬データの作動について図１４に示す制御フローを参照して説明する。
【００７１】
現場制御盤２０Ｃのタイミングトリガ発生装置２２は、時間間隔Ｔ０×ｎで周期的に検出装置１０Ｃに対し実測データを送出するよう要求すると共に、これとは時間差をおいて模擬データの送出を要求する。
【００７２】
実測データの送出を要求された検出装置１０Ｃは、第１の実施形態で説明した要領でこのデータを伝送する。模擬データの送出を要求されたときは、切替えスイッチ１８を模擬データ格納部１７側に切替えて、ここに記憶されたデータを伝送する。この模擬データは、異常が発生する前の定常的な実測データと同等なデータ内容を固定値として持たせたものである。
【００７３】
このようにして現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’に送付されたデータの値が、予め定められた模擬データの値と一致する場合は、この伝送経路に異常がないものとして、この模擬データに引続いて送付される実測データは正常なデータとして取扱われる。
【００７４】
一方、現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’に送付されたデータの値が、予め定められた模擬データの値と一致しない場合は、この伝送経路に異常が発生したと考えられるため、この模擬データに引続いて送付される実測データは正常なデータではないものとして取扱われる。
【００７５】
この放射線測定装置１Ｃにおいても、ラインの状態を中央制御盤３０の表示部３２に視覚的に表すことができる。
【００７６】
図１５（Ａ）は、中央制御盤３０の表示部で表示される画面の一例を示すものである。模擬データであっても、表示形態は第３の実施形態で示した実測データと同様に表示することが可能である。
【００７７】
例えば現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’で得られた値が予め定められた模擬データの値と一致する場合は緑色、予め定められた模擬データの値と一致しない場合は黄色、また、断線しているときは赤色で表示することも可能である。
【００７８】
検出装置１０Ｃの二つの信号送受信器１６ａ（Ｇ），１６ａ’（Ｈ）および現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’の信号送受信器２１（Ｊ），２１（Ｋ）の故障状況と、検出装置１０Ｃから現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’へ送信される四つの模擬データＧ−Ｊ、Ｇ−Ｋ、Ｈ−Ｊ、Ｈ−Ｋの正誤の関係を表１に示す。機器が正常に作動している場合は△、機器に故障がある場合は▲、伝送されたデータが予め定められた模擬データの値を示す場合は○、異なった値を示す場合は×で表す。
【００７９】
【表１】
この表１は、いずれか一つの機器に故障があるときに生じる伝送データの異常パターンはすべて異なることを示している。これは逆に、伝送データのうち二つに異常がある場合には、そのパターンから故障した機器を一意的に特定することができることを意味する。これはいずれか二つの機器に故障があるときにも概ね当てはまる。
【００８１】
これを中央制御盤３０内の信号処理器３１に認識させておけば、例えば図１５（Ａ）に示すように、伝送経路Ｈ−ＪとＨ−Ｋとで模擬データに異常が発生した場合に、それを表示するだけでなく、信号送受信器１６ａ（Ｈ）に故障が生じていることを表示色の変更や点滅により表示させることができる。
【００８２】
また、図１５（Ｂ）に示すように、放射線測定装置１Ｃを実際の配置に関連付けてスケールモデル的にレイアウトし、無線通信ラインを検出装置１０Ｃと現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’の間を直線的に接続して表示することができる。このときも、現場制御盤２０Ａ，２０Ａ’で得られた値が予め定められた模擬データの値と一致する場合は緑色、予め定められた模擬データの値と一致しない場合は黄色というように表示することができる。
【００８３】
図１５（Ｂ）に示す表示画面においても、伝送経路Ｈ−ＪとＨ−Ｋとで模擬データに異常が発生した場合に、それを表示するだけでなく、検出装置１０Ｃの信号送受信器１６ａ（Ｈ）に故障が生じていることを表示色の変更や点滅により表示させることができる。
【００８４】
以上の結果、２重化した系統のどの系統が故障しているかを特定でき、正常な伝送系統のデータを使用することにより正しいデータの伝送が可能となり、合わせて、正常な伝送ライン、故障伝送ラインが特定でき、システムの信頼性が向上する。
【００８５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る放射線測定装置においては、電波、光などの冗長化、多重化された無線通信を採用することにより、データ通信の信頼性を確保しつつ、ケーブル材料費、工事費を削減し、全体のシステムのコストダウンを実現する放射線測定装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射線測定装置の第１の実施形態の概要を示す図。
【図２】図１に示された放射線測定装置の検出装置、現場制御盤および中央制御盤の構成を示す図。
【図３】図１に示された放射線測定装置における一つの検出装置の制御フロー図。
【図４】図１に示された放射線測定装置における一つの検出器の冗長系切替え時の制御フロー図。
【図５】（Ａ）は図１に示された放射線測定装置における一つの検出装置の信号送受信器を冗長系に切替えた時の表示部の表示画面を示す図、（Ｂ）はこれを放射線測定装置を実際の配置に関連付けて表示した画面を示す図。
