(57)【要約】【課題】本発明の監視装置によれば、作業員が誤った炉心作業手順を制御装置に入力してしまった場合、或いは燃料交換機が誤作動をして誤った炉心作業をした場合においても、これを検知することができる。【解決手段】燃料交換機（４）の上下方向に伸縮するホイスト（４ｃ）の下端部に配設された、炉心（１００）を撮像する撮像手段（８）と、炉心作業手順を入力して燃料交換機を駆動制御すると共に、どのような識別表示を有する燃料集合体（１０４）が炉心のどの部位に配置されているか、及び制御棒（１０６）が炉心のどの部位に配置されているかの配置情報を予め記憶している制御装置（１０）とを具備している。制御装置は、ホイストを伸長せしめた際に撮像手段が撮像した炉心の状態を画像処理して制御棒の有無を判別すると共に燃料集合体の識別表示を読み取り、かかる画像処理結果と記憶されている配置情報とを照らし合わせて炉心作業が適正に行われているか否かを判定する。【選択図】        図１
2005003454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料交換機が炉心で炉心作業をするのを監視する監視装置にして、
該燃料交換機の上下方向に伸縮するホイストの下端部に配設された、該炉心を撮像する撮像手段と、炉心作業手順を入力して該燃料交換機を駆動制御すると共に、どのような識別表示を有する燃料集合体が炉心のどの部位に配置されているか、及び制御棒が該炉心のどの部位に配置されているかの配置情報を予め記憶している制御装置とを具備し、
該制御装置は、該ホイストを伸長せしめた際に該撮像手段が撮像した該炉心の状態を画像処理して制御棒の有無を判別すると共に燃料集合体の識別表示を読み取り、かかる画像処理結果と該記憶されている配置情報とを照らし合わせて該炉心作業が適正に行われているか否かを判定する、
ことを特徴とする監視装置。
【請求項２】
該識別表示は燃料集合体に刻印された番号であり、該燃料交換機が該炉心作業を行うために該ホイストを伸長せしめた際に燃料集合体の該番号を読み取る、請求項１記載の監視装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は炉心作業を監視する監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、沸騰水型の原子炉においては、略一年毎に定期検査が実施される。かかる定期検査の際には、炉心への新しい燃料集合体の装荷、炉心からの使用済みの燃料集合体の取り出し、シャフリング（炉心における燃料集合体の位置の入れ替え）、制御棒の交換及び制御棒駆動機構の分解点検等の炉心作業が行われる。かかる炉心作業においては、未臨界確保のために、制御棒配置、燃料集合体配置及び炉心作業手順等を一元管理して、炉心作業を監視する監視装置が提案されている。かかる監視装置は該炉心を撮像する撮像手段と、炉心作業手順を入力して該燃料交換機を駆動制御する制御装置とを具備している。制御装置は、炉心作業前に撮像手段が撮像した炉心の状態と炉心作業後に撮像手段が撮像した炉心の状態とを画像処理して比較し、炉心作業による炉心の状態の変化を把握し、かかる変化と入力した炉心作業手順とを照らし合わせて炉心作業が炉心作業手順に従って遂行されているか否かを判定している。上述したとおり構成された監視装置を開示している先行文献としては、下記特許文献１を挙げることができる。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２１８６８２
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
