(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラントに含まれる構造物の三次元位置を含む構造物情報を記憶する記憶手段と、
異常事象が発生した三次元位置を含む異常事象情報を設定する異常事象設定手段と、
設定された前記異常事象情報に基づいて前記記憶手段を検索し、前記異常事象に起因して異常状態となる前記構造物のリストを生成する検索手段と、
前記検索手段により生成された前記リスト内の各前記構造物に異常状態を設定し、前記構造物情報に基づいて前記プラントの状態を模擬する模擬手段とを備えたことを特徴とするプラントシミュレーション装置。
【請求項２】
前記異常事象情報は、前記異常事象の種類をさらに含み、
前記構造物情報は、前記異常事象の種類に応じて前記構造物に発生する異常状態をさらに含み、
前記模擬手段は、前記異常状態の種類に応じて前記構造物毎に発生する異常状態を模擬する請求項１記載のプラントシミュレーション装置。
【請求項３】
前記構造物情報は、前記構造物の状態変量をさらに含み、
前記模擬手段は、前記状態変量に応じて前記構造物毎に発生する異常状態を模擬する請求項１または２記載のプラントシミュレーション装置。
【請求項４】
前記模擬手段は、前記状態変量に基づいて時間の経過と共に前記プラントの状態を更新する請求項３記載のプラントシミュレーション装置。
【請求項５】
前記構造物情報は、他の構造物との結合関係をさらに含み、
前記模擬手段は、異常状態となる前記構造物と結合関係にある前記他の構造物に異常状態を設定する請求項１〜４のいずれか一項記載のプラントシミュレーション装置。
【請求項６】
前記プラントの現場で実施される現場作業と関連する前記プラントの構造物の動作を模擬する現場作業模擬手段と、
模擬した前記構造物に対する前記現場作業の報告を受信する受信手段とをさらに備え、
前記現場作業模擬手段は、前記受信手段が受信した前記報告を反映して前記構造物の動作を模擬する請求項１〜５のいずれか一項記載のプラントシミュレーション装置。
【請求項７】
前記現場作業模擬手段は、非常用ディーゼル発電機、純水タンク、隔離時冷却系駆動用バッテリ、圧力逃し弁、空気計装の少なくとも一を模擬する請求項６記載のプラントシミュレーション装置。
【請求項８】
プラントの現場で実施される現場作業と関連する前記プラントの構造物の動作を模擬する現場作業模擬手段と、
模擬した前記構造物に対する前記現場作業の報告を受信する受信手段とを備え、
前記現場作業が実施される構造物は、有限の資源を保有する機器であり、
前記現場作業は、前記資源を供給する作業であり、
前記現場作業模擬手段は、前記受信手段が受信した前記報告を反映して前記構造物の動作を模擬するとともに前記機器の動作および前記現場作業に基づいて、前記資源の保有量を増減させることを特徴とするプラントシミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラントの運転をシミュレーションするプラントシミュレーション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントにおいては運転員などの人間系に対するプラント運転操作の教育および訓練が不可欠である。今日、運転訓練用シミュレーション装置が訓練および教育に用いられている。
【０００３】
シミュレーション装置は、計算機により原子力発電プラントに想定される事象を模擬する。例えば、シミュレーション装置は、プラントと中央制御室とによる閉じた系での起動停止、異常事象、事故事象を模擬した訓練を行う。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示されたプラント運転訓練装置は、音声処理装置を有する。音声処理装置は、制御盤からの現場作業指示の音声を音声認識し、操作指示に対応する機器を選定する。音声処理装置は、現場作業機器の操作信号をプラントシミュレータに伝送する。このプラント運転訓練装置は、音声処理装置を用いて人員をかけずに訓練を実施し、インストラクタの負担を軽減するものである。
【０００５】
特許文献２に開示された運転訓練支援装置は、苛酷事故を想定し、事故事象の広範囲な模擬を行う。
【０００６】
特許文献３に開示されたシミュレーション装置は、放射線照射施設内で作業する作業者の放射線による被曝総量を作業前に予測する。このシミュレーション装置は、原子力発電プラントの建屋内の放射能濃度を三次元ＣＡＤデータに対応させて、建屋内における作業中に通過する経路に沿って被爆量を評価する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１２２２４３号公報
【特許文献２】特開２０００−３３８８５４号公報
【特許文献３】特開２０００−２２１２９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
運転訓練用シミュレーション装置は、多岐にわたる事象を取り扱う。受講者が習得できる知識は、シミュレーションが可能な通常運転における事象の範囲内に限られている。従来取り扱われる事象は、プラントの設計または運転操作手順書の作成段階において想定される様々な事象の範囲内である。
【０００９】
しかし、自然災害などを起因とする不測の大事故が発生した場合、中央制御室のみならず、現場やプラント周辺環境も考慮する必要がある。また、訓練すべき事象は、機器故障に基づくものだけでなく、地震や津波などの外的要因に基づく事象を考慮する必要がある。
【００１０】
現場や周辺環境に影響を及ぼす大事故が発生した場合、燃料補給車や電源車、消防車の接続など現場における操作を要する事象が発生し得る。例えば、これらの現場作業の所要時間や、現場作業に対する障害の種類や有無は、実際に現場に行き、プラントで作業を実施してみないとわからない。このため、平常時には、現場作業を含む訓練・演習が必要である。
【００１１】
また、プラントに大規模事故が発生した場合、周辺環境を考慮した訓練が必要となる。例えば、沸騰水型原子力発電プラントの電源が喪失した場合、冷却が不十分となる恐れがある。格納容器のドライウェルの圧力は上昇し、格納容器の健全性に影響が出る恐れがある。このため、ドライウェルのベント弁を開け、放射能を含有する蒸気やガスを大気に放出する必要がある。
【００１２】
このような場合、周辺環境における人や生態系の有無、放射能を大気放出した場合の拡散の方向などを判断してベント弁の操作をする必要がある。
【００１３】
また、地震など外的要因に基づく、例えば電気系統の故障を原因とする異常事象の模擬を行う場合、従来のシミュレーション装置は、シナリオを決め、電気系統図上で個別に故障点を設定して模擬していた。そのため、シミュレーション装置は、水没、外部からの力による破損など外的要因による故障については体系的に模擬することができず、模擬範囲に漏れが生ずる懸念があった。
【００１４】
