JPH11352281A - 燃料交換機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 運転員の負荷を軽減させて燃料交換を可能に
し燃料交換作業の効率を向上させる燃料交換機制御装置
を提供する。 【解決手段】 燃料交換機１はブリッジとトロリの各々
の現在位置を検出する現在位置検出装置２と、現在位置
入力手段３と、移動開始位置と移動終了位置が入力され
る移動区間入力手段５と、移動経路算出手段４と、移動
経路算出手段によって設定されたブリッジとトロリの各
々の通過目標位置を格納する移動経路格納部６と、移動
経路格納部からブリッジとトロリの通過目標位置が入力
されるとともに現在位置入力手段からブリッジとトロリ
の現在位置がリアルタイムにフィードバック入力される
ことによって運転速度を算出し、速度基準信号に変換し
て出力する速度出力制御手段７と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、燃料交換機の制御
装置に係り、特に、沸騰水型原子炉の燃料の取出し及び
装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料
交換機の燃料交換機制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】原子力発電所においては、発電所内に収
納されている燃料の所在を管理することを目的に、実際
に装荷された状態の燃料に刻印された燃料番号を、ビデ
オカメラ等の画像入力装置を用いて目視により読み取り
記録している。

【０００３】上記画像入力装置は燃料交換機装置の燃料
把握機の先端に取り付けられており、運転員はこの燃料
交換機装置を手動で運転し、全ての燃料番地の上で一旦
停止させながら各燃料番号を画像入力装置で確認してい
る。

【０００４】また、実際に燃料が装荷されている番地の
みの燃料番号を読み取る場合には、運転員は燃料交換機
上から炉心及びプール内の燃料の有無を目視で確認しな
がら目的の燃料番地まで燃料交換機を移動させていく必
要があった。

【０００５】また、前記画像入力装置は、水中カメラ、
照明灯、水中カメラのフォーカス調整器、照明灯の明る
さを調整する調光器から構成されているが、フォーカス
調整器、調光器の設定値は固定されており、これらを調
整するには運転員が手動にて実施する必要があった。ま
た、水中カメラの旋回動作については、ブリッジ、トロ
リの現在位置及び水中カメラの現在旋回角度に基づく監
視制御はなされていない。そのため、障害物付近で、ブ
リッジ、トロリ及び水中カメラの運転を行う際には、水
中カメラと障害物との干渉を防ぐため、運転員の細心の
注意が必要とされた。

【０００６】また、水中カメラにて撮影した燃料番号の
録画は、燃料番号の読み取り作業開始時から実施してお
り、燃料集合体間の移動時の画像も録画されていた。こ
のため、運転員が、燃料番号の確認を行う再生時には、
無駄な時間を費やしていた。また、全燃料格納座標に対
する燃料装荷状態のデータ及び燃料番号データを、燃料
交換作業を開始する前に実プラントの状態と一致させる
ためには、運転員が手動でデータを入力する必要があ
る。

【０００７】原子力発電所における使用済み燃料集合体
の搬出／搬入については、使用済み燃料収納容器（キャ
スク）を発電所内のキャスクプールに搬入した後、燃料
交換機を使用して行われている。キャスクプール内のキ
ャスクヘの運転にあたっては、運転員が手動にて実施し
ていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】まず、燃料交換機を使
って全ての燃料番号の読み取り操作を行う場合に、運転
員はジョイスティックを使って当該燃料交換機を手動で
操作し各燃料番地上を走行させながら、かつ各々の燃料
の上に刻印された燃料番号を画像入力装置からの映像を
基に確認する必要があり、燃料交換機の操作と燃料番号
の確認を同時に実施することができないため、かなりの
時間と運転員の負担を要するものであった。また、実際
に燃料が装荷されている番地のみの燃料番号を読み取る
場合には、運転員は該当する燃料番地に向かって燃料交
換機を手動で移動させる必要があり、移動経路が複雑に
なることによって誤った番地に移動させたり、無駄な経
路で移動させたりするといった問題があった。

【０００９】また、画像入力装置において撮影を実施す
る場合に、フォーカス調整器、調光器の設定が固定値で
あり、撮影中に撮影環境を変えることが出来ないため、
燃料番号の読み取りが困難な場合が有った。更に、ブリ
ッジ、トロリの移動にあたっては、水中カメラの旋回角
度に関係なく、自由に移動が可能であることから、障害
物付近においては水中カメラと障害物とが干渉する可能
性があった。

【００１０】また、水中カメラの旋回においてもブリッ
ジ、トロリの位置に関係なく旋回が可能であることか
ら、障害物付近での旋回操作中に障害物との干渉の可能
性があった。

【００１１】また、画像入力装置により撮影した画像を
録画するときには、燃料と燃料の間の移動時も録画して
おり、運転員が燃料番号確認のために録画内容を再生す
る際に、無駄な時間を要していた。また、燃料交換作業
開始前に、全燃料格納座標に対する燃料装荷状態のデー
タと燃料番号データを燃料交換機制御装置に記憶させる
作業が手動にて行われており、燃料交換作業の効率低下
と運転員負荷の増大を生じていた。

【００１２】燃料交換機の自動運転に際しては、全燃料
格納座標に対して、基準原点からの絶対位置と燃料集合
体取手角度を予め定めておき、位置データ保存装置に記
憶しておく必要がある。しかし、キャスクでの燃料取扱
作業においては、キャスクが使用の都度、キャスクプー
ルに搬入されることや、キャスクの形状も様々なものが
存在することから、絶対位置と燃料集合体取手角度を予
め特定し、保存しておくことが出来ない。そのため、キ
ャスク内の燃料取扱作業時には自動運転ではなく、全て
手動運転にて実施しており、燃料交換作業の効率低下と
運転員負荷の増大を生じていた。

【００１３】そこで、本発明の目的は上記従来技術の有
する問題を解消し、運転員の負荷を軽減させて燃料交換
を可能にし燃料交換作業の効率を向上させる燃料交換機
制御装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の請求項１の発明は、原子炉の燃料の取出し及
び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃
料交換機を制御するための燃料交換機制御装置におい
て、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに
対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイス
トを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るため
の画像入力装置が取り付けられており、ブリッジとトロ
リの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前
記現在位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在
位置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、
燃料番号を読み取るためブリッジとトロリを炉心及びプ
ール内で移動させるために移動開始位置と移動終了位置
が入力される移動区間入力手段と、前記移動区間入力手
段から入力される移動開始位置と移動終了位置を基に、
移動開始位置と移動終了位置の間の全ての燃料格納位置
の上を直線状に一定速度で走行するようなＸ方向及びＹ
方向の移動経路を選定し、ブリッジとトロリの途中停止
位置を算出して通過目標位置として設定する移動経路算
出手段と、前記移動経路算出手段によって設定されたブ
リッジとトロリの各々の通過目標位置を格納する移動経
路格納部と、前記移動経路格納部からブリッジとトロリ
の通過目標位置が入力されるとともに前記現在位置入力
手段からブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムに
フィードバック入力されることによって運転速度を算出
し、速度基準信号に変換して出力する速度出力制御手段
と、を備えることを特徴とする。

