FR2907255A1 - Procede de surveillance integree pour un dispositif nucleaire et systeme utilisant celui-ci - Google Patents

Abstract

Un procédé de surveillance intégrée et un système (100) utilisant celui-ci qui permettent de surveiller l'intégrité structurelle ou un état de fonctionnement d'un dispositif nucléaire (110) sont fournis. Une unité d'analyse intégrée (140) reçoit une pluralité de signaux de manière à les intégrer, les échanger mutuellement et les analyser à partir d'une pluralité de capteurs hétérogènes installés dans le dispositif nucléaire. L'unité d'analyse intégrée (140) peut avertir un opérateur avec une alarme du fait qu'une unité d'alarme peut être rattachée à l'unité d'analyse intégrée. Par conséquent, la présente invention permet de fournir diverses informations précises et utiles en raison de l'intégration du signal de capteur, tout en n'augmentant pas le nombre de capteurs installés, de fabriquer un simulateur en générant une base de données des signaux de capteurs ou d'utiliser un signal passé en tant que données pour une conception optimum en recherchant et en analysant le signal passé.

Description

La présente invention se rapporte à un procédé de surveillance intégrée

destiné à un dispositif nucléaire et à un système utilisant celui-ci, et plus particulièrement, à un procédé de surveillance intégrée destiné à un dispositif nucléaire et à un système utilisant celui-ci qui permet d'échanger un signal de capteur hétérogène installé dans le dispositif nucléaire et d'analyser de façon intégrée le signal de capteur, en fournissant ainsi diverses informations précises et utiles en raison de l'intégration du signal de capteur qui n'augmente pas le nombre de capteurs installés, en fabriquant un simulateur par la génération d'une base de données des signaux de capteurs ou en utilisant un signal passé en tant que données en vue d'une conception optimum par la recherche et l'analyse du signal passé. Le pire accident nucléaire de l'Histoire s'est produit à Tchernobyl dans l'ex-Union Soviétique le 26 avril 1986. L'accident sans précédent, au cours duquel une fusion du coeur d'un réacteur nucléaire s'est produite et beaucoup de matières radioactives ont fui, est le résultat de la négligence des techniciens de Tchernobyl concernant plusieurs procédures de sécurité et une réaction en chaîne du coeur n'a pas pu être maîtrisée.

Même si le nombre de morts dus aux retombées radioactives qui se sont dispersées pendant l'accident, appelées les cendres de la mort, qui ont été supérieures d'une dizaine ou d'une centaine de fois aux retombées radioactives dues à la bombe atomique qui est tombée sur le Japon en 1945, n'est pas confirmé, le gouvernement ukrainien a annoncé en 1998 que le nombre de seuls morts était d'environ 3 500. Il est présumé que le nombre de personnes blessées a été de centaines de milliers ou de millions, et les experts ont estimé que parmi ceux-ci, plusieurs milliers de victimes seraient mortes de divers cancers. De nombreux enfants déformés sont nés, et le taux de mortalité infantile a augmenté. Du fait que l'environnement des alentours a été affecté sérieusement, le sol et les sources souterraines d'alimentation en eau à moins d'environ 32 km de la centrale nucléaire de Tchernobyl sont gravement pollués par les matières radioactives. Alors qu'un accident nucléaire affectant la vie humaine à l'écart du site ne s'est pas encore produit en Corée, les dommages sont également 2907255 2 graves même s'il survient un accident très mineur d'une centrale nucléaire, attisent des préoccupations sociales. Par conséquent, on n'insiste jamais assez sur la sécurité nucléaire et des nouvelles lois relatives à la sécurité et/ou similaires sont 5 généralement décrétées ou intensifiées. De ce fait, la capacité de surveillance de l'intégrité structurelle d'une structure d'une centrale nucléaire doit être améliorée. Divers capteurs sont couramment associés à un dispositif nucléaire de manière à surveiller l'intégrité structurelle et autres. Des 10 recherches sont actuellement en cours de manière à améliorer le fonctionnement d'un système de surveillance décrit ci-dessus et un système en relation avec un procédé d'optimisation de l'emplacement de capteurs, ou l'installation d'un nombre suffisant de capteurs. Cependant, du fait qu'un capteur, un câble connectant le capteur et un conduit 15 doivent être remplacés et installés lorsque l'emplacement d'un capteur est optimisé, ou que le nombre de capteurs est augmenté, un problème de coût survient et un travailleur a des difficultés à travailler pendant de nombreuses heures dans une zone à rayonnement contrôlé où le niveau de rayonnement est élevé. Par conséquent, une amélioration et un 20 remplacement continuels du système sont problématiques. Même si un capteur de vibrations, un capteur de détection acoustique, un capteur de déplacement sans contact, un capteur d'accélération et autres sont installés à chaque emplacement approprié et sont utilisés de manière à déterminer l'intégrité structurelle du 25 dispositif nucléaire, déterminer si une pénétration de substances étrangères, une fissure ou une fuite est apparue, synthétiser et analyser des signaux de capteurs, ou effectuer des recherches concernant l'échange de signaux ou l'intégration de signaux est insuffisant. Par conséquent, des informations plus précises et plus significatives que les informations existantes sont acquises uniquement par l'ajout des capteurs. En conséquence de l'ajout des capteurs, des coûts supplémentaires dus au gaspillage de capteurs, une réduction de productivité, des problèmes de sécurité dus à une accumulation du temps de travail et autres sont générés.