また、外的要因によるプラントの故障時には、プラントのある特定の場所に配置されている機器が故障することになる。機器の故障がプラントに与える影響は、故障した機器が電気系であるのか、流体が移動する配管であるのか、またはそのエリアの空気などのガス系であるのかにより、故障の伝播は異なる。
【００１５】
しかし、従来のシミュレーション装置はこれらの影響をシミュレーションできず、故障予測の見落としが生じたり、事故対策手順の検証が困難であったりした。
【００１６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、多様な事故事象を想定することができ、現実に即してシミュレーションできるプラントシミュレーション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明に係るプラントシミュレーション装置は、上述した課題を解決するために、プラントに含まれる構造物の三次元位置を含む構造物情報を記憶する記憶手段と、異常事象が発生した三次元位置を含む異常事象情報を設定する異常事象設定手段と、設定された前記異常事象情報に基づいて前記記憶手段を検索し、前記異常事象に起因して異常状態となる前記構造物のリストを生成する検索手段と、前記検索手段により生成された前記リスト内の各前記構造物に異常状態を設定し、前記構造物情報に基づいて前記プラントの状態を模擬する模擬手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るプラントシミュレーション装置においては、多様な事故事象を想定することができ、現実に即してシミュレーションできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態におけるプラントシミュレーション装置の機能ブロック図。
【図２】系統モデルのプラント機器部品データベースの生成手順を示すブロック図。
【図３】（Ａ）は各系統図データの一例を示す説明図、（Ｂ）は部屋データの位置情報を再現した概念図。
【図４】プラント機器部品データベースの一例を示す説明図。
【図５】系統モデルによる異常発生を想定したシミュレーションの流れを示すフローチャート。
【図６】図５の異常状態機器類の特定ステップＳ２の一例を示すフローチャート。
【図７】プラント内の部屋および各種機器の配置関係を示す配置図。
【図８】プラント内における一例としての電源系統の結線図。
【図９】図８の電源系統を模擬した電源系統モデルを示す図。
【図１０】発電機モデルにおける信号伝達の説明図。
【図１１】遮断器モデルにおける信号伝達の説明図。
【図１２】プロセス流体系を模擬したプロセス流体系モデルを示す系統図。
【図１３】ポンプモデルの説明図。
【図１４】ガス系を模擬したガス系モデルを示す系統図。
【図１５】配管モデルの説明図。
【図１６】非常用Ｄ／Ｇモデルを用いた現場作業訓練を説明するフローチャート。
【図１７】非常用Ｄ／Ｇモデルの燃料タンクの燃料体積の変化を示すグラフ。
【図１８】外部環境モデルを説明するための構造物の配置関係を示す説明図。
【図１９】放射能の大気拡散モデルによる計算結果であり、外部環境への放出放射能濃度を示すグラフ。
【図２０】第１実施形態の第１の変形例としてのプラントシミュレーション装置の機能ブロック図。
【図２１】第１実施形態の第２の変形例としてのプラントシミュレーション装置の機能ブロック図。
【図２２】第１実施形態の第２の変形例であるシミュレーション装置における非常用Ｄ／Ｇモデルの燃料タンクの燃料体積の変化を示すグラフ。
【図２３】第１実施形態の第３の変形例としてのプラントシミュレーション装置の機能ブロック図。
【図２４】第２実施形態におけるプラントシミュレーション装置の機能ブロック図。
【図２５】非常用Ｄ／Ｇモデルを用いた現場作業訓練を説明するフローチャート。
【図２６】電源車モデルの動作を示すタイミングチャート。
【図２７】異常状態が設定された場合の電源車モデルの動作を示すタイミングチャート。
【図２８】現場環境表示装置に表示される電源車モデルの様子を示す表示例。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
本発明に係るプラントシミュレーション装置の第１実施形態を添付図面に基づいて説明する。以下に説明する各実施形態においては、本発明に係るプラントシミュレーション装置を沸騰水型原子力発電プラント（プラント）の運転訓練を支援するためのシミュレーション装置に適用して説明する。
【００２１】
まず、シミュレーション装置１の概略について説明する。
【００２２】
図１は、第１実施形態におけるプラントシミュレーション装置の機能ブロック図である。
【００２３】
プラントシミュレーション装置（シミュレーション装置）１は、苛酷事象モデル１１、現場作業モデル１２、現場作業インタフェース１３、および外部環境モデル１４を主に備える。苛酷事象モデル１１、現場作業モデル１２、および外部環境モデル１４は、中央制御室２と接続され、必要に応じて信号の送受信を行う。
【００２４】
苛酷事象モデル１１は、原子力発電プラントに苛酷事象を含むプラントの異常を模擬する。苛酷事象モデル１１は、燃料プールモデル２１、炉心損傷モデル２２、および系統モデル２３を有する。
【００２５】
燃料プールモデル２１は、燃料プールへの注水状況に応じた水位を模擬する。燃料プールモデル２１は、燃料から放射される放射線のスカイシャインの効果を模擬する。また、燃料プールモデル２１は、設置された燃料の崩壊熱などの発熱による燃料の損傷および溶融を模擬する。炉心損傷モデル２２は、炉心における通常運転から苛酷事故への進展や、水素発生に伴う爆発などを模擬する。
【００２６】
燃料プールモデル２１および炉心損傷モデル２２を模擬するためには、燃料破損などのいわゆる苛酷事故を模擬する原子炉モデルが必要である。これらのモデルの詳細は、公知の技術（例えば、特開２０００−３３８８５４号公報）を適用することができる。
【００２７】
系統モデル２３は、プラントの系統図データ、機器データ、三次元ＣＡＤデータなどのデータを保持し、これらのデータからプラント機器データベースを作成する。系統モデル２３は、これらのデータを用いて、プラント系統を模擬する。
【００２８】
現場作業モデル１２は、例えば全電源喪失などプラントに与える影響が広範囲となるような大規模事故の発生を想定し、中央制御室２での運転員操作のみならず現場とのやりとりを含めた訓練を実施するために用いられる。現場作業モデル１２は、プラントの外部環境と接続される機器を含む系統のモデルである。また、現場作業モデル１２は、現場で作業が実施されることにより、保有する資源の残量が変化する各種機器のモデルであり、例えば燃料残量、バッテリ残量、純水残量などの有限の資源の残量が、現場作業員の作業や機器の動作により変化する機器のモデルである。
【００２９】
現場作業モデル１２は、例えば、非常用Ｄ／Ｇモデル３１、純水タンクモデル３２、ＲＣＩＣ駆動用バッテリモデル３３、ＳＲＶ駆動用窒素ボンベモデル３４、空気計装モデル３５、および電源車接続モデル３６である。
【００３０】
