JPH01265301A - 装置の異常状態に対する操作ガイド方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、プラントの運転方法に係り、特にプラントに
異常が発生した時における適切な運転ガイドを提供でき
るプラントの運転方法に関するものである。

〔従来技術〕

従来、プラントの異常時における運転ガイドを提供する
方法としてＣａｕｓａ　−ＣｏｎｓｅｑｕａｎｃｅＴｒ
ｅｅ（以下ＯＣＴという）を利用したものが提案されて
いる。。

ＣＣＴとは、事前の解析結果等に基づいて、プラントに
発生する事象の因果関係を樹木上につないだものであり
プラントの異常時における運転のガイダンス作成に利用
すると強力な機能を提供する。しかし、ＯＣＴを利用し
たプラントの運転ガイド装置の対応できる事象を多くす
る場合には、膨大量のＯＣＴが必要であり１作成および
保守に困難が伴う、　　　　。

また、小規模なデータベースを、有効利用したガイダン
スシステム作成の技法としては、医療】ンサルテーショ
ン・システムに利用されている知識工学の手法がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、プラントの異常の原因を精度を良く求
めることにある。

〔発明の概要〕

本発明の特徴は、予測したプラント状態要素中における
実際のプラント状態要素の存在の有無を判定して後者の
要素が曲水の要素中に存在しない時、実際のプラント状
態要素のすべてが予測したプラント状態要素中に存在す
るようになるまで、予測したプラント状態要素を入力と
してその状態要素が生じる原因を推定するステップと、
推定した原因に基づいて所定時間経過後に生じるすべて
のプラント状態要素を予測するステップとの処理を繰返
すことにある。

〔発明の実施例〕

沸騰水型原子炉プラントに適用した本発明の好適な一実
施例であるプラントの運転方法を、第１図に基づいて説
明する。

原子炉圧力容器１内の炉心２で発生した蒸気は、主蒸気
管１３を通ってタービン６に送られ、その後、復水器７
にて凝縮されて水になる。この水は、給水配管１４を通
って冷却水として原子炉圧力容器１内に供給される。給
水配管１４は、復水ポンプ８、脱塩器９、給水ポンプＩ
ＯＡ、ＩＯＢ。

１１ＡおよびＩＩＢおよび給水加熱器１２を上流側より
準じ連絡している。給水ポンプ１０Ａ。

１０Ｂ、ＩＩＡおよびＩＩＢはモータ味動型の給水ポン
プである。給水ポンプ１１ＡおよびＩＩＢは、原子炉の
起動および停止時に一時的に旺動されるが、原子炉の通
常運転中には給水ポンプ１０ＡおよびＩＯＢのバックア
ップ用となり待機状態にある。給水ポンプＩＯＡおよび
ＩＯＢは、原子炉の運転中に常時開動されている。原子
炉圧力容器１内に流れた冷却水は、再循環系配管５に設
けられた再循環ポンプ４の叩動によってジェットポンプ
３を通り、炉心２に送られる。

水位計１５は、原子炉圧力容器１内の水位（ｙ′Ｘ子炉
水位）１７を検出する。流量ｉ＋１６は、ジェットポン
プ３内を流れる流量を検出する。すべてのジェットポン
プ３内を流れる流量を合計すると。

炉心２内を流れる冷却水流量となる。多くの検出器にて
測定された原子炉水位１７およびジェットポンプ流量等
のプロセス量は、電子計算機１８のプロセス入出力装置
１８Ａを介して電子計算機１８の中央処理装置１８Ｂ内
に入力される６電子計算機１８はさらにメモリ（内部メ
モリおよび外部メモリ）１８Ｃを有している。中央処理
装置１８Ｂにて処理された結果は、制御盤２ｏに設けら
れたブラウン管（ＣＲＴという）２１に表示される。

本実施例は、知識工学の手法を利用して上記の原子炉プ
ラントの異常時における運転ガイダンスを求め、そのガ
イダンスに応じて異常時における運転を実施し、原子炉
プラントの異常事態を収束させようとするものである。

このような運転方法について以下に説明する。電子計算
機１８のメモリ１８Ｃは、原因・結果データベース２２
．推移予測データベース２３、操作データベース２４、
詳細データベース２５、事例データベース２６および処
理プログラム２７を記憶している。

原因・結果データベース２２は、原因とその原因から直
接判定できる結果との組み軽わせからなる因果関係を記
憶しておくデータベースである。

これは、一般に知識工学の研究者の間で、″ルール″と
呼ばれているものに相当するデータの格納場所である。

沸騰水型原子炉プラントにおける原因・結果データベー
ス２２の一例を第２図に示す。

推移予測データベース２３は−［因・結果データベース
２２のデータを時間の前後関係を正しく保ちながら組み
立てるための情報を格納するデータベースである。ここ
には、プラントの各機器の運転状態および各プロセス量
の状態に関する情報と、状態を表わす値の求まってい、
るプロセス量についてその値を変化させる時間と、ある
時間が経過した後の値を求めるための手法とが格納され
ている。沸騰水型原子炉プラントにおける推移予測デー
タベース２３の一例を第３図に示す。　第４図は、沸騰
水型原子炉プラントにおける操作データベース２４の一
例である。操作データベース２４は、プラントの各機器
の運転状態・各プロセス量の状態の組み合わせを条件部
とし、その時に考えられる操作を操作案とし１条件部と
操作案の組み合わせを付加する為のデータベースである
。

