(57)【要約】【課題】伸縮機構を安定した姿勢で伸縮可能であり、計測手段が苛酷な環境条件に晒される時間を短縮化し、信頼性の高い計測を行う高所計測作業装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、建屋高層部１と建屋低層部４が設けられた建屋内に設置され、高さ方向に伸縮可能で、下端部が建屋低層部４に設置された状態で伸びたときに、少なくとも上端部が建屋高層部１に達する長さを有する伸縮機構５と、伸縮機構５に取り付けられ、展開可能であり、展開された状態で建屋の建屋壁３に接して伸縮機構５の伸縮時に伸縮機構５を支持する支持部材６と、伸縮機構５の上端部近傍に一端が取り付けられ、伸縮機構５が伸びた状態で他端が建屋低層部４に達する長さであり、その内部に通路が形成されたガイド部材１２と、ガイド部材１２の他端からガイド部材１２内部を通してガイド部材１２の一端に計測手段１１を送る計測手段送り機構１３と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高層部と低層部が設けられた建屋内に設置され、高さ方向に伸縮可能で、下端部が前記低層部に設置された状態で伸びたときに、少なくとも上端部が前記高層部に達する長さを有する伸縮機構と、
前記伸縮機構に取り付けられ、展開可能であり、展開された状態で前記建屋の構造物壁面に接して前記伸縮機構の伸縮時に前記伸縮機構を支持する支持部材と、
前記伸縮機構の上端部近傍に一端が取り付けられ、前記伸縮機構が伸びた状態で他端が前記低層部に達する長さであり、その内部に通路が形成されたガイド部材と、
前記ガイド部材の前記他端から前記ガイド部材内部を通して前記ガイド部材の前記一端に計測手段を送る計測手段送り機構と、
を備えることを特徴とする高所計測作業装置。
【請求項２】
前記支持部材は、展開された状態で前記伸縮機構から斜め下方に伸びて前記建屋の構造物壁面と接し、かつ、前記壁面へ付勢されるよう構成されたことを特徴とする請求項１に記載の高所計測作業装置。
【請求項３】
前記伸縮機構の上端部に位置調整機構を取り付け、前記高層部に位置する前記ガイド部材の旋回動作及び俯仰動作を行い、前記ガイド部材の一端に送り出された前記計測手段の位置及び姿勢を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の高所計測作業装置。
【請求項４】
前記伸縮機構、前記計測手段及び前記計測手段送り機構を搭載した移動台車の移動制御部、前記伸縮機構の伸縮制御部、前記計測手段送り機構の送り出し制御部、及び前記計測手段による環境計測処理部が前記建屋外に設置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の高所計測作業装置。
【請求項５】
前記伸縮機構は、複数の短尺配管と、これらの短尺配管を順次結合して上昇させる配管結合機構とを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の高所計測作業装置。
【請求項６】
前記計測手段は、検出した計測信号を伝送する伝送装置を備え、前記伸縮機構の上端部が前記建屋内の前記高層部に移動したときに前記計測手段を、前記ガイド部材の前記他端から前記高層部に位置する前記ガイド部材の前記一端まで圧力空気にて送り出す圧送機構を設けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の高所計測作業装置。
【請求項７】
前記計測手段は、計測箇所のサンプルを回収するためのサンプル回収器を有することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の高所計測作業装置。
【請求項８】
建屋内の低層部から高層部まで伸縮可能な伸縮機構の上端部近傍に、内部に通路が形成されたガイド部材の一端を取り付け、前記建屋の構造物壁面に支持部材が接して前記伸縮機構を支持しながら、前記上端部が前記高層部に達するまで前記伸縮機構を伸ばす伸長ステップと、
前記伸長ステップの後に、前記ガイド部材の他端から前記高層部に位置する前記ガイド部材の一端に計測手段を送る計測手段送りステップと、
を有することを特徴とする高所計測作業方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、例えば原子力発電所などのように環境条件が厳しい場所の高所において環境計測作業を行うための高所計測作業装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、環境条件の厳しい場所では、遠隔操作機構を用いて環境計測や簡易作業が行われ、そのための装置が盛んに開発されている。
【０００３】
特に、原子力発電所内の原子炉建屋の高層部（３０ｍ以上）が高温状態又は放射線量の高い状態である場合は、伸縮機構を用いて低層部から高層部まで環境計測用のセンサを送り込んで環境調査を行うこととなる。この場合には、高温又は放射線被曝の影響を受けて環境計測を行うことができないか、仮に行うことができたとしても信頼性の低い計測結果となってしまう。
【０００４】
高温又は放射線被爆によるセンサの誤動作をなくすには、高温又は放射線の影響を低減させる冷却機能及び遮蔽機能を設ける方法と、高温又は放射線の影響を受ける時間を短縮する方法の２通りの方法が考えられる。
【０００５】
