(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
設備に設置され設備状態情報を検知するセンサと、
該センサにより設備毎に検知された複数の項目の設備状態情報から、前記設備が前記複数の項目のいずれかの限界値を超えたと判断された場合は、前記設備の識別情報と共に通信回線を介して報告する設備情報伝送装置と、
該設備情報伝送装置から受信した報告と識別情報から、前記識別情報に相当する設備毎に、前記いずれかの項目の限界値を超えて報告される前記報告回数を記憶し、前記報告が所定回数を超えた場合は、所定回数を超えたことを示す情報を表示装置に表示すると共に、前記表示に係る指示入力があった場合は、該当する設備の保守に必要な情報を保守員の携帯する携帯端末に出力する設備管理サーバ
を備えた設備監視・保守支援システム。
【請求項２】
前記保守に必要な情報が、該当する設備の設置場所，設置・改修履歴，設備情報伝送装置からの報告履歴，保守図面を含む請求項１に記載の設備監視・保守支援システム。
【請求項３】
前記報告が所定回数を超えた場合に、前記設備管理サーバが、設備の設備情報伝送装置に設けられた表示ライトを点滅させる、或いは前記携帯端末に設けられた表示ライトを点滅させる請求項１に記載の設備監視・保守支援システム。
【請求項４】
前記センサが設備の温度，電流，電圧，振動加速度，位置変化を含む状態変化量を検出するものである請求項１から３のいずれかに記載の設備監視・保守支援システム。
【請求項５】
前記センサが変圧器の２次側電流と油温を計測するものであって、監視対象である変圧器を特定するための変圧器ＩＤ，２次側電流平均規定値，油温平均限界値を含んで構成される判断データテーブルを有する請求項１に記載の設備監視・保守支援システム。
【請求項６】
前記センサが変圧器の２次側電流と油温を計測するものであって、変圧器毎の報告回数を含んで構成されるセンサ情報ＤＢと、変圧器の種類に対する容量見直し報告回数を含んで構成される設備ＤＢを有する請求項１に記載の設備監視・保守支援システム。
【請求項７】
前記センサが変圧器の２次側電流と油温を計測するものであって、前記保守に必要な情報が、変圧器ＩＤ毎に各情報へのポインタが付与され、該ポインタをキーとして変圧器の設置場所情報，変圧器の設置時期や改修の履歴情報，設備情報伝送装置からの報告履歴情報，保守図面情報を検索するものである請求項１に記載の設備監視・保守支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設備情報監視及び保守業務を支援し合理化するのに好適な設備情報監視・保守支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の設備情報監視・保守支援システムは、現場の設備にセンサを取付け、予め取決められた通信装置により管理サーバ装置に送信して検出情報を蓄積したり、故障履歴や保守作業履歴を管理サーバ装置に入力して蓄積する、いわば設備履歴管理システムである。又、設備の現在の状態を、センサや映像でリアルタイムに監視する遠隔監視システムがある。
【０００３】
例えば、（特許文献１）には、構造物の表面に導電性材料でパターンを形成し、その導電パターンから電極を取出し導電性材料の抵抗値を２４時間リアルタイムで監視し、断線を含む抵抗変化を常に監視することによって異常を検出しその異常レベルに応じてネットに接続された構造物監視サーバに監視情報を送信して管理する構造物の異常検知システムが開示されている。
【０００４】
又、（特許文献２）には、現場で画像情報と音声情報などを収集する情報伝送端末装置を現場に仮設置し、管理局側から情報伝送端末装置側への発呼で情報伝送端末装置が管理局側に情報伝送すること、情報伝送端末装置側が自動発呼して管理者側に情報伝送するようにした携帯型情報伝送端末装置が開示されている。
【０００５】
