(57)【要約】【課題】受変電システムにおいて、運用端末およびそれに付帯する機器の障害や改修の対応を迅速に実施可能とする監視システム、およびそれに用いられる運用端末、監視端末を提供する。【解決手段】監視対象となる機器８と接続され、前記機器８の情報を集約するコントローラ６と、前記コントローラ６から送信された前記機器８の情報を記憶手段４４に保管し、前記機器８を制御する運用端末４と、所定の通信網９００を介して前記運用端末４をリモート制御する監視端末１とを含んで構成される監視システムにおいて、前記運用端末４は、前記監視端末１からのアクセスを認識し、前記監視端末１によるリモート制御を受け付けることで前記監視端末１による前記運用端末４の操作を可能とすることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
監視対象となる機器と接続され、前記機器の情報を集約するコントローラと、前記コントローラから送信された前記機器の情報を記憶手段に保管し、前記機器を制御する運用端末と、所定の通信網を介して前記運用端末をリモート制御する監視端末とを含んで構成され、
前記運用端末は、
前記監視端末からのアクセスを認識し、前記監視端末によるリモート制御を受け付けることで、前記監視端末による前記運用端末の操作を可能としたことを特徴とする監視システム。
【請求項２】
前記監視端末は、
前記運用端末の前記記憶手段に保管されている情報を修正する機能
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の監視システム。
【請求項３】
前記運用端末は、
前記記憶手段に認証端末情報を保管し、
アクセスしてきた外部の端末が、自身との通信が許可されている監視端末か否かを、前記認証端末情報に基づいて判別する機能
を更に備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の監視システム。
【請求項４】
前記運用端末は、
前記記憶手段に認証ユーザ情報を保管し、
アクセスしてきた前記監視端末を操作するユーザが、リモート制御を許可されているユーザか否かを、前記認証ユーザ情報に基づいて判別する機能
を更に備えたことを特徴とする請求項３に記載の監視システム。
【請求項５】
前記運用端末および前記監視端末は、
不正侵入防止装置および接続装置がそれぞれ接続される
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監視システム。
【請求項６】
通信を許可する端末固有の情報が記憶されている認証端末情報記憶部と、
リモート制御を許可するユーザを識別する情報が記憶されている認証ユーザ情報記憶部と、
外部の端末から所定の通信網を介して行われるアクセスを認識し、前記認証端末情報記憶部に記憶されている情報および前記認証ユーザ情報記憶部に記憶されている情報を用いて当該外部の端末およびユーザの認証を行い、その結果、当該外部の端末およびユーザが認証されたものであった場合に、当該外部の端末およびユーザからの通信およびリモート制御を受け付けるリモート受信部と、
を備えることを特徴とする運用端末。
【請求項７】
前記運用端末は、不正侵入防止装置および接続装置が接続されることを特徴とする請求項６に記載の運用端末。
【請求項８】
監視対象となる機器を監視制御する運用端末を、所定の通信網を介してリモート制御するリモートコントロール部
を備えることを特徴とする監視端末。
【請求項９】
前記監視端末は、不正侵入防止装置および接続装置が接続されることを特徴とする請求項８に記載の監視端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受変電システムにおける運用端末およびそれに付帯する機器を、遠隔から監視する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発電所から変電所を経て、大規模な工場やオフィスビル等に供給される電力や電圧等を制御する、受変電システムが知られている。
