JP6943900B2 - 原子炉内の調査方法 - Google Patents
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Description
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施の形態の説明により明らかにされる。
以下、本発明の第1の実施の形態例に係る調査システムの構成例及び動作例について、図1〜図16を参照して説明する。
本明細書及び図面において、実質的に同一の機能又は構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複する説明を省略する。
図1は、調査システム15を用いて原子炉格納容器の内部を調査する様子を示す。
図2は、調査システム15の内部構成例を示す。
支援装置制御部22は、操作部23からの操作入力に基づいて支援装置30の動作を制御したり、表示部21に支援装置30の状態等を表示させたりする。
操作部23は、作業員が支援装置30に所定の動作を行わせるための操作入力を受け付ける。
走行部31は、左輪クローラ31L、右輪クローラ31R(後述する図4、図5を参照)によって構成される。各クローラは正逆回転することにより、支援装置30を任意の方向に移動させる。そして、支援装置30は、調査装置用ケーブル14の送り出し又は巻き取りを行う位置まで走行部31によって移動する。
固定部33は、支援装置30をグレーチング9に固定する。この固定位置は、支援装置30が調査装置用ケーブル14の送り出し又は巻き取りを行う位置となる。
ケーブル支援部34は、調査装置用ケーブル14の送り出し又は巻き取りを支援する。
調査装置制御部42は、カメラ部53から調査装置用ケーブル14を介して取得した画像に基づいて、所定の調査を行う。このため、調査装置制御部42は、調査装置50の走行部51(第1走行部の一例)、形状可変部52、カメラ部53の動作を制御する。例えば、調査装置制御部42は、操作部43からの操作入力に基づいて調査装置50の動作を制御したり、表示部41に調査装置50の状態等を表示させたりする。
操作部43は、作業員が調査装置50に所定の動作を行わせるための操作入力を受け付ける。
自己位置検知部42aは、調査装置50の現在位置を検知する。
温度測定部42bは、調査対象物の温度を測定する。
線量率測定部42cは、調査対象物が存在する環境における放射線線量率(以下、「線量率」と略記する。)を測定する。
自己位置検知部42a、温度測定部42b、線量率測定部42cの各機能の詳細な処理例は後述する図13に示す。
走行部51は、上述した走行部31と同様に左輪クローラ51L、右輪クローラ51R(後述する図11、図12を参照)によって構成される。各クローラは正逆回転することにより、調査装置50を任意の方向に移動させる。そして、調査装置50は、調査対象物を調査する位置まで走行部51によって移動する。
カメラ部53は、赤外線を含む可視光線、又は赤外線を含まない可視光線により、調査対象物を動画像又は静止画像(以下、「画像」と総称する。)で撮像可能である。そして、カメラ部53は、調査対象物を撮像した画像を調査装置用ケーブル14に出力する。調査装置制御部42は、カメラ部53から調査装置用ケーブル14を介して画像を受信する。
次に、支援装置コントローラ20及び調査装置コントローラ40を構成する計算機60のハードウェア構成例を説明する。
図3は、計算機60のハードウェア構成例を示す。
次に、支援装置30の構成例及び動作例について、支援装置30が平面を走行する時と、支援装置30が狭隘部を走行する時とに分けて説明する。
図4は、平面を走行する支援装置30の構成例及び動作例を示す。図4Aは、左輪クローラ31L、右輪クローラ31Rが並列に配置された支援装置30の構成例を示し、図4Bは、平面を走行する支援装置30の左輪クローラ31L、右輪クローラ31Rの動作例を示す。
そして、左輪クローラ31Lには、支援装置用ケーブル13の一端が接続されている。
図5は、狭隘部を走行する支援装置30の構成例を示す。図5Aは、左輪クローラ31L、右輪クローラ31Rが直列に配置された支援装置30の構成例を示し、図5Bは、狭隘部を走行する支援装置30の左輪クローラ31L、右輪クローラ31Rの動作例を示す。
