JP5597656B2 - 津波防護システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、津波防護システムに関する。

我が国は世界有数の地震国であるとともに大津波によって繰返し甚大な被害を受けてきた。歴史的にも１６０５年慶長大地震や１８９６年明治三陸地震など日本の周辺海域で発生するプレート型の大地震によって大津波が発生している。特に２０１１年東北地方太平洋沖地震では近代的な施設が津波によって大きな被害を受け、発電所など沿岸部に建設されたプラントが被災したことで電力供給や生産活動に大きな影響を与えた。

このため、津波の襲来に対して発電所など沿岸部に建設されたプラントの被害を極力抑えるための津波対策が求められている。沿岸に近い海域で、巨大地震がひとたび発生すれば、地震に伴う大津波は地震発生の数分〜数十分後には海岸部へ到達する。また大津波は、第一波が到達した後にも間隔をおいて繰り返し押し寄せ、数時間以上に渡って海岸地域が近づけない状態となる。よって、津波が接近または到達してしまうと沿岸部には近づけなくなるため、地震発生後の数時間に渡ってプラント内の設備の少なくとも一部が浸水等によって稼働できない状態や、各設備に保守員がアクセスできない状態が続くことが考えられる。

なお、防水設備の緊急閉鎖制御システムにおいて、防潮堤などに設置された水門を自動閉鎖するシステムの技術が開示されている。

特開２００７−３３２５３４号公報

発電所等のプラントにおいても、津波に関する情報を検知等してから、津波がプラントの敷地に到達するまでの限られた時間に、プラント内の各建屋の防水扉を閉止したり、施設内の通気口などを防水蓋によって閉止する等によって、プラントの被害を極力抑えるために津波に対する防護措置を講ずる必要がある。

また、発電所等のプラントにおいては、冷却設備など、地震発生後にもプラントの運転を継続しなければならない設備がある。このような場合には、小規模の地震や津波に対しても、常にプラント内のすべての防護装置等を起動することは、かえって発電所等のプラントの運転に支障をきたすおそれがある。したがって、適切な防護範囲を判断する必要がある。

以上説明したように、津波到達までの限られた時間内で発電所等のプラントを、通常の運転状態から津波被害を抑える防護体制に切り替えることができる津波防護システムが求められている。

本発明の実施形態が解決しようとする課題は、津波の発生を検知して、プラントの津波被害を抑えるための防護体制に切り替える津波防護システムを提供することである。

上記課題を解決するために、実施形態の津波防護システムは、一または複数の建屋、設備およびこれらを津波から防護するための防護設備を含む施設を有するプラントを津波から防護する津波防護システムである。当該津波防護システムは、少なくとも地震の発生に起因する津波の予測高さを含む津波情報を受信する津波情報受信部と、前記プラントを標高および地理的範囲によって特定可能に区分されたエリアごとに、少なくとも、前記標高と、前記標高以上の前記施設の識別を示す第１の施設識別情報と、前記プラントの外部または他の前記施設との間で浸水経路となり得る構造物の有無と、前記標高を下回る浸水経路となり得る施設を示す第２の施設識別情報および前記浸水経路と、を含む施設情報を格納する施設情報データベースと、前記エリアごとに、少なくとも、前記第１または第２の施設識別情報と、前記第１または第２の施設識別情報に対応する前記施設に設けられた前記防護装置についての情報とを含む防護装置情報を格納する防護装置情報データベースと、前記津波情報から前記プラントに到達する津波の予測高さを得て、前記施設情報データベースに格納された前記施設情報に基づいて、前記津波の予測高さに対する前記プラントの浸水エリアを判定する浸水エリア判定部と、前記浸水エリア判定部による前記浸水エリアの判定結果に基づいて、前記防護装置情報データベースに格納された前記防護装置情報からいずれかの前記防護装置を起動するかを特定し、特定した前記防護装置に起動を行うための制御信号を送信する防護装置制御部と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る実施形態の津波防護システムによれば、津波の発生を検知して、プラントの津波被害を抑えるための防護体制に切り替えることができる。

本発明に係る津波防護システムの第１の実施形態を適用するプラント全体の構成例を示す立面図。 本発明に係る第１の実施形態の津波防護システムの構成を示すブロック図。 第１の実施形態の津波防護システムが備える施設情報データベースの構成例を示す図。 第１の実施形態の津波防護システムが備える防護装置情報データベースの構成例を示す図。 第１の実施形態の津波防護システムの浸水エリア判定処理の一例を示す図。 第１の実施形態の津波防護システムの津波防護処理フローを示すフロー図。 第１の実施形態の津波防護システムの浸水エリア判定処理フローを示すフロー図。 第１の実施形態の津波防護システムの浸水エリア判定処理フローであって、図７のフローに続くフローを示すフロー図。 本発明に係る津波防護システムの第２の実施形態を適用するプラント全体の構成例を示す立面図。 本発明に係る第２の実施形態の津波防護システムの構成を示すブロック図。

以下、本発明に係る実施形態の津波防護システムについて、図面を参照して具体的に説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。ここで説明する下記の実施形態はいずれも、海岸付近に設置されているプラントの一例をとりあげて説明する。

