(57)【要約】【課題】自営の遠隔監視制御用通信回線の構築に伴うコスト的な負担を低減することができる通信回線システムを提供する。【解決手段】通信回線システム１０では、被制御機器３１を遠隔監視制御するのに用いられる遠隔監視制御用データを搬送する搬送信号は、海底電力ケーブル１に内蔵された第１の懸錨検知線３1が備える第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rを介して制御所側通信装置２０1と被制御所側通信装置２０2との間で送受信される。また、海底電力ケーブル１の第１乃至第３の電力導体２1〜２3から第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rに誘起される誘導電圧をアースするための第１乃至第４のアースフィルタ１３1〜１３4が、第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rの被制御所側通信装置２０2側および制御所側通信装置２０1側の端部にそれぞれ設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
海底電力ケーブルに内蔵された懸錨検知線を介して通信装置間で搬送信号を送受信することを特徴とする、通信回線システム。
【請求項２】
被制御機器（３１）を遠隔監視制御するのに用いられる遠隔監視制御用データを搬送する搬送信号を制御所側通信装置（２０1）と被制御所側通信装置（２０2）との間で送受信するための通信回線システム（１０）であって、
海底電力ケーブル（１）に内蔵された懸錨検知線を介して前記制御所側通信装置と前記被制御所側通信装置との間で前記搬送信号を送受信することを特徴とする、通信回線システム。
【請求項３】
前記懸錨検知線（３1）がメタル製であり、
前記制御所側通信装置および前記被制御所側通信装置が、前記懸錨検知線が備える第１および第２の外側導体（３1U，３1R）間に前記搬送信号を印加して該搬送信号を送受信し、
前記搬送信号が、前記海底電力ケーブルに内蔵された電力導体から前記第１および第２の外側導体に誘起される誘導電圧の周波数よりも高い周波数の信号である、
ことを特徴とする、請求項２記載の通信回線システム。
【請求項４】
前記誘導電圧をアースするための第１乃至第４のフィルタ手段（１３1〜１３4）が、前記第１および第２の外側導体の前記被制御所側通信装置側および前記制御所側通信装置側の端部にそれぞれ設けられていることを特徴とする、請求項３記載の通信回線システム。
【請求項５】
前記懸錨検知線が備える中心導体（３1C）と該懸錨検知線が備える第３の外側導体（３1L）との間に直流電圧が印加されることを特徴とする、請求項２乃至４いずれかに記載の通信回線システム。
【請求項６】
前記制御所側通信装置が、
前記懸錨検知線の前記第１および第２の外側導体（３1U，３1R）に接続された、かつ、前記被制御所側通信装置との間で前記搬送信号の送受信を行うための送受信部（２１）と、
前記海底電力ケーブルに異常が検出されると警報を発するための異常表示部（２４）と、
前記懸錨検知線の前記第１および第２の外側導体を介して入力される前記搬送信号と前記第３の外側導体を介して入力される直流電流とに基づいて前記海底電力ケーブルの異常を検出すると、前記搬送信号の送受信を中止させる第１の指示信号を前記送受信部に出力するとともに前記異常表示部に警報を発せさせる第２の指示信号を前記異常表示部に出力する異常検出部（２２）と、
を備えることを特徴とする、請求項５記載の通信回線システム。
【請求項７】
前記制御所側通信装置が、外部からのオン信号に応じて前記懸錨検知線の前記中心導体および前記第１乃至第３の外側導体に直流電圧を印加して懸錨検知動作を開始する懸錨検知部（２３）をさらに備えることを特徴とする、請求項６記載の通信装置。
【請求項８】
前記懸錨検知線（３1）が光ファイバ製であり、
前記制御所側通信装置および前記被制御所側通信装置が、前記搬送信号の代わりに、前記遠隔監視制御用データを搬送する光信号を送受信する、
ことを特徴とする、請求項２記載の通信回線システム。
【請求項９】
前記制御所側通信装置が、
前記被制御所側通信装置との間で前記懸錨検知線を介して前記光信号の送受信を行う送受信部と、
前記懸錨検知線から入力される前記光信号のロスを測定して前記海底電力ケーブルの異常を検出する異常検出部と、
を備えることを特徴とする、請求項８記載の通信回線システム。
【請求項１０】
前記通信回線システムが予備回線として使用されることを特徴とする、請求項１乃至９いずれかに記載の通信回線システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信回線システムに関し、特に、海底電力ケーブルに内蔵されている懸錨検知線を用いた通信回線システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、島嶼部における使用電力量の増大に伴い、本土と島嶼部との間または島嶼部間を海底電力ケーブルで結んで電力を供給することにより、安定的な電力供給および発電所や変電所の効率的運転が図られている。このような海底電力ケーブルには、錨などによる海底電力ケーブルの傷害を検知するための懸錨検知線が内蔵されており、海底電力ケーブルの傷害の程度および位置を早期に発見することができるようにされている（下記の特許文献１に開示されている光複合海底電力ケーブル参照）。
