水位温度測定装置
【課題】従来よりも信頼度が高い水位および温度の検出および測定結果を得ることが可能な水位温度測定装置を提供する。
【解決手段】水位温度測定装置１０は、個々が熱電対とヒータ線とを備える複数ｎ個の水位温度検出装置１１からｎ個の水位情報とｎ個の温度情報とを受け取り、ｎ個の水位および温度を測定する手段と、個々の熱電対およびヒータ線から取得した電気的な物理量に基づいて水位および温度の検出機能を喪失しているか否かを判断する手段と、ｎ個の水位測定結果および温度測定結果、水位検出機能喪失の判断結果および温度検出機能喪失の判断結果を用いて、少なくとも、１個の水位測定結果と、１個の温度測定結果を得る演算処理を行う手段を具備する。
【解決手段】水位温度測定装置１０は、個々が熱電対とヒータ線とを備える複数ｎ個の水位温度検出装置１１からｎ個の水位情報とｎ個の温度情報とを受け取り、ｎ個の水位および温度を測定する手段と、個々の熱電対およびヒータ線から取得した電気的な物理量に基づいて水位および温度の検出機能を喪失しているか否かを判断する手段と、ｎ個の水位測定結果および温度測定結果、水位検出機能喪失の判断結果および温度検出機能喪失の判断結果を用いて、少なくとも、１個の水位測定結果と、１個の温度測定結果を得る演算処理を行う手段を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水位および温度を測定する水位温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水位温度測定装置は、色々な分野で適用されているが、適用する分野に応じて種々の制約があり、当該制約を考慮した様々な構成が考えられている。例えば、原子力発電所における使用済み燃料を保管する使用済み燃料貯蔵プール内のプール水の水位および温度の測定に用いられる水位温度測定装置は適用環境上の制約がある。
【０００３】
原子力発電所における使用済み燃料を保管する使用済み燃料貯蔵プールは、その上部に燃料交換用のクレーンが配置され、上面全体を移動するために、水位計および温度計の設置スペースが非常に限られている。また、プール水の漏えい防止の観点から、プール壁面部に貫通孔を設けることができず、水位計として一般的に採用される差圧式水位計測方式を採用することができない。さらに、燃料貯蔵プール内に異物が落下すると取り出しが困難であるため、プール内への異物混入防止対策も考慮しなければならない。
【０００４】
このような事情の下、例えば、特開平１０−１５３６８１号公報（特許文献１）に記載されるように、温度計（アルメル−クロメル熱電対）の測温部の近傍にヒータを配置し、このヒータを発熱させて温度計測することにより、使用済み燃料貯蔵プール内に貯えられるプール水の水位および温度を検出する水位温度検出装置が提案されている。上記特許文献１に記載される水位温度検出装置等の従来の水位温度検出装置は、通常水位付近を測定可能な水位計および温度計が１系統（１チャンネル）設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１５３６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
昨今、使用済み燃料貯蔵プールの監視性強化が望まれており、監視系の重要度の認識が高まっている。ところが、上記特許文献１に記載される水位温度検出装置等の従来の水位温度検出装置では、１チャンネルの単一故障によってプール水の水位および温度の測定が行えず、プール水の水位および温度を監視する監視機能が完全に喪失してしまうため、使用済み燃料貯蔵プールの監視性強化の要請に応えるものではなかった。
【０００７】
使用済み燃料貯蔵プールの水位および温度計装の重要性に鑑みれば、１チャンネルの単一故障があったとしても、プール水の温度および水位を監視する監視機能が完全に喪失する事態を回避できるようにすべきである。プール水の温度および水位を監視する監視機能が完全に喪失する事態を回避する方法の１つとしては、システム構成を多重化することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、原子力発電所の使用済み燃料貯蔵プールの水位計および温度計では、多重化する場合のシステム構成、チャンネル故障によるシステムへの影響などが考慮されていないため、単純なシステム多重化では、運転員が現状を誤認識し、プラントの運転に悪い影響を及ぼす可能性も否定できない。従って、故障したチャンネルの検出と当該チャンネル信号の除外等を的確に実施し、運転員の誤認識を確実に回避するよう配慮する必要がある。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであり、従来よりも信頼度が高い水位および温度の検出および測定結果を得ることが可能な水位温度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態に係る水位温度測定装置は、上述した課題を解決するため、水位を検出する水位検出手段と温度を検出する温度検出手段とが、それぞれ、複数であるｎ個のチャンネルを有し、個々のチャンネルが熱電対とヒータ線とを備えた水位温度測定装置であり、複数であるｎ個のチャンネルを有する前記水位検出手段から各チャンネルで検出したｎ個の水位情報と、ｎ個のチャンネルを有する前記温度検出手段から各チャンネルで検出したｎ個の温度情報とをチャンネル毎に受け取り、チャンネル毎にｎ個の水位とｎ個の温度とを測定する手段と、前記水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルの前記熱電対と前記ヒータ線から電気的な物理量を取得し、取得した電気的な物理量に基づいて当該水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルが検出機能を喪失しているか否かを判断する手段と、ｎ個の水位測定結果、ｎ個の温度測定結果、前記水位検出手段のチャンネル毎の検出機能喪失判断結果、および、前記温度検出手段のチャンネル毎の検出機能喪失判断結果を用いて、少なくとも１個以上の水位測定結果と少なくとも１個以上の温度測定結果とを得る演算処理を行う手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、従来よりも、使用済み燃料貯蔵プールの水位および温度を監視する信頼度が高い水位温度測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置の適用例を示す概略図。
【図２】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で用いられる水位温度検出装置の断面図であり、（Ａ）は部分縦断面図、（Ｂ）は水平断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で用いられる水位温度検出装置の収容管先端近傍の拡大断面図であり、（Ａ）は部分縦断面図、（Ｂ）は水平断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置のシステム構成例を示す概略図。
【図５】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される水位温度検出装置故障判定処理手順の処理ステップを示した処理フロー図である。
【図６】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第１の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図７】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第１の水位温度検出正常異常判定処理手順（温度）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図８】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第２の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図９】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第３の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図１０】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第４の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図１１】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第５の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図１２】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第６の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る水位温度測定装置について、添付の図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る水位温度測定装置の一例である水位温度測定装置１０の適用例を示す概略図である。
【００１５】
水位温度測定装置１０は、例えば、原子力発電設備内の原子炉建屋に設置される使用済み燃料貯蔵プール１に貯えられるプール水２の水位および温度を監視する場合等、水位と温度の監視を行う場合に適用される。例えば、使用済み燃料貯蔵プール１の四隅には、それぞれ独立した４つ等の複数チャンネルの水位温度検出装置１１（１１１，１１２，１１３，１１４）が取り付けられる。
【００１６】
ここで、符号３は使用済み燃料集合体を収納したラックである。また、符号Ｈ１，Ｈ２，・・・，Ｈｊ−１，Ｈｊ（ｊは２以上の整数）は、それぞれ、プール水２の水位を検出する検出点（水位検出点）であり、使用済み燃料貯蔵プール１の底面からの高さを示す。水位温度測定装置１０では、最も低い位置（底面に近い位置）に設定される水位検出点Ｈ１は使用済み燃料貯蔵プール１の底面からラック３の上面までの高さａよりも底面に近い位置、すなわち、ａ＞Ｈ１となるように設定される。
【００１７】
水位温度検出装置１１（１１１，１１２，１１３，１１４）は、水位の検出機能と、温度の検出機能を有する装置である。水位の検出方法および温度の検出方法は様々あるが、図１および後述する図２，３に一例として示したものは、熱電対を用いた水位温度検出装置である。熱電対を用いた水位温度検出装置１１は、１つの装置で水位と温度の両方を検出できる利点がある。また、シース付きの熱電対については、その材料特性から高温、高湿度、高放射線場での耐性に優れており、事故時環境下での使用に適しているという利点もある。
【００１８】
使用済み燃料貯蔵プール１等の現場側に取り付けられた各チャンネルの水位温度検出装置１１１，１１２，１１３，１１４は、例えば中央制御室等の現場から遠隔にある監視側に設置されたチャンネル毎の監視装置１２（１２１，１２２，１２３，１２４）とそれぞれ情報伝送可能に接続される。燃料使用済み燃料貯蔵プール１およびその近傍は、環境が苛酷なため、水位温度検出装置１１１，１１２，１１３，１１４と監視装置１２１，１２２，１２３，１２４とは、例えば、ＭＩ（Mineral Insulation）ケーブルなどの耐環境性能に優れたケーブル等を使用して情報を伝送可能に接続される。
【００１９】
このように構成される水位温度測定装置１０では、水位温度検出装置１１（１１１，１１２，１１３，１１４）で検出した情報が、それぞれ、各チャンネルに対応したチャンネル毎の監視装置１２（１２１，１２２，１２３，１２４）に与えられる。すなわち、第１チャンネルの水位温度検出装置（以下、「第１の水位温度検出装置」と称する。）１１１で検出された情報は第１チャンネルの監視装置（以下、「第１の監視装置」と称する。）１２１へ与えられ、これと同様に、第２，３，４チャンネルの水位温度検出装置（以下、それぞれ、「第２の水位温度検出装置」、「第３の水位温度検出装置」および「第４の水位温度検出装置」と称する。）１１２，１１３，１１４は、それぞれ、第２，３，４チャンネルの監視装置（以下、それぞれ、「第２の監視装置」、「第３の監視装置」および「第３の監視装置」と称する。）１２２，１２３，１２４へ与えられる。
【００２０】
また、監視装置１２１，１２２，１２３，１２４は、各チャンネルの監視装置１２１，１２２，１２３，１２４から情報を受け取り、監視対象の正常異常を判定する判定演算処理を実行する演算処理装置１３と接続されており、演算処理装置１３は、演算処理装置１３の演算結果を表示する表示装置１４と接続される。
【００２１】
また、水位温度測定装置１０では、各チャンネルの監視装置１２１，１２２，１２３，１２４には、それぞれ、第１の電源装置１５１、第２の電源装置１５２、第３の電源装置１５３、第４の電源装置１５４が接続されており、チャンネル毎に１つの電源が確保されている。このように、各チャンネルに対応させて独立に電源装置１５（１５１，１５２，１５３，１５４）を設けて、電源供給ストップに伴う監視機能の全喪失の回避を図っている。
【００２２】
なお、演算処理装置１３と表示装置１４は、必ずしも図１に示されるように独立した装置として構成される場合に限定されない。例えば、単一のコンピュータ等を用いて一体的に構成される場合もある。
【００２３】
図２は、水位温度測定装置１０で用いられる水位温度検出装置１１の断面図であり、図２（Ａ）が部分縦断面図、図２（Ｂ）が水平断面図である。
【００２４】
水位温度検出装置１１は、水位および温度を検出する検出部２０を備える。検出部２０は、例えば、銅−コンスタンタン熱電対等の熱電対をシース管に収納して構成されるシース熱電対２１と、このシース熱電対２１の測温接点２２の周辺温度を可変する熱源としてのヒータ線２３と、このシース熱電対２１およびヒータ線２３を収容する収容管２４と、を有する。測温接点２２は、例えば、銅の素線とコンスタンタンの素線とを溶接によって接合することによって設けられる接点である。
【００２５】
ここで、符号２６は開口部、符号２７は保護管、符号２８は支持部材、および、符号２９は孔部である。開口部２６は、図１に示される水位検出点と対応する高さＨ１，Ｈ２，・・・，Ｈｊ−１，Ｈｊにそれぞれ設けられている。
【００２６】
このように検出部２０が構成されることにより、シース熱電対２１は、プール水２の温度情報を検出する温度情報検出手段として機能する。さらに、シース熱電対２１に熱源であるヒータ線２３により測温接点２２の周辺に温熱又は冷熱を投入し、そのときのシース熱電対２１の検出温度の変化を導くことで、シース熱電対２１は、その周辺が気体であるか水であるかを判別して水の有無を検出する水位情報検出手段として機能する。この判別法は、気体および水の熱伝導率が異なることに起因して、ヒータ線２３から投入された熱による周辺温度の変化に違いが生じることを原理としている。
【００２７】
すなわち、検出部２０は、温度情報検出手段としてのシース熱電対２１に、熱源としてのヒータ線２３からの熱を投入することで、温度情報検出手段としてのシース熱電対２１を水位情報検出手段として機能させ、水位検出機能を実現する。
【００２８】
なお、検出部２０の温度情報検出手段として採用される熱電対は、必ずしも銅−コンスタンタン熱電対である必要はなく、例えば、クロメルアルメル熱電対等の他の種類の熱電対を採用することもできる。また、必ずしもシース熱電対２１に限定されない。
【００２９】
しかしながら、水位温度測定装置１０における検出部２０の温度情報検出手段として採用される熱電対は、銅−コンスタンタン熱電対が好ましく、また、シース管に収納して構成されるシース熱電対が好ましい。さらに、銅−コンスタンタン熱電対をシース管に収納して構成されるシース熱電対がより好ましい。
【００３０】
これは、水位温度測定装置１０では、燃料プール１の深い位置においてプール水２の水位を検出可能とする観点から、熱電対の素線３１を長い状態で施設するためである。すなわち、熱電対の素線３１が長くなれば、長くなる程に、検出される熱起電力のノイズも大きくなるために、Ｓ／Ｎ比（Signal-to-Noise Ratio）を稼ぐために熱起電力が大きい熱電対の方が好ましいためである。また、熱電対の素線３１が長くなる程、熱電対の素線３１に大きな負荷がかかるため、機械的特性に優れている熱電対の方が好ましいためである。
【００３１】
図３は、水位温度測定装置１０で用いられる水位温度検出装置１１の収容管２４の先端近傍の拡大断面図であり、図３（Ａ）が部分縦断面図、図３（Ｂ）が水平断面図である。
