CN110958332A - 智慧消防物联网系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智慧消防物联网系统，通过在消防设备上设置检测消防设备状态信息的传感器组件，能够对消防组件的状态信息进行检测，并且通过监控子网服务器将消防设备的状态信息和是否故障的信息发送至云端服务器，云端服务器根据消防设备与监控人员之间的对应关系将消防设备的状态信息和故障判断结果发送给监控人员配备的终端设备。本发明提供的以上技术方案，能够通过物联网系统自动地对消防设备是否故障进行检测，而且能够实时地将消防设备的状态和故障判断结果发送给监控人员，无需人为地对消防设备进行巡检，极大地节约了人力，提高了效率。

Description

智慧消防物联网系统

技术领域

本发明涉及消防监管技术领域，具体为一种智慧消防物联网系统。

背景技术

近年来，一些小区或者工地内的消防建设相对滞后，通常发生火灾时，不能在第一时间自动将火灾的准确信息上报消防指挥中心，导致对灾情的错误估量，不能及时做出合适的应急措施。

为了能够及时监控火情或者在火情发生后及时控制，在小区或者工地上需要安装很多的消防设备，然而这些消防设备长时间不使用的情况下可能会被损坏。因此，为了维护和管理建筑消防设备，消防人员要做经常性的检查工作，来检查各消防设备是否安好无损，而这些检查都需要对建筑消防设备进行实际操作，费时费力，而且效率低下。如何提供一种更完善、能实现对消防设备的动态信息实时监测监管，保证消防设备安全运行，成为消防领域亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明旨在提供一种智慧消防物联网系统，用于解决现有技术中人工巡检消防设备所带来的劳力消耗、效率低下等问题。

为此，本发明提供一种智慧消防物联网系统，包括传感器组件、监控子网服务器、云端服务器和终端设备；其中：

所述传感器组件设置于消防设备上，所述传感器组件采集所述消防设备的状态信息并输出，所述状态信息包括对应消防设备的设备信息；

所述监控子网服务器用于对一定区域或范围的所述消防设备进行监控；所述监控子网服务器接收所述传感器组件发送的所述消防设备的状态信息，根据所述消防设备的状态信息和所述消防设备的标准状态数据，判断所述消防设备是否故障；

所述监控子网服务器将其接收到的所述消防设备的状态信息以及所述消防设备的故障判断结果发送至所述云端服务器；所述云端服务器提取所述消防设备的设备信息并确定与所述设备信息关联的终端设备；所述云端服务器将所述消防设备的状态信息和所述故障判断结果发送至所述关联的所述终端设备；

所述终端设备由监控人员配备，所述终端设备将所述消防设备的状态信息和所述故障判断结果提示给所述监控人员。

可选地，上述的智慧消防物联网系统中，所述终端设备配置有输入组件，所述输入组件接收所述监控人员输入的操控指令，并将所述操控指令发至所述云端服务器，所述操控指令包括被操控消防设备的设备信息；

所述云端服务器接收所述操控指令后，根据所述被操控消防设备的设备信息确定被操控消防设备对应的监控子网服务器；所述云端服务器将所述操控指令经所述监控子网服务器后传输至所述被操控的消防设备的被控端，使所述消防设备根据所述操控指令动作。

可选地，上述的智慧消防物联网系统中，所述标准状态数据通过数据表的形式记录于所述监控子网服务器中，所述标准状态数据通过如下方式获取：

将所述消防设备分为若干类别，获取每一类别中所有消防设备的传感组件采集到的状态信息；

针对同一类别中的所有消防设备，根据每一消防设备的状态信息得到该类别消防设备的标准状态数据；

将所述消防设备类别与所述标准状态数据一一对应地存储至所述数据表中。

可选地，上述的智慧消防物联网系统中，所述监控子网服务器中的所述标准状态数据通过如下方式获取：

计算得到同一类别中所有消防设备的状态信息的均值作为该类别中消防设备的标准状态数据。

可选地，上述的智慧消防物联网系统中，所述传感器组件包括摄像头：

所述摄像头用于拍摄包括消防设备和消防设备周边环境的图像并得到记录所述图像的图像信号，所述消防设备的状态数据包括所述图像信号和对应消防设备的设备信息。

可选地，上述的智慧消防物联网系统中，所述传感器组件还包括压力传感器，温度传感器和/或超声波传感器；其中：

所述压力传感器用于检测消防设备内的水压或所述消防设备表面及周边的压力值并得到记录所述水压或所述压力值的压力信号，所述消防设备的状态数据包括所述压力信号和对应消防设备的设备信息；

