(57)【要約】【課題】撮像装置の交換をより適切に行うことができる原子力プラント点検装置を提供する。【解決手段】原子力プラント点検装置のカメラユニット６には、２つのＣＣＤカメラ２１，３１、遮へい板２２、およびこの遮へい板２２を移動させる駆動モータ３２ａ，３２ｂ、および遮へい板駆動ワイヤ３３ａ，３３ｂを有する。遮へい板２２がＣＣＤカメラ３１の前面を覆っており、ＣＣＤカメラ２１によって点検時での撮影が行われる。ＣＣＤカメラ２１による撮影で得られた画像に含まれる放射線ノイズの画素数に基づいて、ＣＣＤカメラ２１に入射される放射線の線量率を求め、この線量率を積算してＣＣＤカメラ２１の累積線量を求める。求められた累積線量が設定累積線量以上になったとき、制御ユニット３４が駆動モータ３２ａ，３２ｂを回転させて遮へい板２２をＣＣＤカメラ３１の前面まで移動させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の撮像装置と、点検対象物を照射する照射装置と、前記撮像装置による撮影で得られる前記点検対象物の画像情報に基づいて、前記点検対象物を撮影する前記撮像装置の切り換えを判定する判定装置とを備えたことを特徴とする原子力プラントの点検装置。
【請求項２】
前記撮像装置の前面を覆う放射線遮へい体と、前記放射線遮へい体を移動させる遮へい体移動装置と、前記判定装置を含み、撮影に用いる前記撮像装置を切り換えるとき、前記遮へい体移動装置を制御して前記放射線遮蔽体を、１つの前記撮像装置の前面から他の前記撮像装置の前面まで移動させる制御装置とを備える請求項１に記載の原子力プラントの点検装置。
【請求項３】
前記切り換えの判定を前記画像情報に含まれる放射線ノイズの画像情報に基づいて行う前記制御装置を備えた請求項１または２に記載の原子力プラント点検装置。
【請求項４】
前記切り換えの判定を前記画像情報に含まれる白色画素数の情報に基づいて行う前記制御装置を備えた請求項１または２に記載の原子力プラント点検装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力プラント点検装置に係り、特に、高い放射線量率環境下である原子炉内の炉内構造物および燃料集合体の状態を点検するのに好適な原子力プラント点検装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビカメラを有する潜水装置を、原子炉圧力容器内の炉心より下方の領域の水中に搬入し、この潜水装置を水中で移動しながら炉底部の状態を点検することが、例えば、特開平８−２３３９８０号公報に記載されている。潜水装置は集積線量計を備えている。
【０００３】
また、特開昭５９−９２３９７号公報に記載された移動式点検装置は、放射線線量計を備えています。放射線線量計により線量率を測定し、測定された線量率の積算値を監視して移動式点検装置内の電子回路の交換時期を表示する。特開平１１−１７７８８５号公報は耐放射線性撮像装置を記載している。この耐放射線性撮像装置は、撮像素子における照射積算量に対応した信号によって、放射線の影響により変動した映像信号を補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２３３９８０号公報
【特許文献２】特開昭５９−９２３９７号公報
【特許文献３】特開平１１−１７７８８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
点検装置を原子炉内の高放射線量下で用いる場合には、点検装置に搭載された回路が放射線によりダメージを受ける。特開平８−２３３９８０号公報では、潜水装置に設けた深度計から得られる深度情報および原子炉内の線量率分布情報に基づいて原子炉内で点検時に移動している潜水装置の、今までにおける第１被ばく線量を求め、さらに、潜水装置を原子炉から回収するまでに潜水装置が受ける第２被ばく線量を求め、潜水装置に対する許容被ばく線量から、第１および第２被ばく線量、および前回の点検作業までに潜水装置が受けている第３被ばく線量の合計線量を差し引いて余寿命線量を求め、この余寿命線量に基づいて潜水装置に設けられた部品の余寿命時間を算出している。その余寿命時間に基づいて部品の使用限界および交換時期を知ることができる。潜水装置に放射線線量計を設置する必要はないが、原子炉内の線量率分布情報を得るためには原子炉に複数の放射線線量計を設置する必要がある。また、原子炉に複数の放射線線量計で測定された測定結果に基づいて原子炉内の線量率分布情報を算出するため、算出された線量率分布情報の精度はあまり良くなく、結果的に、得られた余寿命時間の精度も良いものとはいえない。