［第１の実施形態］
以下、本発明に係る津波防護システムの第１の実施形態について、図１ないし図８を参照して説明する。

はじめに、図１および図２を用いて第1の実施形態を説明する。ここで、図１は第１の実施形態の津波防護システムを適用するプラント全体の構成例を示す立面図であり、図２は第１の実施形態の津波防護システムの構成を示すブロック図である。

本実施形態の津波防護システムは、一または複数の建屋、設備、設備の構造およびこれらを防護するための防護設備を含む施設を有するプラントを津波から防護する。そのために、本実施形態の津波防護システムでは、津波情報に基づいて、当該プラントに到達する津波高さを予測または当該情報を受信して、プラント内のエリアにおける浸水エリアを予測して、防護装置を起動する信号を発信する。

プラント内では、数々の施設がその立地する場所（立地条件）、施設の種類・形態などによって、予めエリアとして区分されて管理される。例えば、以下に説明するような、施設が立地する場所の標高によって、プラント内をエリアとして区分する。

例えば、図１に示すプラントは海岸線近郊に立地している。プラントには、図１に示すように、標高ごとに区分された複数のエリアが存在する。複数のエリアは、例えば標高ｈ１に位置するエリアＡ、標高ｈ２に位置するエリアＢ、標高ｈ３に位置するエリアＣ、標高ｈ４に位置するエリアＤなどである。

また、図１に示すように、防波堤１３は、例えばプラント近郊の沿岸付近に設けられ、その防波堤１３の高さは満潮における海水面（例えば、標高ｈ０）よりも高く、標高ｈ１までの津波等に対して防波できるように設けられている。

図１に示すプラントには、プラント内のエリアごとに、１または複数の施設があり、第１の実施形態の津波防護システムでは、例えば施設の立地位置、立地場所の標高、建屋の高さ、地下構造物の地下深さ、エリア間をまたぐ地中配管などを含む施設情報が、予め記憶装置（施設情報データベース２１）に格納されている。

本実施形態の津波防護システムでは、エリアの区分は、図１に示すように、各施設が設置されている標高に基づいて予め定められる。また、各施設内に地下構造物が存在する場合には、地下構造物を通じた浸水経路も考慮するために、施設ごとに、浸水経路となる可能性の構造物を予めデータとして、後述する施設情報データベース２１に登録する。なお、エリアの区分は、図１において、説明を簡単化するために、プラントの縦断面に対して１つの基準の標高に1つのエリアを示す例で示している。

具体的には、第１の実施形態の津波防護システムは、図２に示すように、津波情報受信部１、施設情報データベース２１、防護装置情報データベース２２、浸水エリア判定部２、判定結果処理部３、防護装置制御部４、表示装置５および警報装置６を備えている。

本実施形態の津波防護システムは、例えば発電所等のプラントの周辺で地震が発生した場合や、大規模な地震が発生した場合に、地震に起因する津波の高さや到達時刻などを含む津波情報を必要とする。

津波情報受信部１は、少なくとも津波の予測高さの情報を含む津波情報をプラントの外部のシステムから受信する。なお、津波情報は、プラント内外の計器等から収集される計測データを用いてもよく、また、それらの情報や計測データを組み合わせて予測する手段等から発信されるデータであってもよい。

施設情報データベース２１は、プラント内の施設を標高および地理的範囲を特定するエリアに予め区分し、区分したエリアごとに、エリアが立地する標高、施設を識別するための施設ＩＤ（Identification）、地下構造物などの有無を示してそれを識別するための地下構造物ＩＤ、この地下構造物などがどの施設と経路を通じているかを識別するための連絡側施設ＩＤ、地下構造物がある場合にそのエリアからの地下深さなどのデータを含む施設情報を格納する。これらの情報は、予め用意されて施設情報データベース２１に格納される。

なお、施設ＩＤ、地下構造物ＩＤ、連絡側施設ＩＤは、施設識別情報であり、各々の施設が識別可能となるように予めデータが付与される。この施設識別情報は、例えば第１の施設識別情報、第２の施設識別情報のように区分される。第１の施設識別情報は、例えば建屋などの対象エリア内の標高以上の施設に付与されるＩＤ（施設ＩＤとする）である。また、第２の施設識別情報は、例えば第１の施設識別情報以外の対象エリア内の標高より低い地下構造物に付与されるＩＤ（地下構造物ＩＤとする）である。連絡側施設ＩＤは、第１の施設識別情報または第２の施設識別情報とされる。すなわち、施設ＩＤまたは地下構造物ＩＤである。

以上のように、施設情報データベース２１は、エリアごとに、標高、第１の施設識別情報、第２の施設識別情報などを含む情報を格納している。

本実施形態の津波防護システムでは、施設情報データベース２１に格納された施設情報を用いて、エリアの区分、その標高、エリア内の施設（建屋、地下構造物、地下通路など）、エリア内または複数のエリア間における浸水経路となる構造についての情報を取得することができる。

防護装置情報データベース２２は、エリアおよび施設に設けられた防護装置の有無などについての情報を含む防護装置情報を格納する。これらの情報は、予め用意されて防護装置情報データベース２２に格納される。