De ce fait, un procédé de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire et un système utilisant celui-ci sont requis.

2907255 3 Selon un aspect de la présente invention il est fourni un procédé de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire et un système utilisant celui-ci qui permettent d'échanger un signal de capteur hétérogène installé dans le dispositif nucléaire et d'analyser de façon 5 intégrée le signal de capteur. Selon un aspect de la présente invention, il est fournit également un procédé de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire et un système utilisant celui-ci qui peuvent fournir diverses informations précises et utiles en raison de l'intégration d'un signal de capteur tout en 10 n'augmentant pas le nombre de capteurs installés dans le dispositif nucléaire. Selon un aspect de la présente invention, il est fourni également un procédé de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire et un système utilisant celui-ci qui peuvent supprimer le temps de travail, pour 15 l'ajout de capteurs, réduire le temps de travail dans un environnement radioactif, et améliorer la sécurité du dispositif nucléaire en fournissant à un opérateur un avertissement rapide concernant la sécurité du dispositif nucléaire. Selon un aspect de la présente invention, il est fourni également 20 un procédé de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire et un système utilisant celui-ci qui peuvent exécuter une fonction de surveillance automatisée et précise du dispositif nucléaire en acquérant et analysant de façon intégrée les signaux mesurés de divers capteurs. Selon un aspect de la présente invention, il est fourni également 25 un procédé de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire et un système utilisant celui-ci qui peuvent créer un simulateur en générant une base de données de signaux mesurés d'une unité d'analyse intégrée, ou utiliser un signal passé en tant que données en vue d'une conception optimum par la recherche et l'analyse du signal passé. Conformément à la présente invention, il est fourni un système de surveillance intégrée destiné à un dispositif nucléaire qui exécute une génération d'énergie, une extraction de matière ou un test en utilisant l'énergie nucléaire, le système comprenant : une unité de capteurs comprenant une pluralité de modules de capteurs qui sont rattachés au dispositif nucléaire et détectant un signal hétérogène, une unité d'acquisition de signaux intégrée qui est connectée à l'unité de capteurs 2907255 4 et acquérant des signaux mesurés, et une unité d'analyse intégrée, connectée à l'unité d'acquisition de signaux intégrée, échangeant mutuellement le signal hétérogène et analysant le signal hétérogène. Avantageusement, l'unité de capteurs comprend : un premier 5 module de capteur détectant une onde d'impact due à une substance étrangère dans un système interne du dispositif nucléaire, un deuxième module de capteur détectant une fuite ou une fissure dans le système, un troisième module de capteur détectant les fréquences propres des vibrations d'une structure interne d'un réacteur nucléaire du dispositif 10 nucléaire, et un quatrième module de capteur détectant un état de vibration anormal d'une structure et d'un arbre tournant d'une pompe de réfrigérant ou pompe primaire du réacteur dans le dispositif nucléaire. Selon des particularités du système, le premier module de capteur est un capteur de vibrations installé à l'extérieur d'une enveloppe de 15 pression du dispositif nucléaire et le deuxième module est un capteur de détection de fuite correspondant à un capteur d'émission acoustique (AE) installé à l'extérieur de l'enveloppe de pression du dispositif nucléaire, tandis que le troisième module de capteur détecte les fréquences propres des vibrations de la structure interne du réacteur nucléaire en analysant 20 une composante de signal de bruit d'un détecteur de neutrons, et le quatrième module de capteur est un capteur de vibrations et un capteur de déplacement sans contact. Selon une autre particularité, l'unité de capteurs mesure une vibration du dispositif nucléaire et les plages de fréquences mesurées par 25 chaque capteur sont différentes. Le système peut comprendre en outre : une unité d'alarme notifiant à un opérateur une alarme lorsqu'une valeur numérique dans l'unité d'analyse intégrée est supérieure ou égale à une valeur numérique prédéterminée. L'unité d'alarme fournit au moins l'un d'un signal 30 d'avertissement audible et d'un signal d'avertissement visible à un opérateur. L'unité d'analyse intégrée peut comprendre un support de mémoire auxiliaire et génère une base de données des signaux analysés ou de mesure.