【０００６】
特開昭５９−９２３９７号公報では、放射線線量計が移動式点検装置に設けられており、この放射線線量計で測定した、移動点検装置に照射された放射線線量に基づいて、放射線線量の積算値を求め、この積算値により移動点検装置に搭載された部品の寿命を予測している。移動式点検装置に放射線線量計が設けられている関係上、特開昭５９−９２３９７号公報で得られた搭載部品の寿命の精度は、特開平８−２３３９８０号公報に記載された潜水装置よりも向上する。しかしながら、特開昭５９−９２３９７号公報に記載された移動式点検装置では、テレビカメラ以外に寿命を求めるために放射線線量計を設置しなければならない。
【０００７】
特開平１１−１７７８８５号公報に記載された耐放射線性撮像装置では、放射線の影響により変動した映像信号を補正しているので、高放射線環境下でも実用に耐える時間撮像ができ、低線量率の環境下では撮像可能時間を延長することができる。しかしながら、溶融した核燃料物質が存在する超高放射線環境下では、特開平１１−１７７８８５号公報のように、撮影画像を画像処理で補正することは困難である。
【０００８】
本発明の目的は、撮像装置の切り換えをより適切に行うことができる原子力プラント点検装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、複数の撮像装置と、点検対象物を照射する照射装置と、撮像装置による撮影で得られる点検対象物の画像情報に基づいて、点検対象物を撮影する撮像装置の切り換えを判定する判定装置とを備えたことにある。
【００１０】
撮像装置の画像情報に基づいて撮像装置の切り換えを判定しているので、撮像装置の切り換えをより適切に行うことができる。
【００１１】
好ましくは、撮像装置の前面を覆う放射線遮へい体と、放射線遮へい体を移動させる遮へい体移動装置と、その判定装置を含み、撮影に用いる撮像装置を切り換えるとき、遮へい体移動装置を制御して放射線遮蔽体を、１つの撮像装置の前面から他の撮像装置の前面まで移動させる制御装置とを備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮像装置の切り換えをより適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の好適な一実施例である原子力プラント点検装置の構成図である。
【図２】図１に示す原子力プラント点検装置のカメラユニットの概観図である。
【図３】図１に示すカメラユニットの詳細構成図である。
【図４】図１に示す原子力プラント点検装置におけるカメラの交換の処理手順を示すフローチャーヤトである。
【図５】図４に示す累積線量の監視に関する詳細な手順を示すフローチャーヤトである。
【図６】図３に示すＣＣＤカメラで撮影した画像の例を示す説明図であり、（Ａ）は放射線線量率が高いときにおける撮像画像の一例を示す説明図、（Ｂ）は放射線線量率が低いときにおける撮像画像の一例を示す説明図である。
【図７】撮影により得られた画像のヒストグラムを示す説明図であり、（Ａ）は図６（Ａ）に対するヒストグラムを示す説明図、（Ｂ）は図６（Ｂ）に対するヒストグラムを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施例を以下に説明する。
【実施例】
【００１５】
本発明の好適な一実施例である原子力プラント点検装置を、図１、図２および図３を用いて説明する。本実施例の原子力プラント点検装置を用いて点検を行う原子力プラントの概略構成を説明する。原子炉格納容器２が原子炉建屋１内に設置され、原子炉３が原子炉格納容器２内に据え付けられている。
【００１６】
本実施例の原子力プラント点検装置は、カメラ固定治具５、カメラユニット６、および制御装置８を備えている。カメラユニット６がカメラ固定治具５の先端部に取り付けられ、制御装置８が、カメラ固定治具５内を通して配線されたケーブル７により制御装置８に接続される。制御装置８は、表示装置９および操作盤１０に接続される。制御装置８、表示装置９および操作盤１０は原子炉建屋１の外に置かれている。
【００１７】
