CN109350881B - 一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备，包括两个金属导轨、移动式干粉灭火装置和和驱动电源控制器，移动式干粉灭火装置包括安放平台、干粉灭火机构、往复行进驱动机构和摄像机构；干粉灭火机构安装在安放平台上用于喷射干粉灭火剂进行灭火；往复行进驱动机构用于驱动安放平台在金属导轨上做往复运动；摄像机构包括摄像组件和监控显示器，摄像组件用于拍摄隧道两侧壁目标区域电缆运行图像并将图像传输给监控显示器，监控显示器为摄像组件供电并实时显示拍摄组件所拍摄的图像。本发明既能保障灭火装置在发生火灾时能够及时启动和快速灭火的技术要求，也能大幅度减少灭火装置的配备数量，有效降低灭火装置的投资成本和维护难度。
Description
技术领域
本发明涉及消防及火灾安全技术领域，尤其涉及一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备。
背景技术
近年来，我国城市基础设施逐渐向地下延伸，很多沿海或山城类城市供电线缆置于地下深坑隧道并成排布置，而这些供电线缆的绝缘层多为可燃材料，燃烧时火蔓延速度快。而这些地下深坑线缆隧道长度有的能够达到几公里甚至十几公里，深度达到五、六十米以上，而其宽度仅为2～3米，高度也只有2米左右，内部空间狭小，人员进出困难，人工灭火难度非常大，燃烧产生的有毒有害气体还会危及灭火人员生命安全。目前，为了满足防火安全技术的要求，主要采用对地下深坑电缆隧道内间隔布置悬挂固定式灭火装置。而对于间隔布置的固定悬挂式灭火装置由于布置间距大，在远离灭火装置处发生电缆火灾时，灭火装置很难及时启动灭火，灭火范围和效果都十分有限。而对于长隧道需要配备的固定悬挂式干粉灭火装置数量也很多，既增加设备投资，也加重设备维护的强度。更重要的是，由于地下深坑电缆隧道内部恶劣的高潮湿环境，固定悬挂式干粉灭火装置的启动引信很易潮湿而在火灾时无法启动灭火的情形屡见不鲜，且高潮湿环境下灭火剂储罐腐蚀严重，装置的使用期和灭火剂的有效期大大缩短，需要经常批量更换灭火装置。同时，由于地下深坑电缆隧道内空间狭小、环境恶劣，固定悬挂式干粉灭火装置的维护、检修和更换等操作困难，劳动强度也很大。
发明内容
基于背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备。
本发明提出的一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备，包括两个平行且水平布置的金属导轨和移动式干粉灭火装置和，其中：
移动式干粉灭火装置包括安放平台以及安装在安放平台上的干粉灭火机构、往复行进驱动机构和摄像机构；
干粉灭火机构包括灭火支架、灭火剂储罐、喷放控制按钮和喷放控制电源，灭火支架包括圆环箍，圆环箍底部周向设有多个支脚，支脚固定在安放平台上，灭火剂储罐固定在圆环箍内，灭火剂储罐底部设有与其内部连通的瓶头阀，瓶头阀连接有连管，连管连接有多个灭火剂喷嘴，喷放控制按钮一端通过线缆与喷放控制电源连接，喷放控制按钮另一端通过线缆与瓶头阀连接用于控制瓶头阀的开启或关闭；
往复行进驱动机构与安放平台用于驱动安放平台在两个金属导轨上做往复运动；
摄像机构包括摄像组件和监控显示器，摄像组件用于拍摄隧道两侧壁目标区域电缆运行图像并将图像传输给监控显示器，监控显示器为摄像组件供电并实时显示摄像组件所拍摄的图像；
