JP2017096696A

JP2017096696A - 解体作業動作シミュレーション・システム

Info

Publication number: JP2017096696A
Application number: JP2015227418A
Authority: JP
Inventors: 洋関; Hiroshi Seki; 光孝今村; Mitsutaka Imamura; 洋平杉本; Yohei Sugimoto
Original assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Current assignee: Hitachi GE Nuclear Energy Ltd
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2017-06-01

Abstract

【課題】放射性物質で汚染された施設の解体作業を行う作業員の作業時間を高精度に見積もることができる解体作業動作シミュレーション・システムを提供する。【解決手段】入力装置１０により、原子力プラントにおける作業員の作業空間の空間線量率の閾値と、作業空間にある物体の表面線量率の閾値が入力される。処理装置３０は、汚染源の情報と作業空間の幾何情報と物体の特徴情報を用いて空間線量率と表面線量率を求め、空間線量率が閾値以下である空間にある物体の、表面線量率が閾値以下である部分に対して、切り離された物体の大きさが放射性廃棄物収納容器に収納できる大きさになるように物体を切断する切断位置を定め、切断位置における物体の特徴情報と切断工具の仕様情報を用いて物体を切断するのに用いる切断工具を定め、切断位置における物体の特徴情報と定めた切断工具の仕様情報を用いて作業員の時刻ごとの動作を表す動作シーケンスを生成する。【選択図】図１

Description

本発明は、放射性物質で汚染された施設の解体作業を行う作業員の解体作業時の動作を求めるシミュレーション・システムに関する。

放射性物質で汚染された施設の解体作業に関する従来の技術として、例えば、特開２００９−２１０４０３号公報（特許文献１）に開示された設備解体作業管理支援システムがある。このシステムは、原子力設備の機器の解体作業支援に関するものであり、解体対象設備の解体対象部分と解体作業内容データを３次元ＣＡＤデータに追加入力し、解体設備（解体対象機器、解体部分）毎に作業の種類、作業工数、設置・撤去の準備作業、留意事項等のデータを生成する。また、解体作業計画データをＣＡＤ上に注意事項を伴って表示する。

また、特開２０１５−０８７３００号公報（特許文献２）には、原子力プラントの解体において、形状情報、座標情報、属性情報を伴ったプラント３Ｄモデルデータによる切断モデルや、収納容器の数等を基に、解体に必要な工数を算出する構成が開示されている。

更に、特開２０１４−００６６４５号公報（特許文献３）には、原子力設備の構成、及び原子力設備の構成部品の寸法等を用いて放射線影響率を算出する作業計画支援装置が開示されている。

そして、特開２０１３−０８８８９５号公報（特許文献４）には、建築物の解体等において、施工対象物の画像に基づいて算出した施工対象物の所定領域の面積、施工対象物の周辺情報、及び施工に必要な施工要素等に基づいて、施工対象物の解体工数を算出する構成が開示されている。

HERDA, Lorna, et al.（非特許文献１）には、人の動作のアニメーションにおいて用いられる骨格モデルが記載されている。

特開２００９−２１０４０３号公報特開２０１５−０８７３００号公報特開２０１４−００６６４５号公報特開２０１３−０８８８９５号公報

HERDA, Lorna, et al. "Skeleton-based motion capture for robust reconstruction of human motion" Computer Animation 2000. Proceedings. IEEE, 2000.

運転が停止され廃止される原子力プラントは、放射性物質で汚染された施設である。原子力プラントの廃止措置は長い年月にわたり、廃止措置の費用に占める人件費は大きな割合を占める。また、原子力プラントの解体作業全体における作業員の集積被曝量は、作業員の健康と安全の観点から低く抑える必要がある。このため、作業員が解体作業を行う時間は、できるだけ短くする必要がある。しかしながら、特許文献１〜４に記載の構成に代表される従来の技術では、作業員の作業時間は、解体する物体（例えば、配管や機器）の重量や寸法に係数をかけて見積もっており、放射線防護対策などに要する時間への考慮が少なかった。このため、従来の技術では、作業員の作業時間を高精度に見積もるのが難しく、廃止措置のコストを正確に見積もるのが困難であった。

