JP6005559B2 - 事故時健全性対応装置および事故時健全性対応方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、プラントの災害時に対応するためのプラント監視を行う事故時健全性対応装置および事故時健全性対応方法に関する。

プラント監視システムを構成しているプラント監視装置は、装置の設置場所に要求されている耐震クラスを満たす構造設計がなされ、プラント監視装置の構成機器や電源および伝送路が多重化されている。これにより、プラント監視装置は、プラント情報や様々な情報を処理する機能の信頼性を高め、プラント運転員やプラントに備えられた各システムが必要とする情報を提供している。

プラントの運転と監視を継続していくためには、プラント監視装置が決められた基準を満足し、必要とされる機能を備えておく必要があることは勿論であるが、万一プラント内での火災、爆発などの災害や津波、地震などの自然災害が発生した場合に、これらの災害情報をプラント運転員に速やかに伝達することは、プラントの運転と監視に混乱を来たさないためには重要な機能の一つである。

なお、緊急情報受信装置および緊急情報通知システムにおいて、プラントの外部で発生した緊急情報を緊急情報受信部で受信し、情報選別部は緊急情報受信部で受信した緊急情報を緊急レベルや種類毎に選別し、情報表示部は情報選別部で選別された緊急レベルや種類毎に応じて緊急情報を出力装置に出力しプラント運転員に通知することが知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００６−３１８３３２号公報

前述の特許文献１等を含む周知技術では、自然災害などのプラントの外部で発生した緊急情報や、プラント敷地内で発生した緊急事態に関する情報をプラント運転員に速やかに提供するための手段等が開示されている。

しかしながら、前述したようなプラント監視システムの技術等では、緊急情報を入力し、プラントに影響する範囲や緊急度を判定し、緊急情報通知先に出力する機能を備えているものの、地震や津波の情報を基にして、プラント運転員に注意を喚起するとともに、プラントの監視機能を強化して継続して監視していくための機能が十分ではなかった。

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、災害が発生した場合のプラントの被害を予測し、災害発生後もプラント監視を継続させることができる事故時健全性対応装置および事故時健全性対応方法を提供することである。

上記課題を解決するために、実施形態の事故時健全性対応装置は、プラントを監視するプラント監視システムと接続可能にされた事故時健全性対応装置であって、緊急地震速報または津波予測速報を含む緊急情報を受信し、災害情報として出力する災害情報出力部と、前記プラントに設置された震度計から検出された震度計加速度信号を受信し、地震の加速度情報を含む震度情報を出力する震度情報出力部と、前記プラントのプラント監視対象から出力される監視対象情報を受信し、この監視対象情報を含むプラント情報を出力するプラント情報出力部と、前記災害情報および前記震度情報に基づいて前記プラントの想定事故レベルを判定し、当該判定した想定事故レベルに基づいて災害予測データを生成する災害予測部と、前記プラント情報および前記災害予測データを前記プラント監視システムが備える表示装置へ送信する災害監視情報送信部と、を備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、実施形態の事故時健全性対応方法は、プラントを監視するプラント監視システムと接続可能にされた事故時健全性対応装置に用いられる事故時健全性対応方法であって、前記事故時健全性対応装置が、緊急地震速報または津波予測速報を含む緊急情報を受信し、災害情報として出力する災害情報出力ステップと、前記事故時健全性対応装置が、前記プラントに設置された震度計から検出された震度計加速度信号を受信し、地震の加速度情報を含む震度情報を出力する震度情報出力ステップと、前記事故時健全性対応装置が、前記プラントのプラント監視対象から出力される監視対象情報を受信し、この監視対象情報を含むプラント情報を出力するプラント情報出力ステップと、前記事故時健全性対応装置が、前記災害情報および前記震度情報に基づいて前記プラントの想定事故レベルを判定し、当該判定した想定事故レベルに基づいて災害予測データを生成する災害予測ステップと、前記事故時健全性対応装置が、前記プラント情報および前記災害予測データを前記プラント監視システムが備える表示装置へ送信する災害監視情報送信ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明に係る事故時健全性対応装置および事故時健全性対応方法の実施形態によれば、災害が発生した場合のプラントの被害を予測し、災害発生後もプラント監視を継続させることができる。

本発明に係る事故時健全性対応装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図。 切替条件データの構成の一例を示す図。 第１の実施形態の事故時健全性対応装置が用いる災害予測処理フローを示すフロー図。 本発明に係る事故時健全性対応装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図。 災害時対応データの構成の一例を示す図。 本発明に係る事故時健全性対応装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図。 稼動切替パターンの構成の一例を示す図。 図７のパターンＢの構成の一例を示す図。 本発明に係る事故時健全性対応装置の第４の実施形態の構成を示すブロック図。

以下、本発明に係る実施形態の事故時健全性対応装置および事故時健全性対応方法について、図面を参照して具体的に説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。ここで説明する下記の実施形態はいずれも、プラントとして原子力発電所プラントにおける事故時健全性対応装置の一例をとりあげて説明する。

［第１の実施形態］
図１は、本発明に係る事故時健全性対応装置の第１の実施形態の構成を示すブロック図である。また、図２は切替条件データの構成の一例を示す図であり、図３は第１の実施形態の事故時健全性対応装置が用いる災害予測処理フローを示すフロー図である。以下、図１ないし図３を参照しながら、第１の実施形態の事故時健全性対応装置について説明する。