【０００３】
また、電力会社では、島嶼部に建設した発電所や変電所など（被制御所）の機器を遠隔監視制御するのに本土と島嶼部との間または島嶼部間に敷設された自営の遠隔監視制御用通信回線と電気通信事業者の通信回線とで回線の２ルート化を図っているが、保守対応および信頼度の向上を図るために自営の遠隔監視制御用通信回線で２ルート化を図りたいという要請がある。
【特許文献１】特開平８−１５３４２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自営の遠隔監視制御用通信回線を構築するのに多重無線装置や光ファイバケーブルまたは同軸ケーブルを介した通信装置を用いると、このような多重無線装置や通信装置は非常に多額の設備投資を必要とするため、コスト的に負担が大きくなるという問題ある。また、遠隔監視制御用通信回線の信頼性を向上するために予備回線を含めた２ルートを構築しようとすると、コスト負担が更に大きくなるという問題ある。
【０００５】
本発明の目的は、自営の遠隔監視制御用通信回線の構築に伴うコスト的な負担を低減することができる通信回線システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の通信回線システムは、海底電力ケーブルに内蔵された懸錨検知線を介して通信装置間で搬送信号を送受信することを特徴とする。
また、本発明の通信回線システムは、被制御機器（３１）を遠隔監視制御するのに用いられる遠隔監視制御用データを搬送する搬送信号を制御所側通信装置（２０1）と被制御所側通信装置（２０2）との間で送受信するための通信回線システム（１０）であって、海底電力ケーブル（１）に内蔵された懸錨検知線を介して前記制御所側通信装置と前記被制御所側通信装置との間で前記搬送信号を送受信することを特徴とする。
ここで、前記懸錨検知線（３1）がメタル製であり、前記制御所側通信装置および前記被制御所側通信装置が、前記懸錨検知線が備える第１および第２の外側導体（３1U，３1R）間に前記搬送信号を印加して該搬送信号を送受信し、前記搬送信号が、前記海底電力ケーブルに内蔵された電力導体から前記第１および第２の外側導体に誘起される誘導電圧の周波数よりも高い周波数の信号であってもよい。
前記誘導電圧をアースするための第１乃至第４のフィルタ手段（１３1〜１３4）が、前記第１および第２の外側導体の前記被制御所側通信装置側および前記制御所側通信装置側の端部にそれぞれ設けられていてもよい。
前記懸錨検知線が備える中心導体（３1C）と該懸錨検知線が備える第３の外側導体（３1L）との間に直流電圧が印加されてもよい。
前記制御所側通信装置が、前記懸錨検知線の前記第１および第２の外側導体（３1U，３1R）に接続されたかつ前記被制御所側通信装置との間で前記搬送信号の送受信を行うための送受信部（２１）と、前記海底電力ケーブルに異常が検出されると警報を発するための異常表示部（２４）と、前記懸錨検知線の前記第１および第２の外側導体を介して入力される前記搬送信号と前記第３の外側導体を介して入力される直流電流とに基づいて前記海底電力ケーブルの異常を検出すると、前記搬送信号の送受信を中止させる第１の指示信号を前記送受信部に出力するとともに前記異常表示部に警報を発せさせる第２の指示信号を前記異常表示部に出力する異常検出部（２２）とを備えてもよい。
前記制御所側通信装置が、外部からのオン信号に応じて前記懸錨検知線の前記中心導体および前記第１乃至第３の外側導体に直流電圧を印加して懸錨検知動作を開始する懸錨検知部（２３）をさらに備えてもよい。
前記懸錨検知線（３1）が光ファイバ製であり、前記制御所側通信装置および前記被制御所側通信装置が、前記搬送信号の代わりに、前記遠隔監視制御用データを搬送する光信号を送受信してもよい。
前記制御所側通信装置が、前記被制御所側通信装置との間で前記懸錨検知線を介して前記光信号の送受信を行う送受信部と、前記懸錨検知線から入力される前記光信号のロスを測定して前記海底電力ケーブルの異常を検出する異常検出部とを備えてもよい。
前記通信回線システムが予備回線として使用されてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の通信回線システムは、以下に示す効果を奏する。
（１）既設の海底電力ケーブルに内蔵されている懸錨検知線を介して搬送信号を送受信することにより、多重無線装置や光ファイバケーブルまたは同軸ケーブルを介した通信装置を用いて自営の遠隔監視制御用通信回線を構築する場合に比べて格段のコスト低減が図れる。