35 Le nombre des unités d'acquisition de signaux intégrée et le nombre des unités d'analyse intégrée peuvent être égaux au nombre 2907255 5 d'unités de capteurs, et le signal reçu de l'unité d'acquisition de signaux intégrée peut être respectivement prévu pour une pluralité d'unités d'analyse intégrées. Dans ce cas, un changement de l'aspect matériel peut être minimisé et un aspect de la présente invention peut être réalisé 5 sous un aspect logiciel. Conformément à un autre aspect de la présente invention, il est fourni un procédé de surveillance intégrée d'un dispositif nucléaire, le procédé comprenant : la fourniture d'une pluralité de modules de capteurs détectant un signal hétérogène pour le dispositif nucléaire qui 10 exécute une génération d'énergie, une extraction de matière, ou un test en utilisant l'énergie nucléaire, l'acquisition d'une pluralité de signaux générés à partir de la pluralité de modules de capteurs, la notification, par le biais d'une alarme, lorsqu'une valeur numérique de l'un quelconque de la pluralité de signaux est supérieure à une valeur 15 numérique prédéterminée et l'échange et l'analyse de la pluralité de signaux. Selon une particularité du procédé de la présente invention, l'on fournit un premier module de capteur détectant une onde d'impact due à une substance étrangère dans un système interne du dispositif nucléaire, 20 un deuxième module de capteur détectant une fuite ou une fissure dans le système, un troisième module de capteur détectant les fréquences propres de vibrations d'une structure interne d'un réacteur nucléaire du dispositif nucléaire, et un quatrième module de capteur détectant un état de vibration anormal d'une structure et d'un arbre tournant d'une pompe 25 primaire dans le dispositif nucléaire. En outre, la pluralité de modules de capteurs peuvent mesurer la vibration du dispositif nucléaire, et les plages de fréquences mesurées par chaque capteur sont différentes. De plus, l'alarme peut être sous forme d'au moins l'un d'un signal 30 d'avertissement audible et d'un signal d'avertissement visible à un opérateur. En outre, l'échange et l'analyse peuvent comprendre la génération d'une base de données du signal analysé ou du signal mesuré. Par conséquent, la présente invention permet d'échanger un 35 signal de capteur hétérogène installé dans le dispositif nucléaire et d'analyser de façon intégrée le signal de capteur, en fournissant ainsi 2907255 6 diverses informations précises et utiles en raison de l'intégration du signal de capteur tout en n'augmentant pas le nombre de capteurs installés, en créant un simulateur par la génération d'une base de données des signaux de capteurs ou en utilisant un signal passé en tant 5 que données pour une conception optimum par la recherche et l'analyse du signal passé. Divers aspects, caractéristiques et/ou avantages supplémentaires de l'invention seront présentés dans une partie de la description qui suit et deviendront évidents, en partie, d'après la description, ou bien 10 peuvent être appris par la mise en pratique de l'invention. L'invention sera bien comprise et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui suit. La description se rapporte aux dessins indiqués ci-après et qui sont donnés à titre d'exemples.

15 Ces aspects, caractéristiques et avantages de l'invention, ainsi que d'autres, deviendront évidents et plus facilement appréciés d'après la description qui suit des modes de réalisation d'exemple, pris conjointement aux dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 est une vue simplifiée illustrant un système de 20 surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire conforme à un exemple de mode de réalisation de la présente invention, La figure 2 est une vue simplifiée illustrant un exemple de mode de réalisation modifié de la présente invention, La figure 3 est une vue simplifiée illustrant un système de 25 surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire conforme à un autre exemple de mode de réalisation de la présente invention, et La figure 4 est un organigramme illustrant un procédé de surveillance intégrée conforme à un exemple de mode de réalisation de la présente invention.

