CN109324112B - 一种基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人及检测方法，检测装置包括检测机构；检测机构包括支架，支架底部设置有导向轮和两个驱动轮，支架上设置有控制器、测距定位模块和基于巨磁电阻元件的磁探伤传感器。磁探伤传感器包括励磁机构、巨磁传感器和两个聚磁器。在检测过程中，以磁场为媒介，励磁机构磁化闸门，当闸门表面存在缺陷，该局部区域的磁导率降低，磁阻增加，致使磁力线产生畸变并扩散到闸门之外形成可检测的漏磁场信号，并将该信号传给控制器，控制器根据此时两个超声波传感器测得的数据，得出检测机器人的具体位置，即缺陷的具体位置，并将缺陷信息和缺陷位置信息传递给上位机。检测结果精度高，稳定性好。

Description

一种基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人及检测方法
技术领域
本发明属于闸门检测技术领域，尤其涉及一种基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人及检测方法。
背景技术
闸门漏水是水工建筑物中比较常见的现象，大到大型水库、河闸，小到小水库、小涵闸，几乎无门不漏，于是大家有了“没有不漏水的闸门”的看法，导致对闸门漏水也习以为常，不够重视，然而闸门漏水造成的危害和损失，远远大于人们的一般想象，甚至危及水工建筑物和防洪安全。
目前国内外闸门漏水检测还是采用传统的巡视检查结合闸门外观状况检测来进行判断。通过巡视检查和外观状况检测，基本可以找出闸门漏水的原因，但是这一常规方法仍然存在诸多弊端，如位于水下的止水装置发生漏水，则很难检测出来，更无法确定漏水程度和具体的漏水位置，待检查人员发现漏水时，通常是漏水很严重，止水装置已经被破坏无法正常止水了，必须重新更换止水装置，将会给闸门的正常运行带来很大的损失。且船闸出现漏水则会影响闸室充放水时间，延长通航时间，降低通航效率，漏水严重需要进行维修时，需停航大修，影响正常通航，造成较大的经济损失。
针对上述问题，出现了多种多样的检测装置，如射线探伤、磁粉探伤等，由于射线探伤容易对人体造成伤害，而磁粉探伤和超声探伤效率较低并且又有污染，同时，现有检测装置的检测探头只有一个，检测效率低、检测精度低等。
发明内容
目的：针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人及检测方法，解决现有技术中闸门检测机器人，构造复杂、使用不便、检测精度低的技术问题。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人，包括上位机、检测机构，所述检测机构包括支架，支架底部设置有导向轮和两个驱动轮，支架上设置有控制器、测距定位模块和基于巨磁电阻元件的磁探伤传感器；
所述磁探伤传感器包括励磁机构、巨磁传感器和两个聚磁器，励磁机构包括呈倒U形的导磁连接体，导磁连接体的两端设置有励磁器作为驱动轮，两个励磁器形成励磁机构的两个磁极；驱动轮为NdFeB永磁体，导磁连接体与连接架的上端固连，连接架的下端与驱动轮转动连接，两个驱动轮通过第一电机驱动；所述巨磁传感器位于两个聚磁器之间；
所述测距定位模块包括设置在支架上底部的两个超声波传感器，两个超声波传感器垂直设置，一个用于测量检测机器人到闸门侧边的距离，另一测量检测机器人到闸门底部的距离。
所述第一电机、第二电机、巨磁传感器和超声波传感器与控制器之间电连接；控制器与上位机之间通过电缆连接，并采用串口通信；
对检测机器人进行了防水处理。
控制器中的计算模块规划出检测机器人的检测行走路线，并控制机器人按照设定的路线进行检测；在检测过程中，以磁场为媒介，励磁机构磁化闸门，当闸门表面存在缺陷，该局部区域的磁导率降低，磁阻增加，致使磁力线产生畸变并扩散到闸门之外形成可检测的漏磁场信号；采用巨磁电阻元件组成的巨磁传感器随励磁机构同步运动，同时输出异常的磁电信号，控制器根据此时两个超声波传感器测得的数据，得出检测机器人的具体位置，即缺陷的具体位置，并将缺陷信息和缺陷位置信息传递给上位机。
