JPH08201571A - 燃料集合体の中心位置検出方法及び装置 - Google Patents

燃料集合体の中心位置検出方法及び装置

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JPH08201571A
JPH08201571A JP7008697A JP869795A JPH08201571A JP H08201571 A JPH08201571 A JP H08201571A JP 7008697 A JP7008697 A JP 7008697A JP 869795 A JP869795 A JP 869795A JP H08201571 A JPH08201571 A JP H08201571A
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JP
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fuel assembly
center
fuel
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JP7008697A
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Yoshimi Doi
誉実 土井
Makoto Senoo
誠 妹尾
Yutaka Yonetani
豊 米谷
Keiichi Ito
圭一 伊藤
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

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  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】燃料集合体頂部の画像を入力する手段,画像中
から直線形状特徴を検出する手段,画像特徴と登録画像
特徴との一致度から円形形状特徴を検出する手段,検出
した特徴から重心を求める手段,重心及び直線形状特徴
から中心線,中点,垂線を算出し、燃料集合体中心位置
及び燃料集合体中心位置偏差量を検出する手段よりなる
燃料集合体中心位置検出装置。 【効果】外乱による燃料集合体中心位置ずれに影響され
ることなく中心位置を検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、原子力関連施設におけ
る燃料取扱装置の位置決め方法に係り、特に燃料移送用
水中台車から運搬された燃料集合体の中心位置と燃料グ
ラップルの中心位置との位置偏差を検出するための燃料
集合体中心位置検出方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の発電プラントにおける燃料取扱装
置は、炉心と燃料プール間の燃料集合体取出し及び移送
作業に決められた位置に移動する固定座標(絶対座標
系)を設定する方法が採用されている。しかし、再処理
施設では貯蔵プール前まで使用済燃料を移送する燃料移
送用水中台車の停止精度が悪く、かつそれに搭載される
燃料バスケット内でのがたにより位置座標にランダムな
ばらつきが生じること、並びに位置決め精度がBWR燃
料集合体より高精度を要求されるPWR燃料集合体への
位置決め技術が必要であり、固定座標(絶対座標系)で
は対応が困難である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、燃料
移送用水中台車の停止精度又は燃料バスケット内のがた
等による燃料集合体中心位置ずれに影響されること無く
燃料集合体中心位置を画像処理技術により検出する方法
を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は画像処理技術である特徴量比較法,線検出
法を利用し、所定の場所に設定したカメラから画像を取
り込み、撮像画像より各燃料集合体頂部の共通特徴形状
部分を検出し、その特徴より燃料集合体頂部の中心位置
を検出するようにしたものである。
【0005】
【作用】図4に燃料集合体頂部形状を示す。BWR燃料
集合体22の場合、燃料頂部の特徴形状部分としてチャ
ンネルファスナねじ部23とハンドル24があり、直線
部分の検出に有効である線検出法でハンドルの長手方向
成分(2本)が検出、孔のような円形部分の認識に有効
な特徴量比較法ではチャンネルファスナねじ部23が検
出され、その特徴を演算することにより中心位置が検出
される。
【0006】PWR燃料集合体25の場合、燃料集合体
頂部の特徴形状部分としてコーナ部分に位置決め用ピン
