JP7341114B2

JP7341114B2 - 放射線監視システム、および放射線監視方法

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Publication number: JP7341114B2
Application number: JP2020183417A
Authority: JP
Inventors: 萌美浅村
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2020-11-02
Filing date: 2020-11-02
Publication date: 2023-09-08
Anticipated expiration: 2040-11-02
Also published as: JP2022073439A

Description

本願は、放射線監視システム、および放射線監視方法に関するものである。

原子力発電所等における放射線監視では、単に放射線を測定し、その測定値の異常の有無を判定するだけでなく、それが放射線漏れによるものか、ノイズ又は機器故障によるものか等、その原因を解明することが必要となる。そのため、放射線監視システムには、施設内の主要なエリアの線量当量率を監視するエリアモニタ、プロセスの健全性を監視する運転管理用プロセスモニタ、施設外への放射能の放出を管理する放射線管理用プロセスモニタ等の多数の放射線モニタが設けられている。そして、各放射線モニタからアナログ信号を取り出して異常時の原因究明に必要な計測データを計測し、検出線量の増加を検知すると警報を発する仕組みとなっている。

ところが、実際に放射線漏れが生じていない場合でも、ノイズ、あるいは機器の故障等によって検出線量の増加を検知する場合がある。その場合でも、保守員は、警報が発せられるたびに、計測装置からの計測データ、および警報が発信されたモニタに関連する指示情報を確認し、警報が放射線漏れによるものか、ノイズまたは機器故障によるものかを判定する必要があった。

そこで、あるモニタからの計測値が閾値を超えて変動した場合、隣接する他のモニタとの計測結果の差によって、当該モニタが故障しているかどうかを判定する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１９－５６６０４号公報（段落００４１～００５０、図４、図５）

しかしながら、隣接するモニタとの計測結果との差では、モニタの故障を検知することはできるが、一過性のノイズについてもモニタの故障として扱われ、そのたびに保守員がモニタを実際に点検しに行く必要があった。。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、線量の異常上昇を検知した際に、異常の有無と、故障と一過性のノイズとの区別ができる信頼性の高い放射線監視を可能とすることを目的とする。

本願に開示される放射線監視システムは、放射線を検出する検出部と前記検出部から出力された信号を処理する信号処理部とを有し、前記検出部が監視対象の施設内に分散配置された複数の放射線モニタ、前記複数の放射線モニタを、それぞれの検出部の配置の関連性に基づき、関連モニタとしてグループ分けした関連性データを保存する関連性データベース、前記検出部それぞれで検出可能な放射線の放出・停止を自在に切替制御できるチェック用線源、前記複数の放射線モニタのうちの一のモニタから線量の異常上昇を示す警報信号を取得した際、前記一のモニタに対応する関連モニタからの信号を確認する関連モニタ信号確認部、および前記関連モニタでの指示上昇が確認できた場合は、前記一のモニタは正常と判定し、前記関連モニタでの信号上昇が確認できなかった場合は、前記異常上昇の原因がノイズまたはモニタ故障によるモニタ異常であると判定し、かつ前記一のモニタに対応した前記チェック用線源を放出に切り替え、前記一のモニタの線量が上昇しなかった場合は、前記原因はモニタ故障であると区別する警報原因分析部、を備えたことを特徴とする。

本願に開示される放射線監視方法は、放射線を検出する検出部と前記検出部から出力された信号を処理する信号処理部とを有し、前記検出部が監視対象の施設内に分散配置された複数の放射線モニタを用いた放射線監視方法であって、前記複数の放射線モニタを、それぞれの検出部の配置の関連性に基づき、関連モニタとしてグループ分けする関連付けステップ、前記複数の放射線モニタのうちの一のモニタから線量の異常上昇を示す警報信号を取得した際、前記一のモニタに対応する関連モニタからの信号を確認する関連モニタ信号確認ステップ、および前記関連モニタでの指示上昇が確認できた場合は、前記一のモニタは正常と判定し、前記関連モニタでの信号上昇が確認できなかった場合は、前記異常上昇の原因がノイズまたはモニタ故障によるモニタ異常であると判定する一次判定ステップと、前記モニタ異常と判定した際、前記一のモニタに対応したチェック用線源から放射線を放出させ、前記一のモニタの線量が上昇しなかった場合は、前記原因はモニタ故障であると区別する二次判定ステップと、を有する警報原因分析ステップ、を含むことを特徴とする。

本願に開示される放射線監視システム、あるいは放射線監視方法によれば、関連モニタとの通信と、モニタに対応したチェック用線源を用いることで、線量の異常上昇を検知した際に、異常の有無と、故障と一過性のノイズとの区別ができる。

実施の形態１にかかる放射線監視システムの構成を説明するためのブロック図である。実施の形態１にかかる放射線監視システム内の放射線モニタごとに設けられた信号処理部の構成を示すブロック図である。実施の形態１にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法の動作について説明するためのフローチャートである。実施の形態２にかかる放射線監視システム内の放射線モニタごとに設けられた信号処理部の構成を示すブロック図である。実施の形態２にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法の動作について説明するためのフローチャートである。実施の形態３にかかる放射線監視システム内の放射線モニタごとに設けられた信号処理部の構成を示すブロック図である。実施の形態３にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法の動作について説明するためのフローチャートである。実施の形態３にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法の動作において、スペクトルが正常か否かを判断する詳細工程を説明するためのフローチャートである。実施の形態３にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法の動作において、バックグラウンドの算出方法を示す図である。実施の形態４にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法において構築された、複数の操作端末からの同一モニタへの操作を防止するための指令系統を示す図である。実施の形態５にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法において構築された、複数の操作端末からの同一モニタへの操作を防止するための指令系統を示す図である。各実施の形態にかかる放射線監視システムの演算処理を実行する部分のハードウェア構成例を示すブロック図である。

