CN109795349A - 充电桩系统 - Google Patents

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Abstract

一种充电桩系统，包括服务器、与服务器信号连接的若干充电桩主体、及与服务器连接的若干维护交互终端；充电桩主体包括主通流模组、连接主通流模组的故障自检模组、连接故障自检模组的通信模组、及连接通信模组的定位模组；主通流模组设有输入端及输出端，主通流模组包括输入保护模块，主通流模组的输入端与输出端之间连接输入保护模块；故障自检模组对充电桩主体内环境状态进行检测，并产生故障检测信号；输入保护模块根据故障检测信号而产生保护动作；通信模组根据故障检测信号定位模组的桩体定位信息，向服务器产生维护请求信号；服务器根据维护请求信号而对维护交互终端发出维护指派消息，从而提高了充电桩的维护效率，保障用户的使用体验。

Description

充电桩系统
技术领域
本发明涉及充电桩技术领域，特别是涉及一种充电桩系统。
背景技术
充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或墙壁，安装于公共建筑(公共楼宇、商场、公共停车场等)和居民小区停车场或充电站内，可以根据不同的电压等级为各种型号的电动汽车充电。由于充电桩一般安装在户外，在户外环境中，容易受到天气环境或人为因素的影响，导致充电桩的运行出现故障，现有充电桩无法识别到故障的产生及所产生的故障类型，充电桩在产生故障后，需要由用户进行保修或在维护人员巡检时发现，导致充电桩可能因没有及时保修而影响用户的充电体验。
发明内容
基于此，有必要提供一种能对充电桩故障问题进行检测的充电桩系统。
一种充电桩系统，包括：服务器、与所述服务器信号连接的若干充电桩主体、及与所述服务器连接的若干维护交互终端；所述充电桩主体包括主通流模组、连接所述主通流模组的故障自检模组、连接所述故障自检模组的通信模组、及连接所述通信模组的定位模组；所述主通流模组设有输入端及输出端，所述主通流模组包括输入保护模块，所述主通流模组的输入端与输出端之间连接所述输入保护模块；所述故障自检模组对所述充电桩主体内环境状态进行检测，并产生故障检测信号；所述故障检测信号分别输出至所述输入保护模块及所述通信模组；所述输入保护模块根据所述故障检测信号而产生保护动作；所述通信模组根据所述故障自检模组的故障检测信号及由所述定位模组提供的桩体定位信息，向所述服务器产生维护请求信号；所述服务器根据所述维护请求信号而对所述维护交互终端发出维护指派消息。
上述充电桩系统，通过故障自检模组对充电桩内的环境状态进行检测，从而在充电桩主体内产生故障时，通过通信模组向服务器产生维护请求信号，以及服务器通知维护人员及时根据桩体定位信息到指定的充电桩主体进行维修处理，从而提高了充电桩的维护效率，保障用户的使用体验。
在其中一个实施例中，还包括用户交互终端；所述用户交互终端根据自身的位置定位，向所述服务器提供用户定位信息；所述服务器根据所述用户定位信息及各所述充电桩主体的定位模组所反馈的桩体定位信息，确定所述用户交互终端附近的充电桩主体；所述服务器根据所述用户交互终端附近的充电桩主体反馈维护请求信号的历史记录，确认正常状态的所述充电桩主体，并向所述用户交互终端发出可用桩体信息。
在其中一个实施例中，所述故障自检模组包括温度检测模块，当所述充电桩主体内温度超出预定范围时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出所述故障检测信号；当所述充电桩主体内温度超出预定范围时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
在其中一个实施例中，所述故障自检模组包括湿度检测模块，当所述充电桩主体内湿度超出预定范围时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出所述故障检测信号；当所述充电桩主体内湿度超出预定范围时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
在其中一个实施例中，所述故障自检模组包括水位检测模块，当所述充电桩主体内水位超出预定高度时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出故障检测信号；当所述充电桩主体内水位超出预定高度时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
在其中一个实施例中，所述故障自检模组包括倾倒检测模块，所述倾倒检测模块对所述充电桩主体的倾斜角度进行检测，当所述充电桩主体的倾斜角度超出预定角度时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出故障检测信号；当所述充电桩主体的倾斜角度超出预定角度时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