而して、特開平７−２１８６８２公報に開示されている上述したとおりの監視装置では、（１）制御装置は炉心作業の前における炉心の状態と、炉心作業の後における炉心の状態とを画像処理して比較し、炉心作業による炉心の状態の変化を把握し、かかる変化と入力した炉心作業手順とを比較することによって炉心作業が炉心作業手順に従って遂行されているか否かを判定しているに過ぎないので、作業員が炉心の状態の確認するのを怠り、誤った炉心作業手順を制御装置に入力して、燃料交換機が誤った炉心作業手順に基づいて炉心作業をしようとする場合においては、これを制御装置は検知できない虞がある。（燃料交換機が誤った炉心作業手順に基づいて炉心作業をしようとする場合とは、例えば本来ならば制御棒と寄り添うように装荷しなければならない燃料集合体を燃料交換機が誤った炉心作業手順に基づいて、制御棒が存在しない部位に装荷しようとする場合、炉心から取り出すべき燃料集合体とは違った他の燃料集合体を燃料交換機が誤った炉心作業手順に基づいて炉心から取り出そうとする場合、炉心においてシャフリングすべき燃料集合体とは違った他の燃料集合体を燃料交換機が誤って炉心作業手順に基づいてシャフリングしようとする場合等をいう）、また、（２）制御装置は炉心に装荷されている複数個の燃料集合体の個々の履歴或いは仕様を確認することができないので、作業員が正しい炉心作業手順を駆動制御装置に入力したにもかかわらず、燃料交換機が誤作動をして誤った炉心作業をしようとする場合においては、これを診断装置は検知することができない虞がある、（燃料交換機が誤作動をして誤った炉心作業をした場合とは、例えば燃料交換機が炉心から取り出すべき燃料集合体の装荷されている部位を誤り、他の使用済み燃料集合体を炉心から取り出そうとする場合、或いは炉心においてシャフリングすべき燃料集合体の装荷されている部位を誤り、他の燃料集合体をシャフリングしようとする場合等をいう）、という解決すべき問題が存在する。
【０００５】
本発明は上述した事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、上記問題（１）及び（２）が存在しない、新規且つ改良された炉心作業監視装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を達成するため、本発明によれば、燃料交換機が炉心で炉心作業をするのを監視する監視装置にして、
該燃料交換機の上下方向に伸縮するホイストの下端部に配設された、該炉心を撮像する撮像手段と、炉心作業手順を入力して該燃料交換機を駆動制御すると共に、どのような識別表示を有する燃料集合体が炉心のどの部位に配置されているか、及び制御棒が該炉心のどの部位に配置されているかの配置情報を予め記憶している制御装置とを具備し、
該制御装置は、該ホイストを伸長せしめた際に該撮像手段が撮像した該炉心の状態を画像処理して制御棒の有無を判別すると共に燃料集合体の識別表示を読み取り、かかる画像処理結果と該記憶されている配置情報を照らし合わせて該炉心作業が適正に行われているか否かを判定する、
ことを特徴とする炉心作業装置の監視装置が提供される。
【０００７】
好ましくは、該識別表示は燃料集合体に刻印された番号であり、該画像処理手段は該ホイストが伸長せしめられた際に撮像せしめられた該炉心の状態を画像処理して該番号を読み取る。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された監視装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【０００９】
図１には、本発明に従って構成された監視装置を備えた炉心作業装置が図示されている。全体を番号２で示す炉心作業装置は、炉心作業を行う燃料交換機４と、炉心作業を監視する監視装置６とを具備している。
【００１０】
燃料交換機４は紙面に垂直な方向に移動するブリッジ４ａと、ブリッジ４ａを紙面に垂直な方向に対して直行する方向に走行するトロリ４ｂと、トロリ４ｂに配設され、トロリ４ｂが走行した際にはトロリ４ｂと共に移動する上下方向に伸縮するホイスト４ｃとを具備しており、後に詳述する炉心への新しい燃料集合体の装荷、炉心からの使用済みの燃料集合体の取り出し、及びシャフリング（炉心における燃料集合体同士の位置の入れ替え）等の炉心作業を行う。ホイスト４ｃは、その先端部に燃料集合体及び制御棒を把持する把持部（図示していない）を有する。
【００１１】
