Brevet FR3028657A1 — publié le 20160520

- 1 - Domaine technique La présente invention concerne un dispositif de vidéosurveillance d'une pompe du circuit primaire d'un réacteur nucléaire dans un centre de production 5 d'électricité. Technique antérieure Dans leur structure générale, les centres nucléaires de production d'électricité (CNPE) regroupent sur un site 10 donné l'ensemble des installations permettant la production d'électricité. De manière classique, un CNPE comporte une ou plusieurs tranche(s), chaque tranche comprenant : - un bâtiment réacteur étanche contenant le réacteur 15 nucléaire, le pressuriseur maintenant l'eau traitée du circuit primaire à l'état liquide, les générateurs de vapeur, les pompes primaires servant à faire circuler le fluide caloporteur (eau), le circuit d'eau primaire, dont le rôle principal est d'assurer le transfert thermique 20 entre le coeur du réacteur et les générateurs de vapeur, et une partie du circuit d'eau secondaire ; - un bâtiment combustible : comprenant des piscines de stockage pour les assemblages du combustible nucléaire avant, pendant les arrêts de tranche et pour le 25 refroidissement du combustible déchargé ; - un bâtiment salle des machines, qui contient principalement une ligne d'arbre comprenant les différents étages du groupe turbo-alternateur et le condenseur suivi de turbopompes ; 30 - des locaux périphériques d'exploitation tels que la salle de commande ; - des bâtiments annexes nécessaires au fonctionnement du réacteur nucléaire et à la maintenance ; SYS001-FR-9_TEXTE DEPOSE_RG/GE 3028657 - 2 - - une station de pompage pour assurer les besoins en eau, et éventuellement - une ou plusieurs tours de refroidissement, ces dernières n'équipant que les centrales dont la source froide ne permet pas d'évacuer la chaleur nécessaire au fonctionnement et permettant ainsi de diminuer la pollution thermique de cette source froide. Compte tenu notamment de la dangerosité du combustible utilisé, la plupart des équipements sont sous 10 surveillance continue et font l'objet de maintenances fréquentes. C'est le cas des pompes primaires qui assurent la circulation du fluide dans le circuit primaire, essentielle pour la sûreté des installations, et font l'objet d'une 15 surveillance accrue, car en cas de défaillance ou d'incident, leur arrêt doit être immédiatement suivi d'un arrêt de la réaction nucléaire au sein du réacteur. Les pompes primaires sont donc en permanence surveillées depuis la salle de commande via au moins une 20 caméra vidéo, chacune des pompes primaires étant associées à au moins une caméra vidéo dédiée uniquement à ladite surveillance et couplée de préférence à un système de détection incendie. Pour distinguer les pompes primaires entre elles, 25 lesdites pompes sont identifiées par un numéro apposé sur le carter de leur moteur électrique et au moins l'un des murs du bâtiment réacteur. Toutefois, avec le temps et/ou lors de l'entretien du bâtiment réacteur, les murs sont en partie repeints et le 30 numéro apposé est partiellement ou totalement effacé. De même, après la maintenance des pompes primaires, les carters des moteurs électriques peuvent être inversés au moment de leur remontage. En outre, au niveau du pupitre de la salle de SYS001-FR-9 _TEXTE DEPOSE_RG/GE 3028657 - 3 - commande la caméra associée à chaque pompe est classiquement connectée à un interrupteur lumineux portant le numéro de la pompe et s'allumant lorsque la caméra fonctionne et envoie des images de la pompe associée sur un 5 écran de contrôle. Toutefois, lors du raccordement du câble vidéo associé à une caméra à l'un des interrupteurs lumineux il peut se produire une inversion de sorte que, par exemple, la caméra de la pompe numéro 2 est raccordée à l'interrupteur numéro 3. De même, il arrive que l'un des interrupteurs ne s'allume plus alors qu'une caméra fonctionne. Pour pouvoir identifier avec certitude une pompe par rapport aux autres, l'Homme du Métier envisagerait de manière classique d'intervenir sur la partie électronique du pupitre de la salle de commande, classiquement