詳細データベース２５は、プラントの各機器の詳細な操
作方法と、運転制限を記録する為のデータベースである
。

事例データ・ベース２６は、プラントの事前の解析結果
および過去の運転時の記録を納めたデータベースである
。

沸騰水型原子炉プラントにおける詳細データベース２５
を第５図に、事例データベース２６を第６図にそれぞれ
示す。

処理プログラム２７の概要を第７図および第８図に基づ
いて説明する。処理プログラム２７は、異常判定部２８
．データ変換部３０、状態把握部３１、原因判定部３２
、最適操作判定部３８．詳細化部４２．類似事例検出伎
４３およびガイダンス作成部４４からなっている。原因
判定部３２は。

原因列挙部３３、状態把握部３１、予測部３４、無矛盾
確認部３５．原因判定部３２の再帰呼出し部３６および
判定部３７を有している。さらに、最適操作決定部３８
は、操作列挙部３９、予測部３４、状態把握部３１、最
適操作決定部３８の再帰呼出し部４０および決定部４１
を有している。

データ変換部３０は、測定されたプロセス量であるプラ
ントデータを入力して各プラントデータの値について多
数決等の論理判定を行なって１つに絞り、どのプラント
データであるかの識別子と、以下に示す処理においての
プラントデータの値を表わすプラント運転のガイダンス
を求める装置（以下運転ガイド装置という）内での特別
な値に変形した結果とを組み合わせて要素状態（プラン
トの１つの状態を示す項目）とし、これらの要素状態を
あつめてプラント状態信号として出力する。

データ変換部３０のフローチャートを第９図に示す。

状態把握部３１は、原因結果データベース２２に収納さ
れている各「原因」と入力したプラント状態信号とを比
較し、このプラント状態信号に対応する「原因」に晶づ
いて生じる「結果」を選択する。そして選択された結果
を新しい要素状態として入力したプラント状態信号に付
加する。

状態把握３１の概要を第１０図に示す。

原因列挙部３３は、入力したプラント状態信号の各要素
状態の原因となりえる要素状態またはそれらの組み合わ
せを、原因・結果データベース２２に収納されている「
結果」を検索することにより求め、検索した［結果］を
出力する。そのフローチャートを第１１図に示す。

予測部３４は、プラント状態信号を入力した入力したプ
ラント状態信号の各要素状態の値が次のレベルの値に変
わるまでの時間を、推移予測データベース２３に格納さ
れた計算手法（プログラム）を実行してそれぞれ求める
０次に、求められたこれらの時間のうちで最短の時間を
選択し、この最短時間経過後の各要素状態の値を、やは
り推移予測データベース２３に格納された計算手法を実
行して求める。そして、各要素状態を１つにまとめて、
次のステップに対するプラント状態信号として出力する
。予測部３４の概要を第１２図に示す。

無矛盾性確認部３５は、基準となるプラント状態信号と
、無矛盾性の確認される単数または複数のプラント状態
信号を入力し、はじめのプラント状態信号に含まれずま
たデータ変換部３０により取り込まれる要素状態を含ん
でいないプラント状態信号を出力する。第１３図は無矛
盾性確認部３５のフローチャートを示している。

判定部３７は、複数のプラント状態信号を入力して、原
因判定部３２に入力したプラン状態信号を構成する各要
素状態に最も近い各要素状態を含むプラント状態信号を
出力するものである。第１４図は、その内容を示してい
る。

操作列挙部３９は、プラント状態信号を入力し。

その時の操作として考えられる操作案を、操作データベ
ース２４の条件部を検索することによってリストアツブ
し、出力する。操作列挙部３９のフローチャートを第１
５図に示す。

決定部４１は、第１６図に示すように複数のプラント状
態信号を入力してその時の運転目的に最も近いプラント
状態信号を出力する。

原因判定部３２は、プラント異常時において、プラント
状態信号を入力して原因列挙部３３．状態把握部３１、
予測部３４、無矛盾性確認部３５、再帰呼出し部３６お
よび判定部３７を起動しプラント異常の原因を判定し、
この原因を付加したプラント状態信号を出力する。

最適操作決定部３８は、原因判定部３２から出力された
プラント状態信号を入力し、操作列挙部３９、予測部３
４、状態把握部３１、再帰呼出し部４０、決定部４１を
起動して、最適な操作方法を決定し、その操作を実行し
た結果も付加されたプラント状態信号を出力する。

詳細化部４２は、最適操作決定部３８から出力されたプ
ラント状態信号を入力して、このプラント状態信号の各
要素状態でプラントの機器の操作を意味するものを検索
する。さらに検索した操作について詳細データベース２
５の運転制限を満足することを確認した後、詳細な操作
手順をプラント状態信号に付加する。また、検索された
操作が詳細データベース２５の運転制限に違反する場合
は、最適操作決定部３８を再実行させる。詳細化部４２
のフローチャートを第１７図に示す。

類似事例検索部４３は、第１８図に示すように詳細化部
４２から出力されたプラント状ｍ信号を入力して、事例
データベース２６の原因とキーワードを検索し、原因が
一致するかまたはキーワードと前述のプラント状態信号
の要素状態が一定率以上で一致するものを、類似事例と
してプラント状態信号に付加する。