図１には、燃料交換機４の下方に、複数個の燃料集合体及び制御棒が装荷せしめられている炉心１００も図示されている。かかる炉心１００の上部にはトップガイド１０２が配設されている。トップガイド１０２は環状枠体と、かかる環状枠体の内側に設けられた格子部とを有し（図示していない）、格子部によって構成される夫々のセルには、図２及び図３を参照すれば理解されるとおり、横断面において十字形の制御棒１０６の四つの隅角に四つの燃料集合体１０４が近接して装荷されるように構成されている。かかる燃料集合体１０４及び制御棒１０６を装荷せしめた炉心１００では、燃料集合体１０４及び制御棒１０６は冷却材である水に水没せしめられている。
【００１２】
監視装置６は、燃料交換機４のホイスト４ｃの下端部に配設された、炉心１００を撮像する撮像手段８と、炉心作業手順を入力して燃料交換機４を駆動制御すると共に、どのような識別表示を有する燃料集合体が炉心１００のどの部位に配置されているか、及び制御棒が炉心１００のどの部位に配置されているかの配置情報を予め記憶している制御装置１０とを具備している。図示の実施形態における制御装置１０は、制御棒を引抜状態（図１における制御棒の一つが配置せしめられている状態）と全挿入状態（図１における、その他の制御棒が配置せしめられている状態）との間を駆動制御する制御棒駆動制御手段１１と、燃料交換機４における、炉心作業時のブリッジ４ａ、トロリ４ｂ、ホイスト４ｃ及びホイスト４ｃの把持部（図示していない）の夫々を制御する燃料交換機駆動制御手段１２と、撮像手段８からの映像信号を画像処理する画像処理手段１４と、炉心作業が適正に行われているか否かを判定する炉心作業診断手段１６と、炉心作業診断手段１６の判定結果を表示する表示手段１８とを具備している。
【００１３】
図２と共に図３及び図４を参照して、炉心作業について説明する。炉心作業は、図４に図示するような炉心作業手順書の炉心作業手順に従って遂行される。かかる炉心作業手順書の場合においては、ステップＩ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、ＶＩＩの順に炉心作業は進行せしめられる。ステップＩＶは円１７で囲われた領域における座標（３０，２７）の制御棒を全引抜状態から全挿入状態にせしめるステップを示しており、ステップＶは円１９で囲った領域における座標（０５，３４）から円１７で囲った領域における座標（２９，２６）へ燃料集合体をシャフリングするステップを示している。そして、図２にはステップＩＶが完了した炉心１００の状態を図示しており、図３にはステップＶが完了した炉心１００の状態を図示している。炉心作業手順書に従って炉心作業を行う際には、作業員は炉心作業手順書の炉心作業ステップを上述した順序、即ち炉心作業手順で燃料交換機駆動制御手段１２に入力する。かくすると、燃料交換機４は炉心作業手順に従って炉心作業を開始する。ステップＩＶ、Ｖの炉心作業を燃料交換機４が行う場合を図２及び図３を参照しながら説明する。燃料交換機駆動制御手段１２は入力された炉心作業手順に従って燃料交換機４に指示を出す。ステップＩＶにおいては、作業員は炉心作手順に従って制御棒駆動制御手段１１を使って制御棒を全引抜状態から全挿入状態とする。制御棒の全挿入状態確認後、燃料交換機駆動制御手段１２に炉心作業開始の指令を与えると、ステップＶが開始される。かかる場合には、燃料交換機４は、ブリッジ４ａ及びトロリ４ｂを移動せしめてホイスト４ｃを図２において座標（０５，３４）の上方に位置付け、ホイスト４ｃを伸長せしめてホイスト４ｃの先端部に配設された把持部（図示していない）で座標（０５，３４）の燃料集合体Ｘ１０１を把持する。しかる後においては、燃料交換機４は、ホイスト４ｃを縮短せしめて燃料集合体を座標（０５，３４）から取り出し、次いでブリッジ４ａ及びトロリ４ｂを移動せしめてホイスト４ｃを図３において座標（２９，２６）の上方に位置付け、ホイスト４ｃを伸長せしめてホイスト４ｃの先端部の把持部（図示していない）に把持されている燃料集合体を座標（２９，２６）に装荷せしめる。その後、ホイスト４ｃの先端部に配設された把持部から燃料集合体を開放し、ホイスト４ｃは縮短せしめられる。
【００１４】