在其中一个实施例中，所述故障自检模组包括烟雾检测模块，所述烟雾检测模块对所述充电桩主体的烟雾浓度进行检测，当所述充电桩主体的烟雾浓度超出预定范围时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出故障检测信号；当所述充电桩主体的烟雾浓度超出预定范围时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
在其中一个实施例中，所述故障自检模组包括碰撞检测模块，所述碰撞检测模块对所述充电桩主体的振动值进行检测，当所述充电桩主体的振动值超出预定范围时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出故障检测信号；当所述充电桩主体的振动值超出预定范围时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
在其中一个实施例中，所述故障自检模组包括电气检测模块，所述电气检测模块对所述主通流模组的输出电流及输出电压进行检测，当所述主通流模组的输出电流电流大于预定电流值或所述主通流模组的输出电压小于预定电压值时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出故障检测信号；当所述主通流模组的输出电流电流大于预定电流值或所述主通流模组的输出电压小于预定电压值时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断充电桩主体与输入电源的连接。
在其中一个实施例中，所述故障自检模组包括温度检测模块、湿度检测模块、水位检测模块、倾倒检测模块、烟雾检测模块、碰撞检测模块、及电气检测模块中的至少两个，所述故障自检模组还包括数据集中模块，所述数据集中模块对所述温度检测模块、所述湿度检测模块、所述水位检测模块、所述倾倒检测模块、所述烟雾检测模块、所述碰撞检测模块、或所述电气检测模块所产生的故障信息进行收集整理，并向所述通信模组发出故障检测信号。
附图说明
图1为本发明的一较佳实施例的充电桩系统的结构图；
图2为故障自检模组的结构图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1及图2，为本发明一较佳实施方式的充电桩系统100，用于对新能源汽车提供充电服务。该充电桩系统100包括服务器20、与服务器20信号连接的若干充电桩主体30、及与服务器20连接的若干维护交互终端40；充电桩主体30包括主通流模组32、连接主通流模组32的故障自检模组33、连接故障自检模组33的通信模组34、及连接通信模组34的定位模组35；主通流模组32设有输入端及输出端，主通流模组32包括输入保护模块321，主通流模组32的输入端与输出端之间连接输入保护模块321；故障自检模组33对充电桩主体30内环境状态进行检测，并产生故障检测信号；故障检测信号分别输出至输入保护模块321及通信模组34；输入保护模块321根据故障检测信号而产生保护动作；通信模组34根据故障自检模组33的故障检测信号及由定位模组35提供的桩体定位信息，向服务器20产生维护请求信号；服务器20根据维护请求信号而对维护交互终端40发出维护指派消息。
通过故障自检模组33对充电桩内的环境状态进行检测，从而在充电桩主体30内产生故障时，通过通信模组34向服务器20产生维护请求信号，以及服务器20通知维护人员及时根据桩体定位信息到指定的充电桩主体30进行维修处理，从而提高了充电桩的维护效率，保障用户的使用体验。
在其中一个实施方式中，为避免新能源汽车充电用户将新能源汽车开到出现故障的充电桩主体30旁进行充电操作，充电桩系统100还包括用户交互终端50；用户交互终端50根据自身的位置定位，向服务器20提供用户定位信息；服务器20根据用户定位信息及各充电桩主体30的定位模组35所反馈的桩体定位信息，确定用户交互终端50附近的充电桩主体30；服务器20根据用户交互终端50附近的充电桩主体30反馈维护请求信号的历史记录，确认正常状态的充电桩主体30，并向用户交互终端50发出可用桩体信息；具体地，用户交互终端50接收到可用桩体信息后，新能源汽车用户可在用户交互终端50上查询可用的充电桩主体30；可选地，用户交互终端50可以为装有应用程序的智能设备，如智能手机或平板电脑等。