実施の形態１．
図１～図３は、実施の形態１にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法について説明するためのものであり、図１は放射線監視システムの基本的な構成を説明するためのブロック図、図２は放射線監視システムのうち、放射線モニタごとに設けられた信号処理部の構成を示すブロック図、図３は放射線監視システムの動作、つまり、放射線監視方法について説明するためのフローチャートである。

放射線監視システム１では、図１に示すように、図示しない原子力発電所内の施設各所に放射線モニタ３の検出部３１を設置する。各検出部３１からの信号は、第１放射線監視盤２Ａ、第２放射線監視盤２Ｂのいずれかに設置された信号処理部２１により処理され、指示値および警報信号等を生成し、第１操作端末２２Ａ、第２操作端末２２Ｂに表示する。なお、第１放射線監視盤２Ａ、第２放射線監視盤２Ｂそれぞれには、図示した２つの放射線モニタ３以外に複数の放射線モニタ３に対応する信号処理部２１が設けられているが、簡略化のため描画を省略している。

本願において、放射線モニタ３、および検出部３１、信号処理部２１を個々に区別する場合、例えば、検出部３１＿１～検出部３１＿ｎのように、符号の末尾にアンダーバーと個別番号を追記して表記する。逆に、第１であるか第２であるかを区別しない場合、単に放射線監視盤２、操作端末２２のように、末尾の「Ａ」、「Ｂ」を省略して表記する。

放射線モニタ３それぞれの信号処理部２１と検出部３１の間には、図２に示すように、検出部３１から出力されたアナログ電圧パルスＰａを増幅し、重畳する高周波ノイズを除去して出力する増幅部３２が介在している。そして、信号処理部２１には、アナログ電圧パルスＰａをデジタルパルスＰｄに変換する波高分析部２１１、デジタルパルスＰｄから計数率Ｒｃを演算する計数率演算部２１２、計数率Ｒｃの値に応じて警報信号Ｓａを生成する警報診断部２１３を備えている。さらに、操作端末２２との通信を行い、演算した計数率Ｒｃ、および生成した警報信号Ｓａを出力する操作端末通信部２１４を備えている。

各部をさらに詳細に説明すると、波高分析部２１１は、増幅部１１２から出力されたアナログ電圧パルスＰａの波高分析を行う。そして、アナログ電圧パルスＰａのうち、ピーク値が所定エネルギーウィンドウに入るパルス信号をデジタルパルスＰｄとして出力する。計数率演算部２１２は、波高分析部２１１でエネルギーウィンドウに弁別されたデジタルパルスＰｄを定周期で計数して計数値にし、計数値の標準偏差が一定になるように時定数処理をすることにより計数率Ｒｃを演算し、警報診断部２１３および操作端末通信部２１４に出力する。

警報診断部２１３では、計数率演算部２１２より出力された計数率Ｒｃを、設定された警報出力レベル値と比較する。設定された警報出力レベル値よりも計数率Ｒｃが高い場合、警報信号Ｓａを生成し、操作端末通信部２１４へ出力する。操作端末通信部２１４は、例えば、第１操作端末２２Ａと通信することにより、入力された計数率Ｒｃと放射線の異常上昇を示す警報信号Ｓａが、第１操作端末２２Ａ、または第２操作端末２２Ｂに出力されるように構成している。

操作端末２２は、各放射線モニタ３の操作端末通信部２１４から入力された計数率Ｒｃ、および警報信号Ｓａを操作端末２２上のディスプレイに表示する表示機能が設けられている。そして、警報出力レベル値、エネルギーパルスウィンド等の各放射線モニタ３からの信号を処理するためのパラメータ設定機能を有し、全放射線モニタ３の信号処理部２１＿１～２１＿ｎそれぞれと個々に通信できるように構成している。

さらに、ある放射線モニタ３から警報信号Ｓａを受けた場合、その原因を分析するため、以下のような主に三つの部位を備えている。第一は各放射線モニタ３間の関連性データを記憶する関連性データベース２２３（図中、「ＤＢ」と略称表示）。第二は関連性データに基づき、警報信号Ｓａを発した放射線モニタ３に関連する放射線モニタ３からの信号（関連モニタ信号）を確認する関連モニタ信号確認部２２２。そして、第三は関連モニタ信号に基づき、指示上昇が、実際の放射線量の上昇に基づくものか、モニタの不具合に基づくものかを区別するため、警報に達する指示上昇の原因を分析する警報原因分析部２２１である。

上述した構成を踏まえ、放射線モニタ３＿ｊから警報信号Ｓａが発せられた場合の、放射線監視システム１の動作、つまり、放射線監視方法について図３のフローチャートを参考にして説明する。放射線モニタ３＿ｊからの警報信号Ｓａを受信した場合（ステップＳ１００で「Ｙｅｓ」）、いずれかの操作端末２２の関連モニタ信号確認部２２２は、関連する他の放射線モニタ３で指示上昇が有るか否かを確認するステップＳ１１０～Ｓ１２０を実施する。

ここで、関連する放射線モニタ３とは、原子力発電所内の放射線モニタ３＿ｊと同一系統部に設置されたモニタを指し、以降、関連モニタと称する。例として、加圧型原子力発電所内では、主蒸気管に設置される高感度主蒸気管モニタ、および主蒸気管モニタ等が該当する。この場合、関連性データベース２２３から関連性データを読み込むことで、簡単に関連モニタを選定できる。関連モニタ信号確認部２２２は、選定した関連モニタそれぞれからの信号を確認する（ステップＳ１１０）。

