JP2007193406A - プラント監視・操作システム - Google Patents

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Abstract

【課題】パーソナルコンピュータ上で編集する運転手順書のデータに基づいて、監視操作画面上の画面の表示を可能とするプラント監視・操作システムを提供する。
【解決手段】運転手順データベース21の運転操作内容213と、監視情報データベース31の運転操作内容213と一致する監視情報と、操作情報データベース32の運転操作内容213と一致する操作情報とに基づいて、画面表示用データベース22を作製し、画面表示用データベース22をテキストデータに変換し、プラント運転監視装置13はテキストデータに変換した画面表示用データベース22に基づき、運転操作内容213と、運転操作内容213と一致する監視情報と、運転操作内容213と一致する操作情報とを監視操作画面16に表示するようにした。
【選択図】図1

Description

本発明は、発電プラント等の大規模プラントにおいて、文書形態の運転手順書の内容をベースとしたプラント運転監視装置の画面表示の製作を行い、文書形態の運転手順書をベースとしてプラントの監視及び制御の操作を行うことができるようにしたプラント監視・操作システムに関するものである。
従来のプラント監視・操作システムにおいては、プラントの運転手順書の内容と運転手順書の中で監視すべきパラメータや操作すべき機器とを一括して画面表示する場合、手順書の項目毎に専用の画面表示を製作しなければならない。発電プラント等の大規模プラントでは、運転手順書の分量が多いため、その分量に比例して表示すべき画面の枚数も増える。
プラント監視・操作システムにおける画面を表示するためのプラント監視・操作用計算機は、24時間連続運転など、高い信頼性が要求されるため、汎用の計算機ではなく、専用に開発された計算機を用いることが多い。一方、文書の運転手順書については、例えば、特許文献1あるいは特許文献2に開示されているように、汎用のパソコン上でワードプロセッサを用いて作成する。
特開平7−261830号公報(第1頁、図1) 特開平10−124136号公報(第3頁、図1)
プラント監視・操作用計算機では、ワードプロセッサのデータを読み込むことができないため、運転表示画面の製作時にはワードプロセッサのデータをもとにしてプラント監視・操作用計算機に入力し直す必要があり、入力のための作業工数が増加する。また、入力した内容が正しいかどうかを調べるために、ワードプロセッサの運転手順書との照合チェックが必要になり、運転表示画面の製作の全体コストは莫大なものとなるという問題がある。
また、プラント監視・操作システムにおける運転表示画面では、監視すべきパラメータの数値や、操作すべき機器(以下、操作器という)の表示を、運転手順書と同時に表示することで、より有効な画面となるが、その運転表示画面を実現するためには、人手により、運転手順書の文書から、パラメータや操作器の記載箇所を抽出し、個々の画面に配置していくことが必要になり、また、一般的に、運転手順書の文書の中では、パラメータや操作器は正式名称で記載されるが、プラント監視・操作用計算機内では、アルファベットの記号列で管理されるため、ワードプロセッサのデータをテキスト形式に変換しても、そのまま画面表示で用いることはできないという問題がある。
さらに、プラント監視・操作システムを納入した後に運転手順書の内容は改訂が加えられていくが、その都度、運転手順書のワードプロセッサのデータの改訂と、運転表示画面側の変更が必要になり、保守工数が増大するという問題がある。
本発明は上記のような問題を解決するものであり、パーソナルコンピュータ上で編集する運転手順書のデータと、プラント監視システムで表示する運転手順ガイダンスのデータとを一つのデータベースで共有化し、プラント監視・制御システム上で共有化したデータベースの内容を読み込むことにより運転表示画面の表示を可能とするプラント監視・操作システムを提供することを目的とする。
本発明に係るプラント監視・操作システムは、プラントの監視情報を格納した監視情報データベース、プラントの操作情報を格納した操作情報データベース及びワードプロセッサを用いて運転手順の内容に関するデータ項目を格納した運転手順データベース、
上記運転手順データベースに上記運転手順の内容に関するデータ項目を入力するとともに、上記入力した運転手順の内容に関するデータ項目と一致する監視情報及び操作情報を上記監視情報データベース及び操作情報データベースから検索し抽出し、上記運転手順の内容に関するデータ項目と、上記運転手順の内容に関するデータ項目と一致する監視情報及び操作情報とを記載した画面表示のための画面表示用データベースを作製し、上記画面表示用データベースを汎用パソコン向けアプリケーションのデータベースソフトウェアを用いてテキストデータに変換するデータベース管理用パソコン、