【００３２】
収容管２４は、内部にシース熱電対２１およびヒータ線２３を収容し、さらに熱伝導度が高い絶縁体である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）で充填され、外側はプール水や大気に接する。シース熱電対２１は、この収容管２４および酸化マグネシウムを介してプール水や大気の温度を計測し、ヒータ線２３から投入された熱（温熱，冷熱）は、この酸化マグネシウムおよび収容管２４を通過してプール水や大気に放出される。
【００３３】
図４は、本発明の実施形態に係る水位温度測定装置の一例である水位温度測定装置１０のシステム構成例を示す概略図である。
【００３４】
なお、図４に示される第ｎの検出装置１１ｎ、第ｎの監視装置１２ｎおよび第ｎの電源装置１５ｎは、それぞれ、第ｎチャンネルの検出装置、監視装置および電源装置である。以下、チャンネルを区別して検出装置、監視装置および電源装置を説明する必要がある場合には、第ｎチャンネルの検出装置、監視装置および電源装置を、それぞれ、第ｎの検出装置１１ｎ、第ｎの監視装置１２ｎおよび第ｎの電源装置１５ｎと称して説明する。
【００３５】
水位温度測定装置１０は、それぞれ独立したｎチャンネル（ｎは２以上の整数)の監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）と、個々の監視装置１２１，・・・，１２ｎからプール水の水位測定結果（水位測定値）と温度測定結果（温度測定値）とを含む監視対象測定結果情報と、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障（水位および温度の検出機能の少なくとも一方を喪失）しているか否かを判断する際に必要となる故障判定基礎情報とを受け取り、得られた水位および温度の測定結果が測定装置として適正な値（正常値）を得ているか否かおよび水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かを判断する演算処理を実行する演算処理装置１３と、演算処理装置１３の演算結果を表示する表示装置１４と、を具備する。
【００３６】
水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）は、監視対象情報を検出する機能と、自装置の故障判定基礎情報を検出する機能とを有する。監視対象情報検出手段としての水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）は、検出した水位および温度等の監視対象情報を、それぞれ、対応するチャンネルの監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）に与える。また、故障判定基礎情報検出手段としての水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）は、故障判定基礎情報を、それぞれ、対応するチャンネルの監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）に与える。
【００３７】
ここで、故障判定基礎情報の一例としては、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）に用いられるヒータ線の抵抗値情報と、シース熱電対２１の素線間（例えば、素線が銅とコンスタンタンであれば、銅線とコンスタンタン線と間）の電位差情報とがある。ヒータ線の抵抗値情報はヒータ線の状態、すなわち、正常に水位を検出できるか否かを判断するために使用される。また、シース熱電対２１の素線間の電位差情報は、銅−コンスタンタン熱電対の状態、すなわち、正常に温度および水位を検出できるか否かを判断するために使用される。
【００３８】
ヒータ線の抵抗値が無限大（∞）となる場合には、ヒータ線が断線していると判断できるので、ヒータ線の抵抗値が無限大となる水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎは、当該水位温度検出装置の故障（より詳細には水位検出機能の喪失）と判断できる。また、ヒータ線の抵抗値が無限大とはならないまでもヒータ線の抵抗値が、温度の上昇がほとんどないにもかかわらず上昇しており正常動作時に想定される上限（閾値）を超えた異常値を示した場合には、ヒータ線の劣化が進展（断線の予兆現象）している可能性があると判断できる。このような劣化が進展しているヒータ線は、温度測定中に断線する可能性も否定できない。
【００３９】
そこで、水位温度測定装置１０では、ヒータ線の抵抗値が無限大であるか否かを問わず、所定値を超えた場合（異常値を示した場合）、異常値を示したヒータ線を備える水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎは、水位検出機能が喪失した健全でない状態、すなわち、故障状態であると判断する。
【００４０】
なお、ヒータ線の抵抗値が無限大の場合と無限大ではないが予め設定した上限値を超えた異常値を示した場合とを区別して判断するようにしても構わない。例えば、ヒータ線の抵抗値が無限大の場合は故障状態と判断し、故障と判断した水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎは温度測定に使用する温度検出手段から除外するが、ヒータ線の抵抗値が無限大ではない異常値の場合は故障予備状態と判断し、監視装置１２１，・・・，１２ｎへの警報（通知）にとどめるようにしても良い。
【００４１】
一方、シース熱電対の素線間に電位差が生じていない場合には、シース熱電対を構成する２つ素線が接触していないと判断できる。水位温度測定装置１０では、シース熱電対の素線間に電位差が生じていない場合、電位差を生じていないシース熱電対を備える水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎは、温度計測機能および水位検出機能が喪失した故障状態であると判断する。
【００４２】
このように、水位温度測定装置１０では、水位および温度測定時に水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎの故障の有無を判断する機能を有するので、水位および温度測定時に使用する水位情報検出手段および温度情報検出手段として故障状態にあると判断された水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎを用いることなく、水位情報検出手段および温度情報検出手段として故障状態にない正常な水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎを選択して使用することができる。
【００４３】
監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）は、各水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）からチャンネル毎に取得する水位情報に基づいて水位を測定する機能と、取得する温度情報に基づいて温度を測定する機能と、故障判定基礎情報に基づいて水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かを判断する機能と、を有する。
【００４４】
監視装置１２１，・・・，１２ｎは、それぞれ、水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎと接続されており、第１の監視装置１２は、第１の水位温度検出装置１１１で取得した水位情報および温度情報に基づいて水位および温度をそれぞれ測定するとともに第１の水位温度検出装置１１１が故障しているか否かを判断する。他の監視装置についても第１の監視装置１２１と同様であり、第ｎの監視装置１２ｎは、第ｎの水位温度検出装置１１ｎで取得した水位情報および温度情報に基づいて水位および温度をそれぞれ測定するとともに第ｎの水位温度検出装置１１ｎが故障しているか否かを判断する。
【００４５】
また、監視装置１２１，・・・，１２ｎは、水位および温度の測定結果、得られた測定結果が正常値であるか否かの判定結果および自らの監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）と接続される水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否（健全である）かの判断結果の情報を演算処理装置１３へ与える。
【００４６】
さらに、監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）は、任意の構成要素として、監視上の利便性等の向上の観点から情報を表示する表示部（図において省略）を備える。当該表示部を備える監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）では、水位および温度の測定結果、得られた測定結果が正常値であるか否かの判定結果および自らの監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）と接続される水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かの判断結果を当該表示部に表示できる。このように監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）が個々のチャンネルでの計測結果を表示できる表示部を備えていると、それぞれ独立したチャンネルを個別に監視でき、監視の利便性等が向上する。
【００４７】
演算処理装置１３は、各チャンネルの監視装置１２１，・・・，１２ｎから受け取る水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かの判断結果の情報に基づいて、何れの水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているかを判断する。そして、演算処理装置１３は、各チャンネルの監視装置１２１，・・・，１２ｎから受け取った水位および温度の測定結果の情報と何れの水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているかの判断結果の情報とに基づいて、得られた測定結果が正常値であるか否かを判定し、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が水位情報検出手段として適正（正常）であるか、および、温度情報検出手段として適正（正常）であるかを判断する。
【００４８】
また、演算処理装置１３は、監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）から受け取った情報、および、演算処理装置１３内で演算処理した結果を、装置内または接続された外部装置内の所定の記憶領域に格納したり、接続された他装置へ伝送したり、例えば、表示装置１４等の表示機能を有する要素に表示させたりすることができる。さらに、演算処理装置１３は、適正でない（異常）旨の判断した場合にはその旨を発報したり、表示装置１４に表示したりすることができる。
【００４９】
さらに、表示等される情報は、必ずしも全てが表示等されるわけではなく、必要に応じて選択することができる。例えば、測定結果を表示部または表示装置１４に表示する場合、測定値が適正（正常）と判断したチャンネルの測定値のみを抽出して表示することもできるし、適正でない（異常）と判断したチャンネルの測定値のみを抽出して表示することもできるし、全ての測定値を測定の判断結果とともに表示することもできる。
【００５０】
表示装置１４は、監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）から受け取った情報、および、演算処理装置１３内で演算処理した結果を表示する。水位温度測定装置１０では、例えば、第１チャンネルから第ｎチャンネルまでの水位測定値とこれら測定値が適正（正常）か否かの判定結果、第１チャンネルから第ｎチャンネルまでの温度測定値とこれら測定値が適正（正常）か否かの判定結果、および、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているかの判断結果が表示装置１４に表示される。
【００５１】
ところで、水位温度測定装置１０では、各チャンネルの監視装置１２１，・・・，１２ｎには、それぞれ、電源装置１５１，・・・，１５ｎが接続される。ここで、各符号１１，１２，１５の末尾（一番右の桁）に付された１〜ｎの数字は、チャンネルに対応する。すなわち、末尾が１ならば第１チャンネルであり、末尾がｎ（ｎは２以上の整数)ならば、第ｎチャンネルである。以下の説明において、第ｎチャンネルの検出装置、監視装置および電源を、それぞれ、第ｎの検出装置１１ｎ、第ｎの監視装置１２ｎおよび第ｎの電源１５ｎと称する。
【００５２】
このように、水位温度測定装置１０では、各チャンネルの監視装置１２１，・・・，１２ｎに対して、各チャンネルに対応させたｎ個の独立した電源装置１５（１５１，・・・，１５ｎ）を設けて１つの監視装置に対して１つの電源を確保している。これにより、１つの電源から電源供給がストップしたとしても、電源供給ストップに伴う監視機能の全喪失の回避することができる。すなわち、ある１つのチャンネルで電源供給がストップしたとしても、残りのチャンネルでは電源供給を継続することができる。
【００５３】
また、水位温度測定装置１０は、監視対象情報および故障判定基礎情報を水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）から取得して、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が健全であるか否かを判断する機能と、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）で検出される水位情報に基づいて測定される水位測定値および温度情報に基づいて測定される温度測定値が適正な測定値（正常値）であるか否（異常値）であるかを判断する機能とを有し、水位情報および温度情報の検出が適切になされているか、および、測定結果が適切かを判断して適切な測定結果を選定してユーザへ提供することができる。
【００５４】
すなわち、水位温度測定装置１０によれば、水位情報および温度情報の検出が適切になされていないチャンネルの水位情報検出手段および温度情報検出手段の検出と、当該チャンネルから与えられる水位情報および温度情報を除外することによって、ユーザの確実な誤認識回避を図ることができる。
【００５５】
なお、水位温度測定装置１０において、監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）は、位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かを判断し、その判断結果を演算処理装置１３へ与えると説明したが、各位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）から取得した故障判定基礎情報をそのまま判断を演算処理装置１３へ与えても良い。この場合、各位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かの判断を演算処理装置１３でも行う。
【００５６】
また、上述の説明では、水位温度測定装置１０について、表示装置１４を具備する例を説明したが、水位温度測定装置１０は必ずしも表示装置１４を具備している必要はない。表示装置１４を具備するのは、監視性の面では複数チャンネルの水位測定装置の測定結果を一度に確認できる方が好ましいためである。
【００５７】
続いて、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障状態にあるか否（健全状態にある）かを判定する水位温度検出装置故障判定処理手順について説明する。
【００５８】
図５は、水位温度検出装置故障判定処理手順の処理ステップを示した処理フロー図である。
【００５９】
水位温度検出装置故障判定処理手順は、監視対象情報として水位情報および温度情報を検出する水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）から直接的または間接的に監視対象情報を取得する装置、すなわち、監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）および演算処理装置１３の少なくとも一方で行われる。
【００６０】