又、（特許文献３）には、複数のセンサと、各センサでの検知データを収集し、通信回線を介して、外部装置に検知データを送信する情報処理装置とを含むセンサネットワークシステムであって、各センサから収集した検知データの特性に応じて、複数の通信回線から一つを選択する通信回線選択部と、通信回線選択部が選択した通信回線を用いて、検出データを外部記憶装置に送信する送信部を備えるセンサネットワークシステムが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−６９６８０号公報
【特許文献２】特開２００４−１９３７０４号公報
【特許文献３】特開２００３−１２３１７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
（特許文献１）から（特許文献３）に記載の従来の技術は、異常を検出すると監視サーバに監視情報を送信して管理する、或いは検知データの特性に応じて通信回線を選択するもので、設備履歴の管理システムであった。
【０００８】
このため、設備履歴の兆候変化を把握して、その設備状態に合わせた状態保守が難しい面があった。又、屋外構造物に設置される機器の故障情報は、設備管理者が把握しておくだけのものであるため、日常のパトロールしている保守作業員が十分活用できるようには合理化されているとは言い難いものであった。
【０００９】
本発明の第１の目的は、設備の設計情報，保守情報とリンクし、設備に設置されたセンサから収集した情報から設備の異常或いは異常の前兆の有無を判断し、合理的な整備情報監視設備情報監視及び保守業務を支援が行える設備情報監視・保守支援システムを提供することにある。
【００１０】
本発明の第２の目的は、設備に異常或いは異常の前兆がある場合に、保守作業員の携帯端末に保守作業に必要な図面を出力する、或いは設備の異常箇所への到達をナビゲートして支援が行える設備情報監視・保守支援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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の監視・保守支援システムは、設備に設置され設備状態情報を検知するセンサと、該センサにより設備毎に検知された複数の項目の設備状態情報から、前記設備が前記複数の項目のいずれかの限界値を超えたと判断された場合は、前記設備の識別情報と共に通信回線を介して報告する設備情報伝送装置と、該設備情報伝送装置から受信した報告と識別情報から、前記識別情報に相当する設備毎に、前記いずれかの項目の限界値を超えて報告される前記報告回数を記憶し、前記報告が所定回数を超えた場合は、所定回数を超えたことを示す情報を表示装置に表示すると共に、前記表示に係る指示入力があった場合は、該当する設備の保守に必要な情報を保守員の携帯する携帯端末に出力する設備管理サーバを備えるように構成した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、設備に取付けられたセンサから収集した情報を、設備の設計情報，保守情報とリンクし、設備の異常あるいは異常の前兆の有無を判断し、異常あるいは異常の前兆がある場合に、保守作業に必要な情報を出力したり、設備の異常箇所への到達をナビゲートすることにより、合理的な設備情報監視及び保守業務を支援することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施例である設備情報監視・保守支援システムを図１から図１２により説明する。図１は、本実施例の設備情報監視・保守支援システムの構成図である。本実施例では、変圧器の過負荷監視を例にとり説明する。
【００１４】
図２に示すように、屋外の電柱１あるいはビル７内に設置された設備である変圧器２には、２次側電流計測センサ２１と油温センサ２２が取付けられている。これらのセンサにより設備状態情報が検知される。２次側電流計測センサ２１と油温センサ２２は、設備情報伝送装置２３に接続されている。設備情報伝送装置２３は、通信回線８を介して設備管理サーバ４に接続されている。ここで、通信回線８は、無線による通信，有線による通信，無線と有線を組み合わせた通信が用いられる。ここで、無線用アンテナは、無線の指向性を平均化するため、設備情報伝送装置２３の筐体底面の対称位置中央に取付けられる。