上記監視情報データベースの監視情報及び操作情報データベースの操作情報を取り込むプラント制御装置、
上記テキストデータに変換した上記画面表示用データベースの運転手順の内容に関するデータ項目が取り込まれ、上記取り込まれた画面表示用データベースの運転手順の内容に関するデータ項目に基づき上記監視情報データベースの監視情報及び操作情報データベースの操作情報を上記プラント制御装置から収集し、上記プラントの状態を監視し操作するための監視操作画面の運転手順の内容の表示エリアに上記画面表示用データベースのデータ項目を表示するとともに、上記監視操作画面の監視情報の表示エリアに上記監視情報データベースの上記画面表示用データベースのデータ項目と一致する監視情報を表示し、上記監視操作画の操作情報の表示エリアに上記操作情報データベースの上記画面表示用データベースのデータ項目と一致する操作情報を表示するプラント運転監視装置、
を備えたものである。
本発明に係るプラント監視・操作システムによれば、プラント運転監視装置では、個々の運転操作に対して、画面表示用のデータを作り込む必要はなく、データベース管理用パソコンから画面表示用データベースにデータを読み込むことによって、運転手順内容と、その運転手順内容に対応した監視情報と、操作情報とを集約して監視操作画面上に表示することができる。
また、画面表示用データベースは、運転手順データベースから、機械的に生成することができ、文書形式の運転手順書も、運転手順データベースから生成できるので、運転手順データベースを改訂すれば、文書形式の運転手順書及び監視操作画面に改訂が反映され一元管理することができる。
また、文書形式の運転手順書及び監視操作画面両者の整合性についての確認が不要となり、試験時間を大幅に短縮することができる。
実施の形態1.
図1は、本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態1を示す構成図である。
図1において、データベース管理用パソコン11では、ワードプロセッサを用いて運転手順の内容に関するデータ項目を運転手順データベース21に入力するとともに、プラントの監視情報を格納した監視情報データベース31と、プラントの操作情報を格納した操作情報データベース32を実装し、運転手順データベース21と、監視情報データベース31と、操作情報データベース32とから、画面表示用データベース22を生成する。
運転手順書出力用パソコン12では、運転手順データベース21を取り込み、ある定型のフォーマットによる文書形式の運転手順書41を表示するとともに、文書形式の運転手順書41をプリンタ15に出力する。
プラント運転監視装置13は、プラント制御装置14と接続しており、監視情報データベース31にある監視情報をプラント制御装置14から収集して監視操作画面16の監視情報エリア162に表示するとともに、操作情報データベース32にある操作情報をプラント制御装置14から収集して、監視操作画面16の操作情報エリア163に操作すべき機器を表示し、また、画面表示用データベース22の情報を読み込み、手順内容表示エリア161に手順書内容を表示する。
監視情報データベース31と、操作情報データベース32は、あらかじめ準備されたものであり、データベース管理用パソコン11と、プラント運転監視装置13との双方に対して共有されるデータベースとして実装されている。
本実施の形態1の動作について説明する。
データベース管理用パソコン11では、運転手順データベース21の各項目について入力を行う。図1では、Aポンプトリップの例で示している。
運転手順データベース21の項目211では、手順項目の分類(パターン(原因、結果、処置))を記載する。項目212では、操作順番を記載する。項目213では、操作内容を記載する。
運転手順書出力用パソコン12は、運転手順データベース21をそのまま読み込み、汎用パソコン向けアプリケーションのワードプロセッサソフトウェアや、データベースソフトウェアを用いて、ある定型のフォーマットで文書形態の運転手順書41を出力する。
データベース管理用パソコン11は、運転手順データベース21の入力が完了した後、監視情報データベース31及び操作情報データベース32を検索し、運転手順データベース21の項目211,212,213の内容を画面表示用データベース22の項目欄221,222,223に記載するとともに、運転手順データベース21の項目欄213の内容と一致する監視情報名称311の符号及び操作情報名称321の符号を検索し、検索した符号を画面表示用データベース22の項目欄224,225に記載して運転手順データベース21の項目213の内容を符号に自動変換する変換処理機能を有する。