基于巨磁电阻元件的磁探伤传感器，待测闸门位于励磁机构磁极一侧，由NdFeB永磁体作为励磁器磁化闸门。如果闸门没有缺陷，磁力线均匀穿过闸门，没有漏磁；当闸门内部或表面有缺陷的时候，会有漏磁产生。聚磁器收集空间分布的漏磁场，并将其引导到巨磁电阻元件的检测通路中，巨磁电阻元件将磁信号转变成电信号传递给控制器。
采用该检测机器人，操作方便，提高了测量的空间辨别力和覆盖范围，并添加了聚磁器，收集、引导、均匀化磁场，其检测灵敏度高，检测结果精度高，能测量微弱磁场，且稳定性好。
进一步改进，所述聚磁器为NiFe合金。
进一步改进，还包括清除机构，清除机构包括铲板和毛刷组件，其中铲板设置在支架前端，倾斜设置，用于铲除闸门上的污泥、苔藓，防止污泥、苔藓等对检测结果产生影响。
所述毛刷组件包括第二电机、转动轴、转盘和毛刷，第二电机固定设置在支架上，第二电机的输出轴通过联轴器与转动轴连接，转动轴的另一端与转盘固连，毛刷连接在转盘上，控制器控制第二电机驱动轴换底盘转动，使毛刷随转盘转动，对闸门表面进行刷洗。
进一步改进，所述铲板与支架铰接，铲板的上表面与一个弹簧的一端连接，铲板的下表面与一个弹簧的一端连接，两个弹簧的另一端均与支架连接，弹簧处于拉伸状态，起到缓冲作用。
进一步改进，所述驱动轮通过涡轮蜗杆驱动，涡轮蜗杆安装在壳体中，壳体固定在支架底部，第一电机的输出轴通过联轴器与蜗杆连接，涡轮的转轴两端伸出壳体后分别与对应的驱动轮连接。涡轮蜗杆组件，运行平稳，噪音低。
进一步改进，所述巨磁传感器和两个聚磁器安装在壳体上。
进一步改进，所述巨磁传感器由多个巨磁电阻元件组合而成，巨磁传感器位于励磁机构的两磁极之间。
采用基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人的检测方法，包括如下步骤：
步骤一、将机器人放置在待检测闸门上端的一个顶点处，通过两个超声波传感器测得机器人到闸门另一侧边的距离以及到闸门底部的距离，即测得整个闸门的尺寸，并将该信息发给控制器，控制器中的计算模块以该顶点为坐标原点，以闸门的宽度方向为X轴，以闸门的高度方向为Y轴，建立直角坐标系；
步骤二、控制器中的计算模块规划出检测机器人的检测行走路线，并控制机器人按照设定的路线进行检测；在检测过程中，以磁场为媒介，励磁机构磁化闸门，当闸门表面存在缺陷，该局部区域的磁导率降低，磁阻增加，致使磁力线产生畸变并扩散到闸门之外形成可检测的漏磁场信号；采用巨磁电阻元件组成的巨磁传感器随励磁机构同步运动，同时输出异常的磁电信号，控制器根据此时两个超声波传感器测得的数据，得出检测机器人的具体位置，即缺陷的具体位置，并将缺陷信息和缺陷位置信息传递给上位机。
进一步改进，在机器人沿闸门表面行走过程中，铲板铲除闸门表面的污泥和苔藓，控制器控制第二电机驱动轴换底盘转动，使毛刷随转盘转动，对闸门表面进行刷洗。
进一步改进，所述步骤二中，并控制机器人按照设定的路线进行检测，所述设定路线为：沿闸门高度方向逐层向上移动。
与现有技术相比，本方案具有如下有益效果：
控制器中的计算模块规划出检测机器人的检测行走路线，并控制机器人按照设定的路线进行检测；在检测过程中，以磁场为媒介，励磁机构磁化闸门，当闸门表面存在缺陷，该局部区域的磁导率降低，磁阻增加，致使磁力线产生畸变并扩散到闸门之外形成可检测的漏磁场信号；采用巨磁电阻元件组成的巨磁传感器随励磁机构同步运动，同时输出异常的磁电信号，控制器根据此时两个超声波传感器测得的数据，得出检测机器人的具体位置，即缺陷的具体位置，并将缺陷信息和缺陷位置信息传递给上位机。采用该检测机器人，操作方便，提高了测量的空间辨别力和覆盖范围，并添加了聚磁器，收集、引导、均匀化磁场，其检测灵敏度高，检测结果精度高，能测量微弱磁场，且稳定性好。附图说明