図１に示す事故時健全性対応装置１ａは、災害などが発生した場合のプラントの被害を想定事故レベルによって予測し、災害発生後もプラント監視システム２がプラント監視を継続することができるようにするための装置である。

このために、事故時健全性対応装置１ａは、図１に示すように、災害情報出力部１１、震度情報出力部１２、プラント情報出力部１３、切替条件テーブル１４、災害予測部１５、災害監視情報送信部１６および主電源部１７を備える。

また、図１には、事故時健全性対応装置１ａの他にも、プラント監視システム２が備えるプロセス計算機５、中央制御室プロセス計算機６およびバッテリ６３を構成の一例として示す。

主電源部１７には、事故時健全性対応装置１ａの緊急時の電力供給に必要となる電源として、外部に設けられているバッテリ１８から電力１１６が供給可能である。この他にも、主電源部１７には複数の電力供給手段（図示しない）から電力が供給されてもよい。例えば、ディーゼル発電機からの電力供給手段などである。また、主電源部１７には、緊急時（プラント内の電源の喪失など）以外には、通常の電力供給手段（送電網、所内の発電設備等）からの電力が供給されている。また、他のバッテリ６３等から電力を供給される装置等についても同様である。

災害情報出力部１１は、災害の対象地域にプラント近辺が含まれている情報を受信する信号処理機能を備える。災害情報出力部１１は、例えば地震が発生した直後に気象庁や民間企業等により配信される、地震主要動の到達時刻や震度を予測する緊急地震速報１１１や、津波に関する津波予測速報１１２などの緊急情報を受信し、災害情報１２１として災害予測部１５へ出力する。

震度情報出力部１２は、例えば原子炉建屋などのプラントの敷地内に設置されている地震計から発信される震度計加速度情報１１４を受信する。震度情報出力部１２は、受信した震度計加速度情報１１４に基づいて、地震の加速度情報を含む震度情報１２２を災害予測部１５へ出力する。

プラント情報出力部１３は、プラントを構成している様々な設備や機器などのプラント監視対象から出力される情報を含む監視対象情報１１５を受信する。プラント情報出力部１３は、受信した監視対象情報１１５に加えて、プロセス計算機５などの情報も含めたプラント情報１２３を災害予測部１５へ出力する。この監視対象情報１１５は、プラント内計器の信号のうち、特に原子炉水位や水素濃度等、過酷事故時に監視が必要な信号を適用することができる。

災害予測部１５は、災害情報出力部１１から災害情報１２１、震度情報出力部１２から震度情報１２２、およびプラント情報出力部１３からプラント情報１２３などの入力情報を入力する。

災害予測部１５は、これらの入力情報に応じて、切替条件テーブル１４から切替条件データ１３１を抽出する。切替条件テーブル１４には、入力情報ごとに、想定事故レベルを判定するための設定値を含む切替条件データ１３１が格納されている。

想定事故レベルは、例えば予測される到達震度、予測される津波の高さ、震度計の加速度計測値などに応じて、プラントへの影響の有無と、さらに影響が有る場合には影響度が複数に区分される。想定事故レベルは、例えば影響度が小さい順に事故レベルＡ、Ｂ、Ｃのように３つに区分される。

切替条件テーブル１４には、入力情報に応じて、想定事故レベルを判定するための設定値を含む切替条件データ１３１が格納されている。入力情報は、例えば図１に示す緊急地震速報１１１、津波予測速報１１２、震度計加速度情報１１４などである。

図２に、切替条件テーブル１４の一例を示す。

切替条件テーブル１４には、図２に示すように、入力情報ごとに、事故レベルＡ、ＢおよびＣと判定する判定条件と、プラントへの影響なしと判定する判定条件とに区分されている。なお、事故レベルＡは、プラントへの影響を小とする判定である。事故レベルＢは、プラントへの影響を中とする判定である。事故レベルＣは、プラントへの影響を大とする判定である。

例えば緊急地震速報１１１を入力情報として用いた場合、震度５以上６未満であることが事故レベルＡとする判定条件である。なお、事故レベルＡの場合における判定条件の設定値は、震度５以上６未満である。また、震度６以上７未満（設定値）であることが事故レベルＢとする判定条件であり、震度７以上（設定値）であることが事故レベルＣとする判定条件である。すなわち、災害予測部１５は、緊急地震速報１１１を入力情報として用いた場合、切替条件データ１３１として、切替条件テーブル１４からこれらの事故レベルＡ〜Ｃの判定条件の設定値を抽出する。

また、津波予測速報１１２を入力情報として用いた場合、津波の高さ１ｍ以上５ｍ未満であることが事故レベルＡとする判定条件である。なお、事故レベルＡの場合における判定条件の設定値は、津波の高さ１ｍ以上５ｍ未満である。また、津波の高さ５ｍ以上７ｍ未満（設定値）であることが事故レベルＢとする判定条件であり、津波の高さ７ｍ以上（設定値）であることが事故レベルＣとする判定条件である。すなわち、災害予測部１５は、津波予測速報１１２を入力情報として用いた場合、切替条件データ１３１として、切替条件テーブル１４からこれらの事故レベルＡ〜Ｃの判定条件の設定値を抽出する。