（２）既設の海底電力ケーブルに内蔵されている懸錨検知線を利用することにより、技術的に容易に自営の遠隔監視制御用通信回線を構築することができる。
（３）従来使用されている懸錨検知装置の機能を持たせることにより、更なるコスト低減を図ることができる。
（４）海底電力ケーブルの電力導体を介して搬送信号を送受信する場合に必要である電力および搬送信号を結合するための高価な結合装置が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
上記の目的を、遠隔監視制御用データを搬送する搬送信号を海底電力ケーブルに内蔵された懸錨検知線を介して制御所側通信装置と被制御所側通信装置との間で送受信することにより実現した。
【実施例１】
【０００９】
以下、本発明の通信回線システムの実施例について、図面を参照して説明する。
本発明の一実施例による通信回線システム１０は、図１に示すように、被制御所側通信装置２０2に被遠隔監視制御装置３２を介して接続された被制御機器３１を制御所側通信装置２０1に接続された遠隔監視制御装置（親）３３によって遠隔監視制御するのに用いられる遠隔監視制御用データを搬送する搬送信号を、海底電力ケーブル１（たとえば、亘長２０ｋｍ程度）に内蔵されているメタル製の第１の懸錨検知線３1（図２参照）を介して制御所側通信装置２０1と被制御所側通信装置２０2との間で送受信するためのものである。
【００１０】
ここで、海底電力ケーブル１は、図２に示すように、第１乃至第３の電力導体２1〜２3と、第１乃至第３の電力導体２1〜２3の隣り合う２本の電力導体間にそれぞれ配設されたメタル製の第１乃至第３の懸錨検知線３1〜３3とを備える。
【００１１】
第１の懸錨検知線３1は、図３に示すように、第１の懸錨検知線３1の中心に配設された第１の中心導体３1Cと、第１の中心導体３1Cの外側に第１の懸錨検知線３1の周方向に等間隔に配設された３本の第１の外側導体（以下、「第１の上外側導体３1U」、「第１の左外側導体３1L」および「第１の右外側導体３1R」と称する。）とを備える。第２および第３の懸錨検知線３2，３3についても同様である（図５（ａ），（ｂ）参照）。
【００１２】
制御所側通信装置２０1と被制御所側通信装置２０2との間で第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rを介して遠隔監視制御用データの送受信を行うために、図１に示すように、第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rの一端は被制御所側通信装置２０2に接続されており、第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rの他端は制御所側通信装置２０1に接続されている。
【００１３】
また、図４（ａ）に示すように、第１の懸錨検知線３1の第１の左外側導体３1Lの被制御所側通信装置２０2側の端は開放端とされており、第１の中心導体３1Cの被制御所側通信装置２０2側の端は、第２の懸錨検知線３2の第２の中心導体３2Cおよび第３の懸錨検知線３3の第３の中心導体３3Cと接続されている。
また、図１および図４（ｂ）に示すように、第１の懸錨検知線３1の第１の中心導体３1C、第１の上外側導体３1U、第１の右外側導体３1Rおよび第１の左外側導体３1Lの制御所側通信装置２０1側の端は制御所側通信装置２０1に接続されている。
【００１４】
第２の懸錨検知線３2の第２の上外側導体３2U、第２の左外側導体３2Lおよび第２の右外側導体３2Rの被制御所側通信装置２０2側の端は開放端とされている。
また、図１および図５（ａ）に示すように、第２の懸錨検知線３2の第２の中心導体３2C、第２の上外側導体３2U、第２の左外側導体３2Lおよび第２の右外側導体３2Rの制御所側通信装置２０1側の端は制御所側通信装置２０1に接続されている。
【００１５】
第３の懸錨検知線３3の第３の上外側導体３3U、第３の左外側導体３3Lおよび第３の右外側導体３3Rの被制御所側通信装置２０2側の端は開放端とされている。
また、図１および図５（ｂ）に示すように、第３の懸錨検知線３3の第３の中心導体３3C、第３の上外側導体３3U、第３の左外側導体３3Lおよび第３の右外側導体３3Rの制御所側通信装置２０1側の端は制御所側通信装置２０1に接続されている。
【００１６】
図１に示す第１乃至第４のアースフィルタ１３1〜１３4（フィルタ手段）は、第１乃至第３の電力導体２1〜２3から第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rに誘起される商用電力周波数（たとえば、６０Ｈｚ）の誘導電圧をアースに落とすことにより、商用電力周波数よりも高い周波数（たとえば、１２〜４５０ｋＨｚ）の搬送信号を伝送する通信用伝送路として第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rを使用できるようにするためのものである。
