CN110223489A - 一种工程对象的监测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种工程对象的监测方法及装置。该方法在采集待监测对象的监测数据后，监测数据包括待监测对象的结构状态数据和待监测对象的环境数据；将监测数据与监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较；若监测数据超过告警阈值，则生成告警指示信息，告警指示信息用于指示所述监测数据为异常监测数据。该方法通过将监测数据与存储的至少一种告警事件的预设数据阈值进行比较，对待监测对象的进行全面检测，提高了监测的准确性，且通过告警机制可以使管理人员对待监测对象的结构和承载能力的安全性作出及时处理。
Description
技术领域
本申请涉及监测技术领域，尤其涉及一种工程对象的监测方法及装置。
背景技术
随着无线传感网络的不断深入研究和互联网的兴起，我国结构安全监测系统搭建的研究和应用工作取得了很大的发展。截止2014年底，我国已有1800余座特大结构物(或称“工程对象”)安装了安全监测系统，来了解工程对象的健康状况，特别是有可能在早期就发现危及工程对象安全的隐蔽损伤。
传统的离线式结构安全监测型系统是针对某一结构物，通过对该工程对象布设传感器采集数据，以监控工程对象健康状态，缺乏必要的数据预警机制，无法对该工程对象的状态异常起到预警作用。
发明内容
本申请实施例提供一种工程对象的监测方法及装置，解决了现有技术存在的上述问题，对待检测的对象的状态异常发出告警，使管理人员对待监测对象的承载能力和安全性作出及时处理。
第一方面，提供了一种工程对象的监测方法，该方法可以包括：
采集待监测对象的监测数据，所述监测数据包括所述待监测对象的结构状态数据和所述待监测对象的环境数据；
将所述监测数据的数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较，其中，所述告警事件和所述告警事件的预设数据阈值是根据所述待监测对象在正常工作中的状态数据和环境数据设置的；
若所述监测数据超过所述预设数据阈值，则生成告警指示信息，所述告警指示信息用于指示所述监测数据为异常监测数据。
在一个可选的实现中，所述方法还包括：
采集所述待监测对象的位置信息；
生成告警指示信息之后，所述方法还包括：
展示所述待监测对象的监测结果，所述监测结果包括所述告警事件的告警指示信息、所述待监测对象的位置信息。
在一个可选的实现中，生成告警指示信息之后，所述方法还包括：
向管理终端发送所述待监测对象的监测结果。
在一个可选的实现中，所述结构状态数据包括所述待监测对象的应变、挠度、振动频率和裂缝宽度中的至少一种数据；
所述环境数据包括所述待监测对象的外界压力、温度和湿度中的至少一种数据。
在一个可选的实现中，将所述监测数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较之前，所述方法还包括：
对所述监测数据进行数据异常处理和预设数据修正处理，获取处理后的监测数据；
将所述处理后的监测数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较。
第二方面，提供了一种监测装置，该装置可以包括：采集单元、比较单元和生成单元；
所述采集单元，用于采集待监测对象的监测数据，所述监测数据包括所述待监测对象的结构状态数据和所述待监测对象的环境数据；
所述比较单元，用于将所述监测数据的数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较，其中，所述告警事件和所述告警事件的预设数据阈值是根据所述待监测对象在正常工作中的状态数据和环境数据设置的；
所述生成单元，用于若所述监测数据超过所述预设数据阈值，则生成告警指示信息，所述告警指示信息用于指示所述监测数据为异常监测数据。
在一个可选的实现中，所述装置还包括：展示单元；
所述采集单元，还用于采集所述待监测对象的位置信息；
所述展示单元，用于展示所述待监测对象的监测结果，所述监测结果包括所述告警事件的告警指示信息、所述待监测对象的位置信息。
在一个可选的实现中，所述装置还包括：发送单元；
所述发送单元，用于向管理终端发送所述待监测对象的监测结果。
在一个可选的实现中，所述结构状态数据包括所述待监测对象的应变、挠度、振动频率和裂缝宽度中的至少一种数据；
环境数据包括所述待监测对象的外界压力、温度和湿度中的至少一种数据。
在一个可选的实现中，所述装置还包括获取单元；
所述获取单元，用于对所述监测数据进行数据异常处理和预设数据修正处理，获取处理后的监测数据；
所述比较单元，还用于将所述处理后的监测数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较。
第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述第一方面中任一所述的方法步骤。
第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一所述的方法步骤。
本发明上述实施例的监测方法在采集待监测对象的监测数据后，监测数据包括待监测对象的结构状态数据和待监测对象的环境数据，将监测数据与监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较；若监测数据超过预设数据阈值，则生成告警指示信息，告警指示信息用于指示所述监测数据为异常监测数据。该方法通过将监测数据与监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较，对待监测对象进行全面检测，提高了监测的准确性，且通过告警机制可以使管理人员对待监测对象的结构状态和承载能力的安全性作出及时处理与评价。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种工程对象的监测方法可以应用监测系统示意图；