【００１５】本願の請求項２は、前記移動経路算出手段
によって設定された移動経路に従って全ての燃料格納位
置の上を走行している前記燃料交換機を、運転員が燃料
番号の確認を目的として途中でその走行を一時停止ある
いは走行再開を要求することのできる運転指令入力手段
を備え、前記速度出力制御手段は、前記運転指令入力手
段より入力された運転停止指令に基づき前記燃料交換機
を速やかに停止させることのできる機能と、前記運転指
令入力手段より入力された運転再開指令に基づき前記移
動経路算出手段に対して移動経路の再計算を要求する機
能とを有することを特徴とする。

【００１６】本願の請求項３は、炉心及びプール内の全
ての燃料格納番地を予め記憶している燃料番地格納部
と、前記移動経路算出手段は、前記移動区間入力装置か
ら入力された移動開始位置と移動終了位置と前記燃料番
地格納部に格納された燃料番地を基に、燃料番号の確認
を目的としてその間の各燃料格納位置の上で自動的に順
次一旦停止するようなブリッジとトロリの途中位置また
は停止位置を算出して通過目標位置として設定する機能
を有することを特徴とする。

【００１７】本願の請求項４は、炉心及びプール内の全
ての燃料格納座標に対して、実際にその位置に燃料が装
荷されているかいないかの状態を予め記憶している燃料
装荷状態格納部と、前記移動経路算出手段は、前記移動
区間入力装置から入力された移動開始位置及び移動終了
位置と前記燃料番地格納部に格納された燃料番地と前記
燃料装荷状態格納部に格納された燃料装荷状態を基に、
実際に燃料が装荷されている燃料格納座標のみを直線的
に最短で移動できるような移動経路を算出して通過目標
位置として設定する機能を有することを特徴とする。

【００１８】本願の請求項５は、原子炉の燃料の取出し
及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である
燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置におい
て、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに
対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイス
トを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るため
の画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装
置は、水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカ
ス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有
し、前記画像入力装置からの画像信号を解析し燃料番号
を判定するための画像処理装置と、前記画像処理装置か
ら撮影画像の輝度及びフォーカスの情報が入力される撮
影環境情報入力手段と、標準画像データが保存してある
標準画像データ格納部と、前記撮影環境情報入力手段か
ら撮影画像の輝度がフィードバック入力されると共に、
撮影画像の輝度を前記標準画像データ格納部から入力さ
れた標準輝度と比較することにより輝度補正量を算出す
る輝度補正量算出手段と、前記撮影環境情報入力手段か
ら撮影画像のフォーカス情報がフィードバック入力され
る共に前記標準画像データ格納部から入力された標準フ
ォーカスの情報と比較することによりフォーカス補正量
を算出するフォーカス補正量算出手段と、前記輝度補正
量算出手段からの輝度補正量に応じて調光器の補正制御
を行う輝度補正制御手段と、前記フォーカス補正量算出
手段からのフォーカス補正量に応じてフォーカス調整器
の補正制御を行うフォーカス補正制御手段と、を備えた
ことを特徴とする。

【００１９】本願の請求項６は、原子炉の燃料の取出し
及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である
燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置におい
て、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに
対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイス
トを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るため
の画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装
置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明
灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明る
さを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各々
の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記現在位
置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置をリ
アルタイムに入力される現在位置入力手段と、前記水中
カメラの現在旋回角度を検出する現在旋回角度検出装置
と、前記現在旋回角度検出装置で検出した前記水中カメ
ラの現在旋回角度がリアルタイムに入力される現在旋回
角度入力手段と、前記現在位置入力手段からリアルタイ
ムに入力される現在位置と前記現在旋回角度入力手段か
らリアルタイムに入力される現在旋回角度を基に、ブリ
ッジとトロリの運転可否を判定するブリッジ／トロリ運
転範囲判定手段と、前記現在位置入力手段からリアルタ
イムに入力される現在位置と前記現在旋回角度入力手段
からリアルタイムに入力される現在旋回角度を基に、前
記水中カメラの旋回可否を判定するカメラ旋回範囲判定
手段と、前記ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段から運
転停止指令が入力された時に、ブリッジとトロリの運転
を停止するブリッジ／トロリ運転停止手段と、前記カメ
ラ旋回範囲判定手段から旋回停止指令が入力された時に
水中カメラの旋回を停止するカメラ旋回停止手段と、を
備えたことを特徴とする。

【００２０】本願の請求項７は、原子炉の燃料の取出し
及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である
燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置におい
て、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに
対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイス
トを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るため
の画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装
置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明
灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明る
さを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各々
の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記現在位
置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置がリ
アルタイムに入力される現在位置入力手段と、前記位置
検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置がリア
ルタイムに入力される現在位置入力手段と、前記水中カ
メラの現在旋回角度を検出する現在旋回角度検出装置
と、前記現在旋回角度検出装置で検出した水中カメラの
現在旋回角度がリアルタイムに入力される現在旋回角度
入力手段と、前記現在位置入力手段からリアルタイムに
入力される現在位置と前記現在旋回角度入力手段からリ
アルタイムに入力される現在旋回角度を基に、水中カメ
ラの回避旋回方向と回避旋回角度を算出するカメラ旋回
範囲判定手段と、前記カメラ旋回範囲判定手段より旋回
回避指令が入力された時には、カメラ旋回範囲判定手段
で算出した回避旋回方向と回避旋回角度に従って、ブリ
ッジとトロリが運転可能となる位置へ水中カメラを旋回
させるカメラ旋回回避手段と、を備えたことを特徴とす
る。

【００２１】本願の請求項８は、原子炉の燃料の取出し
及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である
燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置におい
て、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに
対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイス
トを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るため
の画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装
置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明
灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明る
さを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各々
の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記画像入
力装置から入力した画像が録画される画像録画手段と、
前記画像録画手段により録画された画像が保存される燃
料番号録画装置と、全ての燃料格納座標に対し、燃料装
荷状態と燃料番号を記憶している装荷状態保存装置と、
前記現在位置検出装置により検出した現在位置と前記装
荷状態保存装置から取得した装荷データを基に、前記画
像入力装置から入力される画像が録画されるタイミング
を判定する録画タイミング判定手段と、を備えたことを
特徴とする。

【００２２】本願の請求項９は、原子炉の燃料の取出し
及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である
燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置におい
て、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに
対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイス
トを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るため
の画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装
置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明
灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明る
さを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各々
の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記画像入
力装置から入力した画像が録画される画像録画手段と、
前記画像録画手段により録画された画像が保存される燃
料番号録画装置と、全ての燃料格納座標に対し、絶対位
置と燃料集合体取手角度を記憶している位置データ保存
装置と、前記現在位置検出装置により検出した現在位置
と前記位置データ保存装置から取得した位置データを基
に、前記画像入力装置から入力した画像が録画されるタ
イミングを判定する録画一タイミング判定手段と、を備
えたことを特徴とする。

【００２３】本願の請求項１０は、原子炉の燃料の取出
し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能であ
る燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置にお
いて、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジ
に対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイ
ストを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るた
めの画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力
装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照
明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明
るさを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各
々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記画像
入力装置から入力した画像が録画される画像録画手段
と、全ての燃料格納座標に対し、燃料装荷状態と燃料番
号を記憶している装荷状態保存装置と、前記現在位置検
出装置により検出した現在位置と前記画像処理装置から
取得した燃料番号と装荷データを基に、前記装荷状態保
存装置に格納されている装荷状態及び燃料番号を更新す
る装荷状態更新手段と、を備えたことを特徴とする。

