KR200386322Y1 - 수리점검이 편리한 원자력발전소 방사선 감시계통 시스템의국소 제어장치 - Google Patents

수리점검이 편리한 원자력발전소 방사선 감시계통 시스템의국소 제어장치 Download PDF

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KR200386322Y1
KR200386322Y1 KR20-2005-0007547U KR20050007547U KR200386322Y1 KR 200386322 Y1 KR200386322 Y1 KR 200386322Y1 KR 20050007547 U KR20050007547 U KR 20050007547U KR 200386322 Y1 KR200386322 Y1 KR 200386322Y1
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김종호
권영기
박기성
소수길
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한국방사선기술(주)
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Abstract

본 고안은 원자력발전소 운전에 필요한 여러 계통 시스템 중 방사선 감시계통 시스템(radiation monitoring system)의 일부분으로 방사선 검출기 출력 신호처리 및 제어를 담당하는 국소 제어장치(local control unit)에 관한 것으로서, 기존 제품의 경우 국소 제어장치의 전원공급 회로가 외부에 설치되어 있어 수리 또는 교체 시 연결되어 있는 케이블을 절단해야하는 어려움이 있고, 신호처리 회로를 점검할 때에 이동형 신호발생기를 휴대해야 하며, 원자력발전소 내에 방사선 검출기가 설치되어 있는 주변 환경변화에 따른 내부 프로그램(firmware) 변경이 필요한 경우 해당 메모리 소자를 회로모듈에서 분리하여 수정해야 하는 불편함이 있었다. 이러한 단점을 보완하기 위해 본 고안에서는 전원공급 회로를 모듈형태로 제작하여 국소 제어장치 내부에 다른 모듈과 같은 형태로 제작하였고, 시험용 펄스발진회로를 신호처리 회로모듈 내부에 내장하였으며, 연산 및 제어 모듈 전면부위에 디버깅 포트(debugging port)를 설치하여 방사선 감시계통 시스템의 정비 및 국소 제어장치의 프로그램 변경 시, 보다 편리하고 정확하며 신속하게 시스템을 수리 및 교체하는데 도움을 주는 것을 그 목적으로 한다.
상기 국소 제어장치는 스틸로 제작된 외함 내부에 고정 장착되어 있으며, 전원공급 모듈, 신호처리 회로모듈, 연산 및 제어 회로모듈, 디지털 입출력 모듈이 마더보드(mother board)에 결속되어 전체적으로 랙(rack) 삽입형 모듈 형태로 구성되어 있다. 이 모듈들은 전면 판넬에 부착되어 있는 소형 키보드와 선택 스위치에 의해 조작되며, 조작에 의해 처리된 결과가 동시에 전면 판넬에 표시되도록 제작되었다. 모듈형태의 전원공급 회로와 시험용 펄스발진회로가 내장된 신호처리 회로, 그리고 디버깅 포트가 연결된 연산 및 제어 회로모듈 등으로 구성된 방사선 감시계통 시스템의 국소 제어장치는 시스템의 수리정비와 교체 시 신속함과 사용의 편리함을 제공하는 장점이 있다.

