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森下 喜嗣; 望月 弘保; 渡辺 兼秀; 中村 孝久; 中嶌 良昭; 山内 辰也
Journal of Nuclear Science and Technology, 32(3), p.237 - 244, 1995/00
原子力学会等において,既に口頭発表している入口管からの冷却材漏洩と漏洩音の特性ついての研究をまとめ,破断検出系の開発について発表する。研究内容は,(1)入口から冷却材が漏洩した場合の音圧特性,(2)発生した音が複雑な配管群中を通過する際に被る減衰,(3)バックグランドのノイズ特性,(4)以上を考慮した検出性能評価である。以上によって開発した漏洩検出系が,ある特定の周波数帯を利用した場合に1秒より早くかつ高いS/N(信号/雑音)比で入口管の漏洩を検出できることを示している。
羽賀 一男; 大坪 章; 片岡 一; 立邊 和明; 清野 裕; 水野 朋保; 渡辺 兼秀
PNC TN9420 92-013, 226 Pages, 1992/10
原子炉の熱エネルギーやラジオアイソトープの崩壊熱の利用技術の開発は、宇宙における発電源として旧ソ連、米国を中心約30年の歴史があり、一部は実用化されている。その中で原子炉用いるものでは、液体金属冷却炉が主流である。この分野における文献を、第8回宇宙原子動力システムに関するシンポジウム(米国、アルバカーキ、1991年)を中心に、国際会議稿、専門誌等から39編選び、要約それをそれぞれ作成した。本報告書の範囲は、システム全体、炉物理、冷却系、発電系、ロケット推進、耐高温材料、燃料、制御、安全性、試験計画、規制、全体計画、と多岐にわたり、これで世界における最近の全体的な開発動向が分かる。なお、本報告書は前報(PNC TN9420 91-007「宇宙動力炉に関する文献調査3」)の続編であり、文献番号はそれと通しである。
遠藤 昭; 渡辺 兼秀; 三木 哲志; 姫野 嘉昭
動燃技報, (83), p.34 - 45, 1992/09
原子力プラントの運転,保守における人的因子を極力排除して、稼働率や安全性を向上させるため、運転員が果たしていた役割を人工知能で代替し、加えて制御性能を向上させるべく自律型運転制御システムの概念の検討を行った。代替にあたっては、問題解決に必要な知識の根源的知識に基づく体系化と問題解決過程の一般化が必要である。システム構成としては機能の動的な再組織化などに優れた階層型分散協調システムを採用し、その実現は、マルチエージェントシステムに依るのが適当である。自律型運転制御システムに対するAI技術の適用性を評価し、その成立性に対する見通しを得るため、プロトタイプシステムの製作を計画し、概念設計を行った。これは、FBRの原子炉系,主冷却系,主蒸気系及びタービン発電機系等における通常軌道,通常停止,トリップ後処理,負荷変動及び原子炉出力変動などを対象に、異常診断,状態評価及び運転制御操を実現する。
羽賀 一男; 大坪 章; 片岡 一; 立邊 和明; 清野 裕; 渡辺 兼秀; 野村 紀男
PNC TN9420 91-007, 152 Pages, 1991/04
原子炉の熱エネルギーやラジオアイソトープの崩壊熱の利用技術の開発は,宇宙における発電源としてソ連,米国を中心に約30年の歴史があり,一部は実用化されている。その中で原子炉を用いるものでは,液体金属冷却炉が主流である。この分野における文献を,第7回宇宙原子動力システムに関するシンポジウム(米国,アルバカーキ,1990年)を中心に,国際会議予稿集,専門誌等から55編選び,要約をそれぞれ作成した。本報告書の範囲は,システム全体,炉物理,遮蔽,冷却系,発電系,排熱系,燃料,耐高温材料,ロケット推進,制御,安全性,試験計画,と多岐にわたり,これで世界における最近の全体的な開発動向が分かる。
森下 喜嗣; 望月 弘保; 渡辺 兼秀; 中村 孝久; 中嶌 良昭; 山内 辰也
ICONE-1(The 1st JSME-ASME Joint International Con, 0 Pages, 1991/00