なお、道路、鉄道などの橋梁構造物のように地上面より高所に位置する部位の状態を検出する方法としては、例えば特許文献１に記載された技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１６３１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記冷却機能及び遮蔽機能を設ける方法は、センサ部が大型化し、かつ重量化するとともに、ケーブルなどの引回しが煩雑になる。また、この方法は、高層部にまで伸縮させる伸縮機構が大型化、複雑化、及び到達時間の遅延を招くことになる。これにより、この方法は、狭い建屋内の高層部に適用することが極めて困難である。加えて、コストが嵩み、信頼性が低くなってしまう問題がある。
【０００８】
一方、環境計測用のセンサを低層部から高層部へ送り込み、計測する時間を短縮化する方法は、環境の厳しい高層部の目的の計測箇所まで高速に移動させる機能と、短時間にセンシングする機能との双方の機能が要求される。
【０００９】
また、伸縮機構の伸縮高さが低い場合には、センサ部を伸縮させても傾くことなく安定な姿勢を保つことが可能である。しかしながら、３０ｍを越える箇所までセンサ部を伸縮させることは、伸縮機構が傾いて周囲構造物と干渉してしまうことがある。この場合、伸縮機構を建屋壁に沿わせてセンサ部を伸縮させることも考えられる。しかし、多くのプラント内の壁面形状は、Ｈ鋼等の突起物が設けられているため、建屋壁に沿わせた伸縮方法は適用することができない。
【００１０】
さらに、伸縮機構を傾かないように保持するには、伸縮機構台車等のベース部や低層部の伸縮機構を大型化及び強固化する手段を講じる必要がある。このように低層部の伸縮機構を大型化、強固化する手段は、システムが大型化、複雑化、消費エネルギーの大量化、及び製作費の高額化に繋がるとともに、伸縮速度が遅くなり、信頼性が低下してしまう問題がある。加えて、環境計測を実施したい幾つかのプラントにおいては、大型化した伸縮機構を建屋内に搬入することが困難になる可能性がある。
【００１１】
本発明の実施形態は、伸縮機構を安定した姿勢で伸縮可能であり、建屋内の高層部の計測箇所が苛酷な環境条件の場合に計測手段が晒される時間を短縮化し、信頼性の高い計測を行うことが可能な高所計測作業装置及び方法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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る高所計測作業装置は、高層部と低層部が設けられた建屋内に設置され、高さ方向に伸縮可能で、下端部が前記低層部に設置された状態で伸びたときに、少なくとも上端部が前記高層部に達する長さを有する伸縮機構と、前記伸縮機構に取り付けられ、展開可能であり、展開された状態で前記建屋の構造物壁面に接して前記伸縮機構の伸縮時に前記伸縮機構を支持する支持部材と、前記伸縮機構の上端部近傍に一端が取り付けられ、前記伸縮機構が伸びた状態で他端が前記低層部に達する長さであり、その内部に通路が形成されたガイド部材と、前記ガイド部材の前記他端から前記ガイド部材内部を通して前記ガイド部材の前記一端に計測手段を送る計測手段送り機構と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の実施形態に係る高所計測作業方法は、建屋内の低層部から高層部まで伸縮可能な伸縮機構の上端部近傍に、内部に通路が形成されたガイド部材の一端を取り付け、前記建屋の構造物壁面に支持部材が接して前記伸縮機構を支持しながら、前記上端部が前記高層部に達するまで前記伸縮機構を伸ばす伸長ステップと、前記伸長ステップの後に、前記ガイド部材の他端から前記高層部に位置する前記ガイド部材の一端に計測手段を送る計測手段送りステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の実施形態によれば、伸縮機構を安定した姿勢で伸縮可能であり、建屋内の高層部の計測箇所が苛酷な環境条件の場合に計測手段が晒される時間を短縮化し、信頼性の高い計測を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る高所計測作業装置の第１実施形態を示す立面構成図である。
【図２】図１のセンサユニットを高層部へ送り出すセンサ送り機構を示す立断面構成図である。
【図３】図１のセンサ送りガイドの構造を示す立断面図である。
【図４】図１の伸縮機構及び支持脚が高層部へ移動する前の状態を示す立面図である。
【図５】図１の伸縮機構及び支持脚が高層部へ移動している状態を示す立面図である。
【図６】図１の伸縮機構及び支持脚が高層部へ移動している状態を示す立面図である。
【図７】図１の伸縮機構及び支持脚が高層部へ移動している状態を示す立面図である。
【図８】図１の伸縮機構及び支持脚が高層部へ移動している状態を示す立面図である。
【図９】図１の支持脚が高層部へ移動した状態を示す立面図である。
【図１０】本発明に係る高所計測作業装置の第２実施形態を示す立面構成図である。
【図１１】図１０の伸縮機構及び支持脚が高層部へ移動した状態を示す立面図である。
【図１２】図１１のセンサ位置調整機構によりセンサユニットの姿勢を制御する状態を示す説明図である。
【図１３】図１１のセンサ送りガイド機構によりセンサユニットを送り出し駆動する状態を示す説明図である。
【図１４】図１１のセンサ位置調整機構によりセンサユニットの方向を制御する状態を示す説明図である。