関連モニタそれぞれで指示上昇を確認できた場合（ステップＳ１２０で「Ｙｅｓ」）、警報原因分析部２２１は、放射線モニタ３＿ｊの検知対象で、実際に放射線量上昇が確認された（モニタ正常）と判定する（ステップＳ２００）。そして、例えば、ディスプレイ上で放射線モニタ３＿ｊの検知対象において「放射線量上昇」があった旨を表示する。

一方、関連モニタに指示上昇が確認されなかった場合（ステップＳ１２０で「Ｎｏ」）、ノイズ、あるいは検出部３１＿ｊの故障等により、放射線モニタ３＿ｊに異常が生じたと判定する（ステップＳ７００）。そして、例えば、ディスプレイ上に放射線モニタ３＿ｊに異常（「モニタ異常」）があった旨を表示する。

つまり、関連モニタの過去の数値等の情報を保持していなくても、関連モニタからの指示上昇の有無を確認するだけで、少なくとも実際に放射線量の上昇があったか、モニタに何らかの異常かあったかを簡単に区別することはできる。つまり、複雑な演算を伴うことなく、実際に放射線量の上昇があったか、モニタに何らかの異常かあったかを簡単に区別することができる。

なお、関連モニタからの指示上昇の有無の判断については、警報信号Ｓａを出すか否かを判断するための警報出力レベル値と同じ判断基準を用いる必要はない。関連モニタにおける直前の計数率Ｒｃからの増加分、あるいは増加率が別途設定した閾値よりも高いか否かで判断するようにすればよい。

一方、放射線モニタ３のいずれからも警報信号Ｓａが出力されなかった場合（ステップＳ１００で「Ｎｏ」）、操作端末２２は各放射線モニタ３の計数率Ｒｃの表示、およびパラメータ設定等の通常の監視制御動作を行うが、ステップＳ１１０以降の異常診断処理は行わない。

実施の形態２．
上記実施の形態１においては、関連モニタの指示上昇の有無により、モニタに異常があったか否かを区別できる構成について説明した。本実施の形態２においては、モニタ異常が、ノイズによるものか検出部自体に異常が発生（故障）したのかを区別するため、チェック用線源を追加した構成について説明する。

図４と図５は、実施の形態２にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法について説明するためのものであり、図４は放射線監視システムのうち、放射線モニタごとに設けられた信号処理部の構成を示すブロック図、図５は放射線監視システムの動作、つまり、放射線監視方法について説明するためのフローチャートである。なお、システム構成については、実施の形態１で説明した図１を援用する。

実施の形態２にかかる放射線監視システム１は、図４に示すように、実施の形態１で説明した放射線監視システム１に対して、チェック用線源４１とチェック用線源駆動機構４２を追加したものである。但し、平常時は、チェック用線源４１はシャッタ等で検出部３１からは見えない状態にしている。検出部３１の健全性チェックをする際は、チェック用線源駆動機構４２を動作させることにより、チェック用線源４１を検出部３１から見える状態にする。チェック用線源駆動機構４２は、操作端末通信部２１４を介して、操作端末２２（あるいは、警報原因分析部２２１）から動作指示を受けるように構成している。

上述した構成を踏まえ、放射線モニタ３＿ｊから警報信号Ｓａが発せられた場合の、放射線監視システム１の動作、つまり、放射線監視方法について図５のフローチャートを参考にして説明する。実施の形態２においても、放射線モニタ３＿ｊからの警報信号Ｓａを受信してから、関連する他の放射線モニタ３で指示上昇の有無を確認するステップＳ１１０～Ｓ１２０までは、実施の形態１の図３で説明したのと同様の動作を実行する。

そして、関連モニタそれぞれで指示上昇を確認できた場合（ステップＳ１２０で「Ｙｅｓ」）についても、実施の形態１と同様に、実際に放射線量上昇が確認された（モニタ正常）と判定する（ステップＳ２００）。そして、ディスプレイ上で放射線モニタ３＿ｊの検知対象において「放射線量上昇」があった旨を表示する。

一方、関連モニタに指示上昇が確認されなかった場合（ステップＳ１２０で「Ｎｏ」）、さらに、ノイズ、あるいは検出部３１＿ｊの故障等の区別を行うため、ステップＳ４００からの工程を実行する。ステップＳ４００では、放射線モニタ３＿ｊの検出線量を増大させるチェック用線源４１を駆動させる（ステップＳ４００）。そして、検出部３１＿ｊで指示値上昇が生じているか否かを判定する（ステップＳ４１０）。

指示値上昇が確認されなかった場合（ステップＳ４１０で「Ｎｏ」）、検出部３１＿ｊに異常が生じたと判定（ステップＳ７２０）し、ディスプレイ上に「検出部異常」を示す旨を表示する等の警報表示を実施する。指示値上昇が確認された場合（ステップＳ４１０で「Ｙｅｓ」）は、ノイズにより指示上昇が起きたと判定（ステップＳ７１０）し、ディスプレイ上に「ノイズによる指示上昇」を示す旨を表示する。なお、ステップＳ４１０における指示上昇の有無の判断については、通常の警報診断部２１３による計数率Ｒｃが設定された警報出力レベル値よりも高いか否かの判断、あるいはステップＳ１２０における指示上昇の有無と判断とは、基本的に異なる基準で判断する。