图1为本发明所述基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人的结构示意图。
图2为图1的右视图。
图3为第二电机及涡轮蜗杆示意图；
图中：支架1、导向轮2、第一电机3、壳体4、导磁连接体5、驱动轮6、连接架7、聚磁器8、巨磁传感器9、涡轮的转轴10、铲板11、弹簧12、第二电机13、转动轴14、毛刷15、超声波传感器16。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
实施例一：
如图1至图3所示，一种基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人，包括上位机（图中未示出）、检测机构，所述检测机构包括支架1，支架底部设置有导向轮2和两个驱动轮6，支架上设置有控制器（图中未示出）、测距定位模块和基于巨磁电阻元件的磁探伤传感器。
所述磁探伤传感器包括励磁机构、巨磁传感器9和两个聚磁器8，励磁机构包括呈倒U形的导磁连接体5和两个励磁器，所述驱动轮6的材质为NdFeB永磁体，作为励磁机构的励磁器，导磁连接体5的两端通过连接架7设置作为励磁器的驱动轮，两个励磁器形成励磁机构的两个磁极；导磁连接体5与连接架7的上端固连，连接架7的下端与驱动轮6转动连接，两个驱动轮通过第一电机3驱动；所述巨磁传感器9位于两个聚磁器8之间。
所述测距定位模块包括设置在支架上底部的两个超声波传感器16，两个超声波传感器16垂直设置，一个用于测量检测机器人到闸门侧边的距离，另一个用于测量检测机器人到闸门底部的距离。
所述第一电机3、巨磁传感器9和超声波传感器16与控制器之间电连接；控制器与上位机之间通过电缆连接，并采用串口通信。
对检测机器人进行了防水处理。
控制器中的计算模块规划出检测机器人的检测行走路线，并控制机器人按照设定的路线进行检测；在检测过程中，以磁场为媒介，励磁机构磁化闸门，当闸门表面存在缺陷，该局部区域的磁导率降低，磁阻增加，致使磁力线产生畸变并扩散到闸门之外形成可检测的漏磁场信号；采用巨磁电阻元件组成的巨磁传感器随励磁机构同步运动，同时输出异常的磁电信号，并将该信号传给控制器，控制器根据此时两个超声波传感器测得的数据，得出检测机器人的具体位置，即缺陷的具体位置，并将缺陷信息和缺陷位置信息传递给上位机。
基于巨磁电阻元件的磁探伤传感器，待测闸门位于励磁机构磁极一侧，由NdFeB永磁体作为励磁器磁化闸门。如果闸门没有缺陷，磁力线均匀穿过闸门，没有漏磁；当闸门内部或表面有缺陷的时候，会有漏磁产生。聚磁器收集空间分布的漏磁场，并将其引导到巨磁电阻元件的检测通路中，巨磁电阻元件将磁信号转变成电信号传递给控制器。
采用该检测机器人，操作方便，提高了测量的空间辨别力和覆盖范围，并添加了聚磁器，收集、引导、均匀化磁场，其检测灵敏度高，检测结果精度高，能测量微弱磁场，且稳定性好。
在本实施例中，所述聚磁器8为NiFe合金。
在本实施例中，还包括清除机构，清除机构包括铲板11和毛刷组件，其中铲板11设置在支架1前端，倾斜设置，用于铲除闸门上的污泥、苔藓，防止污泥、苔藓等对检测结果产生影响。
所述毛刷组件包括第二电机13、转动轴14、转盘和毛刷15，第二电机13固定设置在支架1上，第二电机13的输出轴通过联轴器与转动轴14连接，转动轴14的另一端与转盘固连，毛刷15连接在转盘上，控制器控制第二电机驱动轴换底盘转动，使毛刷随转盘转动，对闸门表面进行刷洗。
在本实施例中，所述铲板11与支架1铰接，铲板11的上表面与一个弹簧12的一端连接，，两个弹簧的另一端均与支架连接，弹簧处于拉伸状态，起到缓冲作用。
如图2、图3所示，在本实施例中，所述驱动轮6通过涡轮蜗杆驱动，涡轮蜗杆安装在壳体4中，壳体4固定在支架1底部，第一电机3的输出轴通过联轴器与蜗杆连接，涡轮的转轴10两端伸出壳体后分别与对应的驱动轮连接。涡轮蜗杆组件，运行平稳，噪音低。