具体的には、項目欄213の内容で、監視情報データベース31の監視情報名称311,312と一致するものを検索し、一致した場合に、画面表示用データベース22の項目欄223に項目欄213の内容を記載し、画面表示用データベース22の項目欄224に、監視情報名称311の符号を記載する。また、項目213の内容で、操作情報データベース32の操作情報名称321,322と一致するものを検索し、一致した場合に、項目欄225に、項目213の内容と一致する操作情報名称321の符号を記載する。
次に、汎用パソコン向けアプリケーションのデータベースソフトウェアを用いて、画面表示用データベース22をテキストデータに変換し、プラント運転監視装置13はテキストデータに変換した画面表示用データベース22を取り込む。
プラント運転監視装置13は、項目欄223の内容を、項目欄221と項目欄222の情報で並び替えし、整列して、プラント運転監視装置13が有する監視操作画面16の手順内容表示エリア161に表示する。また、項目欄224に記載されている符号に該当する信号の値(監視情報)をプラント制御装置14を介して監視情報データベース31から収集して監視情報表示エリア162に表示する。さらに、項目欄225に記載されている符号に該当する操作器及び操作情報をプラント制御装置14を介して操作情報データベース32から収集して操作情報エリア163に表示する。
以上のように、本実施の形態1によれば、プラント運転監視装置13では、個々の運転操作に対して、画面表示を作り込む必要はなく、データベース管理用パソコン11から画面表示用データベース22にデータを読み込むことによって、運転手順内容と、その運転手順内容に対応した監視情報と、操作情報とを集約して監視操作画面16上に表示することができる。
また、画面表示用データベース22は、運転手順データベース21から、機械的に生成することができ、文書形式の運転手順書41も、運転手順データベース21から生成できるので、運転手順データベース21を改訂すれば、運転手順書41及び監視操作画面16に改訂が反映され一元管理することができる。
また、運転手順書41及び監視操作画面16両者の整合性についての確認が不要となり、試験時間を大幅に短縮することができる。
実施の形態2.
図2は、本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態2を示す構成図である。
上記実施の形態1では、運転手順データベース21の運転操作内容213と、監視情報データベース31の運転操作内容213と一致する監視情報と、操作情報データベース32の運転操作内容213と一致する操作情報とに基づいて、画面表示用データベース22を作製する場合を示したが、運転手順書には、最低限必要な監視情報しか記載しておらず、他にも監視すべき情報は存在する。
本実施の形態2では、図2に示したように、操作情報データベース32に、常に監視しなければならない関連監視情報323の項目欄を追加している。
プラント運転監視装置13は、画面表示用データベース22の各項目欄を監視操作画面16に表示する際に、操作情報データベース32の関連監視情報323をプラント制御装置14を介して取得して、監視情報表示エリア162に表示する。
本実施の形態2によれば、関連監視情報323の項目欄を追加しているので、常に監視しなければならない情報を監視操作画面16に運転手順に関する情報とセットで表示することができ、運転員の負担を軽減することができる。
実施の形態3.
図3は、本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態3を示す構成図である。
上記実施の形態2では、操作情報データベース32に、常に監視しなければならない関連監視情報323の項目欄を追加した場合を示したが、本実施の形態3では、操作情報データベース32に運転手順書に記載の操作に引き続いて行う可能性がある関連操作情報324を追加している。
プラント運転監視装置13は、画面表示用データベース22の各項目欄を監視操作画面16に表示する際に、操作情報データベース32の関連操作情報324をプラント制御装置14を介して取得して、操作情報エリア163に表示する。
本実施の形態3によれば、運転手順書には記載がないが、緊急時に運転手順書の操作に引き続いて操作する可能性がある操作器を同時に表示することができるので、緊急時における対応操作の負担を軽減することができる。
実施の形態4.