在工作状态下，将往复行进驱动机构、监控显示器与外部电源接通，往复行进驱动机构工作驱动安放平台在两个金属导轨上做往复运动，同时摄像组件工作进行拍摄隧道两侧壁电缆运行图像，摄像组件将电缆运行状况的图像传回至监控显示器并在监控显示器上实时显示，当发现电缆起火时，通过监控显示器控制往复行进驱动机构驱动安放平台移动至起火电缆附近后断开往复行进驱动机构与外部电源的连接，往复行进驱动机构停止工作，启动喷放控制按钮以开启瓶头阀，带有压力的灭火剂储罐释放灭火剂，经瓶头阀、连管到达干粉灭火剂喷嘴后，干粉灭火剂喷嘴喷射干粉灭火剂并在燃烧或出现电火花电缆的附近区域扩散实施灭火。
优选的，往复行进驱动机构包括驱动电机、主驱动轮、驱动轴、从驱动轮、驱动带、两个行进驱动轮、两个行进从动轮、驱动电源控制器、两个驱动电源杆和两个电刷，驱动电机安装在安放平台上，驱动电机与主驱动轮连接用于驱动主驱动轮转动，两个行进驱动轮转动安装在安放平台底部一端两角位置且两个行进驱动轮分别滑动安装在两个金属导轨上，两个行进从动轮转动安装在安放平台底部另一端两角位置且两个行进从动轮分别滑动安装在两个金属导轨上，驱动轴两端分别与两个行进驱动轮连接，从驱动轮安装在驱动轴上，从驱动轮与主驱动轮通过驱动带传动连接；两个电刷安装在安放平台底部且电刷与驱动电机连接，两个电刷分别与两个驱动电源杆活动接触并可沿驱动电源杆延伸方向移动，两个驱动电源杆设置在两个金属导轨之间且驱动电源杆的延伸方向与金属导轨的延伸方向一致，驱动电源杆通过线缆与驱动电源控制器连接，驱动电源控制器与外部电源连接。
优选的，往复行进驱动机构还包括四个限位轮，四个限位轮通过限位架安装在安放平台底部四角位置，限位轮水平布置并且限位轮紧贴金属导轨。
优选的，圆环箍顶部设有两个用于压紧并固定灭火剂储罐的固定扣条，两个固定扣条相互活动交叉，固定扣条两端通过固定扣脚与圆环箍固定连接。
优选的，金属导轨底部沿其延伸方向间隔布置有多个固定在地面上的导轨支架，导轨支架通过固定夹与金属导轨连接；优选的，金属导轨两端均设有两个限位杆，移动式干粉灭火装置在两个限位杆之间做往复运动。
优选的，摄像组件包括摄像支架、多个摄像头、多个照明灯，摄像支架安装在安放平台上，多个摄像头均安装在摄像支架上用于拍摄隧道两侧壁目标区域电缆运行图像，多个照明灯均安装在摄像支架上。
优选的，安放平台四周设有围栏。
优选的，电刷包括电刷杆和电刷头，电刷杆一端通过电刷固定头固定安装在安放平台底部，电刷杆另一端设有电刷头弹性罩，电刷头弹性罩通过连杆连接有与驱动电源杆表面活动式压紧接触的电刷头；优选的，驱动电源杆两端设有阻挡电刷移动的杆头。
优选的，两个金属导轨之间设有两个护罩，两个护罩底部设有固定在地面上的固定架，护罩通过固定扣夹固定在固定架上，两个驱动电源杆分别设置在两个护罩内。
优选的，两个护罩之间设有固定在地面上的线缆槽。
本发明提出的一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备，将驱动电源控制器、监控显示器与外部电源接通，驱动电机工作驱动安放平台在两个金属导轨上做往复运动，同时多个摄像头工作进行拍摄隧道两侧壁电缆运行图像，同时将电缆运行状况的图像传回至监控显示器并在监控显示器上实时显示；在移动式干粉灭火装置的往复行进过程中，一旦发现电缆着火燃烧或出现电火花，利用监控显示器将移动式干粉灭火装置行进到燃烧或出现电火花电缆附近时断开驱动电源控制器与外部电源的连接，驱动电机断电并停止转动，移动式干粉灭火装置停放在燃烧或出现电火花电缆附近，启动喷放控制按钮接通喷放控制电源，瓶头阀启动，灭火剂储罐释放灭火剂，经瓶头阀和连管到达灭火剂喷嘴，灭火剂喷嘴喷射干粉灭火剂到燃烧或出现电火花电缆的附近区域并扩散实施灭火。
本发明一种地下深坑电缆隧道移动式干粉灭火装置，既满足了对地下深坑电缆隧道控制火灾的目的和技术要求，又大量减少灭火装置设置的数量，有效降低灭火装置的投资成本，并大幅降低了设备维护的成本和工作强度；由于采用了电动启动控制方式，克服了地下深坑电缆隧道内传统固定悬挂式灭火装置经常无法启动的缺陷，提高了灭火装置启动的可靠性，保证了发生火灾时能够及时启动灭火装置实施灭火的目的和技术要求；既保证了快速、有效灭火的目的，又达到了体积小，经济适用，安装、改造、维护方便的特点。
