CN108321719A - 一种变电站电缆沟观测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种变电站电缆沟观测系统，包括：观测区域，观测服务器，观测装置以及设置在观测区域内的变电站，变电站内设有多个电缆沟，电缆沟设有至少一盖板；由于电缆沟盖板下部具有一定的空间，将下行走机构安置到电缆沟盖板下部，将上观测小车安置到电缆沟盖板上部，上观测小车与下行走机构采用磁吸吸合连接。这样吸合装置可以采用磁极与电磁铁相吸合的磁铁，或采用铁磁材料制作。转动轴可以驱动摄像头组件旋转，也可以驱动摄像头组件升降，这样能够尽量覆盖到电缆沟全部，摄取全部影像。上观测小车和下行走机构同时行走，摄取电缆沟视频图像获取电缆沟内部图像信息，而且照明组件对电缆沟内部进行照明辅助摄像。

Description

一种变电站电缆沟观测系统
技术领域
本发明涉及变电站安全风险领域，尤其涉及一种变电站电缆沟观测系统。
背景技术
随着变电站的规模不断扩大，电缆的布置越来越多。为保证环境以及防止电缆损坏，电缆大部分埋于电缆沟中。电缆沟是按设计要求开挖并砌筑，内侧壁焊接承力角钢架并按要求接地，上面盖以盖板的地下沟道，是敷设电缆的地下专用通道，实现线缆的隐蔽敷设，减少架空线缆，确保线缆使用安全。
变电站的电缆沟狭窄且布满运行的电缆，平时巡视电缆沟为了弄清电缆情况，运行人员需要将盖板一一揭开，由于电缆沟长度长，内部空间狭小，每次整条电缆沟的内部情况需要花费大量时间和人力。电缆沟内有的电缆还是带电，这个维护人员带来极大的安全隐患。
对变电站内电缆沟交错复杂，有时排查工作无法做到全面性，这会导致变电站在运行过程中的隐患。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种变电站电缆沟观测系统，包括：观测区域，观测服务器，观测装置以及设置在观测区域内的变电站，变电站内设有多个电缆沟，电缆沟设有至少一盖板；
观测装置包括：上观测小车，下行走机构；上观测小车设有托盘，托盘底部设有行走轮，托盘上托设有电磁铁，托盘两侧设有推杆；
下行走机构设有下托盘，下托盘设有行走链轮，下托盘设有与电磁铁相吸合的吸合装置和摄像座体；摄像座体通过轴承连接有转动轴，转动轴一端连接有用于摄取电缆沟视频图像信息的摄像头组件和用于对电缆沟进行照明，辅助摄像头组件摄取电缆沟视频图像信息的照明组件，转动轴另一端连接有驱动电机；
托盘上还设有通信控制单元，通信控制单元包括：小车视频获取模块，小车信息收发模块以及通信天线；
小车视频获取模块与摄像头组件通信连接，小车视频获取模块获取摄像头组件摄取的电缆沟视频图像；
小车信息收发模块通过通信天线与观测服务器通信连接，使通信控制单元从观测服务器获取数据信息以及向观测服务器上传视频数据信息；
观测服务器包括：信息储存模块，信息处理模块，信息通信模块以及显示屏；
信息通信模块分别与每个通信控制单元的小车信息收发模块建立通信连接；
信息处理模块用于获取每个通信控制单元的发送的电缆沟视频图像信息，通过显示屏显示电缆沟视频图像信息以及将获取的电缆沟视频图像信息储存至信息储存模块。
优选地，托盘上设有行走驱动电机；行走驱动电机与行走轮连接，行走驱动电机用于驱动行走轮移动；
通信控制单元还包括：手持终端；
手持终端包括：行走控制模块，手持显示屏和手持信息处理模块；
手持信息处理模块与小车视频获取模块连接，手持信息处理模块用于获取电缆沟视频图像信息，通过手持显示屏显示电缆沟视频图像信息；
行走控制模块与行走驱动电机连接，行走控制模块用于控制行走驱动电机运行。
优选地，观测服务器还包括：变电站电缆沟设置模块和变电站电缆沟共享模块；