【００２４】本願の請求項１１は、原子炉の燃料の取出
し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能であ
る燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置にお
いて、全ての燃料格納座標に対し、絶対位置と燃料集合
体取手角度を記憶している位置データ保存装置と、使用
済み燃料収納容器の種類を入力する目標位置設定手段
と、前記燃料交換機の現在位置を記憶する現在位置記憶
装置と、使用済み燃料収納容器内における目標燃料格納
座標への位置決め完了時に、前記現在位置記憶装置に絶
対位置を保存する現在位置記憶手段と、前記現在位置記
憶手段によって記憶した絶対位置から、使用済み燃料収
納容器内の全燃料格納座標に対する絶対位置を算出し位
置データ保存装置を更新する位置データ更新手段と、を
備えることを特徴とする。

【００２５】本願の請求項１２は、原子炉の燃料の取出
し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能であ
る燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置にお
いて、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジ
に対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイ
ストを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るた
めの画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力
装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照
明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明
るさを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各
々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、全ての燃
料格納座標に対し、絶対位置と燃料集合体取手角度を記
憶している位置データ保存装置と、使用済み燃料収納容
器の種類を入力する目標位置設定手段と、ブリッジとト
ロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、
前記位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位
置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、前
記水中カメラからの画像信号をリアルタイムに解析し、
燃料格納場所及び燃料集合体取手角度を判定するための
画像処理装置と、前記現在位置入力手段により入力され
た現在位置と前記画像処理装置からの画像処理情報によ
り、使用済み燃料収納容器内の全ての燃料格納座標に対
する絶対位置と燃料集合体取手角度を算出し位置データ
保存装置を更新する位置データ更新手段と、を備えるこ
とを特徴とする。

【００２６】上述の発明において、請求項１の発明の燃
料交換機制御装置は、燃料交換機を使って全ての燃料番
号の読み取り操作を行う場合に、予め定められた移動経
路に従い、ブリッジ、トロリを自動的に一定速度で連続
的に移動させることにより、運転員が燃料交換機を手動
操作させることなく燃料交換機の移動と並行して必要な
燃料番号を順次読み取り／記録していくことができる。

【００２７】請求項２の発明の燃料交換機制御装置は、
運転員からの要求により移動中の燃料交換機を任意に一
時停止／再開させることを可能にすることにより、運転
員による燃料番号の確認が間に合わなかったりもう一度
戻って再確認したりする際にも柔軟に対応することがで
きる。

【００２８】請求項３の発明の燃料交換機制御装置は、
予め記録されている燃料番地データを基に全ての燃料番
地上で自動的に一旦停止／再開を行うことによって、運
転員による燃料番号の確認時間を設けると共に運転員が
手動で停止／再開させる手間を省くことができる。

【００２９】請求項４の発明の燃料交換機制御装置は、
燃料交換機を使って実際に燃料が装荷されている番地の
みの燃料番号を読み取る場合に、予め記録されている燃
料装荷状態のデータと燃料番地データを基に燃料が装荷
されている燃料番地を最短で移動するための経路を自動
的に算出することにより、燃料番号確認の時間を短縮す
ることができる。

【００３０】請求項５の発明の燃料交換機制御装置は、
燃料交換機を使って燃料番号の読み取り作業を行う場合
に、水中カメラにて撮影した画像の輝度、フォーカスを
基に、水中カメラのフォーカス調整器と照明灯の明るさ
を調整する調光器を自動的に補正制御することにより、
燃料番号の読み取り作業を確実に行うことができると共
に、運転員が手動にて前記フォーカス調整器と前記調光
器を補正する手間を省くことができる。

【００３１】請求項６の発明の燃料交換機制御装置は、
燃料交換機を使って燃料番号の読み取り作業を行う場合
に、水中カメラの現在旋回角度、ブリッジ及びトロリの
現在位置を基に、水中カメラあるいはブリッジ及びトロ
リの移動可否を判定し、移動不可の場合には各機器の駆
動を停止することにより、水中カメラと障害物との干渉
を防ぐことができ、運転可能速度を最大限に生かした運
転力ざ可能になると共に安全性の向上を図ることができ
る。

【００３２】請求項７の発明の燃料交換機制御装置は、
燃料交換機を使って燃料番号の読み取り作業を行う場合
に、水中カメラの現在旋回角度、ブリッジ及びトロリの
現在位置を基に、ブリッジ及びトロリの移動可否を判定
し、水中カメラと障害物との干渉により移動が不可であ
る場合には、水中カメラを自動的に回避方向へ旋回を行
う。これにより、運転員が手動にて水中カメラの旋回操
作を行うことな《、ブリッジ及びトロリの運転範囲を最
大限に利用した運転が行えると共に、水中カメラと障害
物との干渉を防止することができる。

【００３３】請求項８の発明の燃料交換機制御装置で
は、現在位置検出装置により検出された現在位置と、当
該現在位置に対応する燃料格納座標の装荷状態に基づい
て、燃料番号読取タイミングを判断し、燃料番号読取タ
イミング時以外では、燃料番号録画装置の録画を一時停
止することにより、無駄な画像を録画しないようにす
る。これにより、燃料番号以外の不必要な画像は録画さ
れず、再生時の燃料番号を確認する時間を節約できる。

【００３４】請求項９の発明の燃料交換機制御装置で
は、現在位置検出装置により検出された現在位置と、燃
料格納座標の位置に基づいて、録画のタイミングを判断
し、録画タイミング時以外では、燃料番号録画装置の録
画を一時抑止することにより、無駄な画像を録画しない
ようにする。これにより、不必要な画像は録画されず、
再生時の画像を確認する時間を節約できる。

【００３５】請求項１０の発明の燃料交換機制御装置で
は、画像入力装置及び画像処理装置において検出した燃
料番号と、その番号を読取った現在位置を基に、全燃料
格納座標に対する燃料装荷状態のデータと燃料番号デー
タを自動的に更新する。これにより、運転員によるデー
タの更新作業を削減することができると共に、燃料交換
機制御装置内に記憶している燃料装荷状態のデータ及び
燃料番号データを実プラントの装荷状態及び燃料番号と
確実に一致させることができる。

【００３６】請求項１１の発明の燃料交換機制御装置で
は、キャスク形状毎に、各キャスク内の燃料格納座標に
対する設計上の位置と、補間計算に使用する２点の格納
座標を予め、位置データ保存装置へ保存しておく。そし
て、補間計算用格納座標へ、実際に位置決めが完了した
時の燃料交換機の現在位置を記憶する。キャスク形状
と、記憶した２点の格納座標に対する位置を基に、キャ
スク内の全燃料格納座標に対する実際の位置を、補間計
算により、算出し、位置データ保存装置内の全燃料格納
座標に対する位置を更新する。これにより、当該キャス
ク内の全燃料格納座標に対する絶対位置が特定出来るた
め、燃料交換機の自動運転による位置決めが可能とな
る。

【００３７】請求項１２の発明の燃料交換機制御装置で
は、キャスク形状毎に、キャスク内を走査し画像処理を
行い、全燃料格納座標及び格納されている燃料集合体の
取手角度を検出する。検出した燃料格納座標と燃料集合
体取手角度と、その燃料格納座標に対する現在位置を基
に、当該キャスク内の全燃料格納座標に対する位置と燃
料集合体取手角度を算出し、位置データ保存装置に格納
されている燃料格納座標に対する位置及び燃料集合体取
手角度を更新する。これにより、当該キャスク内におけ
る全燃料格納座標に対する絶対位置と燃料集合体取手角
度を特定出来るため、燃料交換機の自動運転が可能とな
る。