図5Bは、支援装置30が狭隘部を走行するときの動作モードと、左輪クローラ31L、右輪クローラ31Rの回転方向の一覧表である。この一覧表に示されるように、左輪クローラ31Lが正転し、右輪クローラ31Rが逆転すると支援装置30が矢印A1方向に前進する。左輪クローラ31Lが逆転し、右輪クローラ31Rが正転すると支援装置30が矢印A2方向に後進する。
次に、図6を参照して、形状可変部32の構成例及び動作例を説明する。
図6は、形状可変部32の拡大図である。図6Aは、支援装置筐体35に対して直列に配置された左輪クローラ31Lに設けられる形状可変部32の例を示し、図6Bは、支援装置筐体35に対して並列に配置された左輪クローラ31Lに設けられる形状可変部32の例を示す。ここでは、左輪クローラ31Lに設けられた形状可変部32について説明する。
形状可変用モータ32aは、左輪クローラ31Lの上部に取付けられる。形状可変用モータ32aには、形状可変用モータ32aの回転軸に沿って形状可変用ウォームギア32bが接続される。そして、載置板39の上に歯車付シャフト32cが取付けられている。歯車付シャフト32cは、載置板39の両端に固定されている。
次に、図7を参照して、ケーブル支援部34の構成例及び動作例を説明する。
図7は、ケーブル支援部34の拡大図である。
支援装置30が調査装置用ケーブル14を調査装置50側に繰り出すときには、ケーブル繰り出し用モータ35aがケーブル繰り出し用ウォームギア36aを回転させる。これにより、ケーブル繰り出し用ウォームギア36aに接触するケーブル繰り出し用能動プーリ37aが回転する。ケーブル繰り出し用能動プーリ37aには、調査装置用ケーブル14の一部が密着している。ケーブル繰り出し用能動プーリ37aの回転に伴い、調査装置用ケーブル14が繰り出される。
このようにケーブル支援部34は、2つのケーブル繰り出し用モータ35aを正逆回転させることで、調査装置用ケーブル14の送り出し又は巻き取りを行っている。
また、ケーブル支援部34の全体を覆うカバーを載置板39に設けて、各プーリから調査装置用ケーブル14が外れることを防ぐこともできる。
次に、図8と図9を参照して右輪クローラ31Rに取付けられた固定部33の構成例及び動作例を説明する。
図8は、固定部33の拡大図である。図8Aは、支援装置30の移動時における固定部33の状態を示し、図8Bは、支援装置30のグレーチング9への固定時における固定部33の状態を示す。
また、固定部33として、例えば、アウトリガーを左輪クローラ31L、右輪クローラ31Rに設けてもよい。また、固定治具として、例えば、グレーチング9の格子を挟むような挟み込み機構を用いてもよい。
図10は、支援装置コントローラ20が備える操作部23の詳細な構成例を示す。なお、表示部21の図示は省略する。
操作部23は、電源用LED(Light Emitting Diode)101、クローラコントローラ102、形状可変コントローラ103、ケーブル支援コントローラ104を備える。
ボタン103aは、左輪クローラ31Lを支援装置筐体35に対して直列に配置するために用いられ、ボタン103bは、左輪クローラ31Lを支援装置筐体35に対して並列に配置するために用いられる。ボタン103cは、右輪クローラ31Rを支援装置筐体35に対して直列に配置するために用いられ、ボタン103dは、右輪クローラ31Rを支援装置筐体35に対して並列に配置するために用いられる。
固定部降下ボタン104aは、固定治具昇降ワイヤ33dを伸ばし、固定治具33fを降下させる指示を行う。固定部上昇ボタン104bは、固定治具昇降ワイヤ33dを巻き取り、固定治具33fを上昇させる指示を行う。固定部展開ボタン104cは、固定治具変形ワイヤ33eを繰り出し、固定治具33fを開き、固定部収納ボタン104dは、固定治具変形ワイヤ33eを巻き取り、固定治具33fを閉じる指示を行う。そして、支援装置30がグレーチング9に固定された後、ボタン104e,104fが有効となる。ケーブル送り出しボタン104eは、調査装置用ケーブル14を送り出す指示を行い、ケーブル巻き取りボタン104fは、調査装置用ケーブル14を巻き取る指示を行う。
