【実施例】
【0017】
図1は、本発明の一実施例に係る原子力プラントの運転監視装置における中央制御室を表す概略図、
図2は、本実施例の原子力プラントの運転監視装置における機能統合VDU及び安全保護系VDUを表す概略図、
図3は、本実施例の原子力プラントの運転監視装置における制御ブロックを表す概略図である。
【0018】
本実施例の原子力プラントの運転監視装置において、
図1及び
図2に示すように、中央制御室11は、ほぼ密閉された部屋であり、第1運転コンソール12、第2運転コンソール13、運転指令コンソール14、大型表示盤15が配置されている。この場合、最前部に大型表示盤15が配置され、この大型表示盤15の前面に対向して第1運転コンソール12がこの大型表示盤15に向って配置されている。また、第1運転コンソール12に隣接して、中央制御室11の壁面に第2運転コンソール13が配置されている。そして、大型表示盤15の前面に対向し、且つ、第1運転コンソール12の後方に運転指令コンソール14が大型表示盤15に向って配置されている。
【0019】
即ち、中央制御室11は、その中央に第1運転コンソール12及び運転指令コンソール14が配置され、第1運転コンソール12に隣接して中央制御室11の壁面近傍に第2運転コンソール13が配置されている。具体的に、運転指令コンソール14は、中央制御室11の中央部に描かれる円のほぼ中心部に配置され、第1運転コンソール12は、その円における大型表示盤15側に円弧をなすように配置されている。第2運転コンソール13は、この円の外側に、中央制御室11の壁面に密着して配置されている。
【0020】
そして、第1運転コンソール12は、機能統合VDU21が搭載され、第2運転コンソール13は、安全保護系VDU22が搭載されている。この機能統合VDU21は、プラントの正常時にこのプラントを運転監視する常用系制御機能と、プラントの異常時にこのプラントを安全に停止する(安全状態へと導く)安全保護系制御機能を有している。一方、安全保護系VDU22は、機能統合VDU21における安全保護系制御機能のバックアップ用のVDUであり、プラントの異常時にこのプラントを安全に停止する(安全状態へと導く)安全保護系制御機能を有している。なお、VDUとは、Visual Display Unitである。
【0021】
また、第1運転コンソール12(機能統合VDU21)及び第2運転コンソール13(安全保護系VDU22)は、運転員が操作するものである。一方、運転指令コンソール14は、運転員に指令を出す当直長が操作するものであり、管理用VDU23が搭載されている。本実施例では、運転指令コンソール14は、監督指令コンソール14a(監督用VDU23a)と、技術指令コンソール14b(技術者用VDU23b)とから構成されている。
【0022】
この場合、安全保護系VDU22が搭載された第2運転コンソール13は、耐震性の優れた構造とするために、硬質な鉄板により被覆する構造となっている。一方、常用系制御機能と安全保護系制御機能を有する機能統合VDU21が搭載された第1運転コンソール12は、一般的な耐震性を有する構造とすればよく、硬質な鉄板により被覆する構造とする必要はない。
【0023】
なお、本実施例の原子力プラントの運転監視装置における中央制御室11にて、機能統合VDU21の異常時に、この機能統合VDU21による安全保護系制御機能の作動を阻止(作動の阻害)するブロック装置が設けられている。ここでは、このブロック装置は、第2運転コンソール13(安全保護系VDU22)に設けられている。
【0024】
このブロック装置は、機能統合VDU21から出力されるプラント停止信号(プラント操作信号)と、安全保護系VDU22から出力されるブロック信号とが入力するアンド回路(ソフトウェア)により構成されている。この場合、機能統合VDU21及び安全保護系VDU22から出力されるプラント停止信号、安全保護系VDU22から出力されるブロック信号は、運転員の操作により出力される手動信号である。そして、機能統合VDU21及び安全保護系VDU22から出力されるプラント手動停止信号と、プラントのプロセス量に基づいて出力されるプラント自動停止信号とのいずれかが出力されたときに原子力プラントを停止させる。
【0025】
即ち、
図3に示すように、機能統合VDU21は、安全保護系VDU31の機能と常用系(非安全保護系)VDU32の機能を有している。即ち、安全保護系VDU31としては、安全保護系設備51における各種機器を作動停止するON操作スイッチ33とOFF操作スイッチ34とが設けられている。常用系VDU32として、常用系設備52における各種機器を作動停止するON操作スイッチ35とOFF操作スイッチ36とが設けられている。この場合、安全保護系VDU31における各操作スイッチ33,34、常用系VDU32における各操作スイッチ35,36は、ここではそれぞれ1つを例示したが、実際には、各種機器に応じて複数設けられている。
【0026】