ガイダンス作成部４４は、類似事例検索部４３から出力
されたプラント状態信号を入力し、それをＣＲＴ２１に
出力するために、形式を整える。

前述した機能を有する装置による沸騰水型原子炉プラン
トの運転方法を説明する。説明にあたっては、実際には
発生が考えられない現象であるが、沸騰水型原子炉プラ
ントの運転中に、炉心２に冷却水を供給する再循環ポン
プ４の回転軸が軸受に固着したという再循環ポンプ４の
軸固着現象が発生したことを前提とする。このような軸
固着が生じると、炉心２内を流れる冷却水流量が減少し
、炉心２内でのボイド量が増加する。ボイド量の増加は
、原子炉水位１７の上昇につながる。実際には軸固着お
よびボイド量増加の現象はわからず、測定された原子炉
水位およびジェットポンプ流量のプロセス量がわかるだ
けである。正常な原子炉水位１７はＬ４のレベルである
。原子炉水位１７がＬ８のレベルに達すると、原子炉は
急速停止（スクラム）される。原子炉水位１７がスクラ
ム直前のＬ７のレベルに達した時、制御盤２０にその旨
表示される。これにより運転員は、原子炉水位の上昇を
知ることができる。原子炉水位１７およびジェットポン
プ流量等のプロセス量であるプラントデータが入出力袋
ｆｉ１８Ａを介して中央処理装置１８Ｂに入力される。

入力されたプラントデータは、その後の中央処理装置１
８Ｂ内での処理が円滑に行えるようにアナログ・デジタ
ル変換される。プラントデータの入力とともに中央処理
袋ｒ！１１８Ｂは、メモリ１８Ｃ内の運転ガイド装置で
ある処理プログラム２７（第７図および第８図参照）を
呼出し、その処理プログラム２７に基づいて所定の処理
を行う。異常判定部２８は、入力したプラントデータの
うちで異常な値を示すプラントデータの有無を判断する
。異常な値を示すプラントデータ（本実施例の場合は、
Ｌ７のレベルに達した原子炉水位１７）が存在する場合
は、表示の指令２９を出力し、異常の内容を制御盤２０
に表示される。さらに、異常な値を示すプラントデータ
が存在する場合は、処理プログラム２７のデータ変換部
３０以後の処理が実行される。

沸騰水型原子炉プラントで測定された１つまたは複数の
プラントデータ４５が、データ変換部（第９図）３０に
入力される。プラントデータ４５から設定値を満足しな
い（超過または低下）ものをすべて選択し、これをプラ
ント状態信号４６に変換する。データ変換部３０は、第
２０図に示すプラント状態信号４６を出力する。

この時、沸騰水型原子炉プラントにおいては、原子炉水
位のような重要なプロセス量に対しては、複数の検出器
が設けられている。従って、それらの計測結果が一致し
ているかを確認する必要がある。一致しない場合には多
数決等により誤まった検出器の測定値が、運転ガイド装
置内に入力されないように処理される。

第２０図においては、普通の文字で内容を示すが、実際
の場合は論理演算の容易な、ＥＢＣＤＩＣ文字コード、
整数値であってもよい。

データ変換部３０の出力であるプラント状態信号４６が
、状態把握部（第１０図）３１に入力される。状態把握
部３１は、第２０図に示すプラント状態信号４６に欠け
ている情報があればそれを補う、すなわち、入力したプ
ラント状態信号４６の各要素状態に基づいて第２図に示
す原因・結果データベース２２の原因部を検索する０次
に検索結果の有無を判断し、有の場合にはその検索結果
をプラント状態信号４６に付加する。その後、原因・結
果データベース２２の原因部を再び検索する。検索結果
の有無を判断し、無の場合には前述の検索結果を付加し
たプラント状態信号４７を出力する０本実施例では、追
加するものがなく、第２０図と同様な第２１図に示され
るプラント状態信号４７が出力される０本実施例では、
状態把握部３１の入力と出力は同一である。

プラント状態信号４７は、原因判定部３２内の原因列挙
部３３にまず入力される。原因列挙部３３は、プラント
状態信号４７の各要素状態を「結果」とし、原因・結果
データベース２２（第２図）の結果部からプラント状態
信号４７の要素状態を検索し、この要素状態に対応する
原因部の項目をプラント状態信号４７に付加する。すな
わち、プラント状態信号４７の要素状態は、「原子炉水
位＝Ｌ７」および「ジェットポンプ流量減」である、要
素状態が２個以上ある場合は、重要度の高い要素状態に
ついて検索を行う、要素状態の重要度については、予め
定められている０本実施例では、「原子炉水位＝Ｌ７」
のほうがより重要であり、検索が実施される。「原子炉
水位＝Ｌ７」は原子炉水位の上昇した結果であるため、
原因・結果データベース２２の結果部かへ「原子炉水位
上昇」を検索し、それに対応する原因部の項目で　゛あ
る「ボイド増」および「給水流量増」をプラント状態信
号４７に付加する。再び、原因・結果データベース２２
の結果部を検索する。しかし、何も検索されない。次に
検索結果の有無を判断する。

この場合は、何も検索されないため、原因列挙部３３は
、第２２Ａ図および第２２Ｂ図に示す［ボイド増」およ
び「給水流量増」を付加したプラント状態信号４８Ａお
よび４８Ｂを出力する。

状態把握部３１は、プラント状態信号４８Ａおよび４８
Ｂを入力することによって「ボイド増」および「給水流
量増」の項目を原因・結果データベース２２の原因部よ
り検索し、それに対応する結果部の結果の項目「原子炉
水位上昇」を求める。

これを付加した各々のプラント状態信号４９Ａ。

４９Ｂを出力する。

プラント状態信号４９Ａおよび４９Ｂは、予測部３４（
第１２図）に入力される。予測部３４を用いることによ
り原因・結果データベース２２に収納されている「原因
」と「結果」の組合せからボイドが増えた場合および給
水流量が増えた場合のプラント状態の推移予測ができる
。予測部３４は、プラント状態信号４９Ａおよび４９Ｂ
内の要素状態の変化時間を計算していない要素状態を検
索し、検索される要素状態がなくなるまで、検索された
各要素状態の変化する時間を計算する。要素状態の変化
する時間とは第３図に示されるように要素状態の現在の
レベルから次のレベル（原子炉水位で言えば、現在のＬ
６に対して次のレベルＬ７）まで変化するのに要する時
間である０次に、求めた変化時間が最小か否かを判定す
る。プラント状態信号４９Ａおよび４９Ｂの要素状態「
ボイド増」および「給水流量増」のそれぞれに対する「
Ｍ子炉水位上昇」についての変化時間を第３図の推移予
測データベース２３に示す計算子方（時間計算法）に基
づいて求める。その後、求められた最小変化時間経過後
における各要素状態を推移予測データベース２３の手法
（状態計算法）により計算する。予算部３４は、第２３
Ａ図および第２３Ｂ図に示す新たなプラント状態信号を
付加したプラント状態信号５０Ａ、５０Ｂを出力する。

