KR100765969B1

KR100765969B1 - 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템

Info

Publication number: KR100765969B1
Application number: KR1020070033238A
Authority: KR
Inventors: 박성준; 장경식
Original assignee: (주)하이텍홀딩스
Priority date: 2007-04-04
Filing date: 2007-04-04
Publication date: 2007-10-17

Abstract

본 발명은 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템에 관한 것이다.

더욱 상세하게는 네트워크를 이용하여 원자력 발전소 내의 방사선을 감시하는 시스템에 있어서, 원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 기체계통의 기체방사선을 센싱하여 원자력 발전소 내에서 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 기체방사선 계측을 수행하고, 채널별로 분류하여 저장하며, 기 저장된 채널별 핵종정보과 비교하여 핵종분석결과를 외부로 출력하고, 상기 기체방사선 계측과 핵종분석결과를 RMS서버로 실시간 전송하는 PIG 모니터; 원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 액체계통의 액체방사선을 센싱하여 원자력 발전소 내에서 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 액체방사선 계측을 수행하고, 채널별로 분류하여 저장하며, 기 저장된 채널별 핵종정보와 비교하여 핵종분석결과를 외부로 출력하고, 상기 액체방사선 계측과 핵종분석결과를 RMS서버로 실시간 전송하는 LIQUID 모니터; 및 상기 PIG 모니터와 LIQUID 모니터를 통해 수신된 실시간 기체방사선 및 액체방사선 계측과 핵종분석결과를 저장하고 디스플레이하여 관리자가 모니터링할 수 있도록 제공하고, 방사선량에 따라 위치와 경보신호를 외부로 출력하는 RMS서버; 를 포함하여 이루어지는 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템에 관한 것이다.

디지털방사선, RMS, 핵종분석, 감시시스템

Description

자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템{Digital Radiation Monitoring system for Auto Radionuclide Analysis}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템의 전체적인 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템의 세부 블럭 구성을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부의 세부 블럭 구성을 나타내는 도면이다.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

100 : RMS서버 110 : 주제어부

120 : 데이터관리부 130 : 통신인터페이스

140 : 데이터D/B 200 : 네트워크

300 : PIG 모니터 310 : 주제어부

320 : 인터럽트부 330 : 메뉴표시부

340 : 전원부 350 : 핵종분석 제어부

360 : 검출부 370 : 핵종분석표시부

380 : SCA(Single Channel Analyzer)

390 : 릴레이모듈 400 : LIQUID 모니터

410 : 주제어부 415 : 통신인터페이스

420 : 인터럽트부 430 : 메뉴표시부

440 : 전원부 450 : 핵종분석 제어부

460 : 검출부 470 : 핵종분석표시부

480 : SCA(Single Channel Analyzer)

490 : 릴레이모듈 500 : PI 모니터

더욱 상세하게는 이중화된 2개의 제어부(CPU)와 연동알고리즘이 적용된 다양한 모니터링 수단을 네트워크로 연결하여 원자력 발전소 내의 실시간 방사선 계측감시와 동시에 고속 자동 핵종분석을 수행하고 모니터링할 수 있도록 제공하며, 방사능 누출위치와 자동 핵종분석 정보를 디스플레이하고 그에 따른 방사능 경보상황을 외부로 실시간 알릴 수 있는 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 시스템에 관한 것이다.

