KR101430690B1 - A water level monitoring system for spent fuel pool at nuclear power plant - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용후연료 저장조 내에 설치되어 붕산수의 수위 변화를 감지하기 위한 감지 프로브와, 상기 감지 프로브와 광섬유를 통해 연결되어 상기 감지 프로브 말단에서 반사되는 반사광을 상기 광섬유를 통해 전송받아 사용후연료 저장조 내의 수위를 측정하는 광계측기(OTDR : Optical Time-Domain Reflectometer)를 포함하여 구성되어, 저전압 DC 전원으로도 용이하게 구동 가능한 수위 감시시스템을 구성함으로써, 자연 재해 등의 원인으로 인해 원자력발전소 내·외의 AC 전원이 상실되는 사고가 발생하는 비상시에도, 비상전원용 DC 전원부를 통해 DC 전원으로 용이하게 구동되어 사용후연료 저장조 내의 수위 변동 상황을 감시할 수 있어, 사용후연료 저장조에 비상 상황이 발생하였는지 여부를 인지할 수 있는 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 원자력발전소 사용후연료 저장조 내의 수위를 감지하는 수위 감지시스템에 있어서, 사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위 변화를 감지하기 위해, 상기 사용후연료 저장조 내에서 높이 조절이 가능하도록 구비되는 감지 프로브와; 상기 감지 프로브와 광섬유를 통해 연결되어 상기 감지 프로브로 광신호를 송신하고, 상기 감지 프로브 말단에서 반사되는 반사광을 상기 광섬유를 통해 수신하여 상기 사용후연료 저장조 내의 수위를 측정하는 광계측기(OTDR : Optical Time-Domain Reflectometer);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a water level monitoring system for a fuel storage tank after use of a nuclear power plant, and more particularly, to a water level monitoring system for a nuclear fuel cell, which comprises a sensing probe for detecting a change in water level of boric acid water installed in a spent fuel storage tank, And an optical time-domain reflectometer (OTDR) that receives the reflected light reflected from the end of the sensing probe through the optical fiber and measures the level in the spent fuel storage tank, By configuring the surveillance system, even in an emergency in which an AC power source inside or outside a nuclear power plant is lost due to a natural disaster or the like, it can be easily driven to a DC power source through an emergency power source DC power source, The situation can be monitored, the emergency storage After using nuclear power station it can recognize whether or not it occurred on the level of the fuel storage tank monitoring system.
To this end, the present invention provides a water level detection system for detecting a water level in a fuel storage tank after use of a nuclear power plant, the water level detection system for detecting a change in water level in the spent fuel storage tank, And a sensing probe; (OTDR), which is connected to the sensing probe through an optical fiber and transmits an optical signal to the sensing probe, receives the reflected light reflected from the end of the sensing probe through the optical fiber and measures the level in the spent fuel storage tank, Time-Domain Reflectometer (hereinafter referred to as " Time-Domain Reflectometer ").

Description

원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템{A water level monitoring system for spent fuel pool at nuclear power plant}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nuclear power plant,

본 발명은 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용후연료 저장조 내에 설치되어 붕산수의 수위 변화를 감지하기 위한 감지 프로브와, 상기 감지 프로브와 광섬유를 통해 연결되어 상기 감지 프로브 말단에서 반사되는 반사광을 상기 광섬유를 통해 전송받아 사용후연료 저장조 내의 수위를 측정하는 광계측기(OTDR : Optical Time-Domain Reflectometer)를 포함하여 구성되어, 저전압 DC 전원으로도 용이하게 구동 가능한 수위 감시시스템을 구성함으로써, 자연 재해 등의 원인으로 인해 원자력발전소 내·외의 AC 전원이 상실되는 사고가 발생하는 비상시에도, 비상전원용 DC 전원부를 통해 DC 전원으로 용이하게 구동되어 사용후연료 저장조 내의 수위 변동 상황을 감시할 수 있어, 사용후연료 저장조에 비상 상황이 발생하였는지 여부를 인지할 수 있는 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a water level monitoring system for a fuel storage tank after use of a nuclear power plant, and more particularly, to a water level monitoring system for a nuclear fuel cell, which comprises a sensing probe for detecting a change in water level of boric acid water installed in a spent fuel storage tank, And an optical time-domain reflectometer (OTDR) that receives the reflected light reflected from the end of the sensing probe through the optical fiber and measures the level in the spent fuel storage tank, By configuring the surveillance system, even in an emergency in which an AC power source inside or outside a nuclear power plant is lost due to a natural disaster or the like, it can be easily driven to a DC power source through an emergency power source DC power source, The situation can be monitored, the emergency storage After using nuclear power station it can recognize whether or not it occurred on the level of the fuel storage tank monitoring system.

사용후연료는 그 속에 포함된 핵분열생성물 때문에 원자로에서 꺼낸 이후에도 오랜 기간 동안 방사선과 열을 발생시킨다. 따라서 발전소에서 근무하는 작업자를 방사선으로부터 보호하고, 계속해서 발생하는 열을 제거하기 위하여 사용후연료를 발전소의 핵연료 건물 안의 수조에 저장하게 되는데, 이러한 사용후연료를 저장하는 철근 콘크리트 구조물을 사용후연료 저장조라 한다.The spent fuel generates radiation and heat for a long period of time even after it is removed from the reactor due to the fission products contained therein. Therefore, in order to protect the workers working in the power plant from radiation and to remove the heat that continues to be generated, the spent fuel is stored in the tank in the nuclear fuel building of the power plant. The reinforced concrete structure, It is called storage.

사용후연료에는 우라늄-235, 플루토늄-239를 비롯한 다양한 방사성 핵종이 다량 포함되어 있으며, 이들 핵종이 방사성 붕괴하면서 붕괴열과 방사선을 장기간 방출한다. 이 때문에 사용후연료 저장조에 막대한 양의 물을 채워, 사용후연료에서 방출되는 붕괴열을 제거하고 방사선을 차폐한다.The spent fuel contains a large amount of various radioactive nuclei, including uranium-235 and plutonium-239. These nuclear species radiatively decay, releasing decay heat and radiation for a long time. For this reason, the spent fuel storage tank is filled with a large amount of water to remove the decay heat released from the spent fuel and to shield the radiation.

사용후연료 저장조의 냉각 및 정화계통은 사용후연료 집합체를 최대 설계용량까지 저장했을 때 방출되는 열을 가정하여 저장조 내의 수온이 끓는점보다 충분히 낮게 유지될 수 있도록 설계된다.The spent fuel pool cooling and purge system is designed so that the water temperature in the reservoir can be kept below the boiling point assuming the heat released when the spent fuel assemblies are stored to the maximum design capacity.