予測部３４によって、原因列挙部３３にて推定された「
原因Ｊに基づいて生じる現象（原因判定部３２の状態把
握部３１にて検索した「結果」）が時間的にどのように
変化するのかを求めることができる。このため沸騰水型
原子炉プラントの動的なプロセス量に異常が生じても、
原因列挙部３３にて推定した「原因」が真の原因である
かどうかの判定が容易になる。すなわち、沸騰水型原子
炉で実際に測定された異常を示すプラントデー′りをも
たらす真の原因を容易に求めることができる。

プラント状態信号５０Ａおよび５０Ｂを入力した第１３
図に示す無矛盾確認部３５は、結果として起こるプラン
ト状態信号が、実際に発生しているプラント状態にない
要素状態で原因列挙部３３自身によって原因が推定され
ないものを含まない事を確認する。確認されたプラント
状態信号はそのまま出力されるが、実際のプラント状態
になく、データ変換部３０により取り込まれる要素状態
を結果として発生したものは、原因として不適切である
とされ、出力されない。本実施例においては。

第２３Ａ図および第２３Ｂ図の状態信号５’ＯＡおよび
５０Ｂが矛盾がなく、そのまま無矛盾確認部３５より出
力される。

無矛盾確認部３５から出力されたプラント状態信号５０
Ａ、５０Ｂが、再帰呼出し部３６に入力される。再帰呼
出し部３６は、無矛盾確認部３５の出力であるプラント
状態信号５０Ａおよび５０Ｂと原因判定部３２に出力さ
れるプラント状態信号４７とを比較する。プラント状態
信号５０Ａおよび５０Ｂのいずれか一方の要素状態がプ
ラント状態信号４７と一致すれば、再帰呼出し部３６は
機能しない。この場合は、プラント状態信号５０Ａおよ
び５０Ｂは、判定部３７に伝えられる。本実施例におい
ては、プラント状態信号４７に「ジェットポンプ流量減
」という要素状態が含まれており、プラント状態信号５
０Ａおよび５０Ｂのいずれにもそれが含まれていない。

従って再帰呼出し部５３６は、プラント状態信号５０Ａ
および５０Ｂを入力とする原因判定部３２を再帰的に呼
出す。

すなわち、原因列挙部３３から無矛盾確認部３５までの
処理が再び行なわれる６プラント状態信号５０Ａおよび
５０Ｂが原因列挙部３３に入力される。原因列挙部３３
は、プラント状態信号５０Ａおよび５０Ｂの要素状態「
ボイド環」および「給水流量増」を「結果」として原因
・結果データベース２２の結果部を検索視それらに対応
するｒ原因」を求める。前者に対しては第２４Ａ図に５
１Ａで示す［再循環ポンプ軸固着」が、後者に対しては
第２４Ｂ図に５１Ｂで示す「給水制御系異常」がそれぞ
れ検索される。これらの要素状態がプラント状態信号５
０Ａおよび５０Ｂにそれぞれ付加されたプラント状態信
号５１Ａおよび５１Ｂが原因列挙部３３から出力される
。これらの信号を入力する状態把握部３１は、プラント
状態信号５１Ａおよび５１Ｂの要素状態を「原因」とす
るすべての「結果」を原因・結果データベース２２より
検索する。プラント状態信号５１Ａの「再循環ポンプ軸
固着」に対しては「ボイド環」の外に「ジェットポンプ
流量減」が、プラント状態信号５１Ｂの「給水制御系異
常」に対しては「給水流量増」の外に「流量ミスマツチ
」がそれぞれ検索される。

これらの要素状態がそれぞれ付加された各プラント状態
信号５２Ａおよび５２Ｂ（第２４Ａ図および第２４Ｂ図
）は、状態把握部３１より出力されて予測部３４に入力
される。予測部３４で前述のように各プラント状態信号
５２Ａおよび５２Ｂの推移予測を行なっても、プラント
状態信号の変化はなく、そのまま無矛盾性確認部３５に
入力される。無矛盾性確認部３５でも、矛盾なしと判定
されてそのまま出力される。

無矛盾性確認部３５から出力されたプラント状態信号５
２Ａおよび５２Ｂは、再帰呼出し部３６に入力される。

再帰呼出し部３６は、前述したようにプラント状態信号
４７とプラント状態信号５２Ａおよび５２Ｂとを比較す
る。プラント状態信号４７の２つの要素状態「原子炉水
位Ｌ７Ｊおよび［ジェットポンプ流量減」は、プラント
状態信号５２Ａ内にも存在する。このため、再帰呼出し
部３６は、原因判定部３２の再帰呼出しを行なわず、プ
ラント状態信号５２Ａおよび５２Ｂを判定部３７へ出力
する。

第１４図に示す判定部３７は、第２４Ａ図および第２４
Ａ図に示すプラント状態信号５２Ａおよび５２Ｂと実際
の沸騰水型原子炉プラントのプラント状態を示す第２１
図のプラント状態信号４７とが比較される。