变电站电缆沟设置模块用于获取各个变电站的电缆沟数据，形成电缆沟布局图信息；电缆沟数据包括电缆沟内电缆数量信息，电缆沟内电缆用途信息，电缆沟深度，电缆沟在变电站的布局以及电缆沟的长度信息；
变电站电缆沟共享模块用于将每个变电站的电缆沟数据配置成一变电站电缆沟数据区位图信息，并设置每个变电站电缆沟数据区位图信息的连接端口，以变电站电缆沟数据区位图信息二维码的形式输出，供手持终端扫描获取。
优选地，手持信息处理模块还用于通过小车信息收发模块与观测服务器通信连接；
手持终端还包括：扫码模块用于通过扫描设置在变电站的变电站电缆沟数据区位图信息二维码获取变电站电缆沟数据通过手持显示屏显示。
优选地，观测服务器还包括：观测装置编码模块，位置处理模块，电缆沟观测时间处理模块以及电缆沟观测时间设置模块；
观测装置编码模块用于对每个观测装置进行IP编码，使每个观测装置具有唯一的IP编码，并且还用于绑定每个变电站所对应使用的观测装置IP编码，将每个变电站与至少一个观测装置IP编码进行绑定，每个变电站使用绑定的观测装置进行电缆沟观测；
电缆沟观测时间设置模块用于分别设置每个变电站的电缆沟观测的时间，并将每个变电站的电缆沟观测时间分别发送至对应的观测装置；
电缆沟观测时间处理模块用于获取并记录观测装置发送的维护时间，判断每个观测装置发送的维护时间，是否符合该变电站对应的电缆沟观测时间，如果不符合对应的电缆沟观测时间，向所述观测装置发出电缆沟观测时间不符合报警提示；
位置处理模块用于获取由观测装置发送的定位信息，判断每个观测装置发送的用户定位信息，是否符合观测装置对应的电缆沟观测变电站，如果观测装置不符合对应的电缆沟观测变电站，向所述观测装置发出位置不符合报警提示，提示对应的电缆沟观测变电站位置。
优选地，变电站内的每个电缆沟设置有多个观测采样传感器；
观测服务器还包括：观测采样点信息处理模块；
观测采样点信息处理模块用于在进行电缆沟观测时，通过观测采样传感器获取观测装置观测位置，并根据观测采样传感器发送的采样信息，确定观测装置对电缆沟进行观测的状况；
维护时间处理模块还用于记录用户在电缆沟观测过程的总时长，判断电缆沟观测的总时长是否满足预设的电缆沟观测的总时长，如果不符合预设的电缆沟观测的总时长，通过观测采样点信息处理模块监测观测装置是否触发设置在电缆沟内的每个观测采样传感器。
优选地，手持终端还包括：定位模块，终端维护时间处理模块以及终端维护时间获取模块；
定位模块用于实时对观测装置的行动位置进行定位，形成定位信息，并将定位信息上传至观测服务器；
终端维护时间处理模块用于从观测服务器的维护时间设置模块获取对应变电站的电缆沟观测的时间；
终端维护时间处理模块用于根据变电站的电缆沟观测的时间，获取用户的行动位置信息，以及用户行动位置信息所对应的时间信息，将用户行动位置信息所对应的时间信息上传至观测服务器；还用于获取用户在变电站内的定位信息，以及在变电站内观测装置的停留时长，并上传至观测服务器。
优选地，手持终端还包括：动作时长处理模块以及紧急求助模块；
动作时长处理模块用于当观测装置在某一电缆沟内的停留时长超过预警时长时，向观测服务器发出超时长预警信息，观测服务器接收到超时长预警信息后向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出报警通话，获取观测装置信息；
紧急求助模块用于向观测服务器，或变电站所在监控室发出紧急求助信号。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