请参阅图2，在其中一个实施方式中，为在充电桩主体30内温度出现异常时，及时对充电桩主体30提供保护，并自动进行报修，故障自检模组33包括温度检测模块331，当充电桩主体30内温度超出预定范围时，故障自检模组33向输入保护模块321及通信模组34发出故障检测信号；当充电桩主体30内温度超出预定范围时，输入保护模块321根据故障检测信号而切断充电桩主体30与输入电源的连接；通过温度检测模块331的保护，从而避免在充电桩主体30附近温度出现异常的情况下，例如附近出现物体燃烧或内部短路等，避免在意外情况下，充电桩主体30继续向新能源汽车进行充电。进一步地，当充电桩主体30内温度超出预定范围时，通信模组34根据故障检测信号通知服务器20，充电桩主体30内出现温度异常。具体地，温度检测模块331通过温度传感器将充电桩主体30内的温度信号转换为电信号，可选地，温度传感器为热敏电阻或热电偶。
在其中一个实施方式中，为在充电桩主体30附近湿度出现异常时，及时对充电桩主体30提供保护，并自动进行报修，故障自检模组33包括湿度检测模块332，当充电桩主体30内湿度超出预定范围时，故障自检模组33向输入保护模块321及通信模组34发出故障检测信号；当充电桩主体30内湿度超出预定范围时，输入保护模块321根据故障检测信号而切断充电桩主体30与输入电源的连接；通过湿度检测模块332的保护，从而避免在充电桩主体30内部湿度出现异常的情况下，例如充电桩主体30上出现漏水等，避免在湿度较高情况下，充电桩主体30继续向新能源汽车进行充电，以免造成短路或漏电等意外情况；进一步地，为简化故障自检模组33的结构，温度检测模块331、湿度检测模块332可利用一体式的温湿度传感器替代。
在其中一个实施方式中，因为充电桩主体30可能安装在低洼地区，在下雨天会积水浸泡充电桩主体30的情况，为避免水浸情况下，充电桩主体30对外部产生漏电，故障自检模组33包括水位检测模块333，当充电桩主体30内水位超出预定高度时，故障自检模组33向输入保护模块321及通信模组34发出故障检测信号；当充电桩主体30内水位超出预定高度时，输入保护模块321根据故障检测信号而切断充电桩主体30与输入电源的连接；具体地，充电桩主体30还包括安装柜，主通流模组32、故障自检模组33、通信模组34、定位模组35设置在安装柜中，水位检测模块333包括设在安装柜内侧的距离传感器，距离传感器的检测口竖直向下设置；当安装柜内的水位面与距离传感器的检测口之间的距离小于安全阈值时，故障自检模组33向输入保护模块321及通信模组34发出故障检测信号；可选地，距离传感器为超声波距离传感器、激光距离传感器、或红外距离传感器。
在其中一个实施方式中，为避免因安装质量因素或物理撞击导致充电桩主体30出现倾斜或倾倒等问题，故障自检模组33包括倾倒检测模块334，倾倒检测模块334对充电桩主体30的倾斜角度进行检测，当充电桩主体30的倾斜角度超出预定角度时，故障自检模组33向输入保护模块321及通信模组34发出故障检测信号；当充电桩主体30的倾斜角度超出预定角度时，输入保护模块321根据故障检测信号而切断充电桩主体30与输入电源的连接；可选地，倾倒检测模块334通过陀螺仪传感器对充电桩主体30的倾斜角度进行实时采集，当通过陀螺仪传感器采集到的倾斜角度大于预定角度时，倾倒检测模块334判定充电桩主体30出现倾斜或倾倒等问题，通过故障自检模组33产生故障检测信号，切断充电桩主体30与输入电源的连接，避免用户发生触电意外，且通过通信模组34及服务器20，及时通知维护人员进行维护处理。
在其中一个实施方式中，为避免充电桩主体30内的物件因高温或短路而产生燃烧，并产生烟雾，故障自检模组33包括烟雾检测模块335，烟雾检测模块335对充电桩主体30的烟雾浓度进行检测，当充电桩主体30的烟雾浓度超出预定范围时，故障自检模组33向输入保护模块321及通信模组34发出故障检测信号；当充电桩主体30的烟雾浓度超出预定范围时，输入保护模块321根据故障检测信号而切断充电桩主体30与输入电源的连接；具体地，烟雾检测模块335包括离子式烟雾传感器，离子式烟雾传感器将烟雾浓度信号转换为电信号，烟雾检测模块335根据离子式烟雾传感器所产生的电信号进行烟雾浓度判断。
在其中一个实施方式中，为识别新能源汽车在靠近充电桩主体30的过程中是否发生碰撞，故障自检模组33包括碰撞检测模块336，碰撞检测模块336对充电桩主体30的振动值进行检测，当充电桩主体30的振动值超出预定范围时，故障自检模组33向输入保护模块321及通信模组34发出故障检测信号；当充电桩主体30的振动值超出预定范围时，输入保护模块321根据故障检测信号而切断充电桩主体30与输入电源的连接；具体地，碰撞检测模块336包括振动传感器，振动传感器将充电桩主体30的机械振动的参量，如振动速度、频率、加速度等，转换为电信号，碰撞检测模块336对振动传感器所产生的电信号进行碰撞判断。
