(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、
前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、
前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、
ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、
前記現在位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、
燃料番号を読み取るためブリッジとトロリを炉心及びプール内で移動させるために移動開始位置と移動終了位置が入力される移動区間入力手段と、
前記移動区間入力手段から入力される移動開始位置と移動終了位置を基に、移動開始位置と移動終了位置の間の全ての燃料格納位置の上を直線状に一定速度で走行するようなＸ方向及びＹ方向の移動経路を選定し、ブリッジとトロリの途中停止位置を算出して通過目標位置として設定する移動経路算出手段と、
前記移動経路算出手段によって設定されたブリッジとトロリの各々の通過目標位置を格納する移動経路格納部と、
前記移動経路格納部からブリッジとトロリの通過目標位置が入力されるとともに前記現在位置入力手段からブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムにフィードバック入力されることによって運転速度を算出し、速度基準信号に変換して出力する速度出力制御手段と、
を備え、
前記移動経路算出手段によって設定された移動経路に従って全ての燃料格納位置の上を走行している前記燃料交換機を、運転員が燃料番号の確認を目的として途中でその走行を一時停止あるいは走行再開を要求することのできる運転指令入力手段を備え、
前記速度出力制御手段は、前記運転指令入力手段より入力された運転停止指令に基づき前記燃料交換機を速やかに停止させることのできる機能と、前記運転指令入力手段より入力された運転再開指令に基づき前記移動経路算出手段に対して移動経路の再計算を要求する機能とを有する
ことを特徴とする燃料交換機制御装置。
【請求項２】
原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、
前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、
前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、
ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、
前記現在位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、
燃料番号を読み取るためブリッジとトロリを炉心及びプール内で移動させるために移動開始位置と移動終了位置が入力される移動区間入力手段と、
前記移動区間入力手段から入力される移動開始位置と移動終了位置を基に、移動開始位置と移動終了位置の間の全ての燃料格納位置の上を直線状に一定速度で走行するようなＸ方向及びＹ方向の移動経路を選定し、ブリッジとトロリの途中停止位置を算出して通過目標位置として設定する移動経路算出手段と、
前記移動経路算出手段によって設定されたブリッジとトロリの各々の通過目標位置を格納する移動経路格納部と、
前記移動経路格納部からブリッジとトロリの通過目標位置が入力されるとともに前記現在位置入力手段からブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムにフィードバック入力されることによって運転速度を算出し、速度基準信号に変換して出力する速度出力制御手段と、
を備え、
炉心及びプール内の全ての燃料格納番地を予め記憶している燃料番地格納部と、
前記移動経路算出手段は、前記移動区間入力装置から入力された移動開始位置と移動終了位置と前記燃料番地格納部に格納された燃料番地を基に、燃料番号の確認を目的としてその間の各燃料格納位置の上で自動的に順次一旦停止するようなブリッジとトロリの途中位置または停止位置を算出して通過目標位置として設定する機能を有する
ことを特徴とする燃料交換機制御装置。
【請求項３】
炉心及びプール内の全ての燃料格納座標に対して、実際にその位置に燃料が装荷されているかいないかの状態を予め記憶している燃料装荷状態格納部と、
前記移動経路算出手段は、前記移動区間入力装置から入力された移動開始位置及び移動終了位置と前記燃料番地格納部に格納された燃料番地と前記燃料装荷状態格納部に格納された燃料装荷状態を基に、実際に燃料が装荷されている燃料格納座標のみを直線的に最短で移動できるような移動経路を算出して通過目標位置として設定する機能を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の燃料交換機制御装置。
【請求項４】
原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、
前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、
前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、
前記画像入力装置は、水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、
前記画像入力装置からの画像信号を解析し燃料番号を判定するための画像処理装置と、
前記画像処理装置から撮影画像の輝度及びフォーカスの情報が入力される撮影環境情報入力手段と、
標準画像データが保存してある標準画像データ格納部と、
前記撮影環境情報入力手段から撮影画像の輝度がフィードバック入力されると共に、撮影画像の輝度を前記標準画像データ格納部から入力された標準輝度と比較することにより輝度補正量を算出する輝度補正量算出手段と、
前記撮影環境情報入力手段から撮影画像のフォーカス情報がフィードバック入力される共に前記標準画像データ格納部から入力された標準フォーカスの情報と比較することによりフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、
前記輝度補正量算出手段からの輝度補正量に応じて調光器の補正制御を行う輝度補正制御手段と、
前記フォーカス補正量算出手段からのフォーカス補正量に応じてフォーカス調整器の補正制御を行うフォーカス補正制御手段と、
を備えたことを特徴とする燃料交換機制御装置。
【請求項５】
原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、
前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、
前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、
前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、
ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、
前記現在位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置をリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、
前記水中カメラの現在旋回角度を検出する現在旋回角度検出装置と、
前記現在旋回角度検出装置で検出した前記水中カメラの現在旋回角度がリアルタイムに入力される現在旋回角度入力手段と、
前記現在位置入力手段からリアルタイムに入力される現在位置と前記現在旋回角度入力手段からリアルタイムに入力される現在旋回角度を基に、ブリッジとトロリの運転可否を判定するブリッジ／トロリ運転範囲判定手段と、