30 On fera à présent référence en détail à des exemples de modes de réalisation de la présente invention, dont les exemples sont illustrés dans les dessins annexés, où des références numériques identiques se rapportent à des éléments identiques sur l'ensemble de ceux-ci. Des exemples de modes de réalisation sont décrits ci-dessous pour expliquer 35 la présente invention en faisant référence aux figures, 2907255 7 La figure 1 est une vue simplifiée illustrant un système de surveillance intégrée 100 pour un dispositif nucléaire 110 conforme à un exemple de mode de réalisation de la présente invention. Comme illustré sur la figure 1, le système de surveillance intégrée 100 comprend le dispositif nucléaire 110, une unité de capteurs 120, une unité d'acquisition de signaux intégrée 130 et une unité d'analyse intégrée 140. Le dispositif nucléaire 110 peut être un dispositif pour une génération d'énergie nucléaire, un dispositif extrayant une matière spécifique en utilisant l'énergie nucléaire ou un dispositif de test pour un test de performances d'énergie nucléaire. De même, le dispositif nucléaire 110 comprend tous les dispositifs générant une énergie, exécutant une expérimentation et exécutant un traitement en utilisant du combustible nucléaire.

5 L'unité de capteurs 120 comprend une pluralité de modules de capteurs hétérogènes détectant un signal hétérogène. L'unité de capteurs 120 est décrite en détail ci-dessous. Un premier module de capteur 121 peut être un module de capteur d'un système de surveillance de parties libres ou désolidarisées (LPMS). Le système LPMS indique un système destiné à détecter une onde d'impact due à une substance étrangère dans un système interne du dispositif nucléaire en utilisant un capteur de vibrations installé à l'extérieur d'une enveloppe de pression d'un réacteur nucléaire. L'existence ou l'absence de la substance étrangère, un emplacement 25 d'impact de la substance étrangère, la masse de la substance étrangère et autres, peuvent être surveillés en utilisant le système LPMS. Le système LPMS permet que l'intégrité structurelle de la centrale nucléaire soit assurée en détectant de façon précoce l'endommagement d'un dispositif du système du réacteur nucléaire et d'une structure. En 30 particulier, l'onde d'impact due à une génération de parties libres peut être détectée et fait que les parties libres existent peut être évalué. De même, une génération d'alarme en ligne et autres peut être exécutée. Le deuxième module de capteur 122 peut être un module de capteur d'un système de surveillance de fuite acoustique (ALMS). Le 35 système ALMS est un système destiné à détecter une fuite et une fissure dans l'enveloppe de pression primaire d'un réacteur nucléaire en utilisant 2907255 8 un capteur d'émission acoustique (AB) et un capteur de vibrations à l'extérieur d'une enveloppe de pression du réacteur nucléaire. Conformément à la détermination de la fissure ou de la fuite en utilisant le système ALMS, une fonction consistant à arrêter immédiatement le 5 réacteur nucléaire et autre peut être exécutée. Un module de capteur du système ALMS peut être installé sur une surface externe de l'enveloppe de pression du système du réacteur nucléaire, en permettant que la structure du système soit surveillée en ce qui concerne les fuites et les fissures. De même, en ouvrant et en 10 fermant une vanne de sécurité de pressuriseur (PSV), la fuite et autres peuvent être surveillées. Le système ALMS peut être configuré pour générer une alarme en temps réel en ligne de manière à détecter la fuite ou la fissure et pour trouver l'emplacement et le degré de progression de la fuite et de la fissure.

15 Le troisième module de capteur 123 peut être un module de capteur d'un système de surveillance de vibrations internes (IVMS). Le système IVMS est un système destiné à détecter les fréquences propres de vibrations d'une structure interne du réacteur nucléaire en analysant une composante de signal de bruit d'un détecteur de neutrons.