図4は、本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態4を示す構成図であり、運転表示画面の構成を示している。
上記実施の形態1では、運転手順データベース21の運転操作内容213と、監視情報データベース31の運転操作内容213と一致する監視情報と操作情報データベース32の運転操作内容213と一致する操作情報とに基づいて、画面表示用データベース22を作製する場合を示したが、本実施の形態4では、運転手順データベース21の運転操作内容213に基づいて、運転手順データベース21の順番と異なる順番で操作した場合に、図4に示したように、操作器の操作順番をプラント運転監視装置13がチェックし、警告メッセージ164を表示するようにしている。
本実施の形態4によれば、操作器の操作順番の誤りを防止することができる。
実施の形態5.
図5は、本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態5を示す構成図であり、運転表示画面の構成を示している。
上記実施の形態4では、運転手順データベース21の順番と異なる順番で操作器の操作をした場合に警告メッセージ164を表示するようにしたが、本実施の形態5では、図5に示したように、運転手順データベース21に、操作器の操作結果を記載する項目欄214を追加している。
例えば、あるポンプを起動する場合には「起動」と記載することにより、順番だけでなく、操作内容が運転手順データベース21の内容と一致しているかが、プラント運転監視装置13によってチェックされ、一致していない場合に(図5では、運転すべきBポンプが停止になっている)、プラント運転監視装置13が警告メッセージ164を表示する。
本実施の形態5によれば、運転手順データベース21の内容と異なる操作器の操作を防止することができる。
実施の形態6.
図6は、本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態6を示す構成図であり、運転表示画面の構成を示している。
上記実施の形態5では、運転手順データベース21の内容に基づいて操作を行う順番をチェックする機能を設けたが、本実施の形態6では、図6に示したように、プラント運転監視装置13は上記実施の形態5のチェック結果を用いて、例えば、操作が完了した監視操作画面16の運転手順表示エリア161のNo.1及びNo.2の操作手順を操作情報エリア163において色替え表示するようにしている。
本実施の形態6によれば、現在、どの操作手順まで運転操作を実施しているかが一目で分かり、また、ある運転操作を行わずに次の操作器の操作を行うことを防止することができる。
実施の形態7.
図7は、本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態7を示す構成図であり、運転表示画面の構成を示している。
上記実施の形態5では、運転手順データベース21の内容に基づいて、操作内容が運転手順データベースの内容と一致しているかどうかをチェックする機能を設けたが、本実施の形態7では、プラント運転監視装置13が操作情報エリア163に操作情報の表示をする際に、操作内容と運転手順データベース21の内容とが一致しているかどうかを判定し、図7(a)に示したように、一致した場合に、図7(b)に示したように、次の操作情報を表示するようにしている。
本実施の形態7によれば、操作情報エリア163の表示により、次の操作器を選択する必要がなくなり、別の操作器を操作するミスを回避することができる。
実施の形態8.
図8は、本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態8を示す構成図であり、運転手順データベースの構成(a)及び運転表示画面の構成(b)を示している。
上記実施の形態1では、運転手順データベース21の運転操作内容213と、監視情報データベース31の運転操作内容213と一致する監視情報と、操作情報データベース32の運転操作内容213と一致する操作情報とに基づいて、画面表示用データベース21を作製する場合を示したが、本実施の形態8では、図8(a)に示したように、さらに、運転手順データベース21に注意情報欄215を設け、また、監視操作画面16に注意情報欄215の情報を呼び出すためのボタン165を設けている。
図8(b)に示したように、ボタン165が押されると、プラント運転監視装置13はウインドウ165で注意情報を表示する。
本実施の形態8によれば、限られた表示エリアの中で、ボタン165の操作により必要な場合のみ一時的に注意情報をウインドウ165で表示することができ、表示エリアを有効に活用することができる。
実施の形態9.