由于电缆沟盖板下部具有一定的空间，将下行走机构安置到电缆沟盖板下部，将上观测小车安置到电缆沟盖板上部，上观测小车与下行走机构采用磁吸吸合连接。这样吸合装置可以采用磁极与电磁铁相吸合的磁铁，或采用铁磁材料制作。转动轴可以驱动摄像头组件旋转，也可以驱动摄像头组件升降，这样能够尽量覆盖到电缆沟全部，摄取全部影像。
上观测小车和下行走机构同时行走，摄取电缆沟视频图像获取电缆沟内部图像信息，而且照明组件对电缆沟内部进行照明辅助摄像。这样避免了人工对电缆沟进行点检。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为变电站电缆沟观测系统整体示意图；
图2为变电站电缆沟观测系统实施例示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实施例提供一种变电站电缆沟观测系统，如图1和图2所示，包括：观测区域，观测服务器1，观测装置2以及设置在观测区域内的变电站，变电站内设有多个电缆沟，电缆沟设有至少一盖板11；
观测装置2包括：上观测小车12，下行走机构13；上观测小车12设有托盘14，托盘14底部设有行走轮15，托盘14上托设有电磁铁16，托盘14两侧设有推杆17；
下行走机构13设有下托盘19，下托盘19设有行走链轮18，下托盘19设有与电磁铁相吸合的吸合装置20和摄像座体21；摄像座体21通过轴承连接有转动轴22，转动轴22一端连接有用于摄取电缆沟视频图像信息的摄像头组件23和用于对电缆沟进行照明，辅助摄像头组件23摄取电缆沟视频图像信息的照明组件26，转动轴22另一端连接有驱动电机；
托盘14上还设有通信控制单元24，通信控制单元24包括：小车视频获取模块，小车信息收发模块以及通信天线25；
小车视频获取模块与摄像头组件23通信连接，小车视频获取模块获取摄像头组件23摄取的电缆沟视频图像；
小车信息收发模块通过通信天线25与观测服务器1通信连接，使通信控制单元24从观测服务器1获取数据信息以及向观测服务器1上传视频数据信息；
观测服务器1包括：信息储存模块11，信息处理模块12，信息通信模块14以及显示屏；
信息通信模块14分别与每个通信控制单元24的小车信息收发模块建立通信连接；
信息处理模块12用于获取每个通信控制单元24的发送的电缆沟视频图像信息，通过显示屏显示电缆沟视频图像信息以及将获取的电缆沟视频图像信息储存至信息储存模块11。
这样，由于电缆沟盖板11下部具有一定的空间，将下行走机构13安置到电缆沟盖板11下部，将上观测小车12安置到电缆沟盖板11上部，上观测小车12与下行走机构13采用磁吸吸合连接。这样吸合装置20可以采用磁极与电磁铁16相吸合的磁铁，或采用铁磁材料制作。转动轴22可以驱动摄像头组件23旋转，也可以驱动摄像头组件23升降，这样能够尽量覆盖到电缆沟全部，摄取全部影像。
上观测小车12和下行走机构13同时行走，摄取电缆沟视频图像获取电缆沟内部图像信息，而且照明组件26对电缆沟内部进行照明辅助摄像。这样避免了人工对电缆沟进行点检。
本实施例中，托盘14上设有行走驱动电机；行走驱动电机与行走轮15连接，行走驱动电机用于驱动行走轮15移动；
通信控制单元24还包括：手持终端28；
手持终端28包括：行走控制模块，手持显示屏和手持信息处理模块；
手持信息处理模块与小车视频获取模块连接，手持信息处理模块用于获取电缆沟视频图像信息，通过手持显示屏显示电缆沟视频图像信息；行走控制模块与行走驱动电机连接，行走控制模块用于控制行走驱动电机运行。
本实施例中，观测服务器1还包括：变电站电缆沟设置模块和变电站电缆沟共享模块；
变电站电缆沟设置模块用于获取各个变电站的电缆沟数据，形成电缆沟布局图信息；电缆沟数据包括电缆沟内电缆数量信息，电缆沟内电缆用途信息，电缆沟深度，电缆沟在变电站的布局以及电缆沟的长度信息；