つまり、実施の形態２にかかる放射線監視システム１、または放射線監視方法では、実際に放射線量の上昇があったか、モニタに異常かあったかを区別するだけでなく、モニタ異常による指示上昇が、ノイズか検出部異常かまで判別できるようになった。そのため、ノイズが原因であった場合には、モニタ異常発令時の検出部の健全性確認を省くことができ、保守業務の省力化が図れる。

なお、ステップＳ４００以降において、関連モニタに対しても同様に、対応するチェック用線源４１を動作させ、関連モニタの指示上昇が有るか否かを確認し、検出部３１＿ｊの健全性を二重にチェックするようにしてもよい。この場合、チェック用線源駆動機構４２の誤動作に伴う誤判定の防止、あるいは動作の健全性を確認する観点から、チェック用線源駆動機構４２は、関連モニタに対応するチェック用線源４１をまとめて駆動させるように構成してもよい。その際、関連モニタのすべてを動作対象にする必要はなく、動作確認用として同時駆動の対象を別途グループ化するようにしてもよいい。

実施の形態３．
上記実施の形態１では、ある放射線モニタから警報信号が発せられた場合に、操作端末が関連する放射線モニタの指示上昇の有無により、指示値増大の原因がモニタ異常によるものか、放射線量によるかを判定する例について説明した。さらに、実施の形態２では、チェック用線源を用いて指示上昇の有無を確認し、「検出部の故障」と「ノイズによる指示上昇」とを区別できるように構成した例について説明した。本実施の形態３では、チェック用線源のエネルギーを考慮し、多重波高分析によって、「検出部の故障」と「ノイズによる指示上昇」とをより精密に区別できるように構成した例について説明する。

図６～図９は、実施の形態３にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法について説明するためのものであり、図６は放射線監視システムのうち、放射線モニタごとに設けられた信号処理部の構成を示すブロック図、図７は放射線監視システムの動作、つまり、放射線監視方法について説明するためのフローチャート、図８はスペクトルが正常か否かを判断する詳細工程を説明するためのフローチャート、図９はエネルギースペクトル分析によるバックグラウンドの算出方法を示す図である。なお、本実施の形態３においても、システム構成については、実施の形態１で説明した図１を援用する。

実施の形態３にかかる放射線監視システム１は、図６に示すように、実施の形態２で説明した放射線監視システム１に対して、多重波高分析部２１５を追加したものである。そして、波高分析部２１１から出力されたデジタルパルスＰｄを多重波高分析部２１５にも入力するようにした。多重波高分析部２１５では、入力されたデジタルパルスＰｄのピーク値に対応するチャンネルに対し、１カウントを加算することにより、エネルギースペクトルＥｓを得ることができる。得られたエネルギースペクトルＥｓを操作端末通信部２１４へ入力し、いずれかの操作端末２２でエネルギースペクトルＥｓを分析、表示等を実行できるように構成する。

上述した構成を踏まえ、放射線モニタ３＿ｊから警報信号Ｓａが発せられた場合の、放射線監視システム１の動作、つまり、放射線監視方法について図７のフローチャートを参考にして説明する。実施の形態３においても、放射線モニタ３＿ｊからの警報信号Ｓａを受信してから、関連する他の放射線モニタ３での指示上昇の有無を確認するステップＳ１１０～Ｓ１２０までは、実施の形態１の図３で説明したのと同様の動作を実行する。

そして、関連モニタそれぞれで指示上昇を確認できた場合（ステップＳ１２０で「Ｙｅｓ」）についても、実施の形態１、２と同様に、実際に放射線量上昇が確認された（モニタ正常）と判定する（ステップＳ２００）。そして、ディスプレイ上で放射線モニタ３＿ｊの検知対象において「放射線量上昇」があった旨を表示する。

さらに、関連モニタに指示上昇が確認されなかった場合（ステップＳ１２０で「Ｎｏ」）については、実施の形態２の図５で説明したのと同様に、ステップＳ４００からの工程を実行する。そして、実施の形態２と同様にステップＳ４００では、放射線モニタ３＿ｊの検出線量を増大させるチェック用線源４１を駆動させ（ステップＳ４００）、検出部３１＿ｊで指示値上昇が生じているか否かを判定する（ステップＳ４１０）。

そして、指示値上昇が確認されなかった場合（ステップＳ４１０で「Ｎｏ」）、実施の形態２と同様に、検出部３１＿ｊに異常（故障）が生じたと判定（ステップＳ７２０）し、ディスプレイ上に「検出部異常」を示す旨を表示する等の警報表示を実施する。

一方、指示値上昇が確認された場合（ステップＳ４１０で「Ｙｅｓ」）、実施の形態３では、多重波高分析部２１５からのエネルギースペクトルＥｓを取得し、エネルギースペクトルＥｓが正常か否かを判定する（ステップＳ５００）。ステップＳ５００で正常スペクトルが確認されなかった場合（ステップＳ６００で「Ｎｏ」）、検出部に異常が生じたと判定（ステップＳ７２０）し、ディスプレイ上に「ノイズによる指示上昇」を示す旨を表示する。

正常スペクトルと判断された場合（ステップＳ６００で「Ｙｅｓ」）、ノイズにより指示上昇が起きたと判定（ステップＳ７２０）し、ディスプレイ上に「ノイズによる指示上昇」を示す旨を表示する。

スペクトルが正常かを判定するステップＳ５００の詳細工程について図８のフローチャートを参考に説明する。はじめに、放射線モニタ３＿ｊから出力されたエネルギースペクトルＥｓからピークエネルギーを算出し（ステップＳ５１０）、ピークエネルギーが許容範囲か否かを確認する（ステップＳ５２０）。許容範囲は、検出部３１の分解能によるエネルギー幅、およびチェック用線源４１から放出される放射線のエネルギーを考慮して設定する。