安全保護系VDU22は、安全保護系設備51における各種機器を作動停止するON操作スイッチ37とOFF操作スイッチ38とを有すると共に、ブロック装置を作動させる切断操作スイッチ39とを有している。この場合、安全保護系VDU22における各操作スイッチ37,38,39は、ここではそれぞれ1つを例示したが、実際には、各種機器に応じて複数設けられている。
【0027】
安全保護系VDU31のON操作スイッチ33の信号は、アンド(AND)回路41に入力する。また、安全保護系VDU22の切断操作スイッチ39の信号は、ラッチ回路42及びノット(NOT)回路43を介してアンド回路41に入力する。この場合、安全保護系VDU22の切断操作スイッチ39が操作されていないとき、ON信号「0」がノット回路43で反転してON信号「1」としてアンド回路41に入力しており、安全保護系VDU31のON操作スイッチ33が操作されてON信号「1」がアンド回路41に入力されると、このアンド回路41はON信号「1」を出力する。
【0028】
アンド回路41から出力された信号はオア(OR)回路44に入力する。また、安全保護系VDU22のON操作スイッチ37とOFF操作スイッチ38から出力された信号はオア(OR)回路44に入力する。この場合、アンド回路41からON信号「1」、または、ON操作スイッチ37からON信号「1」がオア回路44に入力されると、このオア回路44はON信号「1」を出力する。なお、この安全保護系VDU22では、ON操作スイッチ37が操作されるとON信号「1」が出力され、OFF操作スイッチ38が操作されたとき、どちらのスイッチも操作されないときにON信号「0」、つまり、OFF信号「1」が出力されるものとして説明する。
【0029】
一方、安全保護系VDU22の切断操作スイッチ39が操作されたとき、ON信号「1」がノット回路43で反転してON信号「0」としてアンド回路41に入力しており、安全保護系VDU31のON操作スイッチ33が操作されてON信号「1」がアンド回路41に入力されても、このアンド回路41はON信号「1」を出力しない。即ち、機能統合VDU21の安全保護系VDU31と安全保護系VDU22とでは、安全保護系VDU22の処理が優先されるようになっている。
【0030】
上述した機能統合VDU21における安全保護系VDU31の各操作スイッチ33,34、常用系VDU32の各操作スイッチ35,36、安全保護系VDU22における各操作スイッチ37,38,39は、運転員が手動により操作するものであり、運転員が安全保護系設備51に異常が発生したことを発見したときに、手動停止信号を出力することでこの安全保護系設備51を安全に停止させるようにしている。
【0031】
一方、原子力プラントでは、各種機器の状態を検出する多数のセンサが設けられており、図示しない制御装置は、この各センサの検出結果に基づいて運転状態を監視している。そして、制御装置が安全保護系設備51に異常が発生したことを検出したときに、自動停止信号を出力することでこの安全保護系設備51を安全に停止させるようにしている。
【0032】
この自動停止のON信号は、オア回路45に入力すると共に、ノット回路46を介してアンド回路47に入力する。また、自動停止のOFF信号は、オア回路48に入力すると共に、ノット回路49を介してアンド回路50に入力する。そして、アンド回路50から出力された信号はオア回路45に入力する一方、OFF操作スイッチ34から出力された信号はアンド回路47を介してオア回路48に入力する。
【0033】
この場合、制御装置が自動停止のON信号を出力していれば、ON信号「1」がオア回路45に入力し、機能統合VDU21や安全保護系VDU22からの信号にかかわらず、オア回路45は、安全保護系設備51を停止させるための自動停止ON信号「1」を出力する。また、運転員の操作により機能統合VDU21や安全保護系VDU22から手動停止のON信号が出力されていれば、ON信号「1」がオア回路45に入力し、自動停止のON信号にかかわらず、オア回路45は、安全保護系設備51を停止させるための自動停止ON信号「1」を出力する。
【0034】
一方、制御装置が自動停止のON信号を出力していなければ、ON信号「0」がオア回路45に入力する。また、運転員が操作せずに、機能統合VDU21や安全保護系VDU22から手動停止のON信号が出力されていなければ、ON信号「0」がオア回路45に入力する。そのため、オア回路45は、安全保護系設備51を停止させるための自動停止ON信号「1」を出力することはない。
【0035】
また、制御装置が自動停止のOFF信号を出力していれば、OFF信号「1」がオア回路48に入力し、機能統合VDU21や安全保護系VDU22からの信号にかかわらず、オア回路48は、安全保護系設備51を停止させないための自動停止OFF信号「1」を出力する。また、運転員の操作により機能統合VDU21や安全保護系VDU22から安全保護系設備51を停止させないための手動停止のOFF信号「1」が出力されていれば、OFF信号「1」がオア回路48に入力し、自動停止のOFF信号にかかわらず、オア回路48は、安全保護系設備51を停止させないための自動停止OFF信号「1」を出力する。