「再循環ポンプ軸固着」が原因となる場合は、プラント
状態信号５２Ａがプラント状態信号４７と一致する。し
かし、「給水制御系異常」が原因となる場合は、プラン
ト状態信号５２Ｂとプラント状態信号４７とは一致しな
い、従って、［再循環ポンプ軸固着」が原因と判定され
て第２４Ａ図に示すプラント状態信号５２Ａが、原因判
定部３２の出力であるプラント状態信号５３として出力
される０以上をもって原因判定部３２による処理が終了
する。

再帰呼出し部３６が存在するので、本実施例に基づいて
推定された「原因」によって生じるプラント状態が、沸
騰水型原子炉プラントにおいて生じている異常を示すプ
ラント状態になるか否かを容易に判断できる。従って、
異常を示すプラント状態の基となる真の「原因」を簡単
にしかも精度良く見付けることができる。

再帰呼出し部３６において実施される原因判定部３２に
入力された第１プラント状態信号の要素状態と無矛盾性
確認部３５から出力された第２プラント状態信号の要素
状態とを比較して再帰呼出しを行なうか否かの判断を行
う機能を、再帰呼出し部３６から切離して再帰呼出し部
３６の前段においてもよい、第２プラント状態信号の要
素状態が第１プラント状態信号の要素状態の一部と一致
し、再帰呼出し後において原因列挙部３３にて新たな原
因が検索されない場合は、異なる原因による異常な現象
が２以上発生（多重事象）していることになる、この場
合は、第１プラント状態信号の要素状態から第２プラン
ト状態信号のそれを除いた後における第１プラント状態
信号の要素状態を生じる［原因」を前述と同様にして原
因判定部３２で求める。

原因判定部３２の判定部３７の出力であるプラント状態
信号５３（今回の場合は、実質的にプラント状態信号５
２Ａ）が、最適操作決定部３８の操作列挙部３９に入力
される。操作列挙部３９は。

プラント状態信号５２Ａの各要素状態について操作デー
タベース２４の条件部を検索し、その条件部の項目に対
応する操作案を求める。本実施例では、「原子炉水位Ｌ
７Ｊであって操作データベース２４の条件部には該当す
る項目が存在しない。

このため、具体的な操作案もなく、「何もしない」とい
う操作案がプラント状態信号５３に付加されたプラント
状態信号５４が操作列挙部３９から出力される。

次に、このプラント状態信号５４を入力して予測部３４
が働く、予測部３４は、プラント状態信号５４の各要素
状態の変化時間およびその最小変化時間経過後の各要素
状態を付加したプラント状態信号５５を出力する。具体
的には最小変化時間で変化する状態量は原子炉水位であ
り、その最小時間経過後の要素状態は「原子炉水位上昇
、Ｌ８Ｊとなる。この要素状態が付加されたプラント状
態信号５５が予測部３４より出力される。

プラント状態信号５５は、状態把握部３１に入力される
。状態把握部３１は、原因・結果データ・ベース２２に
基づいて新しく付加された要素状態ｒ原子炉水位上昇Ｌ
８Ｊに対する「結果」である「タービントリップ」を検
索する。さらに、状態把握部３１は、検索された要素状
態「タービントリップｊを「原因ｊとする「結果」であ
る［スクラム、母線切換」および「原子炉圧力上昇」を
検索する。これらの新しい要素状態を付加したプラント
状態信号５６（第２５図参照）が、状態把握部３１の出
力である。

プラント状態信号５６は、再帰呼出し部４０に入力され
る。再帰呼出し部４０は、操作列挙部５４に入力された
プラント状態信号と操作列挙部５４から出力されたプラ
ント状態信号を比較し、後者の信号に新しい操作案が付
加されたか否かを判定する手段を有している。再帰呼出
し部４０は。

前述の判定にて新しい操作案が付加されていると判断し
た場合には、最適操作決定部３８の再帰呼出しを行い、
その逆であると判断した場合にはその再帰呼出しを行わ
ない。本実施例では、「操作を実施しない」という操作
業が行われているので、最適操作決定部３８の再帰呼出
しが行われ、操作列挙部５４、予測部３４および状態把
握部３１の各処理が再び行われる。状態把握部３１の出
力信号であるプラント状態信号５６が操作列挙部３９に
入力される。

操作列挙部３９は、プラント状態信号５６を入力し、こ
の信号の要素状態に対する操作業を操作データベース２
４より検索する。本実施例では、「原子炉水位上昇、Ｌ
８Ｊに対応する操作「モータ駆動給水ポンプトリップ」
が検索され、さらに、「操作を実施しない」も操作業と
して列挙される。

これらの操作業を付加したプラント状態信号、すなわち
、第２６Ａ図および第２６Ｂ図にそれぞれ示すプラント
状態信号５７Ａおよび５７Ｂが予測部３４に入力される
。予測部３４は、それぞれの操作を行なった場合のプラ
ント状態の推移予測が前述したように行なわれる。すな
わち、プラント状態信号５７Ａの「モータ駆動給水ポン
プトリップ」を行なうと、前回の予測部３４の処理によ
って得られた最小変化時間からさらに最小変化時間を経
過した後に「原子炉圧力上昇、高」および［原子炉水位
急下降、Ｌ４」になることが予測される。また、「操作
を実施しない」場合にも、「原子炉圧力上昇、高」およ
び「原子炉水位下降、Ｌ６Ｊになることが予測される。