Description

수리점검이 편리한 원자력발전소 방사선 감시계통 시스템의 국소 제어장치{A convenient local control unit of radiation monitoring system in nuclear power plants for repairs and tests}
본 고안은 원자력발전소 운전에 필요한 여러 계통 시스템 중 방사선 감시계통 시스템의 일부분으로 방사선 검출기 출력 신호처리 및 제어를 담당하는 국소 제어장치에 관한 것으로서, 특히 모듈형태의 전원공급 회로와 시험용 펄스발진회로가 내장된 신호처리 회로, 그리고 연산 및 제어 회로모듈에 디버깅 포트를 설치함으로써 시스템의 수리정비와 교체 시 신속함과 사용의 편리함을 제공하는 방사선 감시계통 시스템의 국소 제어장치에 관한 것이다.
상기 고안과 관련된 종래 기술은 전원공급 회로가 마더보드로부터 분리되어 전체모듈을 보호하는 외함 벽면에 따로 고정되어 있으며, 신호처리 회로모듈을 점검하기 위해 정비 작업자가 이동형 펄스신호발생기를 이용하고, 내부 프로그램은 저장과 변경이 가능한 메모리 소자를 이용하고 있다. 또 다른 제품에서는 전원공급 회로가 모듈형태로 돼있는 경우도 있으나, 신호처리 회로모듈이나 내부 프로그램은 비슷한 방법을 이용하고 있다.
그러나, 상기의 종래 기술에 따른 방사선 감시계통 시스템의 국소 제어장치는 원자력발전소의 특성상 필수적인 시스템의 수리정비 및 교체 시, 정비 작업자가 전원공급 회로를 외함으로부터 분리하기 위해 케이블을 절단해야 하며, 신호처리 회로모듈을 점검하기 위해 이동형 펄스신호 발생기를 필수적으로 휴대해야 하고, 내부 프로그램 변경을 위해 회로 보드로부터 해당 메모리 소자를 분리해서 수정해야 하는 불편함을 갖고 있다. 이러한 이유로 기존 방사선 감시계통 시스템의 국소 제어장치는 시스템을 수리 점검 또는 교체함에 있어 정비 작업자가 어려움과 상대적으로 많은 정비시간이 소요되는 문제점을 갖고 있다.
따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 전원공급 회로를 모듈형태로 제작하여 상시 신속한 분리와 점검이 가능하며, 시험용 펄스발진회로를 신호처리 회로모듈에 내장하여 필요에 따라 시험용 펄스신호를 자체적으로 이용할 수 있게 함으로써 이동형 펄스신호발생기의 불필요한 휴대를 지양하고, 연산 및 제어 회로모듈에 플래쉬 메모리 소자를 이용한 디버깅 포트를 설치하여 외부 통신에 의해 빠르고 손쉽게 내부 프로그램을 변경 또는 다운로드할 수 있도록 함으로써 수리와 교체가 편리한 방사선 감시계통 시스템의 국소 제어장치를 제공하고자 하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 장치는, 방사선 감시계통 시스템의 국소 제어장치에 관한 것으로서, 모듈형태의 전원공급 회로와 시험용 펄스발진회로가 내장된 신호처리 회로, 그리고 연산 및 제어 회로모듈에 디버깅 포트가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 국소 제어장치는 원자력발전소 운전에 필요한 여러 계통 시스템 중 방사선 감시계통 시스템의 일부분으로 방사선 검출장치의 출력신호를 처리 및 제어하는 장치로서, 특정 작업지역에서 방사선 검출기로부터 측정된 방사선 준위가 기준값으로 설정된 허용 방사선량 값을 초과할 경우 경보신호를 시청각 방법으로 전달함으로써 인근 작업자와 시설을 방사선으로부터 보호하는 안전 설비이다.
이하, 본 고안의 구성 및 동작기능을 첨부 도면에 의거 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안이 적용된 방사선 감시계통 국소 제어장치의 회로모듈 전면도이다.
도시된 바와 같이, 본 고안을 적용한 방사선 감시계통 국소 제어장치는 크게 네 개의 랙 삽입형 모듈로 돼있다. 전원공급 회로모듈(1), 디지털 입출력 회로모듈(2), 신호처리 회로모듈(3), 연산 및 제어 회로모듈(4) 등 네 개의 모듈이 안정적으로 구동하고 서로간의 입출력 교환이 원활하게 이루어지도록 하나의 마더보드에 연결되어 있다.
상기 전원공급 회로모듈(1)은 각 모듈이 제대로 동작되도록 안정된 전원(V)을 공급하며, 전원스위치(5)에 의해 각 회로에서 필요한 직류전압을 생성하고 동작상태를 나타내는 전원 표시램프(8)를 포함한다. 입력전원은 85 ～ 125 VAC 이며, 최대 허용전류는 1.2 A이다.
상기 디지털 입출력 회로모듈(2)은 국소 제어장치에 연결되어 있는 방사선 검출장치의 주변시설 제어용 디지털 입출력을 관리하며, 정류회로 대신 릴레이를 사용하여 열 발생을 최소화하였다. 디지털 입력상태를 표시하는 입력 표시램프(10)와 출력상태를 표시하는 출력 표시램프(9), 그리고 모듈의 동작상태를 표시하는 전원 표시램프(11)를 포함한다.