【図１５】第２実施形態においてセンサユニットを高層部へ送り出して戻ってくるまでの一連の作業手順を示すフローチャートである。
【図１６】本発明に係る高所計測作業装置の第３実施形態を示す立面構成図である。
【図１７】本発明に係る高所計測作業装置の第４実施形態を示す立面構成図である。
【図１８】図１７の配管の連結状態を示す断面図である。
【図１９】本発明に係る高所計測作業装置の第５実施形態を示す立面構成図である。
【図２０】図１９の無線式センサユニットを示す構成図である。
【図２１】図１９の無線式センサユニットを建屋高層部へ移動させた状態を示す説明図である。
【図２２】センサユニットにサンプル回収部を設けた例を示す断面構成図である。
【図２３】センサユニットに他のサンプル回収部を設けた例を示す断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明に係る高所計測作業装置の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態は、原子力発電所の原子炉建屋内において低層部に対し３０ｍ以上の高層部で計測作業を行う場合について説明する。また、以下の各実施形態は、少なくとも上記高層部が高温で放射線量の高い苛酷な環境条件下になった場合について説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は本発明に係る高所計測作業装置の第１実施形態を示す立面構成図である。
【００１８】
原子炉建屋は、高温で放射線量の高い苛酷な環境条件下にある建屋高層部１と、建屋天井２と、建屋壁３と、建屋低層部４とを備える。伸縮機構５は、伸縮機構台車９に搭載されて高さ方向に伸縮可能である。伸縮機構５は、後述するセンサ送りガイドの一端を建屋高層部１に達するまで伸ばすか、あるいは建屋高層部１から建屋低層部４に達するまで縮めることが可能である。つまり、伸縮機構５は、全体の長さが高さ方向に伸びたときに、上端部が建屋高層部１に達し、下端部が建屋低層部４に位置する。
【００１９】
伸縮機構５は、円筒の内部へ供給される空気圧を制御して径の異なる複数の円筒を伸縮させる伸縮機構である。すなわち、伸縮機構５は、径方向に重なり合った円筒を順次繰出したり、引き込んだりして全体の長さが高さ方向に伸び縮みするテレスコピック構造である。
【００２０】
伸縮機構台車９は、車輪によって移動可能である。伸縮機構台車９は、伸縮機構５に加え、伸縮機構制御盤８が搭載されている。したがって、伸縮機構５及び伸縮機構制御盤８は、伸縮機構台車９に搭載されていることから、これらは任意の位置及び向きに移動可能である。伸縮機構制御盤８は、伸縮機構５の電気的な制御を行う。
【００２１】
伸縮機構５の上端部には、支持脚開閉機構７及びセンサ位置調整機構１０が取り付けられている。支持脚開閉機構７は、支持部材としての２本の支持脚６を開閉する。この支持脚６は、伸縮機構５と同様に重なり合った円筒を順次繰出したり、引き込んだりして全体の長さが伸び縮みするテレスコピック構造である。支持脚６の先端には、建屋壁３等の構造物壁面に接して走行し易くするため、コロ又はローラが取り付けられている。２本の支持脚６は、アクチュエータとしてエアシリンダを用いて開閉動作が制御される。
【００２２】
センサ位置調整機構１０には、ガイド部材としてのセンサ送りガイド１２の一端が取り付けられている。センサ送りガイド１２の他端は、伸縮機構５に沿って導かれ、計測手段送り機構としてのセンサ送り機構１３の近傍に取り付けられている。センサ送りガイド１２は、例えば耐熱性及び耐放射線性に優れ、剛性を有する金属管から形成されている。センサ位置調整機構１０は、センサ送りガイド１２から送り出され、建屋高層部１の環境計測を行う計測手段としてのセンサユニット１１の旋回及び俯仰動作を行う。これにより、センサユニット１１の位置、姿勢（方向）を制御することが可能となる。
【００２３】
次に、センサ送り機構１３の構成について説明する。
【００２４】
図２は図１のセンサユニットを高層部へ送り出すセンサ送り機構を示す立断面構成図である。図３は図１のセンサ送りガイドの構造を示す立断面図である。
【００２５】
図２に示すように、センサユニット１１は、センサ送りガイド１２の他端から挿入され、建屋高層部１に上昇したセンサ送りガイド１２の一端へセンサ送り機構１３により送り出される。ここで、センサ送り機構１３は、図１に示すセンサ送り機構制御盤１６を操作することより送り出し長さが制御される。
【００２６】
センサユニット１１は、センサケーブル１７の先端に接続されている。このセンサケーブル１７は、空洞のフレキシブルワイヤ３０に挿通されている。このフレキシブルワイヤ３０は、センサ送りガイド１２に挿通されている。センサ送り機構１３は、フレキシブルワイヤ３０の空洞内にセンサケーブル１７を挿入して、センサ送りガイド１２の他端からセンサユニット１１を送り出す。
【００２７】
センサ送り機構１３は、図示しない駆動機構に軸が連結されて、フレキシブルワイヤ３０を巻き取るワイヤ巻取りローラ３４と、フレキシブルワイヤ３０を送り出す場合と巻き取る場合のガイドとなる２組のワイヤガイドローラ３３と、図示しない駆動機構に軸が連結されて、フレキシブルワイヤ３０を送り出す場合に回転駆動するワイヤ送り出しローラ３２とを備えている。
【００２８】