これらの要素状態が付加されたプラント状態信号５８Ａ
および５８Ｂが予測部３４から状態把握部３１に入力さ
れる。

状態把握部３１は、各要素状態に対応する「結果」を、
原因・結果データ・ベース２２から検索する。すなわち
、操作業「モータ駆動給水ポンプトリップ」を有するプ
ラント状態信号５８Ａに対しては、原因「原子炉圧力高
」に対する結果「バイパス弁開」、原因「モータ駆動給
水ポンプトリップ」に対する結果「原子炉水位組下」お
よび原因「スクラム（所定時間経過後）」（スクラム後
に２回の最小変化時間が経過しているので）に対する結
果、「ボイド減」、さらに原因「ボイド減」に対する結
果「原子炉水位下降」がそれぞれ検索される。これらの
検索結果を付加した第２６Ａ図のプラント状態信号５９
Ａが状態把握部３１の処理によって得られる。また、操
作業「操作を実施しない」を有するプラント状態信号５
８Ｂに対しては、原因「原子炉圧力高」に対する結果「
バイパス弁開」および原因「スクラム（所定時間経過後
）」に対する結果「ボイド減」、さらに原因「ボイド減
」に対する結果「原子炉水位下降」がそれぞれ検索され
る。これらの検索結果を付加した第２６Ｂ図のプラント
状態信号５９Ｂが状態把握部３１の処理によって得られ
る。

これらのプラント状態信号５９Ａおよ、び５９Ｂは、再
帰呼出し部４０に入力される。再帰呼出し部４０は、再
帰呼出し後の操作列挙部３９の処理において前述したよ
うな新しい操作業を付加したか否かに基づいて再度最適
操作決定部３８の再帰呼出しの要否を決定する。今回の
場合は、「モータ駆動給水ポンプトリップ」が新しい操
作業として付加されているので、最適操作決定部３８の
再帰呼出しが再び行われる。プラント状態信号５９Ａお
よび５９Ｂは、操作列挙部３９に入力される。

しかし、操作列挙部３９は、いずれのプラント状態信号
５９Ａおよび５９Ｂに対しても新たに操作業を追加しな
い。次に、予測部３４は、操作列挙部３９から出力され
たプラント状態信号５９Ａおよび５９Ｂを入力して各プ
ラント状態信号の要素状態の最小変化時間経過後の状態
を予測する。すなわち、操作業「モータ駆動給水ポンプ
トリップ」を有するプラント状態信号５９Ａに対しては
、原子炉水位が「Ｌ２」に、原子炉圧力が「下降」に変
化する。また、操作業「操作を実施しない」を有するプ
ラント状態信号５９Ｂに対しては、原子炉水位が「Ｌ４
」に、原子炉圧力が「下降」に変化する。各々の操作業
に対して予測部３４は、第２７Ａ図および第２７Ｂ図に
示すプラント状態信号６０Ａおよび６０Ｂを出力する。

プラント状態信号６０Ａおよび６０Ｂは、再帰呼出し部
４０に入力される。操作列挙部３９において新たに追加
されないので、今回は再帰呼出しが行われない。従って
、プラント状態信号６０Ａおよび６０Ｂは、決定部４１
に入力される。決定部４１は、最適な操作としてプラン
ト状態信号６０Ａおよび６０Ｂのいずれか一方の操作を
選択する。すなわち、プラント状態信号６０Ａの「モー
タ駆動給水ポンプトリップ」を実施した場合は、「原子
炉水位Ｌ２Ｊとなり、「操作を実施しない」を実施した
場合は「原子炉水位Ｌ４Ｊとなる。

「原子炉水位を下げない」という沸騰水型原子炉プラン
トの運転条件に対応させると、「操作を実施しない」こ
とが今回の「再循環ポンプ軸固着」に対して最も適切な
操作である。従って、最適操作決定部３８からは、第２
７Ａ図のプラント状態信号６０Ｂが出力される。

本実施例においては、最適操作決定部３８に予測部３４
を設けているので、原因判定部３２で求めた異常状態の
真の原因を解消する操作（操作列挙部３９で検索された
操作）を実施した場合において、その操作を実施したと
仮定した将来のプラント状態を予測することができる。

すなわち、動的なプロセス量の将来における値を予測す
ることができる１、また、最適操作決定部３８にも再帰
呼出し部４０を設けているので、予測部３４にて得られ
た将来のプラント状態を考慮して最適な操作を容易に決
定することができる。従って、本実施例によれば、現在
、沸騰水型原子炉プラントにおいて発生している異常状
態を解消でき、しかも安全性の高い最適な操作を選択す
ることが可能となる。予測部３４および再帰呼出し部３
６を有している原因判定部３２と予測部３４および再帰
呼出し部４０を有する最適操作決定部３８を組合せた本
実施例では、異常状態の真の原因を精度良く把握できる
ので、異常状態を解消するために得られた操作は最善の
ものとなる。また、正確な原因がわかるので、直ちにプ
ラントの補修の要否が判断でき、しかも補修要の場合は
補修箇所を事前に把握でき、プラント停止後の補修が短
時間で行える。

最適操作決定部３８の決定部４１から出力されたプラン
ト状態信号６０Ｂが詳細化部４２に入力される０本実施
例では、最適操作が「操作を実施しないＪであるので詳
細化部４２は機能しない。

詳細化部４２は、プラント状態信号６０Ｂを詳細化部４
２の出力（プラント状態信号６１）として出力する。た
とえば、プラント状態信号６０Ａの「モータ駆動給水ポ
ンプトリップ」が実施されてプラント状態信号６０Ａの
「原子炉水位Ｌ２Ｊにより高圧注水系の作動が行なわれ
た場合には、詳細データベース２５より該当する高圧注
水系の詳細操作法（第５図）をピックアップし、これを
付加したプラント状態信号が、詳細化部４２より出力さ
れる。また、詳細な運転制限の確認を行なって制限違反
が有った場合は、「高圧注水系が使用できない」を付加
したプラント状態信号を出力し、最適操作決定部３８に
その出力を伝えて前述したような最適操作決定部３８の
処理を再度行い、操作の立案を再度水める。