所述温度传感器用于检测消防设备的温度值并得到记录所述温度值的温度信号，所述消防设备的状态数据包括所述温度信号和对应消防设备的设备信息；

所述超声波传感器消防设备周边的障碍物并得到记录检测结果的超声波信号，所述消防设备的状态数据包括所述超声波信号和对应消防设备的设备信息。

可选地，上述的智慧消防物联网系统中，所述传感器组件还包括能见度传感器：

所述能见度传感器检测所述消防设备所处环境的能见度，并输出记录所述能见度的能见度信号；

所述监测子网服务器接收所述能见度传感器输出的能见度信号，若所述能见度信号表示所述能见度低于设定阈值，则所述监测子网服务器屏蔽所述摄像头拍摄到的所述图像信号。

可选地，上述的智慧消防物联网系统中，所述传感器组件还包括雨量传感器：

所述雨量传感器检测所述消防设备所处环境的雨量，并输出记录所述雨量的雨量信号；

所述监测子网服务器接收所述雨量传感器输出的雨量信号，若所述雨量信号表示所述雨量高于上限阈值，则所述监测子网服务器屏蔽所述超声波传感器检测到的超声波信号。

可选地，上述的智慧消防物联网系统中，所述消防设备配置有处理器和信号收发器：

所述信号收发器的输入端作为所述消防设备的被控端，所述信号收发器用于接收所述监控子网服务器发送的操控指令；

所述信号收发器解析所述操控指令，若所述操控指令中包括所述消防设备的设备信息时则向所述处理器发送唤醒信号，所述处理器响应于所述唤醒信号后接收所述操控指令并执行与所述操控指令对应的动作。

本发明提供的以上技术方案，与现有技术相比，至少存在如下技术效果：

本发明提供的智慧消防物联网系统，通过在消防设备上设置检测消防设备状态信息的传感器组件，能够对消防组件的状态信息进行检测，并且通过监控子网服务器将消防设备的状态信息和是否故障的信息发送至云端服务器，云端服务器根据消防设备与监控人员之间的对应关系将消防设备的状态信息和故障判断结果发送给监控人员配备的终端设备。本发明提供的以上技术方案，能够通过物联网系统自动地对消防设备是否故障进行检测，而且能够实时地将消防设备的状态和故障判断结果发送给监控人员，无需人为地对消防设备进行巡检，极大地节约了人力，提高了效率。

附图说明

图1为本发明一个实施例所述智慧消防物联网系统的结构框图；

图2为本发明另一个实施例所述智慧消防物联网系统的结构框图；

图3为本发明一个实施例所述消防设备内部控制部件的结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实施例中附图，对本发明中的技术方案进行示例描述。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为了便于描述本发明的简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

本实施例提供一种智慧消防物联网系统，如图1所示，包括传感器组件101、监控子网服务器102、云端服务器103和终端设备104；图1中所示示例是用于说明监控子网服务器102可以对应于多个传感器组件以接收多个传感器组件101发送的数据，但是其具体的数量是根据实际情况进行设置的，同样的道理，终端设备104和云端服务器103的数量也是以实际应用场所的情况来确定。其中：