附图说明
图1为本发明提出的一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备中移动式干粉灭火装置的结构示意图；
图2为本发明提出的一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备中限位轮的结构示意图；
图3为本发明提出的一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备中金属导轨的结构示意图；
图4为本发明提出的一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备中驱动电源杆的结构示意图；
图5为本发明提出的一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备中干粉灭火机构的结构示意图；
图6为本发明提出的一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备中灭火支架的结构示意图；
图7为本发明提出的一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备中电刷的结构示意图；
图8为本发明提出的一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备的结构示意图；
图9为本发明提出的一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备中驱动电机控制电路图。
具体实施方式
参照图1-图9，本发明提出一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备，包括两个金属导轨1、移动式干粉灭火装置和控制器，其中：
两个金属导轨1平行且水平布置，金属导轨1上设有两个限位杆26，金属导轨1底部沿其延伸方向间隔布置有多个固定在地面上的导轨支架24，导轨支架24通过固定夹25与金属导轨1连接。两个金属导轨1之间设有两个护罩33，两个护罩33底部设有固定在地面上的固定架34，护罩33通过固定扣夹35固定在固定架34上。两个护罩33之间设有固定在地面上的线缆槽37，线缆槽37上部敞开，一端的端口封闭，另一端敞开，下底部沿纵向每间隔3～5米设有一个线缆槽支架，在隧道纵向与护罩33等长，沿金属导轨1纵向敷设在两根金属导轨1之间。
移动式干粉灭火装置包括四周设有围栏27的安放平台3、干粉灭火机构、往复行进驱动机构和摄像机构。
干粉灭火机构包括灭火支架、灭火剂储罐14、喷放控制按钮41和喷放控制电源40，灭火支架包括圆环箍15，圆环箍15顶部设有两个用于压紧并固定灭火剂储罐14的固定扣条20，两个固定扣条20相互活动交叉，固定扣条20两端通过固定扣脚21与圆环箍15固定连接，圆环箍15底部周向设有多个支脚16，支脚16固定在安放平台3上。