また、震度計加速度情報１１４を入力情報として用いた場合、応答値１００Ｇａｌ以上３００Ｇａｌ未満であることが事故レベルＡとする判定条件である。なお、事故レベルＡの場合における判定条件の設定値は、応答値１００Ｇａｌ以上３００Ｇａｌ未満である。また、応答値３００Ｇａｌ以上５００Ｇａｌ未満（設定値）であることが事故レベルＢとする判定条件であり、応答値５００Ｇａｌ以上（設定値）であることが事故レベルＣとする判定条件である。すなわち、災害予測部１５は、震度計加速度情報１１４を入力情報として用いた場合、切替条件データ１３１として、切替条件テーブル１４からこれらの事故レベルＡ〜Ｃの判定条件の設定値を抽出する。

災害予測部１５は、抽出した切替条件データ１３１に応じて、入力情報から災害または予測される災害がプラントに及ぼす影響をいずれの想定事故レベルであるかを判定する。災害予測部１５は、判定した結果を災害予測データ１４１として、プラント情報１２３と共に災害監視情報送信部１６へ出力する。災害予測部１５は、例えば地震によるプラントへの影響を事故レベルＡと判定した場合に、この判定結果とプラント情報１２３を災害監視情報送信部１６へ出力する。

災害予測部１５は、プラントへの影響が有りと判定した場合に、プラント情報１２３と災害予測データ１４１を出力する。また、災害予測部１５は、さらにプラントへの影響が大きい（例えば事故レベルＣ）と判定した場合に、プラント情報１２３の更新間隔を所定の間隔(周期)よりも短くする。また、災害予測部１５は、プラントへの影響が小さい（例えば事故レベルＡ）と判定した場合に、プラント情報１２３の更新間隔を所定の間隔よりも長くする。

一方、災害予測部１５は、プラントへの影響が無いと判定した場合に、プラント情報１２３のみを出力する。なお、災害予測データ１４１も出力されてもよく、この場合には災害予測データ１４１として災害なし等を示すデータとされる。

以上説明したように、災害予測データ１４１は、災害予測部１５により生成される。

災害監視情報送信部１６は、プラント情報１２３および災害予測データ１４１を中央制御室プロセス計算機６の表示切替装置６２へ送信する。これと共に、災害監視情報送信部１６は、災害予測部１５によりプラントへの影響が有りと判定された災害発生時または災害予測時に、表示切替装置６２へプラント情報および災害予測データを表示することを促す表示切替信号を送信する。

次に、プラント監視システム２について説明する。

プラント監視システム２において、中央制御室プロセス計算機６は、計算処理機能を実現する手段の他にも、例えば安全設備監視用モニタ６１と表示切替装置６２とを備えている。

表示切替装置６２は、災害監視情報送信部１６からプラント情報１２３および災害予測データ１４１を入力する。また、表示切替装置６２は、プロセス計算機５からプラント監視信号１６２を入力する。表示切替装置６２は、入力したプラント情報１２３および災害予測データ１４１、または、プラント監視信号１６２のいずれか一方に切り替えて、その切り替えた側の入力を安全設備監視用モニタ６１へ出力する。

プラント監視信号１６２は、例えば原子力プラントにおける原子炉の圧力、温度などのプロセス量などのプラント監視装置の機能を有するプロセス計算機５により監視され出力された信号であり、通常のプラント運転において監視・制御対象となる信号である。

安全設備監視用モニタ６１は、例えば中央監視室に設置され、逐次、プラント状態を表示する。プラント状態は、前述したようなプラント監視信号１６２、または、プラント情報１２３および災害予測データ１４１により示される。

また、安全設備監視用モニタ６１は、中央制御室プロセス計算機６の外部に設けられているバッテリ６３から電力１６１の供給が可能とされる。すなわち、通常の電源の喪失時において、安全設備監視用モニタ６１はバッテリ６３から電力１６１の供給を受ける。

表示切替装置６２は、プラントへの影響が無いと判定された場合に、プロセス計算機５から出力されるプラント監視信号１６２の入力を安全設備監視用モニタ６１へ出力する。

また、表示切替装置６２は、プラントへの影響が有りと判定された場合に、プラント監視信号１６２から災害予測データ１４１およびプラント情報１２３への入力側へ切り替えて、これらの入力を安全設備監視用モニタ６１へ出力する。これにより、災害予測データ１４１およびプラント情報１２３が速やかに安全設備監視用モニタ６１に表示可能となる。

このように、災害予測データ１４１は、表示切替装置６２が安全設備監視用モニタ６１へ災害発生または災害予測を示すための表示に切り替えさせるための切替条件となる。例えば、震度４までの緊急地震速報１１１の場合には、安全設備監視用モニタ６１の表示対象としない切替条件である。一方、震度５以上の緊急地震速報１１１の場合には、安全設備監視用モニタ６１の画面上に災害予測データ１４１などが表示される、表示切替装置６２への切替条件となる。

以上の切替条件は、前述したように、事故時健全性対応装置１ａの災害予測部１５により判定される。この判定された切替条件に応じて、災害監視情報送信部１６から表示切替装置６２へ表示切替信号が送信される。

なお、安全設備監視用モニタ６１の表示のための切替条件としたが、安全設備監視用モニタ６１以外に表示装置を別に設けて災害予測データ１４１を表示させてもよく、安全設備監視用モニタ６１の画面上の特定の領域に災害予測データ１４１を表示させ、通常のプラント監視信号１６２も表示させてもよい。