ピークエネルギーが許容範囲外であった場合（ステップＳ５２０で「Ｎｏ」）、異常スペクトル（スペクトルが異常）と判定（ステップＳ５６０）し、ステップＳ６００へ移行する。ピークエネルギーが許容範囲内であった場合（ステップＳ５２０で「Ｙｅｓ」）、エネルギースペクトルＥｓのピーク領域におけるバックグラウンド収量Ｑ_Ｂを算出する。

図９に示すように、取得したエネルギースペクトルＥｓ中のピーク領域をＰ、ピークのチャンネル幅をチャンネル幅ｐとし、ピーク領域Ｐの高エネルギー側のチャンネルをＢ１、低エネルギー側のチャンネルをＢ２とする。各チャンネルのカウント数をｎ_ｃｈとすると、ピーク領域Ｐにおけるピーク収量Ｑ_Ｎとバックグラウンド収量Ｑ_Ｂは、直線で表されるバックグラウンドの差し引きにより、以下の式（１）、式（２）により求められる。

式（２）で求められるピーク領域Ｐにおけるバックグラウンド収量Ｑ_Ｂを、あらかじめ設定した周辺バックグラウンド値と比較する（ステップＳ５４０）。設定されたバックグラウンド値よりもバックグラウンド収量Ｑ_Ｂが大きい場合（「Ｎｏ」）は、異常スペクトルが観測されたと判定（ステップＳ５６０）し、ステップＳ６００に移行する。一方、バックグランド値以下であれば（ステップＳ５４０で「Ｙｅｓ」）、エネルギースペクトルＥｓは正常であると判定（ステップＳ５５０）し、ステップＳ６００に移行する。

つまり、チェック用線源４１の駆動に応じて放射線モニタ３＿ｊの指示上昇があった場合（ステップＳ４１０で「Ｙｅｓ」）でも、エネルギースペクトルＥｓの分析により、ノイズ判定でよいかを再度確認することができる。以上のように、実施の形態２で説明した構成では、バックグラウンド上昇、あるいは測定エネルギー範囲異常があってもノイズと判定してしまった可能性があるのに対し、実施の形態３で説明した構成では、エネルギースペクトルＥｓで再度区別するようにした。これにより、より精密な検出部異常発生とノイズによる指示上昇の区別を行うことができる。そのため、更に信頼性の高い異常判定処理ができる。

実施の形態４．
上記実施の形態１～３では、ある放射線モニタからの警報信号を受信した際に、真に放射線量が増大したのか、あるいはモニタに不具合があったかを区別する構成、あるいは方法について説明した。さらに、実施の形態２、３においては、モニタ不具合の原因がノイズであるのか、点検を要する検出部の異常にあるかを区別するため、チェック用線源を用いる構成について説明した。

しかし、チェック用線源の駆動は実際に放射線量を変化させる操作である。そのため、ある操作端末からチェック用線源照射等のモニタ操作を行う過程では、他の操作端末による放射線モニタ操作中に、異常診断のためのチェック用線源の駆動操作を実行してしまい、放射線漏れを誤認してしまう可能性がある。そこで、本実施の形態４、および後述する実施の形態５では、複数操作端末からの同一モニタ操作を防止する構成について説明する。

図１０は、実施の形態４にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法について説明するためのものであり、複数の操作端末からの同一モニタへの操作を防止するための指令系統を示す図である。なお、システム構成については、実施の形態１で説明した図１を援用し、信号処理部の詳細構成、操作端末の動作については、実施の形態２、３で説明した図４～９を援用する。

実施の形態４にかかる放射線監視システムでは、実施の形態２または３で説明したのと同様のハードウェア構成により構築されているものとする。そして、複数操作端末からの同一モニタ操作を防止する機能を操作端末および信号処理部に追加することで、図１０に示すような指示系統を実現することができるように構成している。

具体的には、第１操作端末２２Ａが異常判定の過程で、放射線モニタ３＿１のチェック用線源４１を駆動する操作を開始（シーケンスＳｋ１：操作指示送信）したとする。すると、放射線モニタ３＿１の操作端末通信部２１４は、第１操作端末２２Ａによって操作中であることを記憶し、自モニタ（放射線モニタ３＿１）は第１操作端末２２Ａによる占有状態と設定する（シーケンスＳｋ２）。この占有状態が設定されている間に、例えば、他操作端末（第２操作端末２２Ｂ）から、操作指示が送信（シーケンスＳｋ３）された場合。操作端末通信部２１４から、操作指示拒否信号が送信（シーケンスＳｋ４）され、第２操作端末２２Ｂは放射線モニタ３＿１の操作が不可能な状態になる。

なお、占有状態の設定対象としては、診断対象の放射線モニタ３＿１に限らず、チェック用線源４１の影響を受ける他のモニタ（例えば、同時にチェック用線源４１を駆動させた関連モニタ）があれば、それらも設定対象にすることが望ましい。対象となるモニタについても、関連モニタとは別に、関連性データベース２２３に保存しておくようにすればよい。

実施の形態２または３にかかる放射線監視システム１では、ある操作端末２２による、ある放射線モニタ３の放射線量を変化させる異常診断の最中に、他の操作端末２２による操作を行われて計測値の信頼性が損なわれる可能性があった。しかし、本実施の形態４にかかる放射線監視システム１あるいは放射線監視方法では、上述したように操作端末２２と信号処理部２１に機能を追加することで、複数操作端末からの同一放射線モニタへの操作を防止できる。そのため、更に信頼性の高い放射線監視が可能となる。