次に、炉心作業において監視装置６が行う処理動作の好適実施例について、上述した炉心作業手順書の炉心作業ステップであるステップＶを例に挙げて、図２及び図３を参照して説明をする。ステップＶにおいては、監視装置６における炉心作業診断手段１６は、ホイスト４ｃの把持部で燃料集合体を把持しホイスト４ｃを図３において座標（２９，２６）の上方に位置付け、伸長せしめた際に、撮像手段８が撮像した炉心１００の状態を画像処理して図３において座標（３０，２７）の制御棒の有無を判別し、かかる画像処理結果と記憶されている制御棒の配置情報とを照らし合わせて炉心作業が適正に行われているか否かを判定する。炉心作業が適正に行われていると制御装置１０の炉心作業診断手段１６が判定した場合は、かかる判定結果が表示手段１８に表示され、炉心作業が進行せしめられる。炉心作業が適正に行われていないと制御装置１０の炉心作業診断装置１６が判定した場合は、かかる判定結果が表示手段１８に表示され、炉心作業は中断される。また、ステップＶの際には、監視装置６における制御装置１０は、ホイスト４ｃを図２において座標（０５，３４）の上方に位置付け、伸長せしめた際に、撮像手段８が撮像した炉心１００の状態を画像処理して図２において座標（０５，３４）の燃料集合体の識別表示を読み取り、かかる画像処理結果と記憶されている燃料集合体の配置情報とを照らし合わせて炉心作業が適正に行われているか否かを判定する。好ましくは、画像処理されて読み込まれる識別表示は燃料集合体に刻印された番号である。炉心作業が適正に行われていると制御装置１０の炉心作業診断手段１６が判定した場合は、かかる判定結果が表示手段１８に表示され、炉心作業が進行せしめられる。炉心作業が適正に行われていないと制御装置１０の炉心作業診断装置１６が判定した場合は、かかる判定結果が表示手段１８に表示され、炉心作業は中断される。
【００１５】
本発明の監視装置においては、上述されたように構成されているので、作業員が炉心の状態の確認するのを怠り、誤った炉心作業手順を制御装置に入力して、燃料交換機４が誤った炉心作業手順に基づいて炉心作業をしようとする場合（燃料交換機が誤った炉心作業手順に基づいて炉心作業をしようとする場合とは、例えば本来ならば制御棒と寄り添うように装荷しなければならない燃料集合体を燃料交換機が誤った炉心作業手順に基づいて、制御棒が存在しない部位に装荷しようとする場合、炉心から取り出すべき燃料集合体とは違った他の燃料集合体を燃料交換機が誤った炉心作業手順に基づいて炉心から取り出そうとする場合、炉心においてシャフリングすべき燃料集合体とは違った他の燃料集合体を燃料交換機が誤って炉心作業手順に基づいてシャフリングしようとする場合等をいう）においても、これを制御装置は検知できる。また、作業員が正しい炉心作業手順を駆動制御装置に入力したにもかかわらず、燃料交換機４が誤作動をして誤った炉心作業をしようとする場合（燃料交換機が誤作動をして誤った炉心作業をした場合とは、例えば燃料交換機が炉心から取り出すべき燃料集合体の装荷されている部位を誤り、他の使用済み燃料集合体を炉心から取り出そうとする場合、或いは炉心においてシャフリングすべき燃料集合体の装荷されている部位を誤り、他の燃料集合体をシャフリングしようとする場合等をいう）においても、これを診断装置は検知することができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明の炉心作業監視装置においては、作業員が誤った炉心作業手順を制御装置に入力してしまった場合、或いは燃料交換機が誤作動をして誤った炉心作業をした場合においても、これを検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる監視装置の好適実施形態を図示する概念図。
【図２】ステップＩＶが完了した炉心の状態を図示する図。
【図３】ステップＶが完了した炉心の状態を図示する図。
【図４】炉心作業手順書の一例を図示する図。
【符号の説明】
４：燃料交換機
４ｃ：ホイスト
６：監視装置
８：撮像手段
１０：制御装置
１００：炉心
１０４：燃料集合体
１０６：制御棒
【図１】
2005003454.tif 000003
【図２】
2005003454.tif 000004
【図３】
2005003454.tif 000005
【図４】
2005003454.tif 000006