예를 들면, 국내 원전 중 신고리 1, 2호기의 경우, 사용후연료 저장조 수위는 핵연료집합체 상부로부터 23 ft (7m) 이상, 붕산수의 수온은 정상출력운전 중에는 48.9 ℃ 이하, 핵연료 재장전운전 중에는 60 ℃ 이하로, 방사선 준위는 저장조 수면에서 0.025 mSv/hr 이하로 유지하도록 제한하고 있다.For example, in the case of Shin Kori 1 and 2 in domestic nuclear power plants, the spent fuel tank level is 23 ft (7 m) or more from the top of the fuel assembly, the water temperature of the boric acid water is below 48.9 ° C during normal output operation, And the radiation level is limited to 0.025 mSv / hr or less in the storage tank surface.

사용후연료 저장조가 정상 상태라면 저장조의 수위, 수온 및 방사선 준위는 운전제한조건 이내를 유지할 것이지만, 비상 상황이 발생하면 운전제한조건을 벗어나게 될 것이다. 어떤 원인에 의해 냉각 및 정화계통의 능력이 일부 또는 전부 상실되면, 사용후연료에서 나오는 붕괴열을 제거하지 못해 수온이 상승하고, 제때 조치를 취하지 않으면 수온이 계속 상승해서 끓는점에 도달하여 증발이 일어나면서 수위가 감소하게 될 것이다. 또한 사용후연료 저장조의 물은 방사선 차폐체 역할도 하기 때문에, 수위가 낮아지면 차폐체의 두께가 얇아진다는 것을 의미하므로 사용후연료 저장조 수면 위의 방사선 준위가 상승하게 될 것이다.If the spent fuel tank is in a steady state, the water level, water temperature and radiation level of the reservoir will remain within the operating limit, but if an emergency occurs, the operating limit will be exceeded. If some or all of the cooling and purifying capacity of the system is lost due to any cause, the temperature of the water can not be removed due to the inability to remove the decay heat from the spent fuel. If the water temperature does not rise, the water temperature keeps rising and reaches the boiling point. The water level will decrease. Also, since the water in the spent fuel storage tank also serves as a radiation shield, lowering the water level means that the thickness of the shield becomes thinner, so that the radiation level on the surface of the spent fuel storage tank will rise.

따라서, 사용후연료 저장조 내의 수위 변동상황을 모니터링하면 사용후연료 저장조에 비상상황 발생여부를 인지할 수 있다.Therefore, by monitoring the water level fluctuation in the spent fuel storage tank, it is possible to recognize the occurrence of an emergency situation in the spent fuel storage tank.

현재 국내·외 원전에서 사용후연료 저장조 내의 수위 측정에 사용되는 수위 센서는 한국공개특허 제2006-0013452호에 나타난 바와 같은 초음파 수위계가 사용되고 있으며, 이러한 초음파 수위계는 AC 전원으로 작동된다.
그러나, 이와 같은 초음파 수위계는 AC 전원이 상실되는 경우 작동을 멈춤으로써 사용후연료 저장조의 수위 변동 상황을 모니터링 할 수 없다는 문제점이 있다.Currently, ultrasonic level gauges such as those shown in Korean Patent Laid-Open No. 2006-0013452 are used for the level sensor used for measuring the level in the spent fuel reservoir at domestic and foreign nuclear power plants, and such ultrasonic level gauge is operated by AC power source.
However, such an ultrasonic water level meter has a problem that it can not monitor the water level fluctuation condition of the spent fuel storage tank by stopping the operation when the AC power is lost.

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실제로 2011년 3월 발생한 후쿠시마 원전 사고 시, 그 부지의 모든 AC 전원이 상실되어 후쿠시마 4호기의 사용후연료 저장조의 상태에 대한 정확한 정보를 제공받을 수 없었으며, 이로 인해 전체적인 사고대응이 늦어지는 결과를 초래하였다.In fact, in the event of a Fukushima nuclear power plant accident that occurred in March 2011, all the AC power of the site was lost, and accurate information on the state of the spent fuel pool of Fukushima 4 was not received. As a result, Respectively.

이와 같은 문제점으로 인해, 발전소 내외의 AC 전원이 상실되는 사고가 발생한 경우에도 사용후연료 저장소의 수위를 원격으로 감시하여 사용후연료 저장조에 비상상황이 발생하였는지의 여부를 감지할 수 있는 감시시스템의 구축이 요구되는 실정이다.
This problem is solved by a surveillance system that monitors the level of the spent fuel reservoir remotely and detects the occurrence of an emergency situation in the spent fuel reservoir even when an accident occurs in which the AC power is lost inside or outside the power plant It is necessary to construct the system.

한국공개특허 제2006-0013452호(공개일: 2006.02.09) 방사선 지역용 수위 측정 장치Korean Patent Publication No. 2006-0013452 (Published on February, 2006) Radiographic level measuring device

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사용후연료 저장조 내에 설치되어 붕산수의 수위 변화를 감지하기 위한 감지 프로브와, 상기 감지 프로브와 광섬유를 통해 연결되어 상기 감지 프로브 말단에서 반사되는 반사광을 상기 광섬유를 통해 전송받아 사용후연료 저장조 내의 수위를 측정하는 광계측기(OTDR : Optical Time-Domain Reflectometer)를 포함하여 구성되어, 저전압 DC 전원으로도 용이하게 구동 가능한 수위 감시시스템을 구성함으로써, 자연 재해 등의 원인으로 인해 원자력발전소 내·외의 AC 전원이 상실되는 사고가 발생하는 비상시에도, 비상전원용 DC 전원부를 통해 DC 전원으로 용이하게 구동되어 사용후연료 저장조 내의 수위 변동 상황을 감시할 수 있어, 사용후연료 저장조에 비상 상황이 발생하였는지 여부를 인지할 수 있는 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a fuel cell system and a fuel cell system which are equipped with a sensing probe for detecting a change in the water level of boric acid water in a spent fuel storage tank, And an optical time-domain reflectometer (OTDR) that receives the reflected light through the optical fiber and measures the level in the spent fuel storage tank, thereby constructing a water level monitoring system that can be easily driven by a low-voltage DC power source, It can be easily driven by the DC power source through the DC power supply for emergency power source to monitor the water level fluctuation in the spent fuel storage tank even in case of an emergency in which an AC power source inside or outside the nuclear power plant is lost due to a natural disaster or the like , It is possible to recognize whether or not an emergency situation has occurred in the spent fuel storage tank The purpose of the present invention is to provide a water level monitoring system for a fuel storage tank after use of a nuclear power plant.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원자력발전소 사용후연료 저장조 내의 수위를 감지하는 수위 감지시스템에 있어서, 사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위 변화를 감지하기 위해, 상기 사용후연료 저장조 내에서 높이 조절이 가능하도록 구비되는 감지 프로브와; 상기 감지 프로브와 광섬유를 통해 연결되어 상기 감지 프로브로 광신호를 송신하고, 상기 감지 프로브 말단에서 반사되는 반사광을 상기 광섬유를 통해 수신하여 상기 사용후연료 저장조 내의 수위를 측정하는 광계측기(OTDR : Optical Time-Domain Reflectometer);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
In order to accomplish the above object, the present invention provides a water level detection system for detecting a water level in a fuel storage tank after use of a nuclear power plant, the water level detection system comprising: A sensing probe provided so as to be adjustable in height; (OTDR), which is connected to the sensing probe through an optical fiber and transmits an optical signal to the sensing probe, receives the reflected light reflected from the end of the sensing probe through the optical fiber and measures the level in the spent fuel storage tank, Time-Domain Reflectometer (hereinafter referred to as " Time-Domain Reflectometer ").