既に口頭発表している入口管からの冷却材漏洩と漏洩音の特性について研究をまとめ、破断検出系の開発について発表する。(1)入口管から冷却材が漏洩した場合の音圧特性(2)発生した音が複雑な配管群中を通過する際に被る減衰 (3)バックグラウンドのノイズ特性 (4)以上を考慮した検出性能評価である。以上によって開発した漏洩検出系が、ある特定の周波数を利用した場 合1秒より早くかつ高いS/N(信号/雑音)比で入口管の漏洩を検出 出来ることを示した。
渡辺 兼秀*
PNC TN9410 90-013, 39 Pages, 1990/02
鉄道システム,鉄鋼プラントシステム等の分野で実用化されている自律分散システムのデータ伝送方法を利用して、宇宙原子動力システムの概念を文献から検討した。地上ステーションと交信する2台の管理計算機と開発/バックアップ用の計算機を宇宙ステーションに置き、これらの計算機と動力システムのなかで原子炉,一次・二次熱輸送系,補助動力源,動力調整・分配系,打ち上げ船切離し,宇宙ステーション/動力システム配置を制御する合計9個のAI(人工知能)プロセッサを光ネットワークでネットワーク制御器を介して直列に接続する。ネットワーク制御器は異常を検知し、この異常のAIプロセッサを切離す等の機能をもつので、ネットワーク上のどの部分に異常が発生しても残りの部分で伝送を続けることができ、耐故障性が向上する。光ネットのなかには各AIプロセッサの入出力・制御信号等が流れるので、故障プロセッサの機能を他のプロセッサあるいは開発/バックアップ用の計算機で代替することもできる。またオンラインパラランテスト,故障解析,開発効率の向上,計算機資源の有効利用等が期待できる。しかし分散型計算機システムを構築する場合には、データの抽象化、ハードウェア/ソフトウェア計算資源を利用するアクセス制御、異なるOS(オペレーティングシステム),データベース,通信プロトコルを用いることによる異方性等の研究・開発課題も一般的に指摘されている。このため、今後実用されている自律分散システムの調査検討等を行い、この技術を宇宙動力システムに適用実現するための課題を摘出するとともに、これらの課題の解決方法を検討していく。
渡辺 兼秀*
PNC TN9600 89-011, 65 Pages, 1989/11
ニューラルネットワーク技術を利用した原子炉異常診断手法の開発成果をIAEA主催の原子力発電所における人工知能技術に関する専門家会議(平成元年10月10日
10月13日IVO本部,ヘルシンキ)で発表するとともにフランスCEACadarache,カナダAECLSheridanParkを訪問し,人工知能の技術開発に関する討議を行った。専門家会議には19の国とIAEAとOECDの機関から約110名が参加した。動燃からの発表については,ニューラルネットワーク技術を異常診断に最初に応用した例として注目され,ニューラルネットワークの構築方法,利用方法等について多くの質問をうけた。また,イタリアENEA,西ドイツKWU,ノルウェーHALDENREACTORPROJECTからの技術者と再会し,人工知能利用技術の動向等について意見交換をした。 CADARACHEでは,原子力プラントの物理モデルを簡略化する定性モデルについて意見交換した。CADARACHEでは定性的伝達関数のなかの遅れ時間等を運転員からのインタビューによって入手している等の文献だけからでは得られない情報を入手することができた。また,PNCの定性的推論の異常診断への応用についてもCADARACHEから興味を示され,今後も情報交換することにした。 租池では,原子力人工知能技術に関する討議を行った。動燃が開発している知識コンパイラー,ニューラルネットワーク技術,運転員思考モデル等についてAECLから興味を示され,AECLの統合型エキスパートシステム"OperatorCompanion"を具体化するためにハイドロケベック社と租池が来年から2カ年計画で始めるSADAUプロジェクトのなかで,動燃が協力できる内容を検討するよう依頼された。12月中旬までに動燃から回答することを約束した。
渡辺 兼秀