在其中一个实施方式中，为避免利用充电桩主体30进行充电的新能源汽车出现故障，令充电桩主体30在向新能源汽车充电的过程中受损，故障自检模组33包括电气检测模块337，电气检测模块337对主通流模组32的输出电流及输出电压进行检测，当主通流模组32的输出电流电流大于预定电流值或主通流模组32的输出电压小于预定电压值时，故障自检模组33向输入保护模块321及通信模组34发出故障检测信号；当主通流模组32的输出电流电流大于预定电流值或主通流模组32的输出电压小于预定电压值时，输入保护模块321根据故障检测信号而切断充电桩主体30与输入电源的连接；进一步地，电气检测模块337包括零序互感器，电气检测模块337通过零序互感器对主通流模组32是否发生接地或漏电进行检测，当产生漏电时，输入保护模块321根据故障检测信号而切断充电桩主体30与输入电源的连接。
在其中一个实施方式中，为提高故障自检模组33的综合性能，以及为充电桩主体30提供全面的维护，故障自检模组33包括温度检测模块331、湿度检测模块332、水位检测模块333、倾倒检测模块334、烟雾检测模块335、碰撞检测模块336、及电气检测模块337中的至少两个，为对不同模块的故障信息进行收集，故障自检模组33还包括数据集中模块338，数据集中模块338对温度检测模块331、湿度检测模块332、水位检测模块333、倾倒检测模块334、烟雾检测模块335、碰撞检测模块336、或电气检测模块337所产生的故障信息进行收集整理，并向通信模组34发出故障检测信号；具体地，通过数据集中模块338对故障信息的整理，从而减少通信模组34与故障自检模组33之间的连接端口数量。进一步地，故障自检模组33向通信模组所发出的故障检测信号、及通信模组34向服务器20所发出的维护请求信号包含有异常状况的类型，例如温度过高、水位过高等，从而令服务器20能通知维护人员相应充电桩主体30所出现的异常类型，以做好维护准备。
为方便利用数据集中模块338收集来新能源汽车的故障信号，故障自检模组33还包括连接数据集中模块338的信号分离模块339，信号分离模块339通过电力线载波与新能源汽车的电池管理系统通信，从而令故障自检模组33能识别新能源汽车上的故障，以配合进行相应的保护动作。
请参阅图1，具体地，为方便维护人员及时找到发生故障的充电桩主体30，通信模组34记录有充电桩主体30的编号信息，通信模组34向服务所发出的维护请求信号包含了充电桩主体30的编号信息，服务器20向维护交互终端40所发出的维护指派消息包含了故障充电桩主体30的编号信息，从而令维护人员根据桩体定位信息到达现场后，能根据编号信息，快速找到出现故障的充电桩主体30。
在本实施方式中，输入保护模块321为装有分离脱扣器的断路器或接触器；主通流模块还包括电能调节模块322，电能调节模块322设置在输入保护模块321与主通流模组32的输出端之间，电能调节模块322可进行交流变压或进行整流调节，从而满足不同类型新能源汽车的充电需求；进一步地，为在正常状态下能断开电能调节模块322与新能汽车的连接，主通流模组32还包括设置在电能调节模块322与主通流模组32的输出端之间的输出保护模块323，可选地，输出保护模块323为接触器；具体地，通信模组34与服务器20之间通过无线信号或有线信号进行信号连接，具体地，可通过GPRS、3G、4G、以太网、或NB-IoT等方式进行信号传输；在本实施方式中，定位模块通过北斗定位系统或全球定位系统提供充电桩主体30的桩体定位信息；为方便用户对充电桩主体30进行报修，充电桩主体30还包括手动报修模组36，用户可通过手动报修模组36产生手动保修指令，使通信模组34向服务器20产生维护请求信号；进一步地，为方便用户使用充电桩，充电桩主体30还包括智能模组37，智能模组37包括信息识别模块371、人机交互模块372、计费模块373、控制模块374、及输出调节模块375；信息识别模块371对进行充电的新能源汽车的位置信息进行识别，以及对车辆的车型进行确认，从而避免对新能源汽车提供错误的充电电源；人机交互模块372方便用户自行选择充电模式，例如定额充电或定时充电等；计费模块373对用户的充电费用进行计算；控制模块374根据信息识别模块371及计费模块373对输出调节模块375进行控制，输出调节模块375对主通流模组32的输出电能进行控制；进一步地，控制模块374还对充电枪电子锁38进行调节。
本实施例中，通过故障自检模组对充电桩内的环境状态进行检测，从而在充电桩主体内产生故障时，通过通信模组向服务器产生维护请求信号，以及服务器通知维护人员及时根据桩体定位信息到指定的充电桩主体进行维修处理，从而提高了充电桩的维护效率，保障用户的使用体验。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种充电桩系统，其特征在于，包括：服务器、与所述服务器信号连接的若干充电桩主体、及与所述服务器连接的若干维护交互终端；所述充电桩主体包括主通流模组、连接所述主通流模组的故障自检模组、连接所述故障自检模组的通信模组、及连接所述通信模组的定位模组；所述主通流模组设有输入端及输出端，所述主通流模组包括输入保护模块，所述主通流模组的输入端与输出端之间连接所述输入保护模块；所述故障自检模组对所述充电桩主体内环境状态进行检测，并产生故障检测信号；所述故障检测信号分别输出至所述输入保护模块及所述通信模组；所述输入保护模块根据所述故障检测信号而产生保护动作；所述通信模组根据所述故障自检模组的故障检测信号及由所述定位模组提供的桩体定位信息，向所述服务器产生维护请求信号；所述服务器根据所述维护请求信号而对所述维护交互终端发出维护指派消息。