상기와 같은 본 발명은, AC 및 DC 전원의 혼용 사용이 가능한 광계측기를 적용하여 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템을 구성함으로써, 정상 가동시에는 원자력발전소에 구비된 AC 전원을 통해 구동되어 사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위 변동 상황을 감시하고, 자연 재해 등의 원인으로 인해 원자력발전소 내·외의 AC 전원이 상실되는 사고가 발생하는 비상시에도, 비상전원용 DC 전원부를 통해 DC 전원으로 용이하게 구동되어 사용후연료 저장조 내의 수위 변동 상황을 감시할 수 있어, 사용후연료 저장조에 비상 상황이 발생하였는지 여부를 인지하여, 원전 운영의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
The present invention can be applied to a water level monitoring system for a spent fuel storage tank of a nuclear power plant by using an optical meter capable of using AC and DC power sources in combination, and is driven by an AC power source provided at a nuclear power plant Monitoring the fluctuation of the water level of the boric acid water in the spent fuel storage tank and easily driving to the DC power source through the DC power source for emergency power source even in case of an accident in which AC power is lost inside or outside the nuclear power plant due to natural disasters Therefore, it is possible to monitor the water level fluctuation in the spent fuel storage tank, thereby recognizing whether or not an emergency situation has occurred in the spent fuel storage tank, thereby improving the stability of the nuclear power plant operation.

도 1은 본 발명에 따른 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템의 전체적인 구조를 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 사용후연료 저장조 내 감지 프로브의 설치 구조를 보여주는 도면
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 사용후연료 저장조 내 감지 프로브의 설치 구조를 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 사용후연료 저장조 내 감지 프로브의 설치 구조를 보여주는 도면1 is a view showing the overall structure of a level monitoring system of a fuel storage tank after use of a nuclear power plant according to the present invention;
2 is a view showing an installation structure of a detection probe in a spent fuel storage tank according to a first embodiment of the present invention;
3 is a view showing an installation structure of a sensing probe in a spent fuel storage tank according to a second embodiment of the present invention;
4 is a view showing an installation structure of a sensing probe in a spent fuel storage tank according to a third embodiment of the present invention;

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 이탈하지 않는 한 이하의 실시예에 한정되지 않는다.
Hereinafter, the embodiments of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following embodiments unless they depart from the gist of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템의 전체적인 구조를 보여주는 도면이다.1 is a view showing the overall structure of a water level monitoring system of a fuel storage tank after use of a nuclear power plant according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템은, 사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위 변화를 감지하기 위한 감지 프로브(100)와, 상기 감지 프로브(100)와 광섬유(200)를 통해 연결되어 감지 프로브로 광신호를 송신하고, 감지 프로브(100) 말단에서 반사되는 반사광을 광섬유(200)를 통해 수신하여 상기 사용후연료 저장조 내의 수위를 측정하는 광계측기(OTDR : Optical Time-Domain Reflectometer, 300)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the water level monitoring system of the spent fuel pool of the nuclear power plant according to the present invention includes a sensing probe 100 for detecting a change in water level of the boric acid water in the spent fuel storage tank, An optical fiber 200 connected to the optical fiber 200 to transmit an optical signal to the sensing probe 100 and receiving the reflected light reflected from the end of the sensing probe 100 through the optical fiber 200 to measure the level in the spent fuel storage tank And an OTDR (Optical Time-Domain Reflectometer) 300.

상술한 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템의 각 구성을 보다 상세하게 설명하면, 감지 프로브(100)는 사용후연료 저장조 내부 붕산수의 수위 변화를 감지할 수 있도록 사용후연료 저장조의 내부에 구비된다.The above-described configuration of the water level monitoring system of the spent fuel pool after use of the nuclear power plant will be described in more detail. The detection probe 100 is provided inside the spent fuel storage tank to detect the change in the water level in the spent fuel storage tank do.

즉, 상기 감지 프로브(100)는 광계측기(300)로부터 연결되는 광섬유(200)의 단부에 구비되며, 사용후연료 저장조의 내부 일측에 설치된다.That is, the sensing probe 100 is provided at an end of the optical fiber 200 connected from the optical measuring instrument 300, and is installed on the inner side of the spent fuel storage tank.

이때, 상기 감지 프로브(100)는 Grin 렌즈와 직각 프리즘(right-angle prism)을 광섬유(200)의 말단에 부착시킨 구조로서, 접촉되는 물질(물 또는 공기)에 따른 임계각(critical angle) 변화에 의해 발생하는 반사(reflection) 및 굴절(refraction)에 기반을 둔 반사형 감지 프로브로 구성된다.At this time, the sensing probe 100 has a structure in which a Grin lens and a right-angle prism are attached to the ends of the optical fiber 200, and a change in a critical angle depending on a substance (water or air) And a reflection-type sensing probe based on reflections and refractions generated by the sensor.

이와 같은 구성으로, 광계측기(300)로부터 광섬유(200)를 통해 전송되는 광신호가 사용후연료 저장조 내에 위치한 감지 프로브(100)로 송신되면, 상기 감지 프로브(100)의 말단에서 접촉되는 물질에 따라 달리 반사되는 반사광이 광섬유(200)를 통해 광계측기(300)로 수신되는데, 이때 감지 프로브(100)의 말단이 붕산수에 접촉하고 있는지 또는 붕산수로부터 떨어져 공기에 중에 위치해 있는지에 따라 감지 프로브(100) 말단에서의 광 반사율이 달라지며, 이에 따라 광계측기(300)에서 상기와 같이 달라지는 반사율을 이용하여 광섬유(200)를 통해 전송되는 반사광의 광 강도 변화를 측정함으로써, 사용후 연료 저장조 내에서 감지 프로브(100)의 위치까지 붕산수가 채워져 있는지 여부를 확인할 수 있다.When the optical signal transmitted from the optical measuring instrument 300 through the optical fiber 200 is transmitted to the sensing probe 100 located in the spent fuel storage tank with the above configuration, The reflected light reflected by the sensing probe 100 is received by the optical measuring instrument 300 through the optical fiber 200. The sensing probe 100 is connected to the sensing probe 100 at the distal end of the sensing probe 100, The light reflectance at the distal end of the optical fiber 200 is changed so that the optical intensity of the reflected light transmitted through the optical fiber 200 is measured using the reflectance of the optical measuring instrument 300 as described above, It is possible to confirm whether or not the boric acid water is filled up to the position of the water tank 100.