現場作業モデル１２は、これ以外の現場作業を模擬するためのモデルを用いてもよい。なお、現場とは、プラントの内部・外部環境において、プラント関連機器が設置された場所をいう。現場作業（現場操作）は、中央制御室２で制御される操作以外の、現場で行われる作業をいう。
【００３１】
非常用Ｄ／Ｇ（ディーゼル発電機）モデル３１は、現場に設置された非常用Ｄ／Ｇ４に対する燃料注入作業の訓練を模擬する。非常用Ｄ／Ｇモデル３１は、燃料の残量、負荷による燃料の消費量、燃料タンクへの燃料注入を考慮して非常用Ｄ／Ｇを模擬する。
【００３２】
純水タンクモデル３２は、現場に設置された純水タンクの弁（現場弁）５の操作の訓練を模擬する。純水タンクモデル３２は、純水タンクの残量、純水タンクへの注水手段の選択、注水手段に応じた注水の消費量を考慮して純水タンクを模擬する。
【００３３】
ＲＣＩＣ（隔離時冷却系）駆動用バッテリモデル３３は、現場に設置されたＲＣＩＣ駆動用バッテリを模擬する。ＲＣＩＣ駆動用バッテリモデル３３は、バッテリの残量、負荷による消費量を考慮してＲＣＩＣ駆動用バッテリを模擬する。
【００３４】
ＳＲＶ（圧力逃し弁）駆動用窒素ボンベモデル３４および空気計装モデル３５は、純水タンクモデル３２と同様に、現場弁５を含む現場に設置された機器の操作の訓練を模擬する。
【００３５】
ＳＲＶ駆動用窒素ボンベモデル３４は、ボンベの残量、供給手段の選択、操作に応じた消費量を考慮してＳＲＶ駆動用窒素ボンベを模擬する。空気計装モデル３５は、ボンベの残量、操作に応じた消費量を考慮して空気計装を模擬する。電源車接続モデル３６は、電源車６と、電源を供給するための電源盤７との作業における訓練を模擬する。
【００３６】
なお、現場作業モデル１２は、現場で作業を行う機器や設備として、注水口９に給水を行う消防車８もシミュレーションに用いることができる。
【００３７】
現場作業インタフェース１３は、外部より入力された信号を現場作業モデル１２の各モデルに渡すことで、燃料や純水などの有限のリソースの残量などを設定する。
【００３８】
外部環境モデル１４は、プラント構造物である排気筒から外部環境へ放出される放射能の放出量を模擬する。
【００３９】
本実施形態におけるシミュレーション装置１は、２つの機能を有する。第１の機能は、プラントに含まれる機器の空間位置を考慮した異常状態のシミュレーションを行う機能（異常状態シミュレーション機能）である。この機能は、主に系統モデル２３を用いて実現される。第２の機能は、現場作業を考慮したシミュレーションにより運転員の訓練を行う機能（現場作業シミュレーション機能）である。この機能は、主に現場作業モデル１２と現場作業インタフェース１３を用いて実現される。
【００４０】
まず、第１の機能である異常状態シミュレーション機能について説明する。系統モデル２３は、訓練に用いる異常状態として、例えば教官１０からの入力に基づいて異常領域を設定する。系統モデル２３は、プラント内に含まれる機器部品のデータベースを有する。このデータベースは、各機器のパラメータや位置情報を予め格納する。
【００４１】
図２は、系統モデル２３のプラント機器部品データベース４１の生成手順を示すブロック図である。
【００４２】
系統モデル２３は、計装系統図データ４２、電気系統図データ４３、プラント三次元ＣＡＤデータ（機器配置データ）４４、配管系統図データ４５、および建屋系統図データ４６を系統図データとして有する。プラント三次元ＣＡＤデータ４４を用いることにより、機器のパラメータの他、位置情報を付加することができる。
【００４３】
状態変量・位置情報入力部４８は、各系統に含まれる機器の状態変量や位置情報を入力する。プラント機器部品データベース４１は、各系統図データ４２、４３、４５、４６および状態変量・位置情報入力部４８の入力に基づいて生成される。
【００４４】
図３（Ａ）は各系統図データ４２、４３、４５、４６の一例を示す説明図、（Ｂ）は部屋データ５３の位置情報を再現した概念図である。
【００４５】
配管系統図データ４５は、例えばポンプデータ５１を格納する。電気系統図データ４３は、例えば遮断器データ５２を格納する。建屋系統図データ４６は、例えば部屋データ５３を格納する。各データ５１〜５３は、例えば「名称」、「部品種別」などの「属性」、およびこれら属性の値である「属性値」を格納する。例えば、ポンプデータ５１は、属性の「名称」は「注入ポンプ」であり、「部品種別」は「電動ポンプ」を例とするデータである。
【００４６】
ポンプデータ５１や遮断器データ５２とは異なり、部屋データ５３は、元々の属性として位置情報を有するのが一般的であるため、部屋データ５３（建屋系統図データ４６）に位置情報も付与した。部屋データ５３の空間的な位置情報を与える特性座標始点および特性座標終点は、図３(Ｂ）のように示される。
【００４７】
図４は、プラント機器部品データベース４１の一例を示す説明図である。
【００４８】
プラント機器部品データベース（機器部品データベース）４１は、上述した各系統図データ４２、４３、４５、４６、プラント三次元ＣＡＤデータ４４と、操作員により入力されたプラントの状態変量および位置情報とに基づいて生成される。ポンプデータ６１の状態変量は、例えば、「入口１質量流量」、「入口１密度」などのプラントの運転状況や周囲環境に応じて変化する状態量である。位置情報は、「始点座標」、「終点座標」である。遮断器データ６２および部屋データ６３についても、状態変量や位置情報が付与されている。
【００４９】
系統モデル２３は、このプラント機器部品データベース４１を有することで、データベースで管理される各機器の状態変量、位置情報を踏まえたシミュレーションを可能とする。
【００５０】
図５は、系統モデル２３による異常発生を想定したシミュレーションの流れを示すフローチャートである。
【００５１】
まず、例えばシミュレーション装置１の操作員により、外的要因による異常事象が設定される（ステップＳ１）。シミュレーション装置１は、異常事象が発生した領域や、異常事象の種類（例えば、水没、温度上昇、破損）を含む異常事象の情報の設定を受け付ける。
【００５２】
シミュレーション装置１は、設定された異常事象の情報に基づいて、異常状態となる機器類を特定する。シミュレーション装置１は、機器部品データベース４１に格納された情報を参照し、異常機器類リストを生成する（ステップＳ２、ステップＳ３）。異常状態機器類の特定については、図６で詳述する。
【００５３】
なお、シミュレーション装置１は、異常機器類リストの生成を省略し、例えばプラント機器部品データベース４１の該当機器にフラグを立てることで異常の有無を区別してもよい。
【００５４】
シミュレーション装置１は、異常機器類リストに基づいて、異常状態である機器モデルの一例である、計装系モデル７１、電気系統モデル７２、配管モデル７３および建屋モデル７４を機器部品データベース４１より読み出す（ステップＳ４）。
【００５５】