図２に示す施設情報データベース２１および防護装置情報データベース２２のデータベース構成例について、図３に施設情報データベース２１Ａとする一例を示し、図４に防護装置情報データベース２２Ａとする一例を示す。

なお、図３に示す施設情報データベース２１Ａは、図１に示すプラントについての施設情報が予め格納されたものである。また、図４に示す防護装置情報データベース２２Ａは、図１に示すプラントについての防護装置情報が予め格納されたものである。

以下、図１および図２を参照しながら、図３および図４に示すデータベースの内容について説明する。

図３に示す施設情報データベース２１Ａには、エリアの区分ごとに、その標高、エリア内の施設（建屋、地下構造物、地下通路など）を示す施設ＩＤ、エリア内または複数のエリア間における浸水経路となる地下構造物ＩＤ、地下構造物などの連絡（対向）側となる連絡側施設ＩＤ、地下構造物の地下深さ（そのエリアの地上からの深さ）などを含む施設情報が格納されている。

津波防護システムにおいて、図１に示すように、プラント内を標高ごとに予め区分する。例えば、図１に示すプラントは、標高ｈ１、ｈ２、ｈ３およびｈ４に、それぞれの標高の位置にあるエリアとして、エリアＡ、エリアＢ、エリアＣおよびエリアＤのように区分されている。なお、図１では、標高ｈ１＜標高ｈ２＜標高ｈ３＜標高ｈ４の関係にある。

図１に示すように、プラント内で最も低い標高ｈ１に位置するエリアＡには、施設９がある。その施設９は、建屋９１および建屋９１下にある地下構造物９３、建屋９２を有している。

同じく、標高ｈ２に位置するエリアＢには、施設１０がある。その施設１０は、建屋１０１、建屋１０２および建屋１０２下に設けられる地下構造物１０４、建屋１０３を有している。

また、標高ｈ３に位置するエリアＣには、施設１１がある。その施設１１は、建屋１１１および建屋１１２を有している。さらに、図１に示すプラント内では、最も高台にある標高ｈ４に位置するエリアＤには、施設１２があり、施設１２は建屋１２１を有している。

これらの施設情報は、図３に示すように、施設の建屋や設備などごとに、それぞれが識別可能なように予め施設ＩＤが付与される。例えば、図１に示すエリアＡの建屋９１には施設ＩＤ＝施設Ａ１、同じく建屋９２には施設ＩＤ＝施設Ａ２のように第１の施設識別情報が予め付与されている。

なお、これらの施設等の識別情報は、例えば本実施形態の津波防護システム以外の外部システムに備えられる建築設計などのデータベースのデータと関連付けられて、利用されてもよい。その場合には、例えば建屋の高さ、建屋の階数等に応じて、後述するような浸水の危険度を判定することができる。

本津波防護システムでは、これらの施設ＩＤにより、プラント内の各エリアに属する各施設の建屋や設備などを識別可能に判断することができる。

図３に示す施設情報データベース２１Ａでは、例えば図１に示す地下構造物９３に地下構造物ＩＤ＝地下ＵＡ１のように第２の施設識別情報が付与されており、建屋９１の施設ＩＤ＝施設Ａ１の第１の施設識別情報と所定の関連付けがなされて付与されている。同様に、地下構造物１０４には地下ＵＢ２のように第２の施設識別情報が付与されている。

また、浸水エリア判定部２は、施設情報データベース２１Ａの「連絡側施設ＩＤ」の情報（第１または第２の施設識別情報）により、地下構造物９３と地下構造物１０４とは、地下連絡路９４を介して浸水する可能性のある浸水経路であると判断することができる。これらの地下構造物の「連絡側施設ＩＤ」には、エリアが区分された標高よりも低い位置（標高）にある外部の構造物、外部とエリアとの間または他のエリアとの間をまたぐ排水路や給水路なども対象とされる。

図４に示す防護装置情報データベース２２Ａは、エリアの区分ごとに、エリア内の施設を示す施設ＩＤや地下構造物ＩＤ、その施設に設けられている防護装置についての情報を含む防護装置情報が格納されている。

例えば、図４に示すように、エリアＡの施設ＩＤ「施設Ａ１」に対応する施設は、防護装置「門扉ａ１」を有するものとして予め登録されている。また、エリアＡの施設ＩＤ「地下ＵＡ１」に対応する施設は、防護装置「防水蓋ｕａ１」を有するものとして予め登録されている。その他の施設ＩＤ（地下構造物ＩＤも含む）に対応する施設についても、同様に、図４に示すとおりに予め登録される。

浸水エリア判定部２は、津波情報受信部１が受信した津波情報から津波の予測高さを取得して、施設情報データベース２１に格納された施設情報に基づいて、津波の予測高さに対する浸水エリアおよびプラント内の施設などの浸水の危険度を判定する。

以下、図５を参照しながら、第１の実施形態の津波防護システムの浸水エリア判定処理の一例を説明する。なお、図５では、津波の予測高さが標高ｈ１以上、標高ｈ２より低い場合における、浸水エリア判定処理の一例を示している。