カメラユニット６の詳細な構造を、図２および図３を用いて説明する。カメラユニット６は、図２に示す外観形状を有する、放射線遮へい材で作られたケーシング１２を有する。カメラユニット６は、ケーシング１２以外に、ＣＣＤカメラ（撮像装置）２１，３１、遮へい板２２、照明装置２３ａ，２３ｂ、駆動モータ３２ａ，３２ｂ、遮へい板駆動ワイヤ３３ａ，３３ｂ、制御ユニット３４および電源ユニット３５を有する。ＣＣＤカメラ２１，３１、遮へい板２２、照明装置２３ａ，２３ｂ、駆動モータ３２ａ，３２ｂ、遮へい板駆動ワイヤ３３ａ，３３ｂ、制御ユニット３４および電源ユニット３５は、ケーシング１２内に設置されている。照明装置２３ａ，２３ｂがケーシング１２の前面の左右に設置され、これらの照明装置の間に一対のＣＣＤカメラ２１，３１が配置されている。照明装置２３ａ、２３ｂの間にＣＣＤカメラ２１，３１を配置しているので、撮影対象の視認性を確保することができる。ＣＣＤカメラの替りにＣＭＯＳカメラまたは他の電子式撮像装置を用いても良い。
【００１８】
照明装置２３ａ，２３ｂはケーブル２４ａ，２４ｂにより電源ユニット３５に接続される。電源ユニット３５は、カメラ固定治具５内を通して配線されたケーブル（図示せず）により外部電源に接続される。ケーブル７に接続される制御ユニット３４が、ＣＣＤカメラ２１，３１および駆動モータ３２ａ，３２ｂにそれぞれ接続される。遮へい板２２に取り付けられた遮へい板駆動ワイヤ３３ａが駆動モータ３２ａの回転軸に取り付けられた回転ドラム（図示せず）に巻き付けられている。鉛製の遮へい板２２に取り付けられた遮へい板駆動ワイヤ３３ｂが駆動モータ３２ｂの回転軸に取り付けられた他の回転ドラム（図示せず）に巻き付けられている。遮へい板２２への遮へい板駆動ワイヤ３３ａの取り付け位置は、水平方向において、遮へい板２２への遮へい板駆動ワイヤ３３ｂの取り付け位置と１８０°反対側に存在する。遮へい板２２は、鉛の替りに、放射線遮へい材であるタングステンで構成しても良い。
【００１９】
カメラユニット６を用いて原子炉格納容器２内を点検する例について説明する。カメラ挿入口４が原子炉格納容器２の上蓋に形成され、カメラユニット６、およびカメラユニット６に取り付けられたカメラ固定治具５が、カメラ挿入口４を通して原子炉格納容器２内に挿入される。カメラユニット６およびカメラ固定治具５の原子炉格納容器２内への挿入後、カメラ挿入口４がシールされる。
【００２０】
原子炉３内をカメラユニット６で点検する場合には、原子炉格納容器２の上蓋および原子炉３の原子炉圧力容器の上蓋にそれぞれカメラ挿入口４を形成し、これらのカメラ挿入口を通して原子炉圧力容器内にカメラユニット６およびカメラ固定治具５を挿入し、それらのカメラ挿入口をシールする。
【００２１】
カメラユニット６が原子炉格納容器２内に配置された後、作業員１１が、操作盤１０を操作してカメラユニット６に対する制御指令を制御装置８に入力する。この制御指令は、制御装置８からケーブル７を通してカメラユニット６の制御ユニット３４に伝えられる。制御ユニット３４は、この制御指令に基づいて、後述するような駆動モータの回転制御を行う。原子炉格納容器２内に配置されたカメラユニット６では、原子炉格納容器２内に挿入される前に、図３に示すように、遮へい板２２をＣＣＤカメラ３１の前面に配置する。このため、原子炉格納容器２内の状態が、遮へい板２２が前面に配置されていないＣＣＤカメラ２１によって撮影される。ＣＣＤカメラ２１はケーシング１２に形成された開口部３２を通して原子炉格納容器２内の状態を撮影するが、この撮影時において、開口部３２を通して入射される放射線をＣＣＤカメラ２１が入射する。ＣＣＤカメラ２１は、入射される放射線により損傷を受け、やがて、正常な映像を出力することができなくなる。このため、ある時点で、撮影に用いるＣＣＤカメラをＣＣＤカメラ２１からＣＣＤカメラ３１に交換する必要性が生じる。
【００２２】
カメラユニット６におけるＣＣＤカメラの交換の処理を、図４および図５に示す処理手順に基づいて説明する。図４および図５に示す処理手順は、制御装置８で実行される。
【００２３】