この受変電システムは、図４に示されるように、例えば変圧器、遮断器等の、変電所の機器８（８１〜８m）、機器８における機器の状態（オン／オフ）、計測データ、異常等の情報を伝送する入出力装置（以下「Ｉ／Ｏ」と記載）７（７１〜７m）、コントローラとしての機能を持つコンピュータのＰＬＣ（Programmable Logic Controller）６（６１〜６ｎ）、機器８を監視して運用するためのコンピュータである運用端末４、それらを接続する制御系ネットワーク（以下「制御系ＮＷ」と記載）９０２で主に構成される。
なお、図４に示すように、ＰＬＣ６は、１つ以上のＩ／Ｏ７および機器８が接続されてもよい。
【０００３】
機器８における、機器の状態（オン／オフ）、計測データ、異常等の情報は、接点入出力あるいは通信等の手段によって、Ｉ／Ｏ７に伝送される。その伝送された情報を、Ｉ／Ｏ７はＰＬＣ６へ送信する。ＰＬＣ６は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、送受信部等を備えており、内蔵されるＣＰＵが、Ｉ／Ｏ７から受信した情報を共通のプロトコルに適宜変換し、送受信部および制御系ＮＷ９０２を介して運用端末４へ送信する。運用端末４は、自身に内蔵するモニタ等の表示装置に、ＰＬＣ６から受信した情報を表示する。それによって運用端末４の操作者である運用者は、機器８の状態（機器の状態（オン／オフ）、計測データ、異常等の情報）を把握することができる。
【０００４】
また、運用端末４は、ネットワークカード（図示せず）を２枚以上実装している。一方のネットワークカードは前記した制御系ＮＷ９０２と接続し、他方のネットワークカードは情報系ネットワーク（以下「情報系ＮＷ」と記載）９０１と接続することにより、制御系ＮＷ９０２と情報系ＮＷ９０１とのネットワークを、物理的に分離する。情報系ＮＷ９０１には、必要に応じて運用端末４の情報を印刷するプリンタ（ＰＲ）５等が接続される。
このようにネットワークを分離することで、制御系ＮＷ９０２への外部からの不正侵入を防止し、セキュリティを高めている。
【０００５】
一般に、受変電システムは、図４に示されるように、閉じたシステムとして各地に点在していることが多い。そのため、受変電システムの運用端末４に障害等が発生した場合は、運用端末４の操作者である運用者は、受変電システムのシステム担当者に、電話やファクシミリ等の手段で連絡し、情報交換を行うことで、運用端末４の障害対応を行っている。
【０００６】
なお、特許文献１には、発電機保有側に設置された主機（水素冷却発電機）の異常を検出し、発電機管理側に通報する監視装置が開示されている。この監視装置には、発電機管理側のパソコンから遠隔操作される機能が備えられており、当該の監視装置が、主機（水素冷却発電機）の異常を検出し、発電機管理側へ通報した場合に、発電機管理側からの遠隔操作によって、発電機ガスの詳細なデータを得ることができる、ということが記載されている。
【特許文献１】特開２００２−３０３６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、運用端末４を操作する運用者は、受変電システムの運用方法（運用端末の操作方法）は熟知していても、受変電システムおよび運用端末４の内部的な仕組みを熟知していることは稀である。そのため、受変電システムのシステム担当者には、受変電システムおよび運用端末４に関して、軽微な問合せから重大な障害対処方法に至るまで、広範囲の問合せが寄せられることとなる。このため、それらの問合せに対応する場合は、システム担当者は運用者からの電話やファクシミリ等の内容から受変電システムの障害状況等を判断しなくてはならず、さらに、その内容で判断できない場合には、システム担当者が現地へ実際に出向き、受変電システムの内部状況を確認した上で、対処方法を検討しなければならない事態も発生しており、その復旧には、多くの費用、時間、および労力を要していた。
【０００８】
また、システム担当者と受変電システムとをインターネット等の広域ネットワークで接続する方法は、ネットワーク内への不正侵入防止等の理由から、専用回線を設ける必要があり、その構築および維持管理には、多大な費用が必要とされている。
【０００９】
さらに、特許文献１に記載の技術では、主機（水素冷却発電機）の状態の診断はできても、監視装置のソフトウェア不具合を原因とする障害発生時には、遠隔地から対応することはできなかった。
【００１０】