상기 신호처리 회로모듈(3)은 방사선 감시계통 시스템의 방사선 검출장치와 연결되어 신호입력 및 고전압 출력단자(17)를 이용하여 방사선 검출기에 최대 1,500 V의 고전압을 공급하며, 그로부터 검출된 방사선 신호를 입력받는다. 입력받은 검출신호를 신호 조절자(14)와 신호조절 모니터 단자(12)(13)를 이용하여 방사선 검출기로부터 측정된 검출신호를 전기적 잡음과 분리한다. 분리된 아날로그 신호는 디지털 신호로 변환되어 계수기로 입력되며, 계수된 검출신호가 원자력발전소 규정에 의해 미리 설정된 경보 값보다 높게 측정되면, 경보음과 경보등을 통해 방사선 검출장치 주변의 작업자에게 통보하게 된다. 또 연산 및 제어 회로모듈(4)을 통해 발전소 전체를 통제하는 주 제어실로 그 결과를 실시간으로 송출한다. 특히 신호입력 및 시험용 펄스발진 스위치(15)를 'Test'로 선택하게 되면, 내부에 꾸며진 시험 펄스발진회로에 의해 임의의 펄스가 발생되고 이를 이용하여 회로모듈의 이상 유무상태를 쉽게 점검할 수 있다. 이 회로모듈은 출력을 표시하는 램프(18)와 동작을 나타내는 전원 표시램프(19)를 함께 포함한다.
상기 연산 및 제어 회로모듈(4)은 전체 회로를 제어하는 모듈로서, 고성능 마이크로프로세서 및 플래쉬 메모리 등 주변 소자들로 구성되어 있으며 내부 프로그램을 이용하여 국소 제어장치의 입출력을 제어한다. 스위치 연결 컨넥터(20)와 주 표시장치 컨넥터(21)를 이용하여 작업자가 취급하는 전면 판넬의 기능을 제어하며 방사선 검출기 측정신호 데이터를 환산하고 저장한다. 또한 상위 컴퓨터에서 요청 시, 모듈 뒤쪽에 설치된 통신 포트를 통해 현재 상태와 저장된 데이터를 비동기식 RS 232 통신으로 전송한다. 이때 광통신 단자(22)는 현재 상태의 신호만을 전송한다. 특히 디버깅 포트(23)를 이용하여 플래쉬 메모리에 저장되어 있는 모듈의 상태 및 내부 매개변수를 확인할 수 있으며, 필요에 따라 내부 프로그램 변경 시 통신선을 이용해 간단히 다운로드하여 사용할 수 있다. 이 모듈은 회로를 초기화(24)할 수 있는 버튼과 현재 통신 상태를 나타내는 표시램프(25), 그리고 동작상태를 나타내는 표시램프(26) 등을 함께 포함한다.
이상의 장치를 이용하여 방사선 감시계통 시스템의 방사선 검출기로부터 측정된 검출 데이터는 국소 제어장치를 통해 수집되며, 신호처리 회로와 내부 프로그램에 의해 분석되어 작업현장과 발전소 주 제어실에 실시간으로 측정결과를 나타낸다. 그 결과는 원자력 발전소 현장에 근무하는 작업자들의 안전을 도모하며 전체 원자력 발전소의 안정된 운전에 기여하게 된다.
도 2는 본 고안의 각 부분 역할과 기능을 설명하는 개념도이며, 전체 방사선 감시계통 시스템의 구성을 함께 나타내었다. 도시된 바와 같이, 국소 제어장치는 현장의 특정 작업지역에서의 방사선 검출장치로부터 측정된 신호를 전송받아 처리, 분석한 후 그 결과를 중앙 제어실로 송출하는 역할을 한다. 중앙 제어실에서는 각 특정지역의 방사선 준위를 실시간으로 확인할 수 있는 장점이 있다.
도면과 명세서는 단지 본 고안의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 고안을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 실용신안청구범위에 기재된 본 고안의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
본 고안에 따르면, 모듈 형태의 전원공급회로와 시험용 펄스발진회로가 내장된 신호처리회로, 그리고 디버깅 포트가 설치된 연산 및 제어 회로모듈 등으로 구성된 원자력발전소 방사선 감시계통 시스템의 국소 제어장치는 시스템의 수시 점검과 수리 정비 및 교체 시, 정비 작업자에게 불가피하게 초래되는 불편함과 정비 시간이 지연되는 문제점을 해결하고 전체 시스템을 쉽고 정확하게 점검할 수 있는 편리함을 제공하는 장점이 있다.
제1도는 본 고안이 적용된 방사선 감시계통 시스템 국소 제어장치의 회로모
듈 전면도
제2도는 본 고안이 적용된 방사선 감시계통 시스템의 개념도
* 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전원공급 회로모듈 2 : 디지털 입출력 회로모듈
3 : 신호처리 회로모듈 4 : 연산 및 제어 회로모듈
5 : 전원스위치 6 : 전원 모니터 단자
7 : +5 V 조절자 8 : 전원 표시램프
9 : 디지털 출력 표시램프 10 : 디지털 입력 표시램프
11 : 디지털 입출력 회로모듈 전원 12 : 신호조절 모니터 단자
13 : 신호 입출력 모니터 단자 14 : 신호 조절자
15 : 신호입력 및 시험용 펄스발진 스위치 16 : 고전압 조절 및 모니터 단자
17 : 신호입력 및 고전압 출력단자 18 : 출력 표시램프
19 : 회로전원 표시램프 20 : 스위치 연결 컨넥터
21 : 주 표시장치 컨넥터 22 : 광통신 단자
23 : 디버깅 포트 24 : 회로모듈 초기화 버튼
25 : 통신 표시램프 26 : 동작 표시램프