종래의 소내 방사선 감시기술은 모두 SCA(Single Channel Analyzwe)로 구성되어 있어, 하나의 에너지범위에서의 핵종분석없이 모든 방사선 검출량을 검출하여 검출값을 나타내므로 ICRP-60에서 권고하는 강화된 방사능 경보설정치를 산정할 경우 경보발생 가능성이 높아지는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 소내 방사선 감시시스템은 국제방사선방호위원회 ICRP-60의 신권고의 방사능 경보설정치 강화 적용시, 실시간으로 방출에 대한 계산을 할 수 없으며 핵종별 효율확산인자를 고려하지 않고 단지 카운터량 만을 계산하여 방사선 감시를 수행하기 때문에 낮은 에너지 범위의 핵종에서도 방사선 경보를 발생할 확률이 높았으며, 종래기술은 핵종에 따른 확산인자를 보정하지 못하여 정밀도가 떨어졌고, 방사능 핵종에 따른 선량한도를 측정하기 위하여 기존에는 방사능 감시시스템에서 따로 샘플을 채취하여 방사화학 실험실에서 장시간에 걸쳐 핵종을 분석하는 어려움이 있었고, 종래에 적용되었던 TWA(Triple Window Analyzer)는 Gaussian분포 성형으로 입력된 펄스(Pulse)를 3개의 채널(Channel)을 통해 방사능 핵종을 감시하지만, 실제 모니터링(Monitoring)된 방사능 에너지 대비 채널의 곡선형태가 폭이넓고 광대하게 형성되어 정확한 방사능 핵종을 분석할 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 원자력 발전소 디지털방사선 감시계통(Digital Radiation Monitoring System)은 원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 방사선으로부터 대중 및 발전소 직원을 보호하기 위한 것으로 Fuel와 Fuel Cladding의 Failure와 증기발생기(Steam Generator)의 Primary/Secondary Leakage와 냉각장치, 냉각수 공급장치의 동작 및 기체처리 시스템의 동작에서 비정상적인 발전소 Condition에 대한 주의를 운전원에게 제공하고 있다.

디지털방사선 감시계통은 원자력 발전소 내 특정지역의 방사선 준위를 감시하는 지역방사선 감시계통(Local Area Radiation Monitoring System)와 기체 및 액체가 통과하는 계통의 방사선준위를 감시하는 기체방사선 감시시스템 및 액체방사선 감시시스템의 계통 방사선 감시계통으로 크게 구분된다.

원자력 발전소 내 기체 및 액체가 통과하는 계통의 방사선 준위를 감시하는 계통방사능 감시시스템을 국제방사선방호위원회의 ICRP-60 권고안의 대비 및 방사능 정밀감시를 위하여 실시간 방사능 감시 및 자동 핵종분석이 가능한 디지털방사선 감시시스템의 개발이 절실히 요구되는 실정이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 이중화된 2개의 제어부(CPU)와 연동알고리즘이 적용된 다양한 모니터링 수단을 네트워크로 연결하여 원자력 발전소 내의 실시간 방사선 계측감시와 동시에 고속 자동 핵종분석을 수행하고 모니터링할 수 있도록 제공하며, 방사능 누출위치와 자동 핵종분석 정보를 디스플레이하고 그에 따른 방사능 경보상황을 외부로 실시간 알릴 수 있는 자동 핵종분석 디지털방사선 감시 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상술한 바와 같은 목적은, 네트워크를 이용하여 원자력 발전소 내의 방사선을 감시하는 시스템에 있어서, 원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 기체계통의 기체방사선을 센싱하여 원자력 발전소 내에서 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 기체방사선 계측을 수행하고, 채널별로 분류하여 저장하며, 기 저장된 채널별 핵종정보와 비교하여 핵종분석결과를 외부로 출력하고, 상기 기체방사선 계측과 핵종분석결과를 RMS서버로 실시간 전송하는 PIG 모니터; 원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 액체계통의 액체방사선을 센싱하여 원자력 발전소 내에서 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 액체방사선 계측을 수행하고, 채널별로 분류하여 저장하며, 기 저장된 채널별 핵종정보와 비교하여 핵종분석결과를 외부로 출력하고, 상기 액체방사선 계측과 핵종분석결과를 RMS서버로 실시간 전송하는 LIQUID 모니터; 및 상기 PIG 모니터와 LIQUID 모니터를 통해 수신된 실시간 기체방사선 계측 및 액체방사선 계측과 핵종분석결과를 저장하고 디스플레이하여 관리자가 모니터링할 수 있도록 제공하고, 위치별 방사선량과 경보신호를 외부로 출력하는 RMS서버; 를 포함하여 이루어지는 자동 핵종분석 디지털방사선 감시 제어시스템을 제공하고,