本発明は、受変電システムにおいて、運用端末およびそれに付帯する機器の障害や改修の対応を迅速に実施可能とする監視システム、およびそれに用いられる運用端末、監視端末を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記した課題を解決するために、本発明の監視システムは、監視対象となる機器と接続され、前記機器の情報を集約するコントローラと、前記コントローラから送信された前記機器の情報を記憶手段に保管し、前記機器を制御する運用端末と、所定の通信網を介して前記運用端末をリモート制御する監視端末とを含んで構成され、前記運用端末は、前記監視端末からのアクセスを認識し、前記監視端末によるリモート制御を受け付けることで、前記監視端末による前記運用端末の操作を可能とした構成とした。
その他の手段については、後記する実施の形態で述べる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、受変電システムにおいて、運用端末およびそれに付帯する機器の障害や改修の対応を迅速に実施可能とする監視システム、およびそれに用いられる運用端末、監視端末を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明を実施するための最良の形態（以下「実施形態」とする）を詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る監視システムの概要の一例を示す図である。図４と同じ要素には同じ符号を付与してある。
【００１５】
受変電システムは、例えば変圧器、遮断器等の変電所の機器８（８１〜８m）、Ｉ／Ｏ（入出力装置）７（７１〜７m）、コントローラとしての機能を持つコンピュータのＰＬＣ６（６１〜６ｎ）、機器８を監視して運用するためのコンピュータである運用端末４、それらを接続する制御系ＮＷ９０２で主に構成される。
なお、図１に示すように、ＰＬＣ６は、１つ以上のＩ／Ｏ７および機器８が接続されてもよい。
【００１６】
機器８における、機器の状態（オン／オフ）、計測データ、異常等の情報は、接点入出力あるいは通信等の手段によってＩ／Ｏ７に伝送され、その伝送された情報を、Ｉ／Ｏ７はＰＬＣ６へ送信する。ＰＬＣ６は図示しないＣＰＵ、メモリ、送受信部等を備えており、内蔵するＣＰＵは送信された情報をＴＣＰ/ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）等の共通のプロトコルに適宜変換し、運用端末４へ送信する。運用端末４は、自身に内蔵するモニタ等の表示装置に、ＰＬＣ６から受信した情報を表示する。それによって運用端末４の操作者である運用者は、機器８の状態（機器の状態（オン／オフ）、計測データ、異常等の情報）を監視制御することができる。
【００１７】
また、運用端末４は、ネットワークカード（図示せず）を２枚以上実装することによって制御系ＮＷ９０２と情報系ＮＷ９０１とでネットワークを物理的に分離していることは、前記したとおりである。このようにネットワークを分離することで、制御系ＮＷ９０２への外部からの不正侵入を防止し、セキュリティを高めている。
【００１８】
本実施形態における監視システムは、受変電システムにおける運用端末４が、情報系ＮＷ９０１でルータ２Ｈおよびモデム３Ｈを介して、通信網９００に接続されている。
監視本部には監視端末１が備えてあり、その監視端末１は、情報系ＮＷ９０１でルータ２Ｋおよびモデム３Ｋを介して、通信網９００に接続されている。
【００１９】
本実施形態における通信網９００は、構築が容易で安価な公衆回線を利用する方法で説明するが、これに限らず専用線を利用してもよい。なお、公衆回線を利用した場合、それを利用する不特定多数の利用者の中には、不正にシステム内部に侵入し、システムを破壊する利用者も存在する。そのような侵入を防ぐために、監視本部側および受変電システム側それぞれに設置するルータ２（２Ｋ，２Ｈ）は、ファイアウォール機能を有することが好ましい。また、モデム３（３Ｋ，３Ｈ）は、高速通信用として、例えばＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）モデム等を用いることが考えられる。
【００２０】