【００１５】
又、設備情報伝送装置２３にアドホック伝送機能、すなわちデータ相互バックアップ機能を持たせ、近くの設備情報伝送装置２３を経由して収集したセンサからの計測データ及び経由する設備情報伝送装置２３の計測データを一括して後述する設備管理サーバ４に伝送するようにしてもよい。又、設備情報伝送装置２３に相互の監視機能を持たせ、故障の経路を避けるなどして経由する経路を適切に選定するようにしてもよい。
【００１６】
又、２次側電流，油温を計測する例をとり説明しているが、電圧，振動加速度，位置変化等の他の状態変化量を計測するようにしてもよい。この場合、屋外構造物の歪，割れ，傾き，潤滑油又は絶縁油の漏れ，電気的故障等を検出することができる。
【００１７】
設備管理サーバ４は、設備情報伝送装置２３から送信されるセンサ情報を受信してセンサ情報ＤＢ４２に格納する処理を行うセンサ情報受信・格納処理部４１と、設備情報伝送装置２３から送信されるセンサ情報を蓄積するセンサ情報ＤＢ４２と、管理対象である各変圧器に関する情報を管理する設備ＤＢ４４と、管理対象の各変圧器の保守資料を格納する設備保守資料ＤＢ４５と、センサ情報ＤＢ４２と設備ＤＢ４４と設備保守資料ＤＢ４５と接続され、操作・表示部４６，ＰＤＡ又はＰＣである携帯端末５とも接続されたマンマシンインタフェース処理部４３を備えている。ここで、携帯端末５の他に電子ペーパ６を用いてもよい。電子ペーパ６は、例えばＡ４サイズ２枚の見開きで、該当部分を表示するようになっている。電子ペーパ６は、Ａ３サイズとしてもよく、カラーで表示するようになっている。
【００１８】
図３にセンサ情報ＤＢ４２の一例を示す。センサ情報ＤＢ４２は、設備情報伝送装置
２３から送信されるデータを、各変圧器を識別するための変圧器ＩＤ５１毎に、事象が発生した時刻を示す事象発生時刻５２と、発生した事象の種類を示す事象種類５３と、その時の計測値を示す計測値５４を一覧として記録したもの、変圧器ＩＤ５５毎の報告回数
５６を記録したもので構成される。
【００１９】
図４に設備ＤＢ４４の一例を示す。設備ＤＢ４４は、変圧器ＩＤ６１毎の変圧器の種類６２を記録したもの、変圧器の種類６３に対する容量見直し報告回数６４を記録したもので構成される。
【００２０】
変圧器の過負荷の監視は、一例として図５に示すようにして行われる。変圧器の２次側電流の１時間平均値が規定容量値を超えた場合７１、変圧器の２次側電流の１０分間平均値が規定の限界値を超えた場合７２、変圧器の油温の１０分間平均値が規定の限界値を超えた場合７３のいずれかが発生すると、過負荷による変圧器の劣化の可能性があると想定７４して報告がなされる。
【００２１】
容量見直し報告回数６４は、より大きな容量の変圧器に変更する必要があると想定される、或いは過負荷による変圧器の劣化の可能性があると想定される規定回数のことであり、変圧器の種類毎に決められている。特定の変圧器について、設備情報伝送装置２３からの報告回数が容量見直し回数６４を超えたら、変圧器の容量を見直して交換することが行われる。
【００２２】
図６に設備保守資料ＤＢ４５の一例を示す。変圧器ＩＤ８１毎に各情報へのポインタが格納されており、ポインタをキーとして各情報が検索できるようになっている。例えば、設置場所ポインタ８２により変圧器の設置場所情報が、設置・改修履歴ポインタ８３により変圧器の設置時期や改修の履歴情報が、設備情報伝送装置からの報告履歴ポインタ８４により設備情報伝送装置からの報告履歴情報が、保守図面ポインタ８５から保守図面情報が検索できるようになっている。
【００２３】
マンマシンインタフェース処理部４３は、設備ＤＢ４４に格納されている変圧器に関する情報とセンサ情報ＤＢ４２に格納されているセンサ情報から設備の異常発生の有無或いは異常発生の前兆を表示・操作部に表示して、設備管理者に設備の異常の有無或いはその前兆を操作・表示部４６に表示し、設備に異常或いはその前兆が発生したと判断される場合は、設備管理者の指示により設備保守資料ＤＢ４５から該当する設備の保守資料を携帯端末５にダウンロードするようになっている。
