CN111830232A - 一种基于物联网的燃煤处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于物联网的燃煤处理系统，其包括取样模块、检测模块、去噪模块、标签模块。本发明基于物联网且具备高智能化和相当的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及燃料检测领域，尤其涉及一种基于物联网的燃煤处理系统。
背景技术
由于燃煤中的灰分阻碍挥发分的析出和氧气向炭粒表面的扩散，因而灰分含量越大，燃煤的燃烧速度越低，导致燃烧器出口区域的烟气温度降低，燃煤着火推迟，因此燃烧的稳定性变差通常要求入炉煤的灰含量不高于某一数值，否则将导致燃烧不稳和锅炉灭火等异常情况的发生。其中燃煤的灰分含量的高低，直接反映出煤粉中残留矸石含量的多少，如果煤粉灰分含量超过15％，导致煤粉补加量增大，长期使用，就会影响型砂的各项性能指标，一般应控制在10％以下或更低。为使检测燃煤的品质满足稳定燃烧的需要，常以灰分含量作为判别燃煤品质和其在着火稳定性的判据在锅炉燃煤控制环节被广泛采用。
本实验团队经过大量检索发现存在的现有技术如WO2017000883A1、WO2014065541A1和US08188863B2，常规的燃煤检测包括：收集和制备若干个所述燃煤样品，并用NIRS分析仪扫描收集所述所述燃煤样品的光谱数据和曲线，对所得样品的光谱数据进行处理，经回归计算获得灰分的定标方程，修正和验证灰分定标方程，建立检测模型，将待测所述燃煤样品依次直接装满NIR仪的进样器，启动扫描键，NIR仪自动记录存储样品光谱，确定样品归属谱图类型，选择相应的检测模型，获得检测结果。但是传统检测系统主要以人工进行取样检测操作，且每次检测的燃煤由于含水量不同和颗粒度大小不同，因此检测的每批燃煤变化因素过多，从而导致检测结果的不准确，并且传统检测系统并不会对每批次的燃煤进行留样处理，当工作人员在某批次的燃煤检测一段时间后在核查检测结果时对其有争议时并不到同一批次的燃煤进行重检核查。
为了解决本领域普遍存在燃煤在取样过程中由于人工操作而造成错误且不容易被发现；在燃煤检测完成一段时间后对检测结果有争议时，找不到同批次的燃煤进行核查复检；不能智能获取保留样和储存并通过相关信息查找目标保留样；检测系统的人工成本高且检测效率低和保留样的储藏混乱不便于后期的找寻核查等等这些问题，本研究团队作出了本发明。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前燃煤检测系统所存在的不足，提出了一种更智能、高效率和实用性强的检测燃煤和自动备留检测样的处理系统。
为了克服现有技术的不足，本发明采用如下技术方案：
可选的，一种基于物联网的燃煤处理系统，所述处理系统通过将存放于储料罐的燃煤智能定量取样至储样装置内并进行品质检测和同时对所述燃煤进行留样保存，所述处理系统包括将所述储料罐内的所述燃煤自动取样至所述储样装置内的取样模块、对所述储样装置内的样品进行灰分检测进而确定所述燃煤的品质的检测模块、对所述样品在进行检测前先去除影响检测结果的干扰因素的去噪模块、对所述储料罐内的所述燃煤自动获取保留样并进行智能包装储存的留样模块和对所述保留样的包装袋进行粘贴相关信号以便于后续查找和核查的标签模块。
可选的，所述取样模块包括连通所述储料罐与所述储样装置的取样管、位于所述储样装置上且与所述取样管连通的进样口、位于所述储料罐上且与所述取样管连通的出样口、所述出样口处安装的第一可控阀门、所述进样口出安装的第一电磁阀门和所述取样管内安装的第一叶轮装置，其中控制器分别连接和控制所述第一可控阀门、所述第一电磁阀门和所述第一叶轮装置进而对所述燃煤进行自动取样。