【図６】本発明に係る放射線測定装置の第２の実施形態の概要を示す図。
【図７】図６に示された放射線測定装置の検出装置、現場制御盤および中央制御盤の構成を示す図。
【図８】図６に示された放射線測定装置における一つの検出装置についてのデータ処理フロー図。
【図９】（Ａ）は図６に示された放射線測定装置における一つの検出装置が異常を示した時の表示部の表示画面を示す図、（Ｂ）はこれを放射線測定装置を実際の配置に関連付けて表示した画面を示す図。
【図１０】本発明に係る放射線測定装置の第３の実施形態を示す構成図。
【図１１】図１０に示された放射線測定装置における一つの検出装置についてのデータ処理フロー図。
【図１２】（Ａ）は図１０に示された放射線測定装置における一つの検出装置が異常を示した時の表示部の表示画面を示す図、（Ｂ）はこれを放射線測定装置を実際の配置に関連付けて表示した画面を示す図。
【図１３】本発明に係る放射線測定装置の第４の実施形態を示す構成図。
【図１４】図１３に示された放射線測定装置における一つの検出装置の制御フロー図。
【図１５】（Ａ）は図１３に示された放射線測定装置における一つの検出装置が異常を示した時の表示部の表示画面を示す図、（Ｂ）はこれを放射線測定装置を実際の配置に関連付けて表示した画面を示す図。
【図１６】従来の放射線測定装置の構成を示す図。
【図１７】従来の放射線測定装置の検出器、現場制御盤および中央制御盤の構成を示す図。
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ 放射線測定装置
２ 建屋
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ 検出装置
１１ 検出器
１２ 信号増幅器
１３ メモリＥ
１４ メモリＦ
１５ 切替えスイッチ
１６，１６ａ，１６ａ’ 信号送受信器
１６０ 主系信号送受信器
１６１ 冗長系信号送受信器
１７ 模擬データ格納手段
１８ 切替えスイッチ
１９ アンテナ
２０，２０Ａ，２０Ａ’，２０Ｄ 現場制御盤
２１ 信号送受信器
２２ タイミングトリガ発生装置
２３ 信号伝送器
２４ アンテナ
２５ データ比較演算部
３０ 中央制御盤
３１ 信号処理器
３２ 表示器
３３ 警報器
３４ 記録計
Claims (4)
- 複数の検出装置と現場制御盤と中央制御盤とから成る放射線測定装置において、前記検出装置は、放射線を測定する検出器と、前記検出器により測定されたデータを蓄積する第１のメモリと、前記検出器により測定されたデータを蓄積する第２のメモリと、前記現場制御盤との間で無線通信によりデータ伝送を行う主系信号送受信器と、前記現場制御盤との間で無線通信によりデータ伝送を行う冗長系信号送受信器とを備え、
前記現場制御盤は、前記検出装置の前記主系信号送受信器又は前記冗長系信号送受信器との間で無線通信によりデータ伝送を行う信号送受信器と、前記信号送受信器によりデータ伝送の行われたデータを前記中央制御盤に伝送する信号伝送器とを備え、
前記中央制御盤は、前記現場制御盤の前記信号伝送器から伝送されるデータを処理する信号処理器と、前記信号処理器により処理されたデータについて予め決められた値を超えた場合に警報を発報する警報器を備え、
前記検出装置は、前記検出器で測定されたデータを前記第１のメモリに蓄積し、前記現場制御盤からデータの要求があったときには、前記第１のメモリに蓄積されたデータを前記現場制御盤の前記信号送受信器に送ると共に前記第１のメモリに蓄積されたデータを前記第２のメモリに記憶させた後、前記第１のメモリのデータの蓄積をクリアして前記第１のメモリへ次のデータの蓄積を開始し、前記主系信号送受信器に支障が生じたときは前記主系信号送受信器を休止すると共に前記冗長系信号送受信器を運用状態にし、この前記主系信号送受信器から前記冗長系信号送受信器への切替えにより生じるデータ欠落を検知した前記現場制御盤から再度データを送るよう要求を受けた場合、前記第２のメモリに記憶されているデータを前記現場制御盤に伝送し、
更に、前記第１のメモリ及び前記第２のメモリは前記検出器のデータ収集周期に相当する時間のデータを蓄積可能なメモリ容量を有することを特徴とする放射線測定装置。 - 前記中央制御盤は、前記放射線測定装置の前記複数の検出装置と前記現場制御盤を実際の配置に関連付けてレイアウトし且つ前記複数の検出装置と前記現場制御盤との無線通信ラインを前記複数の検出装置と前記現場制御盤との間を結ぶ線で表示する表示部を備え、
前記表示部は、前記無線通信ラインが前記主系信号送受信器で接続されているときと前記冗長系信号送受信器で接続されているときと断線しているときとでそれぞれ異なる表示形態で前記線を表示することを特徴とする請求項１記載の放射線測定装置。 - 前記現場制御盤は前記複数の検出装置を備える一定区域内に重複して複数設置され、
前記設置された複数の現場制御盤のうち少なくとも１つの現場制御盤は、前記複数の検出装置のうちの所定の検出装置から前記設置された複数の現場制御盤がそれぞれ受信した複数のデータを比較するデータ比較演算部を更に備え、
前記中央制御盤は、前記データ比較演算部による比較の結果、継続して複数回データの不一致があるときは前記表示部に異常信号が発生したことを表示すると共にその異常が発生した無線通信ラインを特定して表示する
ことを特徴とする請求項２記載の放射線測定装置。 - 前記中央制御盤は、複数の無線通信ラインに異常が発生すると共に当該異常が発生した複数の無線通信ラインが交差する場合、前記表示部において当該交差ポイントを強調表示することを特徴とする請求項３記載の放射線測定装置。
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