【００２４】
携帯端末５や電子ペーパ６は、保守員或いは設備管理担当者が持参しており、事故や設備の異常時の点検時に、設備管理サーバ４から携帯端末５或いは電子ペーパ６に対象となる設備の図面やマニュアル，保守点検指示書がダウンロードされる。電子ペーパ６は、見開きになっており、書込みが可能になっている。
【００２５】
図７は、設備情報伝送装置２３の構成を示す図である。設備情報伝送装置２３は、２次側電流計測センサ２１と油温センサ２２からの信号を入力し、以降の各処理用のデータ
（以下センサデータという）に変換するセンサインタフェース（以下、センサＩ／Ｆという）２４と、センサＩ／Ｆ２４に接続され変換されたセンサデータを格納するセンサデータテーブル２６と、センサＩ／Ｆ２４に接続されセンサデータテーブル２６に格納されたセンサデータと判断データテーブル２７に格納された各種パラメータから設備が異常な状態か否か或いは異常の前兆があるかを判断する異常状態判断処理部２８と、異常状態判断処理部２８と接続され設備管理サーバ４に通知するための通信インタフェース（以下、通信Ｉ／Ｆという）２９を備えている。異常状態判断処理部２８は、設備が異常である或いはその前兆があると判断された場合は、通信Ｉ／Ｆ２９を介して設備管理サーバ４にデータを送信するようになっている。設備情報伝送装置２３の電源は、変圧器２から得るようにしてもよく、１〜３年間交換が不要な電池式のバッテリとしてもよい。
【００２６】
ここで、設備情報伝送装置２３は、保守員が携帯する端末と無線通信するようにしてもよく、この場合は、保守員や設備管理担当者が定期的に歩いてもしくは車で巡回して車の中から携帯端末５により、設備情報伝送装置２３に蓄積された情報を収集できる。又、携帯端末５から設備情報伝送装置２３への点検結果や点検履歴情報を書込むことができる。
【００２７】
このように、移動中の車の中の保守員が端末を使用して、設備データの計測及び点検履歴情報を設備情報伝送装置２３のメモリーへ書込むことができることから、保守管理業務の効率化と精度向上が期待できる。
【００２８】
図８に判断データテーブル２７の一例を示す。判断データテーブル２７には、センサ読取り間隔９１，設備管理サーバへの報告間隔最小値９２〜９４，監視対象である変圧器を特定するための変圧器ＩＤ９５，２次側電流１時間平均値規定容量値９６，２次側電流
１０分間平均限界値９７，１０分間平均油温限界値９８が格納されている。
【００２９】
図９にセンサデータテーブル２６の一例を示す。センサデータテーブル２６は、計測時刻１０１，２次側電流値１０２，油温１０３のテーブル、及び変圧器の２次側電流の１時間平均値が規定容量値を超えて設備管理サーバに報告した前回時刻１０４、変圧器の２次側電流の１０分間平均値が規定限界値を超えて設備管理サーバに報告した前回時刻１０５，変圧器の油温の１０分間平均値が規定限界値を超えて設備管理サーバに報告した前回時刻１０６のテーブルで構成されている。
【００３０】
センサデータテーブル２６には、例えば現時点から１時間前までの１時間分の各計測時刻１０１の２次側電流値１０２及び油温１０３が記録されている。計測は、判断データテーブル２７のセンサ読取り間隔９１毎、例えば１分毎に行われる。
【００３１】
センサデータテーブル２６の情報は、判断データテーブル２７の設備管理サーバ４への報告間隔最小値９２〜９４とともに、設備管理サーバ４への報告間隔をコントロールするために使用される。
【００３２】
図１０は、設備情報伝送装置２３から設備管理サーバ４へ報告される通信文の一例を示す図である。通信文１１０は、変圧器ＩＤ１１１，事象発生時刻１１２，事象種類１１３、及び計測値１１４で構成される。
【００３３】
図１１に、設備情報伝送装置２３で行われる処理フローを示す。ステップ１２０で、センシング処理部２５は、センサＩ／Ｆ２４を介して変圧器の２次側電流と油温の計測値を入力し、ステップ１２１で、入力した変圧器の２次側電流と油温の計測値をセンサデータテーブル２６に記録し、異常状態判断処理部２８を起動する。
【００３４】