水位温度測定装置１０において、水位温度検出装置故障判定処理手順を実行する装置の一例である各監視装置１２１，・・・，１２ｎに水位温度検出装置故障判定処理手順の実行開始要求を受け取ると、各監視装置１２１，・・・，１２ｎは水位温度検出装置故障判定処理手順の実行を開始し（ＳＴＡＲＴ）、ステップＳ１において、自監視装置が監視を担当する水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎ内のシース熱電対における素線間の電位差と、ヒータ線の抵抗値とがそれぞれ計測される。
【００６１】
計測の結果、シース熱電対の素線間に電位差が生じており（ステップＳ２でＹＥＳの場合）、かつ、ヒータ線の抵抗値が設定値以下である場合（ステップＳ３でＹＥＳの場合）には、当該水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎは正常（故障なし）と判断する（ステップＳ４）。
【００６２】
一方、計測の結果、シース熱電対の素線間に電位差が生じていない場合（ステップＳ２でＮＯの場合）には、水位検出機能および温度検出機能が喪失していると判断し、その旨を演算処理装置１３へ通知するとともに、自らの監視装置１２１，・・・，１２ｎの表示部に表示する（ステップＳ５）。また、シース熱電対の素線間に電位差が生じているものの（ステップＳ２でＹＥＳの場合）、ヒータ線の抵抗値が設定値を超えている場合（ステップＳ３でＮＯの場合）には、水位検出機能が喪失していると判断し、その旨を演算処理装置１３へ通知するとともに、自らの監視装置１２１，・・・，１２ｎの表示部に表示する（ステップＳ６）。
【００６３】
水位温度検出装置故障判定処理手順において、ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６の何れかの処理ステップが完了すると、水位温度検出装置故障判定処理手順の全処理ステップを完了し、水位温度検出装置故障判定処理手順の実行は終了する（ＥＮＤ）。
【００６４】
続いて、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が水位情報検出手段および温度情報検出手段として、それぞれ、適正（正常）であるか否（異常）かを判断する、すなわち、水位温度測定装置１０の各チャンネルの水位検出機能および温度検出機能が適正であるかを判断する水位温度検出正常異常判定処理手順について説明する。
【００６５】
水位温度検出正常異常判定処理手順は、演算処理装置１３が各チャンネルの監視装置１２１，・・・，１２ｎから受け取った水位および温度の測定結果の情報と何れの水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているかの判断結果の情報とに基づいて行う処理手順である。水位温度測定装置１０で実行される水位温度検出正常異常判定処理手順には、後述する図６〜１２に示されるように、幾つかの判定手法（ロジック）がある。
【００６６】
［第１の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図６および図７は、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順における処理ステップを示す処理フロー図である。
【００６７】
なお、実質的に同じ処理内容の処理ステップであるが、水位検出に関する処理ステップと温度検出に関する処理ステップとを区別する必要がある処理ステップについては、水位検出に関する処理ステップのステップ番号の末尾に“ａ”を、温度検出に関する処理ステップのステップ番号の末尾に“ｂ”を付して区別する。この区別は後述する他の水位温度検出正常異常判定処理手順においても同様である。
【００６８】
第１の水位温度検出正常異常判定処理手順（Ｓ１１〜Ｓ１６）のうち、水位検出に関する処理ステップ（図６）は、ステップＳ１１，Ｓ１２ａ，Ｓ１３ａ，Ｓ１４ａ，Ｓ１５ａ，Ｓ１６ａである。第１の水位温度検出正常異常判定処理手順は、次の処理ステップＳ１１〜Ｓ１６ａを実行して、水位情報検出手段としての水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が適正（正常）であるか否（異常）かを判断する。
【００６９】
演算処理装置１３は、水位温度検出正常異常判定処理手順の実行開始要求を受け取ると、水位温度検出正常異常判定処理手順の実行を開始し（ＳＴＡＲＴ）、ステップＳ１１で水位温度検出装置故障判定処理手順を実行し、水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎのうち故障状態にある装置を特定する（ステップＳ１１）。
【００７０】
故障状態にある水位温度検出装置１１が特定されると、続いて、演算処理装置１３は、故障していないｋ個（チャンネル）の水位温度検出装置１１が検出した水位情報に基づいて測定された水位測定結果の情報としての水位測定値Ｓｋを取得し（ステップＳ１２ａ）、取得したｋ個の水位測定値を用いて水位測定値Ｓｋの平均値ＡＳを算出する（ステップＳ１３ａ）。ここで、ｋは１≦ｋ≦ｎを満たす整数である。
【００７１】
続いて、平均値ＡＳと水位測定値Ｓｋとを比較し、平均値ＡＳと水位測定値Ｓｋとの差の絶対値が予め設定した判定用閾値（ここでは任意の値α）以下の場合、すなわち、｜ＡＳ−Ｓｋ｜≦αの場合（ステップＳ１４ａでＹＥＳの場合）には、その水位測定値Ｓｋを与える監視装置１２が取得した水位情報は適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として正常と判断する（ステップＳ１５ａ）。
【００７２】
また、平均値ＡＳと水位測定値Ｓｋとの差の絶対値が予め設定した判定用閾値αを超える場合、すなわち、｜ＡＳ−Ｓｋ｜＞αの場合（ステップＳ１４ａでＮＯの場合）には、その水位測定値Ｓｋを与える監視装置１２が取得した水位情報は不適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として異常（正常ではない）と判断する（ステップＳ１６ａ）。
【００７３】
ステップＳ１４ａ，Ｓ１５ａ，Ｓ１６ａは、ｋ個の水位測定値Ｓ１，・・・，Ｓｋの各々についてそれぞれ実行され、ｋ個の水位測定値Ｓ１，・・・，Ｓｋ全てに対してステップＳ１５ａまたはステップＳ１６ａの処理ステップが完了すると、水位温度検出正常異常判定処理手順の水位検出に関する全処理ステップを完了し、水位温度検出正常異常判定処理手順（水位のみ）の実行は終了する（ＥＮＤ）。
【００７４】
なお、水位温度検出正常異常判定処理手順の処理ステップにおいて用いられるα等の判定用閾値は、ユーザが任意に設定することができるものであり、必要に応じて、設定し直す（可変する）ことができる。また、予め複数個の判定用閾値を設定しておき、処理実行前にそのうちの１つの閾値を選択するようにしても良い。また、判定用閾値は、演算処理装置１３内のメモリや演算処理装置１３がアクセス可能な記憶領域に保持させておく。
【００７５】
一方、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順（Ｓ１１〜Ｓ１６）のうち、温度検出に関する処理ステップ（図７）は、ステップＳ１１，Ｓ１２ｂ，Ｓ１３ｂ，Ｓ１４ｂ，Ｓ１５ｂ，Ｓ１６ｂである。温度検出に関する処理ステップは、水位検出に関する処理ステップに対して、Ｓ１２ａ〜Ｓ１６ａの代わりにＳ１２ｂ〜Ｓ１６ｂを備える点、より具体的には、水位測定値Ｓｋの代わりに温度測定値ＴＫを用いている点で相違する。
【００７６】
換言すれば、温度検出に関する処理ステップ（図７）は、水位検出に関する処理ステップ（図６）において、水位測定値Ｓｋを温度測定値ＴＫ、水位測定値Ｓｋの平均値を示すＡＳを温度測定値ＴＫの平均値を示すＡＴ、水位検出の正常異常を判定する閾値αを温度検出の正常異常を判定する閾値βに読み替えればよい。
【００７７】
なお、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順において、水位温度検出装置故障判定処理手順（ステップＳ１１）を具備すると説明しているが、必ずしも、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順の中で実行しなくても良い。水位温度検出装置故障判定処理手順（ステップＳ１１）の代わりに、事前に水位温度検出装置故障判定処理手順を実行した結果をステップＳ１２の前に読み出すステップを実行するようにすることができる。
【００７８】
また、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順について、水位検出に関する処理ステップと温度検出に関する処理ステップとを別々に説明したが、これらの処理ステップを並行して実行すること（マルチタスク処理）を排除するものではない。
【００７９】
［第２の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図８は、第２の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図である。
【００８０】
第２の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順に対して、取得したｋ個の測定値のうち最大値および最小値となる２つの測定値を除外するステップをさらに具備し、最大値および最小値となる２つの測定値を除外したｋ−２個の測定値を用いて平均値を求める点で相違するが、その他の処理ステップについては、実質的に相違しない。そこで、実質的に相違しない処理ステップについては、同じステップ番号を付して説明を省略する。
【００８１】
また、第２の水位温度検出正常異常判定処理手順以降の説明では、温度検出に関する処理ステップと水位検出に関する処理ステップとは、水位測定値Ｓｋと温度測定値ＴＫ、水位測定値Ｓｋの平均値ＡＳと温度測定値ＴＫの平均値ＡＴ、および、閾値αと閾値βを、それぞれ、相互に読み替えればよい関係にある点を考慮して、水位検出に関する処理ステップのみを説明し、温度検出に関する処理ステップについては、上記のように水位検出に関する処理ステップを読み替えて省略する。
【００８２】
第２の水位温度検出正常異常判定処理手順では、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、ステップＳ１１およびステップＳ１２ａが実行され、ｋ個の水位測定値Ｓｋが取得されると、演算処理装置１３は、ステップＳ１２ａに続くステップＳ２１ａにおいて、取得したｋ個の水位測定値Ｓ１，・・・，Ｓｋのうち、最大値となる水位測定値と最小値となる水位測定値の２つの水位測定値を除外する（ステップＳ２１ａ）。
【００８３】
２つの水位測定値を除外した後は、除外した残りのｋ−２個の水位測定値を用いてステップＳ１３ａと同様の平均値算出処理ステップを実行して、ｋ−２個の水位測定値に対する平均値ＡＳを求める（ステップＳ２２ａ）。ステップＳ２２ａの処理ステップが完了すると、ステップＳ１４ａに進む。ステップＳ１４ａ以降の処理ステップは、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様である。
【００８４】
第２の水位温度検出正常異常判定処理手順のように、測定値の最大値と最小値を演算から除くのは、断線等の理由による信号の低下や、短絡等による信号の増加に起因する異常な測定結果が含まれていた場合でも、より信頼度の高い水位温度検出正常異常判定が可能となるからである。
【００８５】
また、ステップＳ１４ａにおいて、除外した水位測定値を含むｋ個の水位測定値を含めて演算処理を実行しているのは、先に除外した最大値および最小値について異常値でない可能性もあり得ることから、改めて判定を行うものである。
【００８６】
［第３の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図９は、第３の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図である。
【００８７】
第３の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順に対して、取得したｋ個の測定値の演算処理方法、より詳細には、ステップＳ１３〜ステップＳ１６（図６に示されるステップＳ１３ａ〜ステップＳ１６ａと、図７に示されるステップＳ１３ｂ〜ステップＳ１６ｂとの両方）の処理ステップの代わりに、ステップＳ２３〜ステップＳ２６（図９に示されるステップＳ２３ａ〜ステップＳ２６ａと、図９を読み替えて省略するステップＳ２３ｂ〜ステップＳ２６ｂとの両方）の処理ステップを行う点で相違するが、その他の処理ステップについては、実質的に相違しない。そこで、実質的に相違しない処理ステップについては、同じステップ番号を付して説明を省略する。
【００８８】
第３の水位温度検出正常異常判定処理手順では、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、ステップＳ１１およびステップＳ１２ａが実行され、ｋ個の水位測定値Ｓｋが取得されると、ステップＳ１２ａに続くステップＳ２３ａにおいて、演算処理装置１３は、取得したｋ個の水位測定値Ｓ１，・・・，Ｓｋから任意の２つの測定値を抽出して測定値の組み合わせ（測定値のペア）を全ての組み合わせについて作成し、作成した個々の測定値の組み合わせに係る２つの測定値の差の絶対値を算出する（ステップＳ２３ａ）。
【００８９】
ｋ個ある測定値から２つの測定値を抽出する組み合わせの数をＸとすると、Ｘ＝ｋＣ２である。ここで、ステップＳ２３ａで得られるＸ個の２つの測定値の差の絶対値をｄｍ＝ｄ１，・・・，ｄＸとする。なお、ｍは１≦ｍ≦Ｘを満たす整数である。
【００９０】
Ｘ個の２つの測定値の差の絶対値ｄｍ（＝ｄ１，・・・，ｄＸ）が得られると、続いて、演算処理装置１３は、個々の絶対値ｄ１，・・・，ｄＸと設定される判定用閾値γと比較し、ｄｍがγ以下である場合（ステップＳ２４ａでＹＥＳの場合）には、その組み合わせに係る２つの水位測定値を与える監視装置１２が取得した水位情報は適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として正常と判断する（ステップＳ２５ａ）。
【００９１】
一方、個々の絶対値ｄ１，・・・，ｄＸと設定される判定用閾値γと比較し、ｄｍがγを超える場合（ステップＳ２４ａでＮＯの場合）には、その組み合わせに係る２つの水位測定値を与える監視装置１２が取得した水位情報は不適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として異常（正常ではない）と判断する（ステップＳ２６ａ）。
【００９２】
第３の水位温度検出正常異常判定処理手順のように、測定値の組み合わせを取って、個々の組み合わせに係る測定値の差の絶対値が所定範囲内にあるか否かを判定することによって、第２の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、断線等の理由による信号の低下や、短絡等による信号の増加に起因する異常な測定結果が含まれていた場合でも、より信頼度の高い水位温度検出正常異常判定が可能となるからである。第３の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第２の水位温度検出正常異常判定処理手順よりも、異常な測定結果が３つ以上含まれる場合に有効である。
【００９３】
［第４の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図１０は、第４の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図である。
【００９４】
第４の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第３の水位温度検出正常異常判定処理手順に対して、取得した２つの測定値の差の絶対値ｄ１，・・・，ｄＸの演算処理方法、より詳細には、ステップＳ２４〜ステップＳ２６（図９に示されるステップＳ２４ａ〜ステップＳ２６ａと、図９を読み替えて省略するステップＳ２４ｂ〜ステップＳ２６ｂとの両方）の処理ステップの代わりに、ステップＳ２８およびステップＳ２９（図１０に示されるステップＳ２８ａおよびステップＳ２９ａと、図１０を読み替えて省略するステップＳ２８ｂおよびステップＳ２９ｂとの両方）の処理ステップを行う点で相違するが、その他の処理ステップについては、実質的に相違しない。そこで、実質的に相違しない処理ステップについては、同じステップ番号を付して説明を省略する。
【００９５】