20 L'intégrité structurelle de la structure interne du réacteur nucléaire peut être surveillée en utilisant le système IVMS. Le système IVMS surveille un défaut d'une condition de support de la structure interne du réacteur nucléaire en analysant une composante de signal de bruit d'un détecteur de neutrons lorsque le réacteur 25 nucléaire fonctionne normalement. Le système IVMS peut assurer l'intégrité structurelle de la centrale nucléaire en détectant de façon précoce un défaut actif de la structure interne du réacteur nucléaire. Le système IVMS peut surveiller, en ligne et en temps réel, une variation des fréquences propres des vibrations d'un panier de support du coeur 30 (CSB) ou d'un canal de combustible nucléaire. Le quatrième module de capteur 124 peut être un module de capteur d'un système de surveillance de vibrations de la pompe de réfrigérant ou pompe primaire du réacteur (RCP-VMS). Le système RCPVMS indique un système destiné à détecter un état de vibration anormal 35 d'une structure et d'un arbre tournant d'une pompe primaire dans le réacteur nucléaire en utilisant un capteur de vibrations et un capteur de 2907255 9 déplacement sans contact. Un état d'alignement de l'arbre tournant, une condition non équilibrée ou la fissure de l'arbre peuvent être détectés en utilisant le système RCP-VMS. Le système RCP-VMS surveille un état anormal de l'axe de rotation 5 de la pompe primaire dans le réacteur nucléaire et d'une unité de support en utilisant un signal du capteur de vibrations et du capteur de déplacement sans contact. Les performances de la pompe primaire peuvent être évaluées en détectant un déplacement anormal ou une instabilité dû à un tourbillonnement de l'huile ou un fouettage de l'huile, 10 ou en détectant l'abrasion ou un défaut de l'unité de support, et autres. Chaque module de capteur 121, 122, 123 et 124 est connecté à une unité d'acquisition de signaux intégrée 130. L'unité d'acquisition de signaux intégrée 130 peut être une carte d'acquisition de données (DAQ). L'unité d'acquisition de signaux intégrée 130 peut inclure chaque 15 module de réception recevant des informations de chaque module de capteur sur une carte, cependant, l'unité d'acquisition de signaux intégrée 130 peut configurer de façon indépendante le module de réception. L'unité d'acquisition de signaux intégrée 130 est connectée à 20 l'unité d'analyse intégrée 140. Tous les signaux reçus de chaque module de capteur sont intégrés dans l'unité d'analyse intégrée 140 et sont analysés. L'opération décrite ci-dessus peut être exécutée du fait que les signaux mesurés de chaque module de capteur comprennent les informations de chaque système différent, les informations sont 25 complétées mutuellement en utilisant le signal et la précision d'un système de surveillance peut être améliorée. L'unité d'acquisition de signaux intégrée 130 amplifie le signal reçu en entrée à partir des capteurs installés dans le dispositif nucléaire correspondant à un objet d'évaluation d'intégrité structurelle, applique un 30 filtre de bande de fréquences, exécute une fonction de convertisseur d'analogique en numérique (A/N) convertissant un signal analogique en un signal numérique et exécute un traitement de sorte que l'unité d'analyse intégrée 140 puisse utiliser le signal, En particulier, les capteurs 121, 122, 123, 124 et autres sont 35 chacun similaires en ce que tous les capteurs mesurent une vibration d'une structure objet de surveillance, cependant chaque capteur 121, 2907255 10 122, 123 et 124, et autres, présente une caractéristique telle que les plages de fréquences de vibrations mesurées conformément à une caractéristique unique de chaque capteur sont différentes. En particulier, un capteur à accéléromètre généralement utilisé pour le système LPMS 5 mesure généralement une vibration inférieure ou égale à 200 kHz, de manière à surveiller les parties libres, et un capteur AE généralement utilisé pour le système ALMS mesure généralement une vibration inférieure ou égale à 2 MHz de manière à détecter la fuite. Chaque capteur peut être utilisé dans un but identique même si 10 les bandes de fréquences mesurées sont différentes. En particulier, lorsque des parties libres sont générées, la vibration de la structure peut être détectée par le système LPMS et le système ALMS. Par conséquent, lorsque les informations mesurées par le système LPMS et les informations mesurées par le système ALMS sont utilisées en outre pour 15 estimer l'emplacement et la masse des parties desserrées, le nombre des capteurs du système LPMS peut être naturellement augmenté et la précision de l'analyse peut être améliorée. De même, du fait que certains capteurs du système RCP-VMS et du système ALMS sont des accéléromètres correspondant à des capteurs 20 d'un type identique au système LPMS, ceux-ci ont pour effet d'avoir des capteurs supplémentaires installés pour le système LPMS dans la structure objet de surveillance du dispositif nucléaire. De ce fait, la précision de l'analyse du système LPMS peut être améliorée. Par conséquent, l'intégrité structurelle du dispositif nucléaire utilisé 25 pour la centrale nucléaire peut être automatiquement surveillée et contrôlée en acquérant et en analysant de façon intégrée tous les signaux mesurés par divers capteurs, de façon similaire à la présente invention. De même, un simulateur peut être fabriqué en générant une base 30 de données du signal ou bien un signal passé peut être utilisé en tant que données en vue d'une conception optimum en recherchant et en analysant le signal passé. L'unité d'analyse intégrée 140 peut être connectée à un support de mémoire auxiliaire pour concevoir une base de données.