灭火剂储罐14为椭球形悬挂式干粉灭火剂钢瓶，水平方向直径为400～600mm，高度为300～500mm，内装磷酸铵盐干粉灭火剂8～10千克，储罐内部压力为约1.2～1.5MPa；灭火剂储罐14固定在圆环箍15内，储罐支架可以防止灭火剂喷射时灭火剂储罐14的倾覆，灭火剂储罐14底部设有与其内部连通的瓶头阀17，瓶头阀17一侧设有一个测量范围为0～3.0MPa的压力表，另一侧设有一个电驱动头和一个手动按钮，手动按钮平时由插销锁定；瓶头阀17连接有连管18，连管为不锈钢管，直径为50mm，长度为200～300mm，上部与瓶头阀17的出口连通，下部设有一块直径为50mm、厚度为3mm的不锈钢闷板，并在闷板下方设有四个直径为25mm的90°不锈钢弯管，与上部的不锈钢管连通，两个弯管的开口朝向左侧，另外两个弯管的开口朝向右侧，朝向同侧的两个弯管出口方向的夹角为60°，且同侧的两个弯管出口呈上、下层错开分布，在垂直方向的距离为300～400mm；不锈钢弯管连接有多个灭火剂喷嘴19。喷放控制按钮41一端通过线缆与喷放控制电源40连接，喷放控制按钮41另一端通过线缆与瓶头阀17连接用于控制瓶头阀17的开启或关闭，喷放控制电源39为蓄电池，输出电压为0～110V，输出电流0～10A。
往复行进驱动机构包括驱动电机4、主驱动轮5、驱动轴7、从驱动轮6、驱动带8、两个行进驱动轮9、两个行进从动轮10、四个限位轮22、驱动电源控制器、两个驱动电源杆和电刷。驱动电机4通过电机支架安装在安放平台3上，驱动电机4与主驱动轮5连接用于驱动主驱动轮5转动，两个行进驱动轮9转动安装在安放平台3底部一端两角位置且两个行进驱动轮9分别滑动安装在两个金属导轨1上，两个行进从动轮10转动安装在安放平台3底部另一端两角位置且两个行进从动轮10分别滑动安装在两个金属导轨1上，驱动轴7两端分别与两个行进驱动轮9连接，从驱动轮6安装在驱动轴7上，从驱动轮6与主驱动轮5通过驱动带8传动连接。四个限位轮22通过限位架23安装在安放平台3底部四角位置，限位轮22通过轮支撑轴和轮支撑架焊接在限位架下方的内侧，限位轮22水平布置并且限位轮22紧贴金属导轨1。电刷有两个，电刷包括电刷杆28和电刷头29，电刷杆28的上端中心部位焊接一根与驱动电机4电源盒接线端子连通的铜导线，电刷杆28上端通过电刷固定头30固定安装在安放平台3底部，电刷杆28下端设有电刷头弹性罩31，电刷头弹性罩31通过连杆32连接有与驱动电源杆2表面活动式压紧接触的电刷头29，两个驱动电源杆2分别设置在两个护罩33内，驱动电源杆2两端设有阻挡电刷移动的杆头36，驱动电源杆2通过线缆与驱动电源控制器38连接，驱动电源控制器38与外部电源连接，驱动电源控制器38采用分路设置接触式按钮和接触器对驱动电机轴的转动方向实施控制，控制模式有“正向转动”、“停止”和“反向转动”三种。
摄像机构包括摄像支架11、多个摄像头12、多个照明灯13和监控显示器。摄像支架11安装在安放平台3上，多个摄像头12均安装在摄像支架11上用于拍摄隧道两侧壁目标区域电缆运行图像，多个照明灯13均安装在摄像支架11上。监控显示器与多个摄像头12、多个照明灯13连接并为多个摄像头12、多个照明灯13供电。
本发明工作过程如下：如图9所示，闭合控制器的电源开关K1，线路电源接通，再按下按钮SB1和SB2，接触器KM1动作并闭合，驱动电机4经其连接动力线缆、电机配电盒、电刷、驱动电源杆2和驱动电源线缆与外部的220V交流电源接通，驱动电机4正向转动，并带动主驱动轮5同步正向转动，经由驱动带8带动从驱动轮6正向转动，从驱动轮6带动行进驱动轮9以相同的角速度正向转动，移动式干粉灭火装置整体在行进驱动轮9的驱动下沿金属导轨1向前行进，灭火剂储罐14和摄像机构同时向前行进，在按下监控显示器39的电源按钮后，两个照明灯13同时点亮，监控显示器39启动将沿途由摄像机构拍摄的图像传回并在监控显示器39上呈双屏实时显示，实时监控地下深坑电缆隧道内电缆42的运行状况。当移动式干粉灭火装置行进到接近地下深坑电缆隧道端部时，受到设置在金属导轨1上限位杆26的阻挡停止前进。