이에 따라, 상기와 같은 감지 프로브(100)를 이용하여 사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위 변화를 측정하기 위해서는, 감지 프로브(100)를 사용후연료 저장조 내에서 높이 조절이 가능하게 설치하여 감지 프로브(100)의 높이를 변화시켜가며 광계측기(300)를 통해 반사광의 광 강도 변화를 측정함으로써 붕산수의 수위 변화를 감지하거나, 또는 사용후연료 저장조 내에 일정 높이 간격으로 다수개의 감지 프로브(100)를 설치하여 광계측기(300)를 통해 붕산수의 수위 변화를 높이 별로 감지할 수 있다.Accordingly, in order to measure the change in the water level of the boric acid water in the spent fuel storage tank using the sensing probe 100 as described above, the height of the sensing probe 100 can be adjusted in the spent fuel storage tank, 100, the change of the light intensity of the reflected light is measured through the optical measuring instrument 300 to detect the change of the water level of the boric acid water, or a plurality of sensing probes 100 are installed at a predetermined height interval in the spent fuel storage tank So that the change of the water level of the boric acid water can be detected by the optical meter 300 by height.

한편, 광계측기(300)는 광섬유(200)를 통해 감지 프로브(100)로 광신호를 송신하며, 감지 프로브(100)로부터 감지된 광신호(반사광)를 수신하여 전기신호로 변환하고, 변환된 전기신호를 분석하여 사용후연료 저장조 내의 수위를 측정한다.Meanwhile, the optical measuring instrument 300 transmits an optical signal to the sensing probe 100 through the optical fiber 200, receives the optical signal (reflected light) sensed by the sensing probe 100, converts the received optical signal into an electrical signal, Analyze the electrical signal and measure the level in the spent fuel storage tank.

이와 같은 광계측기(OTDR : Optical Time-Domain Reflectometer, 300)는 통상 프레넬 반사법(광섬유의 한 단면에서 반사 위치의 위치 변화에 따른 반사율의 변화를 측정하여 광섬유의 굴절률 분포를 측정하는 방법)을 이용하여 광 통신망의 손상 등의 이상 유무를 측정하는데 사용되는 계측기로서, 조작이 간편하고 비교적 빠른 연산으로 측정값이 외부 디스플레이를 통해 표시되며, AC 및 DC 전원을 혼용 사용할 수 있어 사용이 편리하여, 본 발명에서는 상기와 같은 광계측기(300)를 감지 프로브(100)와 연동하여 원자력발전소 사용후연료 저장조 내의 수위를 측정하는데 적용하고 있다.Such an optical time-domain reflectometer (OTDR) 300 uses an ordinary Fresnel reflection method (a method of measuring a refractive index distribution of an optical fiber by measuring a change in reflectivity according to a change in position of a reflection position on one end face of the optical fiber) It is easy to operate and displays the measured value through an external display with a relatively fast calculation. It is convenient to use AC and DC power because it can be used in combination. In the invention, the optical meter 300 is applied to the water level measurement in the fuel storage tank after using the nuclear power plant in conjunction with the sensing probe 100.

이와 같이, 광계측기(300)를 이용하여 사용후연료 저장조 내 수위를 측정함에 있어서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 펄스 발생부(310)에서 레이저 다이오드(320)에 출력 신호를 전송하여, 출력 신호에 따라 레이저 다이오드(320)가 광신호를 방출함으로써, 방출된 광신호가 커플러(340)를 통과하여 광섬유(200)를 따라 감지 프로브(100)로 전송된다.1, when the water level in the spent fuel storage tank is measured using the optical measuring instrument 300, the pulse generating unit 310 first transmits an output signal to the laser diode 320, The laser diode 320 emits an optical signal according to an output signal so that the emitted optical signal passes through the coupler 340 and is transmitted to the sensing probe 100 along the optical fiber 200.

이때, 상기 펄스 발생부(310)는 레이저 다이오드에 전송하는 출력 신호를 타임 베이스 컨트롤 유닛(330)에도 전송함에 따라, 타임 베이스 컨트롤 유닛(330)이 출력 신호 전송 시점을 저장한다.At this time, the pulse generator 310 transmits an output signal to be transmitted to the laser diode to the time base control unit 330, so that the time base control unit 330 stores the output signal transmission time point.

이후, 레이저 다이오드(320)로부터 전송된 광신호가 감지 프로브(100)의 말단으로 전송되면, 감지 프로브(100)는 프로브의 말단이 붕산수에 접촉하고 있는지 또는 붕산수로부터 떨어져 공기에 중에 위치해 있는지에 따라 달라지는 반사광을 감지하여 광섬유(200)를 통해 반사광에 대한 광신호를 광계측기(300)로 전송하게 된다.Thereafter, when the optical signal transmitted from the laser diode 320 is transmitted to the end of the sensing probe 100, the sensing probe 100 changes depending on whether the end of the probe is in contact with the boric acid water or located in the air away from the boric acid water And detects the reflected light and transmits the optical signal for the reflected light through the optical fiber 200 to the optical measuring instrument 300.

계속해서, 감지 프로브(100)로부터 감지되어 광섬유(200)를 통해 광계측기(300)로 수신된 광신호는 커플러(340)를 통해 포토 다이오드(350)로 전송되어 전기 신호로 변환되며, 변환된 전기 신호는 증폭부(360)를 통해 증폭되어 A/D 변환부(370)를 통해 아날로그 신호에서 디지털 신호로 변환된 후 신호처리부(380)로 전송된다.Subsequently, the optical signal sensed by the sensing probe 100 and received by the optical measuring instrument 300 through the optical fiber 200 is transmitted to the photodiode 350 through the coupler 340, converted into an electrical signal, The electrical signal is amplified by the amplification unit 360, converted from an analog signal into a digital signal through the A / D conversion unit 370, and then transmitted to the signal processing unit 380.

이때, 상기 A/D 변환부(370)는 타임 베이스 컨트롤 유닛(330)으로부터 출력 신호를 전송받아, 상기 출력 신호와 감지 프로브(100)로부터 전송된 신호와 비교함으로써, 사용후연료 저장조 내에서 감지 프로브(100)의 감지 위치를 파악할 수 있다.At this time, the A / D converter 370 receives the output signal from the time base control unit 330 and compares the output signal with the signal transmitted from the sensing probe 100, The sensing position of the probe 100 can be grasped.