35 La figure 2 est une vue simplifiée illustrant un exemple de mode de réalisation modifié de la présente invention. Comme illustré sur la 2907255 II figure 2, une unité d'alarme 150 est rattachée à une structure d'analyse intégrée 140. Lorsque le présent exemple de mode de réalisation modifié de la présente invention est décrit, les détails redondants du précédent exemple de mode de réalisation de la présente invention sont omis en 5 vue de simplifier la description. L'unité d'alarme 150 génère une voix, un son ou de la lumière pour fournir un effet perceptible et notifie à l'utilisateur une alarme. L'unité d'alarme 150 est connectée à l'unité d'analyse intégrée 140 et peut générer l'alarme après détection d'un phénomène anormal dans le 10 dispositif nucléaire par le biais du signal analysé de façon intégrée par l'unité d'analyse intégrée 140. Conformément à un autre principe, l'unité d'alarme 150 peut être connectée à l'unité d'acquisition de signaux intégrée 130 acquérant le signal de l'unité de capteurs 120. Dans ce cas, l'unité d'alarme 150 peut 15 générer une alarme audible, et autres lorsqu'une valeur mesurée d'au moins l'un des modules de capteurs 121, 122, 123 et 124 inclus dans l'unité de capteurs 120 est supérieure à une valeur admissible prédéterminée. L'unité d'analyse intégrée 140 exécute une analyse de base de 20 tous les signaux fournis par l'unité d'acquisition de signaux intégrée 130. De même, lors de la surveillance de l'intégrité structurelle d'une structure objet concernant les parties desserrées, une fuite et une fissure d'un conduit et d'une vanne, un changement d'une condition de support du panier CSB et d'une caractéristique de vibration, et une vibration élevée 25 d'une pompe primaire du réacteur sont générées, l'unité d'analyse intégrée 140 transmet un signal d'alarme à l'unité d'alarme 150 et avertit un opérateur situé dans la salle de commande par le biais de l'unité d'alarme 150. De même, l'unité d'analyse intégrée 140 peut recevoir tous les 30 signaux acquis à partir des mesures du dispositif nucléaire et exécuter une analyse détaillée intégrée des signaux. A la suite de l'analyse détaillée intégrée, l'unité d'analyse intégrée 140 peut exécuter une estimation de l'emplacement et de la masse des parties desserrées, une estimation de l'emplacement de la fuite, une estimation de la valeur de la 35 fuite, une estimation de la condition de support du panier CSB et d'une condition de support d'un ensemble de combustible nucléaire, une 2907255 12 analyse des fortes vibrations et une analyse de la cause des fortes vibrations de la pompe primaire du réacteur, et autres, dans un procédé en ligne. De même, l'unité d'analyse intégrée 140 diagnostique de façon intégrée l'intégrité structurelle de la structure objet d'évaluation 5 d'intégrité sur la base du résultat d'analyse de signaux détaillée décrite ci-dessus, génère une base de données du résultat d'analyse intégrée et fournit en sortie un résultat de surveillance et de contrôle comme requis. L'unité d'analyse intégrée 140 peut être configurée pour fournir un signal de rétroaction au dispositif nucléaire et permettre au dispositif 10 nucléaire d'être arrêté immédiatement ou après un temps prédéterminé. La figure 3 est une vue simplifiée illustrant un système de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire conforme à un autre exemple de mode de réalisation de la présente invention. Une pluralité d'unités d'acquisition de signaux 160 connectées à une unité de capteurs 15 120 et installées le long de celle-ci, respectivement, une unité d'alarme 170 et une unité d'analyse 180 sont illustrées sur la figure 3. En particulier, chaque module de capteur 121, 122, 123 et 124 est connecté à un module d'acquisition de signal correspondant 161, 162, 163 et 164, chaque module d'acquisition de signal 161, 162, 163 et 164 est connecté 20 à chaque module d'alarme 171, 172, 173 et 174 et chaque module d'alarme 171, 172, 173 et 174 est connecté à chaque module d'analyse 181, 182, 183 et 184. Le signal reçu en entrée à partir de chaque module d'acquisition de signal 161, 162, 163 et 164 est connecté à chaque module d'alarme 25 171, 172, 173 et 174. De même, le signal reçu et traité par chaque module d'alarme 171, 172, 173 et 174 est partagé par chaque module d'analyse 181, 182, 183 et 184. Laconfiguration décrite ci-dessus est un exemple de mode de réalisation de la présente invention qui permet de minimiser un 30 changement d'un matériel existant et de changer une configuration en un aspect logiciel, en atteignant ainsi un but de la présente invention sans aucune difficulté concernant la configuration comprenant un changement d'installation et autres. La figure 4 est un organigramme illustrant un procédé de 35 surveillance intégrée conforme à un exemple de mode de réalisation de la présente invention. Comme illustré sur la figure 4, après que chaque 2907255 13 module de capteur est installé dans un dispositif nucléaire, un signal de capteur est mesuré dans l'opération S1. Le signal de capteur reçu est acquis de façon intégrée en utilisant une carte DAQ et autres dans l'opération S2. Dans ce cas, l'acquisition intégrée du signal de capteur 5 peut être configurée pour être échangée dans l'aspect logiciel après configuration de chaque matériel séparé et acquisition de façon séparée du signal comme illustré sur la figure 3. Ensuite, le signal acquis par l'unité d'analyse intégrée et autres est intégré et est analysé dans l'opération S3. Dans ce cas, lorsque le signal 10 qui peut générer une alarme conformément à une condition prédéterminée est détecté, l'alarme est générée et un opérateur et autres sont avertis de l'alarme dans l'opération S4. De même, comme décrit ci-dessus, lorsqu'une valeur numérique dans un capteur est supérieure à une valeur numérique prédéterminée indiquant un danger 15 avant une opération d'analyse ultérieure de l'unité d'analyse intégrée après l'acquisition intégrée du signal de capteur, la présente invention peut être configurée pour générer immédiatement l'alarme dans l'opération S4. Ensuite, lorsque l'analyse est terminée, le signal est mémorisé, ou 20 bien une base de données du signal est générée dans l'opération S5. Le dispositif nucléaire est décrit en tant qu'exemple de la présente invention, cependant, la présente invention peut être appliquée à toutes les structures et tous les dispositifs requis pour la surveillance, le contrôle et l'évaluation de l'intégrité structurelle dans une mesure où un 25 aspect de la présente invention n'est pas modifié. Conformément aux modes de réalisation d'exemple décrits ci-dessus de la présente invention, un procédé de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire et un système utilisant celui-ci permettent d'échanger un signal de capteur hétérogène installé dans le dispositif nucléaire et d'analyser de façon intégrée le signal de capteur. De même, conformément aux exemples de modes de réalisation décrits ci-dessus de la présente invention, un procédé de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire et un système utilisant celui-ci permettent de fournir diverses informations précises et utiles en raison 35 de l'intégration d'un signal du capteur tout, en n'augmentant pas le nombre de capteurs installés dans le dispositif nucléaire.