按下按钮SB3，按钮SB2和接触器KM1自动断开，接触器KM2动作并闭合并接通电源，驱动电机4反向转动，并带动主驱动轮5、驱动带8和从驱动轮6反向转动，行进驱动轮9也反向转动，带动移动式干粉灭火装置整体沿金属导轨1返回行进，并传回电缆运行状况的图像在监控显示器39上实时显示。当移动式干粉灭火装置沿金属导轨1行进到隧道的另一端附近时，再次受到金属导轨1上限位杆26的阻挡而停止行进，再按下按钮SB2，移动式干粉灭火装置又再次重新返回。如此反复，可以实现移动式干粉灭火装置对整个隧道内电缆42火情进行实时监控。在移动式干粉灭火装置的往复行进过程中，一旦发现电缆42着火燃烧或出现电火花，利用监控显示器39将移动式干粉灭火装置行进到燃烧或出现电火花电缆附近时再次按下SB1按钮，驱动电机4断电并停止转动，移动式干粉灭火装置停放在燃烧或出现电火花电缆附近，启动喷放控制按钮41接通喷放控制电源40，瓶头阀17启动，灭火剂储罐14释放灭火剂，经瓶头阀17和连管18到达灭火剂喷嘴19，灭火剂喷嘴19喷射干粉灭火剂到燃烧或出现电火花电缆的附近区域并扩散实施灭火。
在移动式干粉灭火装置的往复行进过程中，电刷头29始终呈活动式弹性表面接触压紧在驱动电源杆2表面且可以自由地沿驱动电源杆2往复运动，为驱动电机4提供动力电源。由于驱动电源杆2两端各超出金属导轨1两端600～800mm，并受到半球形杆头36保护而不会脱扣。在移动式干粉灭火装置的往返过程中，设置在安放平台3下部的所有线缆随移动式干粉灭火装置一起运动并整齐地铺设在线缆槽27内并不会发生接线松动，可以有效地保证移动式干粉灭火装置的正常往复行进。
本发明既满足了对地下深坑电缆隧道控制火灾的目的和技术要求，又大量减少灭火装置设置的数量，有效降低灭火装置的投资成本，并大幅降低了设备维护的成本和工作强度；由于采用了电动启动控制方式，克服了地下深坑电缆隧道内传统固定悬挂式灭火装置经常无法启动的缺陷，提高了灭火装置启动的可靠性，保证了发生火灾时能够及时启动灭火装置实施灭火的目的和技术要求；既保证了快速、有效灭火的目的，又达到了体积小，经济适用，安装、改造、维护方便的特点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种地下电缆隧道移动式干粉灭火设备，其特征在于，包括两个平行且水平布置的金属导轨(1)、移动式干粉灭火装置，其中：
移动式干粉灭火装置包括安放平台(3)以及安装在安放平台(3)上的干粉灭火机构、往复行进驱动机构和摄像机构；
干粉灭火机构包括灭火支架、灭火剂储罐(14)、喷放控制按钮(41)和喷放控制电源(40)，灭火支架包括圆环箍(15)，圆环箍(15)底部周向设有多个支脚(16)，支脚(16)固定在安放平台(3)上，灭火剂储罐(14)固定在圆环箍(15)内，灭火剂储罐(14)底部设有与其内部连通的瓶头阀(17)，瓶头阀(17)连接有连管(18)，连管(18)连接有多个灭火剂喷嘴(19)，喷放控制按钮(41)一端通过线缆与喷放控制电源(40)连接，喷放控制按钮(41)另一端通过线缆与瓶头阀(17)连接用于控制瓶头阀(17)的开启或关闭；
往复行进驱动机构用于驱动安放平台(3)在两个金属导轨上做往复运动；
摄像机构包括摄像组件和监控显示器(39)，摄像组件用于拍摄隧道两侧壁目标区域电缆运行图像并将图像传输给监控显示器，监控显示器(39)为摄像组件供电并实时显示摄像组件所拍摄的图像；
在工作状态下，将往复行进驱动机构、监控显示器(39)与外部电源接通，往复行进驱动机构工作驱动安放平台(3)在两个金属导轨(1)上做往复运动，同时摄像组件工作进行拍摄隧道两侧壁电缆运行图像，摄像组件将电缆运行状况的图像传回至监控显示器(39)并在监控显示器(39)上实时显示，当发现电缆起火时，通过监控显示器(39)控制往复行进驱动机构驱动安放平台(3)移动至起火电缆附近后断开往复行进驱动机构与外部电源的连接，往复行进驱动机构停止工作，启动喷放控制按钮以开启瓶头阀，带有压力的灭火剂储罐释放灭火剂，经瓶头阀、连管到达干粉灭火剂喷嘴后，干粉灭火剂喷嘴喷射干粉灭火剂并在燃烧或出现电火花电缆的附近区域扩散实施灭火；