ステップ１２２で、異常状態判断処理部２８は、現時点から１時間前までに計測された２次側電流値の平均値を計算する。ステップ１２３で、計算された平均値が２次側電流の１時間平均値の規定値と比較し、規定値以上かどうかを判断する。計算された平均値が規定値以上であれば、ステップ１２４で、前回の報告時刻から報告間隔の設定された最小値以上経過しているか否かを判断する。報告間隔の最小値以上経過していれば、ステップ
１２５で、通信Ｉ／Ｆ２９を介して設備管理サーバ４へ報告通信文を送信して、ステップ１２６に移行する。なお、計算された平均値が規定値未満の場合、前回の報告時刻から報告間隔の最小値未満の経過の場合は、ステップ１２６に移行する。
【００３５】
異常状態判断処理部２８は、ステップ１２６で、現時点から１時間前までに計測された２次側電流値の１０分間の平均値を計算する。ステップ１２７で、計算された平均値が設定された限界値以上か否かを判断し、限界値以上であれば、ステップ１２８で、前回の報告時刻から報告間隔の設定された最小値以上時間が経過しているか否か判断する。最小値以上時間が経過している場合は、ステップ１２９で、通信Ｉ／Ｆ２９を介して設備管理サーバ４へ通信文を送信して、ステップ１３０へ移行する。なお、計算された平均値が限界値未満の場合、前回の報告時刻から報告間隔の最小値未満の経過の場合は、ステップ130に移行する。
【００３６】
異常状態判断処理部２８は、ステップ１３０で、現時点から１０分前までに計測された油温の平均値を計算する。ステップ１３１で、計算された油温の平均値が設定された限界値以上か否かを判断し、限界値以上であれば、ステップ１３２で、前回の報告時刻から報告間隔の設定された最小値以上時間が経過しているか否かを判断する。最小値以上時間が経過している場合は、ステップ１３３で、通信Ｉ／Ｆ２９を介して設備管理サーバ４へ通信文を送信して、処理を終了する。なお、計算された平均値が限界値未満の場合、前回の報告時刻から報告間隔の最小値未満の経過の場合は、処理を終了する。
【００３７】
以上のセンシング処理及び異常状態判断処理は、センサ読取り間隔９１毎に実行される。
【００３８】
図１２は、設備管理サーバ４で行われる処理フローを示す。ステップ１４０で、センサ情報受信・格納処理部４１は、設備情報伝送装置２３からの通信文を受信すると、センサ情報をセンサ情報ＤＢ４２に格納し、ステップ１４１で、センサ情報ＤＢ４２の変圧器
ＩＤ毎に記録された報告回数のうち該当する変圧器の報告回数を更新し、マンマシンインタフェース処理部４３に通信文を受信したことを通知する。
【００３９】
ステップ１４２で、マンマシンインタフェース処理部４３は、受信した通信文の変圧器ＩＤ，事象発生時刻，事象種類，計測値と、変圧器種類，容量見直し報告回数を超えたか否か、および設置場所を操作・表示部４６に表示する。
【００４０】
ここで、変圧器ＩＤ，事象発生時刻，事象種類，計測値は、センサ情報ＤＢ４２から読出し、変圧器種類は、変圧器ＩＤをキーとして設備ＤＢ４４を検索して読出し、容量見直し報告回数を超えたか否かの判断は、センサ情報ＤＢ４２から読出した変圧器ＩＤ毎の報告回数と、変圧器ＩＤをキーに設備ＤＢ４４から読出した容量見直し報告回数により行い、設置場所は、変圧器ＩＤをキーに設備保守資料ＤＢ４５から読出す。
【００４１】
操作・表示部４６は、変圧器ＩＤに関する保守資料を携帯端末５にダウンロードするための操作ボタンを有し、ステップ１４３で、設備管理者がこの操作ボタンを選択したか否かを判断する。設備管理者が操作ボタンを選択した場合は、マンマシンインタフェース処理部４３は、ステップ１４４で、変圧器ＩＤをキーに設備保守資料ＤＢ４５を検索して設置場所，設置・改修履歴，設備情報伝送装置からの報告履歴，保守図面等を携帯端末５にダウンロードする。
【００４２】
以上では、設備情報伝送装置から発信された通信文により設備管理サーバにて保守に必要な情報を保守員が現場に携帯する携帯端末にダウンロードする例を説明したが、これらの情報を携帯端末にダウンロードする代わりに紙にプリントアウトして保守員が現場に持参するシステムであってもよく、設備情報伝送装置に表示ライトを設けて通行人に設備の状態が変化したことを気づかせるようにしてもよく、表示ライトのオン，オフを設備管理サーバからコントロール可能とし、保守に必要な情報を携帯端末にダウンロードしたことを携帯端末の表示ライトのオン，オフにより通知して、保守員が現場にて保守対象の設備を特定するのを支援するシステムとしてもよい。