이후, 신호처리부(380)에서는 A/D 변환부(370)로부터 전송된 신호와 타임 베이스 컨트롤 유닛(330)으로부터 전송된 출력 신호를 비교 분석하여 사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위를 측정하며, 측정값을 디스플레이(390)에 표시한다.Thereafter, the signal processing unit 380 measures the level of the boric acid water in the spent fuel storage tank by comparing and analyzing the signal transmitted from the A / D converter 370 and the output signal transmitted from the time base control unit 330, Value is displayed on the display (390).

이와 같이 구성된 광계측기(300)에는 비상전원용 DC 전원부(400)가 연결되어 있어, 원자력발전소 내·외의 AC 전원이 상실되는 경우, 비상전원용 DC 전원부(400)를 통해 저전압의 DC 전원을 공급받아 구동된다.When the AC power supply for the emergency power supply 400 is connected to the optical power measuring unit 300 constructed as described above, the DC power supply for the emergency power supply 400 receives the DC power of the low voltage, do.

이에 따라, 상기 광계측기(300)는 평상시 원자력발전소에 구비된 AC 전원을 사용하여 사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위를 측정하며, 원자력발전소 내·외의 AC 전원이 상실되는 비상시에도 비상전원용 DC 전원부(400)를 통해 DC 전원을 공급받아 사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위를 측정할 수 있다.
Accordingly, the optical measuring instrument 300 measures the water level of the boric acid water in the spent fuel storage tank using the AC power supplied to the nuclear power plant in normal times, and also controls the DC power supply for the emergency power source 400), it is possible to measure the water level of the boric acid water in the spent fuel storage tank.

한편, 상술한 바와 같이 감지 프로브(100)와 광계측기(300)를 상호 연결하는 광섬유(200)는 일부가 사용후연료 저장조 내부에 위치하게 되기 때문에 방사선에 의해 전송 능력이 저하될 우려가 있으므로, 방사선에 노출되어도 광 전송능력의 손실이 적은 내환경성 광섬유를 이용하는 것이 바람직하다.As described above, since the optical fiber 200 connecting the sensing probe 100 and the optical measuring instrument 300 partially is located inside the spent fuel storage tank, there is a possibility that the transmission capacity is lowered by the radiation, It is preferable to use an environmentally resistant optical fiber having a small loss in optical transmission capacity even when exposed to radiation.

또한, 상기 광섬유(200)는 사용후연료 저장조 내부의 수위를 원격으로 측정 가능하도록 신호의 장거리 전송이 유리하고, 자기장 및 방사선 등에 의한 신호왜곡이 발생하지 않는 광섬유를 이용한다.In addition, the optical fiber 200 uses an optical fiber that can transmit signals over long distances so that the water level inside the spent fuel storage vessel can be measured remotely, and signal distortion due to a magnetic field and radiation does not occur.

상기와 같이, 광섬유(200)를 통해 사용후연료 저장조 내부의 수위를 원격으로 측정함에 있어서는, 작업자의 안전을 위해 적어도 10m 이상의 광섬유(200)를 구비하여 상기 감지 프로브(100)와 광계측기(300) 간의 거리를 10m 이상 이격하여 구성한다.As described above, in order to remotely measure the water level inside the spent fuel storage tank through the optical fiber 200, the optical fiber 200 having at least 10 m or more is provided for the safety of the operator so that the sensing probe 100 and the optical meter 300 ) At a distance of 10 m or more.

즉, 사용후연료 저장조에 비상 상황이 발생되면 그 주변 지역으로 다량의 방사선이 방출될 가능성이 있으므로, 작업자의 안전을 위해 광계측기(300)가 배치되는 감시시스템 운영실을 사용후연료 저장조로부터 최소한 10m 이상 이격하여 구비하는 것이 좋다.That is, when an emergency situation occurs in the spent fuel storage tank, a large amount of radiation may be emitted to the surrounding area. Therefore, in order to secure the operator's safety, the monitoring system operating room in which the optical measuring instrument 300 is disposed, Or more.

이때, 바람직하게는 작업자의 안전과 광섬유(200)의 광 전송능력 및 수명을 고려하여 10m 내지 15m 길이의 광섬유(200)를 사용하는 것이 좋다.
At this time, it is preferable to use the optical fiber 200 having a length of 10 m to 15 m, considering safety of the operator, optical transmission capacity of the optical fiber 200, and service life.

이하에서는, 본 발명에 따른 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템에 구비되는 감지 프로브의 다양한 설치 실시예에 대해 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the sensing probe provided in the level monitoring system of the spent fuel pool of the nuclear power plant according to the present invention will be described.

앞에서 설명한 바와 같이, 감지 프로브(100)를 사용후연료 저장조 내에 설치함에 있어서는, 감지 프로브(100)를 사용후연료 저장조 내에서 높이 조절이 가능하게 구성하여 붕산수의 수위 변화를 감지하거나, 또는 사용후연료 저장조 내에 일정 높이 간격으로 다수개의 감지 프로브(100)를 설치하여 붕산수의 수위 변화를 높이 별로 감지할 수 있다.
As described above, when the sensing probe 100 is installed in the spent fuel storage tank, the height of the sensing probe 100 can be adjusted in the spent fuel storage tank to detect a change in the water level of the boric acid water, A plurality of sensing probes 100 may be installed at predetermined intervals in the fuel storage tank so that the variation of the water level of the boric acid water can be detected by height.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 사용후연료 저장조 내 감지 프로브의 설치 구조를 보여주는 도면이다.2 is a view showing an installation structure of a sensing probe in a spent fuel storage tank according to a first embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 감지 프로브(100)를 사용후연료 저장조 내에서 높이 조절이 가능하게 설치하는 경우에는, 감지 프로브(100)를 승강시켜 감지 프로브(100)의 높이를 조절하는 높이 조절 수단(510)을 구비한다.As shown in FIG. 2, when the height of the sensing probe 100 is adjustable in the spent fuel storage tank, the height of the sensing probe 100 may be adjusted by elevating the sensing probe 100, (510).

여기서, 상기 높이 조절 수단(510)은 구동모터 및 풀리 등의 조합으로 구성되어 감지 프로브(100)를 승강시키거나, 또는 구동모터 및 피니언/랙 기어 등의 조합으로 구성되어 감지 프로브(100)를 승강시킬 수도 있다.The height adjusting means 510 includes a combination of a driving motor and a pulley to elevate or lower the sensing probe 100 or a combination of a driving motor and a pinion / It may be raised or lowered.

이러한 구성으로, 높이 조절 수단(510)을 통해 감지 프로브(100)의 높이를 변화시켜가며 광계측기를 통해 반사광의 광 강도 변화를 측정함으로써 사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위 변화를 감지할 수 있다.With this configuration, the change in the level of the boric acid water in the spent fuel storage tank can be detected by measuring the change in the light intensity of the reflected light through the optical measuring instrument while changing the height of the sensing probe 100 through the height adjusting means 510.