実施の形態５．
実施の形態４では複数操作端末からの同一モニタ操作の防止として、操作端末および各信号処理部にその機能を追加した例について説明した。本実施の形態５では、操作端末間で操作状況の情報をやり取りすることにより、複数操作端末による同一放射線モニタ操作を防止する構成について説明する。

図１１は、実施の形態５にかかる放射線監視システム、あるいは放射線監視方法について説明するためのものであり、複数の操作端末からの同一モニタへの操作を防止するための指令系統を示す図である。なお、システム構成については、実施の形態４と同様に、実施の形態１で説明した図１を援用し、信号処理部の詳細構成、操作端末の動作についても、実施の形態２、３で説明した図４～９を援用する。

実施の形態５にかかる放射線監視システムでも、実施の形態２または３で説明したのと同様のハードウェア構成により構築されているものとする。そして、複数操作端末からの同一モニタ操作を防止する機能を操作端末に追加することで、図１１に示すような指示系統を実現することができるように構成している。

具体的には、第１操作端末２２Ａが異常判定の過程で、放射線モニタ３＿１のチェック用線源４１を駆動する操作を開始（シーケンスＳｋ１１：操作指示送信）したとする。このとき、第１操作端末２２Ａは、シーケンスＳｋ１１と同時、あるいはシーケンス上、同時とみなせる程度のタイミング（次の動作が開始される前）で、他の操作端末２２（ここでは、第２操作端末２２Ｂ）に、放射線モニタ３＿１への異常診断のための操作状態であることを通知する（シーケンスＳｋ１２）。

第２操作端末２２Ｂは、シーケンスＳｋ１２による操作通知を受けると、他の操作端末２２（ここでは、第１操作端末２２Ａ）が放射線モニタ３＿１を操作中であることを認識し、放射線モニタ３＿１へのアクセスを実施しないように自ら設定する（シーケンスＳｋ１３）。なお、この場合も、実施の形態４と同様に、アクセス不実施対象としては、診断対象の放射線モニタ３＿１に限らず、同時に駆動させるチェック用線源４１があれば、それらに対応するモニタも不実施対称にすることが望ましい。

実施の形態４にかかる放射線監視システム１では、操作端末２２と信号処理部２１ごとの操作端末通信部２１４がやり取りを行うことにより、複数の操作端末２２による同一放射線モニタ３の操作を防止していた。それに対し、実施の形態５にかかる放射線監視システム１では、上述したように操作端末２２同士で通信を行うことにより、複数の操作端末２２からの同一放射線モニタ３への操作を防止できる。これにより、操作端末通信部２１４の通信負荷を減らし、放射線モニタ操作性を向上させることができる。

上記各実施の形態にかかる放射線監視システム１において、演算を実行する部分を、図１２に示すように、プロセッサ２０１と記憶装置２０２を備えたひとつのハードウェア２０によって構成することも考えられる。記憶装置２０２は、図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ２０１は、記憶装置２０２から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ２０１にプログラムが入力される。また、プロセッサ２０１は、演算結果等のデータを記憶装置２０２の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。

なお、本願は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。したがって、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

例えば、操作端末２２として第１操作端末２２Ａと第２操作端末２２Ｂの２台を有する例を示したがこれに限ることはなく、それ以上の台数があってもよい。一方、他の操作端末２２による操作を考慮する必要のない実施の形態１～３においては、１台（単数）で構成してもよい。

また、操作端末２２からアクセスできるのであれば、警報原因分析部２２１、関連モニタ信号確認部２２２、関連性データベース２２３等は、操作端末２２、あるいは放射線監視盤２ごとに設置する必要もない。また、各操作端末２２はすべて同位のものを並列配置したものでなくてもよく、下位、中位、上位のように階層配置したものであってもよい。とくに階層配置した場合には、実施の形態５で説明した内容をより効率的に実行することが可能となる。

また、放射線モニタ３は複数あることが前提であるが、その設置数についても描画した台数に限ることはない。また、信号処理部２１を各放射線監視盤２に配置する形態を描画しているが、これに限ることはなく、検出部３１が設置された部分に分散配置されているものがあってもよい。

以上のように、各実施の形態にかかる放射線監視システム１によれば、放射線を検出する検出部３１と検出部３１から出力された信号を処理する信号処理部２１とを有し、検出部３１が監視対象の施設内に分散配置された複数の放射線モニタ３、複数の放射線モニタ３を、それぞれの検出部３１の配置の関連性に基づき、関連モニタとしてグループ分けした関連性データを保存する関連性データベース２２３、検出部３１それぞれで検出可能な放射線の放出・停止を自在に切替制御できるチェック用線源４１、複数の放射線モニタ３のうちの一のモニタ（放射線モニタ３＿ｊ）から線量の異常上昇を示す警報信号Ｓａを取得した際、一のモニタ（放射線モニタ３＿ｊ）に対応する関連モニタからの信号を確認する関連モニタ信号確認部２２２、および関連モニタでの指示上昇が確認できた場合は、一のモニタ（放射線モニタ３＿ｊ）は正常と判定し、関連モニタでの信号上昇が確認できなかった場合は、異常上昇の原因がノイズまたはモニタ故障によるモニタ異常であると判定し、かつ一のモニタ（放射線モニタ３＿ｊ）に対応したチェック用線源４１を放出に切り替えた際に、一のモニタ（放射線モニタ３＿ｊ）の線量が上昇しなかった場合は、原因はモニタ故障であると区別する警報原因分析部２２１、を備えるように構成した。そのため、線量の異常上昇を検知した際に、異常の有無と、故障と一過性のノイズとの区別ができる。