図9は、本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態9を示す構成図であり、運転手順データベースの構成(a)及び運転表示画面の構成(b)を示している。
上記実施の形態8では、運転手順データベース21に注意情報欄215を設け、プラント運転監視装置13の監視操作画面16で必要時にウインドウ165をポップアップし、参照する機能を設けたが、本実施の形態9では、図9(a)に示したように、運転手順書41に記載がないようなノウハウ等を記載する連絡情報欄216を運転手順データベース21に設け、図9(b)に示したように、監視操作画面16に連絡情報を呼び出すためのボタン167を設けている。
図9(b)に示したように、他の運転員に連絡情報がある場合にはボタン167を赤色表示するようにし、ボタン167を押すことにより、プラント運転監視装置13は連絡情報をウインドウ168で表示するようにしている。
本実施の形態9によれば、他の運転員は、ボタン167を押すことにより、連絡情報216の内容を確認することができる。
さらに、運転手順データベース21の操作内容213の内容を見直す際に、連絡情報216の内容を反映することにより、ノウハウ事項を運転手順書の内容に蓄積することができる。
実施の形態10.
図10は、本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態10を示す構成図である。
上記実施の形態1では、運転手順データベース21の運転操作内容213と、監視情報データベース31の運転操作内容213と一致する監視情報と、操作情報データベース32の運転操作内容213と一致する操作情報とに基づいて、画面表示用データベース21を作製する場合を示したが、運転手順データベース21は、発電プラント等の大規模プラントでは、項目欄数が多くなるため、監視操作画面16で参照すべき運転手順データベース21を呼び出すのに多くの時間を要する場合がある。
特に、プラントの異常時に参照する運転手順データベースについては、早急に呼び出し監視操作画面16に表示する必要がある。
本実施の形態10では、図10に示したように、運転手順データベース21に関連警報欄217を設け、警報発生時に、自動的に対応する運転手順データベース21を呼び出すことができるようにしている。
関連警報欄217の警報名称を監視情報データベース31で検索し、警報名称に対応する監視情報名称311の符号を画面表示用データベース22の関連警報欄226に挿入する。
プラント運転監視装置13は、プラントに異常が発生した場合、プラント制御装置14から警報信号51を受信し、警報信号51に基づいて、警報信号51の警報名称に対応する関連警報226の信号を含む運転手順データベース21の内容を記載した画面表示用データベース22の内容に関する各情報を監視操作画面16に自動表示する。
本実施の形態10によれば、警報発生時に、多数の運転手順データベース21の中から発生した警報に対応する運転手順データベース21を自動的に抽出し、早急に運転手順データベースの内容を参照することができる。
本発明に係るプラント監視・操作システムは、発電プラント等の大規模プラントにおいて有効利用することができる。
本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態1を示す構成図である。 本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態2を示す構成図である。 本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態3を示す構成図である。 本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態4を示す構成図である。 本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態5を示す構成図である。 本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態6を示す構成図である。 本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態7を示す構成図である。 本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態8を示す構成図である。 本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態9を示す構成図である。 本発明に係るプラント監視・操作システムの実施の形態10を示す構成図である。
符号の説明
11 データベース管理用パソコン、12 運転手順書出力用パソコン、
13 プラント運転監視装置、14 プラント制御装置、15 プリンタ、
16 監視操作画面、21 運転手順データベース、22 画面表示用データベース、
31 監視情報データベース、32 操作情報データベース、
41 文書形式での運転手順書、51 警報情報、161 手順内容表示エリア、
162 監視情報表示エリア、163 操作情報表示エリア、164 警告メッセージ、
165,167 ボタン、