이때, 감지 프로브(100)를 사용후연료 저장조 내 붕산수의 수면 위에서 승강시키는 경우, 수위 변화 측정시 저장조 수면의 요동현상에 따른 오차가 발생할 수 있기 때문에, 감지 프로브(100)의 승강을 가이드하며, 내부로 사용후연료 저장조의 수위만큼 붕산수가 유입되는 가이드관(520)을 별도로 설치하는 것이 바람직하다.In this case, when the sensing probe 100 is moved up and down from the water surface of the spent fuel in the spent fuel storage tank, an error may occur due to the fluctuation phenomenon of the surface of the storage tank during the measurement of the water level change. It is preferable to separately provide the guide pipe 520 into which the boric acid water flows as much as the water level of the spent fuel storage tank.

즉, 상술한 가이드관(520)은 도 2에 도시된 바와 같이, 사용후연료 저장조 내에 수직하게 구비되어, 내부에 감지 프로브(100)를 수용하여 감지 프로브(100)의 승강을 가이드하며, 하부에는 붕산수가 유입되는 유입구(521)가 형성되어, 유입된 붕산수가 가이드관(520) 내에서 사용후연료 저장조의 수위와 동일한 수위를 유지함으로써, 저장조 수면의 요동현상에 따른 영향을 최소화하도록 구성된다.
That is, as shown in FIG. 2, the guide pipe 520 is vertically provided in the spent fuel storage tank, and guides the sensing probe 100 by receiving the sensing probe 100 therein, An inflow port 521 through which the boric acid water flows is formed so that the influent boric acid water maintains a water level equal to the level of the spent fuel storage tank in the guide pipe 520 so as to minimize the influence of the fluctuation phenomenon of the storage tank water surface .

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 사용후연료 저장조 내 감지 프로브의 설치 구조를 보여주는 도면이다.3 is a view showing an installation structure of a sensing probe in a spent fuel storage tank according to a second embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 감지 프로브(100)를 사용후연료 저장조 내에 일정 높이 간격으로 다수개 설치하는 경우에는, 사용후연료 저장조 내에 다수개의 감지 프로브(100)가 일정 높이 간격으로 설치되는 프로브 설치관(610)을 구비하고, 광 계측기로부터 연결된 광섬유(200)에 다수개의 Y-커플러(210)를 구비하여, Y-커플러(210)를 통해 프로브 설치관(610)에 설치된 다수개의 감지 프로브(100)를 각각 광섬유(200)에 연결한다.3, when a plurality of sensing probes 100 are installed at a predetermined height in the spent fuel storage tank, a plurality of sensing probes 100 are installed in the spent fuel storage tank at intervals of a predetermined height, Coupler 210 is provided on the optical fiber 200 connected to the optical measuring instrument and a plurality of detection probes are provided on the probe installation tube 610 through the Y- (100) are respectively connected to the optical fiber (200).

여기서, 상기 Y-커플러(210)는 광섬유(200)에 연결되어, 광섬유(200)에서 송수신되는 광신호를 두 갈래로 나누어 송수신하는 역할을 한다.The Y-coupler 210 is connected to the optical fiber 200 and divides the optical signal transmitted / received by the optical fiber 200 into two parts.

이에 따라, Y-커플러(210)를 이용하여 광섬유(200)에 다수개의 감지 프로브(100)를 연결함에 있어서는, 도 3의 요부 확대도에 도시된 바와 같이, 광섬유(200)에 다수개의 Y-커플러(210)를 순차적으로 연결하고, 두 갈래로 나누어지는 각각의 Y-커플러(210)의 일측 경로 말단에 감지 프로브(100)를 연결함으로써, 광섬유(200)에 다수개의 감지 프로브(100)를 연결할 수 있게 된다.3, when a plurality of Y-couplers 210 are used to connect the plurality of sensing probes 100 to the optical fiber 200, as shown in an enlarged view of FIG. 3, Coupler 210 is sequentially connected and a sensing probe 100 is connected to the end of one path of each Y-coupler 210 divided into two branches. A plurality of sensing probes 100 are connected to the optical fiber 200 It becomes possible to connect.

상기 프로브 설치관(610)은 사용후연료 저장조 내에서 수직하게 구비되며, 관 내부가 수직 격벽(611)을 통해 제1 관로(612)와 제2 관로(613)로 나누어지는데, 수직 격벽(611)에 일정 높이 간격으로 다수개의 감지 프로브(100)가 설치되고, 제1 관로(612)에는 다수개의 감지 프로브(100)에 연결되는 광섬유(200) 및 Y-커플러(210)가 배치되며, 제2 관로(613)에는 하부에 붕산수가 유입되는 유입구(614)가 형성되어, 유입된 붕산수가 제2 관로(613) 내에서 사용후연료 저장조의 수위와 동일한 수위를 유지함으로써, 저장조 수면의 요동현상에 따른 영향을 최소화하도록 구성된다.The probe installation pipe 610 is vertically disposed in the spent fuel storage tank and divided into a first conduit 612 and a second conduit 613 through a vertical partition 611. The vertical partition 611 A plurality of sensing probes 100 are installed at predetermined intervals in the first conduit 612 and an optical fiber 200 and a Y-coupler 210 connected to the plurality of sensing probes 100 are disposed in the first conduit 612, The second conduit 613 is provided with an inlet 614 through which the boric acid water flows into the lower portion so that the introduced boric acid water maintains a water level equal to the level of the spent fuel storage tank in the second conduit 613, In order to minimize the influence of the voltage on the output voltage.

이때, 수직 격벽(611)에 일정 높이 간격으로 설치되는 다수개의 감지 프로브(100)는 프로브 말단이 제2 관로(613) 측으로 돌출되도록 배치되어, 제2 관로(613)의 유입구(614)를 통해 유입되는 붕산수의 수위 변화를 감지하게 되며, 이에 따라, 감지 프로브(100)를 이용하여 붕산수의 수위 변화를 감지하는 과정에서, 저장조 수면의 요동현상에 따른 오차를 최소화할 수 있다.A plurality of sensing probes 100 installed at vertical intervals on the vertical partition wall 611 are disposed such that the distal ends of the probes protrude toward the second conduits 613 and are connected to the second conduits 613 through the inlet 614 of the second conduits 613 An error due to the fluctuation phenomenon of the water surface of the storage tank can be minimized in the process of sensing the change in the water level of the boric acid water by using the sensing probe 100. [

