JPS58119008A - 事故原因自動判定装置 - Google Patents

事故原因自動判定装置

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JPS58119008A
JPS58119008A JP57001793A JP179382A JPS58119008A JP S58119008 A JPS58119008 A JP S58119008A JP 57001793 A JP57001793 A JP 57001793A JP 179382 A JP179382 A JP 179382A JP S58119008 A JPS58119008 A JP S58119008A
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JP
Japan
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accident
cause
plant
model
arithmetic
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Pending
Application number
JP57001793A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeo Hashimoto
茂男 橋本
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS58119008A publication Critical patent/JPS58119008A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B23/00Testing or monitoring of control systems or parts thereof
    • G05B23/02Electric testing or monitoring
    • G05B23/0205Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
    • G05B23/0259Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
    • G05B23/0275Fault isolation and identification, e.g. classify fault; estimate cause or root of failure
    • G05B23/0278Qualitative, e.g. if-then rules; Fuzzy logic; Lookup tables; Symptomatic search; FMEA
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52Outage or fault management, e.g. fault detection or location

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Quality & Reliability (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Alarm Systems (AREA)

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】 不発8Aはプラント等の事故原因を自動的に判定する装
置に係わり、特に高速シミュレータとパターン認識装置
を組合わせ次事故原因自動判定装置に関する。
プラント、例えば原子力発電プラントの事故を検知する
手法として種々の方式が提案されているが、外部から電
気的に、すなわちM+測信号として中央制#室に集約さ
れた信号のみでは容易に事故原因やその程度t−判別し
切れない事故も少なくない。
上記のような事故に対しては従来運転員は各種ブーセス
産の過去のトレンド(傾向3′t−観察することにより
4故原因を推定し、それに対する対応操作を行なってき
た。最近このような比較的時間余裕のある場合の対応策
として「対話mJs故処塩処理システム願番号    
 )」に示されるものがある。なお時間的余裕に関して
は1979年3月、米国ペンシルバニア州スリーマイ今
アイランド原子力発電所2号炉で発生した事故の重大な
一要因として、運転員が加圧器圧力逃し弁の開固着故障
に気づいてその元弁を閉じるまで、事故後2時間18分
t−要し九ことがあげられているが、これがより早い時
点に判明し、対応操作上域れば上記事故は未然に防止さ
れてい九であろうとされる。つまシ事故後2分や3分で
対応する必要のあるものは、直ちに工学的安全設備が自
動的に起動して対処され、運転員の役割はプラントの事
故原因を推定、判定のうえ望ましい形に事故を収束する
にある。
次に上記対話型事故処理システムの概要を以下に説明す
る。何らかの事故又はプラント異常状態が発生した場合
、運転員はその事故原因の候補のうちから一1t14’
に選択し、その程度と合わせて、上記対話型事故処理シ
ステムに設定する。該システムにはプラントの動特性を
模擬する高速シミュレータが内蔵されておシ、上記設定
によりシミュレーションモデルが決定される。事故が発