第４の水位温度検出正常異常判定処理手順では、第３の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、ステップＳ１１〜ステップＳ２３ａが実行され、２つの測定値の差の絶対値ｄｍ（＝ｄ１，・・・，ｄＸ）が得られると、演算処理装置１３は、ステップＳ２３ａに続くステップＳ２８ａにおいて、ｄ１，・・・，ｄＸのうち、最小値となるものを特定し、当該最小値に係る２つの水位測定値を抽出する。そして、抽出した水位測定値のうち、小さい水位測定値を水位測定値として採用する（ステップＳ２９ａ）。
【００９６】
第４の水位温度検出正常異常判定処理手順のように、２つの測定値の差の絶対値が最小値となる２つの測定値を特定するのは、この組み合わせが常値を含む可能性が最も低い測定値の組み合わせと考えられるためである。また、得られた２つの測定値のうち何れを採用するかは任意であるが、監視対象に対して安全側となる方を採用するのが好ましい。
【００９７】
例えば、水位温度測定装置１０が使用済み燃料貯蔵プールに貯えられるプール水の水位および温度の測定で使用され、当該測定値に基づいて監視がなされる場合には、プール水の水位低下および水温上昇をより早い段階で検出したいため、水位については低い側の測定値を、温度については高い側の測定値を採用することが好ましい。
【００９８】
［第５の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図１１は、第５の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図である。
【００９９】
第５の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順に対して、取得したｋ個の測定値の平均値と個々の測定値とを比較する処理ステップ（ステップＳ１３およびステップＳ１４：図６に示されるステップＳ１３ａおよびステップＳ１４ａと、図７に示されるステップＳ１３ｂおよびステップＳ１４ｂとの両方）の代わりに、前回の測定値と今回の測定値とを比較する処理ステップ（図１１に示されるステップＳ３１ａおよびステップＳ３２ａと、図１１を読み替えて省略するステップＳ３１ｂおよびステップＳ３２ｂとの両方）を行う点で相違するが、その他の処理ステップについては、実質的に相違しない。そこで、実質的に相違しない処理ステップについては、同じステップ番号を付して説明を省略する。
【０１００】
第５の水位温度検出正常異常判定処理手順では、演算処理装置１３が、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、ステップＳ１１およびステップＳ１２ａを実行し、ｋ個の水位測定値Ｓｋを取得する一方、ステップＳ３１ａにおいて、前回の測定値Ｓ１１，・・・，Ｓ１ｋのデータである前回測定データ３５から前回の測定値Ｓ１１，・・・，Ｓ１ｋを取得する。前回測定データ３５は、演算処理装置１３内のメモリや演算処理装置１３がアクセス可能な記憶領域に保持させておく。
【０１０１】
ステップＳ１２ａとステップＳ３１ａの両処理ステップが完了し、演算処理装置１３が今回の測定値Ｓ１，・・・，Ｓｋと前回の測定値Ｓ１１，・・・，Ｓ１ｋとを取得すると、同じチャンネルの前回測定値と今回測定値との差の絶対値、すなわち、Ｄｋ＝｜Ｓ１ｋ−Ｓｋ｜（１≦ｋ≦ｎを満たす整数）を計算する（ステップＳ３２ａ）。そして、ステップＳ３２ａで得られたｋ個の前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの各々と予め設定した判定用閾値（ここでは任意の値δ）以下の場合（ステップＳ３３ａでＹＥＳの場合）には、その水位測定値Ｓｋを与える監視装置１２が取得した水位情報は適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として正常と判断する（ステップＳ１５ａ）。
【０１０２】
一方、Ｄｋ＝｜Ｓ１ｋ−Ｓｋ｜と予め設定した判定用閾値（ここでは任意の値δ）とを比較し、｜Ｓ１ｋ−Ｓｋ｜がδよりも大きい場合、すなわち、｜Ｓ１ｋ−Ｓｋ｜＞δの場合（ステップＳ３３ａでＮＯの場合）には、その水位測定値Ｓｋを与える監視装置１２が取得した水位情報は不適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として異常（正常ではない）と判断する（ステップＳ１６ａ）。
【０１０３】
第５の水位温度検出正常異常判定処理手順のように、前回の測定値と今回の測定値とを比較することによって実施回間の測定値のばらつきの有無を発見できるので、今回の測定値の全てが一様に異常値側にシフトしている様な場合であっても、異常または異常の予兆を発見でき、より信頼度の高い水位温度検出正常異常判定が可能となる。
【０１０４】
［第６の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図１２は、第６の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図である。
【０１０５】
第６の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第５の水位温度検出正常異常判定処理手順に対して、同じチャンネルの前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄｋの演算処理方法、より詳細には、ステップＳ３３（図１１に示されるステップＳ３３ａと、図１１を読み替えて省略するステップＳ３３ｂとの両方）の処理ステップの代わりに、ステップＳ３４およびステップＳ３５（図１２に示されるステップＳ３４ａおよびステップＳ３５ａと、図１２を読み替えて省略するステップステップＳ３４ｂおよびステップＳ３５ｂとの両方）の処理ステップを行う点で相違するが、その他の処理ステップについては、実質的に相違しない。そこで、実質的に相違しない処理ステップについては、同じステップ番号を付して説明を省略する。
【０１０６】
第６の水位温度検出正常異常判定処理手順では、演算処理装置１３が、第５の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、ステップＳ１１〜ステップＳ３２ａを実行し、同じチャンネルの前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄｋ（１≦ｋ≦ｎを満たす整数）の値を取得する。続いて、演算処理装置１３は、ステップＳ３２ａで得られたｋ個の前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの平均値Ａｄを計算する（ステップＳ３５ａ）。
【０１０７】
続いて、平均値Ａｄと前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの各々とを比較し、平均値Ａｄと前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの各々との差の絶対値が予め設定した判定用閾値（ここでは任意の値ε）以下の場合、すなわち、｜Ａｄ−Ｄｋ｜≦εの場合（ステップＳ３６ａでＹＥＳの場合）には、ステップＳ１５ａに進む。ステップＳ１５ａ以降の処理ステップは、第５の水位温度検出正常異常判定処理手順等と同様である。
【０１０８】
一方、平均値Ａｄと前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの各々とを比較し、平均値Ａｄと前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの各々との差の絶対値が予め設定した判定用閾値（ここでは任意の値ε）よりも大きい場合、すなわち、｜Ａｄ−Ｄｋ｜＞εの場合（ステップＳ３６ａでＮＯの場合）には、ステップＳ１６ａに進む。ステップＳ１６ａ以降の処理ステップは、第５の水位温度検出正常異常判定処理手順等と同様である。
【０１０９】
第６の水位温度検出正常異常判定処理手順のように、前回の測定値と今回の測定値とを比較し、さらに、前回の測定値と今回の測定値との差の絶対値とその平均値との比較も行うことで、実施回間の測定値のばらつきの有無のみならず、チャンネル間の測定値のばらつきの有無も発見できるので、さらに信頼度の高い水位温度検出正常異常判定が可能となる。
【０１１０】
以上、水位温度測定装置１０によれば、水位温度測定装置１０が水位情報検出手段および温度情報検出手段としての水位温度検出装置１１が多重化（冗長化）されるとともに各水位温度検出装置１１が健全であるか否かを判定する機能を持たせたことで、従来よりも水位温度測定装置全体として水位検出機能を喪失する確率および温度検出機能を喪失する確率を低下させることができるだけでなく、異常が検知された水位情報検出手段および温度情報検出手段で取得した水位情報および温度情報を排除することができる。すなわち、動作信頼度が従来よりも高いだけでなく、水位および温度の検出および測定の信頼度が従来よりも高い測定装置を得ることができる。
【０１１１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、上述した実施例以外にも様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、追加、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０ 水位温度測定装置
１１（１１１，・・・，１１ｎ） 水位温度検出装置
１２（１２１，・・・，１２ｎ） 監視装置
１３ 演算処理装置
１４ 表示装置
１５（１５１，・・・，１５ｎ） 電源装置
２０ 検出部
２１ シース熱電対
２２ 測温接点
２３ ヒータ線
２４ 収容管
２６ 開口部
２７ 保護管
２８ 支持部材
２９ 孔部
３１ 素線
３５ 前回測定データ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水位および温度を測定する水位温度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水位温度測定装置は、色々な分野で適用されているが、適用する分野に応じて種々の制約があり、当該制約を考慮した様々な構成が考えられている。例えば、原子力発電所における使用済み燃料を保管する使用済み燃料貯蔵プール内のプール水の水位および温度の測定に用いられる水位温度測定装置は適用環境上の制約がある。
【０００３】
原子力発電所における使用済み燃料を保管する使用済み燃料貯蔵プールは、その上部に燃料交換用のクレーンが配置され、上面全体を移動するために、水位計および温度計の設置スペースが非常に限られている。また、プール水の漏えい防止の観点から、プール壁面部に貫通孔を設けることができず、水位計として一般的に採用される差圧式水位計測方式を採用することができない。さらに、燃料貯蔵プール内に異物が落下すると取り出しが困難であるため、プール内への異物混入防止対策も考慮しなければならない。
【０００４】
このような事情の下、例えば、特開平１０−１５３６８１号公報（特許文献１）に記載されるように、温度計（アルメル−クロメル熱電対）の測温部の近傍にヒータを配置し、このヒータを発熱させて温度計測することにより、使用済み燃料貯蔵プール内に貯えられるプール水の水位および温度を検出する水位温度検出装置が提案されている。上記特許文献１に記載される水位温度検出装置等の従来の水位温度検出装置は、通常水位付近を測定可能な水位計および温度計が１系統（１チャンネル）設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１５３６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
昨今、使用済み燃料貯蔵プールの監視性強化が望まれており、監視系の重要度の認識が高まっている。ところが、上記特許文献１に記載される水位温度検出装置等の従来の水位温度検出装置では、１チャンネルの単一故障によってプール水の水位および温度の測定が行えず、プール水の水位および温度を監視する監視機能が完全に喪失してしまうため、使用済み燃料貯蔵プールの監視性強化の要請に応えるものではなかった。
【０００７】
使用済み燃料貯蔵プールの水位および温度計装の重要性に鑑みれば、１チャンネルの単一故障があったとしても、プール水の温度および水位を監視する監視機能が完全に喪失する事態を回避できるようにすべきである。プール水の温度および水位を監視する監視機能が完全に喪失する事態を回避する方法の１つとしては、システム構成を多重化することが考えられる。
【０００８】
しかしながら、原子力発電所の使用済み燃料貯蔵プールの水位計および温度計では、多重化する場合のシステム構成、チャンネル故障によるシステムへの影響などが考慮されていないため、単純なシステム多重化では、運転員が現状を誤認識し、プラントの運転に悪い影響を及ぼす可能性も否定できない。従って、故障したチャンネルの検出と当該チャンネル信号の除外等を的確に実施し、運転員の誤認識を確実に回避するよう配慮する必要がある。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであり、従来よりも信頼度が高い水位および温度の検出および測定結果を得ることが可能な水位温度測定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施形態に係る水位温度測定装置は、上述した課題を解決するため、水位を検出する水位検出手段と温度を検出する温度検出手段とが、それぞれ、複数であるｎ個のチャンネルを有し、個々のチャンネルが熱電対とヒータ線とを備えた水位温度測定装置であり、複数であるｎ個のチャンネルを有する前記水位検出手段から各チャンネルで検出したｎ個の水位情報と、ｎ個のチャンネルを有する前記温度検出手段から各チャンネルで検出したｎ個の温度情報とをチャンネル毎に受け取り、チャンネル毎にｎ個の水位とｎ個の温度とを測定する手段と、前記水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルの前記熱電対と前記ヒータ線から電気的な物理量を取得し、取得した電気的な物理量に基づいて当該水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルが検出機能を喪失しているか否かを判断する手段と、ｎ個の水位測定結果、ｎ個の温度測定結果、前記水位検出手段のチャンネル毎の検出機能喪失判断結果、および、前記温度検出手段のチャンネル毎の検出機能喪失判断結果を用いて、少なくとも１個以上の水位測定結果と少なくとも１個以上の温度測定結果とを得る演算処理を行う手段と、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、従来よりも、使用済み燃料貯蔵プールの水位および温度を監視する信頼度が高い水位温度測定装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置の適用例を示す概略図。
【図２】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で用いられる水位温度検出装置の断面図であり、（Ａ）は部分縦断面図、（Ｂ）は水平断面図。
【図３】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で用いられる水位温度検出装置の収容管先端近傍の拡大断面図であり、（Ａ）は部分縦断面図、（Ｂ）は水平断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置のシステム構成例を示す概略図。
【図５】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される水位温度検出装置故障判定処理手順の処理ステップを示した処理フロー図である。
【図６】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第１の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図７】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第１の水位温度検出正常異常判定処理手順（温度）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図８】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第２の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図９】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第３の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図１０】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第４の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図１１】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第５の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【図１２】本発明の実施形態に係る水位温度測定装置で実行される第６の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係る水位温度測定装置について、添付の図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る水位温度測定装置の一例である水位温度測定装置１０の適用例を示す概略図である。