【００３８】

【発明の実施の形態】以上、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。

【００３９】図１は請求項１の発明の一実施例である燃
料交換機制御装置１００を示すもので、燃料交換機制御
装置１００は、炉心及びプール内に装荷されている燃料
の番号を読み取ることを目的として、燃料番号の読み取
り範囲を移動区間入力手段５を介して入力し、その指定
された読み取り範囲を基に移動経路算出手段４が燃料番
地上を規則的に移動するための移動経路を算出するとと
もに、算出されたブリッジ／トロリの通過目標位置を移
動経路格納部６に記録する。

【００４０】一方、速度出力制御手段７は、この移動経
路格納部６に記録されたブリッジ／トロリの通過目標位
置と現在位置検出装置２を介して現在位置入力手段３か
らリアルタイムに入力される燃料交換機１の現在位置を
基に、各通過目標位置に対してブリッジ／トロリを各々
位置決め一旦停止させるような速度制御出力を燃料交換
機に出力する。

【００４１】図２は移動経路格納部６の構成を示すもの
である。例えばプール２０内の燃料に対して、運転員よ
り開始点（Ｘｓ，Ｙｓ）、終了点（Ｘｅ，Ｙｅ）カざ指
定された場合、移動経路算出手段４によって移動経路
（Ｘｓ，Ｙｓ）→（Ｘｓ，Ｙ１）→（Ｘ１，Ｙ１）→…
………→（Ｘｅ，Ｙ２）→（Ｘｅ，Ｙｅ）が設定され
る。この移動経路を基にブリッジ／トロリの通過目標位
置として各々の一旦停止点が移動経路格納部６に記録さ
れる。速度出力制御手段７は、移動経路格納部６に記録
された通過目標位置をブリッジ／トロリの移動に合せて
上から順に読込み、読込んだ通過目標位置に対してブリ
ッジ／トロリを移動及び一旦停止させた後、次の通過目
標位置を読込むといった処理を行うものである。

【００４２】図３は請求項２の発明の一実施例である燃
料交換機制御装置１０１を示すもので、全燃料格納位置
の上をまさに走行している燃料交換機に対し、運転員は
当該燃料番号の確認を目的として、運転指令入力手段８
よりその走行の一時停止あるいは走行再開を速度出力制
御手段７ａに対して要求することができるようにしたも
のである。一方、速度出力制御手段７ａはこの運転員か
らの一時停止指令を受けて燃料交換機を速やかに停止さ
せるような速度基準信号を出力するとともに、走行再開
指令に基づき移動経路算出手段４に対して移動経路の再
計算を要求し、移動経路の再計算を実施後燃料交換機の
運転を再開するといった処理を行うものである。

【００４３】図４は請求項３の発明の一実施例である燃
料交換機制御装置１０２を示すもので、図１の実施例の
中の移動経路算出手段が、炉心及びプール内の燃料格納
番地の端から端を一定速度で移動するような経路を算出
するのに対し、図４の移動経路算出手段４ａは、運転員
が燃料番号の確認するための時間を予め確保することを
目的として、各燃料格納位置の上で自動的に順次一旦停
止するようなブリッジ／トロリの途中停止位置を算出し
通過目’標位置として設定する機能を付加したものであ
る。

【００４４】図５は、図４の燃料番地格納部９及び移動
経路格納部６の構成を示すものである。例えばプール２
０内の燃料に対して、運転員より開始点（Ｘｓ，Ｙ
ｓ）、終了点（Ｘｅ，Ｙｅ）が指定された場合、移動経
路算出手段４ａはその範囲内にある燃料格納位置を基に
燃料番地格納部９より当該する燃料番地（Ｘ１，Ｙ１）
（Ｘ２，Ｙ２）（Ｘ３，Ｙ３）（Ｘ４，Ｙ４）（Ｘ６，
Ｙ６）……（Ｘ２４，Ｙ２４）（Ｘ２５，Ｙ２５）を読
み取り、予め計算された移動経路に沿ってブリッジ／ト
ロリの通過目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）→（Ｘ１１，Ｙ１
１）→（Ｘ６，Ｙ６）→…………→（Ｘ２０，Ｙ２０）
→（Ｘｅ，Ｙｅ）の順に並び替えて各々の燃料番地を移
動経路格納部６に記録する。速度出力制御手段７は、移
動経路格納部６に記録された通過目標位置をブリッジ／
トロリの移動に合せて上から順に読込み、読込んだ通過
目標位置すなわち各燃料格納位置に対してブリッジ／ト
ロリを移動及び一旦停止させた後、次の通過目標位置を
読込むといった処理を行うものである。

【００４５】図６は請求項４の発明の一実施例である燃
料交換機制御装置１０３を示すもので、図４の実施例の
中の移動経路算出手段が、炉心及びプール内の各燃料格
納位置に対して、実際に燃料が装荷されているかどうか
に関わらず全ての燃料格納番地の上で順次一旦停止する
のに対し、図６の移動経路算出手段４ｂは、図４の燃料
番地格納部９に格納された燃料番地の中から、指定され
た範囲内にある燃料格納位置の燃料番地を読み取った
後、予め記憶している燃料装荷状態格納部１０のデータ
を基に、実際にその位置に燃料が装荷されている燃料番
地を抽出して、これら燃料格納番地のみを直線的に最短
で移動できるような移動経路を算出して通過目標位置と
して設定するといった処理を行うものである。

【００４６】図７は、図６の燃料番地格納部９、燃料装
荷状態格納部１０及び移動経路格納部６の構成を示すも
のである。例えばプール２０内の燃料に対して、運転員
より開始点（Ｘｓ，Ｙｓ）、終了点（Ｘｅ，Ｙｅ）が指
定された場合、移動経路算出手段４ｂはその範囲内にあ
る燃料格納位置を基に燃料番地格納部９より当該する燃
料番地（Ｘ１，Ｙ１）（Ｘ２，Ｙ２）（Ｘ３，Ｙ３）
（Ｘ４，Ｙ４）（Ｘ６，Ｙ６）……（Ｘ２４，Ｙ２４）
（Ｘ２５，Ｙ２５）を読み取り、その中から燃料装荷状
態格納部１０の情報をを基に実際に燃料が装荷されてい
る燃料座標を抽出した後、これらの抽出された燃料座標
を最短時間で移動できるような経路（Ｘｓ，Ｙｓ）→
（Ｘ２，Ｙ２）→（Ｘ１３，Ｙ１３）→（Ｘ４，Ｙ４）
→（Ｘ２５，Ｙ２５）→（Ｘｅ，Ｙｅ）を求めて各々の
燃料番地を移動経路格納部６に記録する。速度出力制御
手段７は、移動経路格納部６に記録された通過目標位置
をブリッジ／トロリの移動に合せて上から順に読込み、
読込んだ通過目標位置に対してブリッジ／トロリを移動
及び一旦停止させた後、次の通過目標位置を読込むとい
った処理を行うものである。

【００４７】図９は請求項５の発明の一実施例である燃
料交換機制御装置１０４を示すものである。まず、図８
に燃料交換機の機械構成を示す。炉心及びプールの両脇
には、走行レールが敷設されており、その上をブリッジ
２０２が走行し、さらに、ブリッジ２０２土に敷設され
たレール上をトロリ２０３が横行する様になっている。
トロリ２０３には、上下方向に伸縮するホイスト２０４
が設置されており、その先端に照明灯２０５、水中カメ
ラ２０６が取り付けてあり、燃料集合体２０１の上方に
位置し、燃料集合体２０１の取手上部に刻印された燃料
番号を撮影することが出来る。