とくに、複数の放射線モニタ３それぞれの信号処理部２１には、検出部３１から出力された信号を多重波高分析してエネルギースペクトルＥｓを出力する多重波高分析部２１５が設けられ、警報原因分析部２２１は、モニタ異常であると判定してチェック用線源４１を放出に切り替えた際に、一のモニタ（放射線モニタ３＿ｊ）の線量が上昇した場合に、さらに、そのときに出力されたエネルギースペクトルＥｓのピークエネルギーを算出し、算出したピークエネルギーが許容範囲に入っていなかった場合には、原因はモニタ故障であると区別するように構成すれば、ノイズと機器故障をより精密に区別できる。

警報原因分析部２２１は、ピークエネルギーが許容範囲に入っていた場合に、さらに、エネルギースペクトルＥｓのバックグラウンド収量Ｑ_Ｂを算出し、バックグラウンド収量Ｑ_Ｂが設定値を超えた場合には、原因はモニタ故障であると区別する、ようにすれば、ノイズと機器故障を、さらに、より精密に区別することができる。

警報原因分析部２２１は、複数の放射線モニタ３からの信号に基づき、対象設備の放射線の状態を監視するための情報を提示する複数の操作端末２２それぞれに設けられ、複数の操作端末２２のうち、ある操作端末（例えば、第１操作端末２２Ａ）が放出への切り替え操作を実行している際、切り替え操作の実行対象のチェック用線源４１に対応する放射線モニタ３の信号処理部２１は、他の操作端末（例えば、第２操作端末２２Ｂ）からの操作を拒否するように設定される、ように構成すれば、複数操作端末２２からの同一放射線モニタ３への操作を防止できる。そのため、更に信頼性の高い放射線監視が可能となる。

あるいは、警報原因分析部２２１は、複数の放射線モニタ３からの信号に基づき、対象設備の放射線の状態を監視するための情報を提示する複数の操作端末２２それぞれに設けられ、複数の操作端末２２のうち、ある操作端末（例えば、第１操作端末２２Ａ）が放出への切り替え操作を実行している際、切り替え操作の実行対象のチェック用線源４１に対応する放射線モニタ３に対して原因分析操作を実行している情報を他の操作端末（例えば、第２操作端末２２Ｂ）に対して発信し、他の操作端末それぞれは、情報が解除されるまでの間、対応する放射線モニタ３への操作が実施できなくなるように構成しても、複数の操作端末２２からの同一放射線モニタ３への操作を防止できる。そして、操作端末通信部２１４の通信負荷を減らし、放射線モニタ操作性を向上させることができる。

また、各実施の形態にかかる放射線監視方法によれば、放射線を検出する検出部３１と検出部３１から出力された信号を処理する信号処理部２１とを有し、検出部３１が監視対象の施設内に分散配置された複数の放射線モニタ３、および複数の放射線モニタ３からの信号に基づき、対象設備の放射線の状態を監視するための情報を提示する操作端末２２を用いた放射線監視方法であって、複数の放射線モニタ３を、それぞれの検出部３１の配置の関連性に基づき、関連モニタとしてグループ分けする関連付けステップ、複数の放射線モニタ３のうちの一のモニタ（放射線モニタ３＿ｊ）から線量の異常上昇を示す警報信号Ｓａを取得した際、一のモニタ（放射線モニタ３＿ｊ）に対応する関連モニタからの信号を確認する関連モニタ信号確認ステップ（ステップＳ１００～Ｓ１１０）、および関連モニタでの指示上昇が確認できた場合は、一のモニタ（放射線モニタ３＿ｊ）は正常と判定し、関連モニタでの信号上昇が確認できなかった場合は、異常上昇の原因がノイズまたはモニタ故障によるモニタ異常であると判定する一次判定ステップ（ステップＳ１２０）と、モニタ異常と判定した際、一のモニタ（放射線モニタ３＿ｊ）に対応したチェック用線源４１から放射線を放出させ、一のモニタの線量（放射線モニタ３＿ｊ）が上昇しなかった場合は、原因はモニタ故障であると区別する二次判定ステップ（ステップＳ４００～Ｓ４１０）と、を有する警報原因分析ステップ、を含むように構成した。そのため、線量の異常上昇を検知した際に、異常の有無と、故障と一過性のノイズとの区別ができる。

二次判定ステップには、一のモニタ（放射線モニタ３＿ｊ）の検出部３１から出力された信号を多重波高分析してエネルギースペクトルＥｓを出力する多重波高分析ステップ（ステップＳ５１０）と、モニタ異常であると判定してチェック用線源４１を放出に切り替えた際に、一のモニタの線量が上昇した場合に、さらに、そのときに出力されたエネルギースペクトルＥｓのピークエネルギーを算出し、算出したピークエネルギーが許容範囲に入っていなかった場合には、原因はモニタ故障であると区別する再分析ステップ（ステップＳ５２０～）と、をさらに含むように構成すれば、ノイズと機器故障をより精密に区別できる。

再分析ステップには、ピークエネルギーが許容範囲に入っている場合に、エネルギースペクトルＥｓのバックグラウンド収量Ｑ_Ｂを算出し、バックグラウンド収量Ｑ_Ｂが設定値を超えた場合には、前記原因はモニタ故障であると区別するステップ（ステップＳ５４０～）、を含むようにすれば、ノイズと機器故障を、さらに、より精密に区別することができる。