前記現在位置入力手段からリアルタイムに入力される現在位置と前記現在旋回角度入力手段からリアルタイムに入力される現在旋回角度を基に、前記水中カメラの旋回可否を判定するカメラ旋回範囲判定手段と、
前記ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段から運転停止指令が入力された時に、ブリッジとトロリの運転を停止するブリッジ／トロリ運転停止手段と、
前記カメラ旋回範囲判定手段から旋回停止指令が入力された時に水中カメラの旋回を停止するカメラ旋回停止手段と、
を備えたことを特徴とする燃料交換機制御装置。
【請求項６】
原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、
前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、
前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、
前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、
ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、
前記現在位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、
前記水中カメラの現在旋回角度を検出する現在旋回角度検出装置と、
前記現在旋回角度検出装置で検出した水中カメラの現在旋回角度がリアルタイムに入力される現在旋回角度入力手段と、
前記現在位置入力手段からリアルタイムに入力される現在位置と前記現在旋回角度入力手段からリアルタイムに入力される現在旋回角度を基に、水中カメラの回避旋回方向と回避旋回角度を算出するカメラ旋回範囲判定手段と、
前記カメラ旋回範囲判定手段より旋回回避指令が入力された時には、カメラ旋回範囲判定手段で算出した回避旋回方向と回避旋回角度に従って、ブリッジとトロリが運転可能となる位置へ水中カメラを旋回させるカメラ旋回回避手段と、
を備えたことを特徴とする燃料交換機制御装置。
【請求項７】
原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、
前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、
前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、
前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、
ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、
前記画像入力装置から入力した画像が録画される画像録画手段と、
前記画像録画手段により録画された画像が保存される燃料番号録画装置と、
全ての燃料格納座標に対し、燃料装荷状態と燃料番号を記憶している装荷状態保存装置と、
前記現在位置検出装置により検出した現在位置と前記装荷状態保存装置から取得した装荷データを基に、前記画像入力装置から入力される画像が録画されるタイミングを判定する録画タイミング判定手段と、
を備えたことを特徴とする燃料交換機制御装置。
【請求項８】
原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、
前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、
前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、
前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、
ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、
前記画像入力装置から入力した画像が録画される画像録画手段と、
前記画像録画手段により録画された画像が保存される燃料番号録画装置と、
全ての燃料格納座標に対し、絶対位置と燃料集合体取手角度を記憶している位置データ保存装置と、
前記現在位置検出装置により検出した現在位置と前記位置データ保存装置から取得した位置データを基に、前記画像入力装置から入力した画像が録画されるタイミングを判定する録画タイミング判定手段と、
を備えたことを特徴とする燃料交換機制御装置。
【請求項９】
原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、
前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、
前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、
前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、
ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、
前記画像入力装置から入力した画像が録画される画像録画手段と、
全ての燃料格納座標に対し、燃料装荷状態と燃料番号を記憶している装荷状態保存装置と、
前記現在位置検出装置により検出した現在位置と前記画像処理装置から取得した燃料番号と装荷データを基に、前記装荷状態保存装置に格納されている装荷状態及び燃料番号を更新する装荷状態更新手段と、
を備えたことを特徴とする燃料交換機制御装置。
【請求項１０】
原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、
全ての燃料格納座標に対し、絶対位置と燃料集合体取手角度を記憶している位置データ保存装置と、
使用済み燃料収納容器の種類を入力する目標位置設定手段と、
前記燃料交換機の現在位置を記憶する現在位置記憶装置と、
使用済み燃料収納容器内における目標燃料格納座標への位置決め完了時に、前記現在位置記憶装置に絶対位置を保存する現在位置記憶手段と、
前記現在位置記憶手段によって記憶した絶対位置から、使用済み燃料収納容器内の全燃料格納座標に対する絶対位置を算出し位置データ保存装置を更新する位置データ更新手段と、
を備えることを特徴とする燃料交換機制御装置。
【請求項１１】
原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、
前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、
前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、
前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、
ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、
全ての燃料格納座標に対し、絶対位置と燃料集合体取手角度を記憶している位置データ保存装置と、
使用済み燃料収納容器の種類を入力する目標位置設定手段と、
前記位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、
前記水中カメラからの画像信号をリアルタイムに解析し、燃料格納場所及び燃料集合体取手角度を判定するための画像処理装置と、
前記現在位置入力手段により入力された現在位置と前記画像処理装置からの画像処理情報により、使用済み燃料収納容器内の全ての燃料格納座標に対する絶対位置と燃料集合体取手角度を算出し位置データ保存装置を更新する位置データ更新手段と、
を備えることを特徴とする燃料交換機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料交換機の制御装置に係り、特に、沸騰水型原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機の燃料交換機制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