生したと推定される時刻のプラント状Paft−初期値
として該高速シミュレータを動作させると、実時間以上
速度で演算され、現在に至るまでのプラント状態量のシ
ミュレーション結果が得られ、これを実際のプラント状
態量の変化と比較し、その一致度により相定事故原因の
妥当性t−評価する。もし妥当でないと評価された場合
、運転員は上記比較の不一致状況に応じて事故の程度あ
るいは事故の原因を設定変更の後、高速シミュレータを
動作させ、再度同様の評価を行なうという操作を一致し
た結果が得られるまでくシ返す、その後上記モデルにて
将来のプラント状況を予測し、考えられる各種対応策を
とった場合のプラント状#it−模擬し、望ましいプラ
ント状頓に収束するような対応策を見つけだそうとする
ものである。
上記「対話型事故処理システム」の欠点は、事故時プラ
ント運転員は相次いで発生する各種アラームの確認、炉
水位、圧力等各種プラント状態量の動向監視、対応操作
の実行と外部連絡など、極度の緊張と多量の作業tt−
有し、上記システムと対話を行なう余裕が無い場合には
上記シ子テムの効果が発揮できないことにある。
本発明の目的は前記欠点を解消し、最も確からしい事故
原因を自動的に推定し運転員に提示させてなる判定装置
を提供するものである。
本発明の要旨は前記高速シミュレータとパターン認識装
置を組合わせ、複数個の事故原因、あるいは事故の楊[
を遂次自動的に設定し、その都度高速予廁シミエレータ
を動作させ、演算結果群から歳も実際のプラント状1a
jliに近いものをパターン認識し、以って事故原因を
自動的に判定するものである。
本発明の一実施例tIi1図に示す。本実施例は本発明
を電子計算機システムを用いて実施したものであp1以
下に先ずその構成を中心とした説明を行ない、続いて動
作、機能的な面の説明を行なう。本実施例は第1図に示
す如く、沸騰水m原子沼漫[7’l/  (以下BW&
と略記)1のプラント状態量を各禰検出器、例えば原子
炉水位計21、原子炉圧力計22等からの信号をプロセ
ス入力装置3を経由して主記憶装置4に取込み、演算制
御装置5により後述の演算を行ない、その結果を表示制
御装置6を経由して表示装置7に表示する。
また、オペレータコンソール8からの入力もプロセス入
力装置3を経由して主記憶装置4に格納される。
次に第2図を用いて本実施例に於いて処理される主記憶
装置4の内容の詳細を説明する。プロ七ス入力処理プロ
グラム411はプロセス入力処理装置3からの信号をも
とにブラフ)状態を1秒局期で計算し、計算結果をプラ
ント状態経過値テーブル42に1分ごとに時系列的に蓄
積してゆく。
(サイクリックテーブル構成をと′す、十分く余裕のあ
る容量が確保されている〕。一方事故検知プログラム4
12はプラント状態経過値テーフ/L。
42の過去から現在に至る傾向を1分周期で監視し、事
故の発生が検出された場合、もしくは運転員カラオペレ
ータコンソール8による要求によシ統括制御プログラム
413に起動がかけられる。
統括制御プログラム413の詳細処理内容は第3図(A
)、(B)、(C)に流れ図として記し九ので、以下に
その概要と処理の背景を説明する。
該プログラムは起動されるとプラント状態量め変化傾向
を事故検知プログラム412から取込む。
その傾向により第4図に示す如く、事故原因候補テーブ
ル411のプラント状態量対事故原因候補群対応部TA
BIから先ず事故原因モデルを定め、次に事故原因候補
群対事故モデル対応部IllムB2カラ”[ユレーシ讐
ンすべ自事故モデル番号管決定する。なお事故原因候補
群は必ずしも1mとは限らず、複数個の場合もあれば該
当馬しのことも有p得る。
九とえばLOCム(L oss of Coolant
ムccident :冷却材喪失事故)を例にとり以下
に説明する。
LOCムは冷却材が流出する破断面積によシ、ま九喪失
冷却材が気相か液相かによっても事故後のプラント状態
変化は相なる。例えば大破断の場合、気相、液相いずれ
でも破断口自体によp滅°圧され、低圧ECC8(非常
用炉心冷却系〕が作動する。水位は液相破断O場合は一
度炉心は露出し、低圧ECC8により再冠水する。気相
破断の場合、水位は維持される。一方中破断の場合、液
相破断であればMSIV閉後は圧力が上昇する。気相破
断であれば圧力は漸減する。一方水位は減少するが、E
CC&が作動すれば液相・気相いずれでも水位は維持さ
れる。を九破断場所が格納容器内ならドライウェル圧力
、I2!度、湿度が増加し、格納容器外なら気相破断で
は主蒸気管圧力低、主蒸気管流量高、液相破断ではホッ
トウェル水位低等、いずれも%畝的な挙動を有する。従
って上記プラント諸度量を観測し、上記の%微的なパタ
ーンの検出により事故原因候補テーブルを作成すれば良
匹。
さて、以上のようにして求められたシミュレーションを
行なう事故モデルは本実施例の有する事故モデル全10
01固のうち、相当限定された数となる。全モデルにつ
いてシミュレーションヲ行すわないOFi事故原因とは
無関係なモデルを排除することによp事故原因判定まで
に要する時間を縮減するためであり、事故原因候補テー
ブルで複数個の事故原因モデルを候補として指定するの
を許しているのはプラント状態量の傾向たけでは事故原
因を1個に絞り切れないことが多く、無理に1個に限定
すると直の原因を除外する可能性があるためである。
次に統括プログラム413は高速シミュレーシ曹ンプロ
グラム(以下高速シミュレータと略記)414KRし、