累積線量を監視する（ステップＳ１）。累積線量の監視は、図５に示すスッテプＳ１１〜Ｓ１９の各手順を実行する。照明装置を消灯する（ステップＳ１１）。制御装置８が電源ユニット３５を制御して照明装置２３Ａａ，２３ｂへの電気の供給を停止する。この結果、照明装置２３Ａａ，２３ｂが消灯する。照明装置２３Ａａ，２３ｂの消灯は、ＣＣＤカメラによって撮影された対象物の画像がハレーションを起こし、放射線ノイズと同色である白色部が多くなると、放射線ノイズが正しく測定できなくなることを防ぐためである。点検対象物の画像を取り込む（ステップＳ１２）。ＣＣＤカメラ２１で撮影して得られた点検対象物の画像が、制御ユニット３４を経て制御装置８に入力される。この画像は表示装置９に表示される。ＣＣＤカメラ２１で点検対象物を撮影しているとき、遮へい板２２がケーシング１２に形成された開口部３２の、ＣＣＤカメラ３１の前面の部分を塞いでおり、ＣＣＤカメラ３１による点検対象物の撮影は行われていない。
【００２４】
ＣＣＤカメラ２１による撮影によって得られた画像を、図６を用いて説明する。図６（Ａ）に示す画像３５ａは、放射線量率が高い点検対象物３６ａの画像である。放射線量率が高い画像３５ａは、点検対象物３６ａの画像以外に、白色粒子状の放射線ノイズ３７を含んでいる。図６（Ｂ）に示す画像３５ｂは、放射線量率が低い点検対象物３６ｂの画像である。放射線量率が高い画像３５ｂは、放射線ノイズ３７を含んでいるが、放射線量率が高い画像３５ａよりも放射線ノイズ３７の量が少なくなる。このように、放射線ノイズ３７は、放射線量率が高い画像３５ａで多く、放射線量率が低い画像３５ｂで少なくなる。本実施例の原子力プラント点検装置では、この放射線ノイズ３７の性質を利用して、ＣＣＤカメラで撮影して得られた画像を用いた、カメラに入射する放射線の線量率の推定、およびこの線量率の積算値である、ＣＣＤカメラの被ばく線量の定量的な判定を行い、ＣＣＤカメラの交換を判定する。
【００２５】
ステップＳ１２の後に、照明装置を点灯する（ステップＳ１３）。制御装置８が電源ユニット３５を制御して照明装置２３Ａａ，２３ｂに電気を供給する。この結果、照明装置２３Ａａ，２３ｂが点灯する。取り込んだ画像を二値化する（ステップＳ１３）。制御装置８はステップＳ１２で入力した画像を二値化する。
【００２６】
そして、ヒストグラムを算出する（ステップＳ１５）。制御装置８は、二値化した画像を用いてヒストグラム（白色度と画素数の関係）を算出する。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、ステップＳ１５で算出されたヒストグラムの例を示している。放射線ノイズ３７の多い画像３５ａ（図６（Ａ）参照）に対するヒストグラム３８（図７（Ａ））では、白色画素数を示す、横軸の右端の値、すなわち、放射線ノイズ量３９が多くなる。放射線ノイズ３７の少ない画像３５ｂ（図６（Ｂ）参照）に対するヒストグラム４０（図７（Ｂ））では、白色画素数を示す、横軸の右端の値、すなわち、放射線ノイズ量４１が少なくなる。
【００２７】
カメラに入射する放射線の線量率を算出する（ステップＳ１６）。制御装置８は、算出したヒストグラムの白色部分の画素数を用いて、ＣＣＤカメラ２１に入射する放射線の線量率を算出する。この線量率の算出はその画素数に予め設定した計数αを乗じて行う。次に、累積線量を読み込む（ステップＳ１７）。制御装置８は、本実施例の原子力プラントの前回の点検作業までにＣＣＤカメラ２１に照射された放射線による累積線量を、制御装置８の内部メモリから読み出す。累積線量を算出する（ステップＳ１８）。制御装置８は、ステップＳ１６で算出した各線量率を加算し、今回の点検作業における現時点までの累積線量を算出する。そして、制御装置８は、ステップＳ１７で求めた累積線量を、ステップＳ１７で読み込んだ累積線量に加算し、合計累積線量を求める。算出された累積線量を保存する（ステップＳ１９）。制御装置８は、算出した合計累積線量を制御装置８の内部メモリに登録する。
【００２８】
カメラの交換を判定する（ステップＳ２）。制御装置８は、合計累積線量が設定累積線量以上であるかを判定する。合計累積線量が設定累積線量未満であれば、ステップＳ２の判定結果が「ＮＯ」となる。ステップＳ２の判定結果が「ＮＯ」の場合には、点検終了かが判定される（ステップＳ５）。原子力プラント点検装置による点検が終了していない場合には、ステップＳ５の判定結果が「ＮＯ」となり、ステップＳ１〜Ｓ５の各手順が、ステップＳ５の判定結果が「ＹＥＳ」になるまで、繰り返される。ステップＳ５の判定結果が「ＹＥＳ」になる場合は、原子力プラント点検装置による点検が終了しているときである。
【００２９】