孔部26(2ヶ所)があり、特徴量比較法により位置決
め用ピン孔部26が検出され、その特徴を演算すること
により中心位置が検出される。
【0007】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。図1は、本発明によるハードウェア構成の一実施
例を示すもので、BWR燃料集合体中心位置検出装置1
はカメラ3,線検出装置4,特徴量比較装置5,テンプ
レート記憶装置6,重心検出装置7,演算装置8,画像
処理部制御装置9,燃料取扱装置制御装置10から成
り、PWR燃料集合体中心位置検出装置2はカメラ3,
特徴量比較装置5,テンプレート記憶装置6,重心検出
装置7,演算装置8,画像処理部制御装置9,燃料取扱
装置制御装置10で構成される。図2は、燃料取扱装置
11と燃料移送用水中台車16の施設内での位置関係を
示すものである。燃料取扱装置11は燃料取扱装置制御
装置10により遠隔操作される。本発明のハードウェア
は燃料取扱装置10上に設置し、燃料集合体中心位置検
出を行う。先ず、燃料移送用水中台車16により燃料集
合体17を停止位置に移動し、燃料取扱装置11は燃料
取扱装置制御装置10の制御信号により、走行台車12
と横行台車13を駆動させ燃料グラップル15を設定座
標へ移動する。図3は、移動後の燃料グラップル15及
び燃料集合体17の位置関係を示す図で、図に示されて
いるように燃料集合体17はカメラ撮像可能範囲21内
に入り、工業用テレビ(ITV)カメラ3等によって画
像を取り込み、燃料中心位置検出を実施する。設置して
いるカメラが傾いており、カメラ中心位置と燃料グラッ
プル中心位置が同一位置19になっている。カメラの傾
きによる分解能の低下が考えられるが、カメラの傾きは
微小であり、しかもカメラと燃料集合体との距離が長い
ため、カメラの傾きによる画像への影響は無い。設定座
標移動後、図1に示されているように燃料取扱装置制御
装置10から画像処理部制御装置9へ画像処理実施信号
が送信される。その信号を受け、BWR燃料集合体中心
位置検出時には画像処理部制御装置9はカメラ3,線検
出装置4,特徴量比較装置5,重心検出装置7,演算装
置8に制御信号を送信し、PWR燃料取扱時は、カメラ
3,線検出装置4,特徴量比較装置5,重心検出装置
7,演算装置8に制御信号を送信し、各装置を制御す
る。カメラ3により図4に示す各燃料集合体の画像を取
り込み、各燃料集合体中心位置検出装置により、燃料集
合体中心位置を検出する。図5,図6を用いて各燃料集
合体中心位置検出を説明する。
【0008】図5は、BWR燃料集合体中心位置検出フ
ローである。カメラ3により取り込まれたBWR燃料集
合体頂部22の画像(ステップ100)は線検出装置4
と特徴量比較装置5に送信する(ステップ110)、
(ステップ130)。線検出装置に送信された画像から
ハンドルの長手方向成分を検出する(ステップ120)。
線検出法によるハンドル長手方向成分検出は、図7に示
す手順により行う。先ず、撮像画像を微分することによ
り燃料上面の輪郭が強調され(ステップ310)、ハンド
ル部輪郭35及びその他の輪郭36が現れる。その輪郭
からある程度の長さを持つ線だけを残し、それ以外を消
去することによりハンドル輪郭35のみが検出される
(ステップ320)。検出されたハンドル輪郭の画像を
濃淡画像から二値画像に変換する(ステップ330)。
二値画像に変換したハンドルの輪郭35を直線近似する
ことにより直線が検出され(ステップ340)、その直
線をハンドル長手方向成分27として検出する(ステッ
プ350)。検出終了後、ハンドル長手方向成分27は
演算装置8に送信する。特徴量比較装置5に送信された
燃料集合体頂部22の画像からはチャンネルファスナね
じ部21を検出する(ステップ140)。特徴量比較法
によるチャンネルファスナねじ部検出は、図8に示す手
順で行う。先ず、テンプレート記憶装置6に格納されて
いるテンプレート38と呼ばれる画像データを特徴量比
較装置5に読み込む(ステップ410)。テンプレート記
憶装置6にはチャンネルファスナねじ部23を事前に格
納する。読み込んだテンプレート画像データを撮像画像
データ上を走査させ、テンプレート画像データと撮像画
像データとの相対的な濃度分布の類似度を数1により求
める(ステップ420)。
【0009】
【数1】
【0010】走査終了後、類似度の最も高い部分だけを
取り出すことにより、チャンネルファスナねじ部23の
部分画像39が検出される(ステップ430)。検出終
了後、部分画像データを濃淡画像から二値画像に変換
し、変換した部分画像データを重心検出装置に送信する