シミュレーションすべ龜%fkfモデルテーブル44の
中から指定し、高速シミュレータ414に各々のモデル
にもとづくシミュレーションの演算t*行させる。各モ
デルによる演算結果は演算結果テーブル45の対応する
場所に時系列的に格納される。なおシミュレーションの
演算は実時間より高速に、たとえば100倍の速さで行
なわれるため、指定され次モデルの数が209あっても
処理時間は実時間の5倍であり問題とはならな^。指定
された全モデルの演算が終了すると、統括制御グミグラ
ムはパターン認識プログラム415に職別すべきモデル
を指定して起動をかける。#、グはグラムは事故発生以
降の量に関してプラント状a経通値テーブル42の内容
と、演算結果テーブル45のうち指定され九演算結来各
々に対して個別に一致度の計算を行なう。一致度は最小
二乗誤差、最大誤差、振動周期の比、等に関して計算さ
れ、その詳細は前記「対話型事故処置システム」に記載
されている。このようにして求めた一致度のうち最も一
致IfO良いモデルをφ故原因と、して判定する。これ
で事故原因が判定されたが、あと事故の程度も同定する
必要がある。
このため、当該事故の程度をパラメータとして判定とパ
ラメータ修正を繰返し、満足できる一致度に到達した所
で事故原因の判定は終了する。
判定結果、すなわち事故原因、事故程度、一致度、およ
び主要パラメータの実測データおよびシミュレーション
演算結果は表示制御プログラム416によシ表示制御装
置6を経由して表示装置7に表示される6表示画面の一
例を第5図に示す。
本実施例によれば各種演算をすべて計算機にてjaミグ
2ムより組込めるため、複雑なシミ二し−シゴン計算や
パターン認識処理、統括制御処理をも柔軟に処理するこ
とが可能となる。
本発明によれは従来の解析的手法では一義的に同定しき
れないような事故原因を高速シイユレータを使用しで判
定するに際し、運転員の介在を要せず自動的に事故原因
の判定を行なうことが可能であるため、緊急時に於ける
運転員の負担を大幅に削減することが0T能となる。さ
らに事故原因の判定のみならず、事故状態のプラントに
同定されたシ<ユV−タモデルによる高速シミュレーシ
ョンを行なうことにより将来のプラント状況が予測でき
る。この丸め運転員は考えられる各種対応策をとった場
合のプラント状態を模擬し、望ましいプラント状@ti
c収束するような対応策を見つけ出すことが可能となる
【図面の簡単な説明】
t41図は本発明−実施例の全体構成図、第2図は主記
憶装置内容を中心とした一実施例の詳細構成図、#t3
図人、B、Cは統括管理プログラムの流れ図、第4図は
事故1因候補テーブルの構成偶因、第5図は表示画面例
図を示す。 l・・・沸騰水型原子力発電プラント、3・・・プ四セ
ス若1図 12図 ’M3図 (A) 第3図(B) 第3図 (C) 第η図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. L 事故判定対象(通常はプラント)からの諸状虐量を
    検出する検出器と、この検出器の出力信号を入力する装
    置と、プラントの各櫨事故事象に対応するモデルを有す
    る高速シミュレータ、該高速シミュレータの各種モデル
    ごとによる演算結果と実測データの一致度の最も良好な
    ものを判定するパターン認繊部、および高速シミュレー
    タとバターyd!を織部を統括制御する統括制御部から
    構成され、事故判定対象の事故発生によυ前記高速シミ
    ュレータの各事故モデルの演算結果と実測プラントデー
    タの一致度を#記パターン認識部にてト価し、前記統括
    制御部の制御のもとに事故原因の判定を運転員を介在せ
    ず、自動的に行ない得ることt−%黴とした事故原因自
    動判定装置。
JP57001793A 1982-01-11 1982-01-11 事故原因自動判定装置 Pending JPS58119008A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6091414A (ja) * 1983-10-24 1985-05-22 Mitsubishi Electric Corp プラント診断装置
JPS63132312A (ja) * 1986-11-21 1988-06-04 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp プラントの異常診断方法
JPH01106112A (ja) * 1987-10-19 1989-04-24 Yokogawa Electric Corp プロセスの異常原因診断方法
JPH01266699A (ja) * 1988-04-19 1989-10-24 Yokogawa Electric Corp プロセスの異常原因診断方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH01106112A (ja) * 1987-10-19 1989-04-24 Yokogawa Electric Corp プロセスの異常原因診断方法
JPH01266699A (ja) * 1988-04-19 1989-10-24 Yokogawa Electric Corp プロセスの異常原因診断方法

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