ここで、第１および第２のアースフィルタ１３1，１３2は、第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rの被制御所側通信装置２０2側の端部とアースとの間にそれぞれ設けられており、第３および第４のアースフィルタ１３3，１３4は、第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rの制御所側通信装置２０1側の端部とアースとの間にそれぞれ設けられている。
【００１７】
制御所側通信装置２０1は、図６に示すように、送受信部２１と、異常検出部２２と、懸錨検知部２３と、異常表示部２４とを備える。
【００１８】
ここで、送受信部２１は、第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rに接続されており、被制御所側通信装置２０2との間で搬送信号の送受信を行うためのものである。
【００１９】
異常検出部２２は、第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rから入力される搬送信号や第１の懸錨検知線３1の第１の左外側導体３1L、第２の懸錨検知線３2の第２の上外側導体３2U、第２の左外側導体３2Lおよび第２の右外側導体３2R、ならびに第３の懸錨検知線３3の第３の上外側導体３3U、第３の左外側導体３3Lおよび第３の右外側導体３3Rから入力される直流電流に基づいて海底電力ケーブル１の異常を検出すると、搬送信号の送受信を中止させる第１の指示信号を送受信部２１に出力するとともに、警報を発せさせる第２の指示信号を異常表示部２４に出力する。
【００２０】
懸錨検知部２３は、外部からオン信号が入力されると、第１乃至第３の懸錨検知線３1〜３3に直流電圧を印加して海底電力ケーブル１の傷害位置の距離測定を行う懸錨検知動作を開始する。
【００２１】
異常表示部２４は、異常検出部２２から第２の指示信号が入力されると、海底電力ケーブル１に異常が検出された旨を画像で表示したり音声で出力したりして警報を発する。
【００２２】
制御所側通信装置２０1および被制御所側通信装置２０2の本体は図１に示すようにアースされており、装置内に異常が生じた場合には保安の観点から送受信部２１などをアースに落とすことができるようにされている。
【００２３】
次に、制御所側通信装置２０1の動作について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。
懸錨検知部２３は、第１乃至第３の懸錨検知線３1〜３3を用いて海底電力ケーブル１の錨などによる傷害を検知するために、以下のようにして第１乃至第３の懸錨検知線３1〜３3に直流電圧を印加する（ステップＳ１１）。
（１）第１の懸錨検知線３1の第１の中心導体３1Cと第１の左外側導体３1Lとの間に直流電圧を印加する。
（２）第２の懸錨検知線３2の第２の中心導体３2Cと第２の上外側導体３2U、第２の左外側導体３2Lおよび第２の右外側導体３2Rとの間に直流電圧をそれぞれ印加する。
（３）第３の懸錨検知線３3の第３の中心導体３3Cと第３の上外側導体３3U、第３の左外側導体３3Lおよび第３の右外側導体３3Rとの間に直流電圧をそれぞれ印加する。
【００２４】
その後、送受信部２１は、第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rを介して被制御所側通信装置２０2から搬送信号を受信すると、この搬送信号から遠隔監視制御用データを抽出して遠隔監視制御装置（親）３３へ送信する。また、送受信部２１は、遠隔監視制御装置３３から遠隔監視制御用データを受信すると、この遠隔監視制御用データを搬送する搬送信号を生成したのち、生成した搬送信号を第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1R間に印加して被制御所側通信装置２０2に送信する（ステップＳ１２）。
【００２５】
異常検出部２２は、第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rから入力される搬送信号のレベルや周波数を監視するとともに第１の懸錨検知線３1の第１の左外側導体３1L、第２の懸錨検知線３2の第２の上外側導体３2U、第２の左外側導体３2Lおよび第２の右外側導体３2R、ならびに第３の懸錨検知線３3の第３の上外側導体３3U、第３の左外側導体３3Lおよび第３の右外側導体３3Rから入力される直流電流の値を監視して海底電力ケーブル１の異常を検出すると、搬送信号の送受信を中止させる第１の指示信号を送受信部２１に出力するとともに、警報を発せさせる第２の指示信号を異常表示部２４に出力する（ステップＳ１３）。
【００２６】