原子力発電所においては、発電所内に収納されている燃料の所在を管理することを目的に、実際に装荷された状態の燃料に刻印された燃料番号を、ビデオカメラ等の画像入力装置を用いて目視により読み取り記録している。
【０００３】
上記画像入力装置は燃料交換機装置の燃料把握機の先端に取り付けられており、運転員はこの燃料交換機装置を手動で運転し、全ての燃料番地の上で一旦停止させながら各燃料番号を画像入力装置で確認している。
【０００４】
また、実際に燃料が装荷されている番地のみの燃料番号を読み取る場合には、運転員は燃料交換機上から炉心及びプール内の燃料の有無を目視で確認しながら目的の燃料番地まで燃料交換機を移動させていく必要があった。
【０００５】
また、前記画像入力装置は、水中カメラ、照明灯、水中カメラのフォーカス調整器、照明灯の明るさを調整する調光器から構成されているが、フォーカス調整器、調光器の設定値は固定されており、これらを調整するには運転員が手動にて実施する必要があった。また、水中カメラの旋回動作については、ブリッジ、トロリの現在位置及び水中カメラの現在旋回角度に基づく監視制御はなされていない。そのため、障害物付近で、ブリッジ、トロリ及び水中カメラの運転を行う際には、水中カメラと障害物との干渉を防ぐため、運転員の細心の注意が必要とされた。
【０００６】
また、水中カメラにて撮影した燃料番号の録画は、燃料番号の読み取り作業開始時から実施しており、燃料集合体間の移動時の画像も録画されていた。このため、運転員が、燃料番号の確認を行う再生時には、無駄な時間を費やしていた。また、全燃料格納座標に対する燃料装荷状態のデータ及び燃料番号データを、燃料交換作業を開始する前に実プラントの状態と一致させるためには、運転員が手動でデータを入力する必要がある。
【０００７】
原子力発電所における使用済み燃料集合体の搬出／搬入については、使用済み燃料収納容器（キャスク）を発電所内のキャスクプールに搬入した後、燃料交換機を使用して行われている。キャスクプール内のキャスクヘの運転にあたっては、運転員が手動にて実施していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
まず、燃料交換機を使って全ての燃料番号の読み取り操作を行う場合に、運転員はジョイスティックを使って当該燃料交換機を手動で操作し各燃料番地上を走行させながら、かつ各々の燃料の上に刻印された燃料番号を画像入力装置からの映像を基に確認する必要があり、燃料交換機の操作と燃料番号の確認を同時に実施することができないため、かなりの時間と運転員の負担を要するものであった。また、実際に燃料が装荷されている番地のみの燃料番号を読み取る場合には、運転員は該当する燃料番地に向かって燃料交換機を手動で移動させる必要があり、移動経路が複雑になることによって誤った番地に移動させたり、無駄な経路で移動させたりするといった問題があった。
【０００９】
また、画像入力装置において撮影を実施する場合に、フォーカス調整器、調光器の設定が固定値であり、撮影中に撮影環境を変えることが出来ないため、燃料番号の読み取りが困難な場合が有った。更に、ブリッジ、トロリの移動にあたっては、水中カメラの旋回角度に関係なく、自由に移動が可能であることから、障害物付近においては水中カメラと障害物とが干渉する可能性があった。
【００１０】
また、水中カメラの旋回においてもブリッジ、トロリの位置に関係なく旋回が可能であることから、障害物付近での旋回操作中に障害物との干渉の可能性があった。
【００１１】
また、画像入力装置により撮影した画像を録画するときには、燃料と燃料の間の移動時も録画しており、運転員が燃料番号確認のために録画内容を再生する際に、無駄な時間を要していた。また、燃料交換作業開始前に、全燃料格納座標に対する燃料装荷状態のデータと燃料番号データを燃料交換機制御装置に記憶させる作業が手動にて行われており、燃料交換作業の効率低下と運転員負荷の増大を生じていた。
【００１２】
燃料交換機の自動運転に際しては、全燃料格納座標に対して、基準原点からの絶対位置と燃料集合体取手角度を予め定めておき、位置データ保存装置に記憶しておく必要がある。しかし、キャスクでの燃料取扱作業においては、キャスクが使用の都度、キャスクプールに搬入されることや、キャスクの形状も様々なものが存在することから、絶対位置と燃料集合体取手角度を予め特定し、保存しておくことが出来ない。そのため、キャスク内の燃料取扱作業時には自動運転ではなく、全て手動運転にて実施しており、燃料交換作業の効率低下と運転員負荷の増大を生じていた。
【００１３】
そこで、本発明の目的は上記従来技術の有する問題を解消し、運転員の負荷を軽減させて燃料交換を可能にし燃料交換作業の効率を向上させる燃料交換機制御装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願の請求項１の発明は、原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記現在位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、燃料番号を読み取るためブリッジとトロリを炉心及びプール内で移動させるために移動開始位置と移動終了位置が入力される移動区間入力手段と、前記移動区間入力手段から入力される移動開始位置と移動終了位置を基に、移動開始位置と移動終了位置の間の全ての燃料格納位置の上を直線状に一定速度で走行するようなＸ方向及びＹ方向の移動経路を選定し、ブリッジとトロリの途中停止位置を算出して通過目標位置として設定する移動経路算出手段と、前記移動経路算出手段によって設定されたブリッジとトロリの各々の通過目標位置を格納する移動経路格納部と、前記移動経路格納部からブリッジとトロリの通過目標位置が入力されるとともに前記現在位置入力手段からブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムにフィードバック入力されることによって運転速度を算出し、速度基準信号に変換して出力する速度出力制御手段と、を備え、前記移動経路算出手段によって設定された移動経路に従って全ての燃料格納位置の上を走行している前記燃料交換機を、運転員が燃料番号の確認を目的として途中でその走行を一時停止あるいは走行再開を要求することのできる運転指令入力手段を備え、前記速度出力制御手段は、前記運転指令入力手段より入力された運転停止指令に基づき前記燃料交換機を速やかに停止させることのできる機能と、前記運転指令入力手段より入力された運転再開指令に基づき前記移動経路算出手段に対して移動経路の再計算を要求する機能とを有することを特徴とする。
【００１６】
本願の請求項２は、原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記現在位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、燃料番号を読み取るためブリッジとトロリを炉心及びプール内で移動させるために移動開始位置と移動終了位置が入力される移動区間入力手段と、前記移動区間入力手段から入力される移動開始位置と移動終了位置を基に、移動開始位置と移動終了位置の間の全ての燃料格納位置の上を直線状に一定速度で走行するようなＸ方向及びＹ方向の移動経路を選定し、ブリッジとトロリの途中停止位置を算出して通過目標位置として設定する移動経路算出手段と、前記移動経路算出手段によって設定されたブリッジとトロリの各々の通過目標位置を格納する移動経路格納部と、前記移動経路格納部からブリッジとトロリの通過目標位置が入力されるとともに前記現在位置入力手段からブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムにフィードバック入力されることによって運転速度を算出し、速度基準信号に変換して出力する速度出力制御手段と、を備え、炉心及びプール内の全ての燃料格納番地を予め記憶している燃料番地格納部と、前記移動経路算出手段は、前記移動区間入力装置から入力された移動開始位置と移動終了位置と前記燃料番地格納部に格納された燃料番地を基に、燃料番号の確認を目的としてその間の各燃料格納位置の上で自動的に順次一旦停止するようなブリッジとトロリの途中位置または停止位置を算出して通過目標位置として設定する機能を有することを特徴とする。