各モデル７１〜７４は、異常事象に応じて時間経過と共に各状態変量の計算を行い、各モデル７１〜７４の状態を更新する。各モデル７１〜７４の状態は、各モデル７１〜７４毎に設けられた状態データベース８１〜８４に格納される。例えば、配管モデル７３は、配管を流れるガスや流体の流量、配管の温度、圧力、放射能などの状態量や異常状態の有無を計算し、機器状態データベース８３に格納する。各モデル７１〜７４は、相互につながっており、後述するように、モデル間においても関連する機器間で異常状態を伝播させる。
【００５６】
すなわち、系統モデル２３による異常発生を想定したシミュレーションは、異常発生ステップＳ１で初期の異常事象（例えば津波の発生による水没や地震による破損など）を与え、その後の各モデル７１〜７４における異常状態の発生や変化は、機器部品データベース４１に格納された状態変量や位置情報に基づいて随時シミュレートされる。
【００５７】
なお、各モデル７１〜７４は、異常状態を時間経過と共に変化させずに、初期の異常事象の設定に基づき計算された状態量を維持してもよい。また、操作員は、異常事象を複数回入力し、各モデル７１〜７４の異常状態を更新させてもよい。
【００５８】
図６は、図５の異常状態機器類の特定ステップＳ２の一例を示すフローチャートである。図６は、津波が発生し、ある部屋が水没した場合を想定した、異常状態機器類の特定手順である。
【００５９】
図７は、プラント内の部屋および各種機器の配置関係を示す配置図である。
【００６０】
図６の説明の前に、図７に示す各構造物を説明する。図７に示す建屋構成においては、ハッチングで示される領域１００はコンクリートなどの部屋を区分する構造物である。部屋を区分する構造物内に存在する矩形で囲まれた各領域は、建屋内の部屋である。図７においては、各部屋には階層を考慮した部屋番号を付した。例えば、１００番台の部屋は１階フロア、２００番台の部屋は２階フロアである。各部屋に設置された電気系統の機器は、電気の流れを示す細実線で示す電源線１０１で接続される。開閉器１２２ｃは、外部の電源と接続される。
【００６１】
分電盤１１１は、バルブ１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、モータ１１３と接続されており、それぞれに電源を供給する。制御盤１１６は、点線で示す制御信号１０２をバルブ１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、モータ１１３へ供給する。タンク１１４ａ内の液は、タンク１１４ａに接続されるバルブ１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅやポンプ１１５により、太実線で示すライン１０３ａでタンク１１４ｂに移送される。タンク１１４ｂ内の液は、タンク１１４ｂに接続されるバルブ１１２ｆ、１１２ｇを介して太実線で示すライン１０３ｂでタンク１１４ｃに移送される。
【００６２】
部屋間は２重線で示す配管１０５で接続される。外気取入口１１７は、外気を取り入れ、部屋３０１、１０１、００１へ送る。各部屋３０１、１０１、００１は、部屋３０２、２０２、１０２、１０４と配管１０５で接続されており、各部屋の空気は最終的に部屋２０４の手前で合流する。空気は、フィルター１１８を介して排風機１１９により排気筒１２０から放出される。なお、各部屋間は、通路とドアでつながっている場合もある。
【００６３】
以下、図６の異常状態機器類の特定処理について説明する。
【００６４】
シミュレーション装置１は、操作員の入力に基づいて、異常事象が発生した部屋番号の入力を受け付ける（ステップＳ１１）。例えば、シミュレーション装置１は、図７に示す「部屋００１」（図７においてはバツ印で示す。）の中に有る機器が水没などの外的要因、温度上昇、爆発などにより破損する異常事象を設定する。
【００６５】
シミュレーション装置１は、部屋番号に基づいてプラント機器部品データベース４１を検索し、対象部屋の種類、領域を示す位置情報を取得する（ステップＳ１２）。例えば、シミュレーション装置１は、部屋の種類は直方体を示す「タイプ１」、部屋の領域は横、縦、高さ方向の座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の範囲が、XS001<X<XE001、YS001<Y<YE001、ZS001<Z<ZE001であることを機器部品データベース４１より取得する。
【００６６】
シミュレーション装置１は、機器部品データベース４１に含まれる機器の位置情報を示す機器座標が対象部屋の範囲に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１３）。図７においては、部屋００１に含まれる開閉器１２２ａとディーゼル発電機１２３とが検索される。
【００６７】
シミュレーション装置１は部屋の範囲に含まれる機器が検索された場合、検索された機器を異常状態機器として設定する。図７においては、部屋００１に含まれる開閉器１２２ａとディーゼル発電機１２３とに対して異常状態（信号）が設定される。
【００６８】
このとき、各機器の異常の種類は、図５の異常発生ステップＳ１で設定される異常事象の種類により決定される。すなわち、異常事象が水没であれば、開閉器１２２ａは閉状態または短絡の異常状態が、対応する状態データベース８２に設定される。また、ディーゼル発電機１２３は、起動不可あるいは短絡の異常状態が状態データベース８２に設定される。
【００６９】
シミュレーション装置１は、異常状態を設定した後、各モデル７１〜７４を含む電源系、プロセス流体系、制御系モデルなどの各モデルを用いて異常状態を模擬する。異常状態が設定された後の、他のモデルへの影響について、図７を用いて説明する。
【００７０】
部屋００１に含まれるディーゼル発電機１２３および開閉器１２２ａが短絡した場合、開閉器１２２ｂが開いていない限り、電源線１０１ａの下流に接続される分電盤１１１は異常状態となる。また、分電盤１１１に接続されるモータ１１３、バルブ１１２ａ、１１２ｂは停止してしまう。一方、開閉器１２２ｂが開いている場合、電源線１０１ａは正常であり、外部からの電源が動作していればモータ１１３、バルブ１１２ａ、１１２ｂは動作する。
【００７１】
また、外部からの電源が喪失した場合、プラントには電源が供給されなくなり、モータ１１３、バルブ１１２ａ、１１２ｂは停止する。これに伴いポンプ１１５は停止し、タンク１１４ａからタンク１１４ｂへの移送はなくなる。
【００７２】
また、バルブ、ポンプなどのモデルの動作は、制御盤１１６から送信される信号で実施されるが、この制御盤１１６も電源の供給に基づいて動作する。電源線１０１ａが異常状態になった場合、インバータ１２５の動作は停止し、切替器１２６によるバッテリ１２７からの電源供給の切り替えができない場合、制御盤１１６の動作は停止する。
【００７３】
これら電源系、プロセス流体系、制御系などの模擬はそれぞれ電源系、プロセス流体系、制御系モデルによって行われる。各モデルは、機器部品データベース４１に異常状態を示す信号を属性として保持しており、これらの信号をモデル間で相互にやりとりすることにより、ある機器の異常状態が他の機器に及ぼす異常状態を模擬することができる。
以下、各モデルの具体例について説明する。