はじめに、浸水エリア判定部２は、津波情報および施設情報に基づいて、プラント内の浸水エリアを判定する。具体的には、浸水エリア判定部２は、津波情報から到達する津波の高さを予測しまたは予測された津波の高さを取得し、これを津波の予測高さとして施設情報から以下のように浸水エリアを判定する。なお、防護対象となるプラントは、図１に示すプラントであるとする。

図1において、津波情報から予測される津波高さが標高ｈ１以上、標高ｈ２より低い場合に、浸水エリア判定部２は、施設情報データベース２１Ａに基づき、標高ｈ１に位置するエリアＡ内の施設９にある建屋９１（施設ＩＤ＝施設Ａ1）、建屋９２（同じく施設Ａ２）が浸水すると判定する。

例えば、津波情報から得られたプラントに到達する津波の予測高さが標高ｈ１以上かつ標高ｈ２よりも低い場合に、図５に示すように、浸水エリア判定部２は、最初に、施設情報データベース２１Ａに格納された施設情報から、浸水エリアとしてエリアＡと判定する。

次に、浸水エリア判定部２は、判定した浸水エリアについて、エリア内の施設、施設内の地下構造物を通じた浸水経路の情報を含む施設情報に基づいて、浸水の危険度を判定する。

具体的には、浸水エリア判定部２は、施設情報データベース２１Ａに格納された施設情報に基づき、浸水エリアと判定したエリアＡについて浸水経路となる地下構造物が有るか否か判定する。浸水エリア判定部２は、参照した施設ＩＤ＝施設Ａ１から施設ＩＤ＝地下ＵＡ１である地下構造物９３を特定する。また、浸水エリア判定部２は、同様に、特定した地下構造物９３について浸水経路となる他方側として、連絡側施設ＩＤ＝地下ＵＢ２（地下構造物１０４）であると特定する。同様に、浸水エリア判定部２は、判定した浸水エリア内の施設９について、異なるエリアの施設間を経由する浸水経路を探索し、その他の施設の浸水の危険度を判定する。

浸水エリア判定部２は、図５に示すように、施設情報データベース２１Ａに格納された施設情報を参照することにより、この浸水経路を判断する。また、浸水エリア判定部２は、地下構造物９３の地下深さＺ１であり、地下構造物１０４の地下深さＺ２であることを、同じく施設情報データベース２１Ａに格納された施設情報を参照することにより判断する。

例えば、Ｚ２＞＝ｈ２−ｈ１+Ｚ１のような関係にある場合に、浸水エリア判定部２は、地下構造物１０４がどの程度の浸水の危険度を有するかを判定することができる。これより、浸水エリア判定部２は、地下構造物１０４が浸水の危険度を有すると判定する。

以上のように、浸水エリア判定部２は、エリアＡが浸水し、また、エリアＢについても例えば一部浸水（施設Ｂ２：「建屋１０２」）の可能性があると浸水の危険度を判定する。

以上により、浸水エリア判定部２は、地下構造物１０４について、浸水経路（地下連絡路９４）を介して浸水の危険度を有すると判断する。すなわち、図１に示すエリアＡの施設９よりも標高の高いエリアＢの施設１０であっても、エリアＢがエリアＡの建屋９１の地下構造物９３を通じて海水が浸入する浸水経路のある場合、浸水エリア判定部２は、エリアＢの施設１０における地下構造物１０４が浸水の危険度としてエリアＡと同程度の危険度を判定する。その危険度を、例えば半分浸水、一部浸水、水没等としてその危険度をレベル分けしてもよい。

次に、浸水エリア判定部２は、判定した浸水の危険度に基づき、防護装置情報データベース２２Ａに格納された防護装置情報を参照して、エリアＡの施設ＩＤ＝施設Ａ１、地下ＵＡ１および施設Ａ２に対応する防護装置、および、地下ＵＢ２に対応する防護装置を起動対象として特定する。すなわち、浸水エリア判定部２は、図５に示すように、例えば門扉ａ１、防水蓋ｕａ１、防水扉ａ２、防水蓋ｕｂ２を防護装置の起動対象として特定する。

以上、図１および図５の具体例で説明したように、浸水エリア判定部２は、津波情報を受信すると、施設情報データベース２１Ａに格納された施設情報を用いて浸水エリア（浸水の危険度）を判定する。さらに、浸水エリア判定部２は、この判定結果および防護装置情報データベース２２Ａに格納された防護装置情報を用いて、津波から防護すべき施設の防護装置（起動対象）を特定する。そして、浸水エリア判定部２は、この判定結果を判定結果処理部３に通知する。

判定結果処理部３は、浸水エリア判定部２による判定結果を、表示装置５、警報装置６などの出力装置や防護装置制御部４等が受信可能なデータに変換し、当該変換したデータをそれぞれの装置に送信する。

例えば、判定結果処理部３は、プラントに到達する津波の高さおよび到達時刻についての予測情報、津波の高さに応じて判定された浸水エリア、および防護装置の実行情況について、表示情報または音声情報として、出力装置に出力する。

なお、図２の構成例では、判定結果処理部３を介して、表示装置５、警報装置６などの出力装置や防護装置制御部４等が受信可能なデータに変換する構成としているが、浸水エリア判定部２が判定結果処理部３の機能部を有する構成であってもよい。