【0036】
一方、制御装置が自動停止のOFF信号を出力していなければ、OFF信号「0」がオア回路48に入力する。また、運転員が操作せずに、機能統合VDU21や安全保護系VDU22から手動停止のON信号が出力されていなければ、ON信号「0」がオア回路45に入力する。そのため、オア回路48は、安全保護系設備51を停止させるための自動停止ON信号「1」を出力することはない。
【0037】
更に、自動停止のON信号「1」が出力されていれば、このON信号「1」がノット回路46で反転されてON信号「0」となり、アンド回路47に入力することから、運転員がOFF操作スイッチ34を操作して手動停止のOFF信号「1」を出力しても、アンド回路47は、OFF信号「1」を出力しない。即ち、自動停止のON信号「1」が出力されていれば、機能統合VDU21の安全保護系VDU31や安全保護系VDU22からの手動停止のOFF信号「1」より、自動停止のON信号「1」の処理が優先されるようになっている。なお、自動停止のON信号「1」が出力されていなければ、ON信号「0」がノット回路46で反転されてON信号「1」となり、アンド回路47に入力することから、運転員がOFF操作スイッチ34を操作して手動停止のOFF信号「1」を出力すると、アンド回路47は、OFF信号「1」を出力することができる。
【0038】
一方、自動停止のOFF信号「1」が出力されていれば、このOFF信号「1」がノット回路49で反転されてON信号「0」となり、アンド回路50に入力することから、運転員がON操作スイッチ33を操作して手動停止のON信号「1」を出力しても、アンド回路47は、ON信号「1」を出力しない。即ち、自動停止のOFF信号「1」が出力されていれば、機能統合VDU21の安全保護系VDU31や安全保護系VDU22からの手動停止のON信号「1」より、自動停止のOFF信号「1」の処理が優先されるようになっている。なお、自動停止のOFF信号「1」が出力されていなければ、OFF信号「0」がノット回路49で反転されてON信号「1」となり、アンド回路50に入力することから、運転員がON操作スイッチ33を操作して手動停止のON信号「1」を出力すると、オア回路11を介してアンド回路50に入力し、このアンド回路50はON信号「1」を出力することができる。
【0039】
なお、機能統合VDU21の常用系VDU32にて、運転員がON操作スイッチ35やOFF操作スイッチ36を操作すると、手動停止のON信号「1」や手動停止のOFF信号「1」が常用系設備52に対して出力される。
【0040】
本実施例にて、ブロック装置は、上述したように、機能統合VDU21の安全保護系VDU31から出力されるプラント停止信号(自動停止のON信号「1」)と、安全保護系VDU22の切断操作スイッチ39から出力されるブロック信号(ON信号「1」)とが入力するアンド回路41により構成されている。
【0041】
ここで、本実施例の原子力プラントの運転監視装置における機能統合VDU21及び安全保護系VDU22の作用について説明する。
【0042】
通常、運転員は、機能統合VDU21を用いて原子力プラントの運転監視を行っている。そして、プラントの運転状態により異常を発見し、必要な操作が安全保護系VDU31であった場合、安全保護系設備51の機器に異常を発見すると、安全保護系VDU31のON操作スイッチ33を操作して手動停止のON信号「1」を出力する。すると、ON操作スイッチ33から出力された手動停止のON信号「1」は、アンド回路41に入力する。このとき、機能統合VDU21の安全保護系VDU31が正常に作動していることから、安全保護系VDU22の切断操作スイッチ39は操作されておらず、ON信号「0」がノット回路43で反転してON信号「1」としてアンド回路41に入力している。そのため、アンド回路41はON信号「1」を出力する。
【0043】
オア回路44は、アンド回路41から入力したON信号「1」を出力する。アンド回路50では、自動停止のOFF信号が出力されていないことから、OFF信号「0」がノット回路49で反転されてOFF信号「1」となってアンド回路50に入力し、アンド回路50はON信号「1」を出力し、この手動停止のON信号「1」がオア回路45を介して安全保護系設備51に入力され、これを安全に停止する。
【0044】
そして、運転員は、機能統合VDU21の安全保護系VDU31に異常を発見したときには、この安全保護系VDU31による操作を不能とし、安全保護系VDU22による操作を行う。即ち、運転員が安全保護系VDU31に異常を発見したとき、安全保護系VDU22の切断操作スイッチ39を操作する。すると、ON信号「1」がノット回路43で反転してON信号「0」としてアンド回路41に入力する。そのため、運転者が安全保護系VDU31のON操作スイッチ33を操作して手動停止のON信号「1」を出力し、この手動停止のON信号「1」をアンド回路41に入力しても、安全保護系VDU22の切断操作スイッチ39からON信号「0」が入力していることから、アンド回路41が手動停止のON信号「1」を出力することはない。