可选的，所述检测模块包括内嵌于所述储样装置内壁并向所述样品发射检测射线的放射装置、与所述放射装置相对内嵌于所述储样装置内壁上并接收所述放射信号的接收装置和对所述接收装置接收的所述放射信号进行分析处理进而得出所述样品的灰度值的分析处理系统。
可选的，所述去噪模块包括消除不同批次所述样品的水分干扰因素的水分去噪模块和消除不同批次所述样品的颗粒粒度干扰因素的密度去噪模块。
可选的，所述留样模块包括对所述储料罐内的燃煤进行定量取料的取料单元和将所述取料单元所取的所述保留样进行自动智能密封包装的包装单元。
可选的，所述标签模块包括生成所述保留样的相关信息的标签的生成单元和将所述生成单元生成的标签自动粘贴于存放所述保留样的所述包装袋上的粘贴单元。
本发明所取得的有益效果是：
1.能够对燃煤进行自动定量采样并进行检测。
2.能够使不同批次的燃煤水分、厚度和密度相同进而减少检测的干扰因素和提高检测的准确度。
3.能够自动获取与所检测样品的相同一批的燃煤并进行自动留样。
4.对燃煤检测的结果有异议后可以根据相应批次留样的燃煤进行重新检测，双重确保检测结果的准确性。
5.本发明有效减少了燃煤检测的人工成本和场地资源。
6.本发明会根据检测的结果及检测批次形成相关信号再对所述留样的燃煤进行铁标，便于后续寻找和核对。
附图说明
从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。
图1为本发明的检测燃煤和自动备留检测样的处理系统的流程示意图。
图2为本发明的取样模块的结构示意图。
图3为本发明的检测模块的结构示意图。
图4为本发明的去噪模块的结构示意图。
图5为本发明的留样模块的结构示意图。
图6为本发明的标签模块的结构示意图。
图7为本发明的传送装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使得本发明的目的.技术方案及优点更加清楚明白，以下结合其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内，包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例一：
在本实施例中，构造一种基于物联网的燃煤处理系统，所述处理系统通过将存放于储料罐的燃煤智能定量取样至储样装置内并进行品质检测和同时对所述燃煤进行留样保存，所述处理系统包括将所述储料罐内的所述燃煤自动取样至所述储样装置内的取样模块、对所述储样装置内的样品进行灰分检测进而确定所述燃煤的品质的检测模块、对所述样品在进行检测前先去除影响检测结果的干扰因素的去噪模块、对所述储料罐内的所述燃煤自动获取保留样并进行智能包装储存的留样模块和对所述保留样的包装袋进行粘贴相关信号以便于后续查找和核查的标签模块，所述取样模块包括连通所述储料罐与所述储样装置的取样管、位于所述储样装置上且与所述取样管连通的进样口、位于所述储料罐上且与所述取样管连通的出样口、所述出样口处安装的第一可控阀门、所述进样口出安装的第一电磁阀门和所述取样管内安装的第一叶轮装置，其中控制器分别连接和控制所述第一可控阀门、所述第一电磁阀门和所述第一叶轮装置进而对所述燃煤进行自动取样，所述检测模块包括内嵌于所述储样装置内壁并向所述样品发射检测射线的放射装置、与所述放射装置相对内嵌于所述储样装置内壁上并接收所述放射信号的接收装置和对所述接收装置接收的所述放射信号进行分析处理进而得出所述样品的灰度值的分析处理系统，其特征在于，所述去噪模块包括消除不同批次所述样品的水分干扰因素的水分去噪模块和消除不同批次所述样品的颗粒粒度干扰因素的密度去噪模块，所述留样模块包括对所述储料罐内的燃煤进行定量取料的取料单元和将所述取料单元所取的所述保留样进行自动智能密封包装的包装单元，所述标签模块包括生成所述保留样的相关信息的标签的生成单元和将所述生成单元生成的标签自动粘贴于存放所述保留样的所述包装袋上的粘贴单元；
