オンライン臨界安全監視システムの開発研究(IV)

R&D Study on on-line criticality surveillance system (IV)

山田 澄*

Yamada, Susumu*

使用済み核燃料再処理工場等における安全性の確保のために、安価で即応性の良い臨界安全監視システムの開発が望まれており、基礎研究による知見を基に具体的な臨界安全監視システムとして実現することを目的として開発研究が進められている。本研究に用いている基本的手法は、未臨界体系で観測される中性子信号揺らぎをオンライン計算処理して未臨界度を推定しようとする試みであり、オンラインARMAモデル同定手法を安全監視システムに応用のためのシステム構成要素モジュールの開発、核燃料サイクル開発機構のDCA実験データ解析など実用化に必要となる知見の蓄積も行ってきたが、この間、Microsoft Windowsを基本ソフトとするDOS/V系パーソナル計算機の爆発的な普及により、NECを中心とするMS-DOS系の計算機がその地位を失い、今やMS-DOS系の計算機はその姿を消しつつある。本研究ではMS-DOS系計算機を用いたプログラム開発を行ってきており、その研究成果を今後も有効に利用するためには、これらを商業主義に左右されないOSに基礎を置くワークステーションに移すことが重要な課題となってきた。また、本研究で提案している臨界安全監視システムの設計基本思想は高信頼性、耐雑音性、そして高拡張性にある。近年エンジニアリングワークステーションの性能は飛躍的に向上し、且つ価格もかなり安くなっており、この様にめざましい発展を遂げている計算機に着目すると、信号解析、表示、警報信号発生に、それらのアルゴリズムをROM化したICチップを用いるよりも、高性能の計算機を用意し、各種の信号解析ソフトウェアや、必要に応じて他のシステム同定アルゴリズムを組み合わせた総合的信号処理システムとすることが望ましい。この様な観点から、臨界安全監視用プログラムをワークステーションに移植することは非常に重要である。そこで、今年度より、これまでMS-DOS系計算機上で開発された臨界安全監視用プログラムを順次年次計画を立ててワークステーション上に移植することとなった。今年度は、臨界安全監視システムの中心的ソフトウェアである逐次型ARMAモデル同定プログラム(ARMAX1)の移植作業を行った。なお、本報告書として自己完結性を保つため、理論的な未臨界原子炉のARMAモデル導出を示すとともに、逐次型ARMAモデル同定アルゴリズムに関する要点を再

Developing an inexpensive on-line criticality surveillance system is required for ensuring the safety of nuclear fuel reprocessing plants. Based on the series of researches for five years, R&D study on On-line Criticality Surveillance System has been carricd out since 1996. The concept of this Criticality Surveillance System is based on the Auto-Regressive Moving Average (ARMA) model identification algorithms to the time series of signal fluctuation of a neutron detector. We have proposed several new ideas of modification to the original design of the Criticality Surveillance System, and also reported some results of numerical analysis over the DCA experiments. In those days, DOS/V personal computers with Microsoft Windows have came into wide use instead of those based on the MS-DOS, which have been popular in Japan. NEC, a major maker of MS-DOS computers, stopped the production of MS-DOS computers and changed their management policy toward production of DOS/V personal computers. Our researches have been developed using MS-DOS computers. For the effective use of these important results, it became an urgent theme to transplant all programs developed on MS_DOS computers into computers with the OS, which is not easily affected by commercialism. Since the design concept should be based on high reliability, electromagnetic disturbance-free and high expandability, and also computers have achieved remarkably high performance as well as low price in these days, these computers should be used not only as a simple signal processing unit but also a totally integrated signal analyzing system along with conventional signal analyzing software in stead of IC chips with analyzing soft wares. This configuration enables us to easily introduce newly developed techniques and to provide supplement information. Then, this approach can enhance the reliability of the Criticality Surveillance System without addition of any special devices, and also provide the flexibility of ...