2907255 4 De même, conformément aux exemples de modes de réalisation décrits ci-dessus de la présente invention, un procédé de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire et un système utilisant celui-ci permettent d'interrompre le temps de travail, en raison de l'ajout de 5 capteurs, de réduire le temps de travail dans un environnement radioactif et d'améliorer la sécurité du dispositif nucléaire en fournissant un avertissement de sécurité rapide du dispositif nucléaire à un opérateur. De même, conformément aux exemples de modes de réalisation 10 décrits ci-dessus de la présente invention, un procédé de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire et un système utilisant celui-ci permettent d'exécuter une fonction de surveillance et de contrôle automatisée et précise du dispositif nucléaire en acquérant et analysant de façon intégrée des signaux de mesure de divers capteurs.

15 De même, conformément aux exemples de modes de réalisation décrits ci-dessus de la présente invention, un procédé de surveillance intégrée pour un dispositif nucléaire et un système utilisant celui-ci permettent de fabriquer un simulateur en générant une base de données de signaux de mesure d'une unité d'analyse intégrée ou d'utiliser un 20 signal passé en tant que données en vue d'une conception optimum en recherchant et analysant le signal passé. Bien que quelques exemples de modes de réalisation de la présente invention aient été présentés et décrits, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits. Au lieu de cela, 25 l'homme de l'art se rendra compte que des modifications peuvent être apportées à ces modes de réalisation sans s'écarter des principes et de l'esprit de l'invention, dont la portée est définie par les revendications et leurs équivalents.