其中，所述储料罐内安装有至少一个搅拌装置，使得所述燃煤分配均匀，进而使得所述储样装置所取的样品具有代表性，避免人为因素导致检测模块的检测结果的偏差，保证所述检测模块的检测结果的准确性和可参考性，所述储料罐的侧端底部通过取样管道连通所述储样装置，位于所述储料罐上且与所述取样管连通的开口为出样口，位于所述储样装置上且与所述取样管连通的开口为进样口，其中所述取样管与所述储料罐的所述出样口处和所述储样装置的所述进样口处分别通过可卸法兰连接件进行固定连通，所述出样口处安装有第一可控阀门，能够通过控制器连接并控制所述第一可控阀门的开启进行取样，所述取样管内安装有驱动所述燃煤进入所述储样装置的第一叶轮装置，所述第一叶轮装置与所述控制器连接并受所述控制器的控制，所述第一叶轮装置有效避免所述取样管内的燃煤出现堵塞管道的现象；
其中所述储样装置的进样口处安装有第一电磁阀门，所述第一电磁阀门控制所述燃煤进入所述储样装置，并在所述去噪模块工作时，关闭所述第一电磁阀门进而阻止所述储样装置内的燃煤从所述进样口逸出；
并且所述储样装置的侧面的底部还设置有弃样口，所述弃样口处安装有由控制器所控制的第二电磁阀门，所述弃样口通过弃样管连通放置所述检测完的所述样品的弃样仓进而将所述储样装置内检测完的燃煤排出，所述弃样管中靠近所述弃样口处安装有第二叶轮装置，所述第二叶轮装置驱动所述储样装置内检测完的燃煤的排出，所述第二叶轮装置与所述控制器连接并被所述控制器控制；
所述控制器接收到所述取样开关发送的工作信号进而控制所述第一可控阀门、第一电磁阀门和第一叶轮装置的工作，其中所述第一叶轮装置的转动速度、第一可控阀门的开启时间和第一电磁阀门的开启时间是预先编程于所述控制器内，进而达到储样装置的定量取样，为解决所述燃煤会在所述取样管内残留进而影响下一批燃煤的取样和检测，其中所述第一可控阀门的开启时间比所述第一叶轮装置的转动时间和所述第一电磁阀门的开启时间短，在所述第一可控阀门关闭后所述第一叶轮装置将所述取样管内的燃煤旋转驱动至所述储样装置内，在所述取样管内的煤样排净且预定时间到达后，所述控制器控制所述第一叶轮装置停止工作和所述第一电磁阀门关闭所述进样口，所述取样模块的取样工作完成。
实施例二：
在本实施例中，包含了一种在检测模块对储样装置的燃煤进行检测前去除不同批次燃煤对检测结果干扰的因素的去噪模块；
具体的，一种基于物联网的燃煤处理系统，所述处理系统通过将存放于储料罐的燃煤智能定量取样至储样装置内并进行品质检测和同时对所述燃煤进行留样保存，所述处理系统包括将所述储料罐内的所述燃煤自动取样至所述储样装置内的取样模块、对所述储样装置内的样品进行灰分检测进而确定所述燃煤的品质的检测模块、对所述样品在进行检测前先去除影响检测结果的干扰因素的去噪模块、对所述储料罐内的所述燃煤自动获取保留样并进行智能包装储存的留样模块和对所述保留样的包装袋进行粘贴相关信号以便于后续查找和核查的标签模块，所述取样模块包括连通所述储料罐与所述储样装置的取样管、位于所述储样装置上且与所述取样管连通的进样口、位于所述储料罐上且与所述取样管连通的出样口、所述出样口处安装的第一可控阀门、所述进样口出安装的第一电磁阀门和所述取样管内安装的第一叶轮装置，其中控制器分别连接和控制所述第一可控阀门、所述第一电磁阀门和所述第一叶轮装置进而对所述燃煤进行自动取样，所述检测模块包括内嵌于所述储样装置内壁并向所述样品发射检测射线的放射装置、与所述放射装置相对内嵌于所述