本発明は、放射性物質で汚染された施設の解体作業を行う作業員の作業時間を高精度に見積もることができる解体作業動作シミュレーション・システムを提供することを目的とする。

本発明による解体作業動作シミュレーション・システムは、入力装置と処理装置とを備える。前記入力装置により、原子力プラントにおける作業員の作業空間の空間線量率の閾値と、前記作業空間にある物体の表面線量率の閾値と、前記作業空間内の汚染源の情報と、前記作業空間の幾何情報と、前記物体の特徴情報と、放射性廃棄物収納容器の形状と大きさについての情報と、複数の切断工具の仕様情報とが入力される。前記処理装置は、前記汚染源の情報と前記作業空間の前記幾何情報と前記物体の前記特徴情報とを用いて、前記空間線量率と前記表面線量率とを求め、前記空間線量率が前記空間線量率の前記閾値以下である空間にある前記物体の、前記表面線量率が前記表面線量率の前記閾値以下である部分に対して、切り離された前記物体の大きさが前記放射性廃棄物収納容器に収納できる大きさになるように前記物体を切断する切断位置を定め、前記切断位置における前記物体の前記特徴情報と前記切断工具の前記仕様情報とを用いて、前記物体を切断するのに用いる切断工具を定め、前記切断位置における前記物体の前記特徴情報と定めた前記切断工具の前記仕様情報とを用いて、前記物体を切断する作業における前記作業員の時刻ごとの動作を表す動作シーケンスを生成する。

本発明によれば、放射性物質で汚染された施設の解体作業を行う作業員の作業時間を高精度に見積もることができる解体作業動作シミュレーション・システムを提供することができる。

本発明の実施例による解体作業動作シミュレーション・システムの代表的な全体構成を示す図である。施設の解体現場における作業員の配置と動作の例を示す図である。解体作業動作シミュレーション・システムの処理の概要を示す図である。解体する物体内の汚染の分布の例を示す図である。廃棄物収納容器の例を示す図である。配管の切断位置を割り当てる処理の概要を示す図である。切断工具の移動範囲の例を示す図である。切断工具の動作の例を示す図である。作業員の移動範囲の例を示す図である。動作を定める作業員のモデルの例を示す図である。生成された動作シーケンスのデータの例を示す図である。生成された集計表の例を示す図である。生成された作業員の動作を表すアニメーションの表示例を示す図である。

本発明による解体作業動作シミュレーション・システムは、原子力プラントなどの放射性物質で汚染された施設（設備も含む）の解体作業に用いられ、解体する施設での作業位置（解体する物体の切断位置）を求め、作業員の時刻ごとの動作を表す動作シーケンスを生成する。動作シーケンスを生成することにより、本発明による解体作業動作シミュレーション・システムは、作業員の作業時間を高精度に見積もることができる。さらに、作業員の動作を表すアニメーションを生成して作業員の動作を可視化することにより、作業員が円滑に作業を行えるようにすることができる。

以下、本発明の実施例による解体作業動作シミュレーション・システムについて、図面を用いて説明する。施設の解体では、施設内の物体の切断、例えば配管と機器の切断が代表的な作業であるが、以下では、作業員が配管を切断する実施例を示す。また、以下では、放射性廃棄物収納容器を「廃棄物収納容器」と呼ぶ。

図１は、本実施例による解体作業動作シミュレーション・システムの代表的な全体構成を示す図である。本実施例の解体動作シミュレーション・システムは、入力装置１０、表示装置２０、処理装置３０、データベース４０を備える。処理装置３０は、制約条件設定部３０１、動作シーケンス生成部３０２、集計表生成部３０３、アニメーション生成部３０４を備える。