【００４８】画像入力装置２１０からの画像信号を画像
処理装置３０に入力する。画像処理装置３０は、燃料番
号の解析に必要な数々のデータを持っており、このデー
タを基に画像信号の処理を行い、燃料番号の解析を行
う。また、画像処理装置３０は、その処理により撮影部
分の輝度及びフォーカスの算出も可能である。画像処理
装置３０において画像入力装置２１０からの画像信号を
基に、撮影部分のフォーカス、輝度を算出する。画像処
理装置３０により算出されたフォーカス、輝度は、撮影
環境情報入力手段３８に入力され、輝度補正量算出手段
３３及びフォーカス補正量算出手段３４に渡される。

【００４９】輝度補正量算出手段３３においては、撮影
環境情報入力手段３８から入力した輝度と、標準画像デ
ータ格納部３６に保存してある標準輝度を比較し、補正
量を算出する。算出された補正量を基に、輝度補正制御
手段３５により、輝度が標準輝度となるように、画像入
力装置２１０における調光器２０９を調整制御する。フ
ォーカス補正量算出手段３４においては、撮影環境情報
入力手段３８から入力したフォーカスと、標準画像デー
タ格納部３６に保存してある標準フォーカスを比較し、
補正量を算出する。算出された補正量を基に、フォーカ
ス補正制御手段３７により、フォーカスが標準フォーカ
スとなるように画像入力装置２１０におけるフォーカス
調整器２０８を調整制御する。

【００５０】図１０は、請求項６の発明の一実施例であ
る燃料交換機制御装置１０５を示しており、図１４は燃
料交換機本体の構成因である。炉心及びプールの両脇に
は、走行レールが敷設されており、その上をブリッジ２
０２が走行し、さらに、ブリッジ２０２土に敷設された
レール上をトロリ２０３が横行する様になっている。ト
ロリ２０３には、上下方向に伸縮するホイスト２０４が
設置されており、その先端に水中カメラ２０６が取り付
けてあり、ホイスト２０４の周囲を左右に旋回する機能
を有している。

【００５１】ブリッジ２０２、トロリ２０３の現在位置
は、現在位置検出装置２により検出され、現在位置入力
手段３にフィードバック入力される。また、水中カメラ
２０６の現在旋回角度は現在旋回角度検出装置４０によ
り検出され、現在旋回角度入力手段４１にフィードバッ
ク入力される。

【００５２】ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段４２で
は、ブリッジ２０２及びトロリ２０３の現在位置の変化
率からブリッジ２０２及びトロリ２０３の移動方向を算
出し、ブリッジ２０２及びトロリ２０３の現在位置とブ
リッジ２０２及びトロリ２０３の移動方向と水中カメラ
２０６の現在旋回角度を基に、ブリッジ２０２及びトロ
リ２０３の移動可否を判定し、移動不可である場合に
は、ブリッジ／トロリ運転停止手段４４に運転停止指令
を出力する。ブリッジ／トロリ運転停止手段４４では、
ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段４２から運転停止指
令が入力されると、ブリッジ２０２及びトロリ２０３の
停止制御を行う。カメラ旋回範囲判定手段４３では、水
中カメラ２０６の現在旋回角度の変化率から旋回方向を
算出し、水中カメラ２０６の現在旋回角度と水中カメラ
２０６の旋回方向とブリッジ２０２及びトロリ２０３の
現在位置を基に、水中カメラ２０６の旋回可否を判定
し、旋回不可である場合には、カメラ旋回停止手段４５
に旋回停止指令を出力する。カメラ旋回停止手段４５で
は、カメラ旋回範囲判定手段４３から旋回停止指令が入
力されると、水中カメラ２０６の停止制御を行う。

【００５３】図１２にて、ブリッジ／トロリ運転範囲判
定手段４２及びカメラ旋回範囲判定手段４３がブリッジ
２０２及びトロリ２０３の移動及び水中カメラ２０６の
旋回に及ぼす作用を説明する。ブリッジ／トロリ運転範
囲判定手段４２によれば、図１２ａ）の場合、水中カメ
ラ２０６と障害物２２５との干渉はないため、ブリッジ
２０２及びトロリ２０３は、停止位置Ａ４６まで移動可
能である。一方、図１２ｂ）の場合には、停止位置Ａ４
６までブリッジ及びトロリが移動すると、水中カメラ２
０６は障害物２２５と干渉するため、停止位置Ａ４６の
手前である停止位置Ｂ４７にてブリッジ／トロリ運転停
止手段４４へ運転停止指令を出力する。カメラ旋回範囲
判定手段４３によれば、図１２ａ）の場合、水中カメラ
の障害物方向への旋回時には、カメラ旋回停止手段４５
へ旋回停止指令を出力する。また、図１２ｂ）の場合に
は、水中カメラ２０６と障害物２２５との干渉はないた
め、水中カメラの旋回はいずれの方向にも可能である。

【００５４】図１１は、請求項７の発明の一実施例であ
る燃料交換機制御装置１０６を示している。ブリッジ２
０２、トロリ２０３の現在位置は、現在位置検出装置２
により検出され、現在位置入力手段３にフィードバック
入力される。また、水中カメラ２０６の現在旋回角度は
現在旋回角度検出装置４０により検出され、現在旋回角
度入力手段４１にフィードバック入力される。

【００５５】カメラ旋回範囲判定手段４３ａでは、水中
カメラ２０６の現在旋回角度の変化率から旋回方向を算
出し、水中カメラ２０６の現在旋回角度と水中カメラ２
０６の旋回方向とブリッジ２０２及びトロリ２０３の現
在位置を基に、水中カメラ２０６と障害物２２５との干
渉の有無を判定し、干渉が生じる場合には、カメラ旋回
回避手段４９に回避旋回角度量、回避旋回方向、回避旋
回指令を出力する。カメラ旋回回避手段４９では、カメ
ラ旋回範囲判定手段４３ａから回避旋回指令が入力され
ると、カメラ旋回範囲判定手段４３ａにて算出された回
避旋回角度量、回避旋回方向に従い、水中カメラ２０６
の回避旋回制御を行う。

【００５６】図１３にて、カメラ旋回範囲判定手段４３
ａがブリッジ２０２及びトロリ２０３の移動及び水中カ
メラ２０６の旋回に及ぼす作用を説明する。

【００５７】カメラ旋回範囲判定手段４３ａによれば、
図１３のように、ブリッジ２０２、トロリ２０３の進行
方向に対して水中カメラ２０６が障害物２２５例に位置
している場合、ブリッジ及びトロリが障害物検出位置４
８に到達すると、カメラ旋回範囲判定手段４３ａは、回
避旋回角度量、回避旋回方向を算出すると共に、回避旋
回指令をカメラ旋回回避手段４９に出力する。

【００５８】カメラ旋回回避手段４９では、カメラ旋回
範囲判定手段４３ａから回避旋回指令が入力されると、
カメラ旋回範囲判定手段４３ａにて算出された回避旋回
角度量、回避旋回方向に従い、水中カメラ２０６を自動
的に、主ホイスト２０４と障害物２２５の干渉が生じな
い位置まで旋回させる。その後、ブリッジ２０２及びト
ロリ２０３は、停止位置Ａ４６まで移動し停止する。