したがって、センサ送りガイド１２にセンサユニット１１を挿通して建屋高層部１まで送り出す場合は、センサ送り機構１３のワイヤ送り出しローラ３２を回転駆動させて、フレキシブルワイヤ３０を送り出す。また、センサユニット１１をセンサ送りガイド１２を挿通して建屋高層部１から建屋低層部４まで戻すには、センサ送り機構１３のワイヤ巻取りローラ３４を送り出す方向と反対方向に回転させて、フレキシブルワイヤ３０を巻き戻す。
【００２９】
図１に示すように、センサユニット１１は、上記のように建屋高層部１の環境計測を行う。センサユニット１１から得られた検出信号は、信号処理回路１４に送信される。この信号処理回路１４は、センサユニット１１から得られた検出信号を表示データに信号変換し、この表示データを監視記録装置１５へ送信する。この監視記録装置１５は、信号処理回路１４からの表示データを作業員が判断するために表示し、かつ記録する。
【００３０】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３１】
まず、伸縮機構５を上下方向に延ばす手順について説明する。
【００３２】
図４は図１の伸縮機構及び支持脚が高層部へ移動する前の状態を示す立面図である。図５〜図８は図１の伸縮機構及び支持脚が高層部へ移動している状態を示す立面図である。図９は図１の支持脚が高層部へ移動した状態を示す立面図である。
【００３３】
図４に示すように、伸縮機構台車９を用いて伸縮機構５を、環境計測作業を行う高層部における建屋低層部４に移動させて据え付ける。
【００３４】
次いで、伸縮機構制御盤８を操作し、図５に示すように伸縮機構５の上端部を、支持脚６とセンサ送りガイド１２を取り付けたセンサ位置調整機構１０を搭載した状態で上昇するように伸縮機構５を伸ばす。
【００３５】
そして、伸縮機構５の上端部が上昇させていくにつれて、伸縮機構５が鉛直方向に対して傾く場合がある。これを防止するため、図６に示すように支持脚６を伸縮及び開閉させて、建屋壁３又は原子炉建屋内に設置された柱等の構造物に支持脚６の先端を常に押し当て、伸縮機構５を支持しながら上昇させる。
【００３６】
ここで、建屋壁３の内面に突起物３ａが形成されているような場合には、図７及び図８に示すように２本の支持脚６を開閉させて突起物３ａを回避する。そして、これらの支持脚６が建屋壁３又は原子炉建屋内に設置された柱等の構造物に支持脚６の先端を常に押し当て、伸縮機構５を支持した状態を保ちながら上昇させる。これらの支持脚６の開閉動作を制御するには、支持脚６のアクチェエータとしてエアシリンダを用いることで、容易に可能となる。
【００３７】
ここで、支持脚６は伸縮機構５から斜め下方に伸びており、かつ先端が建屋壁３に押し付けられるように付勢される。このため、建屋壁３に接しながら上昇する際に突起物３ａ等と干渉することで図７に示すように内側に押し込まれ、突起物３ａ等を乗り越えると図８に示すように再び建屋壁３に押し付けられる一連の開閉動作が自動で行われる。突起物３ａ等が極端に大きい場合や、突起物３ａの形状が特殊で単純に乗り越えられない場合等にのみ、アクチュエータないしエアシリンダを制御すればよい。
【００３８】
伸縮機構５の上端部が建屋高層部１に達するまで伸縮機構５を伸長させて、図９に示すように建屋高層部１へセンサ位置調整機構１０を上昇させると、建屋低層部４に位置するセンサユニット１１を建屋高層部１へ送り出す作業を行う。
【００３９】
具体的には、センサ送り機構１３のワイヤ送り出しローラ３２を回転駆動させて、フレキシブルワイヤ３０を送り出すことで、センサユニット１１を建屋高層部１へ移動させる。
【００４０】
次いで、センサユニット１１の位置及び姿勢の制御を行う。具体的には、図１に示すように、センサ送り機構１３を用いて、センサユニット１１を前方へ移動させるとともに、伸縮機構５の上端部に設けたセンサ位置調整機構１０を用いて、センサユニット１１の旋回、俯仰動作を行う。これにより、センサユニット１１の位置及び姿勢を制御することが可能となる。
【００４１】
そして、センサユニット１１によって環境計測を行い、そのセンサユニット１１から得られた検出信号を信号処理回路１４に送信する。この信号処理回路１４は、センサユニット１１から得られた検出信号を表示データに信号変換して監視記録装置１５へ送信する。そして、監視記録装置１５は、その表示データを作業員が判断するために表示し、記録を行う。
【００４２】
このように本実施形態では、伸縮機構５の上端部にセンサ送りガイド１２の一端を取り付け、建屋壁３に支持脚６が接して伸縮機構５を支持しながら、伸縮機構５の上端部が建屋高層部１に達するまで伸縮機構５を伸ばし、建屋低層部４に設置されたセンサ送りガイド１２の他端から建屋高層部１に位置するセンサ送りガイド１２の一端にセンサユニット１１を送り出して建屋高層部１の環境計測を行う。これにより、伸縮機構５は、常に支持脚６で支持しながら伸縮するため、安定した姿勢で伸縮することができる。また、センサユニット１１が長時間厳しい環境に晒されることなく計測することができるため、信頼性の高い計測を実現することができる。
【００４３】
万一、センサユニット１１に異常動作や故障が発生しても、伸縮機構５を駆動させることなく、センサユニット１１のみを回収し、センサユニット１１の交換や、調整を行うことが可能であるため、メンテナンス性を非常に向上させることができる。
【００４４】
（第２実施形態）
図１０は本発明に係る高所計測作業装置の第２実施形態を示す立面構成図である。図１１は図１０の伸縮機構及び支持脚が高層部へ移動した状態を示す立面図である。図１２は図１１のセンサ位置調整機構によりセンサユニットの姿勢を制御する状態を示す説明図である。図１３は図１１のセンサ送りガイド機構によりセンサユニットを送り出し駆動する状態を示す説明図である。図１４は図１１のセンサ位置調整機構によりセンサユニットの方向を制御する状態を示す説明図である。