図２は、施設の解体現場における作業員の配置と動作の例を示す図である。作業員１０８は、床、壁、及び天井からなるコンクリート製の部屋１０３の内部に、部屋１０３のドア又は開口部１０５から経路１０９に沿って進入し、部屋１０３の内部にある物体（配管１０２と機器１０１）の切断作業に従事する。部屋１０３は、作業員１０８の作業空間である。機器１０１は、内部に汚染源が付着しており、表面線量率１０６で示される線量を放射しているものとする。作業員１０８は、切断工具１１０を用いて配管１０２を切断する。配管１０２は、切断位置１０７で切断される。この切断位置１０７は、作業員１０８が配管１０２を切断するに際して機器１０１から作業上安全な距離だけ離れた位置である。

本実施例による解体作業動作シミュレーション・システムは、配管１０２を切断する作業における作業員１０８の時刻ごとの動作を表す動作シーケンスを生成し、動作シーケンスに基づく作業員１０８の動作について、作業員１０８の作業時間と被曝量を求める。

図３は、本実施例による解体作業動作シミュレーション・システムの処理の概要を示す図である。

ステップ３０１０では、作業員１０８が入力装置１０を用いて本シミュレーション・システムに必要なデータを入力する。入力されたデータは、データベース４０に保存される。本シミュレーション・システムが必要とするデータの例としては、部屋１０３内の汚染源の情報、部屋１０３の幾何情報、部屋１０３の内部にある物体（機器１０１と配管１０２）の特徴情報、切断工具１１０の仕様情報、解体作業にかかるコストの情報、切断された配管１０２を収納する廃棄物収納容器の情報、及び作業員１０８の代表的な体格の情報が挙げられる。

部屋１０３内の汚染源の情報の例は、機器１０１に付着した汚染源の放射線量などである。部屋１０３の幾何情報の例は、部屋１０３の形状と大きさと位置などについての情報である。部屋１０３の内部にある物体の特徴情報の例は、物体の材質と幾何情報（形状と大きさと位置など）と厚さなどについての情報である。物体が配管１０２の場合には、配管１０２の口径も特徴情報に含まれる。切断工具１１０の仕様情報の例は、複数の切断工具１１０について、それらの形状と大きさと材料ごとの切断速度などについての情報である。解体作業にかかるコストの情報の例は、単位時間当たりの作業員１０８の人件費と切断工具１１０の費用などについての情報である。切断された配管１０２を収納する廃棄物収納容器の情報の例は、廃棄物収納容器の形状と大きさなどについての情報である。作業員１０８の代表的な体格の情報の例は、作業員１０８の代表的な身長などについての情報である。機器１０１に付着した汚染源の放射線量は、プラントの運転期間から推測して又は実測により求めることができる。機器１０１の表面線量率１０６は、汚染源の情報と機器１０１の特徴情報から求めることができる。

更に、ステップ３０１０では、作業員１０８が、部屋１０３の空間線量率の閾値と配管１０２の表面線量率の閾値を入力する。これらの閾値は、配管１０２の切断位置１０７を求めるために用いられ、任意に定めることができる。

ステップ３０１１では、作業員１０８が入力装置１０を用いて制約条件を入力し、制約条件設定部３０１に制約条件を設定する。制約条件の例としては、作業員１０８の被曝量の上限値、作業員１０８の作業時間の上限値、及び解体作業にかかるコストの上限値などが挙げられる。制約条件には、例えば、被曝量の上限値、作業時間の上限値、及びコストの上限値を組み合わせたパターンを複数設定することができる。すなわち、制約条件として、これらの上限値が異なる複数のパターンを設定することができる。制約条件の値は、予め任意に定めることができる。

ステップ３０２１では、動作シーケンス生成部３０２は、部屋１０３内の汚染源（例えば、機器１０１に付着した汚染源）の情報と、部屋１０３の幾何情報と、機器１０１の特徴情報とを用いて、部屋１０３（作業空間）の空間線量率を計算して求める。更に、動作シーケンス生成部３０２は、部屋１０３内の汚染源の情報と、部屋１０３の幾何情報と、配管１０２の特徴情報とを用いて、配管１０２の表面線量率を計算して求める。