以上説明したように、例えば既にあるプラント監視システム２に、事故時健全性対応装置１ａを設けることにより、災害が発生した場合のプラントの被害を予測し、災害発生後もプラント監視を継続させることができる。これにより、プラント監視システム２は、通常のプラント運転時はプロセス計算機５などのプラント監視装置から出力されるプラント監視信号１６２を表示する。一方、プラント運転に影響を及ぼすことが予測される地震や津波などの災害が発生または災害が予測された場合に、災害情報を安全設備監視用モニタ６１に表示させることができる。

図３に、第１の実施形態の事故時健全性対応装置１ａが用いる災害予測処理フローを示す。

災害情報出力部１１が、適宜、緊急地震速報１１１を受信する（ステップＳ１）。

災害情報出力部１１が、適宜、津波予測速報１１２を受信する（ステップＳ２）。

震度情報出力部１２が、適宜、震度計加速度情報１１４を受信する（ステップＳ３）。

災害予測部１５が、受信した入力情報に基づいて、切替条件テーブル１４から切替条件データ１３１を抽出する（ステップＳ４）。

災害予測部１５が、切替条件が成立するか否か判定する（ステップＳ５）。切替条件が不成立である場合（ステップＳ５のＮｏ）、ステップＳ１の処理へ移行し、事故時健全性対応装置１ａにおいて、適宜、本処理フロー（ステップＳ１〜Ｓ５）が繰り返される。

一方、切替条件が成立する場合（ステップＳ５のＹｅｓ）、災害予測部１５は、さらに、想定事故レベルを判定するために、処理をステップＳ６へ進める。

次に、災害予測部１５は、入力情報および切替条件データ１３１に基づいて、想定事故レベルが事故レベルＣであるか否か判定する（ステップＳ６）。

想定事故レベルが事故レベルＣである場合（ステップＳ６のＹｅｓ）、災害予測部１５は、プラント情報出力部１３を介して、プラント情報１２３を０．５時間ごとに入力し、その更新を７２０時間後に終了する（ステップＳ７）。なお、図３ではフローを簡単化して図示しているが、入力したプラント情報１２３の更新ごとに、ステップＳ８へ処理を移すものとする。また、ステップＳ１０およびＳ１１についても同様とする。

更新ごとに、災害監視情報送信部１６は、プラント情報１２３および災害予測データ１４１を表示切替装置６２へ送信する（ステップＳ８）。

一方、想定事故レベルが事故レベルＣでない場合（ステップＳ６のＮｏ）、災害予測部１５は、想定事故レベルが事故レベルＢであるか否か判定する（ステップＳ９）。

想定事故レベルが事故レベルＢである場合（ステップＳ９のＹｅｓ）、災害予測部１５は、プラント情報出力部１３を介して、プラント情報１２３を２時間ごとに入力し、その更新を３６０時間後に終了する（ステップＳ１０）。入力したプラント情報１２３の更新ごとに、ステップＳ８へ処理を移す。

一方、想定事故レベルが事故レベルＢでない場合（ステップＳ９のＮｏ）、災害予測部１５は、想定事故レベルを事故レベルＡであると判定する。災害予測部１５は、プラント情報出力部１３を介して、プラント情報１２３を６時間ごとに入力し、その更新を７２時間後に終了する（ステップＳ１１）。入力したプラント情報１２３の更新ごとに、ステップＳ８へ処理を移し、本処理フロー（ステップＳ１〜Ｓ１１）が繰り返される。

以上のステップＳ７、Ｓ１０またはＳ１１の処理と並行して、ステップＳ８の後、処理がステップＳ１に戻り、上記処理が繰り返される。例えば、当初、事故レベルＡで有った判定から事故レベルＢの判定に切替条件等が切り替わる場合もある。また、その他の事故レベルでも同様である。

第１の実施形態によれば、プラント運転に影響を及ぼすことが予測される地震や津波などの災害が発生した場合には、通常のプラント運転時にプラント監視システムから出力されるプラント監視情報を表示している表示装置に、災害情報および想定事故レベルを表示させることができる。これにより、災害発生後もプラント監視システムにプラント監視を継続させることができる。

［第２の実施形態］
図４は、本発明に係る事故時健全性対応装置の第２の実施形態の構成を示すブロック図である。また、図５は、災害時対応データの構成の一例を示す図である。以下、図４および図５を参照しながら、第２の実施形態の事故時健全性対応装置について説明する。

図４に示す事故時健全性対応装置１ｂは、想定事故レベルに対応して、監視強化が必要となるプラントの設備や項目などのプラント監視対象を中央制御室等の表示装置に表示するための装置である。

このために、図４に示す事故時健全性対応装置１ｂは、図１に示す事故時健全性対応装置１ａの構成に加えて、災害対応知識ＤＢ（データベース）２１および画像処理部２２をさらに備える。また、図４には、事故時健全性対応装置１ｂの他にも、プラント監視システム２の構成の一例を示す。

災害対応知識ＤＢ２１には、監視対象（プラント監視対象）ごとに、災害時対応データ１３２が格納されている。災害時対応データ１３２は、想定事故レベルに対応する監視対象の監視度合いを含む。監視対象は、例えばプラント内の水位や、ポンプや弁などである。