【００１７】
本願の請求項３は、炉心及びプール内の全ての燃料格納座標に対して、実際にその位置に燃料が装荷されているかいないかの状態を予め記憶している燃料装荷状態格納部と、前記移動経路算出手段は、前記移動区間入力装置から入力された移動開始位置及び移動終了位置と前記燃料番地格納部に格納された燃料番地と前記燃料装荷状態格納部に格納された燃料装荷状態を基に、実際に燃料が装荷されている燃料格納座標のみを直線的に最短で移動できるような移動経路を算出して通過目標位置として設定する機能を有することを特徴とする。
【００１８】
本願の請求項４は、原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装置は、水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、前記画像入力装置からの画像信号を解析し燃料番号を判定するための画像処理装置と、前記画像処理装置から撮影画像の輝度及びフォーカスの情報が入力される撮影環境情報入力手段と、標準画像データが保存してある標準画像データ格納部と、前記撮影環境情報入力手段から撮影画像の輝度がフィードバック入力されると共に、撮影画像の輝度を前記標準画像データ格納部から入力された標準輝度と比較することにより輝度補正量を算出する輝度補正量算出手段と、
前記撮影環境情報入力手段から撮影画像のフォーカス情報がフィードバック入力される共に前記標準画像データ格納部から入力された標準フォーカスの情報と比較することによりフォーカス補正量を算出するフォーカス補正量算出手段と、前記輝度補正量算出手段からの輝度補正量に応じて調光器の補正制御を行う輝度補正制御手段と、前記フォーカス補正量算出手段からのフォーカス補正量に応じてフォーカス調整器の補正制御を行うフォーカス補正制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
本願の請求項５は、原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記現在位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置をリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、前記水中カメラの現在旋回角度を検出する現在旋回角度検出装置と、前記現在旋回角度検出装置で検出した前記水中カメラの現在旋回角度がリアルタイムに入力される現在旋回角度入力手段と、前記現在位置入力手段からリアルタイムに入力される現在位置と前記現在旋回角度入力手段からリアルタイムに入力される現在旋回角度を基に、ブリッジとトロリの運転可否を判定するブリッジ／トロリ運転範囲判定手段と、前記現在位置入力手段からリアルタイムに入力される現在位置と前記現在旋回角度入力手段からリアルタイムに入力される現在旋回角度を基に、前記水中カメラの旋回可否を判定するカメラ旋回範囲判定手段と、前記ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段から運転停止指令が入力された時に、ブリッジとトロリの運転を停止するブリッジ／トロリ運転停止手段と、前記カメラ旋回範囲判定手段から旋回停止指令が入力された時に水中カメラの旋回を停止するカメラ旋回停止手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
本願の請求項６は、原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、前記水中カメラの現在旋回角度を検出する現在旋回角度検出装置と、前記現在旋回角度検出装置で検出した水中カメラの現在旋回角度がリアルタイムに入力される現在旋回角度入力手段と、前記現在位置入力手段からリアルタイムに入力される現在位置と前記現在旋回角度入力手段からリアルタイムに入力される現在旋回角度を基に、水中カメラの回避旋回方向と回避旋回角度を算出するカメラ旋回範囲判定手段と、前記カメラ旋回範囲判定手段より旋回回避指令が入力された時には、カメラ旋回範囲判定手段で算出した回避旋回方向と回避旋回角度に従って、ブリッジとトロリが運転可能となる位置へ水中カメラを旋回させるカメラ旋回回避手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２１】
本願の請求項７は、原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記画像入力装置から入力した画像が録画される画像録画手段と、前記画像録画手段により録画された画像が保存される燃料番号録画装置と、全ての燃料格納座標に対し、燃料装荷状態と燃料番号を記憶している装荷状態保存装置と、前記現在位置検出装置により検出した現在位置と前記装荷状態保存装置から取得した装荷データを基に、前記画像入力装置から入力される画像が録画されるタイミングを判定する録画タイミング判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
本願の請求項８は、原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記画像入力装置から入力した画像が録画される画像録画手段と、前記画像録画手段により録画された画像が保存される燃料番号録画装置と、全ての燃料格納座標に対し、絶対位置と燃料集合体取手角度を記憶している位置データ保存装置と、前記現在位置検出装置により検出した現在位置と前記位置データ保存装置から取得した位置データを基に、前記画像入力装置から入力した画像が録画されるタイミングを判定する録画一タイミング判定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２３】
本願の請求項９は、原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、前記画像入力装置から入力した画像が録画される画像録画手段と、全ての燃料格納座標に対し、燃料装荷状態と燃料番号を記憶している装荷状態保存装置と、前記現在位置検出装置により検出した現在位置と前記画像処理装置から取得した燃料番号と装荷データを基に、前記装荷状態保存装置に格納されている装荷状態及び燃料番号を更新する装荷状態更新手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２４】
本願の請求項１０は、原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、全ての燃料格納座標に対し、絶対位置と燃料集合体取手角度を記憶している位置データ保存装置と、使用済み燃料収納容器の種類を入力する目標位置設定手段と、前記燃料交換機の現在位置を記憶する現在位置記憶装置と、使用済み燃料収納容器内における目標燃料格納座標への位置決め完了時に、前記現在位置記憶装置に絶対位置を保存する現在位置記憶手段と、前記現在位置記憶手段によって記憶した絶対位置から、使用済み燃料収納容器内の全燃料格納座標に対する絶対位置を算出し位置データ保存装置を更新する位置データ更新手段と、を備えることを特徴とする。
【００２５】