次に、調査装置50の構成例及び動作例を説明する。
図11は、平面を走行する調査装置50の外部構成例を示す。ここでは、左輪クローラ51L、右輪クローラ51Rが並列に配置された調査装置50について説明する。図11と図12に示す矢印A1〜A4は、図4に示した矢印A1〜A4と同様に、調査装置50の進行方向又は旋回方向を示している。
図12は、狭隘部を走行する調査装置50の構成例を示す。ここでは、左輪クローラ51L、右輪クローラ51Rが直列に配置された調査装置50について説明する。
次に、調査装置制御部42が、調査装置50のカメラ部53から取得した画像に基づいて様々な調査を行うための処理例を説明する。
図13は、調査装置制御部42が、カメラ部53から取得した画像に基づいて行う調査の機能毎に処理の内容を示す。
1に表示される画像を見ながらカメラ本体56の傾きの良否を判断する。次に、自己位置検知部42aは、調査装置50の自己位置を初期化する(S14)。
図14は、表示部41に表示される画像の例を示す。なお、表示部41の図示は省略する。
図16は、調査装置コントローラ40が備える操作部43の詳細な構成例を示す。
操作部43は、電源用LED111、クローラコントローラ112、形状可変コントローラ113、カメラコントローラ114を備える。
作業員がクローラコントローラ112のジョイスティック112aを上下方向112bに倒すと、調査装置50が前後に移動し、ジョイスティック112aを左右方向112cに倒すと調査装置50は左右旋回の動作を行う。
カメラ使用ボタン114aは、カメラ本体56を図11に示す使用状態にパン動作させる指示を行う。カメラ格納ボタン114bは、カメラ本体56を図12に示す格納状態にパン動作させる指示を行う。
次に、本発明の第2の実施の形態例に係る調査システム15の構成について、図17〜図20を参照して説明する。ここでは、調査装置50の自己位置を算出するための他の方法について説明する。
第2の実施の形態例に係るカメラ部53Aは、カメラ本体56Aを備える。なお、カメラ本体56Aに対応して設けられるカメラパン機構部54、カメラチルト機構部55については図示を省略する。
撮像素子56cは、レンズ56bの垂直方向画角αV及び水平方向画角αH(後述する図18Aを参照)で調査対象物を撮像可能である。撮像素子56cが撮像した画像には、レーザ光が照射された調査対象物の像光が写り込む。LED照明部56eは、調査対象物に拡散光を照射する。レーザ光源56dは、調査対象物に対して水平方向にスリットレーザ光を照射する。ここで、レンズ56bの光軸と、レーザ光源56dの光軸との間の距離をdとする。
図19は、自己位置検知部42aが調査装置50の自己位置を算出する方法を示す。
次に、本発明の第3の実施の形態例に係る調査システム15Aの構成例について、図21を参照して説明する。
図21は、調査システム15Aの内部構成例を示す。
また、第1支援装置30A、第2支援装置30Bの構成例及び動作例は上述した第1の実施の形態例に係る支援装置30と同様である。
次に、本発明の第4の実施の形態例に係る円形断面クローラ130の構成例について、図22を参照して説明する。
なお、調査システム15、15Aは、原子力発電所に限らず、火力、水力、風力等の各種発電所の狭隘部、平面部の調査、検査にも用いられる。また、石油プラントや工場等の調査、検査のために調査システム15、15Aを用いてもよい。
例えば、上述した実施の形態例は本発明を分かりやすく説明するために装置及びシステムの構成を詳細且つ具体的に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるもの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は可能であり、更には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、他の構成の追加、削除、置換をすることも可能である。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
Claims (11)