所述传感器组件101设置于消防设备上，所述传感器组件101采集所述消防设备的状态信息并输出，所述状态信息包括对应消防设备的设备信息；所述消防设备即设置于小区或者工地或者其他场所的用于消防的各类设备。例如灭火器、消防栓等。而每一消防设备其是否出现故障或者说其是否可以正常使用都可以通过检测某一特定参数来实现。例如消防栓是否能够正常使用，可以通过对其内部的水压进行检测来判断，如果水压过低则说明无法正常出水，或者水量过小，需要及时进行检修。又例如，设置在某一场所的灭火器，对其放置位置有相关规定，在周围不能存在遮挡物，需要方便取出，因此可以通过对灭火器所在环境的障碍物进行检测来判断灭火器的设置方式是否有问题等。

所述监控子网服务器102用于对一定区域或范围的所述消防设备进行监控；所述监控子网服务器102接收所述传感器组件101发送的所述消防设备的状态信息，根据所述消防设备的状态信息和所述消防设备的标准状态数据，判断所述消防设备是否故障；对于监控子网服务器102来说，可以设置于消控室内。例如一个小区或者一个工地都会建一个消控室，可以将监测子网服务器102设置在消控室内，所述监控子网服务器102将其接收到的所述消防设备的状态信息以及所述消防设备的故障判断结果发送至所述云端服务器103；所述云端服务器103提取所述消防设备的设备信息并确定与所述设备信息关联的终端设备；所述云端服务器103将所述消防设备的状态信息和所述故障判断结果发送至所述关联的所述终端设备104。

所述终端设备104由监控人员配备，所述终端设备104将所述消防设备的状态信息和所述故障判断结果提示给所述监控人员。所述终端设备104可以为手机，通过显示屏就可以直接显示消防设备的具体信息。一般情况下，每一消防设备都会分配特定的监控人员对其进行维护，可以在云端服务器中将所有的消防设备的设备信息和对应的监控人员的终端设备的设备信息进行一一关联，这样当确定好设备信息后就能够立即确定终端设备的信息，从而及时将消防设备的状态和故障信息发送给相应维护人员的终端设备，如表1所示。

表1

序号	所述区域	消防设备信息	维护人员	终端设备信息
					1	甲小区	ABCD	张工程师	13100010000
2	乙小区	10003	李工程师	13580000000
					……	……	……	……	……
N	丙工地	E-1002	王工程师	18800000000

可以直接将表1存储在云端服务器103中，当云端服务器103接收到监控子网服务器101发送来的消防设备的信息后，能够通过查表直接确定到终端设备的号码，例如直接以手机短信的形式将设备ABCD的状态信息和故障判断结果发送给张工程师，从而避免了人工巡检。

优选地，上述方案中，所述终端设备104配置有输入组件，所述输入组件接收所述监控人员输入的操控指令，并将所述操控指令发至所述云端服务器103，所述操控指令包括被操控消防设备的设备信息；所述云端服务器103接收所述操控指令后，根据所述被操控消防设备的设备信息确定被操控消防设备对应的监控子网服务器102；所述云端服务器102将所述操控指令经所述监控子网服务器102后传输至所述被操控的消防设备的被控端，使所述消防设备根据所述操控指令动作。在一些消防设备中会配置有智能控制器，从而能够便于实现对消防设备的远程控制，例如在一些办公楼中顶板上方会设置有水箱，水箱在一般情况下会盛装一定量的水，当顶板上的烟雾传感器检测到办公楼中失火，水箱的电控阀门便会自动地打开，水箱中的水会向下倾泻以实现灭火。而本实施例中的方案，除了能够实现将消防设备的自身状态发送给相应的监控人员的终端设备以外，还能够使监控人员通过终端设备远程操控消防设备，例如当监控人员收到某一消防设备的状态信息有故障时，监控人员可以通过终端设备调整其他消防设备的工作状态以避免故障消防设备临时状态所产生的问题。

以上方案中，所述标准状态数据通过数据表的形式记录于所述监控子网服务器102中，所述标准状态数据通过如下方式获取：将所述消防设备分为若干类别，获取每一类别中所有消防设备的传感组件采集到的状态信息；针对同一类别中的所有消防设备，根据每一消防设备的状态信息得到该类别消防设备的标准状态数据；将所述消防设备类别与所述标准状态数据一一对应地存储至所述数据表中。