【００７４】
電源系モデルは、電源の有無、および異常の有無を状態変量として保持すればいいので、デジタル的な信号を伝達するモデルとする。
【００７５】
図８は、プラント内における一例としての電源系統の結線図である。
【００７６】
図９は、図８の電源系統を模擬した電源系統モデルを示す図である。
【００７７】
図８に示す電源系統は、発電機Ｇと５００ｋＶの外部電源およびそれから別れる所内電源が接続されている。所内電源は、常用母線および非常用母線と接続され、その下にはモータなど各種機器が接続される。非常用母線は、非常用ディーゼル発電機と接続され、さらに直流母線と合流してプラント計装系や安全保護系につながっている。
【００７８】
図８に示す電源系統を模擬するため、図９に示す部品表１３１には、変圧器、発電機、遮断器などの部品が機器部品データベース４１に格納される。シミュレーション装置１の操作者は、この各部品を図８の結線図を参考にしながら接続し、電源系統モデルを構築する。なお、機器の接続関係に関するＣＡＤデータがある場合には、操作者が電源系統モデルの部品間の結線を手作業によってする必要はない。
【００７９】
図１０は、発電機モデルにおける信号伝達の説明図である。
【００８０】
発電機モデルは、起動信号、短絡信号、異常状態信号を入力し、発電機起動状態信号、発電機停止状態信号、短絡状態信号を出力する。発電機モデルにおいては、短絡による異常と、物理的な故障などの異常状態による異常とが考えられる。起動信号がＯＮであって、短絡信号が０（短絡なし）、異常状態信号が０（異常状態なし）の場合、発電機モデルは、起動状態信号１を出力する。短絡信号が１（短絡あり）の場合には、発電機モデルの連結先に短絡状態信号が伝播される。発電機モデルは、発電機起動状態信号および短絡状態信号を連結される他のモデルに渡す。
【００８１】
図１１は、遮断器モデルにおける信号伝達の説明図である。
【００８２】
遮断器モデルは、遮断器遮断信号、短絡信号、異常状態信号を入力し、遮断器起動状態信号、遮断器停止状態信号、短絡状態信号を出力する。遮断器モデルは、入力信号がＯＮ（値が１）で、遮断器が「切」でなく、短絡信号が０（短絡なし）、異常状態信号が０（異常状態なし）の場合、遮断器モデルは、機動状態信号１を出力する。短絡信号が１（短絡あり）の場合には、遮断器モデルの連結先に短絡状態信号が伝播される。遮断器モデルは、遮断器起動状態信号および短絡状態信号を連結される他のモデルに渡す。
【００８３】
その他、インバータ、整流器なども同様にして模擬することができる。これにより、ある領域における機器に異常状態が発生した場合、他の電気機器（モデル）への異常状態の伝播が模擬される。
【００８４】
次に、ポンプなど流体のプロセス値を模擬するプロセス流体系モデルについて説明する。
【００８５】
図１２は、プロセス流体系を模擬したプロセス流体系モデルを示す系統図である。
【００８６】
プロセス流体系モデルを模擬する場合、電源系モデルと同様に、部品表１３２に示すようなプロセス機器の部品が機器部品データベース４１に格納される。シミュレーション装置１の操作者は、この各部品を実際の系統図を参考にしながら接続し、プロセス流体系モデルを構築する。例えば、ポンプモデルは、ポンプ部品により流量を計算し、タンクについてはタンク部品により液量、温度、成分などを計算する。
【００８７】
図１３は、ポンプモデルの説明図である。
【００８８】
ポンプモデルは、機器部品データベース４１を参照し、ポンプの入口圧力とポンプ回転数、流体の密度および出入口の水頭を入力することにより、出口の圧力および流量を求める。具体的には、ポンプの出口の圧力は、以下の式で求められる。
【００８９】
【数１】
0005814681.tif 000002
【００９０】
ここで、
P1：吸込み部圧力
L1：吸込み部高さ
P2：吐出部圧力
L2：吐出部高さ
W12：ポンプ流量
ρ12：ポンプ流体密度
ΔP12：ポンプヘッド
g:重力加速度
【００９１】
バルブモデル、配管モデルについても、機器部品データベース４１に格納された圧力、圧損係数、弁開度などの状態変量から出口圧力などを求める。
【００９２】
タンクモデルにおけるタンク内の液にはｋ種類の成分が含まれているとし、液のｋ番目の成分は以下の式で計算できる。
【００９３】
【数２】
0005814681.tif 000003
【００９４】
ここで、
Mk：タンクの液のk番目の成分質量(kg)
Win,i,k：i番目の配管からタンクへ流入する液のk番目の成分質量流量(kg/h)
Wot,j,k：j番目の配管でタンクから流出する液のk番目の成分質量流量(kg/h)
Nin：タンクに流れ込む配管の数
Not：タンクから流出する配管の数
【００９５】
液の全質量M(kg)、全体積V(m3)は以下によって計算される。
【００９６】
【数３】
0005814681.tif 000004
【００９７】
ここで、
ρ：タンクの液の密度(kg/m3)
【００９８】
また、タンクの液温T（℃）は以下のようにして計算される。
【００９９】
【数４】
0005814681.tif 000005
【０１００】
ここで、
Cp：タンクの液の比熱(kcal/kg/℃)
Cpin,i：i番目の配管からタンクへ流入する液の液温（℃）
Tin,i：i番目の配管からタンクへ流入する液の液温（℃）
【０１０１】
次に、ガス系モデルについて説明する。
【０１０２】
図１４は、ガス系を模擬したガス系モデルを示す系統図である。
【０１０３】
ガス系モデル（ガス系）は、外気取り入れ口から配管、各部屋および弁、フィルターを通して、排風機によりガスを排気筒から排出させる。
【０１０４】
ガス系モデルを模擬する場合、部品表１３３に示すような排風機、送風機、部屋、バルブなどの部品が機器部品データベース４１に格納される。シミュレーション装置１の操作者は、この各部品を実際の系統図を参考にしながら接続し、ガス系モデルを構築する。例えば排風機については排風機部品により流量を計算し、部屋については部屋部品により液量、温度、成分などを計算する。
【０１０５】
これら排風機、部屋、バルブについては、ガス系であるため圧縮性を考慮する必要が有るが、プロセス系のポンプ、タンク、バルブ部品とほぼ同様の計算となる。
【０１０６】
図１５は、配管モデルの説明図である。
【０１０７】
配管は、番号１から２の間の領域であり、それぞれ番号１、２の密度、圧力を入力として、パラメータである配管断面積、長さ、圧損パラメータから流量を求める。
【０１０８】
配管部品での流量の計算式を以下に示す。
【数５】
0005814681.tif 000006
【０１０９】
部屋における圧力は、気体であるため状態方程式によって計算される。
【０１１０】
一方、水没などの異常事象が発生し、部屋の流路が閉鎖された場合、圧力として固定値を設定することになる。
【０１１１】
すなわち、
【数６】
0005814681.tif 000007
【０１１２】
ここで、
R:ガス定数
TG：ガスの温度
PMF：異常状態のときのガス圧力
【０１１３】