【００４５】
なお、以下の実施形態では、前記第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付して、異なる構成及び作用を説明する。
【００４６】
本実施形態は、前記第１実施形態のようにセンサユニット１１のみを送り出すだけでなく、センサ送りガイド１２も送り出すようにしている。すなわち、本実施形態は、前記第１実施形態のようにセンサユニット１１のみを送り出す構成に加え、新たにセンサガイド送り機構１８、センサガイド送り機構制御盤１９を設けたものである。
【００４７】
図１０に破線で示すように、センサガイド送り機構１８は、センサ送りガイド１２を伸縮機構５の上端部からさらに外部に送り出す。センサガイド送り機構１８は、図示しないがセンサ送り機構１３と同様に、巻取りローラ、センサ送りガイド１２を送り出す場合と巻き取る場合のガイドとなる２組のガイドローラと、センサ送りガイド１２を送り出す場合に回転駆動する送出しローラとを備えている。
【００４８】
センサ位置調整機構１０は、前記第１実施形態と同様にセンサユニット１１の旋回、俯仰動作を行う。すなわち、旋回動作は、図１４に示すようにセンサ位置調整機構１０を旋回駆動させてセンサユニット１１を計測箇所の方向に向ける。俯仰動作は、図１２に示すようにセンサ位置調整機構１０を俯仰駆動させてセンサユニット１１を計測箇所の方向に向ける。送り出し駆動は、図１３に示すようにセンサガイド送り機構１８を駆動させ、センサ送りガイド１２を介してセンサユニット１１を計測箇所に接近させる。
【００４９】
したがって、本実施形態は、計測箇所への姿勢制御（旋回駆動、俯仰駆動）機能に加えて、計測箇所への接近制御（センサ送りガイド１２の繰り出し駆動）機能を備えているため、センサガイド送り機構１８を用いてセンサ送りガイド１２の送り出しを行うことで、センサユニット１１を計測箇所に接近して、任意の姿勢に制御することが可能となる。
【００５０】
次に、本実施形態の作用を図１５に基づいて説明する。
【００５１】
図１５は第２実施形態においてセンサユニットを建屋高層部へ送り出して戻ってくるまでの一連の作業手順を示すフローチャートである。この作業手順は、上述した第１実施形態においてセンサユニットのみを送り出す構成と同様である。
【００５２】
まず、ステップＳ１では、伸縮機構５、センサ送り機構１３、センサガイド送り機構１８及び各種制御盤を建屋低層部４に搬入する。
【００５３】
次に、ステップＳ２では、センサ送りガイド１２を取り付けた伸縮機構５の伸長を開始する。そして、支持脚６を伸縮及び開閉制御して伸縮機構５を構造物に支持しながら建屋高層部１へ移動させる（ステップＳ３）。
【００５４】
ステップＳ４では、センサガイド送り機構制御盤１９によりセンサガイド送り機構１８を制御してセンサ送りガイド１２を所望の計測箇所へ接近させる。ここで、計測箇所への移動に監視カメラが必要となる場合には、センサ送りガイド１２の先端部にカメラセンサを取り付け、このカメラセンサの検出結果に基づいてセンサ送り機構１３を制御してセンサ送りガイド１２を送り出す（ステップＳ４Ａ）。
【００５５】
ステップＳ５では、センサ送りガイド１２を所望の計測箇所に達するまで伸縮機構５を伸長させると、次にセンサユニット１１をセンサ送り機構１３を制御してセンサ送りガイド１２に沿って目的とする計測箇所に移動させる。事前に上記カメラセンサの送り出しを行っている場合には、ステップＳ５Ａで回収してから、センサユニット１１を計測箇所に移動させる。そして、センサユニット１１が計測箇所に移動したら、直ちに計測を行う（ステップＳ６）。
【００５６】
センサユニット１１による計測が終了したら、直ちにセンサユニット１１を建屋低層部４に回収する（ステップＳ７）。センサユニット１１の回収が終了したら、ステップＳ８で支持脚６を伸縮及び開閉制御して伸縮機構５を構造物に支持しながら伸縮機構５の上端部を建屋低層部４に位置するまで縮める。
【００５７】
次いで、ステップＳ９では、伸縮機構５、センサ送り機構１３、センサガイド送り機構１８、及び各制御盤等の装置を原子炉建屋の外部に搬出する。以上のステップを経て一連の作業手順を終了する。
【００５８】
このように本実施形態によれば、センサユニット１１を送り出す前に、センサガイド送り機構１８によりセンサ送りガイド１２を送り出して計測箇所にさらに接近させることで、センサユニット１１が長時間厳しい環境に晒される時間を一段と短縮化することができ、計測の信頼性の向上を図ることができる。
【００５９】
（第３実施形態）
図１６は本発明に係る高所計測作業装置の第３実施形態を示す立面構成図である。
【００６０】
本実施形態は、建屋高層部１と同様に建屋低層部４も高温で放射線量の高い苛酷な環境条件となった場合の例である。
【００６１】
図１６に示すように、伸縮機構５には、支持脚６、支持脚開閉機構７、センサ位置調整機構１０、及びセンサ送りガイド１２が搭載されている。この伸縮機構５は、伸縮機構用遠隔移動台車４４に搭載されている。この伸縮機構用遠隔移動台車４４は、原子炉建屋の外部に設置された遠隔操作室４０から遠隔制御で移動する。この伸縮機構用遠隔移動台車４４には、装置の搬入時の移動監視用として用いる移動監視カメラ２０が搭載されている。
【００６２】