【0045】
運転員は、機能統合VDU21の安全保護系VDU31が故障して操作できないことから、安全保護系VDU22のON操作スイッチ37を操作して手動停止のON信号「1」を出力する。すると、ON操作スイッチ37から出力された手動停止のON信号「1」は、オア回路44に出力され、そのON信号「1」を出力する。アンド回路50では、前述したように、自動停止のOFF信号「1」が入力していることから、ON信号「1」を出力し、この手動停止のON信号「1」がオア回路45を介して安全保護系設備31に入力され、これを安全に停止する。
【0046】
このように本実施例の原子力プラントの運転監視装置にあっては、正常時の原子力プラントを運転監視する常用系VDU32と異常時の原子力プラントを停止する安全保護系VDU31を有する機能統合VDU21を設けると共に、異常時の原子力プラントを停止させる安全保護系VDU22とを設け、機能統合VDU21を第1運転コンソール12に搭載し、安全保護系VDU22を第2運転コンソール13に搭載している。
【0047】
従って、安全保護系VDU31及び常用系VDU32を有する機能統合VDU21を第1運転コンソール12に搭載し、安全保護系VDU22を第2運転コンソール13に搭載し、安全保護系VDU31のバックアップとして用いている。そのため、第2運転コンソール13だけを耐震性の優れた構造とし、第1運転コンソール12を一般的な耐震性を有する構造とすればよく、耐震補強による第1運転コンソール12の大型化を抑制し、運転操作の容易化を可能とすることができる。
【0048】
また、本実施例の原子力プラントの運転監視装置では、中央制御室11の中央に第1運転コンソール12を配置し、第1運転コンソール12に隣接して中央制御室11の壁面近傍に第2運転コンソール13を配置している。従って、各運転コンソール12,13を適正配置とすることで、中央制御室11内の空間の有効利用を図ることができる。
【0049】
即ち、第1運転コンソール12の大型化が抑制されることで、中央制御室11における各種機器の配置が容易となり、通路スペースを容易に確保することができ、作業性を向上することができ、また、その他の機器を適正に配置することができる。
【0050】
また、本実施例の原子力プラントの運転監視装置では、正常時の原子力プラントを運転監視する常用系VDU32と異常時の原子力プラントを停止する安全保護系VDU31を有する機能統合VDU21を設けると共に、異常時の原子力プラントを停止させる安全保護系VDU22とを設け、機能統合VDU21の異常時に安全保護系VDU31の作動を阻止するブロック装置を設けている。
【0051】
従って、機能統合VDU21の正常時には、この機能統合VDU21の安全保護系VDU31を用いて異常時の原子力プラントを安全に停止させる一方、この機能統合VDU21の異常時には、ブロック装置により、機能統合VDU21における安全保護系VDU31の作動を阻止し、安全保護系VDU22を用いて異常時の原子力プラントを停止させることとなる。この場合、機能統合VDU21により、正常時の原子力プラント制御と異常時のプラント停止を実行することが可能となり、原子力プラントにおける運転操作の容易化を可能とすることができる。また、機能統合VDU21の異常時には、ブロック装置により、機能統合VDU21による安全保護系VDU31の作動を阻止し、バックアップとなる安全保護系VDU22を用いて異常時の原子力プラントを停止することとなり、異常時のプラント停止を確実に行うことができ、運転制御の高い安全性を確保することができる。
【0052】
また、本実施例の原子力プラントの運転監視装置では、ブロック装置を安全保護系VDU22に設けている。従って、ブロック装置により、機能統合VDU21における安全保護系VDU31の作動を阻止した後、直ちに、安全保護系VDU22を用いて異常時の原子力プラントを停止することができる。
【0053】
また、本実施例の原子力プラントの運転監視装置では、ブロック装置を、機能統合VDU21の安全保護系VDU31から出力されるプラント停止信号と、安全保護系VDU22から出力されるブロック信号とが入力するアンド回路41により構成している。従って、ブロック装置を論理回路により構成することで、装置の簡素化を可能とすることができる。
【0054】
なお、上述した実施例にて、第1運転コンソール12、第2運転コンソール13、運転指令コンソール14、大型表示盤15の配置は、説明した配置に限定されるものではなく、中央制御室11の広さや形、また、別の機器との関係により適宜設定すればよいものである。