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Système de surveillance intégrée (100) destiné à un dispositif nucléaire (110) qui exécute une génération d'énergie, une extraction de 5 matière ou un test en utilisant l'énergie nucléaire, le système comprenant une unité de capteurs (120) comprenant une pluralité de modules de capteurs qui sont rattachés au dispositif nucléaire et détectant un signal hétérogène, 10 une unité d'acquisition de signaux intégrée (130) connectée à l'unité de capteurs et acquérant des signaux mesurés, et une unité d'analyse intégrée (140) connectée à l'unité d'acquisition de signaux intégrée, échangeant mutuellement le signal hétérogène et analysant le signal hétérogène. 15

2. Système (100) selon la revendication dans lequel l'unité de capteurs (120) comprend un premier module de capteur (121) détectant une onde d'impact due à une substance étrangère dans un système interne du dispositif nucléaire, 20 un deuxième module de capteur (122) détectant une fuite ou une fissure dans le système, un troisième module de capteur (123) détectant les fréquences propres des vibrations d'une structure interne d'un réacteur nucléaire du dispositif nucléaire, et 25 un quatrième module de capteur (124) détectant un état de vibration anormal d'une structure et d'un arbre tournant d'une pompe de réfrigérant dans le dispositif nucléaire.

3. Système (100) selon la revendication 2, dans lequel le premier module de capteur (121) est un capteur de vibrations installé à 30 l'extérieur d'une enveloppe de pression du dispositif nucléaire.

4. Système (100) selon la revendication 2, dans lequel le deuxième module est un capteur de détection acoustique correspondant à un capteur d'émission acoustique (AE) installé à l'extérieur d'une enveloppe de pression du dispositif nucléaire. 2907255 16

5. Système (100) selon la revendication 2, dans lequel le troisième module de capteur (123) détecte les fréquences propres des vibrations de la structure interne du réacteur nucléaire en analysant une composante de signal de bruit d'un détecteur de neutrons.

6. Système (100) selon la revendication 2, dans lequel le quatrième module de capteur (124) est un capteur de vibrations et un capteur de déplacement sans contact.

7. Système (100) selon la revendication 1, dans lequel l'unité de capteurs (120) mesure une vibration du dispositif nucléaire, et les plages de fréquences mesurées par chaque capteur sont différentes.

8. Système (100) selon la revendication 1, comprenant en outre : une unité d'alarme (150) notifiant à un opérateur une alarme lorsqu'une valeur numérique dans l'unité d'analyse intégrée est supérieure ou égale à une valeur numérique prédéterminée.

9. Système (100) selon la revendication 1, dans lequel l'unité d'alarme (150) fournit au moins l'un d'un signal d'avertissement audible et d'un signal d'avertissement visible à un opérateur.

10. Système (100) selon la revendication 1, dans lequel l'unité d'analyse intégrée (140) comprend un support de mémoire auxiliaire et génère une base de données des signaux analysés ou de mesure.

11. Système (100) selon la revendication 1, dans lequel le nombre des unités d'acquisition de signaux intégrée et le nombre des unités d'analyse intégrée sont égaux au nombre d'unités de capteurs, et le signal reçu de l'unité d'acquisition de signaux intégrée est respectivement prévu pour une pluralité d'unités d'analyse intégrée.

12. Procédé de surveillance intégrée d'un dispositif nucléaire (110), le procédé comprenant : la fourniture d'une pluralité de modules de capteurs détectant un signal hétérogène pour le dispositif nucléaire qui exécute une génération d'énergie, une extraction de matière, ou un test en utilisant l'énergie nucléaire, l'acquisition d'une pluralité de signaux générés à partir de la pluralité de modules de capteurs, la notification, par le biais d'une alarme, lorsqu'une valeur numérique de l'un quelconque de la pluralité de signaux est supérieure à une valeur numérique prédéterminée et 2907255 17 l'échange et l'analyse de la pluralité de signaux.

13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel l'on fournit un premier module de capteur détectant une onde d'impact due à une substance étrangère dans un système interne du dispositif nucléaire, 5 un deuxième module de capteur détectant une fuite ou une fissure dans le système, un troisième module de capteur détectant les fréquences propres de vibrations d'une structure interne d'un réacteur nucléaire du dispositif nucléaire, et 10 un quatrième module de capteur détectant un état de vibration anormal d'une structure et d'un arbre tournant d'une pompe primaire dans le dispositif nucléaire.

14. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la pluralité de modules de capteurs mesurent la vibration du dispositif nucléaire, et les 15 plages de fréquences mesurées par chaque capteur sont différentes.

15. Procédé selon la revendication 12, dans lequel l'alarme est sous forme d'au moins l'un d'un signal d'avertissement audible et d'un signal d'avertissement visible à un opérateur.

16. Procédé selon la revendication 12, dans lequel l'échange et 20 l'analyse comprennent en outre : la génération d'une base de données du signal analysé ou du signal mesuré.