これら異常事象の設定は、図７で説明した電気系の異常と同様に、部屋を異常領域として設定することにより実現される。
【０１１４】
以上の通り説明したシミュレーション装置１は、第一の機能としての「プラントに含まれる機器の空間位置を考慮した異常状態のシミュレーションを行う機能」を実現することができる。すなわち、原子力発電プラントの異常状態を詳細に設定することができ、より現実に即したシミュレーションを用いた訓練を実施することができる。
【０１１５】
シミュレーション装置１は、プラントに配置される機器や部屋の三次元ＣＡＤデータ（機器配置データ）を用いることにより、機器の状態変量の他、位置情報を用いたより詳細なシミュレーションを実施することができる。
【０１１６】
また、シミュレーション装置１は、ある機器や領域において発生した異常状態が、他の機器に及ぼす異常状態も模擬できるため、予め想定される範囲の事象に限られず、訓練員が習得できる技能や知識も多岐に亘る点で効果的である。
【０１１７】
さらに、シミュレーション装置１は、共通であるコモンモードのエラーも自然に設定でき事象の理解・検証に役立てることができる。
【０１１８】
次に、第二の機能である現場作業を考慮したシミュレーションにより運転員の訓練を行う機能（現場作業シミュレーション機能）について説明する。
【０１１９】
まず、現場作業シミュレーション機能の大まかな流れについて説明する。
【０１２０】
図１６は、非常用Ｄ／Ｇモデル３１を用いた現場作業訓練を説明するフローチャートである。
【０１２１】
シミュレーション装置１は、設定された訓練内容に応じた事象をモデル化し、中央制御室２に配置された運転員に対して訓練を開始する。以下の説明においては、例えば外部電源が喪失し、非常用Ｄ／Ｇ４が起動した場合を想定した、非常用Ｄ／Ｇモデル３１を用いたシミュレーションを例として説明する。なお、大きな事故時には、緊急時対策センター１４０との間で報告および指示の授受を行いながら現場作業員に燃料注入作業の指示を行う。緊急時対策センター１４０は、いわゆるオフサイトセンターであり、緊急時においては対策拠点となる施設である。
【０１２２】
ステップＳ２１において、シミュレーション装置１は、非常用Ｄ／Ｇモデル３１において、非常用Ｄ／Ｇ４を起動する。ステップＳ２２において、非常用Ｄ／Ｇモデル３１の燃料残量は、稼働時間に応じて低下する。非常用Ｄ／Ｇ４の起動および燃料残量は、運転員が待機する中央制御室２へ通知される。
【０１２３】
ステップＳ２３において、運転員は、非常用Ｄ／Ｇモデル３１に非常用Ｄ／Ｇ４への燃料注入の必要性が生じると、運転員は例えば電話を用いて音声で作業指示を行う。
【０１２４】
ステップＳ２４において、現場作業員は、作業指示に基づき実機での現場作業、または作業手順確認の訓練を行う。ステップＳ２５において、現場作業員は現場作業が完了すると、例えば電話を用いて音声で作業完了報告を運転員に対して行う。
【０１２５】
ステップＳ２６において、作業完了報告がシミュレーション装置１に入力される。作業完了報告は、例えば本訓練の教官（補助者）を介してシミュレーション装置１に入力される。なお、中央制御室２の運転員が単独で訓練を行う場合（現場作業員がいない場合）は、現場作業員の作業完了報告を教官が行ってもよい。
【０１２６】
ステップＳ２７において、現場作業インタフェース１３は、非常用Ｄ／Ｇモデル３１に燃料の残量を設定する。ステップＳ２８において、非常用Ｄ／Ｇモデル３１は、燃料の残量を反映する。
【０１２７】
この流れは、中央制御室２で開度が確認できない現場弁５、外部からの電源を確保するため接続される電源車６、および電源盤７、注水手段である消防車８、および消防車８が接続される注水口９についても同様である。このため、非常用Ｄ／Ｇ４以外の説明は、ここでは省略する。
【０１２８】
次に、現場作業インタフェース１３が現場作業モデル１２に燃料や純水などの有限リソースの残量を設定する方法について説明する。
【０１２９】
現場作業のシミュレーションにおいては、例えば、非常用Ｄ／Ｇモデル３１の燃料体積は、以下の式で表される。現場作業インタフェース１３は、体積の目標値と注入による供給量を設定すればよい。
【０１３０】
【数７】
0005814681.tif 000008
【０１３１】
ここで、
VOIL：非常用D／Gの燃料体積
VOIL,TARGET：非常用D／Gの燃料体積目標値
FOIL,in：非常用D／G燃料タンクへの燃料供給流量
FOIL,in,0：非常用D／G燃料タンクへの燃料供給流量設定値
FOIL,ot,j：j番目の非常用D／Gへの燃料供給流量
【０１３２】
図１７は、非常用Ｄ／Ｇモデル３１の燃料タンクの燃料体積の変化を示すグラフである。
【０１３３】
横軸は時間経過、縦軸は燃料タンク内の燃料の体積を示している。非常用Ｄ／Ｇ４が動作していれば燃料体積は消費と共に低下するが、十分な燃料の追加供給があれば増加する。燃料の供給操作は、燃料体積が目標値VOIL,TARGETになるまで行われる。燃料供給後も、同様に燃料の消費と共に燃料体積は低下する。
【０１３４】
なお、非常用Ｄ／Ｇモデル３１の燃料について説明したが、有限のリソースである純水タンクの水の消費量、ＳＲＶ駆動用窒素ボンベの残量、空気計装ボンベの残量およびバッテリ残量についても同様である。
【０１３５】
以上の通り説明したシミュレーション装置１は、第二の機能としての「現場作業を考慮したシミュレーションにより運転員の訓練を行う機能」を実現することができる。
【０１３６】
すなわち、第１実施形態におけるシミュレーション装置１は、従来のシミュレーション装置のように、プラント内で発生する事象を訓練するのみならず、プラントの外部環境で行われる、いわゆる現場作業についても訓練を行うことができる。シミュレーション装置１は、苛酷な自然災害が発生した場合に備えて、有限のリソースをも考慮して訓練を行うため、訓練者はより現実に即したシミュレーションに基づいて訓練を行うことができる。
【０１３７】
また、第１実施形態におけるシミュレーション装置１は、第一の機能である異常状態シミュレーション機能と、二つ目の機能である現場作業シミュレーション機能とを連携させることにより、より具体的な事象に基づいてシミュレーションを実施することができる。例えば、シミュレーション装置１は、異常状態シミュレーション機能で模擬された各種機器の異常状態を、現場作業の状況に反映させることにより、より体系的な訓練を行うことができる。
【０１３８】
最後に、外部環境モデル１４の詳細について、図面を用いて説明する。
【０１３９】
図１８は、外部環境モデル１４を説明するための構造物の配置関係を示す説明図である。
【０１４０】
原子力発電プラントは、原子炉建屋１５１、ドライウェル１５２、原子炉１５３、ウェットウェル１５４などの構造物を備える。プラントにおいて事故が発生した場合、放射能は、配管１５５、弁１５６、フィルター１５７などを通して排気筒１５８より外部環境へ放出される。放出された放射能は、プラントの周囲や各地域に設置されているモニタリングポスト１５９により検出される。放射能の放出は、プラントの損傷の程度や弁１５６の開閉状況によって変化する。