원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 기체계통의 기체방사선을 센싱하여 원자력 발전소 내에서 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 RMS서버로 실시간 전송하는 PIG 모니터; 원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 액체계통의 액체방사선을 센싱하여 원자력 발전소 내에서 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 RMS서버로 실시간 전송하는 LIQUID 모니터; 및 상기 PIG 모니터와 LIQUID 모니터를 통해 수신된 펄스의 디지털 값을 이용하여 실시간 방사선 계측을 수행하고, 채널별로 분류하여 저장하며, 기 저장된 채널별 핵종정보와 비교하여 자동 핵종분석을 수행하여 위치별 자동핵종정보, 방사선 계측정보 및 경보정보를 관리자가 모니터링할 수 있도록 제공하는 RMS서버; 를 포함하여 이루어지는 자동 핵종분석 디지털방사선 감시 제어시스템을 제공함으로써 달성된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명인 자동 핵종분석 디지털방사선 감시 제어시스템을 더욱 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템의 전체적인 구성을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면,

본 발명은 RMS서버(100), 네트워크(200), PIG 모니터(300) 및 LIQUID 모니터(400)를 포함하여 구성되며, 필요에 따라 PI 모니터(500) 등을 더 부가하여 구성할 수도 있다.

상기 PIG 모니터(300)는 기체방사능 감시를 위한 장치로써, 원자력 발전소의 Duct나 Stack의 Air에서 베타 및 감마방사능을 측정하게 되는데, Moving Filter에서 걸러진 공기의 입자에서 방출하는 베타방사능을 검출 및 측정하며, Ioding은 Sampler로 유입되는 Gas중 Particulate Filter에서 제거된 Gas에서 Iodine 감마방사능을 검출하고 측정하게 된다.

상기 PIG 모니터(300)는 상기와 같이 원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 원자력 발전소 내 기체계통의 기체방사선을 센싱하여 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 기체방사선 계측을 수행하고, 채널별로 분류하여 저장하며, 기 저장된 채널별 핵종정보와 비교하여 핵종분석결과를 외부로 출력하고, 상기 기체방사선 계측과 핵종분석결과를 RMS서버(100)로 실시간 전송하는 기능을 수행하며,

특히, 두 개의 CPU(제어부)를 이중화 연동하여 구성되며, 상기 두 개의 CPU는 방사선 계측과 자동 핵종분석을 처리하는 2개 프로그램 루틴에 의해 실시간 상호 연동되어 방사선 검출과 자동 핵종분석을 수행하여 출력하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 LIQUID 모니터(400)는 상기와 같이 원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 원자력 발전소 내 액체계통의 액체방사능 감시를 위한 장치로써, Process계통의 액체를 Sampling 하도록 구성되어져 있으며, 일정한 유량을 유지하기 위하여 Pump 및 Liquid Sampler, 유량지시계, inlet과 outlet 차단밸브 등으로 구성되어 방사능을 검출 및 측정하게 된다.

상기 LIQUID 모니터(400)는 상기와 같이 원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 원자력 발전소 내의 액체방사선을 센싱하여 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 액체방사선 계측을 수행하고, 채널별로 분류하여 저장하며, 기 저장된 채널별 핵종정보와 비교하여 핵종분석결과를 외부로 출력하고, 상기 액체방사선 계측과 핵종분석결과를 RMS서버로 실시간 전송하는 기능을 수행하며,

상기 RMS서버(100)는 원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 방사선을 검출 및 측정하고 그 데이터를 저장하고 관리하는 관리서버로써, 상기 PIG 모니터(300)와 LIQUID 모니터(400)를 통해 수신된 실시간 액체방사선 계측과 핵종분석결과를 저장하고 디스플레이하여 관리자가 모니터링할 수 있도록 제공하고, 방사선량에 따라 위치와 경보신호를 외부로 출력하는 기능을 수행한다.

상기 네트워크(200)는 종래의 기반체계를 그대로 사용함으로 본 발명의 목적에 부합되지 않는 구체적인 설명은 생략한다.