图2为本发明实施例提供的一种工程对象的监测方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种工程对象的监测装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本申请实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明实施例提供的工程对象的监测方法可以应用在图1所示的监测系统中，该系统可以应用在服务器上，也可以应用在终端上。为了保证纠错的精确性，服务器是具有较强计算能力的应用服务器或云服务器；终端可以是具有较强的计算能力的移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、个人数字助理(PDA)、平板电脑(PAD)等用户设备(UserEquipment，UE)、具有无线通信功能的手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、移动台(Mobile station，MS)等。
监测系统可以包括数据采集模块110、数据处理模块120、存储模块130和告警模块140。
数据采集模块110，用于采集待监测对象的监测数据。
监测数据包括待监测对象的结构状态数据，结构状态数据为表示待监测对象所处状态的数据，如应变、挠度、位移、振动、裂缝等数据和待监测对象的环境数据，环境数据为待监测对象所受外界影响的数据，如外界接施加的压力、温度、湿度等。
其中，数据采集模块110可以由各类传感器组成，如温湿度传感器、挠度传感器、裂缝传感器、振动传感器、应变传感器等。其中，挠度传感器用于采集待监测对象的在弯矩作用下因弯曲引起的垂直于轴线的线位移；裂缝传感器用于采集待监测对象结构上裂缝的宽度；振动传感器用于采集待监测对象的振动频率；应变传感器是基于测量物体受力变形所产生的应变的一种传感器，用于采集外界向待监测对象施加的压力。
数据处理模块120，用于对监测数据进行预设数据处理，得到处理后的监测数据；
以及根据待监测对象在正常工作中的状态数据和环境数据，设置待监测对象的至少一种告警事件和至少一种告警事件的预设数据阈值(或称告警阈值)，以建立评估预警库；
并将处理后的监测数据与监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较，得到待监测对象的监测结果，以根据监测结果确定待监测对象的健康状态。
存储模块130，用于存储评估预警库中的至少一种告警事件和至少一种告警事件的预设数据阈值。
告警模块140，用于在监测结果中存在监测数据超过预设数据阈值时，生成告警指示信息，告警指示信息用于指示监测数据为异常监测数据。
可选地，该系统还可以包括显示模块150和发送模块160。
显示模块150，用于展示监测结果。其中，监测系统可通过Web浏览器登录实现实时监测安全性数据，显示三维结构，对待监测对象的管理实现智能化、数字化、可视化。
若该系统应用在服务器上，则发送模块160，用于向管理人员的管理终端发送待监测对象的监测结果。
可见，本发明上述的检测系统通过将监测数据与监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较，可以对待监测对象的进行全面检测，从而提高监测的准确性，且通过告警机制可以使管理人员对待监测对象的承载能力和安全性作出及时处理与评价。
以下结合说明书附图对本申请的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图2为本发明实施例提供的一种工程对象的监测方法的流程示意图。如图2所示，该方法可以包括：
步骤210、采集待监测对象的监测数据。
在执行该步骤之前，根据待监测对象在正常工作中的状态数据和环境数据，确定待监测对象的至少一个告警事件，以及对告警事件设置相应的预设数据阈值。若告警事件是挠度异常事件、应力异常事件、振动异常事件等，则相应告警事件的告警阈值为待监测对象的最大挠度阈值、最大应力阈值、最大振动阈值等。
进一步的，根据至少一个告警事件与告警事件的预设数据阈值，建立待监测对象的安全评估预警库，安全评估预警库包括至少一个告警事件与相应的预设数据阈值。如，根据监测的建筑物结构形式特点，考虑影响结构正常运营状态和承载能力的各要素(外界条件、结构关键部位变形等)，确定至少一个告警事件和告警事件对应的预设数据阈值，建立安全评估预警库。
监测系统通过各类传感器采集待监测对象的监测数据，监测数据包括待监测对象的结构状态数据和待监测对象所受的环境数据。其中，结构状态数据可以包括待监测对象的应变、挠度、振动频率和裂缝宽度中的至少一种数据；环境数据可以包括待监测对象的外界压力、温度和湿度中的至少一种数据。
可选地，为了提高监测的准确性，监测系统对监测数据，采用预设异常数据处理和预设数据修正处理，得到处理后的监测数据。
由于监测系统选用传感器类型较多，且运行时间长，连续采集的监测数据量较大，采集的监测数据会存在异常、重叠等现象，对大量数据进行预设异常数据处理可以保证数据的可靠性和真实性。预设异常数据处理为通过数据平均值算法排除监测数据中异常数据的过程。
预设数据修正处理为根据环境数据与状态数据的对应(映设)关系，修正监测数据的过程。环境数据与状态数据的对应关系表现为状态数据随环境数据的变化关系，如温度与挠度数据间的对应关系可以为：温度每上升一度，挠度数据增大预设位移。故，预设数据修正处理为从采集的挠度数据中得到排除温度因素影响后的挠度数据，该修正处理后的挠度数据为待监测对象的准确的挠度数据。
步骤220、将监测数据与监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较，获取待监测对象的监测结果。
查找安全评估预警库，获取监测数据对应的告警事件；
将监测数据与该告警事件对应的预设数据阈值进行比较；
若监测数据超过预设数据阈值，则监测系统生成告警指示信息，该告警指示信息用于指示该监测数据为异常监测数据。
若监测数据未超过预设数据阈值，则监测系统生成待监测对象无异常的指示信息。
可选地，监测系统还可以包括全球定位系统(Global Positioning System，GPS)和图像采集装置。