2.根据权利要求1所述的充电桩系统，其特征在于，还包括用户交互终端；所述用户交互终端根据自身的位置定位，向所述服务器提供用户定位信息；所述服务器根据所述用户定位信息及各所述充电桩主体的定位模组所反馈的桩体定位信息，确定所述用户交互终端附近的充电桩主体；所述服务器根据所述用户交互终端附近的充电桩主体反馈维护请求信号的历史记录，确认正常状态的所述充电桩主体，并向所述用户交互终端发出可用桩体信息。
3.根据权利要求1所述的充电桩系统，其特征在于，所述故障自检模组包括温度检测模块，当所述充电桩主体内温度超出预定范围时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出所述故障检测信号；当所述充电桩主体内温度超出预定范围时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
4.根据权利要求1所述的充电桩系统，其特征在于，所述故障自检模组包括湿度检测模块，当所述充电桩主体内湿度超出预定范围时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出所述故障检测信号；当所述充电桩主体内湿度超出预定范围时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
5.根据权利要求1所述的充电桩系统，其特征在于，所述故障自检模组包括水位检测模块，当所述充电桩主体内水位超出预定高度时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出故障检测信号；当所述充电桩主体内水位超出预定高度时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
6.根据权利要求1所述的充电桩系统，其特征在于，所述故障自检模组包括倾倒检测模块，所述倾倒检测模块对所述充电桩主体的倾斜角度进行检测，当所述充电桩主体的倾斜角度超出预定角度时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出故障检测信号；当所述充电桩主体的倾斜角度超出预定角度时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
7.根据权利要求1所述的充电桩系统，其特征在于，所述故障自检模组包括烟雾检测模块，所述烟雾检测模块对所述充电桩主体的烟雾浓度进行检测，当所述充电桩主体的烟雾浓度超出预定范围时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出故障检测信号；当所述充电桩主体的烟雾浓度超出预定范围时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的充电桩系统，其特征在于，所述故障自检模组包括碰撞检测模块，所述碰撞检测模块对所述充电桩主体的振动值进行检测，当所述充电桩主体的振动值超出预定范围时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出故障检测信号；当所述充电桩主体的振动值超出预定范围时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断所述充电桩主体与输入电源的连接。
9.根据权利要求1至7任意一项所述的充电桩系统，其特征在于，所述故障自检模组包括电气检测模块，所述电气检测模块对所述主通流模组的输出电流及输出电压进行检测，当所述主通流模组的输出电流电流大于预定电流值或所述主通流模组的输出电压小于预定电压值时，所述故障自检模组向所述输入保护模块及所述通信模组发出故障检测信号；当所述主通流模组的输出电流电流大于预定电流值或所述主通流模组的输出电压小于预定电压值时，所述输入保护模块根据所述故障检测信号而切断充电桩主体与输入电源的连接。
10.根据权利要求1所述的充电桩系统，其特征在于，所述故障自检模组包括温度检测模块、湿度检测模块、水位检测模块、倾倒检测模块、烟雾检测模块、碰撞检测模块、及电气检测模块中的至少两个，所述故障自检模组还包括数据集中模块，所述数据集中模块对所述温度检测模块、所述湿度检测模块、所述水位检测模块、所述倾倒检测模块、所述烟雾检测模块、所述碰撞检测模块、或所述电气检测模块所产生的故障信息进行收集整理，并向所述通信模组发出故障检测信号。
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