상기 PI 모니터(500)는 기체방사선 감시장치로써, Filter를 이용하여 방사선을 검출 및 측정하는 기능을 수행하는 일반적인 감시장치로써, 당업자에 의해 본 발명의 구성에 포함할 수 있음은 자명하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템의 세부 블럭 구성을 나타내는 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부의 세부 블럭 구성을 나타내는 도면이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 더욱 구체적으로 설명하면,

상기 PIG 모니터(300)는 주제어부(310), 인터럽트부(320), 메뉴표시부(330), 전원부(340), 핵종분석제어부(350), 검출부(360), 핵종분석표시부(370) 및 통신인터페이스(315)를 더 포함하여 구성된다.

상기 인터럽트부(320)는 PIG 모니터(300)에 전원이 인가되면 동작하거나 측정시작 버튼을 눌렀을 때 동작하며, 주기로 들어오는 인터럽트신호를 받아서 주기적으로 상황에 맞는 Fuction들을 호출하는 기능을 수행하며,

상기 메뉴표시부(330)는 관리자에게 PIG 모니터(300)를 통하여 기체방사능 계측연산, 자동 핵종분석, 데이터관리, 주변장치제어, Check Source제어, Moving제어 등을 제어할 수 있도록 메뉴를 제공하며,

상기 키패트컨트롤부(335)는 문자 또는 숫자로 구성된 키버튼을 제공하고, 관리자에 의해 선택된 해당 버튼의 신호를 발생시켜 주제어부로 전달하여 특정명령을 수행하며,

상기 주제어부(310)는 본 발명의 특징인 하나의 CPU로 구성되며, 상기 키패드컨트롤부(335)로부터 입력된 신호(초기세팅정보)에 따라 원자력 발전소 내의 기체방사능 계측, 자동 핵종분석, 기체방사능 계측연산과 자동 핵종분석에 따른 데이터 관리, 주변장치제어, Check Source제어, Moving제어 등을 수행하며, 핵종분석 제어부와 실시간 상호연동하여 기체방사능 계측에 따른 자동 핵종분석 정보를 디스플레이하고 경보하도록 전반적인 기능을 제어한다.

상기 핵종분석 제어부(350)는 본 발명의 특징인 다른 하나의 CPU로 구성되며, 상기 주제어부와 실시간 상호연동하고, 베타선 또는 감마선의 펄스 크기에 따라 기체방사선 에너지(방사성 핵종)를 나타내는 4096채널(채널별 핵종정보)로 분류하여 저장하고, 기체방사선을 센싱하여 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 입력받아 기체방사선 계측을 수행하고 채널별로 분류하여 저장하며, 상기 입력받은 베타선 또는 감마선의 펄스 크기에 따른 채널을 기 저장된 4096채널(채널별 핵종정보)과 비교하여 기체방사선의 핵종을 분석 및 판단하여 핵종분석 표시부로 출력하고, 핵종분석 처리부를 제어하여 다양한 수치작업을 수행한다.

상기 검출부(360)는 핵종분석 제어부의 제어에 따라 기체방사선을 센싱하여 검출된 신호를 증폭하여 펄스로 변환하여 Pre-Amplifier(363)로 출력하는 Detector(362)와, 상기 Detector(362)로부터 입력받은 펄스를 수 볼트(V)로 증폭하여 Stretcher(364)로 출력하는 Pre-Amplifier(363)와, 상기 Pre-Amplifier(363)로부터 증폭되어 입력받은 펄스를 선별된 Peak값으로 유지하여 AD Converter(365)로 출력하는 Stretcher(364)와, 상기 Stretcher(364)로부터 입력받은 펄스의 값을 디지털 값으로 변환하여 핵종분석 제어부(350)로 출력하는 AD Converter(355)를 포함하여 구성된다.

상기 핵종분석표시부(370)는 상기 핵종분석 제어부로부터 수신한 핵종분석 결과를 디스플레이하는 기능을 수행한다.

상기 통신인터페이스(315)는 방사선 검출 및 자동 핵종분석결과를 네트워크(200)를 통하여 상기 RMS서버(100)로 전송할 수 있도록 통신기능을 제공한다.