プラント状態信号６１を入力して第１８図に示す類似事
例検索部４３が起動される。類似事例検索部４３は、第
６図に示すような実際の事例を収納している事例データ
ベース２６よりプラント状態信号６１に似ている事例を
検索する。本実施例においては、第６図に示す再循環ポ
ンプ軸固着の事例１が検索され、その内容がプラント状
態信号６１に付加されたプラント状態信号６２となって
類似事例検索部４３により出力される。

プラント状態信号６２は、第１９図に示すガイダンス作
成部４４に入力される。ガイダンス作成部４４は、第２
７Ｂ図に示すプラント状態信号６０ＢをＣＲ７表示出力
に変換して（例えば、プラント状態信号６０ＢをＣＲＴ
用の文字コードに変換）出力する。この時、詳細操作法
および類似事例の内容についても、同様な変換が行われ
る。

ガイダンス作成部４４は、プラント状態信号６０ＢをＣ
Ｒ７表示出力に変換する時、原因となる要素状態とそれ
に対応する操作内容である要素状態がわかるようにＣＲ
７表示出力を出す。例えば、「再循環ポンプ軸固着（Ｉ
Ｋ因）」および「操作を実施しない（操作内容）」のよ
うに該当する要素状態の後に（原因）および（操作内容
）の言葉を付加する。

ガイダンス作成部４４の出力（プラント状態信号６０Ｂ
）は、ＣＲＴ２１に伝えられてＣＲＴ２１に表示される
。沸騰水型原子炉プラントの運転員は、ＣＲＴ２１に表
示された操作内容を見てそれに応じて制御盤を通して沸
騰水型原子炉プラントの対象機器を操作する。本実施例
の操作内容が「操作を実施しない」であるので、沸騰水
型原子炉プラントに対して具体的な操作は実施されない
。

逆に言えば、沸騰水型原子炉プラントに対して「操作を
実施しない」という操作が実施されたことになる。この
ような操作を実施すると、沸騰水型原子炉プラントにお
いては、ボイドが現象して原子炉水位１７がＬ４のレベ
ルまで低下し、バイパス弁が自動的に開くことにより原
子炉圧力も下降し、安全な状態になる０例えば、プラン
ト状態信号６０Ａの内容が最適な操作であると決定部４
１にて決定された場合は、運転員は、ＣＲＴ２１に表示
された操作内容を見てモータ即動給水ポンプをトリップ
させる如く制御盤２０を操作する。

その指令は、制御盤２０より駆動している給水ポンプ１
０Ａおよび１０Ｂに伝えられる。これによって給水ポン
プＩＯＡおよびＩＯＢは停止される。

本実施例によれば、表示された操作内容に基づいて実際
の操作を行った場合においてプラントに生じる現象がす
べてＣＲＴに表示されるので、実際のプラントにおける
状態の変化を確認することにより操作の進行度合を関し
できる。また、原因・結果データベース２２を利用して
「原因の判定」および「操作の決定」を行なう時に、予
測部３４を用いているので、再循環ポンプ軸固着という
実際に発生が考えられないような異常現象に対してさえ
も、安全に沸騰水型原子炉プラントを運転できる（モー
タ即動給水ポンプをトリップしても、安全は守られる）
安全性の高い最適な操作を得ることができる。

ＣＣＴおよび知識工学の手法（本実施例の如く予測部お
よび再帰呼出し部を含んでいない）を単に利用した運転
ガイド装置では、実際の発生が考えられない異常現象に
対して安全性の高い操作方法のガイダンスを提供しよう
とした場合に、大規模なデータベースを必要とし、その
ガイダンス作成のためのルールおよび保守に多大な労力
を要する。このため、その手法による実現性が困難であ
る。すなわち、ＯＣＴを利用する方法では、膨大な量の
ＣＣＴが必要となって作成、保守が困難となる。また、
拳に知識工学の手法を利用する場合でも、あるプラント
の状態を表わす計測結果が、複数ある場合の原因と結果
を表わすデータを用意しなければならないこと、および
プラントの推移予測（動的プロセス量の変化予測）がで
きないので事前にプラントの推移予測も考慮して、適用
範囲の狭いデータを用意しなければならないことにより
データの量は膨大となる。

本実施例の手法によれば、運転員がガイダンスの操作の
改善を試み、ガイダンスの操作の効果を半減させるよう
な誤操作を行ない、プラントの起動時、負荷変動時等に
対応に手間取るといったこともなくなる。

また、上記の処理を、新しいアラームの発生や。

再度の運転員の要求、または運転ガイド装置の内部の時
計による割り込み等により再実行することで、運転員に
新しい事態に応じたガイダンスを提供できる。

なお、本実施例を実施する場合に、プラントデータの入
力は、状態把握部３１が起動され、原因・結果データベ
ース２２の原因部とプラント状態信号が比較される時点
等の使用される時点で、要素状態ごとに入力されてもよ
い。

データ変換部３０で、複数のプラントの状態が得られた
時、１つに絞るための論理判定は、多数決ではなくプラ
ントにとって好ましくない値を選ぶ等の他の手法を用い
てもよい。

原因判定部３２では、原因を１つに限定せずに矛盾しな
いものは複数の原因として出力を行ない、それぞれにつ
いて以降の処理を行なってもよい。

最適操作決定部３８では、操作を１つに決定せず、運転
目的に合うものは出力し、運転員がその中から選択する
ようにしてもよい。また、最適な操作を求めるのでなく
運転目的に合うものが初期に設定された数以上見つかっ
た時点で処理を打ち切り、出力するのでもよい。