nommée matrice, afin soit de communiquer avec les caméras, soit d'effectuer un traitement de l'image émise par lesdites caméras. Toutefois, les pupitres équipant les CNPE actuels ne permettent ni communication ni traitement des images, et une modification desdits pupitres s'avérait extrêmement complexe et coûteuse, compte tenu de l'architecture des pupitres et des salles de commandes et de la certification obligatoire des installations. Tous les problèmes techniques précédemment cités font qu'il devient impossible à un opérateur de la salle de commande d'identifier avec certitude sur son écran de contrôle une pompe par rapport aux autres, ce qui peut être particulièrement critique en cas de défaillance ou d'incident sur l'une des pompes primaires, nécessitant une intervention rapide. Exposé de l'invention Le but de la présente invention est donc de pallier SYS001-FR-9_TEXTE DEPOSE_RG/GE 3028657 - 4 - les inconvénients précédemment cités et de proposer un dispositif de vidéosurveillance d'une pompe du circuit primaire permettant d'identifier avec certitude la pompe qui est visualisée sur un écran de contrôle de la salle de 5 commande grâce à sa caméra associée, ledit dispositif de surveillance étant utilisable de façon pérenne et conforme à la certification des installations, et ne nécessitant pas pour sa mise en oeuvre d'interventions lourdes telles que, par exemple, des modifications de bâti ou de maçonnerie ou 10 encore des pupitres de la salle de commande pouvant remettre en cause lesdites certifications, ce qui ne serait ni admissible ou ni envisageable de façon immédiate, du fait des contraintes des procédures de certifications définies et vérifiées par l'Autorité de Sûreté Nucléaire 15 (ASN). Conformément à l'invention, il est donc proposé un dispositif de vidéosurveillance d'une pompe de circuit primaire d'un réacteur nucléaire dans un centre nucléaire de production d'électricité, caractérisé en ce qu'il 20 comporte au moins une caméra vidéo, chaque caméra étant munie d'un système électronique et informatique embarqué permettant d'incruster sur chaque image de la pompe prise par ladite caméra le numéro d'identification de ladite pompe. 25 De manière avantageuse, chaque système électronique et informatique embarqué comprend une mémoire de stockage permettant de conserver ledit numéro d'identification de la pompe associée. Chaque système électronique et informatique embarqué 30 comprend de préférence une interface utilisateur permettant d'entrer le numéro de la pompe associée dans ledit système. La caméra est du type analogique ou numérique avec un capteur du type choisi parmi le groupe suivant : tube, CCD, CMOS, APS, infrarouge et similaire. SYS001-FR-9_TEXTE DEPOSE_RG/GE 3028657 - 5 - Selon un mode de réalisation préféré, chaque caméra est positionnée sur un bras articulé. Le dispositif de vidéosurveillance peut en outre comporter un projecteur d'éclairage articulé en rotation 5 audit bras, autour de deux axes, permettant de régler son orientation et son inclinaison par rapport à la direction longitudinale du bras. De manière avantageuse, un écran biologique est placé autour de la caméra en vue de la protéger contre les 10 rayonnements radioactifs. De manière optionnelle, le dispositif de vidéosurveillance selon l'invention comporte un miroir de renvoi d'angle associé à chaque caméra. 15 Description sommaire des figures D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation, donné à titre non limitatif, d'un dispositif de vidéosurveillance selon l'invention, en référence à la 20 figure 1 unique qui est une vue schématique de situation en coupe d'une pompe de circuit primaire d'un réacteur nucléaire dans un centre de production d'électricité et du dispositif de vidéosurveillance conforme à l'invention. 