(ステップ150)。重心検出装置7は送信された部分
画像データから、チャンネルファスナねじ部の重心28
を検出し、重心の座標を演算装置8に送信する(ステッ
プ160)。演算装置8は送信された各特徴形状部分か
ら、燃料集合体中心位置算出に必要な要素を算出し、要
素を用いて燃料集合体中心位置を算出する。2本のハン
ドル長手方向成分27からは2直線間で、且つ平行な中
心線29を、チャンネルファスナねじ部の重心座標から
は中心線への垂線30を要素として算出する。その中心
線と垂線との交点座標をBWR燃料集合体中心位置31
として算出する(ステップ170)。BWR燃料集合体
中心位置算出後、燃料グラップル中心位置19との偏差
量を算出する。算出された偏差量及び画像処理終了信号
を演算装置8から燃料取扱装置制御装置10に送信す
る。燃料取扱装置制御装置10は偏差量を位置偏差検出
量として燃料取扱装置11の位置制御を行う。
【0011】図6は、PWR燃料集合体中心位置検出フ
ローである。カメラ3により取り込まれたPWR燃料集
合体25の画像(ステップ200)は特徴量比較装置5
に送信する(ステップ210)。送信された画像から特
徴量比較装置5により位置決め用ピン孔部26を検出す
る(ステップ220)。テンプレート記憶装置6には事
前に位置決め用ピン孔部26を格納する。特徴量比較法
による位置決め用ピン孔部26検出は、BWR燃料取扱
時と同様に図8に示す手順で行う。テンプレート38を
特徴量比較装置5に読み込み(ステップ410)、読み
込んだテンプレート画像データを撮像画像データ上を走
査させ、テンプレート画像データと撮像画像データとの
相対的な濃度分布の類似度を数1により求める(ステッ
プ420)。走査終了後、類似度の最も高い部分を2ヶ
所取り出すことにより、位置決め用ピン孔部26の部分
画像が検出される(ステップ430)。検出終了後、部
分画像データ39を濃淡画像から二値画像に変換し、変
換した部分画像データを重心検出装置7に送信する(ス
テップ230)。送信された部分画像データから、重心
検出装置7により位置決め用ピン孔部の重心32を検出
し、重心の座標を演算装置8に送信する(ステップ24
0)。演算装置8は送信された特徴形状部分から、燃料
集合体中心位置算出に必要な要素として2ヶ所の位置決
め用ピン孔部重心座標を結ぶ直線33を算出し、その直
線の中点座標をPWR燃料集合体中心位置34として算
出する(ステップ250)。PWR燃料集合体中心位置
算出後、燃料グラップル中心位置19との偏差量を算出
する。算出された偏差量及び画像処理終了信号を演算装
置8から燃料取扱装置制御装置10に送信する。燃料取
扱装置制御装置10は偏差量を位置偏差検出量として燃
料取扱装置11の位置制御を行う。
【0012】位置制御後、伸縮管14を降下させ、燃料
グラップル15により燃料を掴む。この燃料集合体中心
位置検出法により、カメラ撮像可能範囲21内において
燃料移送用水中台車16の停止精度及び燃料バスケット
18のがた等による位置座標のランダムなばらつきに影
響されずに燃料集合体中心位置を検出でき、燃料グラッ
プル中心位置19との偏差を検出できる。
【0013】
【発明の効果】本実施例によれば、固定座標では対応が
困難な燃料集合体中心位置ずれに対応することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】BWR燃料集合体とPWR燃料集合体の中心位
置検出装置のブロック図。
【図2】燃料取扱装置と燃料移送水中台車の施設内での
位置関係の斜視図。
【図3】カメラ,燃料グラップルと燃料集合体との位置
関係の説明図。
【図4】BWR燃料集合体とPWR燃料集合体の頂部の
平面図。
【図5】BWR燃料集合体の中心位置検出のフローチャ
ート。
【図6】PWR燃料集合体の中心位置検出のフローチャ
ート。
【図7】線検出法によるハンドル長手方向成分検出のフ
ローチャート。
【図8】特徴量比較法による特徴形状部分検出のフロー
チャート。
【符号の説明】
21…カメラ撮像可能範囲、22…BWR燃料集合体頂
部、23…チャンネルファスナねじ部、24…ハンドル
部、25…PWR燃料集合体、26…位置決め用ピン孔
部、27…ハンドル長手方向成分、28…チャンネルフ
ァスナねじ部の重心、29…中心線、100…画像取り
込み、110…線検出装置に画像入力、120…線検出
法によりハンドル長手方向成分検出、140…特徴量比
較法によるチャネルファスナねじ部検出、150…チャ
ネルファスナねじ部二値化部分画像を重心検出装置に送
信、160…チャネルファスナねじ部重心算出、170