【００５９】図１５は、請求項８の発明の一実施例であ
る燃料交換機制御装置１０７を示している。ブリッジ２
０２とトロリ２０３を位置速度制御手段５４により駆動
し、炉心及びプールに格納されている燃料集合体の上部
取手に刻印されている燃料番号を、画像入力装置２１０
により撮影し、画像録画手段６１により燃料番号録画装
置６３に記録する。この時、現在位置入力手段３より入
力した現在位置と、装荷状態保存装置６５から取得した
燃料装荷位置を基に、録画タイミング判定手段６２に
て、現在位置における燃料の有無を判定し、燃料が未装
荷の時には、画像録画手段６１へ録画一時停止指令を出
力する。

【００６０】その後、ブリッジ２０２とトロリ２０３が
移動することにより、燃料装荷位置へ到達した時には、
画像録画手段６１へ録画再開指令を出力する。

【００６１】図１６は、請求項９の発明の一実施例であ
る燃料交換機制御装置１０７ａを示している。

【００６２】ブリッジ２０２とトロリ２０３を位置速度
制御手段５４により駆動し、炉心及びプールに格納され
ている燃料集合体の上部取手に刻印されている燃料番号
を、画像入力装置２１０により撮影し、画像録画手段６
１により燃料番号録画装置６３に記録する。この時、位
置データ保存装置５３から取得した燃料格納座標の位置
と、現在位置入力手段３より入力した現在位置を基に、
録画タイミング判定手段６２ａにて、撮影要否の判定を
実施する。撮影が不要である場合には、画像録画手段６
１へ録画一時停止指令を出力する。その後、ブリッジ２
０２とトロリ２０３が移動することにより、撮影が必要
な位置へ到達した時には、画像録画手段６１へ録画再開
指令を出力する。

【００６３】図１７は、請求項１０の発明の一実施例で
ある燃料交換機制御装置１０８を示している。ブリッジ
２０２とトロリ２０３を位置速度制御手段５４により駆
動し、炉心及びプールに格納されている燃料集合体の上
部取手に刻印されている燃料番号を、画像入力装置２１
０により撮影し、画像処理装置３０により燃料番号の解
析を行う。燃料番号を検出した場合には、装荷状態更新
手段６４へ装荷状態更新指令を出力する。前記装荷状態
更新手段６４では、前記画像処理装置３０において解析
された燃料番号と、ブリッジ２０２とトロリ２０３の現
在位置とを基に、装荷状態保存装置６５に格納されてい
る装荷データ及び燃料番号データを更新する。

【００６４】図１８は、請求項１１の発明の一実施例で
ある燃料交換機制御装置１０９を示している。

【００６５】まず、使用されるキャスク形状毎に、全燃
料格納座標に対する設計位置を位置データ保存装置５３
に予め記憶させておく。

【００６６】キャスクが実際に搬入されてきたら、ま
ず、キャスクの種類を目標位置設定手段５５より入力す
る。続いて、当該キャスクヘの１回目運転を補間計算用
挿入位置の設計番地に対して自動運転で行う。そして、
自動位置決め後、手動にて燃料挿入可能な位置に微調整
し、その現在位置を現在位口記憶手段５２により、現在
位置記憶装置５１に記憶する。同様に２回目運転を行
う。得られた２箇所の実番地より、位置データ更新手段
５６補間計算を行い全燃料格納座標に対する絶対位置を
算出し、位置データ保存装置５３内に記憶されている設
計位置を実位置に更新する。これにより、３回目以降の
運転については実位置に対して自動的に位置決めを行う
ことができる。

【００６７】図１９は、請求項１２の発明の一実施例で
ある燃料交換機制御装置１１０示している。

【００６８】キャスクが実際に搬入されてきたら、ま
ず、キャスクの種類を目標位置設定手段５５より入力
し、続いて、当該キャスク上を燃料交換機に取り付けら
れた水中カメラ２０６にて走査する。

【００６９】当該キャスク上を走査している時の画像を
画像処理装置５８に入力し、リアルタイムに画像処理を
行い、燃料格納位置を検出した時には、燃料格納位置検
出信号及び燃料集合体取手角度を位置データ更新手段５
７へ出力する。位置データ更新手段５７、は、前記画像
処理装置５８より燃料格納位置検出信号を入力すると、
その時の燃料交換機の現在位置を現在位置入力手段３か
ら入力し、当該燃料格納座標に対する実位置及び燃料集
合体取手実角度を算出する。そして、位置データ保存装
置５３内に記憶されている当該キャスクの設計位置デー
タ及び燃料集合体取手角度データを位置データ更新手段
５７により算出された、実位置及び燃料集合体取手実角
度に更新する。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、燃料交換機を使って予め定められた移動経路に従
ってブリッジ、トロリを自動的に移動させることによ
り、運転員が燃料交換機を手動操作するといった負担を
軽減するとともに、燃料交換機の移動と並行。して必要
な燃料番号を順次読み取り／記録することができ、作業
時間の短縮が可能となる。

【００７１】請求項２の発明によれば、移動中の燃料交
換機を任意に一時停止／再開させることにより、読み取
り作業を柔軟に行うことができる。

【００７２】請求項３の発明によれば、予め全ての燃料
番地上で自動的に一旦停止／再開を行うことによって、
運転員による燃料番号の確認時間を設けると共に運転員
が手動で停止／再開させる手間を省くことができる。

【００７３】請求項４の発明によれば、予め燃料が装荷
されている燃料番地のみを最短で移動するような経路を
自動的に算出することにより、燃料番号確認の時間を更
に短縮することができる。

【００７４】請求項５の発明によれば、画像処理装置に
より撮影環境情報を求め、その情報を基に、照明灯の光
量調整、水中カメラのフォーカス調整を行い、撮影環境
を調整しながら撮影を行うことが出来るので、燃料番号
の読み取りを確実に行うことができると共に、運転員が
手動にて撮影環境を調整する手間を省くことができる。

【００７５】請求項６の発明によれば、水中カメラと障
害物との干渉が生じ無いため、水中カメラを損傷する恐
れがなくなり、安全性が向上すると共に、障害物手前ま
で容易に移動可能となるため操作効率も向上する。

【００７６】請求項７の発明によれば、水中カメラと障
害物との干渉を自動的に回避することが出来るため、障
害物近傍において、運転員が手動にて水中カメラの旋回
回避操作を行うことが不要となり、操作性と安全性が向
上する。

【００７７】請求項８の発明によれば、燃料から燃料へ
移動する間の録画が省かれ、燃料番号の録画再生時に所
要時間の短縮が可能となる。

【００７８】請求項９の発明によれば、燃料集合体ラッ
ク間等の不要な画像の録画が省かれ、燃料番号の録画再
生時に所要時間の短縮が可能となる。

【００７９】請求項１０の発明によれば、燃料の装荷状
態及び燃料番号が自動的に記録され、運転員の負荷軽減
及びヒューマンエラーの抑制が可能となる。

【００８０】請求項１１の発明によれば、１／２回目運
転を完了後、全燃料格納座標について位置を補間計算に
より算出することにより、３回目以降の運転について
は、実位置に対して自動的に位置決めを行うことが可能
になり、燃料交換時の手動微調整が不要となり、運転員
の負荷軽減及び作業効率の向上を図ることができる。