25 Meilleure manière de réaliser l'invention technique En référence à la figure 1, l'invention concerne un dispositif 1 de vidéosurveillance par au moins une caméra 2 vidéo d'une pompe 3 de circuit primaire d'un réacteur nucléaire dans un centre nucléaire de production 30 d'électricité, ladite pompe 3 de circuit primaire étant placée dans une fosse 4 fermée par une dalle supérieure 5, dite dalle piscine, comportant une ouverture 6 au droit de ladite pompe 3. De manière avantageuse, la (ou les) caméra(s) 2 est SYS001-FR-9_TEXTE DEPOSE_RG/GE 3028657 - 6 - (sont) disposée(s) à une hauteur comprise entre 1,5 et 2,5 mètres au-dessus de la dalle supérieure 5, angle de vue orienté vers le bas sur la pompe 3 de manière à couvrir au moins l'intégralité du sommet de ladite pompe 3 et donc de 5 son chapeau. De préférence, l'angle de vue est tel qu'il permet de couvrir non seulement le sommet de la pompe mais permet également d'observer sa base. Avantageusement, si une seule caméra est installée, l'angle de vue sera en position zénithale au-dessus de l'ouverture 6 de la dalle 10 supérieure 5. Chaque caméra 2 peut aussi bien être analogique que numérique, avec un capteur choisi parmi le groupe suivant tube, CCD, CMOS, APS, infrarouge et similaire. La variante avec capteur CCD est nettement plus avantageuse en 15 termes de coût. Chaque caméra 2 est positionnée sur un bras articulé 7, à une de ses extrémités, objectif orienté vers le bas. De préférence, le bras 7 est un bras pivotant, au moins dans un plan horizontal, lié à une de ses extrémités 20 à une platine 9 destinée à être fixée sur un support vertical. Préférentiellement, ce support vertical est constitué par un mur. Avantageusement, le bras 7 est orientable dans les plans verticaux et horizontaux. Selon une variante avantageuse, le bras 7 est 25 télescopique. La caméra 2 peut en outre être associée à un projecteur 11 d'éclairage supporté par le bras 7, ledit projecteur 11 étant de préférence articulé en rotation audit bras 7, autour de deux axes, afin de régler son 30 orientation et son inclinaison par rapport à la direction longitudinale du bras 7. Le bras 7 et la platine 9 sont de préférence réalisés en acier inoxydable. Le projecteur 11 comporte une lampe produisant une SYS001-FR-9_TEXTE DEPOSE_RG/GE 3028657 - 7 - forte intensité lumineuse. Par exemple, il pourra s'agir d'une lampe incandescence ou, selon une variante d'exécution préférée, d'une platine à diodes électroluminescentes. Ce dernier choix permet de consommer 5 peu d'énergie électrique, ce qui s'avère particulièrement intéressant dans le cas de certains types de centres nucléaires de production d'énergie, où les boucles d'alimentation électrique s'avéreraient insuffisantes à fournir une alimentation élevée et stable. 10 Selon une caractéristique essentielle, le dispositif 1 de vidéosurveillance selon l'invention comporte un système électronique et informatique embarqué dans chaque caméra 2 permettant d'incruster sur chaque image de la pompe 3 prise par ladite caméra 2 le numéro 15 d'identification de ladite pompe 3, ledit système électronique et informatique embarqué comportant au moins un circuit imprimé muni d'une pluralité de composants électroniques. Chaque système électronique et informatique embarqué 20 comprend en outre une mémoire de stockage permettant de conserver ledit numéro d'identification de la pompe 3 associée, même en cas de coupure de l'alimentation en énergie du dispositif 1 de vidéosurveillance. Selon une variante avantageuse, chaque système 25 électronique et informatique embarqué comprend une interface utilisateur permettant d'entrer le numéro d'identification de la pompe 3 associée dans ledit système lors de l'installation ou du remplacement de la caméra 2 du dispositif 1 de vidéosurveillance. 