【００４３】
本実施例によれば、設備に取付けられたセンサから収集した情報を、設備の設計情報，保守情報とリンクし、設備の異常あるいは異常の前兆の有無を判断し、異常あるいは異常の前兆がある場合に、保守作業に必要な図面を出力したり、あるいは設備の異常箇所への到達をナビゲートすることにより、設備情報監視及び保守業務を支援しその合理化に寄与することができる。
【００４４】
本実施例によれば、ビル等屋外構造物の経年劣化や、電力会社の屋外設備保守等において、広範囲の設備を対象に、設備の運用状態に合わせた運用保守が可能となる。このため、設備更新の投資抑制，人手による保守作業効率化・安全化が期待でき、且つ、図面や保修指示書が紙に替わって電子ペーパとして使う為、事務合理化に寄与できる。
【００４５】
又、現場での携帯端末に設備状態が表示されるので、現場保守員や設備の管理担当者が、構造物等に登る必要がなく、安全に且つ簡易に情報収集できる。管理制御サーバに蓄積された各種の保守支援ＤＢとリンクし適切な対策指示が提供できる。
【００４６】
設備保守管理図書類は、日々更新され、管理サーバ等に蓄積されるが、最新の設備実態に即したデータを日常保守、或いは災害時の設備保守に使用する図書類を現場の端末にダウンロードするので、最新の設備データにより点検，保守を行える。
【００４７】
又、設備経年変化の兆候を事前に把握できるので、設備保守の頻度を減らすことができる。又、設備保守作業において、屋外の構造物に作業員が登る必要が低減し、高所作業を行う回数を低減できる。
【００４８】
又、現場での系統図閲覧や文書閲覧を電子ペーパに表示できるので、重い紙を持ち運ぶ必要がなく、最新の設備データに基づいて点検，保守が行える。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
広範囲にわたって設置された複数の設備からなるシステムの設備監視，保守支援に適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施例である設備情報監視・保守支援システムの構成図である。
【図２】本実施例の設備情報監視・保守支援システムの構成を示す斜視図である。
【図３】センサ情報ＤＢの一例を示す図である。
【図４】設備ＤＢの一例を示す図である。
【図５】変圧器の過負荷状態の判定を示す図である。
【図６】設備保守資料ＤＢの一例を示す図である。
【図７】設備情報伝送装置の構成図である。
【図８】判断データテーブルの一例を示す図である。
【図９】センサデータテーブルの一例を示す図である。
【図１０】通信文の一例を示す図である。
【図１１】設備情報伝送装置で行われる処理フローを示す図である。
【図１２】設備管理サーバで行われる処理フローを示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１…電柱、２…変圧器、４…設備管理サーバ、５…携帯端末、７…ビル、８…通信回線、２１…２次側電流計測センサ、２２…油温センサ、２３…設備情報伝送装置、２４…センサＩ／Ｆ、２５…センシング処理部、２６…センサデータテーブル、２７…判断データテーブル、２８…異常状態判断処理部、２９…通信Ｉ／Ｆ、４１…センサ情報受信・格納処理部、４２…センサ情報ＤＢ、４３…マンマシンインタフェース処理部、４４…設備
ＤＢ、４５…設備保守資料ＤＢ、４６…操作・表示部。
【図１】
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【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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