防護装置制御部４は、判定結果処理部３から送られた起動対象の防護装置の情報に基づいて、当該防護装置に対して起動命令を含む制御情報を送信する。このために、防護装置制御部４と、各防護装置との間には、無線、有線などの通信可能な通信手段を有している。防護装置制御部４は、プラント内に設置された代替の対象設備の代替設備への切り替え手段を有していてもよい。この場合には、浸水エリア判定部２は、浸水エリア内に代替の対象設備を有するエリアがあると判定した場合に、防護装置制御部４に対して代替設備への切り替えを指示する。

以上説明したように、浸水エリア判定部２は、津波情報および施設情報に基づいて、プラントに到達する津波の予測高さによって、浸水する可能性が高い浸水エリアおよび施設の浸水の危険度を判定する。これらの判定された浸水エリア等の情報は、防護装置制御部４を介して、表示装置５や警報装置６によってプラントの保守員に通知される。

さらに、浸水エリア判定部２は、これらの浸水エリア等の判定結果および防護装置情報データベース２２に格納された防護装置情報に基づいて、起動する防護装置を特定する。

表示装置５は、津波防護システムで扱う津波情報、浸水エリア判定結果、作動させる防護装置などを含む情報を表示するための出力装置である。例えば、液晶モニタ、ＣＲＴディスプレイ、大型パネルなどであり、この表示装置５を介して、保守員が津波防護システムの運用状況を確認することができる。

警報装置６は、津波情報、プラント内の浸水エリアの判定結果等の緊急情報の内容を、音声や警報音を介して、保守員などに周知徹底させるための出力装置である。

また、津波防護システムの図示しない構成として、保守員が前述した出力情報を確認するための操作手段として、キーボード、マウス、タッチパネル等を有してもよい。また、通信手段（無線、有線）等を介して、外部から発信される津波情報を受信する構成や、前述した出力情報を外部に転送する構成を備えてもよい。

図示しない防護装置は、浸水エリア内の施設を津波から防護または浸水等の被害を抑えるための浸水防止装置などである。防護装置は、防護装置制御部４から制御信号を受信すると、制御信号に基づいてプラント内のエリアごとに設けられる施設や設備への浸水の防止を行う。例えば、浸水防止装置は、建屋の出入口や搬入口において海水の流入を遮断しかつ津波の波力や漂流物の衝撃力に耐えうるように設けられた防水扉、施設内の通気口や給排水口や地下構造物への侵入口を遮断する防水蓋を起動する。また、例えば海水の侵入口付近の空間を区切って、区切られた空間内の気圧を高めることにより、海水の流入を防ぐ装置であってもよい。

また、防護装置には、浸水エリア内に設置された設備の一時的な代替能力を有する代替設備への系統切替装置を含んでもよい。また、このような代替設備は、津波の被害が及ばない高台に用意されて、津波襲来時またはその前には系統切替装置によって、例えば代替設備の系統へ切り替えられる。

具体的には、プラント内には、例えば常用電源設備と非常用電源設備とを有する。例えば、図１に示すプラント内では、常用電源設備はエリアＢ内の建屋１０２にあり、非常用電源設備はエリアＤ内の建屋１２１にあるものとする。

代替設備への系統切替装置とは、地震後にプラントを停止させるために連続して運転する必要がある設備を、一時的に同じ働きをする代替設備に系統を切替えるものである。例えば、標高の低いエリアＢの建屋１０２にある常用電源設備が、浸水防止装置を作動させたために外部と遮断されて使用できなくなる場合に、代替設備への系統切替装置が、プラント内の電源系統を高台（エリアＤ）の建屋１２１に設置された非常用電源設備に系統を切替える。

なお、本実施形態の津波防護システムでは、図１において、防護装置を備える構成としていないが、津波防護システムの他の実施形態として、防護装置を備える構成であってもよい。本実施形態の津波防護システムは、プラント内で津波から最も安全な場所、例えば高台（エリアＤ）に備えられてよく、また、プラント外に備えられてもよい。また、プラント内とプラント外に備えられて、冗長化されたシステムとして運用されてもよい。

次に、図６ないし図８に、第１の実施形態の津波防護システムにおける津波防護処理フローを示す。特に、図６は津波防護処理フローの全体であり、図７および図８は浸水エリア判定処理フローである。はじめに、図６に示す津波防護処理フローの内容について、図２を参照しながら説明する。

津波防護処理が開始されると、津波情報受信部１は、外部システムから津波情報を受信したか否か確認する（ステップＳ１）。津波情報を受信していない場合には（ステップＳ１のＮｏ）、継続して受信の状況を確認する。

一方、津波情報を受信した場合には（ステップＳ１のＹｅｓ）、津波情報受信部１は津波情報を取得する（ステップＳ２）。

続いて、浸水エリア判定部２は、津波情報受信部１から受信した津波情報を受けると、この津波情報および施設情報データベース２１に格納された施設情報に基づいて、プラント内の浸水エリアを判定する（ステップＳ３）。なお、ステップＳ３の詳細な処理については、後述する図６に示す処理フローの説明で行う。