变电站电缆沟共享模块用于将每个变电站的电缆沟数据配置成一变电站电缆沟数据区位图信息，并设置每个变电站电缆沟数据区位图信息的连接端口，以变电站电缆沟数据区位图信息二维码的形式输出，供手持终端28扫描获取。让点检人员获取到变电站的电缆沟数据信息，便于点检操作，减少安全隐患。
手持信息处理模块还用于通过小车信息收发模块与观测服务器1通信连接；手持终端28还包括：扫码模块用于通过扫描设置在变电站的变电站电缆沟数据区位图信息二维码获取变电站电缆沟数据通过手持显示屏显示。
本实施例中，观测服务器1还包括：观测装置编码模块，位置处理模块，电缆沟观测时间处理模块以及电缆沟观测时间设置模块；
观测装置编码模块用于对每个观测装置进行IP编码，使每个观测装置具有唯一的IP编码，并且还用于绑定每个变电站所对应使用的观测装置IP编码，将每个变电站与至少一个观测装置IP编码进行绑定，每个变电站使用绑定的观测装置进行电缆沟观测；这样每个变电站都有独特的特点，针对每个变电站设置独特的观测装置方便使用，也适合对应的观测。绑定后避免混用，而且能够便于设置观测时间，及观测位置。
电缆沟观测时间设置模块用于分别设置每个变电站的电缆沟观测的时间，并将每个变电站的电缆沟观测时间分别发送至对应的观测装置；
电缆沟观测时间处理模块用于获取并记录观测装置发送的维护时间，判断每个观测装置发送的维护时间，是否符合该变电站对应的电缆沟观测时间，如果不符合对应的电缆沟观测时间，向所述观测装置发出电缆沟观测时间不符合报警提示；
位置处理模块17用于获取由观测装置发送的定位信息，判断每个观测装置发送的用户定位信息，是否符合观测装置对应的电缆沟观测变电站，如果观测装置不符合对应的电缆沟观测变电站，向所述观测装置发出位置不符合报警提示，提示对应的电缆沟观测变电站位置。
观测点检时间由系统根据实际运行情况设置，保证了观测点检效果。减少变电站隐患。
本实施例中，变电站内的每个电缆沟设置有多个观测采样传感器；观测服务器1还包括：观测采样点信息处理模块；观测采样点信息处理模块用于在进行电缆沟观测时，通过观测采样传感器获取观测装置2观测位置，并根据观测采样传感器发送的采样信息，确定观测装置2对电缆沟进行观测的状况；维护时间处理模块18还用于记录用户在电缆沟观测过程的总时长，判断电缆沟观测的总时长是否满足预设的电缆沟观测的总时长，如果不符合预设的电缆沟观测的总时长，通过观测采样点信息处理模块监测观测装置2是否触发设置在电缆沟内的每个观测采样传感器。
观测采样传感器可以起到实时跟踪点检人员点检是否到位，以及点检过程的情况，而且还能够根据观测采样传感器发送的位置信息，再结合视频图像信息，使观测服务器1得观测人员全面的获取电缆沟内部情况。使得视频图像与位置相匹配，而且可以设置重点观测位置，普通观测位置等等，便于日常观测用。
本实施例中，手持终端28还包括：定位模块，终端维护时间处理模块以及终端维护时间获取模块；定位模块用于实时对观测装置2的行动位置进行定位，形成定位信息，并将定位信息上传至观测服务器1；
终端维护时间处理模块用于从观测服务器1的维护时间设置模块19获取对应变电站的电缆沟观测的时间；
终端维护时间处理模块用于根据变电站的电缆沟观测的时间，获取用户的行动位置信息，以及用户行动位置信息所对应的时间信息，将用户行动位置信息所对应的时间信息上传至观测服务器1；还用于获取用户在变电站内的定位信息，以及在变电站内观测装置2的停留时长，并上传至观测服务器1。