举例来说，以消防栓为例，其正常情况下，内部的水压应该是满足特定条件的，可以直接设定一个固定的范围作为标准状态数据存储在监控子网服务器102中，也可以根据实际情况来进行调整。具体地，所述监控子网服务器中的所述标准状态数据通过如下方式获取：计算得到同一类别中所有消防设备的状态信息的均值作为该类别中消防设备的标准状态数据。例如，在某一区域内的某一个时间段内，该区域内所有的消防栓的水压值都是在A-B的范围内，则就可以将A-B的范围作为该区域内的消防栓内部的水压的标准状态数据。以实际情况下同类别消防设备的状态数据来获得标准状态数据更贴合实际情况，可以获得更准确的监测结果。

实施例2

本实施例提供的智慧消防物联网系统，如图2所示，所述传感器组件101包括摄像头1011，所述摄像头1011用于拍摄包括消防设备和消防设备周边环境的图像并得到记录所述图像的图像信号，所述消防设备的状态数据包括所述图像信号和对应消防设备的设备信息。对于消防设备来说，要求其设置位置符合一定条件，如果其周围有障碍物等影响其取出则不符合要求。本方案中可以通过设置摄像头对消防设备的所处环境进行监控，拍摄到相应的图像后发送至监控子网服务器102，监控子网服务器内部可以预存储有标准的在消防设备周围没有障碍物的图像，由此将两个图像进行比对即可判断出消防设备实际所在环境是否被障碍物所遮挡。本步骤中，在具体实现图像比对时，可以采用现有的图像处理技术对图像进行降噪、二值化等处理。

进一步地，如图2所示，所述的智慧消防物联网系统，所述传感器组件101还包括压力传感器1012，温度传感器1013和/或超声波传感器1014；其中，所述压力传感器1012用于检测消防设备内的水压或所述消防设备表面及周边的压力值并得到记录所述水压或所述压力值的压力信号，所述消防设备的状态数据包括所述压力信号和对应消防设备的设备信息；所述温度传感器1013用于检测消防设备的温度值并得到记录所述温度值的温度信号，所述消防设备的状态数据包括所述温度信号和对应消防设备的设备信息；所述超声波传感器1014消防设备周边的障碍物并得到记录检测结果的超声波信号，所述消防设备的状态数据包括所述超声波信号和对应消防设备的设备信息。

如前所述，消防栓在正常工作时，要求其水压达到一定值，否则无法正常出水，因此可以通过在消防栓内部设置压力传感器1012的方式实现对消防栓内的水压进行检测。另外，消防设备的周围不能够有障碍物，影响消防设备的使用，因此可以在消防设备的周围设定范围内铺设压力线圈、安装地埋式压力传感器等，如果检测到消防设备的周围某一位置处长时间的接收到的压力大于一定值，则说明该位置被占用。在这种情况下，优选在所述消防设备上设置扬声器等装置，可以通过终端设备向消防设备的控制部件发送提示信息，之后可以由扬声器定期或不定期的播放提醒信息，以提示附近的人员将障碍物挪开。例如，当消防栓旁边有垃圾堆放超过一定时间后，可以通过随机播放语音提示，以提醒周围人员辅助将垃圾处理。所述超声波传感器1014也用于对障碍物进行检测，其原理是利用超声波的反射时长来测量。而温度传感器1013，可以用于对环境或者消防设备本身的温度进行检测，某些设备需要在特定的环境下工作，如果温度创安琪1013检测到的温度值不在该温度范围内则可能需要对其进行处理。