상기 LIQUID 모니터(400)는 주제어부(410), 인터럽트부(420), 메뉴표시부(430), 전원부(440), 핵종분석제어부(450), 검출부(460), 핵종분석표시부(470) 및 통신인터페이스(415)를 더 포함하여 구성되며,

상기 PIG 모니터(300)의 세부 구성요소와 동일한 기능을 수행하되 단지 액체방사선을 그 대상으로 하여 유량의 흐름에 관여하는 유량펌프, Flow Indicator, Relief Valve, Check Valve 등의 Skid 설계구성을 갖는다.

또한, 상기 핵종분석 제어부(350, 450)는 상기 기체방사선 또는 액체방사선을 센싱하여 검출된 베타선 또는 감마선의 디지털 값을 이용하여 검출효율 산출, 스펙트럼 Peak면적 산출, Dose Rate환산, FWHM계산, Net Count, Gross Count 등의 수치작업을 수행하는 핵종분석처리부(355, 455)를 더 포함하는 것을 특징으로 하며,

관리자가 기 저장된 또는 측정된 데이터를 이용하여 상기 기체방사선 또는 액체방사선을 검출하는 검출부의 오류를 수정하기 위해 검정 또는 교정을 위한 자체 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 제공하는 것을 특징으로 하고 있다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템의 동작원리를 더욱 구체적으로 설명한다. 본 설명에서는 기체방사선을 감시하는 PIG 모니터(300)를 일 실시예로 들지만 이에 한정하는 것은 아니다.

상기 PIG 모니터(300)는 방사선의 에너지에 관계된 펄스의 값을 디지털 값으로 변환하여 4096채널까지 구분하여 저장하게 되며, 상기 4096채널은 각각 방사선 에너지범위를 나타내며 채널의 데이터량은 방사선량을 나타내게 된다.

이후, PIG 모니터(300)는 자동 또는 PIG 모니터(300)의 메뉴표시부(430)를 통해 관리자가 기체방사선 검출을 위한 버튼을 입력하게 되면, 상기 키패트컨트롤부(435)은 버튼에 해당하는 제어신호를 발생하여 주제어부(310)로 전송하게 되고, 주제어부(310)는 핵종분석 제어부와의 실시간 상호연동을 통하여 검출부(360)를 제어하여 원자력 발전소 내의 기체방사선을 센싱하게 된다.

더욱 구체적으로 검출부(360)의 기능을 설명하면, 원자력 발전소 내에 설치되어 기체방사선을 검출하는 Detector(362)가 기체방사선을 검출하여 수 mV의 펄스로 전환하여 Pre-Amplifier(363)로 출력하게 된다.

상기 Pre-Amplifier(363)는 상기 Detector(362)로부터 입력받은 펄스를 수 볼트(V)로 증폭하여 상기 Stretcher(364)로 출력하게 되며, 상기 Stretcher(364)는 상기 Pre-Amplifier(363)로부터 증폭되어 입력받은 펄스를 선별된 Peak값으로 유지하여 상기 AD Convertor(365)로 출력하게 되며, 상기 AD Converter(365)는 상기 Stretcher(364)로부터 입력받은 펄스의 값을 디지털 값으로 변환하여 상기 핵종분석 제어부(350)로 출력하게 된다.

상기 PIG 모니터(300)의 핵종분석 제어부(350)는 입력된 디지털 값을 이용하여 채널과 채널의 데이터로 분류하여 4096채널 중 일치되는 해당 채널에 저장시키게 되고, 해당 채널과 기 저장된 4096채널(채널별 핵종정보)과 비교하여 방사선 에너지(방사선 핵종)를 자동분석함과 동시에 채널의 데이터값으로 방사선량을 판단하게 된다.