【０１４１】
そこで、通常時においては、放射能の放出またはその恐れがある大規模事故が発生した場合におけるプラントの周辺環境を考慮した訓練が必要となる。例えば、プラントで電源を喪失した場合、原子炉１５３の冷却が不十分となる。冷却などが復旧しない場合には、格納容器のドライウェル１５２は、圧力が長時間にわたり上昇し、格納容器の健全性に影響が出る恐れがある。
【０１４２】
そのため、ドライウェル１５２のベント弁１５６を開け、蒸気やガスを大気に放出する必要がある。このような場合、周辺環境に人などの生態系の存在の有無や、大気放出した場合の拡散方向などを判断して、ベント弁１５６を操作する必要がある。
【０１４３】
大気拡散の計算は、例えば風下方向をxとして以下のようにして求められる。
【０１４４】
【数８】
0005814681.tif 000009
【０１４５】
ここで、
χ(x,y,z)：点(x,y,z)における放射性物質の濃度
Q:放出率
U:放出源高さを代表する風速
λ：放射性物質の物理的崩壊定数
H：放出源の高さ（スタックからの高所放出あるいは原子炉建屋が破損した場合には原子炉建屋からの低所放出の両方を考慮する）
σy：濃度分布のｙ方向の拡がりパラメータ
σz：濃度分布のz方向の拡がりパラメータ
【０１４６】
図１９は、放射能の大気拡散モデルによる計算結果であり、外部環境への放出放射能濃度を示すグラフである。
【０１４７】
放出放射能濃度は、プラントの周囲を示す地図上に等高線によって空間的な濃度で示される。このシミュレーション結果は、例えば中央制御室２に設けられた、シミュレーション装置１に接続された表示装置に表示されるなどして、運転員が確認することができる。この放射能の大気拡散の計算は、一例であり、より詳細なモデルを用いてもよい。なお、これら、放射能の大気放出を模擬するためには、燃料破損などのいわゆる苛酷事故を模擬する原子炉モデルが必要である。このモデルは、例えば公知技術（例えば、特開２０００−３３８８５４号公報）を適用し、モデルを切り替えるなどして模擬する。
【０１４８】
このように、シミュレーション装置１は、放射能の放出量の拡散を予測してプラントの運転操作の訓練を行うことができる。
【０１４９】
なお、第１実施形態におけるシミュレーション装置１は一例であり、図２０〜図２２に示すように他の構成でもよい。
【０１５０】
図２０は、第１実施形態の第１の変形例としてのプラントシミュレーション装置の機能ブロック図である。
【０１５１】
このシミュレーション装置１ａが図１のシミュレーション装置１と異なる点は、現場に設置された機器類が訓練用に設置されたものである点である。シミュレーション装置１ａを用いた訓練においては、訓練用に設置された機器類を用いて、非常用Ｄ／Ｇ４ａの操作、現場弁５ａ操作、電源車６ａの電源盤７ａへの接続操作、消防車８ａ、可搬型ポンプ、給水車の接続操作を行う。
【０１５２】
このシミュレーション装置１ａは、例えば訓練用プラントなどであり、現場作業を行うための機器が配置されていない環境下で訓練が行われる場合であっても、模擬の現場機器を設置することにより本実施形態を適用できる点で効果的である。
【０１５３】
図２１は、第１実施形態の第２の変形例としてのプラントシミュレーション装置の機能ブロック図である。
【０１５４】
このシミュレーション装置１ｂが図１のシミュレーション装置１と異なる点は、シミュレーション装置１ｂへの現場作業の完了報告が、現場作業員１５０により携帯端末１５１などの通信機器を用いた無線通信で行われる点である。
【０１５５】
現場作業員１５０は、現場作業が完了すると、携帯端末１５１を用いてシミュレーション装置１ｂに無線で通信する。
【０１５６】
図２２は、第１実施形態の第２の変形例であるシミュレーション装置１ｂにおける非常用Ｄ／Ｇモデル３１の燃料タンクの燃料体積の変化を示すグラフである。
【０１５７】
図１７と異なり、非常用Ｄ／Ｇモデル３１は、燃料の供給過程を反映しないため、現場作業員から現場作業完了報告が通知されると、直ちに燃料体積を目標値まで増加させる。
【０１５８】
このシミュレーション装置１ｂは、補助員としての教官が仲介する必要がなくなるため、訓練の負担を軽減することができる。
【０１５９】
図２３は、第１実施形態の第３の変形例としてのプラントシミュレーション装置の機能ブロック図である。
【０１６０】
このシミュレーション装置１ｃが図１のシミュレーション装置１と異なる点は、シミュレーション装置１ｃは音声認識装置１６０を備え、現場作業員から運転員への作業完了報告を自動認識する点である。
【０１６１】
音声認識装置１６０は、現場作業員から運転員への音声通話の内容を取得し、予め設定された作業完了報告が行われた場合には、現場作業インタフェース１３に現場作業が完了した旨を通知する。図２１のシミュレーション装置１ｂと同様に、補助員としての教官が仲介する必要がなくなるため、訓練の負担は軽減される。
【０１６２】
［第２実施形態］
本発明に係るプラントシミュレーション装置の第２実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【０１６３】
図２４は、第２実施形態におけるプラントシミュレーション装置の機能ブロック図である。
【０１６４】
第２実施形態におけるプラントシミュレーション装置（シミュレーション装置）２０１が第１実施形態と異なる点は、シミュレーション装置２０１内で現場作業をシミュレーションするため、現場環境機器モデル２１０が設けられた点である。第一の機能である異常状態シミュレーション機能を含む、第１実施形態と対応する構成および部分については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【０１６５】
運転員または緊急時対策センター１４０を対象とした訓練においては、現場作業員の存在および実際の現場作業は不要である。例えば、現場作業員の代行者は、運転員の指示を受け、適当なタイミングで作業完了を運転員に行う。しかし、訓練の負荷の低減と特定の対象者が訓練を行う観点から、シミュレーション装置２０１は、現場作業自体を模擬する。
【０１６６】
現場環境機器モデル２１０は、現場非常用Ｄ／Ｇモデル２０４、現場弁モデル２０５、電源車モデル２０６、電源盤モデル２０７、消防車モデル２０８および注水口モデル２０９を有する。各モデル２０４〜２０９は、それぞれ現場に設置された非常用Ｄ／Ｇや現場弁などを、予め設定された条件で模擬する。
【０１６７】
現場環境機器モデル２１０は、現場状態異常入力装置２１１および現場環境表示装置２１２と接続される。現場状態異常入力装置２１１は、現場環境機器モデル２１０が行う現場作業の模擬において、任意の異常を発生させるための入力を行う。現場状態異常入力装置２１１は、例えば補助者としての教官から入力を受け付ける。現場環境表示装置２１２は、現場環境機器モデル２１０が模擬する現場の状況を表示する。
【０１６８】