在本实施例中，所述巨磁传感器9和两个聚磁器8安装在壳体4上。
在本实施例中，所述巨磁传感器9由多个巨磁电阻元件组合而成，巨磁传感器9位于励磁机构的两磁极之间。
实施例二：
采用基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人的检测方法，包括如下步骤：
步骤一、将机器人放置在待检测闸门上端的一个顶点处，通过两个超声波传感器测得机器人到闸门另一侧边的距离以及到闸门底部的距离，即测得整个闸门的尺寸，并将该信息发给控制器，控制器中的计算模块以该顶点为坐标原点，以闸门的宽度方向为X轴，以闸门的高度方向为Y轴，建立直角坐标系；
步骤二、控制器中的计算模块规划出检测机器人的检测行走路线，并控制机器人按照设定的路线进行检测；在检测过程中，以磁场为媒介，励磁机构磁化闸门，当闸门表面存在缺陷，该局部区域的磁导率降低，磁阻增加，致使磁力线产生畸变并扩散到闸门之外形成可检测的漏磁场信号；采用巨磁电阻元件组成的巨磁传感器随励磁机构同步运动，同时输出异常的磁电信号，并将该信号传给控制器，控制器根据此时两个超声波传感器测得的数据，得出检测机器人的具体位置，即缺陷的具体位置，并将缺陷信息和缺陷位置信息传递给上位机。
在本实施例中，在机器人沿闸门表面行走过程中，铲板铲除闸门表面的污泥和苔藓，控制器控制第二电机驱动轴换底盘转动，使毛刷随转盘转动，对闸门表面进行刷洗。
在本实施例中，所述步骤二中，并控制机器人按照设定的路线进行检测，所述设定路线为：沿闸门高度方向逐层向上移动。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人，其特征在于：包括检测机构；
所述检测机构包括支架，支架底部设置有导向轮和两个驱动轮，支架上设置有控制器、测距定位模块和基于巨磁电阻元件的磁探伤传感器；
所述磁探伤传感器包括励磁机构、巨磁传感器和两个聚磁器，励磁机构包括呈倒U形的导磁连接体和两个励磁器，所述驱动轮的材质为NdFeB永磁体，作为励磁机构的励磁器；导磁连接体的两端分别设置作为励磁器的驱动轮，两个励磁器形成励磁机构的两个磁极；两个驱动轮通过第一电机驱动；所述巨磁传感器位于两个聚磁器之间；
所述测距定位模块包括设置在支架上的两个超声波传感器，两个超声波传感器垂直设置，其中一个超声波传感器设置在支架一端，用于测量检测机器人到闸门侧边的距离，另一超声波传感器设置在支架底部，用于测量检测机器人到闸门底部的距离；
所述第一电机、巨磁传感器和超声波传感器均与控制器之间信号连接；还包括上位机，控制器与上位机之间通过电缆连接，并采用串口通信；
还包括清除机构，清除机构包括铲板和毛刷组件，其中铲板设置在支架前端，倾斜设置，用于铲除闸门上的污泥、苔藓；
所述毛刷组件包括第二电机、转动轴、转盘和毛刷，第二电机固定设置在支架上，第二电机的输出轴通过联轴器与转动轴连接，转动轴的另一端与转盘固连，毛刷连接在转盘上；
将机器人放置在待检测闸门上端的一个顶点处，通过两个超声波传感器测得机器人到闸门另一侧边的距离和机器人到闸门底部的距离，即测得整个闸门的尺寸，并将该信息发给控制器，控制器中的计算模块以该顶点为坐标原点，以闸门的宽度方向为X轴，以闸门的高度方向为Y轴，建立直角坐标系；
控制器中的计算模块规划出检测机器人的检测行走路线，并控制机器人按照设定的路线进行检测；在检测过程中，以磁场为媒介，励磁机构磁化闸门，当闸门表面存在缺陷，该局部区域的磁导率降低，磁阻增加，致使磁力线产生畸变并扩散到闸门之外形成可检测的漏磁场信号；采用巨磁传感器随励磁机构同步运动，将该信号传给控制器，控制器根据此时两个超声波传感器测得的数据，得出检测机器人的具体位置，即缺陷的具体位置，并将缺陷信息和缺陷位置信息传递给上位机。