本实施例中，手持终端28还包括：动作时长处理模块以及紧急求助模块；动作时长处理模块用于当观测装置2在某一电缆沟内的停留时长超过预警时长时，向观测服务器1发出超时长预警信息，观测服务器1接收到超时长预警信息后向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端28设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出报警通话，获取观测装置2信息；紧急求助模块用于向观测服务器1，或变电站所在监控室发出紧急求助信号。
通常能够预测出电缆沟观测的时长范围，在预测出电缆沟观测的时长范围内进行的电缆沟观测，超出时长时，表示设备或人员出现问题。通过向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出报警通话，获取用户信息，能实时获取现场信息，使得问题能够及时得到解决。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种变电站电缆沟观测系统，其特征在于，包括：观测区域，观测服务器(1)，观测装置(2)以及设置在观测区域内的变电站，变电站内设有多个电缆沟，电缆沟设有至少一盖板(11)；
观测装置(2)包括：上观测小车(12)，下行走机构(13)；上观测小车(12)设有托盘(14)，托盘(14)底部设有行走轮(15)，托盘(14)上托设有电磁铁(16)，托盘(14)两侧设有推杆(17)；
下行走机构(13)设有下托盘(19)，下托盘(19)设有行走链轮(18)，下托盘(19)设有与电磁铁相吸合的吸合装置(20)和摄像座体(21)；摄像座体(21)通过轴承连接有转动轴(22)，转动轴(22)一端连接有用于摄取电缆沟视频图像信息的摄像头组件(23)和用于对电缆沟进行照明，辅助摄像头组件(23)摄取电缆沟视频图像信息的照明组件(26)，转动轴(22)另一端连接有驱动电机；
托盘(14)上还设有通信控制单元(24)，通信控制单元(24)包括：小车视频获取模块，小车信息收发模块以及通信天线(25)；
小车视频获取模块与摄像头组件(23)通信连接，小车视频获取模块获取摄像头组件(23)摄取的电缆沟视频图像；
小车信息收发模块通过通信天线(25)与观测服务器(1)通信连接，使通信控制单元(24)从观测服务器(1)获取数据信息以及向观测服务器(1)上传视频数据信息；
观测服务器(1)包括：信息储存模块(11)，信息处理模块(12)，信息通信模块(14)以及显示屏；
信息通信模块(14)分别与每个通信控制单元(24)的小车信息收发模块建立通信连接；
信息处理模块(12)用于获取每个通信控制单元(24)的发送的电缆沟视频图像信息，通过显示屏显示电缆沟视频图像信息以及将获取的电缆沟视频图像信息储存至信息储存模块(11)。
2.根据权利要求1所述的变电站电缆沟观测系统，其特征在于，
托盘(14)上设有行走驱动电机；行走驱动电机与行走轮(15)连接，行走驱动电机用于驱动行走轮(15)移动；
通信控制单元(24)还包括：手持终端(28)；
手持终端(28)包括：行走控制模块，手持显示屏和手持信息处理模块；
手持信息处理模块与小车视频获取模块连接，手持信息处理模块用于获取电缆沟视频图像信息，通过手持显示屏显示电缆沟视频图像信息；
行走控制模块与行走驱动电机连接，行走控制模块用于控制行走驱动电机运行。
3.根据权利要求2所述的变电站电缆沟观测系统，其特征在于，
观测服务器(1)还包括：变电站电缆沟设置模块和变电站电缆沟共享模块；
变电站电缆沟设置模块用于获取各个变电站的电缆沟数据，形成电缆沟布局图信息；电缆沟数据包括电缆沟内电缆数量信息，电缆沟内电缆用途信息，电缆沟深度，电缆沟在变电站的布局以及电缆沟的长度信息；