- 載置板を有する支援装置筐体と、前記載置板の両端に取付け角度が可変に取付けられる複数のクローラと、を有する支援装置の各々の前記クローラの長手方向が前記支援装置筐体の長手方向に対して、直列のI字形状となる直列配置にて、前記支援装置が原子炉のパイプ内を移動し、
前記支援装置の各々の前記クローラの長手方向が前記支援装置筐体の長手方向に対して、直角で並列のU字形状となる並列配置にて、前記支援装置が前記原子炉内を移動し、
前記支援装置が、前記原子炉内を調査する調査装置に接続される調査装置用ケーブルの送り出し又は巻取りを行うことで、前記調査装置用ケーブルの引き回しを支援し、前記支援装置の移動先にて、前記支援装置に前記調査装置用ケーブルを介して接続された前記調査装置が前記原子炉内の調査を行う
原子炉内の調査方法。 - 前記支援装置筐体は、前記調査装置に接続される調査装置用ケーブルの送り出し又は巻き取りを行うプーリと、前記調査装置用ケーブルの送り出し又は巻き取りを支援するケーブル支援部と、を有し、前記載置板には、前記プーリ及び前記ケーブル支援部が載置され、
前記支援装置筐体の長手方向にはみ出た前記載置板の両端に前記複数のクローラが取付けられた前記支援装置が、前記調査装置用ケーブルの送り出し又は巻き取りを行う位置まで前記複数のクローラによって移動する
請求項1に記載の原子炉内の調査方法。 - 前記プーリは、前記調査装置用ケーブルを挟み込む能動プーリ及び受動プーリであって、
前記支援装置が、前記能動プーリ及び前記受動プーリを連動させて前記調査装置用ケーブルを送り出し又は巻き取る
請求項2に記載の原子炉内の調査方法。 - 前記支援装置は、前記支援装置が有する固定治具を昇降させる昇降ワイヤを下げて前記原子炉内に設置されているグレーチングの下面に前記固定治具を降下させ、その後、前記固定治具がグレーチングに当たるまで前記昇降ワイヤを巻き取り、前記支援装置を前記グレーチングに固定する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。 - 前記調査装置は、前記調査装置が備えるカメラ部により、前記原子炉内を撮像する
請求項1〜4のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。 - 前記調査装置は、前記調査装置用ケーブルに接続される調査装置制御部により動作が制御される
請求項1〜5のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。 - 前記調査装置制御部が有する自己位置検知部により、前記調査装置の自己位置を検知する
請求項6に記載の原子炉内の調査方法。 - 前記調査装置制御部が有する温度測定部により、前記原子炉内の温度を検知する
請求項6又は7に記載の原子炉内の調査方法。 - 前記調査装置制御部が有する線量率測定部により、前記原子炉内の放射線線量率を測定する
請求項6〜8のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。 - 前記調査装置は、第2載置板を有する調査装置筐体と、前記第2載置板の両端に取付け角度が可変に取付けられる複数の第2クローラを有し、前記調査装置の各々の前記第2クローラの長手方向が、前記調査装置筐体の長手方向に対して、直列のI字形状となる直列配置にて、前記調査装置が前記原子炉のパイプ内を移動し、
前記調査装置の各々の前記第2クローラの長手方向が前記調査装置筐体の長手方向に対して、直角で並列のU字形状となる並列配置にて、前記調査装置が前記原子炉内を移動する
請求項1〜9のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。 - 前記支援装置の動作は、前記調査装置用ケーブルの送り出しを指示するケーブル送り出しボタン、及び、前記調査装置用ケーブルの巻き取りを指示するケーブル巻き取りボタンを有し、支援装置用ケーブルを介して前記支援装置に接続される支援装置コントローラにより制御される
請求項1〜10のいずれか一項に記載の原子炉内の調査方法。
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