図５に、災害対応知識ＤＢ２１から抽出された災害時対応データ１３２の構成の一例を示す。

災害時対応データ１３２は、プラントの複数の設備を監視対象としたデータである。災害時対応データ１３２は、図５に示すように、例えば非常用炉心冷却系を構成する設備を監視対象としたデータである。その監視対象として、例えば低圧注水系圧力制御プール水、低圧注水系ポンプ、低圧注水系第１隔離弁、低圧注水系第１隔離弁用バイパス弁などがある。また、図５の事故レベルの区分には、例えば緊急地震速報１１１に対応した事故レベルＡ、Ｂ、Ｃに対する監視度合いを示す。

なお、災害対応知識ＤＢ２１には、図５に示す非常用炉心冷却系の主要設備を監視対象とする場合の災害時対応データ１３２の他にも、図示しない他の設備を監視対象とする災害時対応データ１３２が格納されている。また、事故レベルの区分は、事故レベルＡ、Ｂ、Ｃの３つの区分に限定されるものではなく、例えば監視内容に応じてさらに細かく事故レベルを区分してもよい。

図５に示すように、例えば監視対象として低圧注水系圧力制御プール水では、緊急地震速報１１１で予測される震度が５以上７未満の場合には、事故レベルＡまたはＢであるため、監視は通常の監視（通常）とされている。一方、緊急地震速報１１１で予測される震度が７以上の場合には、事故レベルＣであるため、監視強化が必要とされている。

また、例えば監視対象として低圧注水系ポンプでは、緊急地震速報１１１で予測される震度が５以上の場合、すなわち、想定事故レベルが事故レベルＡ、ＢまたはＣのいずれであっても、監視強化が必要とされている。なお、監視強化の内容は、監視対象ごとに、予め定められる。

事故時健全性対応装置１ｂでは、プラント情報出力部１３を介して、プラント情報１２３を災害予測部１５へ入力しているが、例えばこのプラント情報１２３の中にはプラント内の主要機器である圧力制御プール水の水位やポンプ等の稼動情報が含まれる。

災害予測部１５は、入力情報に応じて、災害対応知識ＤＢ２１から災害時対応データ１３２を抽出する。災害予測部１５は、抽出した災害時対応データ１３２に対応する監視強化が必要な設備や機器などのプラント監視対象を示す監視強化情報を安全設備監視用モニタ６１に表示が可能となるように、抽出した災害時対応データ１３２を画像処理部２２へ出力する。

画像処理部２２は、災害予測部１５から災害時対応データ１３２を入力する。画像処理部２２は、災害時対応データ１３２に基づいて、安全設備監視用モニタ６１の画面上に、水位やポンプ等の監視強化が必要な設備や機器等を含む監視強化情報に対応する画像に特定の色を配色し、また、点滅表示する等による注意喚起可能な表示形式にする災害時対応表示データ１４３を生成するための画像処理を行う。画像処理部２２は、このように画像処理した災害時対応表示データ１４３を災害監視情報送信部１６へ出力する。

災害監視情報送信部１６は、前述したプラント情報１２３および災害予測データ１４１に加えて、災害時対応表示データ１４３を中央制御室プロセス計算機６の表示切替装置６２に出力する。また、災害監視情報送信部１６は、災害予測部１５から入力する監視強化情報に基づいて、監視強化すると判定された監視対象についてのプラント監視を優先的に行わせるための表示優先信号（図示しない）を送信する。

災害時対応表示データ１４３は、表示優先信号と共に表示切替装置６２へ送信される。これを受信した表示切替装置６２は、プラント情報１２３および災害予測データ１４１と共に、災害時対応表示データ１４３を安全設備監視用モニタ６１に表示する。

以上説明したように、事故時健全性対応装置１ｂは、予測される災害または発生した災害に対応して、想定事故レベルを判定することにより、プラントの重要系統を構成している主要な設備に判定結果相当の想定事故レベルが発生した場合にも、プラント監視を継続させることができる。

第２の実施形態によれば、想定事故レベルに対応して、監視強化が必要となるプラントの設備や項目などのプラント監視対象を中央制御室等の表示装置に表示することにより、監視強化が必要となるプラント監視対象について、速やかに確認することができる。

［第３の実施形態］
図６は、本発明に係る事故時健全性対応装置の第３の実施形態の構成を示すブロック図である。また、図７は稼動切替パターンの構成の一例を示す図であり、図８は図７のパターンＢの構成の一例を示す図である。以下、図６ないし図８を参照しながら、第３の実施形態の事故時健全性対応装置について説明する。

図６に示す事故時健全性対応装置１ｃは、大地震の発生による津波などの災害の発生に起因してプラント内の一部の電源が喪失した場合でも、電源設備の電力供給量に応じてプラント監視機器への電力供給を制限し、プラント監視を継続可能なプラント監視機器の稼動構成として、プラント監視を継続させるための装置である。

このために、図６に示す事故時健全性対応装置１ｃは、図４に示す事故時健全性対応装置１ｂの構成に加えて、最適パターンＤＢ（データベース）３１および稼動切替データ送信部３２をさらに備える。

また、図６には、事故時健全性対応装置１ｃの他にも、プラント監視システム２ｃが備える中央制御室プロセス計算機６、プロセス計算機５ｃ、バッテリ６３およびバッテリ５４の構成の一例を示す。なお、プロセス計算機５ｃは、複数のプラント監視機器５１、稼動切替装置５２および主電源部５３を備えるものとする。