ステップＳ２では、合計累積線量が設定累積線量以上であるとき、ステップＳ２の判定結果が「ＹＥＳ」になる。ステップＳ２の判定結果が「ＹＥＳ」になったとき、ステップＳ３およびＳ４の手順が実行される。
【００３０】
遮へい板を移動する（ステップＳ３）。制御装置８は、ステップＳ２の判定処理において「ＹＥＳ」と判定したとき、制御ユニット３４に遮へい板移動指令を出力する。遮へい板移動指令を入力した制御ユニット３４は、駆動モータ３２ａの回転軸に連結された回転ドラムに遮へい板駆動ワイヤ３３ａが巻き取られるように駆動モータ３２ａを回転させ、遮へい板駆動ワイヤ３３ｂが駆動モータ３２ｂの回転軸に連結された回転ドラムから巻き戻されるように駆動モータ３２ｂを回転させるように、駆動モータ３２ａ，３２ｂのそれぞれを制御する。この結果、図３において、遮へい板２２が、ＣＣＤカメラ２１の前面に位置するように、ケーシング１２に形成された開口部３２内を左から右に向かって移動し、開口部３２の、ＣＣＤカメラ２１の前面に存在する部分を塞ぐ。遮へい板２２がＣＣＤカメラ２１の前面に位置してＣＣＤカメラ２１の前面に存在する開口部３２の部分を塞いだとき、制御ユニット３４により、駆動モータ３２ａ，３２ｂの回転が停止される。このような遮へい板２２の移動によって、本実施例の原子力プラント点検装置を用いた原子炉格納容器２内での点検作業中に、撮影を行うＣＣＤカメラがＣＣＤカメラ２１からＣＣＤカメラ３１に切り換えられる。このため、点検対象物から放出される放射線は、ＣＣＤカメラ２１に入射されず、ＣＣＤカメラ３１に入射される。前述のように、ＣＣＤカメラが切り換えられた後では、点検対象物の撮影がＣＣＤカメラ３１によって行われる。
【００３１】
ステップＳ３でのＣＣＤカメラの切り換えが終了した後、累積線量がリセットされる（ステップＳ４）。ＣＣＤカメラがＣＣＤカメラ２１からＣＣＤカメラ３１に切り換えられた後、制御装置８は、内部メモリに格納している、ＣＣＤカメラ２１に対する合計累積線量等の累積線量のデータを削除する。
【００３２】
本実施例によれば、ＣＣＤカメラ（例えば、ＣＣＤカメラ２１）の撮影により得られた画像情報、特に、この画像情報に含まれる放射線ノイズの画像情報に基づいてこのＣＣＤカメラの撮影中において入射される放射線による累積線量を求め、求められた累積線量によりＣＣＤカメラの交換を判定しているので、ＣＣＤカメラの切り換えをより適切に行うことができる。ＣＣＤカメラの撮影により得られる画像に含まれた放射線ノイズ３７の画像の画素数（放射線ノイズの個数、すなわち、放射線ノイズ量）の値、すなわち、白色画素数の値に基づいて、ＣＣＤカメラの交換を判定しているので、ＣＣＤカメラの切り換え時期をより正確に判定することができる。
【００３３】
ＣＣＤカメラの撮影により得られた画像情報に基づいてＣＣＤカメラの交換の要否を判定しているので、本実施例は、この交換時期の判定に用いる累積線量を求めるために用いられる線量率の検出に従来例で使用されている放射線検出器を設ける必要がない。
【００３４】
さらに、カメラユニット６内に予備のＣＣＤカメラ（例えば、ＣＣＤカメラ３１）を設けており、ＣＣＤカメラの交換が決定されたとき、予備のＣＣＤカメラの前面を覆っている遮へい板（放射線遮へい体）を移動させて予備のＣＣＤカメラで撮影を開始するので、本実施例は、撮影に供するＣＣＤカメラの切り換えを短時間で行うことができる。このため、ＣＣＤカメラの切り換えによって中断される点検時間が非常に短く、ＣＣＤカメラを切り換えた場合でも点検を実質的に継続して行うことができる。
【００３５】
カメラユニット６内でＣＣＤカメラ２１をＣＣＤカメラ３１に切り替えるので、１つの原子力プラント点検装置において、点検時間を長くすることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…原子炉建屋、２…原子炉格納容器、３…原子炉、４…カメラ挿入口、５…カメラ固定治具、６…カメラユニット、７…カメラケーブル、８…制御装置、９…表示装置、１０…コントローラ、２１，３１…ＣＣＤカメラ、２２…遮へい板、２３ａ，２３ｂ…照明装置、３２ａ，３２ｂ…駆動モータ、３３ａ，３３ｂ…遮へい板駆動ワイヤ、３４…制御ユニット、３５…電源ユニット。
【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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