操作データベース２４は、原因・結果データベース２２
と同一のものを使用し、どちらの内容を含むかを印をつ
けることにより見分けるようにして使い分けてもよい。

詳細化部４２および類似事例検索部４３は、運転員の指
示があってはじめて起動されるようにしてもよい。また
、その処理は、類似事例の検索を先に行なってもよいし
、同時に行なってもよいし、一方だけ行なうのでもよい
。

予測部３４は、推移予測データベース２３上の計算式を
直接解釈実行してもよいし、推移予測データベース２３
上には、サブルーチンの呼び出し用情報が格納されてい
て、そのサブルーチンを呼び出す事により計算を行なう
のでよい。また表の検索も、予測機能が直接行なっても
よいし、同様な手法で、専用のサブルーチンで行なって
もよい。

原因判定部３２および最適操作決定部３８では。

再帰呼び出し機能を用いずに、スタックを用いて同様な
処理をソフトウェアで作ってもよいし、原因判定部３２
と、最適操作決定部３８を実現する機能をハードウェア
で作り、それを十分と思われる数だけあらかじめ直列に
つないでおくことにより行ってもよい。

第１図に示す実施例によれば、大規模なデータベースを
必要とせず１作成・保守が容易である。

また、データベースの内容が、第２図〜第６図に示す様
に、構成単位ごとに、独立しているため。

データベースに含まれていない現象が発生したというよ
うな、極端な状態を考えても、訓練された運転員が、そ
のような、現象の発生した時点で、その特徴だけをデー
タ・ベースに入力し、″ｉ！１転ガイトガイド装置を拡
張することができる。

本発明は、原子炉プラントを例にとって説明したが、こ
のようなプラントに限らずあらゆる装置に適用可能であ
る。

（発明の効果〕 本発明によれば、プラントの異常状態の真の原因を容易
に把握することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は沸騰水型原子炉プラントに適用した本発明の好
適な一実施例であるプラントの運転方法を実施する装置
の系統図、第２図は第１図に示す原因・結果データベー
スの内容の一例を示す説明図、第３図は第１図に示す推
移予測データベースの内容の一例を示す説明図、第４図
は第１図に示す操作データベースの内容の一例を示す説
明図、第５図は第１図に示す詳細データベースの内容の
一例を示す説明図、第６図は第１図に示す事例データベ
ースの内容の一例を示す説明図、第７図および第８図は
第１図に示す処理プログラムのフローチャート、第９図
は第７図に示すデータ変換部の構成図、第１０図は第７
図に示す状態把握部の構成図、第１１図は第７図に示す
原因列挙部の構成図、第１２図は第７図に示す予測部の
構成図、第１３図は第７図に示す無矛盾性確認部の構成
図。 第１４図は第７図に示す判定部の構成図、第１５図は第
８図に示す操作列挙部の構成図、第１６図は第８図に示
す決定部の構成図、第１７図は第８図に示す詳細化部の
構成図、第１８図は第８図に示す類似事例検索部の構成
図、第１９図は第８図に示すガイダンス作成部の構成図
、第　２０図はデータ変換部から出力されたプラント状
態信号の説明図、第２１図は状態把握部から出力される
プラント状態信号の説明図、第２２Ａ図および第２２Ｂ
図は原因判定部内の状態把握部から出力されるプラント
状態信号の説明図、第２３Ａ図および第２３Ｂ図は原因
判定部内の予測部から出力されるプラント状態信号の説
明図、第２４Ａ図および第２４Ｂ図は再帰的に呼出され
た原因判定部の原因列挙部および状態把握部から出力さ
れるプラント状態信号の説明図、第２５図は最適操作決
定部の状態把握部から出力されるプラント状態信号の説
明図、第２６Ａ図および第２６Ｂ図、第２７Ａ図および
第２７Ｂ図は再帰的に呼出された最適操作決定部の予測
部および状態把握部から出力されるプラント状態信号の
説明図である。 １・・・原子炉圧力容器、２・・・炉心、３・・・ジェ
ットポンプ、４・・・再循環ポンプ、６・・・タービン
、８・・・復水ポンプ、ＩＯＡ、ＩＯＢ、ＩＩＡ、ＩＩ
Ｂ・・・給水ポンプ、１８・・・電子計算機、１８Ａ・
・・プロセス入出力装置、１８Ｂ・・・中央処理装置、
１８Ｃ・・・メモリ、２０・・・制御盤、２１・・・Ｃ
ＲＴ、２２・・・原因・結果データベース、２３・・・
推移予測データベース、２４・・・操作データベース、
２５・・・詳細データベース、２６・・・事例データベ
ース、２７・・・処理プログラム、３１・・・状態把握
部、３２・・・原因判定部、３３・・・原因列挙部、３
４・・・予測部、３５・・・無矛盾性確認部、３６，４
０・・・再帰呼出し部、３７・・・判定部、３８・・・
最適操作決定部、３９・・・操作列挙部、４１・・・決
定部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、 （１）制御対象であるシステムの状態に関連したデータ
   を、条件部とその条件部と対応する結論部の形式を有す
   るルールとしてコンピュータのメモリに記憶し、 （２）上記メモリに記憶されたルールに基づいて推論を
   行ない、 （３）推論の結果求められた上記システムの状態に関連
   したデータに対する一定時間経過後の上記システムの状
   態変化を予測し、 （４）予測の結果に基づいて推論を終了し、 （５）推論の結果求められた上記システムの状態に関連
   した上記データに基づいてシステムを制御する方法。