GPS用于采集待监测对象的位置信息，图像采集装置用于采集待监测对象的结构信息。可以理解的是，待监测对象的结构信息也可以预先由管理人员输入监测系统。
监测系统在生成告警指示信息之后，可以展示待监测对象的监测结果，监测结果可以包括告警事件的告警指示信息、待监测对象的位置信息、异常监测数据对应的异常监测点，以及待监测对象的结构信息对应的结构图等。待监测对象的结构图可以是待监测对象的三维结构图。
监测结果可以对待监测对象的结构状态和承载能力的安全性作出客观的评价，且为后续维修加固工作提供相对明确的损伤位置、程度和性质的指导。
可选地，为了让管理人员及时获取待监测对象的实时监测结果，监测系统可以向管理人员的管理终端发送待监测对象的监测信息。
本发明上述实施例的监测方法在采集待监测对象的监测数据后，监测数据包括待监测对象的结构状态数据和待监测对象的环境数据；将监测数据与监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较；若监测数据超过预设数据阈值，则生成告警指示信息，告警指示信息用于指示监测数据为异常监测数据。该方法通过将监测数据与监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较，对待监测对象的进行全面检测，提高了监测的准确性，且通过告警机制可以使管理人员对待监测对象的结构状态和承载能力的安全性作出及时处理与评价。
与上述方法对应的，本发明实施例还提供一种监测装置，如图3所示，该装置包括：采集单元310、比较单元320和生成单元330；
采集单元310，用于采集待监测对象的监测数据，所述监测数据包括所述待监测对象的结构状态数据和所述待监测对象的环境数据；
比较单元320，用于将所述监测数据与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较；
生成单元330，用于若所述监测数据超过所述预设数据阈值，则生成所述告警阈值对应的告警指示信息，所述告警指示信息用于指示所述监测数据为异常监测数据。
在一个可选的实现中，所述装置还包括：展示单元340；
采集单元310，还用于采集所述待监测对象的位置信息；
展示单元340，用于展示所述待监测对象的监测结果，所述监测结果包括所述告警事件的告警指示信息、所述待监测对象的位置信息。
在一个可选的实现中，所述装置还包括：发送单元350；
发送单元350，用于向管理终端发送所述待监测对象的监测结果。
在一个可选的实现中，所述结构状态数据包括所述待监测对象的应变、挠度、振动频率和裂缝宽度中的至少一种数据；
环境数据包括待监测对象的外界压力、温度和湿度中的至少一种数据。
在一个可选的实现中，所述装置还包括获取单元360；
获取单元360，具体用于对所述监测数据进行数据异常处理和预设数据修正处理，获取处理后的监测数据；
比较单元320，还用于将所述处理后的监测数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较。
本发明上述实施例提供的监测装置的各功能单元的功能，可以通过上述各方法步骤来实现，因此，本发明实施例提供的监测装置中的各个单元的具体工作过程和有益效果，在此不复赘述。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，包括处理器410、通信接口420、存储器430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。
存储器430，用于存放计算机程序；
处理器410，用于执行存储器430上所存放的程序时，实现如下步骤：
采集待监测对象的监测数据，所述监测数据包括所述待监测对象的结构状态数据和所述待监测对象的环境数据；
将所述监测数据的数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较，其中，所述告警事件和所述告警事件的预设数据阈值是根据所述待监测对象在正常工作中的状态数据和环境数据设置的；
若所述监测数据超过所述预设数据阈值，则生成告警指示信息，所述告警指示信息用于指示所述监测数据为异常监测数据。
在一个可选的实现中，所述方法还包括：
采集所述待监测对象的位置信息；
生成告警指示信息之后，所述方法还包括：
展示所述待监测对象的监测结果，所述监测结果包括所述告警事件的告警指示信息、所述待监测对象的位置信息。
在一个可选的实现中，生成告警指示信息之后，所述方法还包括：
向管理终端发送所述待监测对象的监测结果。
在一个可选的实现中，所述结构状态数据包括所述待监测对象的应变、挠度、振动频率和裂缝宽度中的至少一种数据；
所述环境数据包括所述待监测对象的外界压力、温度和湿度中的至少一种数据。
在一个可选的实现中，将所述监测数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较之前，所述方法还包括：
对所述监测数据进行数据异常处理和预设数据修正处理，获取处理后的监测数据；
将所述处理后的监测数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较。
上述提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
由于上述实施例中电子设备的各器件解决问题的实施方式以及有益效果可以参见图2所示的实施例中的各步骤来实现，因此，本发明实施例提供的电子设备的具体工作过程和有益效果，在此不复赘述。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的工程对象的监测方法。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一所述的工程对象的监测方法。