ステップ３０２２では、動作シーケンス生成部３０２は、配管１０２の切断位置１０７を定める。まず、動作シーケンス生成部３０２は、ステップ３０２１で求めた空間線量率がステップ３０１０で入力した空間線量率の閾値以下である空間にある配管１０２（又は配管１０２の部分）を求める。次に、動作シーケンス生成部３０２は、求めた配管１０２（又は配管１０２の部分）のうち、ステップ３０２１で求めた表面線量率がステップ３０１０で入力した表面線量率の閾値以下である部分に対して、切断位置１０７を定める。切断位置１０７は、切断され切り離された配管１０２の大きさが廃棄物収納容器に収納できる大きさになるように定める。このようにして配管１０２に切断位置１０７を割り当てることで、作業員１０８の被曝量を少なくすることができる。ステップ３０２２の処理については、図６を用いて詳述する。

ステップ３０２３では、動作シーケンス生成部３０２は、ステップ３０２２で定めた切断位置１０７で配管１０２を切断するのに用いる切断工具１１０を定める。そして、動作シーケンス生成部３０２は、作業員１０８の動作シーケンスを生成し、配管１０２の切断に要するコストと作業員１０８の被曝量を計算する。

配管１０２の切断に用いる切断工具１１０は、切断位置１０７での配管１０２の特徴情報（材質、大きさ、形状、厚さ、及び口径など）と切断工具１１０の仕様情報を用いて定めることができる。１つの切断位置１０７に対して、１つ又は複数の切断工具１１０を定めることができる。

動作シーケンス生成部３０２は、切断工具１１０を定めたら、切断位置１０７での配管１０２の特徴情報（材質、大きさ、及び厚さなど）と定めた切断工具１１０の仕様情報（形状、大きさ、及び配管１０２の材料に対する切断速度など）と作業員１０８の代表的な体格の情報とを用いて、作業員１０８の時刻ごとの動作を表す動作シーケンスを生成することができる。作業員１０８の動作とは、例えば、作業員１０８の頭や体の位置、腕や脚の位置と角度などである。動作シーケンスは、例えば、逆運動学を用いて生成することができ、複数個生成してもよい。動作シーケンスの一例は、後述する図１１に示している。

更に、動作シーケンス生成部３０２は、生成した動作シーケンスに基づいて、配管１０２の切断に要する作業員１０８の作業時間を求めることができ、配管１０２の切断に要する作業時間を用いて、配管１０２の切断に要するコスト（例えば、作業員１０８の人件費と切断工具１１０の費用など）と作業員１０８の被曝量を計算して求めることができる。コストの計算には、ステップ３０１０で入力したコストの情報も用いる。作業員１０８の被曝量の計算には、ステップ３０２１で求めた部屋１０３の空間線量率と配管１０２の表面線量率も用いる。

ステップ３０２４では、動作シーケンス生成部３０２は、ステップ３０２３で求めたコストと被曝量が、ステップ３０１１で設定した制約条件を満たすか、すなわち制約条件である上限値より小さいかを判定する。ステップ３０１１で設定した制約条件が複数パターンある場合には、そのうちの１つのパターンについて判定する。コストと被曝量がともに制約条件を満たす（コストと被曝量がともに上限値より小さい）場合は、ステップ３０２５に進み、コストと被曝量のいずれか一方が制約条件を満たさない（コストと被曝量のいずれか一方が上限値以上である）場合は、ステップ３０２６に進む。

ステップ３０２５では、動作シーケンス生成部３０２は、割り当てた切断位置１０７、定めた切断工具１１０、生成した動作シーケンス、及び求めたコストと被曝量と作業時間などの計算結果を、データベース４０に保存する。