１：放射線監視システム、２：放射線監視盤、２１：信号処理部、２１１：波高分析部、２１２：計数率演算部、２１３：警報診断部、２１４：操作端末通信部、２１５：多重波高分析部、２２：操作端末、２２１：警報原因分析部、２２２：関連モニタ信号確認部、２２３：関連性データベース、３：放射線モニタ、３１：検出部、３２：増幅部、４１：チェック用線源、４２：チェック用線源駆動機構、Ｅｓ：エネルギースペクトル、Ｐ：ピーク領域、ｐ：チャンネル幅、Ｑ_Ｂ：バックグラウンド収量、Ｑ_Ｎ：ピーク収量。

Claims

放射線を検出する検出部と前記検出部から出力された信号を処理する信号処理部とを有し、前記検出部が監視対象の施設内に分散配置された複数の放射線モニタ、
前記複数の放射線モニタを、それぞれの検出部の配置の関連性に基づき、関連モニタとしてグループ分けした関連性データを保存する関連性データベース、
前記検出部それぞれで検出可能な放射線の放出・停止を自在に切替制御できるチェック用線源、
前記複数の放射線モニタのうちの一のモニタから線量の異常上昇を示す警報信号を取得した際、前記一のモニタに対応する関連モニタからの信号を確認する関連モニタ信号確認部、および
前記関連モニタでの指示上昇が確認できた場合は、前記一のモニタは正常と判定し、
前記関連モニタでの信号上昇が確認できなかった場合は、前記異常上昇の原因がノイズまたはモニタ故障によるモニタ異常であると判定し、かつ前記一のモニタに対応した前記チェック用線源を放出に切り替え、前記一のモニタの線量が上昇しなかった場合は、前記原因はモニタ故障であると区別する警報原因分析部、
を備えたことを特徴とする放射線監視システム。
前記複数の放射線モニタそれぞれの信号処理部には、前記検出部から出力された信号を多重波高分析してエネルギースペクトルを出力する多重波高分析部が設けられ、
前記警報原因分析部は、前記モニタ異常であると判定して前記チェック用線源を放出に切り替えた際に、前記一のモニタの線量が上昇した場合に、さらに、そのときに出力された前記エネルギースペクトルのピークエネルギーを算出し、算出したピークエネルギーが許容範囲に入っていなかった場合には、前記原因はモニタ故障であると区別する、ことを特徴とする請求項１に記載の放射線監視システム。
前記警報原因分析部は、前記ピークエネルギーが許容範囲に入っていた場合に、さらに、前記エネルギースペクトルのバックグラウンド収量を算出し、前記バックグラウンド収量が設定値を超えた場合には、前記原因はモニタ故障であると区別する、ことを特徴とする請求項２に記載の放射線監視システム。
前記警報原因分析部は、前記複数の放射線モニタからの信号に基づき、対象設備の放射線の状態を監視するための情報を提示する複数の操作端末それぞれに設けられ、
前記複数の操作端末のうち、ある操作端末が前記放出への切り替え操作を実行している際、前記切り替え操作の実行対象のチェック用線源に対応する放射線モニタの前記信号処理部は、他の操作端末からの操作を拒否するように設定される、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の放射線監視システム。
前記警報原因分析部は、前記複数の放射線モニタからの信号に基づき、対象設備の放射線の状態を監視するための情報を提示する複数の操作端末それぞれに設けられ、
前記複数の操作端末のうち、ある操作端末が前記放出への切り替え操作を実行している際、前記切り替え操作の実行対象のチェック用線源に対応する放射線モニタに対して原因分析操作を実行している情報を他の操作端末に対して発信し、
前記他の操作端末それぞれは、前記情報が解除されるまでの間、前記対応する放射線モニタへの操作が実施できなくなることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の放射線監視システム。
放射線を検出する検出部と前記検出部から出力された信号を処理する信号処理部とを有し、前記検出部が監視対象の施設内に分散配置された複数の放射線モニタを用いた放射線監視方法であって、
前記複数の放射線モニタを、それぞれの検出部の配置の関連性に基づき、関連モニタとしてグループ分けする関連付けステップ、
前記複数の放射線モニタのうちの一のモニタから線量の異常上昇を示す警報信号を取得した際、前記一のモニタに対応する関連モニタからの信号を確認する関連モニタ信号確認ステップ、および
前記関連モニタでの指示上昇が確認できた場合は、前記一のモニタは正常と判定し、前記関連モニタでの信号上昇が確認できなかった場合は、前記異常上昇の原因がノイズまたはモニタ故障によるモニタ異常であると判定する一次判定ステップと、前記モニタ異常と判定した際、前記一のモニタに対応したチェック用線源から放射線を放出させ、前記一のモニタの線量が上昇しなかった場合は、前記原因はモニタ故障であると区別する二次判定ステップと、を有する警報原因分析ステップ、
を含むことを特徴とする放射線監視方法。
前記二次判定ステップには、
前記一のモニタの前記検出部から出力された信号を多重波高分析してエネルギースペクトルを出力する多重波高分析ステップと、
前記モニタ異常であると判定して前記チェック用線源を放出に切り替えた際に、前記一のモニタの線量が上昇した場合に、さらに、そのときに出力された前記エネルギースペクトルのピークエネルギーを算出し、算出したピークエネルギーが許容範囲に入っていなかった場合には、前記原因はモニタ故障であると区別する再分析ステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の放射線監視方法。
前記再分析ステップには、
前記ピークエネルギーが前記許容範囲に入っている場合に、前記エネルギースペクトルのバックグラウンド収量を算出し、前記バックグラウンド収量が設定値を超えた場合には、前記原因はモニタ故障であると区別するステップ、を含むことを特徴とする請求項７に記載の放射線監視方法。