現場環境機器モデル２１０から出力された作業完了報告信号は、現場環境モデルインタフェース２１３に出力される。現場環境モデルインタフェース２１３は、受信した作業完了報告信号を、現場作業インタフェース１３に通知する。
【０１６９】
現場作業シミュレーション機能の大まかな流れを、非常用Ｄ／Ｇに対する現場作業を例に説明する。
【０１７０】
図２５は、非常用Ｄ／Ｇモデル３１を用いた現場作業訓練を説明するフローチャートである。
【０１７１】
ステップＳ３１〜ステップＳ３３は、図１６の起動ステップＳ２１〜作業指示ステップＳ２３とほぼ同様であるため、説明を省略する。
【０１７２】
ステップＳ３４において、補助者としての教官は、運転員から現場作業員に向けた燃料注入作業の指示を現場環境機器モデル２１０の現場非常用Ｄ／Ｇモデル２０４に入力する。ステップＳ３５において、現場非常用Ｄ／Ｇモデル２０４は、現場作業としての非常用Ｄ／Ｇに対する燃料注入作業を模擬する。
【０１７３】
ステップＳ３６において、現場非常用Ｄ／Ｇモデル２０４は、現場作業を完了する。また、現場非常用Ｄ／Ｇモデル２０４は、現場作業の完了報告（作業完了報告信号）を教官（教官の端末２２０）へ送信する。教官は、運転員（中央制御室２）に対して作業完了報告を行う。
【０１７４】
ステップＳ３７において、現場環境モデルインタフェース２１３は、現場非常用Ｄ／Ｇモデル２０４が出力した作業完了報告信号を受信する。ステップＳ３８において、現場作業インタフェース１３は、現場環境モデルインタフェース２１３から作業完了報告を受信する。
【０１７５】
ステップＳ３９およびステップＳ４０は、図１６の残量設定ステップＳ２７および反映ステップＳ２８とほぼ同様であるため、説明を省略する。
【０１７６】
次に、現場環境機器モデル２１０のうち電源車モデル２０６の動作の一例を説明する。
【０１７７】
図２６は、電源車モデル２０６の動作を示すタイミングチャートである。
【０１７８】
横軸は時間、縦軸は電源車の速度、位置である。運転員により電源車配備が指示されると、電源車モデル２０６は現場へ向けて出発する。電源車モデル２０６は、出発後は徐々に加速し、目標位置、すなわち電源盤モデル２０７位置に近づくと一定速度になる。電源車モデル２０６は現場に到着した後、電源盤モデル２０７への接続を行う。接続が完了すると、電源車モデル２０６は運転員（教官の端末２２０）に対して作業完了報告信号を出力する。
【０１７９】
次に、現場状態異常入力装置２１１により、異常状態が設定される場合のシミュレーションについて説明する。
【０１８０】
図２７は、異常状態が設定された場合の電源車モデル２０６の動作を示すタイミングチャートである。
【０１８１】
図２８は、現場環境表示装置２１２に表示される電源車モデル２０６の様子を示す表示例である。
【０１８２】
図２７は、電源車モデル２０６の移動中に異常事象が起き、電源車モデル２０６が目的地へ到達できなくなった場合を模擬している。
【０１８３】
現場状態異常入力装置２１１は、電源車モデル２０６が出発した後、電源車モデル２０６が電源盤モデル２０７への接続ができない異常事象（ＭＦ：マルファンクション）を設定する（電源車異常ＭＦ投入完了報告）。ＭＦは、例えば地震などの自然災害により、がれきや障害物が電源車の経路に散乱し、電源車が電源盤への接続ができない異常事象である。
【０１８４】
すると、電源車モデル２０６は目的地へ到達できず、電源車モデル２０６（現場）からの報告が運転員（教官の端末２２０）に通知される（電源車異常報告）。運転員は報告された状況に応じて、次の対応としての判断・操作を行う。
【０１８５】
電源車モデル２０６の動作は、コンピューターグラフィックなどにより現場環境表示装置２１２に表示される。地図上には、道路２３１、対象となる電源車モデル２０６、プラント２３２ａ、プラント２３２ｂ、および山２３３や海２３４などの周囲環境が表示される。電源車モデル２０６は、移動に伴い位置などの情報が更新される。これにより、教官は、訓練の進展を容易に把握することができる。
【０１８６】
このように、シミュレーション装置２０１は、現場作業をも現場環境機器モデル２１０を用いてシミュレーションすることにより、現場操作においても種々の異常事象を考慮した訓練を行うことができる。
【０１８７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１８８】
１、１ａ〜１ｃ、２００、２０１…シミュレーション装置、２…中央制御室、１１…苛酷事象モデル、１２…現場作業モデル、１３…現場作業インタフェース、１４…外部環境モデル、２１…燃料プールモデル、２２…炉心損傷モデル、２３…系統モデル、３１…非常用ディーゼル発電機（Ｄ／Ｇ）モデル、３２…純水タンクモデル、３３…隔離時冷却系（ＲＣＩＣ）駆動用バッテリモデル、３４…圧力逃し弁（ＳＲＶ）駆動用窒素ボンベモデル、３５…空気計装モデル、４１…プラント機器部品データベース、４２…計装系統図データ、４３…電気系統図データ、４４…プラント三次元ＣＡＤデータ、４５…配管系統図データ、４６…建屋系統図データ、４８…状態変量・位置情報入力部、１６０…音声認識装置、２１０…現場環境機器モデル、２０４…非常用ディーゼル発電機（Ｄ／Ｇ）モデル、２０５…現場弁モデル、２０６…電源車モデル、２０７…電源盤モデル、２０８…消防車モデル、２０９…注水口モデル、２１１…現場状態異常入力装置、２１２…現場環境表示装置、２１３…現場環境モデルインタフェース。
【図１】
0005814681.tif 000010
【図２】
0005814681.tif 000011
【図３】
0005814681.tif 000012
【図４】
0005814681.tif 000013
【図５】
0005814681.tif 000014
【図６】
0005814681.tif 000015
【図７】
0005814681.tif 000016
【図８】
0005814681.tif 000017
【図９】
0005814681.tif 000018
【図１０】
0005814681.tif 000019
【図１１】
0005814681.tif 000020
【図１２】
0005814681.tif 000021
【図１３】
0005814681.tif 000022
【図１４】
0005814681.tif 000023
【図１５】
0005814681.tif 000024
【図１６】
0005814681.tif 000025
【図１７】
0005814681.tif 000026
【図１８】
0005814681.tif 000027
【図１９】
0005814681.tif 000028
【図２０】
0005814681.tif 000029
【図２１】
0005814681.tif 000030
【図２２】
0005814681.tif 000031
【図２３】
0005814681.tif 000032
【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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