ステップ３０２６では、動作シーケンス生成部３０２は、ステップ３０１１で設定した制約条件が複数パターンある場合、ステップ３０２１からステップ３０２５の処理を行っていない他のパターンの制約条件に対して、ステップ３０２１からステップ３０２５の処理を行う。ステップ３０２１からステップ３０２５の処理を行っていない他のパターンの制約条件がない場合、すなわち、全てのパターンの制約条件に対してステップ３０２１からステップ３０２５の処理を行った場合には、ステップ３０３１に進む。

ステップ３０３１では、集計表生成部３０３は、制約条件の各パターンについて、ステップ３０２５で保存した作業時間と被曝量とを示す集計表を生成する。集計表の一例は、後述する図１２に示している。集計表生成部３０３は、生成した集計表を表示装置２０に表示することができる。

ステップ３０４１では、アニメーション生成部３０４は、生成した動作シーケンスに基づいて、作業員１０８の動作を表すアニメーションを生成する。このようなアニメーションを生成することで、作業員１０８の動作を可視化することができる。アニメーションの表示例は、後述する図１３に示している。アニメーション生成部３０４は、生成したアニメーションを表示装置２０に表示することができる。

図４は、解体する物体内の汚染の分布の例を示す図である。一例として、解体する物体１０１１は、円筒状の金属からなる配管であり、内部には汚染源となる放射性物質１０１２が付着しているものとする。図４には、物体（配管）１０１１の軸に垂直な断面を示す。γ線などの放射線１０１３は、金属製の物体１０１１を減衰しながら透過し、等方的に物体１０１１から放出されるものとする。

図５は、廃棄物収納容器の例を示す図である。廃棄物収納容器２００１は、金属製の容器であり、切断された物体が収納される。切断された物体のような放射性廃棄物を収納した廃棄物収納容器は、砂又はコンクリートなどの充填剤が詰められ、金属性の蓋で封印され、専用の管理施設で環境上無害になるまで管理される。

図６は、図３のステップ３０２２の処理、すなわち、動作シーケンス生成部３０２が、配管１０２の切断位置１０７を割り当てる処理の概要を示す図である。

ステップ３０２２０では、動作シーケンス生成部３０２は、部屋１０３の空間のうち、ステップ３０２１で求めた空間線量率がステップ３０１０で入力した空間線量率の閾値以下である空間を求め、この空間にある配管１０２（又は配管１０２の部分）を求める。そして、動作シーケンス生成部３０２は、求めたこの配管１０２（又は配管１０２の部分）の表面を任意の複数の要素（部分）に分割し、この要素をステップ３０２１で求めた表面線量率の値に応じてグループ化する。具体的には、動作シーケンス生成部３０２は、配管１０２（又は配管１０２の部分）の表面の要素を、予め任意に定めた表面線量率の値の範囲に応じて分類し、同じ分類に含まれる要素のうち互いに隣接する要素をグループ化する。同じ分類の中に隣接する要素がない要素は、１つの要素でグループを構成するものとする。グループ化した要素には、グループごとに番号を設定する。

ステップ３０２２１では、動作シーケンス生成部３０２は、グループ番号の小さい順にグループを１つ選ぶ。但し、動作シーケンス生成部３０２は、一度選んだグループを再び選ばない。既に全てのグループを選んでいた場合は、動作シーケンス生成部３０２は、グループを選ばない。以下の処理は、設定したグループ番号が小さい順に行う。

ステップ３０２２２では、動作シーケンス生成部３０２は、ステップ３０２２１で既に全てのグループを選んでいたか否かを判定する。既に全てのグループを選んでいた場合（すなわち、ステップ３０２２１でグループを選ばなかった場合）はステップ３０２２５に進み、全てのグループを選んでいない場合（すなわち、ステップ３０２２１でグループを選んだ場合）はステップ３０２２３に進む。

ステップ３０２２３では、動作シーケンス生成部３０２は、ステップ３０２２１で選んだグループ番号を持つ要素のグループの表面線量率が、ステップ３０１０で入力した配管１０２の表面線量率の閾値よりも大きいかを判定する。表面線量率が閾値よりも大きい場合はステップ３０２２４に進み、閾値以下の場合はステップ３０２２１に進む。