상기 핵종분석 제어부(350)는 방사선 에너지(방사선 핵종)와 방사선량을 상 기 주제어부(310)로 전송하게 되며, 주제어부(310)는 방사선 에너지(방사선 핵종)가 기준치보다 많은 방사선량인가를 판단하게 되는데,

만약, 기준치보다 많은 방사선량이 아니라면, 실시간 자동 분석된 핵종결과를 핵종분석표시부(470)를 통해 외부로 출력하게 되고, 만약, 기준치보다 많은 방사선량이라면, 실시간 자동 분석된 핵종결과와 해당 방사선이 누출된 위치를 핵종분석표시부(470)를 통해 외부로 출력하고, 동시에 경보음, 경보등 등을 통하여 위험상황을 경고하게 된다.

또한, 상기 PIG 모니터(300)의 주제어부(310)는 상기 방사선 에너지(방사선 핵종)와 방사선량을 네트워크(200)를 통해 상기 RMS서버(100)로 전송하게 되고, RMS서버(100) 역시 기준치보다 많은 방사선량이 아니라면, 실시간 자동 분석된 핵종결과를 디스플레이 수단을 통해 외부로 출력하게 되고, 만약, 기준치보다 많은 방사선량이라면, 실시간 자동 분석된 핵종결과와 해당 방사선이 누출된 위치를 디스플레이 수단을 통해 외부로 출력하고, 동시에 경보음, 경보등 등을 통하여 위험상황을 경고한 후, RMS서버(100)의 데이터관리부(120)에 의해 수신된 방사선 에너지(방사선 핵종)와 방사선량, 경보여부를 데이터D/B(140)에 저장되게 된다.

상기 일 실시예에서는 PIG 모니터(300)에서 방사선 검출과 자동 핵종분석을 수행하고 그에 따른 경보상황을 출력하도록 설명하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 방사선 검출과 자동 핵종분석을 RMS서버(100)에서 실시간 수행할 수 있음은 당업자에게 자명하다.

여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명인, 자동 핵종분석 디지털방사선 감시 시스템은 이중화된 2개의 제어부(CPU)와 연동알고리즘이 적용된 다양한 모니터링 수단을 이용함으로,써 실시간 방사선 계측과 자동 핵종분석을 통하여 정확한 방사선 에너지 채널에 대한 핵종분석 및 확인가능하며, 세부기능을 담당하는 전자모듈의 소형화, Moving Particulate Sampler, Iodine Gas Sampler, Liquid Sampler, Check Source를 소형화 및 경량화하여 국산화할 수 있는 효과가 있고,

다른 효과로는, 실시간 핵종분석을 통하여 해당 핵종에 따른 방사선값을 로컬 및 온라인으로 분석 및 판단 가능하게 함으로써, 인력 및 비용절감의 효과가 있고,

또 다른 효과로는, 국제방사선방호위원회의 신권고 ICRP-60에서 명시한 방사선 감시기에 대한 경보설정치 강화 및 방사능 최대 허용농도 등 선량관리체계에 기준 대비하여 정밀화와 안정화를 추구할 수 있으며, 방사선 핵종소스없이 방사선 핵종에 대한 자체 검교정이 가능한 효과가 있다.

Claims

네트워크를 이용하여 원자력 발전소 내의 방사선을 감시하는 시스템에 있어서,

원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 기체계통의 기체방사선을 센싱하여 원자력 발전소 내에서 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 기체방사선 계측을 수행하고, 채널별로 분류하여 저장하며, 기 저장된 채널별 핵종정보와 비교하여 핵종분석결과를 외부로 출력하고, 상기 기체방사선 계측과 핵종분석결과를 RMS서버로 실시간 전송하는 PIG 모니터;

원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 액체계통의 액체방사선을 센싱하여 원자력 발전소 내에서 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 액체방사선 계측을 수행하고, 채널별로 분류하여 저장하며, 기 저장된 채널별 핵종정보와 비교하여 핵종분석결과를 외부로 출력하고, 상기 액체방사선 계측과 핵종분석결과를 RMS서버로 실시간 전송하는 LIQUID 모니터; 및

상기 PIG 모니터와 LIQUID 모니터를 통해 수신된 실시간 기체방사선 계측 및 액체방사선 계측과 핵종분석결과를 저장하고 디스플레이하여 관리자가 모니터링할 수 있도록 제공하고, 위치별 방사선량과 경보신호를 외부로 출력하는 RMS서버; 를 포함하여 이루어지는 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 PIG 모니터는