続いて、浸水エリア判定部２は、判定結果をもとに、防護装置情報データベース２２に格納された防護装置に関する情報から起動する防護装置を特定する（ステップＳ４）。

判定結果処理部３は、この浸水エリア判定部２の特定に従って、起動する防護装置を決定し（ステップＳ５のＹｅｓ）、判定結果処理部３は起動対象の防護装置にその旨の制御指令（起動指示）を発信する（ステップＳ６）。一方、起動の必要がない防護装置に対しては（ステップＳ５のＮｏ）、制御指令を発信しないで、判定結果処理部３はステップＳ７へ処理を進める。

判定結果処理部３は、浸水エリアの判定結果および起動する防護装置についての情報を表示装置５と警報装置６などに出力する（ステップＳ７）。

以降は、ステップＳ１〜ステップＳ７の処理が繰り返される。

次に、図７および図８に示す浸水エリア判定処理フローの内容について、図２ないし図４を参照しながら説明する。

図６に示すステップＳ３の浸水エリア判定処理が開始されると、浸水エリア判定部２は、津波情報受信部１から取得した津波情報に基づいて、プラントに到達する津波の高さを予測する（ステップＳ１１）。

次に、浸水エリア判定部２は、施設情報データベース２１に格納された施設情報、および防護装置情報データベース２２に格納された防護装置情報を取得する（ステップＳ１２）。

予測した津波の高さが標高ｈ１よりも低い場合（ステップＳ１３のＹｅｓ）、浸水エリア判定部２は、プラント内の浸水エリアはないと判断して、予め定めた通常の地震対応処理を実施する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４の後、処理をステップＳ１１２に進める。一方、予測した津波の高さが標高ｈ１以上の場合（ステップＳ１３のＮｏ）、さらに、標高ｈ２よりも低いか否か判定する（ステップＳ１５）。

予測した津波の高さが標高ｈ２より小さい場合（ステップＳ１５のＹｅｓ）、浸水エリア判定部２は、プラント内の浸水エリアはエリアＡであると判断して、エリアＡの防護設定を行う（ステップＳ１６）。このステップＳ１６の後、処理をステップＳ１１２に進める。一方、予測した津波の高さが標高ｈ２以上の場合（ステップＳ１５のＮｏ）、さらに、標高ｈ３よりも低いか否か判定する（ステップＳ１７）。

予測した津波の高さが標高ｈ３より小さい場合（ステップＳ１７のＹｅｓ）、浸水エリア判定部２は、プラント内の浸水エリアはエリアＡおよびＢであると判断して、エリアＡおよびＢの防護設定を行う（ステップＳ１８）。このステップＳ１８の後、処理がステップＳ１１２に進められる。一方、予測した津波の高さが標高ｈ３以上の場合（ステップＳ１７のＮｏ）、さらに、浸水エリア判定部２は、標高ｈ４よりも低いか否か判定する（ステップＳ１９）。

予測した津波の高さが標高ｈ４より小さい場合（ステップＳ１９のＹｅｓ）、浸水エリア判定部２は、プラント内の浸水エリアはエリアＡ、ＢおよびＣであると判断して、エリアＡ、ＢおよびＣの防護設定を行う（ステップＳ１１０）。このステップＳ１１０の後、処理がステップＳ１１２に進められる。

一方、予測した津波の高さが標高ｈ４以上の場合（ステップＳ１９のＮｏ）、浸水エリア判定部２は、プラント内の浸水エリアが全てのエリアであると判断して最緊急処理設定を行い、処理をステップＳ１１２に進める。

浸水エリア判定部２は、さらに、この浸水エリアについて、施設情報データベース２１から施設情報の地下構造物等のデータを取得し（ステップＳ１１２）、地下構造物等が存在するか否か確認する（ステップＳ１１３）。

浸水エリア判定部２は、浸水エリアについて、地下構造物等が存在すると確認した場合に（ステップＳ１１３のＹｅｓ）、浸水エリア判定部２は、エリア間をまたぎ、かつ、地下構造物の深さ等の構造条件を判断して、その浸水経路等を介して浸水の可能性があると判断した施設を、さらに防護対象の施設に加える（ステップＳ１１４）。一方、浸水エリア判定部２は、浸水エリアについて、地下構造物等が存在しないと確認した場合に（ステップＳ１１３のＮｏ）、処理をステップＳ１１５に進める。

最終的に、浸水エリア判定部２は、これらの結果（防護対象）および防護装置情報データベース２２に格納された防護装置情報に基づいて、起動する防護装置を特定する（ステップＳ１１５）。この処理を終了すると、図６に示すステップＳ３の処理が終了することとなる。

例えば、発電所のような大規模なプラントにおいては、津波防護すべき箇所は多岐に渡るため、所員による手動操作のみでは津波の襲来に間に合わない可能性があり、また、常時行う操作でないために操作漏れも発生し易い。前述の津波防護操作を自動的に行うことにより、津波防護体制を整えるまでの時間を短縮することが可能となる。

本実施形態によれば、予め区分されたエリアに対して、津波情報に基づいて、防護装置を起動することができる。また、津波防護操作の一部または全てを自動化して時間を短縮することにより、地震発生から津波到達までの間に効率的にプラントの津波防護体制を整えることができる。これにより、プラントへの津波被害を極力抑えて、プラントを機能維持することができ、または、重大事故に至ることを防止することができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明に係る津波防護システムの第２の実施形態を図９および図１０を用いて説明する。なお、図９および図１０において、図１および図２に示す第１の実施形態と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図９は第２の実施形態の津波防護システムを適用するプラント全体の構成例を示す立面図であり、図１０は第２の実施形態の津波防護システムの構成を示すブロック図である。