【００１５】
水位温度測定装置１０は、例えば、原子力発電設備内の原子炉建屋に設置される使用済み燃料貯蔵プール１に貯えられるプール水２の水位および温度を監視する場合等、水位と温度の監視を行う場合に適用される。例えば、使用済み燃料貯蔵プール１の四隅には、それぞれ独立した４つ等の複数チャンネルの水位温度検出装置１１（１１１，１１２，１１３，１１４）が取り付けられる。
【００１６】
ここで、符号３は使用済み燃料集合体を収納したラックである。また、符号Ｈ１，Ｈ２，・・・，Ｈｊ−１，Ｈｊ（ｊは２以上の整数）は、それぞれ、プール水２の水位を検出する検出点（水位検出点）であり、使用済み燃料貯蔵プール１の底面からの高さを示す。水位温度測定装置１０では、最も低い位置（底面に近い位置）に設定される水位検出点Ｈ１は使用済み燃料貯蔵プール１の底面からラック３の上面までの高さａよりも底面に近い位置、すなわち、ａ＞Ｈ１となるように設定される。
【００１７】
水位温度検出装置１１（１１１，１１２，１１３，１１４）は、水位の検出機能と、温度の検出機能を有する装置である。水位の検出方法および温度の検出方法は様々あるが、図１および後述する図２，３に一例として示したものは、熱電対を用いた水位温度検出装置である。熱電対を用いた水位温度検出装置１１は、１つの装置で水位と温度の両方を検出できる利点がある。また、シース付きの熱電対については、その材料特性から高温、高湿度、高放射線場での耐性に優れており、事故時環境下での使用に適しているという利点もある。
【００１８】
使用済み燃料貯蔵プール１等の現場側に取り付けられた各チャンネルの水位温度検出装置１１１，１１２，１１３，１１４は、例えば中央制御室等の現場から遠隔にある監視側に設置されたチャンネル毎の監視装置１２（１２１，１２２，１２３，１２４）とそれぞれ情報伝送可能に接続される。燃料使用済み燃料貯蔵プール１およびその近傍は、環境が苛酷なため、水位温度検出装置１１１，１１２，１１３，１１４と監視装置１２１，１２２，１２３，１２４とは、例えば、ＭＩ（Mineral Insulation）ケーブルなどの耐環境性能に優れたケーブル等を使用して情報を伝送可能に接続される。
【００１９】
このように構成される水位温度測定装置１０では、水位温度検出装置１１（１１１，１１２，１１３，１１４）で検出した情報が、それぞれ、各チャンネルに対応したチャンネル毎の監視装置１２（１２１，１２２，１２３，１２４）に与えられる。すなわち、第１チャンネルの水位温度検出装置（以下、「第１の水位温度検出装置」と称する。）１１１で検出された情報は第１チャンネルの監視装置（以下、「第１の監視装置」と称する。）１２１へ与えられ、これと同様に、第２，３，４チャンネルの水位温度検出装置（以下、それぞれ、「第２の水位温度検出装置」、「第３の水位温度検出装置」および「第４の水位温度検出装置」と称する。）１１２，１１３，１１４は、それぞれ、第２，３，４チャンネルの監視装置（以下、それぞれ、「第２の監視装置」、「第３の監視装置」および「第３の監視装置」と称する。）１２２，１２３，１２４へ与えられる。
【００２０】
また、監視装置１２１，１２２，１２３，１２４は、各チャンネルの監視装置１２１，１２２，１２３，１２４から情報を受け取り、監視対象の正常異常を判定する判定演算処理を実行する演算処理装置１３と接続されており、演算処理装置１３は、演算処理装置１３の演算結果を表示する表示装置１４と接続される。
【００２１】
また、水位温度測定装置１０では、各チャンネルの監視装置１２１，１２２，１２３，１２４には、それぞれ、第１の電源装置１５１、第２の電源装置１５２、第３の電源装置１５３、第４の電源装置１５４が接続されており、チャンネル毎に１つの電源が確保されている。このように、各チャンネルに対応させて独立に電源装置１５（１５１，１５２，１５３，１５４）を設けて、電源供給ストップに伴う監視機能の全喪失の回避を図っている。
【００２２】
なお、演算処理装置１３と表示装置１４は、必ずしも図１に示されるように独立した装置として構成される場合に限定されない。例えば、単一のコンピュータ等を用いて一体的に構成される場合もある。
【００２３】
図２は、水位温度測定装置１０で用いられる水位温度検出装置１１の断面図であり、図２（Ａ）が部分縦断面図、図２（Ｂ）が水平断面図である。
【００２４】
水位温度検出装置１１は、水位および温度を検出する検出部２０を備える。検出部２０は、例えば、銅−コンスタンタン熱電対等の熱電対をシース管に収納して構成されるシース熱電対２１と、このシース熱電対２１の測温接点２２の周辺温度を可変する熱源としてのヒータ線２３と、このシース熱電対２１およびヒータ線２３を収容する収容管２４と、を有する。測温接点２２は、例えば、銅の素線とコンスタンタンの素線とを溶接によって接合することによって設けられる接点である。
【００２５】
ここで、符号２６は開口部、符号２７は保護管、符号２８は支持部材、および、符号２９は孔部である。開口部２６は、図１に示される水位検出点と対応する高さＨ１，Ｈ２，・・・，Ｈｊ−１，Ｈｊにそれぞれ設けられている。
【００２６】
このように検出部２０が構成されることにより、シース熱電対２１は、プール水２の温度情報を検出する温度情報検出手段として機能する。さらに、シース熱電対２１に熱源であるヒータ線２３により測温接点２２の周辺に温熱又は冷熱を投入し、そのときのシース熱電対２１の検出温度の変化を導くことで、シース熱電対２１は、その周辺が気体であるか水であるかを判別して水の有無を検出する水位情報検出手段として機能する。この判別法は、気体および水の熱伝導率が異なることに起因して、ヒータ線２３から投入された熱による周辺温度の変化に違いが生じることを原理としている。
【００２７】
すなわち、検出部２０は、温度情報検出手段としてのシース熱電対２１に、熱源としてのヒータ線２３からの熱を投入することで、温度情報検出手段としてのシース熱電対２１を水位情報検出手段として機能させ、水位検出機能を実現する。
【００２８】
なお、検出部２０の温度情報検出手段として採用される熱電対は、必ずしも銅−コンスタンタン熱電対である必要はなく、例えば、クロメルアルメル熱電対等の他の種類の熱電対を採用することもできる。また、必ずしもシース熱電対２１に限定されない。
【００２９】
しかしながら、水位温度測定装置１０における検出部２０の温度情報検出手段として採用される熱電対は、銅−コンスタンタン熱電対が好ましく、また、シース管に収納して構成されるシース熱電対が好ましい。さらに、銅−コンスタンタン熱電対をシース管に収納して構成されるシース熱電対がより好ましい。
【００３０】
これは、水位温度測定装置１０では、燃料プール１の深い位置においてプール水２の水位を検出可能とする観点から、熱電対の素線３１を長い状態で施設するためである。すなわち、熱電対の素線３１が長くなれば、長くなる程に、検出される熱起電力のノイズも大きくなるために、Ｓ／Ｎ比（Signal-to-Noise Ratio）を稼ぐために熱起電力が大きい熱電対の方が好ましいためである。また、熱電対の素線３１が長くなる程、熱電対の素線３１に大きな負荷がかかるため、機械的特性に優れている熱電対の方が好ましいためである。
【００３１】
図３は、水位温度測定装置１０で用いられる水位温度検出装置１１の収容管２４の先端近傍の拡大断面図であり、図３（Ａ）が部分縦断面図、図３（Ｂ）が水平断面図である。
【００３２】
収容管２４は、内部にシース熱電対２１およびヒータ線２３を収容し、さらに熱伝導度が高い絶縁体である酸化マグネシウム（ＭｇＯ）で充填され、外側はプール水や大気に接する。シース熱電対２１は、この収容管２４および酸化マグネシウムを介してプール水や大気の温度を計測し、ヒータ線２３から投入された熱（温熱，冷熱）は、この酸化マグネシウムおよび収容管２４を通過してプール水や大気に放出される。
【００３３】
図４は、本発明の実施形態に係る水位温度測定装置の一例である水位温度測定装置１０のシステム構成例を示す概略図である。
【００３４】
なお、図４に示される第ｎの検出装置１１ｎ、第ｎの監視装置１２ｎおよび第ｎの電源装置１５ｎは、それぞれ、第ｎチャンネルの検出装置、監視装置および電源装置である。以下、チャンネルを区別して検出装置、監視装置および電源装置を説明する必要がある場合には、第ｎチャンネルの検出装置、監視装置および電源装置を、それぞれ、第ｎの検出装置１１ｎ、第ｎの監視装置１２ｎおよび第ｎの電源装置１５ｎと称して説明する。
【００３５】
水位温度測定装置１０は、それぞれ独立したｎチャンネル（ｎは２以上の整数)の監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）と、個々の監視装置１２１，・・・，１２ｎからプール水の水位測定結果（水位測定値）と温度測定結果（温度測定値）とを含む監視対象測定結果情報と、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障（水位および温度の検出機能の少なくとも一方を喪失）しているか否かを判断する際に必要となる故障判定基礎情報とを受け取り、得られた水位および温度の測定結果が測定装置として適正な値（正常値）を得ているか否かおよび水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かを判断する演算処理を実行する演算処理装置１３と、演算処理装置１３の演算結果を表示する表示装置１４と、を具備する。
【００３６】
水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）は、監視対象情報を検出する機能と、自装置の故障判定基礎情報を検出する機能とを有する。監視対象情報検出手段としての水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）は、検出した水位および温度等の監視対象情報を、それぞれ、対応するチャンネルの監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）に与える。また、故障判定基礎情報検出手段としての水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）は、故障判定基礎情報を、それぞれ、対応するチャンネルの監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）に与える。
【００３７】
ここで、故障判定基礎情報の一例としては、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）に用いられるヒータ線の抵抗値情報と、シース熱電対２１の素線間（例えば、素線が銅とコンスタンタンであれば、銅線とコンスタンタン線と間）の電位差情報とがある。ヒータ線の抵抗値情報はヒータ線の状態、すなわち、正常に水位を検出できるか否かを判断するために使用される。また、シース熱電対２１の素線間の電位差情報は、銅−コンスタンタン熱電対の状態、すなわち、正常に温度および水位を検出できるか否かを判断するために使用される。
【００３８】
ヒータ線の抵抗値が無限大（∞）となる場合には、ヒータ線が断線していると判断できるので、ヒータ線の抵抗値が無限大となる水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎは、当該水位温度検出装置の故障（より詳細には水位検出機能の喪失）と判断できる。また、ヒータ線の抵抗値が無限大とはならないまでもヒータ線の抵抗値が、温度の上昇がほとんどないにもかかわらず上昇しており正常動作時に想定される上限（閾値）を超えた異常値を示した場合には、ヒータ線の劣化が進展（断線の予兆現象）している可能性があると判断できる。このような劣化が進展しているヒータ線は、温度測定中に断線する可能性も否定できない。
【００３９】
そこで、水位温度測定装置１０では、ヒータ線の抵抗値が無限大であるか否かを問わず、所定値を超えた場合（異常値を示した場合）、異常値を示したヒータ線を備える水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎは、水位検出機能が喪失した健全でない状態、すなわち、故障状態であると判断する。
【００４０】
なお、ヒータ線の抵抗値が無限大の場合と無限大ではないが予め設定した上限値を超えた異常値を示した場合とを区別して判断するようにしても構わない。例えば、ヒータ線の抵抗値が無限大の場合は故障状態と判断し、故障と判断した水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎは温度測定に使用する温度検出手段から除外するが、ヒータ線の抵抗値が無限大ではない異常値の場合は故障予備状態と判断し、監視装置１２１，・・・，１２ｎへの警報（通知）にとどめるようにしても良い。
【００４１】
一方、シース熱電対の素線間に電位差が生じていない場合には、シース熱電対を構成する２つ素線が接触していないと判断できる。水位温度測定装置１０では、シース熱電対の素線間に電位差が生じていない場合、電位差を生じていないシース熱電対を備える水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎは、温度計測機能および水位検出機能が喪失した故障状態であると判断する。
【００４２】
このように、水位温度測定装置１０では、水位および温度測定時に水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎの故障の有無を判断する機能を有するので、水位および温度測定時に使用する水位情報検出手段および温度情報検出手段として故障状態にあると判断された水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎを用いることなく、水位情報検出手段および温度情報検出手段として故障状態にない正常な水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎを選択して使用することができる。
【００４３】
監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）は、各水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）からチャンネル毎に取得する水位情報に基づいて水位を測定する機能と、取得する温度情報に基づいて温度を測定する機能と、故障判定基礎情報に基づいて水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かを判断する機能と、を有する。
【００４４】
監視装置１２１，・・・，１２ｎは、それぞれ、水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎと接続されており、第１の監視装置１２は、第１の水位温度検出装置１１１で取得した水位情報および温度情報に基づいて水位および温度をそれぞれ測定するとともに第１の水位温度検出装置１１１が故障しているか否かを判断する。他の監視装置についても第１の監視装置１２１と同様であり、第ｎの監視装置１２ｎは、第ｎの水位温度検出装置１１ｎで取得した水位情報および温度情報に基づいて水位および温度をそれぞれ測定するとともに第ｎの水位温度検出装置１１ｎが故障しているか否かを判断する。
【００４５】
また、監視装置１２１，・・・，１２ｎは、水位および温度の測定結果、得られた測定結果が正常値であるか否かの判定結果および自らの監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）と接続される水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否（健全である）かの判断結果の情報を演算処理装置１３へ与える。