本願の請求項１１は、原子炉の燃料の取出し及び装荷を行うために炉心及びプールを移動可能である燃料交換機を制御するための燃料交換機制御装置において、前記燃料交換機は移動可能なブリッジとブリッジに対し移動可能なトロリとトロリに取り付けられたホイストを有し、前記燃料交換機には燃料番号を読み取るための画像入力装置が取り付けられており、前記画像入力装置は、ホイストを軸として旋回する水中カメラと、照明灯と、水中カメラのフォーカス調整器と、照明灯の明るさを調整する調光器とを有し、ブリッジとトロリの各々の現在位置を検出する現在位置検出装置と、全ての燃料格納座標に対し、絶対位置と燃料集合体取手角度を記憶している位置データ保存装置と、使用済み燃料収納容器の種類を入力する目標位置設定手段と、前記位置検出装置で検出したブリッジとトロリの現在位置がリアルタイムに入力される現在位置入力手段と、前記水中カメラからの画像信号をリアルタイムに解析し、燃料格納場所及び燃料集合体取手角度を判定するための画像処理装置と、前記現在位置入力手段により入力された現在位置と前記画像処理装置からの画像処理情報により、使用済み燃料収納容器内の全ての燃料格納座標に対する絶対位置と燃料集合体取手角度を算出し位置データ保存装置を更新する位置データ更新手段と、を備えることを特徴とする。
【００２６】
上述の発明において、請求項１の発明の燃料交換機制御装置は、燃料交換機を使って全ての燃料番号の読み取り操作を行う場合に、予め定められた移動経路に従い、ブリッジ、トロリを自動的に一定速度で連続的に移動させることにより、運転員が燃料交換機を手動操作させることなく燃料交換機の移動と並行して必要な燃料番号を順次読み取り／記録していくことができ、運転員からの要求により移動中の燃料交換機を任意に一時停止／再開させることを可能にすることにより、運転員による燃料番号の確認が間に合わなかったりもう一度戻って再確認したりする際にも柔軟に対応することができる。
【００２８】
請求項２の発明の燃料交換機制御装置は、予め記録されている燃料番地データを基に全ての燃料番地上で自動的に一旦停止／再開を行うことによって、運転員による燃料番号の確認時間を設けると共に運転員が手動で停止／再開させる手間を省くことができる。
【００２９】
請求項３の発明の燃料交換機制御装置は、燃料交換機を使って実際に燃料が装荷されている番地のみの燃料番号を読み取る場合に、予め記録されている燃料装荷状態のデータと燃料番地データを基に燃料が装荷されている燃料番地を最短で移動するための経路を自動的に算出することにより、燃料番号確認の時間を短縮することができる。
【００３０】
請求項４の発明の燃料交換機制御装置は、燃料交換機を使って燃料番号の読み取り作業を行う場合に、水中カメラにて撮影した画像の輝度、フォーカスを基に、水中カメラのフォーカス調整器と照明灯の明るさを調整する調光器を自動的に補正制御することにより、燃料番号の読み取り作業を確実に行うことができると共に、運転員が手動にて前記フォーカス調整器と前記調光器を補正する手間を省くことができる。
【００３１】
請求項５の発明の燃料交換機制御装置は、燃料交換機を使って燃料番号の読み取り作業を行う場合に、水中カメラの現在旋回角度、ブリッジ及びトロリの現在位置を基に、水中カメラあるいはブリッジ及びトロリの移動可否を判定し、移動不可の場合には各機器の駆動を停止することにより、水中カメラと障害物との干渉を防ぐことができ、運転可能速度を最大限に生かした運転力ざ可能になると共に安全性の向上を図ることができる。
【００３２】
請求項６の発明の燃料交換機制御装置は、燃料交換機を使って燃料番号の読み取り作業を行う場合に、水中カメラの現在旋回角度、ブリッジ及びトロリの現在位置を基に、ブリッジ及びトロリの移動可否を判定し、水中カメラと障害物との干渉により移動が不可である場合には、水中カメラを自動的に回避方向へ旋回を行う。これにより、運転員が手動にて水中カメラの旋回操作を行うことな《、ブリッジ及びトロリの運転範囲を最大限に利用した運転が行えると共に、水中カメラと障害物との干渉を防止することができる。
【００３３】
請求項７の発明の燃料交換機制御装置では、現在位置検出装置により検出された現在位置と、当該現在位置に対応する燃料格納座標の装荷状態に基づいて、燃料番号読取タイミングを判断し、燃料番号読取タイミング時以外では、燃料番号録画装置の録画を一時停止することにより、無駄な画像を録画しないようにする。これにより、燃料番号以外の不必要な画像は録画されず、再生時の燃料番号を確認する時間を節約できる。
【００３４】
請求項８の発明の燃料交換機制御装置では、現在位置検出装置により検出された現在位置と、燃料格納座標の位置に基づいて、録画のタイミングを判断し、録画タイミング時以外では、燃料番号録画装置の録画を一時抑止することにより、無駄な画像を録画しないようにする。これにより、不必要な画像は録画されず、再生時の画像を確認する時間を節約できる。
【００３５】
請求項９の発明の燃料交換機制御装置では、画像入力装置及び画像処理装置において検出した燃料番号と、その番号を読取った現在位置を基に、全燃料格納座標に対する燃料装荷状態のデータと燃料番号データを自動的に更新する。これにより、運転員によるデータの更新作業を削減することができると共に、燃料交換機制御装置内に記憶している燃料装荷状態のデータ及び燃料番号データを実プラントの装荷状態及び燃料番号と確実に一致させることができる。
【００３６】
請求項１０の発明の燃料交換機制御装置では、キャスク形状毎に、各キャスク内の燃料格納座標に対する設計上の位置と、補間計算に使用する２点の格納座標を予め、位置データ保存装置へ保存しておく。そして、補間計算用格納座標へ、実際に位置決めが完了した時の燃料交換機の現在位置を記憶する。キャスク形状と、記憶した２点の格納座標に対する位置を基に、キャスク内の全燃料格納座標に対する実際の位置を、補間計算により、算出し、位置データ保存装置内の全燃料格納座標に対する位置を更新する。これにより、当該キャスク内の全燃料格納座標に対する絶対位置が特定出来るため、燃料交換機の自動運転による位置決めが可能となる。
【００３７】
請求項１１の発明の燃料交換機制御装置では、キャスク形状毎に、キャスク内を走査し画像処理を行い、全燃料格納座標及び格納されている燃料集合体の取手角度を検出する。検出した燃料格納座標と燃料集合体取手角度と、その燃料格納座標に対する現在位置を基に、当該キャスク内の全燃料格納座標に対する位置と燃料集合体取手角度を算出し、位置データ保存装置に格納されている燃料格納座標に対する位置及び燃料集合体取手角度を更新する。これにより、当該キャスク内における全燃料格納座標に対する絶対位置と燃料集合体取手角度を特定出来るため、燃料交換機の自動運転が可能となる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
以上、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【００３９】
図１は請求項１の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１００を示すもので、燃料交換機制御装置１００は、炉心及びプール内に装荷されている燃料の番号を読み取ることを目的として、燃料番号の読み取り範囲を移動区間入力手段５を介して入力し、その指定された読み取り範囲を基に移動経路算出手段４が燃料番地上を規則的に移動するための移動経路を算出するとともに、算出されたブリッジ／トロリの通過目標位置を移動経路格納部６に記録する。
【００４０】
一方、速度出力制御手段７は、この移動経路格納部６に記録されたブリッジ／トロリの通過目標位置と現在位置検出装置２を介して現在位置入力手段３からリアルタイムに入力される燃料交換機１の現在位置を基に、各通過目標位置に対してブリッジ／トロリを各々位置決め一旦停止させるような速度制御出力を燃料交換機に出力する。
【００４１】
図２は移動経路格納部６の構成を示すものである。例えばプール２０内の燃料に対して、運転員より開始点（Ｘｓ，Ｙｓ）、終了点（Ｘｅ，Ｙｅ）カざ指定された場合、移動経路算出手段４によって移動経路（Ｘｓ，Ｙｓ）→（Ｘｓ，Ｙ１）→（Ｘ１，Ｙ１）→…………→（Ｘｅ，Ｙ２）→（Ｘｅ，Ｙｅ）が設定される。この移動経路を基にブリッジ／トロリの通過目標位置として各々の一旦停止点が移動経路格納部６に記録される。速度出力制御手段７は、移動経路格納部６に記録された通過目標位置をブリッジ／トロリの移動に合せて上から順に読込み、読込んだ通過目標位置に対してブリッジ／トロリを移動及び一旦停止させた後、次の通過目標位置を読込むといった処理を行うものである。