すなわち、海底電力ケーブル１が錨などによって傷害を受けてたとえば第１の懸錨検知線３1の第１の上外側導体３1Uまたは第１の右外側導体３1Rが第１の中心導体３1Cに接触すると搬送信号の波形が乱れるため、異常検出部２２は、第１の上外側導体３1Uおよび第１の右外側導体３1Rから入力される搬送信号のレベルや周波数を監視することにより、海底電力ケーブル１の異常を検出することができる。また、海底電力ケーブル１が錨などによって傷害を受けてたとえば第２の懸錨検知線３2の第２の上外側導体３2Uが第２の中心導体３2Cに接触すると第２の上外側導体３2Uに直流電流が流れるため、異常検出部２２は、第２の上外側導体３2Uから入力される直流電流の値を監視することにより、海底電力ケーブル１の異常を検出することができる。
【００２７】
送受信部２１は、異常検出部２２から第１の指示信号が入力されると、搬送信号の送受信動作を中止する。なお、搬送信号の送受信動作を中止させても、通信回線システム１０を予備回線として使用すれば、被制御機器の監視制御に影響が出ることはない。
また、異常表示部２４は、異常検出部２２から第２の指示信号が入力されると、海底電力ケーブル１に異常が検出された旨を画像で表示したり音声で出力したりして警報を発する（ステップＳ１４）。
【００２８】
異常表示部２４から警報が発せられると、保守員は、必要に応じて懸錨検知部２３を動作させるスイッチ（不図示）を押す（ステップＳ１５）。
【００２９】
懸錨検知部２３は、外部からオン信号が入力されると、第１乃至第３の懸錨検知線３1〜３3に直流電圧を印加して、海底電力ケーブル１の傷害位置の距離測定を行う懸錨検知動作を開始する（ステップＳ１６）。この懸錨検知動作の方法は公知であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
以上の説明では、被制御機器３１を遠隔監視制御するのに用いられる遠隔監視制御用データを搬送する搬送信号を制御所側通信装置（２０1）と被制御所側通信装置（２０2）との間で送受信したが、音声データなどを搬送する搬送信号を２つの通信装置の間で送受信してもよい。
また、海底電力ケーブル１の傷害を検知すると警報のみを発すればよい場合には、図６に示した懸錨検知部２３は不要である。
さらに、第１乃至第３の電力導体２1〜２3から誘起される誘導電圧をアースするためのフィルタ手段として、第１乃至第４のアースフィルタ１３1〜１３4を用いたが、アースコイルなどを用いてもよい。
【００３１】
さらにまた、メタル製の第１乃至第３の懸錨検知線３1〜３3が内蔵された海底電力ケーブル１について説明したが、光ファイバ製の第１乃至第３の懸錨検知線が内蔵された海底電力ケーブルについても同様にして本発明の通信回線システムを構成することができる。この場合には、光ファイバ製の第１乃至第３の懸錨検知線を通る光信号のロスを光パルス測定器（ＯＴＤＲ：Optical Time Domain Reflectometer）などを用いて測定することにより海底電力ケーブルの異常を検出する。また、光ファイバ製の第１乃至第３の懸錨検知線の場合には第１乃至第３の電力導体から誘導電圧が誘起されることはないので、図１に示した第１乃至第４のアースフィルタ１３1〜１３4は不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施例による通信回線システム１０の構成を示す図である。
【図２】図１に示した海底電力ケーブル１の構成を示す断面図である。
【図３】図２に示した第１乃至第３の懸錨検知線３1〜３3の構成を示す断面図である。
【図４】図１に示した制御所側通信装置２０1および被制御所側通信装置２０2と第１の懸錨検知線３1との接続関係を説明するための図である。
【図５】図１に示した制御所側通信装置２０1と第２の懸錨検知線３2および第３の懸錨検知線３3との間の接続関係を説明するための図である。
【図６】図１に示した制御所側通信装置２０1の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示した制御所側通信装置２０1の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３３】
１  海底電力ケーブル
２1〜２3  第１乃至第３の電力導体
３1〜３3  第１乃至第３の懸錨検知線
３1C〜３3C  第１乃至第３の中心導体
３1U〜３3U  第１乃至第３の上外側導体
３1R〜３3R  第１乃至第３の右外側導体
３1L〜３3L  第１乃至第３の左外側導体
１０  通信回線システム
１１  遠隔制御装置
１３1〜１３4  第１乃至第４のアースフィルタ
２０1  制御所側通信装置
２０2  被制御所側通信装置
２１  送受信部
２２  異常検出部
２３  懸錨検知部
２４  異常表示部
３１  被制御機器
３２  被遠隔監視制御装置
３３  遠隔監視制御装置
Ｓ１１〜Ｓ１６  ステップ
【図１】
2008226675.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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