事故時健全性対応装置１ｃでは、プラント情報出力部１３を介して、プラント情報１２３を災害予測部１５へ入力する。

図６に示すプラント情報１２３は、プラント情報出力部１３を介して受信されたプラント情報１１５に加えて、例えばプラント内で使用している高電圧の電源装置、低電圧の電源装置、無停電電源装置等の電源設備の稼動状態を示す稼動情報を含む。

災害発生後においても、プラント監視に関連する主要機器の電源を確保するために、災害予測部１５は、最適パターンＤＢ３１に基づいて、プロセス計算機５ｃの稼動切替パターン１３３を判定する。最適パターンＤＢ３１には、想定事故レベルおよび電源設備ごとに、稼動切替パターン１３３が格納されている。

図７に、最適パターンＤＢ３１から抽出された稼動切替パターン１３３の構成の一例を示す。なお、図７の稼動切替パターン１３３は、プラント監視に関連する主要機器の一つであるプロセス計算機５ｃに関するものである。

稼動切替パターン１３３は、電源設備の稼動情報および想定事故レベルごとに、例えばパターンＡ〜パターンＪまでに振り分けられる。すなわち、プラント内の複数の無停電電源装置と、事故レベルＡ、ＢおよびＣとに応じた、プロセス計算機５ｃの稼働切替に区分されている。

稼動切替パターン１３３は、例えばプロセス計算機５ｃの構成について、各電源設備の稼動電源および停止電源に応じて、想定事故レベルに必要な監視機能を維持するための稼働パターンである。

図７に示す例では、プラント所内の無停電電源装置Ａ〜Ｃ系がＯＦＦ（停止）とされ、かつ、想定事故レベルが事故レベルＡである場合に、稼動切替パターン１３３はパターンＡが選択される。また、プラント所内の高電圧電源装置Ｄ〜Ｆ系がＯＦＦとされ、かつ、想定事故レベルが事故レベルＣである場合に、稼動切替パターン１３３はパターンＦが選択される。その他についても、同様である。

災害予測部１５は、抽出した稼動切替パターン１３３に基づいて、想定事故レベルおよび電源設備の稼動情報に応じて、優先度の低いプラント監視機器５１からより優先度の高いプラント監視機器５１を稼動させるように、稼動構成を判定する。

なお、プロセス計算機５ｃでは一つの無停電電源装置であるバッテリ５４から主電源部５３に電力１５３の供給が可能とされている。また、この他の稼働構成の判定条件として、例えばバッテリ５４からの電力１５３の供給をプロセス計算機５ｃへ長時間の供給可能となるパターン条件も用いられてもよい。なお、バッテリに関する稼動構成の条件は詳しくは後述する。

災害予測部１５は、稼動切替パターン１３３を抽出した後、稼動切替データ送信部３２に対して、稼動切替データ１３４（プロセス計算機５ｃを構成する各機器の稼動、停止指令）を出力する。稼動切替データ送信部３２は、この稼動切替データ１３４を含む稼動切替指令信号１５２を、プロセス計算機５ｃの稼動切替装置５２へ伝送する。

図８に、図７に示す稼動切替パターン１３３のうちのパターンＢの一例を示す。

プラント監視機器５１の各装置として、図８に示すように、例えばプロセス入出力装置Ａ、ＢおよびＣ、プロセス入力装置ＡおよびＢ、過渡データ記録サーバＡおよびＢ、プラント監視サーバなどが挙げられる。これらの機器ごとに、稼動（電源ＯＮ）、停止（電源ＯＦＦ）等のパターンが定められ、稼動切替データ１３４として出力される。

稼動切替装置５２は、受信した稼動切替指令信号１５２に基づいて、各機器の稼動指令や停止指令などを決定する。この決定後、稼動切替装置５２は、プラント監視機器５１の各装置に対して当該指令を実行するための稼動切替信号１５１を出力し、その稼動切替信号１５１に従って各機器が稼動（電源ＯＮ）、停止（電源ＯＦＦ）等を実行する。

なお、プロセス計算機５ｃの稼動情報の結果は、稼動切替装置５２から事故時健全性対応装置１ｃへ出力されるため、事故時健全性対応装置１ｃはプロセス計算機５ｃの現在の各装置の稼動状態を把握することができる。

第３の実施形態によれば、想定事故レベルおよび電源喪失時において、電源設備の電力供給量に応じて、プラント監視機器の電力供給を制限するために、プラント監視を継続可能なプラント監視機器の稼動構成とするように、稼働切替指示を実施する。これにより、プラント監視機器の電力消費を抑え、災害発生後も限られた電源設備でプラント監視を継続することができる。

［第４の実施形態］
図９は、本発明に係る事故時健全性対応装置の第４の実施形態の構成を示すブロック図である。以下、図９を参照しながら、第４の実施形態の事故時健全性対応装置について説明する。

図９に示す事故時健全性対応装置１ｄは、想定事故レベルおよび電源喪失時などにおいて、バッテリによる電力供給量に応じてプラント監視機器への電力供給を制限し、プラント監視を継続可能なプラント監視機器の稼動構成として、プラント監視を継続させるための装置である。