遠隔センサガイド送り機構４６は、前記第１、第２実施形態のセンサガイド送り機構１８を遠隔で制御可能としたものである。この遠隔センサガイド送り機構４６は、送り機構用遠隔移動台車４５に搭載されている。これらの機構は、厳しい環境条件（高温、放射線）に弱い半導体等のようなものを使用することなく構成することができる。
【００６３】
伸縮機構用遠隔移動台車４４、送り機構用遠隔移動台車４５、及び遠隔センサガイド送り機構４６の駆動機構制御部４２は、原子炉建屋の外部の遠隔操作室４０に設置されている。同様に、伸縮機構５、支持脚開閉機構７、及びセンサ位置調整機構１０の遠隔伸縮機構制御盤４３は、遠隔操作室４０に設置されている。
【００６４】
したがって、伸縮機構用遠隔移動台車４４、送り機構用遠隔移動台車４５、伸縮機構５、支持脚開閉機構７、センサ位置調整機構１０及び遠隔センサガイド送り機構４６は、遠隔操作室４０内から遠隔操作で駆動制御可能である。
【００６５】
遠隔操作室４０には、駆動機構の駆動機構制御部４２、遠隔伸縮機構制御盤４３、移動監視カメラモニタ４１、センサユニット１１からの信号を処理する環境計測処理部としての信号処理回路１４、この信号処理したデータを表示及び記録する監視記録装置２０と、センサ送り機構１３と、を備える。遠隔操作室４０内には、厳しい環境条件（高温、放射線）に弱い半導体等を備えた装置が設置されている。
【００６６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００６７】
上記の構成で、センサユニット１１を建屋高層部１に建屋低層部４から移動させていく手順は、駆動操作を行う場所が異なるが、前記第２実施形態の場合とほぼ同様である。
【００６８】
まず、遠隔操作室４０に設置された遠隔伸縮機構制御盤４３、駆動機構制御部４２を操作して、センサ送りガイド１２を建屋高層部１の計測箇所まで移動させる。その後、遠隔操作室４０内に設置されたセンサ送り機構１３に取り付けたセンサユニット１１をセンサ送りガイド１２の挿入口１２ａに挿入し、建屋高層部１の計測箇所まで移動させる。その他の構成及び作用は、前記第２実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００６９】
このように本実施形態によれば、遠隔操作により環境条件の厳しい建屋低層部４から建屋高層部１へセンサユニット１１を移動して計測する作業を短時間で行うことが可能となり、計測の信頼性及びメンテナンス性を向上させることができる。
【００７０】
（第４実施形態）
図１７は本発明に係る高所計測作業装置の第４実施形態を示す立面構成図である。図１８は図１７の配管の連結状態を示す断面図である。
【００７１】
前記第１〜第３実施形態は、建屋高層部１へ伸縮させる伸縮機構として、伸縮機構５を用いていたが、本実施形態は、配管結合機構５６により短尺配管５２を順次連結するものである。また、本実施形態は、前記第３実施形態と同様に、建屋高層部１及び建屋低層部４が高温で放射線量の高い苛酷な環境条件である場合の例である。
【００７２】
図１７に示すように、隔離室５１は、厳しい外部環境と隔離して各種機器の駆動制御、駆動操作を可能とする空間に保つものである。隔離室５１内には、センサ送り機構１３、センサガイド送り機構１８に他に、配管昇降装置移動台車５８が収納されている。この配管昇降装置移動台車５８上には、配管昇降装置５４と、配管送り機構５５と、配管昇降装置制御盤５７とが搭載されている。
【００７３】
配管昇降装置５４は、短尺配管５２を送り出す配管送り機構５５と、図１８に示す配管連結具５３で短尺配管５２同士を連結させる配管結合機構５６とを備えている。配管昇降装置制御盤５７は、配管昇降装置５４を制御して短尺配管５２の昇降制御を行う。
【００７４】
すなわち、本実施形態は、伸縮機構として短尺配管５２を送り出す配管送り機構５５と、短尺配管５２を連結させる配管結合機構５６を組み合わせたことにより、センサ送りガイド１２の一端を苛酷な環境条件の建屋低層部４から建屋高層部１へ上昇させ、センサユニット１１を建屋高層部１の計測箇所に移動させて計測するものである。
【００７５】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００７６】
センサユニット１１を建屋高層部１の計測箇所へ移動させる手順は、前記第２、第３実施形態と同様の手順で行う。
【００７７】
連結すべき短尺配管５２の上端部に、前記第１実施形態〜第３実施形態の場合と同様に、支持脚６、支持脚開閉機構７、センサ位置調整機構１０、及びセンサ送りガイド１２を取り付けて、建屋高層部１まで上昇させ、センサ送りガイド１２の一端を計測箇所に移動させる。このセンサ送りガイド１２の一端を計測箇所に移動させた後に、前記第１実施形態〜第３実施形態の場合と同様に、センサユニット１１をセンサ送り機構１３を制御して計測箇所に移動させて計測を行う。その他の構成及び作用は、前記第１実施形態〜第３実施形態と同様であるので、その説明を省略する。
【００７８】
このように本実施形態によれば、短尺配管５２を送り出しながら配管結合機構５６を用いて配管連結具５３で短尺配管５２を連結させ、センサ送りガイド１２の一端を上昇させることにより、遠隔操作により環境条件の苛酷な建屋低層部４から建屋高層部１へセンサユニット１１を移動して計測する作業を短時間で行うことが可能となり、計測の信頼性及びメンテナンス性を一段と向上させることができる。
【００７９】
（第５実施形態）