【００４２】
図３は請求項１の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１０１を示すもので、全燃料格納位置の上をまさに走行している燃料交換機に対し、運転員は当該燃料番号の確認を目的として、運転指令入力手段８よりその走行の一時停止あるいは走行再開を速度出力制御手段７ａに対して要求することができるようにしたものである。一方、速度出力制御手段７ａはこの運転員からの一時停止指令を受けて燃料交換機を速やかに停止させるような速度基準信号を出力するとともに、走行再開指令に基づき移動経路算出手段４に対して移動経路の再計算を要求し、移動経路の再計算を実施後燃料交換機の運転を再開するといった処理を行うものである。
【００４３】
図４は請求項２の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１０２を示すもので、図１の実施例の中の移動経路算出手段が、炉心及びプール内の燃料格納番地の端から端を一定速度で移動するような経路を算出するのに対し、図４の移動経路算出手段４ａは、運転員が燃料番号の確認するための時間を予め確保することを目的として、各燃料格納位置の上で自動的に順次一旦停止するようなブリッジ／トロリの途中停止位置を算出し通過目’標位置として設定する機能を付加したものである。
【００４４】
図５は、図４の燃料番地格納部９及び移動経路格納部６の構成を示すものである。例えばプール２０内の燃料に対して、運転員より開始点（Ｘｓ，Ｙｓ）、終了点（Ｘｅ，Ｙｅ）が指定された場合、移動経路算出手段４ａはその範囲内にある燃料格納位置を基に燃料番地格納部９より当該する燃料番地（Ｘ１，Ｙ１）（Ｘ２，Ｙ２）（Ｘ３，Ｙ３）（Ｘ４，Ｙ４）（Ｘ６，Ｙ６）……（Ｘ２４，Ｙ２４）（Ｘ２５，Ｙ２５）を読み取り、予め計算された移動経路に沿ってブリッジ／トロリの通過目標位置（Ｘｓ，Ｙｓ）→（Ｘ１１，Ｙ１１）→（Ｘ６，Ｙ６）→…………→（Ｘ２０，Ｙ２０）→（Ｘｅ，Ｙｅ）の順に並び替えて各々の燃料番地を移動経路格納部６に記録する。速度出力制御手段７は、移動経路格納部６に記録された通過目標位置をブリッジ／トロリの移動に合せて上から順に読込み、読込んだ通過目標位置すなわち各燃料格納位置に対してブリッジ／トロリを移動及び一旦停止させた後、次の通過目標位置を読込むといった処理を行うものである。
【００４５】
図６は請求項３の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１０３を示すもので、図４の実施例の中の移動経路算出手段が、炉心及びプール内の各燃料格納位置に対して、実際に燃料が装荷されているかどうかに関わらず全ての燃料格納番地の上で順次一旦停止するのに対し、図６の移動経路算出手段４ｂは、図４の燃料番地格納部９に格納された燃料番地の中から、指定された範囲内にある燃料格納位置の燃料番地を読み取った後、予め記憶している燃料装荷状態格納部１０のデータを基に、実際にその位置に燃料が装荷されている燃料番地を抽出して、これら燃料格納番地のみを直線的に最短で移動できるような移動経路を算出して通過目標位置として設定するといった処理を行うものである。
【００４６】
図７は、図６の燃料番地格納部９、燃料装荷状態格納部１０及び移動経路格納部６の構成を示すものである。例えばプール２０内の燃料に対して、運転員より開始点（Ｘｓ，Ｙｓ）、終了点（Ｘｅ，Ｙｅ）が指定された場合、移動経路算出手段４ｂはその範囲内にある燃料格納位置を基に燃料番地格納部９より当該する燃料番地（Ｘ１，Ｙ１）（Ｘ２，Ｙ２）（Ｘ３，Ｙ３）（Ｘ４，Ｙ４）（Ｘ６，Ｙ６）……（Ｘ２４，Ｙ２４）（Ｘ２５，Ｙ２５）を読み取り、その中から燃料装荷状態格納部１０の情報をを基に実際に燃料が装荷されている燃料座標を抽出した後、これらの抽出された燃料座標を最短時間で移動できるような経路（Ｘｓ，Ｙｓ）→（Ｘ２，Ｙ２）→（Ｘ１３，Ｙ１３）→（Ｘ４，Ｙ４）→（Ｘ２５，Ｙ２５）→（Ｘｅ，Ｙｅ）を求めて各々の燃料番地を移動経路格納部６に記録する。速度出力制御手段７は、移動経路格納部６に記録された通過目標位置をブリッジ／トロリの移動に合せて上から順に読込み、読込んだ通過目標位置に対してブリッジ／トロリを移動及び一旦停止させた後、次の通過目標位置を読込むといった処理を行うものである。
【００４７】
図９は請求項４の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１０４を示すものである。まず、図８に燃料交換機の機械構成を示す。炉心及びプールの両脇には、走行レールが敷設されており、その上をブリッジ２０２が走行し、さらに、ブリッジ２０２土に敷設されたレール上をトロリ２０３が横行する様になっている。トロリ２０３には、上下方向に伸縮するホイスト２０４が設置されており、その先端に照明灯２０５、水中カメラ２０６が取り付けてあり、燃料集合体２０１の上方に位置し、燃料集合体２０１の取手上部に刻印された燃料番号を撮影することが出来る。
【００４８】
画像入力装置２１０からの画像信号を画像処理装置３０に入力する。画像処理装置３０は、燃料番号の解析に必要な数々のデータを持っており、このデータを基に画像信号の処理を行い、燃料番号の解析を行う。また、画像処理装置３０は、その処理により撮影部分の輝度及びフォーカスの算出も可能である。画像処理装置３０において画像入力装置２１０からの画像信号を基に、撮影部分のフォーカス、輝度を算出する。画像処理装置３０により算出されたフォーカス、輝度は、撮影環境情報入力手段３８に入力され、輝度補正量算出手段３３及びフォーカス補正量算出手段３４に渡される。
【００４９】
輝度補正量算出手段３３においては、撮影環境情報入力手段３８から入力した輝度と、標準画像データ格納部３６に保存してある標準輝度を比較し、補正量を算出する。算出された補正量を基に、輝度補正制御手段３５により、輝度が標準輝度となるように、画像入力装置２１０における調光器２０９を調整制御する。フォーカス補正量算出手段３４においては、撮影環境情報入力手段３８から入力したフォーカスと、標準画像データ格納部３６に保存してある標準フォーカスを比較し、補正量を算出する。算出された補正量を基に、フォーカス補正制御手段３７により、フォーカスが標準フォーカスとなるように画像入力装置２１０におけるフォーカス調整器２０８を調整制御する。
【００５０】
図１０は、請求項５の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１０５を示しており、図１４は燃料交換機本体の構成因である。炉心及びプールの両脇には、走行レールが敷設されており、その上をブリッジ２０２が走行し、さらに、ブリッジ２０２土に敷設されたレール上をトロリ２０３が横行する様になっている。トロリ２０３には、上下方向に伸縮するホイスト２０４が設置されており、その先端に水中カメラ２０６が取り付けてあり、ホイスト２０４の周囲を左右に旋回する機能を有している。
【００５１】
ブリッジ２０２、トロリ２０３の現在位置は、現在位置検出装置２により検出され、現在位置入力手段３にフィードバック入力される。また、水中カメラ２０６の現在旋回角度は現在旋回角度検出装置４０により検出され、現在旋回角度入力手段４１にフィードバック入力される。
【００５２】
ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段４２では、ブリッジ２０２及びトロリ２０３の現在位置の変化率からブリッジ２０２及びトロリ２０３の移動方向を算出し、ブリッジ２０２及びトロリ２０３の現在位置とブリッジ２０２及びトロリ２０３の移動方向と水中カメラ２０６の現在旋回角度を基に、ブリッジ２０２及びトロリ２０３の移動可否を判定し、移動不可である場合には、ブリッジ／トロリ運転停止手段４４に運転停止指令を出力する。ブリッジ／トロリ運転停止手段４４では、ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段４２から運転停止指令が入力されると、ブリッジ２０２及びトロリ２０３の停止制御を行う。カメラ旋回範囲判定手段４３では、水中カメラ２０６の現在旋回角度の変化率から旋回方向を算出し、水中カメラ２０６の現在旋回角度と水中カメラ２０６の旋回方向とブリッジ２０２及びトロリ２０３の現在位置を基に、水中カメラ２０６の旋回可否を判定し、旋回不可である場合には、カメラ旋回停止手段４５に旋回停止指令を出力する。カメラ旋回停止手段４５では、カメラ旋回範囲判定手段４３から旋回停止指令が入力されると、水中カメラ２０６の停止制御を行う。