本领域内的技术人员应明白，本申请实施例中的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请实施例中可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请实施例中可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请实施例中是参照根据本申请实施例中实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本申请实施例中的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请实施例中范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例中实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例中实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例中实施例的这些修改和变型属于本申请实施例中权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请实施例中也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种工程对象的监测方法，其特征在于，所述方法包括：
采集待监测对象的监测数据，所述监测数据包括所述待监测对象的结构状态数据和所述待监测对象的环境数据；
将所述监测数据的数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较，其中，所述告警事件和所述告警事件的预设数据阈值是根据所述待监测对象在正常工作中的状态数据和环境数据设置的；
若所述监测数据超过所述预设数据阈值，则生成告警指示信息，所述告警指示信息用于指示所述监测数据为异常监测数据。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
采集所述待监测对象的位置信息；
生成告警指示信息之后，所述方法还包括：
展示所述待监测对象的监测结果，所述监测结果包括所述告警事件的告警指示信息、所述待监测对象的位置信息。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，生成告警指示信息之后，所述方法还包括：
向管理终端发送所述待监测对象的监测结果。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述结构状态数据包括所述待监测对象的应变、挠度、振动频率和裂缝宽度中的至少一种数据；
所述环境数据包括所述待监测对象的外界压力、温度和湿度中的至少一种数据。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述监测数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较之前，所述方法还包括：
对所述监测数据进行数据异常处理和预设数据修正处理，获取处理后的监测数据；
将所述处理后的监测数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较。
6.一种工程对象的监测装置，其特征在于，所述装置包括：采集单元、比较单元和生成单元；
所述采集单元，用于采集待监测对象的监测数据，所述监测数据包括所述待监测对象的结构状态数据和所述待监测对象的环境数据；
所述比较单元，用于将所述监测数据的数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较，其中，所述告警事件和所述告警事件的预设数据阈值是根据所述待监测对象在正常工作中的状态数据和环境数据设置的；
所述生成单元，用于若所述监测数据超过所述预设数据阈值，则生成告警指示信息，所述告警指示信息用于指示所述监测数据为异常监测数据。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：展示单元；
所述采集单元，还用于采集所述待监测对象的位置信息；
所述展示单元，用于展示所述待监测对象的监测结果，所述监测结果包括所述告警事件的告警指示信息、所述待监测对象的位置信息。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：发送单元；
所述发送单元，用于向管理终端发送所述待监测对象的监测结果。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述结构状态数据包括所述待监测对象的应变、挠度、振动频率和裂缝宽度中的至少一种数据；
环境数据包括所述待监测对象的外界压力、温度和湿度中的至少一种数据。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括获取单元；
所述获取单元，用于对所述监测数据进行数据异常处理和预设数据修正处理，获取处理后的监测数据；
所述比较单元，还用于将所述处理后的监测数据值与所述监测数据对应的告警事件的预设数据阈值进行比较。
11.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存储的程序时，实现权利要求1-5任一所述的方法步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一所述的方法步骤。
Priority Applications (1)
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| CN201910412331.9A CN110223489A (zh) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | 一种工程对象的监测方法及装置 |
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Publications (1)
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