図９に示すプラントでは、図１に示すプラントと同様な建屋などを有する施設９ないし施設１２であり、さらに、プラント周辺およびプラント内に、津波を監視するための様々な計測器、監視装置等を備えている。

図９に示すように、プラント沿岸付近には、津波検知計１６、潮位計１４を設けている。また、鉄塔などに据え付けられて遠方の海水の状態を監視する監視カメラを備えている画像処理部１７、各施設の建屋、構造物等の床面などに設けられる複数の水位計１５などである。

本実施形態の津波防護システムは、図１０に示すように、津波情報受信部１、浸水エリア判定部２、施設情報データベース２１、防護装置情報データベース２２、判定結果処理部３、防護装置制御部４、表示装置５および警報装置６の図１と同等な構成に加えて、さらに、前述した図９に示す潮位計１４、水位計１５、津波検知計１６および画像処理部１７、到達津波予測部７などを備えている。

津波情報は、外部から得られる緊急地震速報および津波警報、プラント敷地内およびプラント周辺地域に設置された潮位計１４からの検出信号、プラント内の各種設備に設置された海水の浸入を検知する水位計１５からの検出信号、およびプラント周辺の沖合に設置された複数の津波検知計１６から発信される信号などを含む。

また、津波情報は、プラント内およびプラント周辺地域に設置されたカメラを備える画像処理部１７が所定の処理を施して得られる情報、または前述の複数の検出信号を含む組み合わせた情報であってもよい。画像処理部１７が所定の処理を施して得られる情報とは、例えば、プラント内およびプラント周辺地域に設置されプラント近辺の海洋の様子を撮影する監視カメラの画像に、所定の画像処理を施して得られる津波の高さを推定する画像処理などである。

また、浸水エリアの判定に用いる津波の予測高さは、緊急地震速報や津波警報などの外部システム（例えば気象庁のシステム）から送られる外部情報を用いるものであってもよい。あるいは、プラント周辺の海岸に設置された潮位計１４、プラント周辺の沖合に設置された１または複数個の津波検知計１６などから発信される測定信号を用いてもよい。

これらの情報は、津波情報受信部１を介して到達津波予測部７に送られ、到達津波予測部７は、これらの情報に基づいて、津波の予測高さおよび予測到達時刻を判定する。

到達津波予測部７は、津波情報に基づいてプラントに到達する津波の予測高さを求め、求めた津波の予測高さを浸水エリア判定部２の浸水エリアの判定の際に使用させる。

到達津波予測部７は、津波情報から得られる津波の予測高さに、例えば所定の係数に応じて割増した津波の高さを求めて、この求めた値を第２の津波の予測高さとしてもよい。また、第２の津波の予測高さは、地震の震度や、震源地からの距離などに応じて求められてもよい。これらは、例えば経験的に求められた値を用いてもよいし、シミュレーション等で計算された値を用いてもよい。

到達津波予測部７は、津波情報に基づいて求めた津波の予測高さに対して、前述したような所定の演算等を施して第２の津波の予測高さを求め、この求めた第２の津波の予測高さを浸水エリア判定部２の浸水エリアの判定の際に使用させる。

浸水エリア判定部２は、到達津波予測部７から第２の津波の予測高さを受けて、第２の浸水エリアを判定して、起動する防護装置を特定する。

第２の実施形態の津波防護システムは、プラントに到達する津波の予測高さ、津波の予測高さに応じて判定された浸水エリア、プラント内の各設備における直近の浸水情況、および防護装置の実行情況について、表示情報または音声情報として、表示装置５および警報装置６などの出力装置に出力する。

第２の実施形態の津波防護システムによれば、プラントの浸水エリアの判定に用いる津波の予測高さを、より安全サイドで用いることができる。さらに、第２の実施形態の津波防護システムにおいて、津波の高さや、現に津波がプラントの近くに到達またはプラント内に到達している場合に、さらに、予測した津波の高さを修正して対応することが可能となる。

本実施形態の津波防護システムでは、例えば大地震が発生した場合など、到達津波予測部７は、これらの津波情報を用いて、プラントに到来する津波の予測高さをより安全サイドの観点から推定してもよい。具体的には、津波情報から得られる津波の予測高さを任意に割増（係数倍）した第２の津波の予測高さとして、プラントの浸水エリアを判定することにより、より安全サイドの津波防護体制をとることができる。

また、前述の津波検知計１６が作動しなかった場合にも、プラント内の各施設に浸水を検知する水位計１５などのセンサを設けていることにより、これらセンサから検出された浸水検知信号を用いる。これらセンサの検出信号に基づいて、浸水検知された施設や、当該施設の標高より所定の高さだけ高い位置に設置された施設の浸水防止装置を対象に、実際に到来した津波の高さが津波の予測高さを超えた場合に、再度津波の予測高さを修正し、浸水エリアを再判定することができる。これにより、さらなる浸水エリアに対する防護手段をとることができ、被害の拡大を防止することが可能となる。