【００５３】
図１２にて、ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段４２及びカメラ旋回範囲判定手段４３がブリッジ２０２及びトロリ２０３の移動及び水中カメラ２０６の旋回に及ぼす作用を説明する。ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段４２によれば、図１２ａ）の場合、水中カメラ２０６と障害物２２５との干渉はないため、ブリッジ２０２及びトロリ２０３は、停止位置Ａ４６まで移動可能である。一方、図１２ｂ）の場合には、停止位置Ａ４６までブリッジ及びトロリが移動すると、水中カメラ２０６は障害物２２５と干渉するため、停止位置Ａ４６の手前である停止位置Ｂ４７にてブリッジ／トロリ運転停止手段４４へ運転停止指令を出力する。
カメラ旋回範囲判定手段４３によれば、図１２ａ）の場合、水中カメラの障害物方向への旋回時には、カメラ旋回停止手段４５へ旋回停止指令を出力する。また、図１２ｂ）の場合には、水中カメラ２０６と障害物２２５との干渉はないため、水中カメラの旋回はいずれの方向にも可能である。
【００５４】
図１１は、請求項６の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１０６を示している。ブリッジ２０２、トロリ２０３の現在位置は、現在位置検出装置２により検出され、現在位置入力手段３にフィードバック入力される。また、水中カメラ２０６の現在旋回角度は現在旋回角度検出装置４０により検出され、現在旋回角度入力手段４１にフィードバック入力される。
【００５５】
カメラ旋回範囲判定手段４３ａでは、水中カメラ２０６の現在旋回角度の変化率から旋回方向を算出し、水中カメラ２０６の現在旋回角度と水中カメラ２０６の旋回方向とブリッジ２０２及びトロリ２０３の現在位置を基に、水中カメラ２０６と障害物２２５との干渉の有無を判定し、干渉が生じる場合には、カメラ旋回回避手段４９に回避旋回角度量、回避旋回方向、回避旋回指令を出力する。カメラ旋回回避手段４９では、カメラ旋回範囲判定手段４３ａから回避旋回指令が入力されると、カメラ旋回範囲判定手段４３ａにて算出された回避旋回角度量、回避旋回方向に従い、水中カメラ２０６の回避旋回制御を行う。
【００５６】
図１３にて、カメラ旋回範囲判定手段４３ａがブリッジ２０２及びトロリ２０３の移動及び水中カメラ２０６の旋回に及ぼす作用を説明する。
【００５７】
カメラ旋回範囲判定手段４３ａによれば、図１３のように、ブリッジ２０２、トロリ２０３の進行方向に対して水中カメラ２０６が障害物２２５例に位置している場合、ブリッジ及びトロリが障害物検出位置４８に到達すると、カメラ旋回範囲判定手段４３ａは、回避旋回角度量、回避旋回方向を算出すると共に、回避旋回指令をカメラ旋回回避手段４９に出力する。
【００５８】
カメラ旋回回避手段４９では、カメラ旋回範囲判定手段４３ａから回避旋回指令が入力されると、カメラ旋回範囲判定手段４３ａにて算出された回避旋回角度量、回避旋回方向に従い、水中カメラ２０６を自動的に、主ホイスト２０４と障害物２２５の干渉が生じない位置まで旋回させる。その後、ブリッジ２０２及びトロリ２０３は、停止位置Ａ４６まで移動し停止する。
【００５９】
図１５は、請求項７の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１０７を示している。ブリッジ２０２とトロリ２０３を位置速度制御手段５４により駆動し、炉心及びプールに格納されている燃料集合体の上部取手に刻印されている燃料番号を、画像入力装置２１０により撮影し、画像録画手段６１により燃料番号録画装置６３に記録する。この時、現在位置入力手段３より入力した現在位置と、装荷状態保存装置６５から取得した燃料装荷位置を基に、録画タイミング判定手段６２にて、現在位置における燃料の有無を判定し、燃料が未装荷の時には、画像録画手段６１へ録画一時停止指令を出力する。
【００６０】
その後、ブリッジ２０２とトロリ２０３が移動することにより、燃料装荷位置へ到達した時には、画像録画手段６１へ録画再開指令を出力する。
【００６１】
図１６は、請求項８の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１０７ａを示している。
【００６２】
ブリッジ２０２とトロリ２０３を位置速度制御手段５４により駆動し、炉心及びプールに格納されている燃料集合体の上部取手に刻印されている燃料番号を、画像入力装置２１０により撮影し、画像録画手段６１により燃料番号録画装置６３に記録する。この時、位置データ保存装置５３から取得した燃料格納座標の位置と、現在位置入力手段３より入力した現在位置を基に、録画タイミング判定手段６２ａにて、撮影要否の判定を実施する。撮影が不要である場合には、画像録画手段６１へ録画一時停止指令を出力する。その後、ブリッジ２０２とトロリ２０３が移動することにより、撮影が必要な位置へ到達した時には、画像録画手段６１へ録画再開指令を出力する。
【００６３】
図１７は、請求項９の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１０
８を示している。ブリッジ２０２とトロリ２０３を位置速度制御手段５４により駆動し、炉心及びプールに格納されている燃料集合体の上部取手に刻印されている燃料番号を、画像入力装置２１０により撮影し、画像処理装置３０により燃料番号の解析を行う。燃料番号を検出した場合には、装荷状態更新手段６４へ装荷状態更新指令を出力する。前記装荷状態更新手段６４では、前記画像処理装置３０において解析された燃料番号と、ブリッジ２０２とトロリ２０３の現在位置とを基に、装荷状態保存装置６５に格納されている装荷データ及び燃料番号データを更新する。
【００６４】
図１８は、請求項１０の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１０９を示している。
図１９は、請求項１１の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１１０示している。
【００６５】
まず、使用されるキャスク形状毎に、全燃料格納座標に対する設計位置を位置データ保存装置５３に予め記憶させておく。
【００６６】
キャスクが実際に搬入されてきたら、まず、キャスクの種類を目標位置設定手段５５より入力する。続いて、当該キャスクヘの１回目運転を補間計算用挿入位置の設計番地に対して自動運転で行う。そして、自動位置決め後、手動にて燃料挿入可能な位置に微調整し、その現在位置を現在位口記憶手段５２により、現在位置記憶装置５１に記憶する。同様に２回目運転を行う。得られた２箇所の実番地より、位置データ更新手段５６補間計算を行い全燃料格納座標に対する絶対位置を算出し、位置データ保存装置５３内に記憶されている設計位置を実位置に更新する。これにより、３回目以降の運転については実位置に対して自動的に位置決めを行うことができる。
【００６７】
図１９は、請求項１２の発明の一実施例である燃料交換機制御装置１１０示している。
【００６８】
キャスクが実際に搬入されてきたら、まず、キャスクの種類を目標位置設定手段５５より入力し、続いて、当該キャスク上を燃料交換機に取り付けられた水中カメラ２０６にて走査する。
【００６９】