…演算装置によるBWR燃料集合体中心位置算出処理。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01B 11/00 H G06T 7/60 G21C 17/08 G21C 17/06 GDP D (72)発明者 伊藤 圭一 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式会 社日立製作所日立工場内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原子力関連施設での燃料集合体の取扱時の
    前記燃料集合体の中心位置自動検出方法において、取扱
    対象の燃料集合体が沸騰水型原子炉用の場合には、燃料
    集合体の頂部画像中から、直線部分の検出に有効である
    線検出法でハンドル部の長手方向成分、孔のような円形
    部分の認識に有効な特徴量比較法でチャンネルファスナ
    ねじ部を検出、加圧水型原子炉用の場合には、燃料集合
    体頂部画像中の対角位置にある二つの位置決め用ピン孔
    部を特徴量比較法により検出し、検出された各燃料集合
    体の形状特徴から演算により燃料集合体の中心位置を検
    出することを特徴とする燃料集合体の中心位置検出方
    法。
  2. 【請求項2】原子力関連施設での燃料集合体の取扱時の
    燃料集合体の中心位置自動検出装置において、取扱対象
    の燃料集合体が沸騰水型原子炉用の場合には、燃料集合
    体の頂部の画像を入力する手段,前記画像中からハンド
    ル部及びチャンネルファスナねじ部を部分画像として検
    出する手段,前記部分画像の形状特徴からチャンネルフ
    ァスナねじ部の重心及びハンドル中心線を検出する手
    段,前記重心座標及び中心線から燃料集合体の中心座標
    を求める手段から成り、加圧水型原子炉用の場合には、
    前記燃料集合体の頂部の画像を入力する手段,前記画像
    中から燃料集合体の対角位置にある二つの位置決め用ピ
    ン孔部を部分画像として検出する手段,前記部分画像の
    形状特徴から位置決め用ピン孔部の重心を検出する手
    段,前記二つの重心から燃料集合体の中心座標を求める
    手段より成ることを特徴とする燃料集合体の中心位置検
    出装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005351659A (ja) * 2004-06-08 2005-12-22 Hitachi Ltd 燃料監視装置
FR2963473A1 (fr) * 2010-07-27 2012-02-03 Areva Np Procede de controle des positions des assemblages de combustibles nucleaires a l'interieur d'un coeur de reacteur nucleaire, et ensemble de controle correspondant

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FR2963473A1 (fr) * 2010-07-27 2012-02-03 Areva Np Procede de controle des positions des assemblages de combustibles nucleaires a l'interieur d'un coeur de reacteur nucleaire, et ensemble de controle correspondant
WO2012022890A1 (fr) * 2010-07-27 2012-02-23 Areva Np Procédé de contrôle des positions des assemblages de combustibles nucléaires à l'intérieur d'un coeur de réacteur nucléaire, et ensemble de contrôle correspondant
US10083768B2 (en) 2010-07-27 2018-09-25 Areva Np Method for controlling the positions of nuclear fuel assemblies inside a nuclear reactor core, and corresponding control assembly

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