さらに、モデム３については、ＶＰＮ（Virtual Private Network）機能を備えた装置（ＶＰＮ装置）を用いて、セキュリティを高めてもよい。詳しく説明すると、ＶＰＮ装置とは、伝送すべき伝文を送信側で暗号化し、受信側で復号化する技術を導入した装置である。このＶＰＮ装置を、運用者側（受変電システムの運用端末側）および監視者側（監視本部の監視端末側）に設置することで、公衆回線を、仮想的に専用回線のように構築することが可能となる。なお、ＶＰＮ装置は、セキュリティ性を高めるために、指定されたＩＰアドレス以外はアクセスできない設定にして、特定の端末のみ（本実施形態では監視端末１）アクセス可能とすることが望ましい。
なお、各図において、カッコ内に記された符号は当該要素を総称するときに用いるものであり、例えば“ルータ２”とあれば、ルータ２Ｋ，２Ｈを指すものとし、“ルータ２Ｈ”とあれば、そのものだけを指すものとする。その他の符号についても同様である。
【００２１】
運用端末４および監視端末１は、遠隔操作するリモート制御機能を有したハードウェアあるいはソフトウェアを搭載し、必要に応じて、監視本部の監視者（システム担当者）の操作により監視端末１から運用端末４にアクセスし監視端末１が送信する信号によって運用端末４が制御されることで、例えば障害対応等の処置を施す。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る監視端末および運用端末の機能を示すブロック図である。
受変電システム内の運用端末４には、１つ以上のＰＬＣ６、Ｉ／Ｏ７、機器８が制御系ＮＷ９０２を介して接続されるが、図２では省略してそれぞれ１つずつ記載されている。
【００２３】
監視端末１は、図示しないが、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の半導体メモリからなる記憶手段としての主記憶装置、ハードディスク装置等からなる補助記憶装置、キーボードやマウス等の入力装置、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示装置、受変電システムの運用端末４との通信を行う送受信装置、ＣＰＵ等から主に構成される。
【００２４】
監視端末１は、機能ブロックとして、予めインストールされるリモートコントロール部１１が格納される。リモートコントロール部１１は、監視端末１のＲＡＭ等に展開されてＣＰＵが実行することで機能する。以下、この説明を省略する。なお、リモートコントロール部１１の処理についての詳細な説明は、図３において後記する。
【００２５】
運用端末４は、図示しないが、記憶手段としてのＲＡＭ等の半導体メモリからなる主記憶装置およびハードディスク装置等からなる補助記憶装置、キーボードやマウス等の入力装置、ＬＣＤ等の表示装置、監視本部の監視端末１との通信を行う送受信装置、ＣＰＵ等から主に構成される。
【００２６】
運用端末４は、機能ブロックとして、予めインストールされるリモート受信部４１、認証時に使用される認証端末情報記憶部４２、認証ユーザ情報記憶部４３、ＰＬＣ６から送信されてきた情報を保管する機器情報記憶部４４等を備える。なお、認証端末情報記憶部４２、認証ユーザ情報記憶部４３、機器情報記憶部４４は、請求項における記憶手段に保管される。
【００２７】
リモート受信部４１は、ＲＡＭ等に展開されてＣＰＵが実行することで機能する。以下、この説明を省略する。なお、リモート受信部４１の処理についての詳細な説明は、図３において後記する。
【００２８】
認証端末情報記憶部４２には、監視端末１のＩＰアドレスやプロダクトナンバー等、通信を許可する端末固有の情報である認証端末情報が予め登録され、認証ユーザ情報記憶部４３には、ログインを許可するユーザ名およびパスワード等の、ユーザを識別する情報である認証ユーザ情報が予め登録されているものとする。
機器情報記憶部４４は、ＰＬＣ６から送信されてきた機器８の情報（機器の状態（オン／オフ）、計測データ、異常等）が保管される。このＰＬＣ６からの送信は、所定の時間間隔で定期的に行われてもよいし、運用端末４からＰＬＣ６への要求に応じて行われてもよい。
【００２９】
次に、動作について説明する。
図３は、監視端末が運用端末をリモート制御できるようになるまでの、運用端末の処理フローの例を示す図である。