当該キャスク上を走査している時の画像を画像処理装置５８に入力し、リアルタイムに画像処理を行い、燃料格納位置を検出した時には、燃料格納位置検出信号及び燃料集合体取手角度を位置データ更新手段５７へ出力する。位置データ更新手段５７、は、前記画像処理装置５８より燃料格納位置検出信号を入力すると、その時の燃料交換機の現在位置を現在位置入力手段３から入力し、当該燃料格納座標に対する実位置及び燃料集合体取手実角度を算出する。そして、位置データ保存装置５３内に記憶されている当該キャスクの設計位置データ及び燃料集合体取手角度データを位置データ更新手段５７により算出された、実位置及び燃料集合体取手実角度に更新する。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１の発明によれば、燃料交換機を使って予め定められた移動経路に従ってブリッジ、トロリを自動的に移動させることにより、運転員が燃料交換機を手動操作するといった負担を軽減するとともに、燃料交換機の移動と並行。して必要な燃料番号を順次読み取り／記録することができ、作業時間の短縮が可能となり、移動中の燃料交換機を任意に一時停止／再開させることにより、読み取り作業を柔軟に行うことができる。
【００７２】
請求項２の発明によれば、予め全ての燃料番地上で自動的に一旦停止／再開を行うことによって、運転員による燃料番号の確認時間を設けると共に運転員が手動で停止／再開させる手間を省くことができる。
【００７３】
請求項３の発明によれば、予め燃料が装荷されている燃料番地のみを最短で移動するような経路を自動的に算出することにより、燃料番号確認の時間を更に短縮することができる。
【００７４】
請求項４の発明によれば、画像処理装置により撮影環境情報を求め、その情報を基に、照明灯の光量調整、水中カメラのフォーカス調整を行い、撮影環境を調整しながら撮影を行うことが出来るので、燃料番号の読み取りを確実に行うことができると共に、運転員が手動にて撮影環境を調整する手間を省くことができる。
【００７５】
請求項５の発明によれば、水中カメラと障害物との干渉が生じ無いため、水中カメラを損傷する恐れがなくなり、安全性が向上すると共に、障害物手前まで容易に移動可能となるため操作効率も向上する。
【００７６】
請求項６の発明によれば、水中カメラと障害物との干渉を自動的に回避することが出来るため、障害物近傍において、運転員が手動にて水中カメラの旋回回避操作を行うことが不要となり、操作性と安全性が向上する。
【００７７】
請求項７の発明によれば、燃料から燃料へ移動する間の録画が省かれ、燃料番号の録画再生時に所要時間の短縮が可能となる。
【００７８】
請求項８の発明によれば、燃料集合体ラック間等の不要な画像の録画が省かれ、燃料番号の録画再生時に所要時間の短縮が可能となる。
【００７９】
請求項９の発明によれば、燃料の装荷状態及び燃料番号が自動的に記録され、運転員の負荷軽減及びヒューマンエラーの抑制が可能となる。
【００８０】
請求項１０の発明によれば、１／２回目運転を完了後、全燃料格納座標について位置を補間計算により算出することにより、３回目以降の運転については、実位置に対して自動的に位置決めを行うことが可能になり、燃料交換時の手動微調整が不要となり、運転員の負荷軽減及び作業効率の向上を図ることができる。
【００８１】
請求項１１の発明によれば、画像入力装置により撮影したキャスクの画像データを処理することにより、燃料格納座標に対する実位置と燃料集合体取手角度が特定出来るため、その後の当該キャスク内での燃料交換機運転は全て自動にて実施可能となり、運転員の負荷軽減及び作業効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明にかかる移動経路格納部の構成を説明する図である。
【図３】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図４】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図５】本発明にかかる移動経路格納部及び燃料番地格納部の構成を説明する図である。
【図６】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図７】本発明にかかる移動経路格納部、燃料装荷状態格納部及び燃料番地格納部の構成を説明する図である。
【図８】燃料交換機の構成を示す構成図である。
【図９】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図１１】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図１２】本発明にかかるブリッジ／トロリ運転停止手段及びカメラ旋回停止手段を説明する図である。
【図１３】本発明にかかるカメラ旋回回避手段を説明する図である。
【図１４】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図１５】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図１６】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図１７】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図１８】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【図１９】本発明の燃料交換機制御装置の１実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  燃料交換機
２  現在位置検出装置
３  現在位置入力手段
４  移動経路算出手段
４ａ  移動経路算出手段
４ｂ  移動経路算出手段
５  移動区間入力手段
６  移動経路格納部
７  速度出力制御手段
７ａ  速度出力制御手段
８  運転指令入力手段
９  燃料番地格納部
１０  燃料装荷状態格納部
２０  プール
３０  画像処理装置
３３  輝度補正量算出手段
３４  フォーカス補正量算出手段
３５  輝度補正制御手段
３６  標準画像データ格納部
３７  フォーカス補正制御手段
３８  撮影環境情報入力手段
４０  現在旋回角度検出装置
４１  現在旋回角度入力手段
４２  ブリッジ／トロリ運転範囲判定手段
４３  カメラ旋回範囲判定手段
４３ａ  カメラ旋回範囲判定手段
４４  ブリッジ／トロリ運転停止手段
４５  カメラ旋回停止手段
４６  停止位置Ａ
４７  停止位置Ｂ
４８  障害物検出位置
４９  カメラ旋回回避手段
５１  現在位置記憶装置
５２  現在位置記憶手段
５３  位置データ保存装置
５４  位置速度制御手段
５５  目標位置設定手段
５６  位置データ更新手段
５７  位置データ更新手段
５８  画像処理装置
６１  画像録画手段
６２  録画タイミング判定手段
６２ａ  録画タイミング判定手段
６３  燃料番号録画装置
６４  装荷状態更新手段
６５  装荷状態保存装置
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０７ａ、１０８、１０９、１１０  燃料交換機制御装置
２０１  燃料集合体
２０２  ブリッジ
２０３  トロリ
２０４  ホイスト
２０５  照明灯
２０６  水中カメラ
２０８  フォーカス調整器
２０９  調光器
２１０  画像入力装置
２２５  傷害物
【図１】
0003808630.tif 000002
【図２】
0003808630.tif 000003
【図３】
0003808630.tif 000004
【図４】
0003808630.tif 000005
【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】
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【図１８】
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【図１９】
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