211,212,213,214,221,222,223,224,225 項目欄、
215 注意情報欄、216 連絡情報欄、311,312 監視情報名称、
321,322 操作情報名称、323 関連監視情報、324 関連操作情報。

Claims (10)

  1. プラントの監視情報を格納した監視情報データベース、プラントの操作情報を格納した操作情報データベース及びワードプロセッサを用いて運転手順の内容に関するデータ項目を格納した運転手順データベース、
    上記運転手順データベースに上記運転手順の内容に関するデータ項目を入力するとともに、上記入力した運転手順の内容に関するデータ項目と一致する監視情報及び操作情報を上記監視情報データベース及び操作情報データベースから検索し抽出し、上記運転手順の内容に関するデータ項目と、上記運転手順の内容に関するデータ項目と一致する監視情報及び操作情報とを記載した画面表示のための画面表示用データベースを作製し、上記画面表示用データベースを汎用パソコン向けアプリケーションのデータベースソフトウェアを用いてテキストデータに変換するデータベース管理用パソコン、
    上記監視情報データベースの監視情報及び操作情報データベースの操作情報を取り込むプラント制御装置、
    上記テキストデータに変換した上記画面表示用データベースの運転手順の内容に関するデータ項目が取り込まれ、上記取り込まれた画面表示用データベースの運転手順の内容に関するデータ項目に基づき上記監視情報データベースの監視情報及び操作情報データベースの操作情報を上記プラント制御装置から収集し、上記プラントの状態を監視し操作するための監視操作画面の運転手順の内容の表示エリアに上記画面表示用データベースのデータ項目を表示するとともに、上記監視操作画面の監視情報の表示エリアに上記監視情報データベースの上記画面表示用データベースのデータ項目と一致する監視情報を表示し、上記監視操作画の操作情報の表示エリアに上記操作情報データベースの上記画面表示用データベースのデータ項目と一致する操作情報を表示するプラント運転監視装置、
    を備えたことを特徴とするプラント監視・操作システム。
  2. 上記操作情報データベースに、常に監視しなければならない情報である関連監視情報の項目を追加して、上記プラント制御装置が、上記監視操作画面上の上記監視所法の表示エリアに上記関連監視情報を表示するようにしたことを特徴とする請求項1記載のプラント監視・操作システム。
  3. 上記操作情報データベースに、上記入力した運転手順の操作に引き続いて行う可能性がある情報である関連操作情報の項目を追加して、上記プラント制御装置が、上記監視操作画面上の上記操作情報の表示エリアに上記関連操作情報を表示するようにしたことを特徴とする請求項1記載のプラント監視・操作システム。
  4. 上記プラント制御装置は、上記運転手順データベースの運転手順の順番と異なる順番で上記操作データの操作が行われた場合に、上記監視操作画面上に警告メッセージを表示することを特徴とする請求項1記載のプラント監視・操作システム。
  5. 上記運転手順データベースに操作すべき操作結果の項目を追加し、上記プラント制御装置は、上記運転手順データベースに記載の操作結果と異なる上記操作情報の操作が行われた場合に、上記監視操作画面上に警告メッセージを表示することを特徴とする請求項1記載のプラント監視・操作システム。
  6. 上記プラント制御装置は、上記操作情報の表示エリアにおいて、操作が完了した操作情報を色替えして表示することを特徴とする請求項1記載のプラント監視・操作システム。
  7. 上記プラント制御装置は、上記操作情報の表示エリアに操作情報の表示をする際に、操作した内容と上記運転手順データベースの内容とが一致しているかどうかを判定し、一致した場合に、次に操作する操作情報を表示するようにしたことを特徴とする請求項1記載のプラント監視・操作システム。
  8. 上記運転手順データベースに注意を促す注意情報を記載する注意情報欄を設け、上記画面表示用データベースは上記注意情報を含み、上記監視操作画面上に上記注意情報を呼び出すためのボタンが設けられ、上記ボタンが押された場合に、上記プラント制御装置が上記注意情報を上記監視操作画面上に表示するようにしたことを特徴とする請求項1記載のプラント監視・操作システム。
  9. 上記運転手順データベースに他に連絡する連絡情報を記載する連絡情報欄を設け、上記画面表示用データベースは上記連絡情報を含み、上記監視操作画面上に上記連絡情報を呼び出すためのボタンが設けられ、上記ボタンが押された場合に、上記プラント制御装置が上記連絡情報を上記監視操作画面上に表示するようにしたことを特徴とする請求項1記載のプラント監視・操作システム。
  10. 上記運転手順データベースに警報名称を記載する関連警報欄を設け、上記画面表示用データベースは上記警報名称と上記警報名称に該当する運転手順の内容とを含み、上記プラント制御装置は、上記プラント制御装置から上記警報名称の警報を受信し、上記警報名称と上記警報名称に該当する運転手順の内容とを上記監視操作画面上に表示するようにしたことを特徴とする請求項1記載のプラント監視・操作システム。
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