なお、監視端末１のリモートコントロール部１１の指示により、ルータ２Ｋ、モデム３Ｋ、通信網９００、受変電システム側のモデム３Ｈ、ルータ２Ｈを介して運用端末４との送受信が行われることは、前記したとおりであり、以下の説明を省略する。
【００３０】
まず、監視端末１のリモートコントロール部１１が、受変電システムの運用端末４にアクセスし、運用端末４のリモート受信部４１は、外部の端末（他端末）からのアクセスを認識する（Ｓ２０１）。
【００３１】
運用端末４のリモート受信部４１は、他端末からのアクセスを認識すると、アクセスをしてきた端末の端末認証を行う（Ｓ２０２）。具体的には、他端末からのアクセスがあったことを運用端末４のリモート受信部４１が認識すると、認証端末情報記憶部４２に登録されている認証端末情報を検索し、アクセスしてきた端末が、通信を許可されている端末か否かを判別する。
【００３２】
判別の結果、許可されていない端末であった場合には（Ｓ２０２→ＮＧ）、当該端末との通信を遮断する（Ｓ２０７）。
一方、許可されている端末であった場合には（Ｓ２０２→ＯＫ）、運用端末４は当該端末（ここでは監視端末１）からの通信を許可し、続いてユーザ認証を行う（Ｓ２０３）。具体的には、運用端末４は、監視端末１の画面上にユーザ名およびパスワード等の認証情報を入力させる画面を表示させ、アクセスしてきた監視端末１の入力装置を介して、ユーザ名およびパスワードの認証情報を取得する。取得した情報が、自身の認証ユーザ情報記憶部４３に登録されている認証ユーザ情報と一致するか否かを判別することで、ユーザ認証を行う。
【００３３】
判別の結果、認証ユーザ情報記憶部４３に登録されている情報と一致せず認証できない場合には（Ｓ２０３→ＮＧ）、監視端末１との通信を遮断する（Ｓ２０７）。
一方、取得した情報が、認証ユーザ情報記憶部４３に登録されている情報と一致し、ユーザ認証できた場合には（Ｓ２０３→ＯＫ）、運用端末４は、監視端末１の当該ユーザからのリモート制御を許可し、監視端末１の当該ユーザからのリモート制御を受け付ける（リモート制御開始：Ｓ２０４）。
【００３４】
なお、本実施形態では、不正ユーザからの不正アクセス防止のため、許可された端末およびユーザのみが運用端末４に対するアクセス権を保持するものとして説明したが、不要であれば、認証端末情報記憶部４２と認証ユーザ情報記憶部４３、およびＳ２０２とＳ２０３の処理は省略してもよい。
【００３５】
リモートコントロール部１１およびリモート受信部４１によってリモート制御が開始されたことで、監視端末１の操作者である監視者は、監視端末１の図示しない入力装置および表示装置等において、あたかも運用端末４を操作しているように、運用端末４の画面閲覧、運用端末４内のファイルの閲覧、上書き、削除等の遠隔操作を行うことができる。
【００３６】
運用端末４のリモート受信部４１は、監視端末１の当該ユーザからリモート制御終了指示を受信するまでの間（Ｓ２０５→Ｎ）、監視端末１の当該ユーザからのリモート制御を受け付ける。
一方、運用端末４のリモート受信部４１は、監視端末１の当該ユーザからリモート制御終了指示を受信したら（Ｓ２０５→Ｙ）、監視端末１の当該ユーザからのリモート制御を終了する（リモート制御終了：Ｓ２０６）。
【００３７】
続いて、運用端末４のリモート受信部４１は、監視端末１との通信を遮断する（Ｓ２０７）。なお、セキュリティ向上のために、監視端末１から新たな信号が所定時間送信されなかったら、自動的にリモート制御および通信を遮断するようにしてもよい。また、Ｓ２０６の後、適宜Ｓ２０３に戻って認証情報を入力させる画面を表示させるようにし、Ｓ２０７は監視端末１の指示に応じて行うようにしてもよい。
【００３８】
これにより、監視者が監視端末１を用いて運用端末４を遠隔操作することで、監視者によって以下の例に示す対応が可能となる。
【００３９】
図３のＳ２０１において、監視端末１から運用端末４へのアクセスが出来なかった場合は、運用端末４自体の障害か、もしくは、監視端末１および運用端末４間の、通信網９００または通信機器（ルータ２、モデム３、情報系ＮＷ９０１）のいずれかに障害が発生したことが考えられる。
【００４０】
運用端末４の機器情報記憶部４４が更新されていない（ＰＬＣ６からデータが転送されていない）場合は、ＰＬＣ６と運用端末４とを接続する制御系ＮＷ９０２等の通信回線障害、ＰＬＣ６または運用端末４の送受信部の障害、またはＰＬＣ６自体の障害であることが推定できる。