전원이 인가되면 동작하거나 측정시작 버튼을 눌렀을 때 동작하며, 주기로 들어오는 인터럽트신호를 받아서 주기적으로 상황에 맞는 Fuction들을 호출하는 인터럽트부;

관리자에게 PIG 모니터를 통하여 기체방사능 계측연산, 자동 핵종분석, 데이터관리, 주변장치제어, Check Source제어, Moving제어 등을 제어할 수 있도록 메뉴를 제공하는 메뉴표시부;

문자 또는 숫자로 구성된 키버튼을 제공하고, 관리자에 의해 선택된 해당 버튼의 신호를 발생시켜 주제어부로 전달하여 특정명령을 수행하는 키패드컨트롤부;

상기 키패드컨트롤부로부터 입력된 신호에 따라 원자력 발전소 내의 기체방사능 계측, 자동 핵종분석, 기체방사능 계측연산과 자동 핵종분석에 따른 데이터 관리, 주변장치제어, Check Source제어, Moving제어 등을 수행하며, 핵종분석 제어부와 실시간 상호연동하여 기체방사능 계측에 따른 자동 핵종분석 정보를 디스플레이하고 경보하도록 전반적인 기능을 제어하는 주제어부;

상기 주제어부와 실시간 상호연동하며, 베타선 또는 감마선의 펄스 크기에 따라 기체방사선 에너지(방사성 핵종)를 나타내는 4096채널(채널별 핵종정보)로 분류하여 저장하고, 기체방사선을 센싱하여 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 입력받아 기체방사선 계측을 수행하고 채널별로 분류하여 저장하며, 상기 입력받은 베타선 또는 감마선의 펄스 크기에 따른 채널을 기 저장된 4096채널(채널별 핵종정보)과 비교하여 기체방사선의 핵종을 분석 및 판단하여 핵종분석 표시부로 출력하고, 핵종분석 처리부를 제어하여 다양한 수치작업을 수행하는 핵종분석 제어부;

핵종분석 제어부의 제어에 따라 기체방사선을 센싱하여 검출된 전자를 증폭하여 펄스로 변환하여 Pre-Amplifier로 출력하는 Detector와, 상기 Detector로부터 입력받은 펄스를 수 볼트(V)로 증폭하여 Stretcher로 출력하는 Pre-Amplifier와, 상기 Pre-Amplifier로부터 증폭되어 입력받은 펄스를 선별된 Peak값으로 유지하여 AD Convertor로 출력하는 Stretcher와, 상기 Stretcher로부터 입력받은 펄스의 값을 디지털 값으로 변환하여 핵종분석 제어부로 출력하는 AD Convertor를 포함하여 구성되는 검출부; 및

상기 핵종분석 제어부로부터 수신한 핵종분석 결과를 디스플레이하는 핵종분석표시부; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 LIQUID 모니터는

전원이 인가되면 동작하거나 측정시작 버튼을 눌렀을 때 동작하며, 주기로 들어오는 인터럽트신호를 받아서 주기적으로 상황에 맞는 Fuction들을 호출하는 인터럽트부;

관리자에게 LIQUID 모니터를 통하여 액체방사능 계측연산, 자동 핵종분석, 데이터관리, 주변장치제어, Check Source제어, Moving제어 등을 제어할 수 있도록 메뉴를 제공하는 메뉴표시부;

문자 또는 숫자로 구성된 키버튼을 제공하고, 관리자에 의해 선택된 해당 버튼의 신호를 발생시켜 주제어부로 전달하여 특정명령을 수행하는 키패드컨트롤부;

상기 키패드컨트롤부로부터 입력된 신호에 따라 원자력 발전소 내의 액체방사능 계측, 자동 핵종분석, 액체방사능 계측연산과 자동 핵종분석에 따른 데이터 관리, 주변장치제어, Check Source제어, Moving제어 등을 수행하며, 핵종분석 제어부와 실시간 상호연동하여 액체방사능 계측에 따른 자동 핵종분석 정보를 디스플레이하고 경보하도록 전반적인 기능을 제어하는 주제어부;