このために、図９に示す事故時健全性対応装置１ｄは、図６に示す事故時健全性対応装置１ｃの構成に加えて、バッテリ残量検出部４１をさらに備える。

また、図９には、事故時健全性対応装置１ｄの他にも、プラント監視システム２ｄが備える中央制御室プロセス計算機６およびプロセス計算機５ｄの構成の一例を示す。なお、プロセス計算機５ｄは、図６に示すプロセス計算機５ｃの構成に加えて、稼動切替判定部５５をさらに備えるものとする。

はじめに、プロセス計算機５ｄの構成について説明する。

プラント監視機器５１は、稼動状態（運転中など）により直ちに電源を遮断できない場合がある。プラント監視機器５１は、稼動切替装置５２から稼動切替信号１５１により電源を遮断する指令を受信すると、稼動状態を含む稼動情報１５５を稼動切替判定部５５に出力する。

稼動切替判定部５５は、プラント監視機器５１から入力される稼動情報１５５と、事故時健全性対応装置１ｄの稼動切替データ送信部３２から送信される稼動切替指令信号１５２とを入力する。

稼動切替判定部５５は、稼動情報１５５および稼動切替指令信号１５２に基づいて、稼動切替の可否を判定する。稼動切替判定部５５は、稼動切替が可である場合に、稼動切替指令として稼働切替判定信号１５４を稼動切替装置５２に出力する。稼動切替の切替条件により、プロセス計算機５ｄの稼動状態に応じて動的に稼動構成を組み替え可能である。

また、稼動切替判定部５５は、プロセス計算機稼動情報１５６を事故時健全性対応装置１ｄのプラント情報出力部１３に出力する。

次に、事故時健全性対応装置１ｄの構成について説明する。

事故時健全性対応装置１ｄのバッテリ残量検出部４１は、逐次、バッテリ１８の電力１１６、バッテリ５４の電力１５３およびバッテリ６３の電力１６１などについて各々のバッテリ残量１１７、１５７および１６３を検出する。バッテリ残量検出部４１は、これらの各々のバッテリ残量１１７、１５７および１６３を検出し、バッテリ残量情報１２４として災害予測部１５へ出力する。

災害予測部１５は、このバッテリ残量情報１２４と、前述したような災害情報１２１、震度情報１２２およびプラント情報１２３とを入力し、これらの入力に基づいて電力供給優先順位１４２を決定する。災害予測部１５は、決定した電力供給優先順位１４２を災害監視情報送信部１６へ出力する。

ここで、プロセス計算機５ｄでは、無停電電源装置であるバッテリ５４から主電源部５３に電力１５３の供給が可能とされているが、バッテリ５４からの電力供給をプロセス計算機５ｄの稼動構成の装置へ長時間の供給が可能となるように、予め定められた電力供給優先順位１４２がパターンの条件として用いられる。

例えば、前述した図８に示す稼動切替パターン１３３のパターンＢにおいて、災害予測部１５は、さらに、電源ＯＮの装置について電力供給優先順位１４２に基づいて、稼動を優先する。稼動（電源ＯＮ）のうちの装置で、例えば最も電力供給の優先度が高いプラント監視サーバ、次に高いプロセス入出力装置Ａ、その次にプロセス入力装置Ａ、情報管理サーバ、過渡データ記録サーバＡ、自動化サーバのように稼動させるための稼働優先度が定められる。

これにより、災害時においてもプラント監視を継続させるための最小限の稼動構成に移行するようにでき、所定のバッテリをより長時間使用することができる。また、バッテリ交換などの交換用バッテリの準備や取り替えのための時間をより長く確保することができる。

また、事故時健全性対応装置１ｄのバッテリ１８、プロセス監視機器５１のバッテリ５４、安全設備監視用モニタ６１のバッテリ６３などのバッテリ低下を表示装置（安全設備監視用モニタ６１）に表示して、交換用バッテリの準備や取り替えの優先順位を確認して対応することが可能となる。

第４の実施形態によれば、想定事故レベルおよび電源喪失時において、バッテリによる電力供給量に応じて、プラント監視機器への電力供給を制限するために、プラント監視を継続可能なプラント監視機器の稼動構成とするように、稼働切替指示を実施する。これにより、プラント監視機器の電力消費を抑え、災害発生後も限られたバッテリでプラント監視を継続することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形には、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ…事故時健全性対応装置、２、２ｃ、２ｄ…プラント監視システム、５、５ｃ、５ｄ…プロセス計算機、６…中央制御室プロセス計算機、１１…災害情報出力部、１２…震度情報出力部、１３…プラント情報出力部、１４…切替条件テーブル、１５…災害予測部、１６…災害監視情報送信部、１７、５３…主電源部、１８、５４、６３…バッテリ、２１…災害対応知識ＤＢ（データベース）、２２…画像処理部、３１…最適パターンＤＢ（データベース）、３２…稼動切替データ送信部、４１…バッテリ残量検出部、５１…プラント監視機器、５２…稼動切替装置、５５…稼動切替判定部、６１…安全設備監視用モニタ、６２…表示切替装置、１１１…緊急地震速報、１１２…津波予測速報、１１４…震度計加速度情報、１１５…監視対象情報、１１６、１６１、１５３…電力、１１７、１６３、１５７…バッテリ残量、１２１…災害情報、１２２…震度情報、１２３…プラント情報、１２４…バッテリ残量情報、１３１…切替条件データ、１３２…災害時対応データ、１３３…稼動切替パターン、１３４…稼動切替データ、１４１…災害予測データ、１４２…電力供給優先順位、１４３…災害時対応表示データ、１５１…稼動切替信号、１５２…稼動切替指令信号、１５４…稼働切替判定信号、１５５…稼動情報、１５６…プロセス計算機稼動情報、１６２…プラント監視信号