往复行进驱动机构包括驱动电机(4)、主驱动轮(5)、驱动轴(7)、从驱动轮(6)、驱动带(8)、两个行进驱动轮(9)、两个行进从动轮(10)、驱动电源控制器(38)、两个驱动电源杆(2)和两个电刷；驱动电机(4)安装在安放平台(3)上，驱动电机(4)与主驱动轮(5)连接用于驱动主驱动轮(5)转动，两个行进驱动轮(9)转动安装在安放平台(3)底部一端两角位置且两个行进驱动轮(9)分别滑动安装在两个金属导轨(1)上，两个行进从动轮(10)转动安装在安放平台(3)底部另一端两角位置且两个行进从动轮(10)分别滑动安装在两个金属导轨(1)上，驱动轴(7)两端分别与两个行进驱动轮(9)连接，从驱动轮(6)安装在驱动轴(7)上，从驱动轮(6)与主驱动轮(5)通过驱动带(8)传动连接；两个电刷安装在安放平台(3)底部且电刷与驱动电机(4)连接，两个电刷分别与两个驱动电源杆(2)活动接触并可沿驱动电源杆(2)延伸方向移动，两个驱动电源杆(2)设置在两个金属导轨(1)之间且驱动电源杆(2)的延伸方向与金属导轨的延伸方向一致，驱动电源杆(2)通过线缆与驱动电源控制器(38)连接，驱动电源控制器(38)与外部电源连接；
两个金属导轨(1)之间设有两个护罩(33)，两个护罩(33)底部设有固定在地面上的固定架(34)，护罩(33)通过固定扣夹(35)固定在固定架(34)上，两个驱动电源杆(2)分别设置在两个护罩(33)内；
两个护罩(33)之间设有固定在地面上的线缆槽(37)；
电刷包括电刷杆(28)和电刷头(29)，电刷杆(28)一端通过电刷固定头(30)固定安装在安放平台(3)底部，电刷杆(28)另一端设有电刷头弹性罩(31)，电刷头弹性罩(31)通过连杆(32)连接有与驱动电源杆(2)表面活动式压紧接触的电刷头(29)；驱动电源杆(2)两端设有阻挡电刷移动的杆头(36)。
2.根据权利要求1所述的地下电缆隧道移动式干粉灭火设备，其特征在于，往复行进驱动机构还包括四个限位轮(22)，四个限位轮(22)通过限位架(23)安装在安放平台(3)底部四角位置，限位轮(22)水平布置并且限位轮(22)紧贴金属导轨(1)。
3.根据权利要求1或2所述的地下电缆隧道移动式干粉灭火设备，其特征在于，圆环箍(15)顶部设有两个用于压紧并固定灭火剂储罐(14)的固定扣条(20)，两个固定扣条(20)相互活动交叉，固定扣条(20)两端通过固定扣脚(21)与圆环箍(15)固定连接。
4.根据权利要求1或2所述的地下电缆隧道移动式干粉灭火设备，其特征在于，金属导轨(1)底部沿其延伸方向间隔布置有多个固定在地面上的导轨支架(24)，导轨支架(24)通过固定夹(25)与金属导轨(1)连接；金属导轨(1)两端均设有两个限位杆(26)，移动式干粉灭火装置在两个限位杆(26)之间做往复运动。
5.根据权利要求1或2所述的地下电缆隧道移动式干粉灭火设备，其特征在于，摄像组件包括摄像支架(11)、多个摄像头(12)、多个照明灯(13)，摄像支架(11)安装在安放平台(3)上，多个摄像头(12)均安装在摄像支架(11)上用于拍摄隧道两侧壁目标区域电缆运行图像并将图像传输给监控显示器(39)，多个照明灯(13)均安装在摄像支架(11)上。
6.根据权利要求1或2所述的地下电缆隧道移动式干粉灭火设备，其特征在于，安放平台(3)四周设有围栏(27)。
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