【００４６】
さらに、監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）は、任意の構成要素として、監視上の利便性等の向上の観点から情報を表示する表示部（図において省略）を備える。当該表示部を備える監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）では、水位および温度の測定結果、得られた測定結果が正常値であるか否かの判定結果および自らの監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）と接続される水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かの判断結果を当該表示部に表示できる。このように監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）が個々のチャンネルでの計測結果を表示できる表示部を備えていると、それぞれ独立したチャンネルを個別に監視でき、監視の利便性等が向上する。
【００４７】
演算処理装置１３は、各チャンネルの監視装置１２１，・・・，１２ｎから受け取る水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かの判断結果の情報に基づいて、何れの水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているかを判断する。そして、演算処理装置１３は、各チャンネルの監視装置１２１，・・・，１２ｎから受け取った水位および温度の測定結果の情報と何れの水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているかの判断結果の情報とに基づいて、得られた測定結果が正常値であるか否かを判定し、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が水位情報検出手段として適正（正常）であるか、および、温度情報検出手段として適正（正常）であるかを判断する。
【００４８】
また、演算処理装置１３は、監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）から受け取った情報、および、演算処理装置１３内で演算処理した結果を、装置内または接続された外部装置内の所定の記憶領域に格納したり、接続された他装置へ伝送したり、例えば、表示装置１４等の表示機能を有する要素に表示させたりすることができる。さらに、演算処理装置１３は、適正でない（異常）旨の判断した場合にはその旨を発報したり、表示装置１４に表示したりすることができる。
【００４９】
さらに、表示等される情報は、必ずしも全てが表示等されるわけではなく、必要に応じて選択することができる。例えば、測定結果を表示部または表示装置１４に表示する場合、測定値が適正（正常）と判断したチャンネルの測定値のみを抽出して表示することもできるし、適正でない（異常）と判断したチャンネルの測定値のみを抽出して表示することもできるし、全ての測定値を測定の判断結果とともに表示することもできる。
【００５０】
表示装置１４は、監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）から受け取った情報、および、演算処理装置１３内で演算処理した結果を表示する。水位温度測定装置１０では、例えば、第１チャンネルから第ｎチャンネルまでの水位測定値とこれら測定値が適正（正常）か否かの判定結果、第１チャンネルから第ｎチャンネルまでの温度測定値とこれら測定値が適正（正常）か否かの判定結果、および、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているかの判断結果が表示装置１４に表示される。
【００５１】
ところで、水位温度測定装置１０では、各チャンネルの監視装置１２１，・・・，１２ｎには、それぞれ、電源装置１５１，・・・，１５ｎが接続される。ここで、各符号１１，１２，１５の末尾（一番右の桁）に付された１〜ｎの数字は、チャンネルに対応する。すなわち、末尾が１ならば第１チャンネルであり、末尾がｎ（ｎは２以上の整数)ならば、第ｎチャンネルである。以下の説明において、第ｎチャンネルの検出装置、監視装置および電源を、それぞれ、第ｎの検出装置１１ｎ、第ｎの監視装置１２ｎおよび第ｎの電源１５ｎと称する。
【００５２】
このように、水位温度測定装置１０では、各チャンネルの監視装置１２１，・・・，１２ｎに対して、各チャンネルに対応させたｎ個の独立した電源装置１５（１５１，・・・，１５ｎ）を設けて１つの監視装置に対して１つの電源を確保している。これにより、１つの電源から電源供給がストップしたとしても、電源供給ストップに伴う監視機能の全喪失の回避することができる。すなわち、ある１つのチャンネルで電源供給がストップしたとしても、残りのチャンネルでは電源供給を継続することができる。
【００５３】
また、水位温度測定装置１０は、監視対象情報および故障判定基礎情報を水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）から取得して、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が健全であるか否かを判断する機能と、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）で検出される水位情報に基づいて測定される水位測定値および温度情報に基づいて測定される温度測定値が適正な測定値（正常値）であるか否（異常値）であるかを判断する機能とを有し、水位情報および温度情報の検出が適切になされているか、および、測定結果が適切かを判断して適切な測定結果を選定してユーザへ提供することができる。
【００５４】
すなわち、水位温度測定装置１０によれば、水位情報および温度情報の検出が適切になされていないチャンネルの水位情報検出手段および温度情報検出手段の検出と、当該チャンネルから与えられる水位情報および温度情報を除外することによって、ユーザの確実な誤認識回避を図ることができる。
【００５５】
なお、水位温度測定装置１０において、監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）は、位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かを判断し、その判断結果を演算処理装置１３へ与えると説明したが、各位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）から取得した故障判定基礎情報をそのまま判断を演算処理装置１３へ与えても良い。この場合、各位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているか否かの判断を演算処理装置１３でも行う。
【００５６】
また、上述の説明では、水位温度測定装置１０について、表示装置１４を具備する例を説明したが、水位温度測定装置１０は必ずしも表示装置１４を具備している必要はない。表示装置１４を具備するのは、監視性の面では複数チャンネルの水位測定装置の測定結果を一度に確認できる方が好ましいためである。
【００５７】
続いて、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障状態にあるか否（健全状態にある）かを判定する水位温度検出装置故障判定処理手順について説明する。
【００５８】
図５は、水位温度検出装置故障判定処理手順の処理ステップを示した処理フロー図である。
【００５９】
水位温度検出装置故障判定処理手順は、監視対象情報として水位情報および温度情報を検出する水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）から直接的または間接的に監視対象情報を取得する装置、すなわち、監視装置１２（１２１，・・・，１２ｎ）および演算処理装置１３の少なくとも一方で行われる。
【００６０】
水位温度測定装置１０において、水位温度検出装置故障判定処理手順を実行する装置の一例である各監視装置１２１，・・・，１２ｎに水位温度検出装置故障判定処理手順の実行開始要求を受け取ると、各監視装置１２１，・・・，１２ｎは水位温度検出装置故障判定処理手順の実行を開始し（ＳＴＡＲＴ）、ステップＳ１において、自監視装置が監視を担当する水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎ内のシース熱電対における素線間の電位差と、ヒータ線の抵抗値とがそれぞれ計測される。
【００６１】
計測の結果、シース熱電対の素線間に電位差が生じており（ステップＳ２でＹＥＳの場合）、かつ、ヒータ線の抵抗値が設定値以下である場合（ステップＳ３でＹＥＳの場合）には、当該水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎは正常（故障なし）と判断する（ステップＳ４）。
【００６２】
一方、計測の結果、シース熱電対の素線間に電位差が生じていない場合（ステップＳ２でＮＯの場合）には、水位検出機能および温度検出機能が喪失していると判断し、その旨を演算処理装置１３へ通知するとともに、自らの監視装置１２１，・・・，１２ｎの表示部に表示する（ステップＳ５）。また、シース熱電対の素線間に電位差が生じているものの（ステップＳ２でＹＥＳの場合）、ヒータ線の抵抗値が設定値を超えている場合（ステップＳ３でＮＯの場合）には、水位検出機能が喪失していると判断し、その旨を演算処理装置１３へ通知するとともに、自らの監視装置１２１，・・・，１２ｎの表示部に表示する（ステップＳ６）。
【００６３】
水位温度検出装置故障判定処理手順において、ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６の何れかの処理ステップが完了すると、水位温度検出装置故障判定処理手順の全処理ステップを完了し、水位温度検出装置故障判定処理手順の実行は終了する（ＥＮＤ）。
【００６４】
続いて、水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が水位情報検出手段および温度情報検出手段として、それぞれ、適正（正常）であるか否（異常）かを判断する、すなわち、水位温度測定装置１０の各チャンネルの水位検出機能および温度検出機能が適正であるかを判断する水位温度検出正常異常判定処理手順について説明する。
【００６５】
水位温度検出正常異常判定処理手順は、演算処理装置１３が各チャンネルの監視装置１２１，・・・，１２ｎから受け取った水位および温度の測定結果の情報と何れの水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が故障しているかの判断結果の情報とに基づいて行う処理手順である。水位温度測定装置１０で実行される水位温度検出正常異常判定処理手順には、後述する図６〜１２に示されるように、幾つかの判定手法（ロジック）がある。
【００６６】
［第１の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図６および図７は、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順における処理ステップを示す処理フロー図である。
【００６７】
なお、実質的に同じ処理内容の処理ステップであるが、水位検出に関する処理ステップと温度検出に関する処理ステップとを区別する必要がある処理ステップについては、水位検出に関する処理ステップのステップ番号の末尾に“ａ”を、温度検出に関する処理ステップのステップ番号の末尾に“ｂ”を付して区別する。この区別は後述する他の水位温度検出正常異常判定処理手順においても同様である。
【００６８】
第１の水位温度検出正常異常判定処理手順（Ｓ１１〜Ｓ１６）のうち、水位検出に関する処理ステップ（図６）は、ステップＳ１１，Ｓ１２ａ，Ｓ１３ａ，Ｓ１４ａ，Ｓ１５ａ，Ｓ１６ａである。第１の水位温度検出正常異常判定処理手順は、次の処理ステップＳ１１〜Ｓ１６ａを実行して、水位情報検出手段としての水位温度検出装置１１（１１１，・・・，１１ｎ）が適正（正常）であるか否（異常）かを判断する。
【００６９】
演算処理装置１３は、水位温度検出正常異常判定処理手順の実行開始要求を受け取ると、水位温度検出正常異常判定処理手順の実行を開始し（ＳＴＡＲＴ）、ステップＳ１１で水位温度検出装置故障判定処理手順を実行し、水位温度検出装置１１１，・・・，１１ｎのうち故障状態にある装置を特定する（ステップＳ１１）。
【００７０】
故障状態にある水位温度検出装置１１が特定されると、続いて、演算処理装置１３は、故障していないｋ個（チャンネル）の水位温度検出装置１１が検出した水位情報に基づいて測定された水位測定結果の情報としての水位測定値Ｓｋを取得し（ステップＳ１２ａ）、取得したｋ個の水位測定値を用いて水位測定値Ｓｋの平均値ＡＳを算出する（ステップＳ１３ａ）。ここで、ｋは１≦ｋ≦ｎを満たす整数である。
【００７１】
続いて、平均値ＡＳと水位測定値Ｓｋとを比較し、平均値ＡＳと水位測定値Ｓｋとの差の絶対値が予め設定した判定用閾値（ここでは任意の値α）以下の場合、すなわち、｜ＡＳ−Ｓｋ｜≦αの場合（ステップＳ１４ａでＹＥＳの場合）には、その水位測定値Ｓｋを与える監視装置１２が取得した水位情報は適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として正常と判断する（ステップＳ１５ａ）。
【００７２】
また、平均値ＡＳと水位測定値Ｓｋとの差の絶対値が予め設定した判定用閾値αを超える場合、すなわち、｜ＡＳ−Ｓｋ｜＞αの場合（ステップＳ１４ａでＮＯの場合）には、その水位測定値Ｓｋを与える監視装置１２が取得した水位情報は不適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として異常（正常ではない）と判断する（ステップＳ１６ａ）。
【００７３】
ステップＳ１４ａ，Ｓ１５ａ，Ｓ１６ａは、ｋ個の水位測定値Ｓ１，・・・，Ｓｋの各々についてそれぞれ実行され、ｋ個の水位測定値Ｓ１，・・・，Ｓｋ全てに対してステップＳ１５ａまたはステップＳ１６ａの処理ステップが完了すると、水位温度検出正常異常判定処理手順の水位検出に関する全処理ステップを完了し、水位温度検出正常異常判定処理手順（水位のみ）の実行は終了する（ＥＮＤ）。
【００７４】
なお、水位温度検出正常異常判定処理手順の処理ステップにおいて用いられるα等の判定用閾値は、ユーザが任意に設定することができるものであり、必要に応じて、設定し直す（可変する）ことができる。また、予め複数個の判定用閾値を設定しておき、処理実行前にそのうちの１つの閾値を選択するようにしても良い。また、判定用閾値は、演算処理装置１３内のメモリや演算処理装置１３がアクセス可能な記憶領域に保持させておく。
【００７５】
一方、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順（Ｓ１１〜Ｓ１６）のうち、温度検出に関する処理ステップ（図７）は、ステップＳ１１，Ｓ１２ｂ，Ｓ１３ｂ，Ｓ１４ｂ，Ｓ１５ｂ，Ｓ１６ｂである。温度検出に関する処理ステップは、水位検出に関する処理ステップに対して、Ｓ１２ａ〜Ｓ１６ａの代わりにＳ１２ｂ〜Ｓ１６ｂを備える点、より具体的には、水位測定値Ｓｋの代わりに温度測定値ＴＫを用いている点で相違する。
【００７６】
換言すれば、温度検出に関する処理ステップ（図７）は、水位検出に関する処理ステップ（図６）において、水位測定値Ｓｋを温度測定値ＴＫ、水位測定値Ｓｋの平均値を示すＡＳを温度測定値ＴＫの平均値を示すＡＴ、水位検出の正常異常を判定する閾値αを温度検出の正常異常を判定する閾値βに読み替えればよい。
【００７７】
なお、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順において、水位温度検出装置故障判定処理手順（ステップＳ１１）を具備すると説明しているが、必ずしも、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順の中で実行しなくても良い。水位温度検出装置故障判定処理手順（ステップＳ１１）の代わりに、事前に水位温度検出装置故障判定処理手順を実行した結果をステップＳ１２の前に読み出すステップを実行するようにすることができる。
【００７８】
また、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順について、水位検出に関する処理ステップと温度検出に関する処理ステップとを別々に説明したが、これらの処理ステップを並行して実行すること（マルチタスク処理）を排除するものではない。