図１９は本発明に係る高所計測作業装置の第５実施形態を示す立面構成図である。図２０は図１９の無線式センサユニットを示す構成図である。図２１は図１９の無線式センサユニットを建屋高層部へ移動させた状態を示す説明図である。
【００８０】
前記第１実施形態〜第４実施形態では、センサユニット１１は、センサケーブル１７を通して信号伝送を行っていたが、本実施形態では無線式センサユニット（以下、センサユニットと略称する。）６１を用いている。すなわち、本実施形態は、センサユニット６１を気送方式により建屋低層部４から建屋高層部１へ移動させて計測を行うものである。
【００８１】
図１９に示すように、センサステーション６２は、建屋低層部４に設置されている。伸縮機構５は、前記第１〜第３実施形態と同様の構造である。伸縮機構５は、上端部にセンサ送りガイド６０の一端が取り付けられている。このセンサ送りガイド６０の他端は、センサステーション６２と接続されている。
【００８２】
センサユニット６１は、センサステーション６２内から気送方式によりセンサ送りガイド６０を通して建屋高層部１へ送り込まれる。センサユニット６１は、図２０に示すようにセンサヘッド６３と、信号処理回路６４と、位置姿勢センサ６５と、無線伝送器６７と、センサユニットコントローラ６８と、バッテリ６６と、アンテナ６９ａとを内蔵している。
【００８３】
信号処理回路６４は、センサヘッド６３からの信号を処理する。位置姿勢センサ６５は、例えば３軸ジャイロ及び傾斜計を用いてセンサユニット６１自体の位置及び姿勢を検出する。センサユニットコントローラ６８は、位置姿勢センサ６５からの信号と信号処理回路６４からのセンサ信号とを入力して合成処理した信号を無線伝送器６７へ送信する。
【００８４】
センサステーション６２内には、コンプレッサ７０と、エア圧調整器７１と、無線伝送器７２と、位置姿勢コントローラ７３と、アンテナ６９ｂとが設置されている。コンプレッサ７０は、エアを圧縮する。エア圧調整器７１は、コンプレッサ７０からのエア圧を制御する。コンプレッサ７０及びエア圧調整器７１は、本実施形態の圧送機構を構成する。
【００８５】
無線伝送器７２は、センサユニット６１との信号伝送を行う。位置姿勢コントローラ７３は、無線伝送器７２からの信号でセンサユニット６１の位置姿勢を制御する。無線伝送器７２から得られた信号は、センサステーション６２の外部に設置された信号処理回路７４に送信される。この信号処理回路７４は、無線伝送器７２から得られた信号を表示データに信号変換し、この表示データを監視記録装置７５へ送信する。この監視記録装置７５は、信号処理回路７９からの表示データを作業員が判断するために表示し、かつ記録する。
【００８６】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００８７】
まず、センサ送りガイド６０を、伸縮機構５を伸縮させて建屋高層部１へ移動させる。この処理手順は、前記第１〜第４実施形態までの手順と同様である。センサ送りガイド６０の一端が建屋高層部１の計測箇所への移動を終了すると、次にセンサユニット６１をセンサステーション６２内に配置する。
【００８８】
次いで、コンプレッサ７０で圧縮したエア圧を位置姿勢コントローラ７３からの指令に基づいてエア圧調整器７１で調整して、センサステーション６２に供給する。このようにして調整されたエア圧のエアをセンサユニット６１の後部に吹き付けることで、センサユニット６１がエア圧によって図２１に示すように建屋高層部１へ移動する。
【００８９】
ここで、センサユニット６１の移動する位置及び姿勢を制御するには、位置姿勢コントローラ７３が、センサユニット６１に内蔵した位置姿勢センサ６５からの情報を、無線伝送器６７、７２を介して無線伝送により収集して行う。
【００９０】
そして、センサユニット６１によって環境計測を行い、そのセンサユニット６１から得られた検出信号をアンテナ６９ａから送信し、その検出信号をセンサステーション６２のアンテナ６９ｂで受信し、無線伝送器７２を介して信号処理回路７４に送信する。この信号処理回路７４は、無線伝送器７２から得られた信号を表示データに信号変換し、この表示データを監視記録装置７５へ送信する。そして、監視記録装置７５は、その表示データを作業員が判断するために表示し、記録を行う。
【００９１】
このように本実施形態によれば、気送方式を用いてセンサユニット６１を建屋高層部１の計測箇所に移動させて、遠隔操作にて環境条件の苛酷な建屋低層部４から建屋高層部１へセンサユニット１１を移動することにより、環境計測する作業を短時間で行うことが可能となり、計測の信頼性及びメンテナンス性を大幅に向上させることができる。
【００９２】
（他の実施形態）
以上のように本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、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。これらの実施形態やその変形例は、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。
【００９３】
例えば、前記第１〜第５実施形態において、センサユニットに用いる環境計測用のセンサは、一つのセンサに限定しない。例えば、音センサ、温度センサ、振動センサ、照度センサ、放射線センサ、映像センサ（テレビカメラ）のいずれかでも適用可能である。また、目的によっては、これらのセンサの組合せも可能である。よって、センサユニットの送り出し、回収が短時間に行えることから、予め目的別の組み合わせた複数のセンサユニットを用意して逐次交換することで、より多くの環境計測データを計測することが可能となる。