Claims (1)

  1. 원자력발전소 운전에 필요한 여러 계통 시스템 중 방사선 감시계통 시스템의 일부분으로 방사선 검출기 출력신호 처리 및 제어를 담당하는 국소 제어장치에 관한 것으로서, 전원공급회로를 모듈형태로 제작하여 상시 신속한 분리와 점검이 가능하며, 시험용 펄스발진회로를 신호처리회로 모듈에 내장하여 필요에 따라 시험용 펄스신호를 이용할 수 있게 함으로써 이동형 펄스신호발생기의 불필요한 휴대를 지양하고, 연산 및 제어 회로모듈에 플래쉬 메모리 소자를 이용한 디버깅 포트를 설치하여 외부 통신에 의해 빠르고 손쉽게 내부 프로그램을 변경 또는 다운로드할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 방사선 감시계통 시스템의 국소 제어장치.
KR20-2005-0007547U 2005-03-21 2005-03-21 수리점검이 편리한 원자력발전소 방사선 감시계통 시스템의국소 제어장치 KR200386322Y1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101396491B1 (ko) * 2013-12-12 2014-05-19 주식회사 우진엔텍 원자력발전소 방사선 감시시스템용 셀프기능을 갖는 현장 제어장치

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KR101396491B1 (ko) * 2013-12-12 2014-05-19 주식회사 우진엔텍 원자력발전소 방사선 감시시스템용 셀프기능을 갖는 현장 제어장치

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