2.根据权利要求1所述的基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人，其特征在于：还包括连接架、转轴，导磁连接体的两端通过连接架连接设置作为励磁器的驱动轮；两个驱动轮通过转轴连接；连接架的上端与导磁连接体固定连接，连接架的下端与驱动轮的转轴转动连接。
3.根据权利要求1所述的基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人，其特征在于：所述驱动轮通过涡轮蜗杆驱动，涡轮蜗杆安装在壳体中，壳体固定在支架底部，第一电机的输出轴通过联轴器与蜗杆连接，涡轮的转轴两端伸出壳体后分别与对应的驱动轮连接。
4.根据权利要求3所述的基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人，其特征在于：所述巨磁传感器和两个聚磁器安装在壳体上。
5.根据权利要求1所述的基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人，其特征在于：所述聚磁器的材质为NiFe合金。
6.根据权利要求1所述的基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人，其特征在于：所述铲板与支架铰接，铲板的上表面与一个弹簧的一端连接，铲板的下表面与一个弹簧的一端连接，两个弹簧的另一端均与支架连接。
7.根据权利要求1所述的基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人，其特征在于：所述巨磁传感器由多个巨磁电阻元件组合而成，巨磁传感器位于励磁机构的两磁极之间。
8.根据权利要求1-7任一项所述的基于巨磁电阻元件的闸门检测机器人的检测方法，其特征在于，包括：
将机器人放置在待检测闸门上端的一个顶点处，通过两个超声波传感器测得机器人到闸门另一侧边的距离和机器人到闸门底部的距离，即测得整个闸门的尺寸，并将该信息发给控制器，控制器中的计算模块以该顶点为坐标原点，以闸门的宽度方向为X轴，以闸门的高度方向为Y轴，建立直角坐标系；
控制器中的计算模块规划出检测机器人的检测行走路线，并控制机器人按照设定的路线进行检测；在检测过程中，以磁场为媒介，励磁机构磁化闸门，当闸门表面存在缺陷，该局部区域的磁导率降低，磁阻增加，致使磁力线产生畸变并扩散到闸门之外形成可检测的漏磁场信号；采用巨磁传感器随励磁机构同步运动，将该信号传给控制器，控制器根据此时两个超声波传感器测得的数据，得出检测机器人的具体位置，即缺陷的具体位置，并将缺陷信息和缺陷位置信息传递给上位机。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113524164B (zh) * 2020-04-13 2023-10-20 广东博智林机器人有限公司 作业信息的确定方法、装置及作业设备
CN114594154A (zh) * 2022-03-02 2022-06-07 北京工业大学 一种基于漏磁检测技术的钢结构水下部分智能探伤机器人及检测方法
CN117628362A (zh) * 2023-12-04 2024-03-01 北京工业大学 一种地下空间工程渗漏声呐检测装置及使用方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2088609A5 (zh) * 1970-04-17 1972-01-07 Elf Union
JPS62113692A (ja) * 1985-11-13 1987-05-25 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 水中作業装置
JP2001264300A (ja) * 2000-03-17 2001-09-26 Matsushita Research Institute Tokyo Inc 探傷機能付きロボット