30 Ainsi, on comprend bien qu'avec le système électronique et informatique embarqué on peut savoir avec certitude à tout moment quelle pompe est visualisée par un opérateur sur un écran de contrôle de la salle de commande, puisque chaque image d'une des pompes 3 primaires, prise SYS001-FR-9_TEXTE DEPOSE_RG/GE 3028657 - 8 - par la caméra 2 et visualisée sur l'écran de contrôle, comporte le numéro d'identification de ladite pompe 3. Enfin, on comprend bien que le dispositif 1 de vidéosurveillance ne remet pas en cause la certification 5 des installations actuelles puisqu'il suffit de remplacer les caméras vidéo existantes par ledit dispositif 1 de vidéosurveillance conforme à l'invention. Description d'autres modes de réalisation 10 Selon une autre variante de réalisation, non représentée, la caméra est disposée sur le bras 7 vers l'extrémité liée à la platine 9 de fixation avec un objectif parallèle à l'axe longitudinal du bras ou orienté vers le haut. Dans cette seconde variante, le bras supporte 15 alors à son extrémité libre (opposée à celle liée à la platine 9 de fixation) un miroir de renvoi d'angle disposé de telle sorte que l'angle de vue de la caméra soit orienté vers le bas et vers la pompe primaire à surveiller. Cette seconde variante de réalisation a pour avantage de réduire 20 encore l'exposition au rayonnement direct des capteurs de la caméra et de mettre celle-ci à l'abri d'éventuelles flammes remontant par l'ouverture, puisque c'est le miroir qui est en surplomb de cette dernière. De manière optionnelle, un écran biologique est placé 25 autour de la caméra 2, en vue de la protéger contre les rayonnements ionisants. Cet écran prend avantageusement la forme d'un étui cylindrique au sein duquel la caméra est positionnée ; il sera réalisé dans un matériau apte à stopper les rayonnements préjudiciables, notamment du type 30 neutrons, par exemple du plomb. Possibilité d'application industrielle Il va de soi que si le dispositif 1 de vidéosurveillance de pompes de circuit primaire selon SYS001-FR-9_TEXTE DEPOSE_RG/GE 3028657 - 9 - l'invention a une application particulièrement avantageuse dans le cadre de programmes de rénovation des CNPE, il pourra également être intégré dès l'origine dans de nouveaux centres en construction ou être utilisé dans 5 d'autre type de sites. Enfin, il va de soi que les exemples de dispositifs 1 de vidéosurveillance qui viennent d'être décrits ne sont que des illustrations particulières, en aucun cas limitatives de l'invention. 10 SYS001-FR-9_TEXTE DEPOSE_RG/GE REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de vidéosurveillance d'une pompe (3) de circuit primaire d'un réacteur nucléaire dans un centre nucléaire de production d'électricité, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une caméra (2) vidéo chaque caméra (2) étant munie d'un système électronique et informatique embarqué permettant d'incruster sur chaque image de la pompe (3) prise par ladite caméra (2) le numéro d'identification de ladite pompe (3). 2. Dispositif (1) de vidéosurveillance selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque système électronique et informatique embarqué comprend une mémoire de stockage permettant de conserver ledit numéro d'identification de la pompe (3) associée. 3. Dispositif (1) de vidéosurveillance selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque système électronique et informatique embarqué comprend une interface utilisateur permettant d'entrer le numéro de la pompe (3) associée dans ledit système. 4. Dispositif (1) de vidéosurveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la caméra (2) est du type analogique ou numérique avec un capteur du type choisi parmi le groupe suivant : tube, CCD, CMOS, APS, infrarouge et similaire. 5. Dispositif (1) de vidéosurveillance selon l'une 30 quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque caméra (2) est positionnée sur un bras articulé (7). 6. Dispositif (1) de vidéosurveillance selon la SYS001-FR-9_TEXTE DEPOSE_RG/GE 3028657 revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte un projecteur (11) d'éclairage articulé en rotation audit bras (7), autour de deux axes, permettant de régler son orientation et son inclinaison par rapport à la direction 5 longitudinale du bras (7). 7. Dispositif (1) de vidéosurveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'un écran biologique est placé autour de la caméra (2) en 10 vue de la protéger contre les rayonnements ionisants. 8. Dispositif (1) de vidéosurveillance selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un miroir de renvoi d'angle associé à chaque 15 caméra (2). SYS001-FR-9_TEXTE DEPOSE_RG/GE