进一步优选地，以上方案中所述的智慧消防物联网系统中，所述传感器组件还包括能见度传感器1015，所述能见度传感器1015检测所述消防设备所处环境的能见度，并输出记录所述能见度的能见度信号；所述监测子网服务器102接收所述能见度传感器1015输出的能见度信号，若所述能见度信号表示所述能见度低于设定阈值，则所述监测子网服务器102屏蔽所述摄像头1011拍摄到的所述图像信号。当能见度过低时(例如雾天)，摄像头1011拍摄到的信号误差较大，则此时可以不采用摄像头1011的检测结果，可以利用其中的超声波传感器1014的检测结果。相应地，所述传感器组件还包括雨量传感器1016，所述雨量传感器1016检测所述消防设备所处环境的雨量，并输出记录所述雨量的雨量信号；所述监测子网服务器102接收所述雨量传感器1016输出的雨量信号，若所述雨量信号表示所述雨量高于上限阈值，则所述监测子网服务器102屏蔽所述超声波传感器1014检测到的超声波信号。在大雨天气下，超声波信号可能会受到干扰，其检测结果可能存在较大的误差，此时可以不采用超声波传感器的检测结果，而采用压力传感器1012的检测结果。在某些情况下，如果传感器组件中包括的传感器种类较多时，不同传感器针对同一个故障情况进行了检测，则可以参考所有不同的传感器检测到的结果对其进行判断，从而使得检测结果具有更高的准确度。

以上方案中，所述摄像头1011可以采用小区或者工地内已有的监控摄像头，摄像头1011在正常工作时用于对小区或者工地内的状况进行实时监控。由于监控摄像头的设置位置是能够覆盖到整个小区或者工地内的开放地段的，因此也能够覆盖到小区或工地内的消防设备。可以预先确定好每一消防设备所对应的监控摄像头是哪一个，当需要对一个消防设备进行监测时，直接控制其对应的监控摄像头去拍摄消防设备所在环境的图像即可。而本实施例中的云端服务器，也能够与小区或工地内的监控主机进行通信连接，云端服务器可以从监控主机获取消防设备所在环境的图像。也即，消防设备与监控摄像头具有对应关系，监控摄像头与监控主机具有对应关系，云端服务器与监控主机可以实现通信连接，当云端服务器想要获取某一消防设备的环境信息时，依据上述对应关系查找到监控主机，与监控主机进行数据通信即可实现。

实施例3

本实施例提供的方案中，如图3所示，前述的智慧消防物联网系统中，所述消防设备配置有处理器201和信号收发器202，所述信号收发器202的输入端作为所述消防设备的被控端，所述信号收发器202用于接收所述监控子网服务器102发送的操控指令；所述信号收发器202解析所述操控指令，若所述操控指令中包括所述消防设备102的设备信息时则向所述处理器201发送唤醒信号，所述处理器201响应于所述唤醒信号后接收所述操控指令并执行与所述操控指令对应的动作。

由于消防设备是在特殊场景下被使用的，因此当不需要其工作时，其可以处于休眠状态，所以本实施例中通过设置信号收发器来控制处理器休眠和唤醒。另外，本发明以上实施例提供的传感器组件可以设置一块电路板上，所述传感器组件也可以通过信号收发器来进行唤醒。例如，信号收发器的第一端接收来自监控子网服务器102发送的巡检指令，所述巡检指令中携带需要被检查的消防设备的编码信息，如果传感器信号收发器检测到巡检指令中携带的编码信息恰好是其本身所在的消防设备的编码信息，则信号收发器将其所在消防设备的电路板上的传感器组件唤醒，使传感器组件中的主控芯片启动，开始检测。通过本实施例中的技术方案，能够使系统中的设备在需要工作时启动，在不需要工作时休眠，可以降低系统的功耗。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种智慧消防物联网系统，其特征在于，包括传感器组件、监控子网服务器、云端服务器和终端设备；其中：

所述传感器组件设置于消防设备上，所述传感器组件采集所述消防设备的状态信息并输出，所述状态信息包括对应消防设备的设备信息；

所述监控子网服务器用于对一定区域或范围的所述消防设备进行监控；所述监控子网服务器接收所述传感器组件发送的所述消防设备的状态信息，根据所述消防设备的状态信息和所述消防设备的标准状态数据，判断所述消防设备是否故障；

所述监控子网服务器将其接收到的所述消防设备的状态信息以及所述消防设备的故障判断结果发送至所述云端服务器；所述云端服务器提取所述消防设备的设备信息并确定与所述设备信息关联的终端设备；所述云端服务器将所述消防设备的状态信息和所述故障判断结果发送至所述关联的所述终端设备；