これにより、当初の津波の予測高さを超えた津波が実際に到来しても、瞬時に津波の予測高さを修正し、修正した津波の予測高さで、防護すべき防護範囲を早期に修正して、被害の拡大を抑えることが可能となる。

また、本実施形態の津波防護システムでは、表示装置５や警報装置６でプラントの保守員に通知する構成である。これにより、津波襲来前の浸水エリアの予測情報、津波襲来時の各施設の浸水情況を常に把握することができるため、プラント内の保守員は、早期にプラントの被害状況を予測および把握することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。例えば、発電所などのプラント以外でも同様の津波防災対策設備を有するシステムに適用できる。また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施され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、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には、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

１…津波情報受信部、２…浸水エリア判定部、３…判定結果処理部、４…防護装置制御部、５…表示装置、６…警報装置、７…到達津波予測部、９、１０、１１、１２…施設、１３…防波堤、１４…潮位計、１５…水位計、１６…津波検知計、１７…画像処理部、２１、２１Ａ…施設情報データベース、２２、２２Ａ…防護装置情報データベース、９１、９２、１０１、１０２、１０３、１１１、１１２、１２１…建屋、９３、１０４…地下構造物、９４…地下連絡路

Claims (6)

1. 一または複数の建屋、設備およびこれらを津波から防護するための防護設備を含む施設を有するプラントを津波から防護する津波防護システムであって、
   少なくとも地震の発生に起因する津波の予測高さを含む津波情報を受信する津波情報受信部と、
   前記プラントを標高および地理的範囲によって特定可能に区分されたエリアごとに、少なくとも、前記標高と、前記標高以上の前記施設の識別を示す第１の施設識別情報と、前記プラントの外部または他の前記施設との間で浸水経路となり得る構造物の有無と、前記標高を下回る浸水経路となり得る施設を示す第２の施設識別情報および前記浸水経路と、を含む施設情報を格納する施設情報データベースと、
   前記エリアごとに、少なくとも、前記第１または第２の施設識別情報と、前記第１または第２の施設識別情報に対応する前記施設に設けられた前記防護装置についての情報とを含む防護装置情報を格納する防護装置情報データベースと、
   前記津波情報から前記プラントに到達する津波の予測高さを得て、前記施設情報データベースに格納された前記施設情報に基づいて、前記津波の予測高さに対する前記プラントの浸水エリアを判定する浸水エリア判定部と、
   前記浸水エリア判定部による前記浸水エリアの判定結果に基づいて、前記防護装置情報データベースに格納された前記防護装置情報からいずれかの前記防護装置を起動するかを特定し、特定した前記防護装置に起動を行うための制御信号を送信する防護装置制御部と、を備える
   ことを特徴とする津波防護システム。
2. 前記浸水エリア判定部は、前記浸水エリアの判定結果から前記施設情報データベースに格納された前記施設情報に基づいて、前記浸水エリアに前記浸水経路となり得る構造物が有る場合に、前記津波の予測高さに対する前記施設のいずれかが浸水するかの危険度を判定し、
   前記防護装置制御部は、前記浸水エリア判定部により前記津波の予測高さに対する前記施設のいずれかが前記危険度を有すると判定した場合に、前記危険度を有する前記防護装置の起動を指令するように特定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の津波防護システム。
3. 前記防護装置制御部は、前記プラント内に設置された一の設備の代替設備を備える場合に、前記代替設備への切り替え手段を有し、
   前記浸水エリア判定部は、前記津波の予測高さに対する前記施設のいずれかが前記危険度を有すると判定し、かつ、前記危険度を有する前記施設内に前記代替設備を備える一の設備がある場合に、前記防護装置制御部に対して前記代替設備への切り替えを指示する
   ことを特徴とする請求項２に記載の津波防護システム。
4. 前記津波の予測高さに応じて判定された前記浸水エリアおよび前記危険度を有する前記施設と、前記プラントの前記施設の各々における前記防護装置の起動状態について、表示情報または音声情報として出力する出力装置をさらに備える
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の津波防護システム。
5. 前記津波情報は、前記プラントの外部から得られる緊急地震速報または津波警報、前記プラント周辺に設置されたカメラの画像に所定の処理を施して得られる津波検知情報、前記プラント内またはプラント外に設置された潮位計から検出された信号、前記プラント内に設置された海水の浸入を検知する水位計から検出された信号、前記プラント周辺の沖合に設置された津波検知計から検出された信号のいずれか、または、前記いずれかの複数を組み合わせた情報であり、
   前記津波情報に基づいて前記プラントに到達する津波の予測高さを求め、求めた前記津波の予測高さを前記浸水エリア判定部の前記浸水エリアの判定の際に使用させる到達津波予測部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の津波防護システム。
6. 前記到達津波予測部は、前記津波情報に基づいて求めた前記津波の予測高さに対して所定の演算を施して第２の津波の予測高さを求め、求めた前記第２の津波の予測高さを前記浸水エリア判定部の前記浸水エリアの判定の際に使用させる
   ことを特徴とする請求項５に記載の津波防護システム。

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