또한, 광섬유(200) 및 Y-커플러(210)가 배치되는 제1 관로(612)에는 붕산수의 유입을 방지하여 방사선으로부터 광섬유(200) 및 Y-커플러(210)를 보호할 수 있다.
The first channel 612 in which the optical fiber 200 and the Y-coupler 210 are disposed can prevent the introduction of boric acid water to protect the optical fiber 200 and the Y-coupler 210 from the radiation.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 사용후연료 저장조 내 감지 프로브의 설치 구조를 보여주는 도면이다.4 is a view showing an installation structure of a sensing probe in a spent fuel storage tank according to a third embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 감지 프로브의 설치 구조는, 앞서 설명한 제2 실시예에 따른 감지 프로브의 설치 구조와 동일하게 다수개의 감지 프로브(100)를 사용후연료 저장조 내에 일정 높이 간격으로 설치하는 구조로서, 일정 높이 간격으로 다수개의 감지 프로브(100)가 설치되는 프로브 설치관(610)의 구성이 동일하며, 다수개의 감지 프로브(100)와 광섬유(200)를 연결하는 구성에만 차이가 있다.As shown in FIG. 4, the installation structure of the sensing probe according to the third embodiment is similar to the installation structure of the sensing probe according to the second embodiment described above, in which a plurality of sensing probes 100 are installed in a spent fuel storage tank A plurality of sensing probes 100 are installed at predetermined heights and a probe mounting tube 610 having the same structure is provided. A plurality of sensing probes 100 and an optical fiber 200 are connected to each other There is only a difference in configuration.

본 실시예에서는 광 계측기로부터 연결된 광섬유(200)에 광신호의 다중화 변환을 위한 광섬유 스위치(미도시)를 연결하고, 광섬유 스위치에는 다수개의 감지 프로브(100)에 각각 대응하게 연결되는 복수의 보조 광섬유(220)를 구비하여, 광섬유 스위치의 작동에 의해 광섬유(200)와 복수의 보조 광섬유(220)가 상호 송수신하도록 구성된다.In this embodiment, an optical fiber switch (not shown) for multiplexing and converting optical signals is connected to the optical fiber 200 connected from the optical measuring instrument, and a plurality of auxiliary optical fibers (not shown) connected to the plurality of detecting probes 100, (220), and the optical fiber (200) and the plurality of auxiliary optical fibers (220) are mutually transmitted and received by operation of the optical fiber switch.

즉, 광섬유 스위치를 통해 광섬유(200)로 송수신되는 광신호를 다중화시켜 다수개의 감지 프로브(100)에 각각 연결된 복수의 보조 광섬유(220)에 각각 송수신함으로써, 효율적으로 광신호를 송수신할 수 있게 된다.That is, an optical signal transmitted / received to / from the optical fiber 200 through the optical fiber switch is multiplexed and transmitted / received to / from a plurality of auxiliary optical fibers 220 connected to the plurality of sensing probes 100, .

이에 따라, 본 실시예에서는 프로브 설치관(610)의 수직 격벽(611)에 일정 높이 간격으로 다수개의 감지 프로브(100)가 설치되고, 제1 관로(612)에는 다수개의 감지 프로브(100)에 연결되는 복수의 보조 광섬유(220)가 배치되며, 제2 관로(613)에는 하부에 붕산수가 유입되는 유입구(614)가 형성되어, 유입된 붕산수가 제2 관로(613) 내에서 사용후연료 저장조의 수위와 동일한 수위를 유지함으로써, 저장조 수면의 요동현상에 따른 영향을 최소화하도록 구성된다.A plurality of sensing probes 100 are installed at vertical intervals on the vertical partition wall 611 of the probe installation tube 610 at a predetermined height and a plurality of sensing probes 100 are provided in the first conduit 612 And the second channel 613 is provided with an inlet 614 through which the boric acid water flows in the lower portion so that the introduced boric acid water flows into the second pipe 613 through the post- So as to minimize the influence of the rocking phenomenon of the storage tank.

이때에도, 다수개의 감지 프로브(100)의 프로브 말단이 수직 격벽(611)에서 제2 관로(613) 측으로 돌출되도록 배치되어, 제2 관로(613)의 유입구(614)를 통해 유입되는 붕산수의 수위 변화를 감지하게 되며, 이에 따라, 감지 프로브(100)를 이용하여 붕산수의 수위 변화를 감지하는 과정에서, 저장조 수면의 요동현상에 따른 오차를 최소화할 수 있고, 또한 보조 광섬유(220)가 배치되는 제1 관로(612)에는 붕산수의 유입을 방지하여 방사선으로부터 보조 광섬유(220)를 보호할 수 있다.
The probe ends of the plurality of sensing probes 100 are arranged to protrude from the vertical partition wall 611 toward the second conduit 613 so that the water level of the boric acid water flowing through the inlet 614 of the second conduit 613 In the process of detecting the change in the water level of the boric acid water using the sensing probe 100, an error due to the fluctuation phenomenon of the water surface of the storage tank can be minimized, and the auxiliary optical fiber 220 is disposed The first channel 612 can prevent the inflow of boric acid water to protect the auxiliary optical fiber 220 from the radiation.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, AC 및 DC 전원의 혼용 사용이 가능한 광계측기를 적용하여 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템을 구성함으로써, 정상 가동시에는 원자력발전소에 구비된 AC 전원을 통해 구동되어 사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위 변동 상황을 감시하고, 자연 재해 등의 원인으로 인해 원자력발전소 내·외의 AC 전원이 상실되는 사고가 발생하는 비상시에도, 비상전원용 DC 전원부를 통해 DC 전원으로 용이하게 구동되어 사용후연료 저장조 내의 수위 변동 상황을 감시할 수 있어, 사용후연료 저장조에 비상 상황이 발생하였는지 여부를 인지하여, 원전 운영의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
As described above, according to the present invention, a water level monitoring system of a fuel storage tank after use of a nuclear power plant is configured by applying an optical meter capable of using AC and DC power sources in combination, Monitoring of the water level fluctuation of the boric acid water in the spent fuel storage tank and facilitating the DC power supply through the DC power supply for the emergency power supply even in the event of an accident that an AC power supply inside or outside the nuclear power plant is lost due to a natural disaster, So that it is possible to monitor the state of fluctuation of the water level in the spent fuel storage tank, thereby recognizing whether or not an emergency situation has occurred in the spent fuel storage tank, thereby improving the stability of the nuclear power plant operation.

본 발명은, 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 변형이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined by the appended claims. .