变电站电缆沟共享模块用于将每个变电站的电缆沟数据配置成一变电站电缆沟数据区位图信息，并设置每个变电站电缆沟数据区位图信息的连接端口，以变电站电缆沟数据区位图信息二维码的形式输出，供手持终端(28)扫描获取。
4.根据权利要求3所述的变电站电缆沟观测系统，其特征在于，
手持信息处理模块还用于通过小车信息收发模块与观测服务器(1)通信连接；
手持终端(28)还包括：扫码模块用于通过扫描设置在变电站的变电站电缆沟数据区位图信息二维码获取变电站电缆沟数据通过手持显示屏显示。
5.根据权利要求3所述的变电站电缆沟观测系统，其特征在于，
观测服务器(1)还包括：观测装置编码模块，位置处理模块，电缆沟观测时间处理模块以及电缆沟观测时间设置模块；
观测装置编码模块用于对每个观测装置进行IP编码，使每个观测装置具有唯一的IP编码，并且还用于绑定每个变电站所对应使用的观测装置IP编码，将每个变电站与至少一个观测装置IP编码进行绑定，每个变电站使用绑定的观测装置进行电缆沟观测；
电缆沟观测时间设置模块用于分别设置每个变电站的电缆沟观测的时间，并将每个变电站的电缆沟观测时间分别发送至对应的观测装置；
电缆沟观测时间处理模块用于获取并记录观测装置发送的维护时间，判断每个观测装置发送的维护时间，是否符合该变电站对应的电缆沟观测时间，如果不符合对应的电缆沟观测时间，向所述观测装置发出电缆沟观测时间不符合报警提示；
位置处理模块(17)用于获取由观测装置发送的定位信息，判断每个观测装置发送的用户定位信息，是否符合观测装置对应的电缆沟观测变电站，如果观测装置不符合对应的电缆沟观测变电站，向所述观测装置发出位置不符合报警提示，提示对应的电缆沟观测变电站位置。
6.根据权利要求5所述的变电站电缆沟观测系统，其特征在于，
变电站内的每个电缆沟设置有多个观测采样传感器；
观测服务器(1)还包括：观测采样点信息处理模块；
观测采样点信息处理模块用于在进行电缆沟观测时，通过观测采样传感器获取观测装置(2)观测位置，并根据观测采样传感器发送的采样信息，确定观测装置(2)对电缆沟进行观测的状况；
维护时间处理模块(18)还用于记录用户在电缆沟观测过程的总时长，判断电缆沟观测的总时长是否满足预设的电缆沟观测的总时长，如果不符合预设的电缆沟观测的总时长，通过观测采样点信息处理模块监测观测装置(2)是否触发设置在电缆沟内的每个观测采样传感器。
7.根据权利要求6所述的变电站电缆沟观测系统，其特征在于，
手持终端(28)还包括：定位模块，终端维护时间处理模块以及终端维护时间获取模块；
定位模块用于实时对观测装置(2)的行动位置进行定位，形成定位信息，并将定位信息上传至观测服务器(1)；
终端维护时间处理模块用于从观测服务器(1)的维护时间设置模块(19)获取对应变电站的电缆沟观测的时间；
终端维护时间处理模块用于根据变电站的电缆沟观测的时间，获取用户的行动位置信息，以及用户行动位置信息所对应的时间信息，将用户行动位置信息所对应的时间信息上传至观测服务器(1)；还用于获取用户在变电站内的定位信息，以及在变电站内观测装置(2)的停留时长，并上传至观测服务器(1)。
8.根据权利要求7所述的变电站电缆沟观测系统，其特征在于，
手持终端(28)还包括：动作时长处理模块以及紧急求助模块；
动作时长处理模块用于当观测装置(2)在某一电缆沟内的停留时长超过预警时长时，向观测服务器(1)发出超时长预警信息，观测服务器(1)接收到超时长预警信息后向所述变电站对应的通话装置，或向手持终端(28)设置的通话装置，或向所述变电站所在监控室通化装置发出报警通话，获取观测装置(2)信息；
紧急求助模块用于向观测服务器(1)，或变电站所在监控室发出紧急求助信号。
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