PNC TN9600 89-004, 57 Pages, 1989/05
ファジィ理論を利用した原子炉異常診断手法の開発成果をOECD/NEA主催の原子力プラント運転データのトレンド/パターン解析に関する専門家会議(平成元年4月3日4月6日ENEA本部、ローマ)で発表するとともにENEA-CASACCIA、西ドイツGimemens・KWU,ノルウェーOECDHaldenReactorProjectを訪問し、知識ベース、システム構築法等に関する討議を行った。専門家会議には13ヶ国と4機関(CEC, IAEA, OECD, WANO)から約100名が参加した。会議はInvited Papers, OECD調査報告書、テクニカル・セッションの3つからなっている。発表はテクニカル・セッションで行い、動燃の情報処理に関する研究成果を紹介した。ENEA-CASACCIAでは、SEL/GOULD計算機に記憶したウェスチング社製シミュレータを用い知識導出し、日本原子力研究所(ハルデン・プロジェクト)で開発したエキスパートシステムDISKETの知識ベースに用いてきた。 KWUでは、通常運転時だけでなく故障/事故時にも運転支援する硬度計装システムPrins(ProcessInformationSystem)を開発している。状態量を棒グラフ等で示すだけでなく、保護機器作動レベルと合わせて冷却材温度/主蒸気圧力を炉出力の関数として表示する等して、プラント状態の評価を容易にしている。 Haldenでは、(1)炉心状態監視・予測支援システムSCORPIO、(2)過渡状態時の警報数を減らすHALO(HandlingAlarmsusingLOgic)、(3)DISKETを用いた診断システム等を統合するシステムISACS(Integrated Surveillance And Control System)を開発している。これらの訪問先で、数値計算シミュレータと知識情報処理計算機を結合した開発環境等が参考になった。
渡辺 兼秀; 玉山 清志*
IAEA Specialists' Meeting on Artificial Intelligence in Nuclear Power Plants, ,
微弱な徴候を示す異常の原因を同定するのに、異常の種類毎に異なるプラント状態量の応答の体様を線形関数(自己回帰分析)を用いてパターン(コ ヒーレンス関数)化し、異常の速度/大きさの変化によって揺らぐこれらのパターンをニューラルネットワーク技術で高速で識別する方法を開発した。「ふげん」定格出力運転時に蒸気ドラム水位低下を引き起こす5つの種類の異常をフォルト・ツリー解析手法で求め、これらの異常が生じた場合の応答をFATRACコードで解析した。入力層・中間層・出力層からなる3層モデルニューラルネットワークとバックプロパゲーション学習則を用いた。(1)反応度低下(0.41-1.62XE(-2)$/s)(2)給水量低下(3-7%)(3)主蒸気流量増大(3-10%) (4)蒸気ドラム圧力増大(2-6%) (5)給水温度低下(3-10
)の異常から直接原因を識別する時に、1.0の教師信号に近い0.94
0.01の値を出力できた。他の4つの原因の場合
渡辺 兼秀; 三木 哲志; 遠藤 昭; 姫野 嘉昭
Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles, ,
本論文は、自律型原子力プラント用運転制御システム概念研究の成果をまとめたものである。同プラントは運転員の役割を人工知能で代替することによりヒューマンエラーを減少させ、信頼性・安全性を向上させることを目的としている。運転制御システムは上記代替機能を果たすために不可欠であり、実用化のためには数多くの研究課題が残されている。ここでは、まず本システムの概念、構成、機能について検討し、基本構成として階層型分散強調システムを選択した。次に、システムを実現するために必要な要素技術である知識ベース、推論機構、ニュートラルネットワーク、ファジィ制御、分散システム等に関する研究の現状を示している。さらに、これらの研究成果を検証するたに現在開発中のビルディングブロック型のシミュレータについて述べている。