【００４１】
運用端末４のファイル破損が原因で、運用端末４に機器８の状態情報が正常に表示されない場合や、機器８が正常に制御できない場合がある。その場合には、監視端末１を用いて、正常なファイルを運用端末４の当該の破損ファイルに上書きする。この場合、ファイルに限らず、ソフトウェアやフォルダのコピーも可能である。つまり、本実施形態によれば、監視端末１を操作することで、運用端末４に保管されている情報を修正することができる。これにより、ソフトウェアが原因の障害の場合でも、監視端末１のリモート制御によって、監視者が現地に出向かずに対応できる。
【００４２】
また、Ｉ／Ｏ７の状態の情報は、ＰＬＣ６の、図示しないＣＰＵのレジスタに保存される。そのため、ＰＬＣ６のＣＰＵ内に保管されたレジスタの情報を運用端末４に転送させることによって、Ｉ／Ｏ７の状態も判別可能となる。それにより、Ｉ／Ｏ７に異常が発生した場合は、その原因がハードウェア（機器）によるものか、ソフトウェアによるものかを判断することが可能となる。
【００４３】
さらに、上記方法によって、運用端末４、ＰＬＣ６、Ｉ／Ｏ７、および通信機器の正常性が確認できた場合に、機器８の状態と、Ｉ／Ｏ７が機器８から受信したデータとの整合性を確認することで、機器８の異常を判断することも可能となる。
【００４４】
本実施形態によれば、受変電システムにおいて、監視者が監視本部に居ながらにして、障害の原因を容易に判断することが可能となる。そして、ソフトウェアが原因だった場合には、現地へ出向くことなく、その場で対応が可能となる。
また、ハードウェアが原因だった場合でも、障害対応に必要なハードウェア（機器）や、現地で対応する人材も適切に選定ができる。さらに、運用者側の障害復旧に対する費用を大幅に低減が可能となる。
さらに、障害時だけでなく、運用端末およびそれらに付帯する機器のソフトウェアのバージョンアップや改修作業等についても、監視者が現地に出向くことなく監視本部内で対応が可能となる。
【００４５】
また、原因が事前に把握できるため、障害復旧までの時間を短縮でき、受変電システムの運用も、より安定化を図ることが可能である。
【００４６】
さらに、運用者だけでなく監視者も運用端末をリモートにて閲覧および操作が可能となるため、受変電システムにおいて、発生している事実情報を歪曲・疎漏なく監視者が把握できる。
また、本実施形態では、監視本部側および受変電システム側それぞれに、ルータおよびモデム等の装置を備えたことで、受変電システムへの不正侵入を防止し、セキュリティが高められる。
【００４７】
本実施形態では、監視端末：運用端末を１：１の場合を例として説明したが、これに限らず、１：ＮおよびＮ：Ｎの対応も可能である。そのため、人材欠乏による対応の遅れがなくなり、効率化が図れる。
【００４８】
なお、本発明は、受変電システムを例として説明したが、これに限らず、監視を必要とする機器であれば、他のシステムでも利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係る、監視システムの概要の一例を示す図である。
【図２】本実施形態に係る、監視端末および運用端末の機能を示すブロック図である。
【図３】本実施形態に係る、監視端末が運用端末をリモート制御できるようになるまでの、運用端末の処理フローの例を示す図である。
【図４】従来の受変電システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５０】
１      監視端末
１１    リモートコントロール部
２，２Ｋ，２Ｈ  ルータ（不正侵入防止装置）
３，３Ｋ，３Ｈ  モデム（接続装置）
４      運用端末
４１    リモート受信部
４２    認証端末情報記憶部（記憶手段）
４３    認証ユーザ情報記憶部（記憶手段）
４４    機器情報記憶部（記憶手段）
６      ＰＬＣ（コントローラ）
７      Ｉ／Ｏ（入出力装置）
８      機器
９００  通信網
９０１  情報系ＮＷ
９０２  制御系ＮＷ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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