JP2004177177A (ja) * 2002-11-25 2004-06-24 Osaka Gas Co Ltd 磁粉探傷用磁界発生装置
CN2763345Y (zh) * 2005-01-25 2006-03-08 霍凯 一种小型清雪车
JP4409465B2 (ja) * 2005-03-03 2010-02-03 財団法人鉄道総合技術研究所 鉄道車輪踏面の磁粉探傷検査装置
JP4883395B2 (ja) * 2006-07-13 2012-02-22 住友金属工業株式会社 無軌道式管検査装置
US8316695B2 (en) * 2009-05-08 2012-11-27 Delaware Capital Formation, Inc. Line leak detector and method of using same
CN201548519U (zh) * 2009-11-10 2010-08-11 大庆石油学院 一种储罐壁板爬壁漏磁扫描检测仪
CN202141947U (zh) * 2011-06-17 2012-02-08 泰怡凯电器(苏州)有限公司 擦玻璃机器人的直角区域移动控制系统
CN102507874B (zh) * 2011-11-08 2014-09-24 华中科技大学 一种储罐底板检测装置
CN102564707B (zh) * 2011-12-22 2014-10-22 河海大学 一种检测闸门漏水的装置及其控制方法
CN102706955B (zh) * 2012-05-31 2015-04-22 东北大学 基于单轴漏磁数据的管道缺陷特征提取方法及装置
CN203324225U (zh) * 2012-08-21 2013-12-04 上海海碧电子科技有限公司 一种金属磁记忆检测仪
JP2014106087A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Toshiba Corp 磁粉探傷検査装置
CN103175663B (zh) * 2013-03-06 2015-06-17 河海大学 基于蜗轮式水流量传感器的闸门止水设施检测装置
CN203350226U (zh) * 2013-07-18 2013-12-18 江苏海纳磁性纳米新材料科技有限公司 基于巨磁电阻元件的磁探伤传感器
CN104536447A (zh) * 2014-12-29 2015-04-22 重庆广建装饰股份有限公司 一种扫地机器人的导航方法
CN104698074A (zh) * 2015-03-25 2015-06-10 西南石油大学 一种储罐罐壁缺陷的漏磁检测爬壁装置及测量方法
CN104875808B (zh) * 2015-04-14 2017-04-12 浙江工业大学 一种用于磁粉探伤检测的爬壁机器人
CN205088605U (zh) * 2015-09-30 2016-03-16 济南通达公路工程有限公司 一种工程路面清扫机
US20180086291A1 (en) * 2016-09-29 2018-03-29 Continental Automotive Systems, Inc. Door contact-preventing sensors with door braking system
CN206097408U (zh) * 2016-10-25 2017-04-12 郭永敏 新型高精度闸门漏水检测装置
CN107176223B (zh) * 2017-07-10 2023-06-09 河北工业大学 一种弧面自贴合磁吸附爬壁检测机器人
CN110405725A (zh) * 2019-08-13 2019-11-05 舟山市质量技术监督检测研究院 一种用于立式金属罐容量检定的爬壁机器人

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