ステップ３０２２４では、動作シーケンス生成部３０２は、ステップ３０２２１で選んだグループを作業回避箇所としてデータベース４０に記憶する。ステップ３０２２１で選んだグループは閾値より大きい表面線量率を持つ要素のグループであるので、これらの要素（配管１０２の部分）については作業員１０８に作業を回避させる。ステップ３０２２４が終了すると、ステップ３０２２１に進む。動作シーケンス生成部３０２は、作業回避箇所を表示装置２０に表示することができる。作業回避箇所の表示により、作業員１０８は、表面線量率が大きい箇所を認識することができる。

ステップ３０２２３で、表面線量率が閾値以下の場合は、ステップ３０２２１で選んだグループは閾値以下の表面線量率を持つ要素のグループであるので、これらの要素（配管１０２の表面）については作業員１０８が作業可能である。ステップ３０２２１に進むと、動作シーケンス生成部３０２は、グループ番号が１つ大きいグループを選び、このグループに対してステップ３０２２２からステップ３０２２４までの処理を行う。

ステップ３０２２５では、動作シーケンス生成部３０２は、作業員１０８が切断作業をするのに好ましい配管１０２の部分を作業推奨箇所として設定する。作業推奨箇所は、ステップ３０２２４で記憶した作業回避箇所以外の部分（要素のグループ）の中から選ぶ。例えば、ステップ３０２２４で記憶した作業回避箇所の中で表面線量率が最も高い位置から最も離れた位置（又は、予め定めた所定の距離だけ離れた位置）にあるグループ（但し、作業回避箇所でないグループ）を、作業推奨箇所として設定する。作業推奨箇所は、作業員１０８が安全に切断作業を実施できる部分である。

ステップ３０２２６では、動作シーケンス生成部３０２は、切断され切り離された配管１０２の大きさが廃棄物収納容器２００１に収納できる大きさになるように、配管１０２の切断位置１０７を設定する（配管１０２に割り当てる）。例えば、ステップ３０２２５で設定した作業推奨箇所を、廃棄物収納容器２００１に収納可能な大きさに分割し、分割した位置を切断位置１０７として設定する。

ステップ３０２２７では、動作シーケンス生成部３０２は、切断位置１０７の設定が完了したかを判定する。ステップ３０２２６で切断位置１０７の設定ができれば、切断位置１０７の設定が完了したと判断し、処理を終了する。ステップ３０２２６で切断位置１０７の設定ができない場合は、ステップ３０２２８に進む。切断位置１０７の設定ができない場合には、ステップ３０２２０で、部屋１０３の空間のうち空間線量率が空間線量率の閾値以下である空間が存在しない場合と、この空間が存在してもこの空間に配管１０２が存在しない場合が含まれる。更に、ステップ３０２２５で作業推奨箇所が設定できない場合と、ステップ３０２２６で廃棄物収納容器２００１に収納できるように配管１０２の切断位置１０７を設定できない場合が含まれる。これらの場合は、配管１０２の表面線量率や部屋１０３の空間線量率が高いために起きる。

ステップ３０２２８は、切断位置１０７の設定ができない場合の処理である。この場合には、動作シーケンス生成部３０２は、警告を表示装置２０に表示し、放射線量が高いことと、作業員１０８が遮蔽をせずに部屋１０３内に入って作業をするのは好ましくないことを警告する。更に、例えば、物体の切断（解体）には遮蔽体の設置又は遠隔操作が必要であることを表示装置２０に表示する。

図７は、切断工具１１０の移動範囲の例を示す図である。動作シーケンス生成部３０２は、配管１０２に切断位置１０７を設定したときに、切断工具１１０の配置位置と切断工具１１０の移動範囲１１０１１を、切断位置１０７での配管１０２の特徴情報と切断工具１１０の仕様情報と作業員１０８の代表的な体格の情報を用いて定める。この処理は、図３に示したステップ３０２３で行う。