【００９４】
前記第１〜第５実施形態においては、予めセンサを取り付けたセンサユニットについて説明したが、これに限定することなく、センサユニットにテレビカメラと、計測箇所のサンプルを回収するためのサンプル回収器を設けるようにしてもよい。その実施形態を図２２及び図２３に基づいて説明する。
【００９５】
図２２はセンサユニットにサンプル回収部を設けた例を示す断面構成図である。
【００９６】
図２２に示すように、センサユニット８０ａは、センサとしてのテレビカメラ８１と、電磁コイル８２と、吸込み口８３ａが形成されたスポイト式回収部８３とを備えている。テレビカメラ８１は、テレビカメラケーブル８５が接続され、このテレビカメラケーブル８５は図示しないカメラ本体と接続されている。
【００９７】
電磁コイル８２は、電磁コイルケーブル８６が接続され、この電磁コイルケーブル８６は図示しない電源部と接続されている。
【００９８】
したがって、テレビカメラ８１で計測箇所のサンプルを探して電磁コイル８２を励磁すると、スポイト式回収部８３が作動してその吸込み口８３ａからサンプルを回収する。
【００９９】
このように本実施形態によれば、電磁コイル８２を励磁してスポイト式回収部８３を作動し、その吸込み口８３ａからサンプルを回収することにより、計測箇所のエア、廃水、廃油等の液体サンプルを回収することができる。
【０１００】
図２３はセンサユニットに他のサンプル回収部を設けた例を示す断面構成図である。なお、図２２に示す例と同一の部分には、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１０１】
図２３に示すように、センサユニット８０ｂは、センサとしてのテレビカメラ８１と、電磁コイル８２と、クリップ式掴み具８４とを備えている。
【０１０２】
したがって、テレビカメラ８１で計測箇所の固形片サンプルを探して電磁コイル８２を励磁すると、グリップ式掴み具８４が作動してその掴み部８４ａで固形片サンプルを掴んで回収する。
【０１０３】
このように本実施形態によれば、電磁コイル８２を励磁してクリップ式掴み具８４を作動し、その掴み部８４ａで固形片サンプルを掴んで回収することにより、金属片等の固形片を回収することができる。
【０１０４】
また、前記第１〜第５実施形態では、伸縮機構は、剛体の配管を用いた例について説明したが、これに限定されることなく、例えば樹脂製のチューブとエア圧を組合せたもの、蛇腹状に形成された金属管とエア圧を組合せたものでもよい。また、それらを組み合わせたものでも適用可能である。
【０１０５】
さらに、前記第１〜第５実施形態では、苛酷な環境条件下の建屋内として原子力発電所の原子炉建屋内が高温で放射線量が高い場合について説明したが、これに限定されることなく、その他のプラントの建屋内が高温になっている場合についても適用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１…建屋高層部、２…建屋天井、３…建屋壁、３ａ…突起物、４…建屋低層部、５…伸縮機構、６…支持脚（支持部材）、７…支持脚開閉機構、８…伸縮機構制御盤、９…伸縮機構台車、１０…センサ位置調整機構、１１…センサユニット（計測手段）、１２…センサ送りガイド（ガイド部材）、１３…センサ送り機構（計測手段送り機構）、１４…信号処理回路、１５…監視記録装置、１６…センサ送り機構制御盤、１７…センサケーブル、１８…センサガイド送り機構、１９…センサガイド送り機構制御盤、２０…移動監視カメラ、３０…フレキシブルワイヤ、３１…センサケーブル、３２…ワイヤ送り出しローラ、３３…ワイヤガイドローラ、３４…ワイヤ巻取りローラ、４０…遠隔操作室、４１…移動監視カメラモニタ、４２…駆動機構制御部、４３…遠隔伸縮機構制御盤、４４…伸縮機構用遠隔移動台車、４５…送り機構用遠隔移動台車、４６…遠隔センサガイド送り機構、５１…隔離室、５２…短尺配管、５３…配管連結具、５４…配管昇降装置、５５…配管送り機構、５６…配管結合機構、５７…配管昇降装置制御盤、５８…配管昇降装置移動台車、６０…センサ送りガイド、６１…無線式センサユニット、６２…センサステーション、６３…センサヘッド、６４…信号処理回路、６５…位置姿勢センサ、６６…バッテリ、６７，７２…無線式伝送器、６８…センサユニットコントローラ、６９ａ，６９ｂ…アンテナ、７０…コンプレッサ（圧送機構）、７１…エア圧調整器（圧送機構）、７３…位置姿勢コントローラ、７４…信号処理回路７５…監視記録装置、８０ａ…センサユニット、８０ｂ…センサユニット、８１…テレビカメラ、８２…電磁コイル、８３…スポイト式回収部、８３ａ…吸込み口、８４…クリップ式掴み具、８４ａ…掴み部、８５…テレビカメラケーブル、８６…電磁コイルケーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2013231684.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2013231684.tif 000022
【図２１】
2013231684.tif 000023
【図２２】
2013231684.tif 000024
【図２３】
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