Claims (7)

1. プラントを監視するプラント監視システムと接続可能にされた事故時健全性対応装置であって、
   緊急地震速報または津波予測速報を含む緊急情報を受信し、災害情報として出力する災害情報出力部と、
   前記プラントに設置された震度計から検出された震度計加速度信号を受信し、地震の加速度情報を含む震度情報を出力する震度情報出力部と、
   前記プラントのプラント監視対象から出力される監視対象情報を受信し、この監視対象情報を含むプラント情報を出力するプラント情報出力部と、
   前記災害情報および前記震度情報に基づいて前記プラントの想定事故レベルを判定し、当該判定した想定事故レベルに基づいて災害予測データを生成する災害予測部と、
   前記プラント情報および前記災害予測データを前記プラント監視システムが備える表示装置へ送信する災害監視情報送信部と、を備える
   ことを特徴とする事故時健全性対応装置。
2. 前記災害監視情報送信部は、前記プラントにおける災害発生時または災害予測時に、前記表示装置へ前記プラント情報および前記災害予測データを表示することを促す表示切替信号を送信する
   ことを特徴とする請求項１に記載の事故時健全性対応装置。
3. 前記プラント監視対象ごとに前記想定事故レベルに対応する前記プラント監視対象の監視度合いを含む災害時対応データを格納した災害対応知識データベースと、
   前記災害時対応データを入力して注意喚起可能な表示形式とする表示データに変換する画像処理部と、をさらに備え、
   前記災害予測部が、前記災害対応知識データベースに格納された前記災害時対応データを参照して、前記想定事故レベルに対応した前記プラント監視対象において監視強化するか否かを判定し、
   前記災害監視情報送信部は、監視強化すると判定された前記プラント監視対象についての監視を優先的に行わせるための表示優先信号および前記表示データを前記表示装置へ送信する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の事故時健全性対応装置。
4. 前記プラント監視システムが、複数の電力供給手段と、複数のプラント監視手段と、前記複数のプラント監視手段の稼動構成を切り替える稼動切替手段とを備え、
   前記事故時健全性対応装置は、
   前記想定事故レベルおよび前記電力供給手段ごとに、前記複数のプラント監視手段の稼動構成の組み合せを含む稼動切替パターンを格納する最適パターンデータベースと、
   前記複数のプラント監視手段の前記稼動構成を切り替えるための稼動切替データを前記稼動切替手段に送信する稼動切替データ送信部と、をさらに備え、
   前記災害予測部が、前記プラント情報に基づいて電源喪失が発生したと判断した場合に、前記最適パターンデータベースに格納された前記稼動切替パターンに基づいて、前記複数のプラント監視手段の前記稼動構成を判定し、判定した結果に基づいて前記複数の電力供給手段から前記複数のプラント監視手段の各々への電力供給の有無を決定し、
   前記稼動切替データ送信部は、当該決定の結果を含む前記稼動切替データを前記稼動切替手段に送信する
   ことを特徴とする請求項３に記載の事故時健全性対応装置。
5. 前記複数の電力供給手段に複数のバッテリが含まれている場合に、
   前記複数のバッテリの容量について各々のバッテリ残量を検出し、当該検出した各々のバッテリ残量を含むバッテリ残量情報を出力するバッテリ残量検出部をさらに備え、
   前記災害予測部が、さらに、前記バッテリ残量検出部から前記バッテリ残量情報を得て、前記複数のプラント監視手段の各々への前記電力供給の有無を決定するに際し、前記複数の電力供給手段による電力供給優先順位および前記バッテリ残量情報に基づいて、前記複数のプラント監視手段について稼動優先度を判定する
   ことを特徴とする請求項４に記載の事故時健全性対応装置。
6. 前記災害情報は、前記プラントの外部から受信する緊急地震速報および津波予測情報を含む
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の事故時健全性対応装置。
7. プラントを監視するプラント監視システムと接続可能にされた事故時健全性対応装置に用いられる事故時健全性対応方法であって、
   前記事故時健全性対応装置が、緊急地震速報または津波予測速報を含む緊急情報を受信し、災害情報として出力する災害情報出力ステップと、
   前記事故時健全性対応装置が、前記プラントに設置された震度計から検出された震度計加速度信号を受信し、地震の加速度情報を含む震度情報を出力する震度情報出力ステップと、
   前記事故時健全性対応装置が、前記プラントのプラント監視対象から出力される監視対象情報を受信し、この監視対象情報を含むプラント情報を出力するプラント情報出力ステップと、
   前記事故時健全性対応装置が、前記災害情報および前記震度情報に基づいて前記プラントの想定事故レベルを判定し、当該判定した想定事故レベルに基づいて災害予測データを生成する災害予測ステップと、
   前記事故時健全性対応装置が、前記プラント情報および前記災害予測データを前記プラント監視システムが備える表示装置へ送信する災害監視情報送信ステップと、を含む
   ことを特徴とする事故時健全性対応方法。

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