100 : 감지 프로브 200 : 광섬유
210 : Y-커플러 220 : 보조 광섬유
300 : 광계측기 310 : 펄스 발생부
320 : 레이저 다이오드 330 : 타임 베이스 컨트롤 유닛
340 : 커플러 350 : 포토 다이오드
360 : 증폭부 370 : A/D 변환부
380 : 신호처리부 390 : 디스플레이
400 : 비상전원용 DC 전원부 510 : 높이 조절 수단
520 : 가이드관 521, 614 : 유입구
610 : 프로브 설치관 611 : 수직 격벽
612 : 제1 관로 613 : 제2 관로100: Detection probe 200: Optical fiber
210: Y-coupler 220: auxiliary optical fiber
300: Optical meter 310: Pulse generator
320: laser diode 330: time base control unit
340: coupler 350: photodiode
360: amplifying unit 370: A / D converting unit
380: Signal processing section 390: Display
400: DC power source for emergency power source 510: Height adjusting means
520: guide tube 521, 614: inlet
610: probe installation tube 611: vertical partition
612: first conduit 613: second conduit

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 원자력발전소 사용후연료 저장조 내의 수위를 감지하는 수위 감지시스템에 있어서,
사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위 변화를 감지하기 위해, 상기 사용후연료 저장조 내에 일정 높이 간격으로 구비되는 다수개의 감지 프로브와;
상기 다수개의 감지 프로브와 광섬유를 통해 연결되어 상기 다수개의 감지 프로브로 광신호를 송신하고, 상기 다수개의 감지 프로브 말단에서 반사되는 반사광을 상기 광섬유를 통해 수신하여 상기 사용후연료 저장조 내의 수위를 측정하는 광계측기(OTDR : Optical Time-Domain Reflectometer);
를 포함하여 구성되되,
상기 다수개의 감지 프로브는 Y-커플러를 통해 상기 광섬유에 각각 연결되고,
상기 사용후연료 저장조 내에는,
상기 저장조 저면에 수직되는 방향으로 연장 형성되되, 관 내부가 수직 격벽에 의해 제1 관로 및 제2 관로로 나누어지는 프로브 설치관이 구비되며,
상기 수직 격벽에는 상기 제2 관로 측으로 돌출 배치되도록 상기 다수개의 감지 프로브가 일정 높이 간격으로 설치되고,
상기 제1 관로에는 상기 다수개의 감지 프로브에 각각 연결되는 Y-커플러 및 광섬유가 배치되며,
상기 제2 관로의 하부에는 사용후연료 저장조와 연통하며 사용후연료 저장조 내의 붕산수가 유입되는 유입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템.
A water level detection system for detecting a water level in a fuel storage tank after use of a nuclear power plant,
A plurality of sensing probes provided at predetermined height intervals in the spent fuel storage tank for sensing a change in the level of the boric acid water in the spent fuel storage tank;
A plurality of sensing probes connected to the plurality of sensing probes through an optical fiber to transmit optical signals to the plurality of sensing probes and receiving reflected light reflected from the ends of the plurality of sensing probes through the optical fiber to measure a water level in the spent fuel storage tank Optical Time-Domain Reflectometer (OTDR);
, ≪ / RTI >
The plurality of sensing probes are respectively connected to the optical fiber through a Y-coupler,
In the spent fuel storage tank,
And a probe installation pipe extending in a direction perpendicular to the bottom surface of the storage tank, wherein the pipe is divided into a first pipe line and a second pipe line by a vertical partition,
Wherein the plurality of sensing probes are installed at predetermined intervals so as to be protruded from the vertical partition wall toward the second channel,
A Y-coupler and an optical fiber connected to the plurality of sensing probes are disposed in the first channel,
And an inlet port through which the boric acid water flows in the spent fuel storage tank is formed in the lower portion of the second pipe, in communication with the spent fuel storage tank.
제 5항에 있어서,
상기 광계측기에는,
비상전원용 DC 전원부가 추가로 연결되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템.
6. The method of claim 5,
In the optical measuring instrument,
And a DC power source for an emergency power source is additionally connected to the fuel cell.
삭제delete 원자력발전소 사용후연료 저장조 내의 수위를 감지하는 수위 감지시스템에 있어서,
사용후연료 저장조 내 붕산수의 수위 변화를 감지하기 위해, 상기 사용후연료 저장조 내에 일정 높이 간격으로 구비되는 다수개의 감지 프로브와;
상기 다수개의 감지 프로브와 광섬유를 통해 연결되어 상기 다수개의 감지 프로브로 광신호를 송신하고, 상기 다수개의 감지 프로브 말단에서 반사되는 반사광을 상기 광섬유를 통해 수신하여 상기 사용후연료 저장조 내의 수위를 측정하는 광계측기(OTDR : Optical Time-Domain Reflectometer);
를 포함하여 구성되되,
상기 광계측기에는,
단일 광섬유와 다수개의 보조 광섬유가 상호 송수신하도록 광신호의 다중화 변환을 수행하는 광섬유 스위치가 구비되어,
상기 다수개의 감지 프로브는 상기 광섬유 스위치로부터 분기되는 다수개의 보조 광섬유에 각각 연결되고,
상기 사용후연료 저장조 내에는,
상기 저장조 저면에 수직되는 방향으로 연장 형성되되, 관 내부가 수직 격벽에 의해 제1 관로 및 제2 관로로 나누어지는 프로브 설치관이 구비되며,
상기 수직 격벽에는 상기 제2 관로 측으로 돌출 배치되도록 상기 다수개의 감지 프로브가 일정 높이 간격으로 설치되고,
상기 제1 관로에는 상기 다수개의 감지 프로브에 대응하게 연결되는 다수개의 보조 광섬유가 배치되며,
상기 제2 관로의 하부에는 사용후연료 저장조와 연통하며 사용후연료 저장조 내의 붕산수가 유입되는 유입구가 형성되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템.
A water level detection system for detecting a water level in a fuel storage tank after use of a nuclear power plant,
A plurality of sensing probes provided at predetermined height intervals in the spent fuel storage tank for sensing a change in the level of the boric acid water in the spent fuel storage tank;
A plurality of sensing probes connected to the plurality of sensing probes through an optical fiber to transmit optical signals to the plurality of sensing probes and receiving reflected light reflected from the ends of the plurality of sensing probes through the optical fiber to measure a water level in the spent fuel storage tank Optical Time-Domain Reflectometer (OTDR);
, ≪ / RTI >
In the optical measuring instrument,
There is provided an optical fiber switch for multiplexing and converting optical signals so that a single optical fiber and a plurality of auxiliary optical fibers mutually transmit and receive,
Wherein the plurality of sensing probes are respectively connected to a plurality of auxiliary optical fibers branched from the optical fiber switch,
In the spent fuel storage tank,
And a probe installation pipe extending in a direction perpendicular to the bottom surface of the storage tank, wherein the pipe is divided into a first pipe line and a second pipe line by a vertical partition,
Wherein the plurality of sensing probes are installed at predetermined intervals so as to be protruded from the vertical partition wall toward the second channel,
A plurality of auxiliary optical fibers connected to the plurality of detection probes are disposed in the first channel,
And an inlet port through which the boric acid water flows in the spent fuel storage tank is formed in the lower portion of the second pipe, in communication with the spent fuel storage tank.
제 8항에 있어서,
상기 광계측기에는,
비상전원용 DC 전원부가 추가로 연결되는 것을 특징으로 하는 원자력발전소 사용후연료 저장조의 수위 감시시스템.
9. The method of claim 8,
In the optical measuring instrument,
And a DC power source for an emergency power source is additionally connected to the fuel cell.
삭제delete
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