【００７９】
［第２の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図８は、第２の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図である。
【００８０】
第２の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順に対して、取得したｋ個の測定値のうち最大値および最小値となる２つの測定値を除外するステップをさらに具備し、最大値および最小値となる２つの測定値を除外したｋ−２個の測定値を用いて平均値を求める点で相違するが、その他の処理ステップについては、実質的に相違しない。そこで、実質的に相違しない処理ステップについては、同じステップ番号を付して説明を省略する。
【００８１】
また、第２の水位温度検出正常異常判定処理手順以降の説明では、温度検出に関する処理ステップと水位検出に関する処理ステップとは、水位測定値Ｓｋと温度測定値ＴＫ、水位測定値Ｓｋの平均値ＡＳと温度測定値ＴＫの平均値ＡＴ、および、閾値αと閾値βを、それぞれ、相互に読み替えればよい関係にある点を考慮して、水位検出に関する処理ステップのみを説明し、温度検出に関する処理ステップについては、上記のように水位検出に関する処理ステップを読み替えて省略する。
【００８２】
第２の水位温度検出正常異常判定処理手順では、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、ステップＳ１１およびステップＳ１２ａが実行され、ｋ個の水位測定値Ｓｋが取得されると、演算処理装置１３は、ステップＳ１２ａに続くステップＳ２１ａにおいて、取得したｋ個の水位測定値Ｓ１，・・・，Ｓｋのうち、最大値となる水位測定値と最小値となる水位測定値の２つの水位測定値を除外する（ステップＳ２１ａ）。
【００８３】
２つの水位測定値を除外した後は、除外した残りのｋ−２個の水位測定値を用いてステップＳ１３ａと同様の平均値算出処理ステップを実行して、ｋ−２個の水位測定値に対する平均値ＡＳを求める（ステップＳ２２ａ）。ステップＳ２２ａの処理ステップが完了すると、ステップＳ１４ａに進む。ステップＳ１４ａ以降の処理ステップは、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様である。
【００８４】
第２の水位温度検出正常異常判定処理手順のように、測定値の最大値と最小値を演算から除くのは、断線等の理由による信号の低下や、短絡等による信号の増加に起因する異常な測定結果が含まれていた場合でも、より信頼度の高い水位温度検出正常異常判定が可能となるからである。
【００８５】
また、ステップＳ１４ａにおいて、除外した水位測定値を含むｋ個の水位測定値を含めて演算処理を実行しているのは、先に除外した最大値および最小値について異常値でない可能性もあり得ることから、改めて判定を行うものである。
【００８６】
［第３の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図９は、第３の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図である。
【００８７】
第３の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順に対して、取得したｋ個の測定値の演算処理方法、より詳細には、ステップＳ１３〜ステップＳ１６（図６に示されるステップＳ１３ａ〜ステップＳ１６ａと、図７に示されるステップＳ１３ｂ〜ステップＳ１６ｂとの両方）の処理ステップの代わりに、ステップＳ２３〜ステップＳ２６（図９に示されるステップＳ２３ａ〜ステップＳ２６ａと、図９を読み替えて省略するステップＳ２３ｂ〜ステップＳ２６ｂとの両方）の処理ステップを行う点で相違するが、その他の処理ステップについては、実質的に相違しない。そこで、実質的に相違しない処理ステップについては、同じステップ番号を付して説明を省略する。
【００８８】
第３の水位温度検出正常異常判定処理手順では、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、ステップＳ１１およびステップＳ１２ａが実行され、ｋ個の水位測定値Ｓｋが取得されると、ステップＳ１２ａに続くステップＳ２３ａにおいて、演算処理装置１３は、取得したｋ個の水位測定値Ｓ１，・・・，Ｓｋから任意の２つの測定値を抽出して測定値の組み合わせ（測定値のペア）を全ての組み合わせについて作成し、作成した個々の測定値の組み合わせに係る２つの測定値の差の絶対値を算出する（ステップＳ２３ａ）。
【００８９】
ｋ個ある測定値から２つの測定値を抽出する組み合わせの数をＸとすると、Ｘ＝ｋＣ２である。ここで、ステップＳ２３ａで得られるＸ個の２つの測定値の差の絶対値をｄｍ＝ｄ１，・・・，ｄＸとする。なお、ｍは１≦ｍ≦Ｘを満たす整数である。
【００９０】
Ｘ個の２つの測定値の差の絶対値ｄｍ（＝ｄ１，・・・，ｄＸ）が得られると、続いて、演算処理装置１３は、個々の絶対値ｄ１，・・・，ｄＸと設定される判定用閾値γと比較し、ｄｍがγ以下である場合（ステップＳ２４ａでＹＥＳの場合）には、その組み合わせに係る２つの水位測定値を与える監視装置１２が取得した水位情報は適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として正常と判断する（ステップＳ２５ａ）。
【００９１】
一方、個々の絶対値ｄ１，・・・，ｄＸと設定される判定用閾値γと比較し、ｄｍがγを超える場合（ステップＳ２４ａでＮＯの場合）には、その組み合わせに係る２つの水位測定値を与える監視装置１２が取得した水位情報は不適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として異常（正常ではない）と判断する（ステップＳ２６ａ）。
【００９２】
第３の水位温度検出正常異常判定処理手順のように、測定値の組み合わせを取って、個々の組み合わせに係る測定値の差の絶対値が所定範囲内にあるか否かを判定することによって、第２の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、断線等の理由による信号の低下や、短絡等による信号の増加に起因する異常な測定結果が含まれていた場合でも、より信頼度の高い水位温度検出正常異常判定が可能となるからである。第３の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第２の水位温度検出正常異常判定処理手順よりも、異常な測定結果が３つ以上含まれる場合に有効である。
【００９３】
［第４の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図１０は、第４の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図である。
【００９４】
第４の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第３の水位温度検出正常異常判定処理手順に対して、取得した２つの測定値の差の絶対値ｄ１，・・・，ｄＸの演算処理方法、より詳細には、ステップＳ２４〜ステップＳ２６（図９に示されるステップＳ２４ａ〜ステップＳ２６ａと、図９を読み替えて省略するステップＳ２４ｂ〜ステップＳ２６ｂとの両方）の処理ステップの代わりに、ステップＳ２８およびステップＳ２９（図１０に示されるステップＳ２８ａおよびステップＳ２９ａと、図１０を読み替えて省略するステップＳ２８ｂおよびステップＳ２９ｂとの両方）の処理ステップを行う点で相違するが、その他の処理ステップについては、実質的に相違しない。そこで、実質的に相違しない処理ステップについては、同じステップ番号を付して説明を省略する。
【００９５】
第４の水位温度検出正常異常判定処理手順では、第３の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、ステップＳ１１〜ステップＳ２３ａが実行され、２つの測定値の差の絶対値ｄｍ（＝ｄ１，・・・，ｄＸ）が得られると、演算処理装置１３は、ステップＳ２３ａに続くステップＳ２８ａにおいて、ｄ１，・・・，ｄＸのうち、最小値となるものを特定し、当該最小値に係る２つの水位測定値を抽出する。そして、抽出した水位測定値のうち、小さい水位測定値を水位測定値として採用する（ステップＳ２９ａ）。
【００９６】
第４の水位温度検出正常異常判定処理手順のように、２つの測定値の差の絶対値が最小値となる２つの測定値を特定するのは、この組み合わせが常値を含む可能性が最も低い測定値の組み合わせと考えられるためである。また、得られた２つの測定値のうち何れを採用するかは任意であるが、監視対象に対して安全側となる方を採用するのが好ましい。
【００９７】
例えば、水位温度測定装置１０が使用済み燃料貯蔵プールに貯えられるプール水の水位および温度の測定で使用され、当該測定値に基づいて監視がなされる場合には、プール水の水位低下および水温上昇をより早い段階で検出したいため、水位については低い側の測定値を、温度については高い側の測定値を採用することが好ましい。
【００９８】
［第５の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図１１は、第５の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図である。
【００９９】
第５の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順に対して、取得したｋ個の測定値の平均値と個々の測定値とを比較する処理ステップ（ステップＳ１３およびステップＳ１４：図６に示されるステップＳ１３ａおよびステップＳ１４ａと、図７に示されるステップＳ１３ｂおよびステップＳ１４ｂとの両方）の代わりに、前回の測定値と今回の測定値とを比較する処理ステップ（図１１に示されるステップＳ３１ａおよびステップＳ３２ａと、図１１を読み替えて省略するステップＳ３１ｂおよびステップＳ３２ｂとの両方）を行う点で相違するが、その他の処理ステップについては、実質的に相違しない。そこで、実質的に相違しない処理ステップについては、同じステップ番号を付して説明を省略する。
【０１００】
第５の水位温度検出正常異常判定処理手順では、演算処理装置１３が、第１の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、ステップＳ１１およびステップＳ１２ａを実行し、ｋ個の水位測定値Ｓｋを取得する一方、ステップＳ３１ａにおいて、前回の測定値Ｓ１１，・・・，Ｓ１ｋのデータである前回測定データ３５から前回の測定値Ｓ１１，・・・，Ｓ１ｋを取得する。前回測定データ３５は、演算処理装置１３内のメモリや演算処理装置１３がアクセス可能な記憶領域に保持させておく。
【０１０１】
ステップＳ１２ａとステップＳ３１ａの両処理ステップが完了し、演算処理装置１３が今回の測定値Ｓ１，・・・，Ｓｋと前回の測定値Ｓ１１，・・・，Ｓ１ｋとを取得すると、同じチャンネルの前回測定値と今回測定値との差の絶対値、すなわち、Ｄｋ＝｜Ｓ１ｋ−Ｓｋ｜（１≦ｋ≦ｎを満たす整数）を計算する（ステップＳ３２ａ）。そして、ステップＳ３２ａで得られたｋ個の前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの各々と予め設定した判定用閾値（ここでは任意の値δ）以下の場合（ステップＳ３３ａでＹＥＳの場合）には、その水位測定値Ｓｋを与える監視装置１２が取得した水位情報は適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として正常と判断する（ステップＳ１５ａ）。
【０１０２】
一方、Ｄｋ＝｜Ｓ１ｋ−Ｓｋ｜と予め設定した判定用閾値（ここでは任意の値δ）とを比較し、｜Ｓ１ｋ−Ｓｋ｜がδよりも大きい場合、すなわち、｜Ｓ１ｋ−Ｓｋ｜＞δの場合（ステップＳ３３ａでＮＯの場合）には、その水位測定値Ｓｋを与える監視装置１２が取得した水位情報は不適切であると判断し、当該監視装置１２が監視を担当する水位温度検出装置１１は水位情報検出手段として異常（正常ではない）と判断する（ステップＳ１６ａ）。
【０１０３】
第５の水位温度検出正常異常判定処理手順のように、前回の測定値と今回の測定値とを比較することによって実施回間の測定値のばらつきの有無を発見できるので、今回の測定値の全てが一様に異常値側にシフトしている様な場合であっても、異常または異常の予兆を発見でき、より信頼度の高い水位温度検出正常異常判定が可能となる。
【０１０４】
［第６の水位温度検出正常異常判定処理手順］
図１２は、第６の水位温度検出正常異常判定処理手順（水位）における処理ステップを示す処理フロー図である。
【０１０５】
第６の水位温度検出正常異常判定処理手順は、第５の水位温度検出正常異常判定処理手順に対して、同じチャンネルの前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄｋの演算処理方法、より詳細には、ステップＳ３３（図１１に示されるステップＳ３３ａと、図１１を読み替えて省略するステップＳ３３ｂとの両方）の処理ステップの代わりに、ステップＳ３４およびステップＳ３５（図１２に示されるステップＳ３４ａおよびステップＳ３５ａと、図１２を読み替えて省略するステップステップＳ３４ｂおよびステップＳ３５ｂとの両方）の処理ステップを行う点で相違するが、その他の処理ステップについては、実質的に相違しない。そこで、実質的に相違しない処理ステップについては、同じステップ番号を付して説明を省略する。
【０１０６】
第６の水位温度検出正常異常判定処理手順では、演算処理装置１３が、第５の水位温度検出正常異常判定処理手順と同様に、ステップＳ１１〜ステップＳ３２ａを実行し、同じチャンネルの前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄｋ（１≦ｋ≦ｎを満たす整数）の値を取得する。続いて、演算処理装置１３は、ステップＳ３２ａで得られたｋ個の前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの平均値Ａｄを計算する（ステップＳ３５ａ）。
【０１０７】
続いて、平均値Ａｄと前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの各々とを比較し、平均値Ａｄと前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの各々との差の絶対値が予め設定した判定用閾値（ここでは任意の値ε）以下の場合、すなわち、｜Ａｄ−Ｄｋ｜≦εの場合（ステップＳ３６ａでＹＥＳの場合）には、ステップＳ１５ａに進む。ステップＳ１５ａ以降の処理ステップは、第５の水位温度検出正常異常判定処理手順等と同様である。
【０１０８】
一方、平均値Ａｄと前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの各々とを比較し、平均値Ａｄと前回測定値と今回測定値との差の絶対値Ｄ１，・・・，Ｄｋの各々との差の絶対値が予め設定した判定用閾値（ここでは任意の値ε）よりも大きい場合、すなわち、｜Ａｄ−Ｄｋ｜＞εの場合（ステップＳ３６ａでＮＯの場合）には、ステップＳ１６ａに進む。ステップＳ１６ａ以降の処理ステップは、第５の水位温度検出正常異常判定処理手順等と同様である。
【０１０９】
第６の水位温度検出正常異常判定処理手順のように、前回の測定値と今回の測定値とを比較し、さらに、前回の測定値と今回の測定値との差の絶対値とその平均値との比較も行うことで、実施回間の測定値のばらつきの有無のみならず、チャンネル間の測定値のばらつきの有無も発見できるので、さらに信頼度の高い水位温度検出正常異常判定が可能となる。
【０１１０】
以上、水位温度測定装置１０によれば、水位温度測定装置１０が水位情報検出手段および温度情報検出手段としての水位温度検出装置１１が多重化（冗長化）されるとともに各水位温度検出装置１１が健全であるか否かを判定する機能を持たせたことで、従来よりも水位温度測定装置全体として水位検出機能を喪失する確率および温度検出機能を喪失する確率を低下させることができるだけでなく、異常が検知された水位情報検出手段および温度情報検出手段で取得した水位情報および温度情報を排除することができる。すなわち、動作信頼度が従来よりも高いだけでなく、水位および温度の検出および測定の信頼度が従来よりも高い測定装置を得ることができる。
【０１１１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、上述した実施例以外にも様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、追加、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１１２】