所述终端设备由监控人员配备，所述终端设备将所述消防设备的状态信息和所述故障判断结果提示给所述监控人员。

2.根据权利要求1所述的智慧消防物联网系统，其特征在于：

所述终端设备配置有输入组件，所述输入组件接收所述监控人员输入的操控指令，并将所述操控指令发至所述云端服务器，所述操控指令包括被操控消防设备的设备信息；

所述云端服务器接收所述操控指令后，根据所述被操控消防设备的设备信息确定被操控消防设备对应的监控子网服务器；所述云端服务器将所述操控指令经所述监控子网服务器后传输至所述被操控的消防设备的被控端，使所述消防设备根据所述操控指令动作。

3.根据权利要求2所述的智慧消防物联网系统，其特征在于，所述标准状态数据通过数据表的形式记录于所述监控子网服务器中，所述标准状态数据通过如下方式获取：

将所述消防设备分为若干类别，获取每一类别中所有消防设备的传感组件采集到的状态信息；

针对同一类别中的所有消防设备，根据每一消防设备的状态信息得到该类别消防设备的标准状态数据；

将所述消防设备类别与所述标准状态数据一一对应地存储至所述数据表中。

4.根据权利要求3所述的智慧消防物联网系统，其特征在于，所述监控子网服务器中的所述标准状态数据通过如下方式获取：

计算得到同一类别中所有消防设备的状态信息的均值作为该类别中消防设备的标准状态数据。

5.根据权利要求1-4任一项所述的智慧消防物联网系统，其特征在于，所述传感器组件包括摄像头：

所述摄像头用于拍摄包括消防设备和消防设备周边环境的图像并得到记录所述图像的图像信号，所述消防设备的状态数据包括所述图像信号和对应消防设备的设备信息。

6.根据权利要求5所述的智慧消防物联网系统，其特征在于，所述传感器组件还包括压力传感器，温度传感器和/或超声波传感器；其中：

所述压力传感器用于检测消防设备内的水压或所述消防设备表面及周边的压力值并得到记录所述水压或所述压力值的压力信号，所述消防设备的状态数据包括所述压力信号和对应消防设备的设备信息；

所述温度传感器用于检测消防设备的温度值并得到记录所述温度值的温度信号，所述消防设备的状态数据包括所述温度信号和对应消防设备的设备信息；

所述超声波传感器消防设备周边的障碍物并得到记录检测结果的超声波信号，所述消防设备的状态数据包括所述超声波信号和对应消防设备的设备信息。

7.根据权利要求6所述的智慧消防物联网系统，其特征在于，所述传感器组件还包括能见度传感器：

所述能见度传感器检测所述消防设备所处环境的能见度，并输出记录所述能见度的能见度信号；

所述监测子网服务器接收所述能见度传感器输出的能见度信号，若所述能见度信号表示所述能见度低于设定阈值，则所述监测子网服务器屏蔽所述摄像头拍摄到的所述图像信号。

8.根据权利要求7所述的智慧消防物联网系统，其特征在于，所述传感器组件还包括雨量传感器：

所述雨量传感器检测所述消防设备所处环境的雨量，并输出记录所述雨量的雨量信号；

所述监测子网服务器接收所述雨量传感器输出的雨量信号，若所述雨量信号表示所述雨量高于上限阈值，则所述监测子网服务器屏蔽所述超声波传感器检测到的超声波信号。

9.根据权利要求1-4任一项所述的智慧消防物联网系统，其特征在于，所述消防设备配置有处理器和信号收发器：

所述信号收发器的输入端作为所述消防设备的被控端，所述信号收发器用于接收所述监控子网服务器发送的操控指令；

所述信号收发器解析所述操控指令，若所述操控指令中包括所述消防设备的设备信息时则向所述处理器发送唤醒信号，所述处理器响应于所述唤醒信号后接收所述操控指令并执行与所述操控指令对应的动作。

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