【００８１】請求項１２の発明によれば、画像入力装置
により撮影したキャスクの画像データを処理することに
より、燃料格納座標に対する実位置と燃料集合体取手角
度が特定出来るため、その後の当該キャスク内での燃料
交換機運転は全て自動にて実施可能となり、運転員の負
荷軽減及び作業効率の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示す
ブロック図である。

【図２】本発明にかかる移動経路格納部の構成を説明す
る図である。

【図３】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示す
ブロック図である。

【図４】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示す
ブロック図である。

【図５】本発明にかかる移動経路格納部及び燃料番地格
納部の構成を説明する図である。

【図６】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示す
ブロック図である。

【図７】本発明にかかる移動経路格納部、燃料装荷状態
格納部及び燃料番地格納部の構成を説明する図である。

【図８】燃料交換機の構成を示す構成図である。

【図９】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示す
ブロック図である。

【図１０】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示
すブロック図である。

【図１１】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示
すブロック図である。

【図１２】本発明にかかるブリッジ／トロリ運転停止手
段及びカメラ旋回停止手段を説明する図である。

【図１３】本発明にかかるカメラ旋回回避手段を説明す
る図である。

【図１４】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示
すブロック図である。

【図１５】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示
すブロック図である。

【図１６】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示
すブロック図である。

【図１７】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示
すブロック図である。

【図１８】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示
すブロック図である。

【図１９】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１ 燃料交換機 ２ 現在位置検出装置 ３ 現在位置入力手段 ４ 移動経路算出手段 ４ａ 移動経路算出手段 ４ｂ 移動経路算出手段 ５ 移動区間入力手段 ６ 移動経路格納部 ７ 速度出力制御手段 ７ａ 速度出力制御手段 ８ 運転指令入力手段 ９ 燃料番地格納部 １０ 燃料装荷状態格納部 ２０ プール ３０ 画像処理装置 ３３ 輝度補正量算出手段 ３４ フォーカス補正量算出手段 ３５ 輝度補正制御手段 ３６ 標準画像データ格納部 ３７ フォーカス補正制御手段 ３８ 撮影環境情報入力手段 ４０ 現在旋回角度検出装置 ４１ 現在旋回角度入力手段 ４２ ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段 ４３ カメラ旋回範囲判定手段 ４３ａ カメラ旋回範囲判定手段 ４４ ブリッジ／トロリ運転停止手段 ４５ カメラ旋回停止手段 ４６ 停止位置Ａ ４７ 停止位置Ｂ ４８ 障害物検出位置 ４９ カメラ旋回回避手段 ５１ 現在位置記憶装置 ５２ 現在位置記憶手段 ５３ 位置データ保存装置 ５４ 位置速度制御手段 ５５ 目標位置設定手段 ５６ 位置データ更新手段 ５７ 位置データ更新手段 ５８ 画像処理装置 ６１ 画像録画手段 ６２ 録画タイミング判定手段 ６２ａ 録画タイミング判定手段 ６３ 燃料番号録画装置 ６４ 装荷状態更新手段 ６５ 装荷状態保存装置 １００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１
０６、１０７、１０７ａ、１０８、１０９、１１０ 燃
料交換機制御装置 ２０１ 燃料集合体 ２０２ ブリッジ ２０３ トロリ ２０４ ホイスト ２０５ 照明灯 ２０６ 水中カメラ ２０８ フォーカス調整器 ２０９ 調光器 ２１０ 画像入力装置 ２２５ 傷害物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本 村 亮 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内 (72)発明者 丹 葉 俊 和 東京都府中市東芝町１番地 株式会社東芝 府中工場内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うため
   に炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御す
   るための燃料交換機制御装置において、 前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し
   移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを
   有し、 前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力
   装置が取り付けられており、 ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置
   検出装置と、 前記現在位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現
   在位置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段
   と、 燃料番号を読み取るためブリッジとトロリを炉心及びプ
   ール内で移動させるために移動開始位置と移動終了位置
   が入力される移動区間入力手段と、 前記移動区間入力手段から入力される移動開始位置と移
   動終了位置を基に、移動開始位置と移動終了位置の間の
   全ての燃料格納位置の上を直線状に一定速度で走行する
   ようなＸ方向及びＹ方向の移動経路を選定し、ブリッジ
   とトロリの途中停止位置を算出して通過目標位置として
   設定する移動経路算出手段と、 前記移動経路算出手段によって設定されたブリッジとト
   ロリの各々の通過目標位置を格納する移動経路格納部
   と、 前記移動経路格納部からブリッジとトロリの通過目標位
   置が入力されるとともに前記現在位置入力手段からブリ
   ッジとトロリの現在位置がリアルタイムにフィードバッ
   ク入力されることによって運転速度を算出し、速度基準
   信号に変換して出力する速度出力制御手段と、を備える
   ことを特徴とする燃料交換機制御装置。
2. 【請求項２】前記移動経路算出手段によって設定された
   移動経路に従って全ての燃料格納位置の上を走行してい
   る前記燃料交換機を、運転員が燃料番号の確認を目的と
   して途中でその走行を一時停止あるいは走行再開を要求
   することのできる運転指令入力手段を備え、 前記速度出力制御手段は、前記運転指令入力手段より入
   力された運転停止指令に基づき前記燃料交換機を速やか
   に停止させることのできる機能と、前記運転指令入力手
   段より入力された運転再開指令に基づき前記移動経路算
   出手段に対して移動経路の再計算を要求する機能とを有
   することを特徴とする請求項１に記載の燃料交換機制御
   装置。
3. 【請求項３】炉心及びプール内の全ての燃料格納番地を
   予め記憶している燃料番地格納部と、 前記移動経路算出手段は、前記移動区間入力装置から入
   力された移動開始位置と移動終了位置と前記燃料番地格
   納部に格納された燃料番地を基に、燃料番号の確認を目
   的としてその間の各燃料格納位置の上で自動的に順次一
   旦停止するようなブリッジとトロリの途中位置または停
   止位置を算出して通過目標位置として設定する機能を有
   することを特徴とする請求項１に記載の燃料交換機制御
   装置。
4. 【請求項４】炉心及びプール内の全ての燃料格納座標に
   対して、実際にその位置に燃料が装荷されているかいな
   いかの状態を予め記憶している燃料装荷状態格納部と、 前記移動経路算出手段は、前記移動区間入力装置から入
   力された移動開始位置及び移動終了位置と前記燃料番地
   格納部に格納された燃料番地と前記燃料装荷状態格納部
   に格納された燃料装荷状態を基に、実際に燃料が装荷さ
   れている燃料格納座標のみを直線的に最短で移動できる
   ような移動経路を算出して通過目標位置として設定する
   機能を有することを特徴とする請求項３に記載の燃料交
   換機制御装置。
5. 【請求項５】原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うため
   に炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御す
   るための燃料交換機制御装置において、 前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し
   移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを
   有し、 前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力
   装置が取り付けられており、 前記画像入力装置は、水中カメラと、照明灯と、水中カ
   メラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する
   調光器とを有し、 前記画像入力装置からの画像信号を解析し燃料番号を判
   定するための画像処理装置と、 前記画像処理装置から撮影画像の輝度及びフォーカスの
   情報が入力される撮影環境情報入力手段と、 標準画像データが保存してある標準画像データ格納部
   と、 前記撮影環境情報入力手段から撮影画像の輝度がフィー
   ドバック入力されると共に、撮影画像の輝度を前記標準
   画像データ格納部から入力された標準輝度と比較するこ
   とにより輝度補正量を算出する輝度補正量算出手段と、 前記撮影環境情報入力手段から撮影画像のフォーカス情
   報がフィードバック入力される共に前記標準画像データ
   格納部から入力された標準フォーカスの情報と比較する
   ことによりフォーカス補正量を算出するフォーカス補正
   量算出手段と、 前記輝度補正量算出手段からの輝度補正量に応じて調光
   器の補正制御を行う輝度補正制御手段と、 前記フォーカス補正量算出手段からのフォーカス補正量
   に応じてフォーカス調整器の補正制御を行うフォーカス
   補正制御手段と、を備えたことを特徴とする燃料交換機
   制御装置。
6. 【請求項６】原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うため
   に炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御す
   るための燃料交換機制御装置において、 前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し
   移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを
   有し、 前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力
   装置が取り付けられており、 前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中
   カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器
   と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、 ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置
   検出装置と、 前記現在位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現
   在位置をリアルタイムに入力される現在位置入力手段
   と、 前記水中カメラの現在旋回角度を検出する現在旋回角度