１０ 水位温度測定装置
１１（１１１，・・・，１１ｎ） 水位温度検出装置
１２（１２１，・・・，１２ｎ） 監視装置
１３ 演算処理装置
１４ 表示装置
１５（１５１，・・・，１５ｎ） 電源装置
２０ 検出部
２１ シース熱電対
２２ 測温接点
２３ ヒータ線
２４ 収容管
２６ 開口部
２７ 保護管
２８ 支持部材
２９ 孔部
３１ 素線
３５ 前回測定データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水位を検出する水位検出手段と温度を検出する温度検出手段とが、それぞれ、複数であるｎ個のチャンネルを有し、個々のチャンネルが熱電対とヒータ線とを備える水位温度測定装置であり、
複数であるｎ個のチャンネルを有する前記水位検出手段から各チャンネルで検出したｎ個の水位情報と、ｎ個のチャンネルを有する前記温度検出手段から各チャンネルで検出したｎ個の温度情報とをチャンネル毎に受け取り、チャンネル毎にｎ個の水位とｎ個の温度とを測定する手段と、
前記水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルの前記熱電対と前記ヒータ線から電気的な物理量を取得し、取得した電気的な物理量に基づいて当該水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルが検出機能を喪失しているか否かを判断する手段と、
ｎ個の水位測定結果、ｎ個の温度測定結果、前記水位検出手段のチャンネル毎の検出機能喪失判断結果、および、前記温度検出手段のチャンネル毎の検出機能喪失判断結果を用いて、少なくとも１個以上の水位測定結果と少なくとも１個以上の温度測定結果とを得る演算処理を行う手段と、を具備することを特徴とする水位温度測定装置。
【請求項２】
前記１個以上の水位測定結果は、前記ｎ個の水位測定結果から検出機能を喪失していると判断した前記水位検出手段のチャンネルから取得した水位情報に基づいて得られる水位測定結果を除外した残りの水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、前記ｎ個の温度測定結果から検出機能を喪失していると判断した前記温度検出手段のチャンネルから取得した温度情報に基づいて得られる温度測定結果を除外した残りの水位測定結果から選択されることを特徴とする請求項１記載の水位温度測定装置。
【請求項３】
前記１個以上の水位測定結果は、前記除外した残りの水位測定結果の各々と前記除外した残りの水位測定結果の平均との差の絶対値が設定値以下となる水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、前記除外した残りの温度測定結果の各々と前記除外した残りの温度測定結果の平均との差の絶対値が設定値以下となる温度測定結果から選択されることを特徴とする請求項２記載の水位温度測定装置。
【請求項４】
前記ｎは３以上であり、
前記１個以上の水位測定結果は、前記除外した残りの水位測定結果の各々と前記除外した残りの水位測定結果の平均との差の絶対値が設定値以下となる水位測定結果のうち最大および最小となる水位測定結果をさらに除外した残りの水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、前記除外した残りの温度測定結果の各々と前記除外した残りの温度測定結果の平均との差の絶対値が設定値以下となる温度測定結果のうち最大および最小となる水位測定結果をさらに除外した残りの水位測定結果から選択されることを特徴とする請求項３記載の水位温度測定装置。
【請求項５】
前記１個以上の水位測定結果は、前記除外した残りの水位測定結果から２つの水位測定結果を選択する全ての組み合わせに対して、２つの水位測定結果の差を演算し、当該演算の結果得られる差が設定値以下となる組み合わせを与える水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、前記除外した残りの温度測定結果２つの温度測定結果を選択する全ての組み合わせに対して、２つの温度測定結果の差を演算し、当該演算の結果得られる差が設定値以下となる組み合わせを与える温度測定結果から選択されることを特徴とする請求項２記載の水位温度測定装置。
【請求項６】
前記１個以上の水位測定結果は、前記除外した残りの水位測定結果から２つの水位測定結果を選択する全ての組み合わせに対して、２つの水位測定結果の差を演算し、当該演算の結果得られる差が最小となる組み合わせを与える２つの水位測定結果のうち、小さい側の水位測定結果であり、
前記１個以上の温度測定結果は、前記除外した残りの温度測定結果２つの温度測定結果を選択する全ての組み合わせに対して、２つの温度測定結果の差を演算し、当該演算の結果得られる差が最小となる組み合わせを与える２つの温度測定結果のうち、大きい側の温度測定結果であることを特徴とする請求項２記載の水位温度測定装置。
【請求項７】
前記１個以上の水位測定結果および前記１個以上の温度測定結果は、前回測定を行ったｎ個の水位測定結果および前回測定を行ったｎ個の温度測定結果を取得し、取得したｎ個の前回の水位測定結果およびｎ個の前回の温度測定結果をさらに用いて選択され、
前記１個以上の水位測定結果は、同じチャンネルについて、今回測定を行ったｎ個の水位測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の水位測定結果との差の絶対値の各々が設定値以下となるチャンネルの水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、同じチャンネルについて、今回測定を行ったｎ個の温度測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の温度測定結果との差の絶対値の各々が設定値以下となるチャンネルの温度測定結果から選択されることを特徴とする請求項１記載の水位温度測定装置。
【請求項８】
前記１個以上の水位測定結果は、前記同じチャンネルについて、前記今回測定を行ったｎ個の水位測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の水位測定結果との差の絶対値の各々と、前記同じチャンネルについて、前記今回測定を行ったｎ個の水位測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の水位測定結果との差の絶対値の平均との差の絶対値が設定値以下となるチャンネルの水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、前記同じチャンネルについて、前記今回測定を行ったｎ個の温度測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の温度測定結果との差の絶対値の各々と、前記同じチャンネルについて、前記今回測定を行ったｎ個の温度測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の温度測定結果との差の絶対値の平均との差の絶対値が設定値以下となるチャンネルの温度測定結果から選択されることを特徴とする請求項７記載の水位温度測定装置。
【請求項９】
水位を検出する水位検出手段と温度を検出する温度検出手段とが、それぞれ、複数であるｎ個のチャンネルを有し、個々のチャンネルが熱電対とヒータ線とを備える水位温度測定装置であり、前記水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルの前記熱電対と前記ヒータ線から電気的な物理量を取得し、取得した電気的な物理量に基づいて当該水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルが検出機能を喪失しているか否かを判断する手段を具備することを特徴とする水位温度測定装置。
【請求項１０】
前記熱電対から取得する電気的な物理量は、前記熱電対を構成する二つの素線間の電位差であり、前記ヒータ線から取得する電気的な物理量は前記ヒータ線の抵抗値であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の水位温度測定装置。
【請求項１】
水位を検出する水位検出手段と温度を検出する温度検出手段とが、それぞれ、複数であるｎ個のチャンネルを有し、個々のチャンネルが熱電対とヒータ線とを備える水位温度測定装置であり、
複数であるｎ個のチャンネルを有する前記水位検出手段から各チャンネルで検出したｎ個の水位情報と、ｎ個のチャンネルを有する前記温度検出手段から各チャンネルで検出したｎ個の温度情報とをチャンネル毎に受け取り、チャンネル毎にｎ個の水位とｎ個の温度とを測定する手段と、
前記水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルの前記熱電対と前記ヒータ線から電気的な物理量を取得し、取得した電気的な物理量に基づいて当該水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルが検出機能を喪失しているか否かを判断する手段と、
ｎ個の水位測定結果、ｎ個の温度測定結果、前記水位検出手段のチャンネル毎の検出機能喪失判断結果、および、前記温度検出手段のチャンネル毎の検出機能喪失判断結果を用いて、少なくとも１個以上の水位測定結果と少なくとも１個以上の温度測定結果とを得る演算処理を行う手段と、を具備することを特徴とする水位温度測定装置。
【請求項２】
前記１個以上の水位測定結果は、前記ｎ個の水位測定結果から検出機能を喪失していると判断した前記水位検出手段のチャンネルから取得した水位情報に基づいて得られる水位測定結果を除外した残りの水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、前記ｎ個の温度測定結果から検出機能を喪失していると判断した前記温度検出手段のチャンネルから取得した温度情報に基づいて得られる温度測定結果を除外した残りの水位測定結果から選択されることを特徴とする請求項１記載の水位温度測定装置。
【請求項３】
前記１個以上の水位測定結果は、前記除外した残りの水位測定結果の各々と前記除外した残りの水位測定結果の平均との差の絶対値が設定値以下となる水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、前記除外した残りの温度測定結果の各々と前記除外した残りの温度測定結果の平均との差の絶対値が設定値以下となる温度測定結果から選択されることを特徴とする請求項２記載の水位温度測定装置。
【請求項４】
前記ｎは３以上であり、
前記１個以上の水位測定結果は、前記除外した残りの水位測定結果の各々と前記除外した残りの水位測定結果の平均との差の絶対値が設定値以下となる水位測定結果のうち最大および最小となる水位測定結果をさらに除外した残りの水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、前記除外した残りの温度測定結果の各々と前記除外した残りの温度測定結果の平均との差の絶対値が設定値以下となる温度測定結果のうち最大および最小となる水位測定結果をさらに除外した残りの水位測定結果から選択されることを特徴とする請求項３記載の水位温度測定装置。
【請求項５】
前記１個以上の水位測定結果は、前記除外した残りの水位測定結果から２つの水位測定結果を選択する全ての組み合わせに対して、２つの水位測定結果の差を演算し、当該演算の結果得られる差が設定値以下となる組み合わせを与える水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、前記除外した残りの温度測定結果２つの温度測定結果を選択する全ての組み合わせに対して、２つの温度測定結果の差を演算し、当該演算の結果得られる差が設定値以下となる組み合わせを与える温度測定結果から選択されることを特徴とする請求項２記載の水位温度測定装置。
【請求項６】
前記１個以上の水位測定結果は、前記除外した残りの水位測定結果から２つの水位測定結果を選択する全ての組み合わせに対して、２つの水位測定結果の差を演算し、当該演算の結果得られる差が最小となる組み合わせを与える２つの水位測定結果のうち、小さい側の水位測定結果であり、
前記１個以上の温度測定結果は、前記除外した残りの温度測定結果２つの温度測定結果を選択する全ての組み合わせに対して、２つの温度測定結果の差を演算し、当該演算の結果得られる差が最小となる組み合わせを与える２つの温度測定結果のうち、大きい側の温度測定結果であることを特徴とする請求項２記載の水位温度測定装置。
【請求項７】
前記１個以上の水位測定結果および前記１個以上の温度測定結果は、前回測定を行ったｎ個の水位測定結果および前回測定を行ったｎ個の温度測定結果を取得し、取得したｎ個の前回の水位測定結果およびｎ個の前回の温度測定結果をさらに用いて選択され、
前記１個以上の水位測定結果は、同じチャンネルについて、今回測定を行ったｎ個の水位測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の水位測定結果との差の絶対値の各々が設定値以下となるチャンネルの水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、同じチャンネルについて、今回測定を行ったｎ個の温度測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の温度測定結果との差の絶対値の各々が設定値以下となるチャンネルの温度測定結果から選択されることを特徴とする請求項１記載の水位温度測定装置。
【請求項８】
前記１個以上の水位測定結果は、前記同じチャンネルについて、前記今回測定を行ったｎ個の水位測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の水位測定結果との差の絶対値の各々と、前記同じチャンネルについて、前記今回測定を行ったｎ個の水位測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の水位測定結果との差の絶対値の平均との差の絶対値が設定値以下となるチャンネルの水位測定結果から選択され、
前記１個以上の温度測定結果は、前記同じチャンネルについて、前記今回測定を行ったｎ個の温度測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の温度測定結果との差の絶対値の各々と、前記同じチャンネルについて、前記今回測定を行ったｎ個の温度測定結果と前記前回測定を行ったｎ個の温度測定結果との差の絶対値の平均との差の絶対値が設定値以下となるチャンネルの温度測定結果から選択されることを特徴とする請求項７記載の水位温度測定装置。
【請求項９】
水位を検出する水位検出手段と温度を検出する温度検出手段とが、それぞれ、複数であるｎ個のチャンネルを有し、個々のチャンネルが熱電対とヒータ線とを備える水位温度測定装置であり、前記水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルの前記熱電対と前記ヒータ線から電気的な物理量を取得し、取得した電気的な物理量に基づいて当該水位検出手段の各チャンネルおよび当該温度検出手段の各チャンネルが検出機能を喪失しているか否かを判断する手段を具備することを特徴とする水位温度測定装置。
【請求項１０】
前記熱電対から取得する電気的な物理量は、前記熱電対を構成する二つの素線間の電位差であり、前記ヒータ線から取得する電気的な物理量は前記ヒータ線の抵抗値であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の水位温度測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１０４７９１（Ｐ２０１３−１０４７９１Ａ）
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４９０７６（Ｐ２０１１−２４９０７６）
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月３０日（２０１３．５．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１４日（２０１１．１１．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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