図８は、切断工具１１０の動作の例を示す図である。動作シーケンス生成部３０２は、切断工具１１０の動作として、例えば、切断する配管１０２を含む空間で切断工具１１０の刃１１０２の移動角度θ_１と移動速度Ｖ_ｃを、切断位置１０７での配管１０２の特徴情報と切断工具１１０の仕様情報と作業員１０８の代表的な体格の情報を用いて定める。この処理は、図３に示したステップ３０２３で行う。

図９は、作業員１０８の移動範囲の例を示す図である。作業員１０８の移動範囲は、作業員１０８が動く空間を囲む空間１０９１、１０９２であり、作業員１０８の代表的な身長と動作範囲を含む空間である。作業員１０８の移動範囲は、作業員１０８の経路１０９と、切断する配管１０２の位置と、配管１０２の切断位置１０７などから定めることができる。経路１０９は、生成した動作シーケンスに基づいて求めることができる。この処理は、図３に示したステップ３０２３で行う。

図１０は、動作を定める作業員１０８のモデルの例を示す図である。作業員１０８のモデルは、３次元の骨格モデルで表され、移動の中心点であるルート１０８０と移動する各部分を示すノード点１０８２を用いて生成される。作業員１０８の動作は、ルート１０８０を基準にして、ノード点１０８２の移動距離と回転角などを計算することにより求められる。作業員１０８の手の位置１０８１や足の位置は、エフェクタと呼ばれる。このような骨格モデルは、人の動作のアニメーションにおいて一般的に用いられる（非特許文献１を参照）。切断工具１１０の把持部分や作業員１０８が立つ位置は、切断する物体（配管１０２）のモデルや切断工具１１０のモデルから、エフェクタとして定めることができる。作業員１０８の動作は、人の動作のアニメーションを作成するソフトウェアを用いることにより、自動的に求めることができる。

図１１は、動作シーケンス生成部３０２が生成した動作シーケンスのデータの例を示す図である。動作シーケンスのデータは、図１１に示すような表形式で表現することができる。動作シーケンスのデータには、制約条件の番号（制約条件のパターンの番号）１０８０１、作業員１０８に固有の番号（ＩＤ）１０８０２、作業員１０８の身体部位又は切断工具１１０の部分であるパーツの名称１０８０３、パーツの座標１０８０４、パーツの回転角１０８０５、及び時刻１０８０６が含まれる。パーツの座標１０８０４と回転角１０８０５は、基準位置である、作業員１０８のモデルのルート１０８０（図１０を参照）からの座標と回転角で表すことができる。

図１２は、集計表生成部３０３が生成した集計表の例を示す図である。集計表は、制約条件の各パターンについて作業員１０８の作業時間と被曝量とを示す表であり、制約条件の番号１０８０１、作業員１０８の番号１０８０２、作業時間３０３０３、被曝量３０３０４、解体する物体（解体物）の名称３０３０５を含む。

図１３は、アニメーション生成部３０４が生成した作業員１０８の動作を表すアニメーション４００の表示例を示す図である。アニメーション４００は、動作シーケンスに基づいて自動的に生成され、表示装置２０に表示される動画である。アニメーション４００とともに、制約条件の番号１０８０１、作業時間３０３０３、被曝量３０３０４、及び部屋１０３の空間線量率３０４００が、表示装置２０に表示される。アニメーションにより作業員１０８の動作を可視化できるので、作業員１０８は、動作を動画又は静止画で確認でき、作業を円滑に進めることができる。

本実施例による解体作業動作シミュレーション・システムは、原子力プラント停止後の廃止措置について、作業員の詳細な動作情報である動作シーケンスを生成することにより、作業員が行う解体作業の動的・静的可視化や、作業時間の高精度な見積もりができ、安全な作業計画を立案することと、廃止措置のコストを正確に見積もることができる。従って、廃止措置のコストの見積もりが変動するリスクを低減することができる。

なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能である。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、削除したり、他の構成を追加・置換したりすることが可能である。

１０…入力装置、２０…表示装置、３０…処理装置、４０…データベース、１０１…機器、１０２…配管、１０３…部屋、１０５…ドア又は開口部、１０６…機器の表面線量率、１０７…切断位置、１０８…作業員、１０９…経路、１１０…切断工具、３０１…制約条件設定部、３０２…動作シーケンス生成部、３０３…集計表生成部、３０４…アニメーション生成部、４００…アニメーション、１０１１…解体する物体、１０１２…放射性物質、１０１３…放射線、１０８０…ルート、１０８１…手の位置、１０８２…ノード点、２００１…廃棄物収納容器、１０８０１…制約条件の番号、１０８０２…ＩＤ、１０８０３…パーツの名称、１０８０４…パーツの座標、１０８０５…パーツの回転角、１０８０６…時刻、１１０１１…切断工具の移動範囲、３０３０３…作業時間、３０３０４…被曝量、３０３０５…解体物の名称、３０４００…空間線量率。

Claims

入力装置と処理装置とを備え、
前記入力装置により、原子力プラントにおける作業員の作業空間の空間線量率の閾値と、前記作業空間にある物体の表面線量率の閾値と、前記作業空間内の汚染源の情報と、前記作業空間の幾何情報と、前記物体の特徴情報と、放射性廃棄物収納容器の形状と大きさについての情報と、複数の切断工具の仕様情報とが入力され、
前記処理装置は、
前記汚染源の情報と前記作業空間の前記幾何情報と前記物体の前記特徴情報とを用いて、前記空間線量率と前記表面線量率とを求め、
前記空間線量率が前記空間線量率の前記閾値以下である空間にある前記物体の、前記表面線量率が前記表面線量率の前記閾値以下である部分に対して、切り離された前記物体の大きさが前記放射性廃棄物収納容器に収納できる大きさになるように前記物体を切断する切断位置を定め、
前記切断位置における前記物体の前記特徴情報と前記切断工具の前記仕様情報とを用いて、前記物体を切断するのに用いる切断工具を定め、
前記切断位置における前記物体の前記特徴情報と定めた前記切断工具の前記仕様情報とを用いて、前記物体を切断する作業における前記作業員の時刻ごとの動作を表す動作シーケンスを生成する、
ことを特徴とする解体作業動作シミュレーション・システム。
前記処理装置は、前記動作シーケンスに基づいて前記作業員の作業時間を求め、前記作業時間を用いて前記作業員の被曝量を求める、
請求項１に記載の解体作業動作シミュレーション・システム。
表示装置を更に備え、
前記処理装置は、前記物体のうち、前記表面線量率が前記表面線量率の前記閾値より大きい部分を、前記作業員に作業を回避させる箇所として前記表示装置に表示する、
請求項１に記載の解体作業動作シミュレーション・システム。
表示装置を更に備え、
前記処理装置は、前記空間線量率が前記空間線量率の前記閾値以下である空間が存在しない場合と、前記空間線量率が前記空間線量率の前記閾値以下である空間に前記物体が存在しない場合には、警告を前記表示装置に表示する、
請求項１に記載の解体作業動作シミュレーション・システム。
表示装置を更に備え、
前記入力装置により、前記被曝量の上限値とコストの上限値とが入力され、
前記処理装置は、
前記作業時間を用いて前記物体の切断に要するコストを求め、
求めた前記被曝量が前記被曝量の前記上限値より小さく、かつ求めた前記コストが前記コストの前記上限値より小さい場合には、求めた前記作業時間と求めた前記被曝量とを前記表示装置に表示する、
請求項２に記載の解体作業動作シミュレーション・システム。
表示装置を更に備え、
前記処理装置は、前記動作シーケンスに基づいて前記作業員の前記動作を表すアニメーションを生成し、前記アニメーションを前記表示装置に表示する、
請求項１に記載の解体作業動作シミュレーション・システム。