   検出装置と、 前記現在旋回角度検出装置で検出した前記水中カメラの
   現在旋回角度がリアルタイムに入力される現在旋回角度
   入力手段と、 前記現在位置入力手段からリアルタイムに入力される現
   在位置と前記現在旋回角度入力手段からリアルタイムに
   入力される現在旋回角度を基に、ブリッジとトロリの運
   転可否を判定するブリッジ／トロリ運転範囲判定手段
   と、 前記現在位置入力手段からリアルタイムに入力される現
   在位置と前記現在旋回角度入力手段からリアルタイムに
   入力される現在旋回角度を基に、前記水中カメラの旋回
   可否を判定するカメラ旋回範囲判定手段と、 前記ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段から運転停止指
   令が入力された時に、ブリッジとトロリの運転を停止す
   るブリッジ／トロリ運転停止手段と、 前記カメラ旋回範囲判定手段から旋回停止指令が入力さ
   れた時に水中カメラの旋回を停止するカメラ旋回停止手
   段と、を備えたことを特徴とする燃料交換機制御装置。
7. 【請求項７】原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うため
   に炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御す
   るための燃料交換機制御装置において、 前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し
   移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを
   有し、 前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力
   装置が取り付けられており、 前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中
   カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器
   と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、 ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置
   検出装置と、 前記現在位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現
   在位置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段
   と、 前記位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位
   置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、 前記水中カメラの現在旋回角度を検出する現在旋回角度
   検出装置と、 前記現在旋回角度検出装置で検出した水中カメラの現在
   旋回角度がリアルタイムに入力される現在旋回角度入力
   手段と、 前記現在位置入力手段からリアルタイムに入力される現
   在位置と前記現在旋回角度入力手段からリアルタイムに
   入力される現在旋回角度を基に、水中カメラの回避旋回
   方向と回避旋回角度を算出するカメラ旋回範囲判定手段
   と、 前記カメラ旋回範囲判定手段より旋回回避指令が入力さ
   れた時には、カメラ旋回範囲判定手段で算出した回避旋
   回方向と回避旋回角度に従って、ブリッジとトロリが運
   転可能となる位置へ水中カメラを旋回させるカメラ旋回
   回避手段と、を備えたことを特徴とする燃料交換機制御
   装置。
8. 【請求項８】原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うため
   に炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御す
   るための燃料交換機制御装置において、 前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し
   移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを
   有し、 前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力
   装置が取り付けられており、 前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中
   カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器
   と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、 ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置
   検出装置と、 前記画像入力装置から入力した画像が録画される画像録
   画手段と、 前記画像録画手段により録画された画像が保存される燃
   料番号録画装置と、 全ての燃料格納座標に対し、燃料装荷状態と燃料番号を
   記憶している装荷状態保存装置と、 前記現在位置検出装置により検出した現在位置と前記装
   荷状態保存装置から取得した装荷データを基に、前記画
   像入力装置から入力される画像が録画されるタイミング
   を判定する録画タイミング判定手段と、を備えたことを
   特徴とする燃料交換機制御装置。
9. 【請求項９】原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うため
   に炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御す
   るための燃料交換機制御装置において、 前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し
   移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを
   有し、 前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力
   装置が取り付けられており、 前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中
   カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器
   と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、 ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置
   検出装置と、 前記画像入力装置から入力した画像が録画される画像録
   画手段と、 前記画像録画手段により録画された画像が保存される燃
   料番号録画装置と、 全ての燃料格納座標に対し、絶対位置と燃料集合体取手
   角度を記憶している位置データ保存装置と、 前記現在位置検出装置により検出した現在位置と前記位
   置データ保存装置から取得した位置データを基に、前記
   画像入力装置から入力した画像が録画されるタイミング
   を判定する録画一タイミング判定手段と、を備えたこと
   を特徴とする燃料交換機制御装置。
10. 【請求項１０】原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うた
    めに炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御
    するための燃料交換機制御装置において、 前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し
    移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを
    有し、 前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力
    装置が取り付けられており、 前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中
    カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器
    と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、 ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置
    検出装置と、 前記画像入力装置から入力した画像が録画される画像録
    画手段と、 全ての燃料格納座標に対し、燃料装荷状態と燃料番号を
    記憶している装荷状態保存装置と、 前記現在位置検出装置により検出した現在位置と前記画
    像処理装置から取得した燃料番号と装荷データを基に、
    前記装荷状態保存装置に格納されている装荷状態及び燃
    料番号を更新する装荷状態更新手段と、を備えたことを
    特徴とする燃料交換機制御装置。
11. 【請求項１１】原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うた
    めに炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御
    するための燃料交換機制御装置において、 全ての燃料格納座標に対し、絶対位置と燃料集合体取手
    角度を記憶している位置データ保存装置と、 使用済み燃料収納容器の種類を入力する目標位置設定手
    段と、 前記燃料交換機の現在位置を記憶する現在位置記憶装置
    と、 使用済み燃料収納容器内における目標燃料格納座標への
    位置決め完了時に、前記現在位置記憶装置に絶対位置を
    保存する現在位置記憶手段と、 前記現在位置記憶手段によって記憶した絶対位置から、
    使用済み燃料収納容器内の全燃料格納座標に対する絶対
    位置を算出し位置データ保存装置を更新する位置データ
    更新手段と、を備えることを特徴とする燃料交換機制御
    装置。
12. 【請求項１２】原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うた
    めに炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御
    するための燃料交換機制御装置において、 前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し
    移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを
    有し、 前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力
    装置が取り付けられており、 前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中
    カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器
    と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、 ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置
    検出装置と、 全ての燃料格納座標に対し、絶対位置と燃料集合体取手
    角度を記憶している位置データ保存装置と、 使用済み燃料収納容器の種類を入力する目標位置設定手
    段と、 ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置
    検出装置と、 前記位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位
    置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、 前記水中カメラからの画像信号をリアルタイムに解析
    し、燃料格納場所及び燃料集合体取手角度を判定するた
    めの画像処理装置と、 前記現在位置入力手段により入力された現在位置と前記
    画像処理装置からの画像処理情報により、使用済み燃料
    収納容器内の全ての燃料格納座標に対する絶対位置と燃
    料集合体取手角度を算出し位置データ保存装置を更新す
    る位置データ更新手段と、を備えることを特徴とする燃
    料交換機制御装置。