상기 주제어부와 실시간 상호연동하며, 베타선 또는 감마선의 펄스 크기에 따라 액체방사선 에너지(방사성 핵종)를 나타내는 4096채널(채널별 핵종정보)로 분류하여 저장하고, 액체방사선을 센싱하여 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 입력받아 액체방사선 계측을 수행하고 채널별로 분류하여 저장하며, 상기 입력받은 베타선 또는 감마선의 펄스 크기에 따른 채널을 기 저장된 4096채널(채널별 핵종정보)과 비교하여 액체방사선의 핵종을 분석 및 판단하여 핵종분석 표시부로 출력하고, 핵종분석 처리부를 제어하여 다양한 수치작업을 수행하는 핵종분석 제어부;

핵종분석 제어부의 제어에 따라 액체방사선을 센싱하여 검출된 전자를 증폭하여 펄스로 변환하여 Pre-Amplifier로 출력하는 Detector와, 상기 Detector로부터 입력받은 펄스를 수 볼트(V)로 증폭하여 Stretcher로 출력하는 Pre-Amplifier와, 상기 Pre-Amplifier로부터 증폭되어 입력받은 펄스를 선별된 Peak값으로 유지하여 AD Converter로 출력하는 Stretcher와, 상기 Stretcher로부터 입력받은 펄스의 값을 디지털 값으로 변환하여 핵종분석 제어부로 출력하는 AD Converter를 포함하여 구성되는 검출부; 및

상기 핵종분석 제어부로부터 수신한 핵종분석 결과를 디스플레이하는 핵종분석표시부; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 핵종분석 제어부는

상기 기체방사선 또는 액체방사선을 센싱하여 검출된 베타선 또는 감마선의 디지털 값을 이용하여 검출효율 산출, 스펙트럼 Peak면적 산출, Dose Rate환산, FWHM계산, Net Count, Gross Count 등의 수치작업을 수행하는 핵종분석처리부; 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 핵종분석 제어부는

관리자가 입력한 데이터와 기 저장 또는 측정된 데이터를 이용하여 상기 기체방사선 또는 액체방사선을 검출하는 검출부의 오류를 수정하기 위해 자체 시뮬레이션을 수행할 수 있는 것을 특징으로 하는 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템.
제1항에 있어서, 상기 PIG 모니터와 LIQUID 모니터는

두 개의 CPU를 이중화 연동하여 구성되며, 상기 두 개의 CPU는 방사선 계측과 자동 핵종분석을 처리하는 2개 프로그램 루틴에 의해 실시간 상호 연동되어 방사선 검출과 자동 핵종분석을 수행하여 출력하는 것을 특징으로 하는 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템.
네트워크를 이용하여 원자력 발전소 내의 방사선을 감시하는 시스템에 있어서,

원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 기체계통의 기체방사선을 센싱하여 원자력 발전소 내에서 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 RMS서버로 실시간 전송하는 PIG 모니터;

원자력 발전소의 핵분열과정에서 발생하는 액체계통의 액체방사선을 센싱하여 원자력 발전소 내에서 검출된 베타선 또는 감마선의 펄스를 디지털 값으로 변환하여 RMS서버로 실시간 전송하는 LIQUID 모니터; 및

상기 PIG 모니터와 LIQUID 모니터를 통해 수신된 펄스의 디지털 값을 이용하여 실시간 방사선 계측을 수행하고, 채널별로 분류하여 저장하며, 기 저장된 채널별 핵종정보과 비교하여 자동 핵종분석을 수행하여 위치별 자동핵종정보, 방사선 계측정보 및 경보정보를 관리자가 모니터링할 수 있도록 제공하며, 위치별 방사선량과 경보신호를 외부로 출력하는 RMS서버; 를 포함하여 이루어지는 자동 핵종분석 소내 디지털방사선 감시 제어시스템.