储样装置内壁上并接收所述放射信号的接收装置和对所述接收装置接收的所述放射信号进行分析处理进而得出所述样品的灰度值的分析处理系统，其特征在于，所述去噪模块包括消除不同批次所述样品的水分干扰因素的水分去噪模块和消除不同批次所述样品的颗粒粒度干扰因素的密度去噪模块，所述留样模块包括对所述储料罐内的燃煤进行定量取料的取料单元和将所述取料单元所取的所述保留样进行自动智能密封包装的包装单元，所述标签模块包括生成所述保留样的相关信息的标签的生成单元和将所述生成单元生成的标签自动粘贴于存放所述保留样的所述包装袋上的粘贴单元；
其中，所述储料罐内安装有至少一个搅拌装置，使得所述燃煤分配均匀，进而使得所述储样装置所取的样品具有代表性，避免人为因素导致检测模块的检测结果的偏差，保证所述检测模块的检测结果的准确性和可参考性，所述储料罐的侧端底部通过取样管道连通所述储样装置，位于所述储料罐上且与所述取样管连通的开口为出样口，位于所述储样装置上且与所述取样管连通的开口为进样口，其中所述取样管与所述储料罐的所述出样口处和所述储样装置的所述进样口处分别通过可卸法兰连接件进行固定连通，所述出样口处安装有第一可控阀门，能够通过控制器连接并控制所述第一可控阀门的开启进行取样，所述取样管内安装有驱动所述燃煤进入所述储样装置的第一叶轮装置，所述第一叶轮装置与所述控制器连接并受所述控制器的控制，所述第一叶轮装置有效避免所述取样管内的燃煤出现堵塞管道的现象；
其中所述储样装置的进样口处安装有第一电磁阀门，所述第一电磁阀门控制所述燃煤进入所述储样装置，并在所述去噪模块工作时，关闭所述第一电磁阀门进而阻止所述储样装置内的燃煤从所述进样口逸出；
并且所述储样装置的侧面的底部还设置有弃样口，所述弃样口处安装有由控制器所控制的第二电磁阀门，所述弃样口通过弃样管连通放置所述检测完的所述样品的弃样仓进而将所述储样装置内检测完的燃煤排出，所述弃样管中靠近所述弃样口处安装有第二叶轮装置，所述第二叶轮装置驱动所述储样装置内检测完的燃煤的排出，所述第二叶轮装置与所述控制器连接并被所述控制器控制；
所述控制器接收到所述取样开关发送的工作信号进而控制所述第一可控阀门、第一电磁阀门和第一叶轮装置的工作，其中所述第一叶轮装置的转动速度、第一可控阀门的开启时间和第一电磁阀门的开启时间是预先编程于所述控制器内，进而达到储样装置的定量取样，为解决所述燃煤会在所述取样管内残留进而影响下一批燃煤的取样和检测，其中所述第一可控阀门的开启时间比所述第一叶轮装置的转动时间和所述第一电磁阀门的开启时间短，在所述第一可控阀门关闭后所述第一叶轮装置将所述取样管内的燃煤旋转驱动至所述储样装置内，在所述取样管内的煤样排净且预定时间到达后，所述控制器控制所述第一叶轮装置停止工作和所述第一电磁阀门关闭所述进样口，所述取样模块的取样工作完成；
通过射线检测对不同批次的所述燃煤进行灰分测量时，其影响因素较多，所述燃煤的厚度、水分和颗粒粒度都不同程度的干扰所述检测模块的发射射线在所述燃煤的反应作用，所述检测模块受不同批次的燃煤的不同水分含量、不同颗粒粒度分布和不同厚度影响进而干扰所述检测模块的检测结果的这一现象为干扰现象，本发明的去噪模块能够有效去除所述干扰现象，使得所述检测模块检测的所述燃煤的灰度值更准确；
所述去噪模块包括消除不同批次所述样品的水分干扰因素的水分去噪模块和消除不同批次所述样品的颗粒粒度干扰因素的密度去噪模块，其中所述密度去噪模块包括对所述燃煤进行均匀粉碎使得所述燃煤颗粒粒度相等的粉碎装置和使所述燃煤不附着于所述储样装置的内壁上进而更好辅助所述粉碎装置对所述燃煤进行全面粉碎成相等颗粒粒度的振动装置，其中所述粉碎装置和所述振动装置分别与所述控制器连接；
所述粉碎装置包括安装于所述储样装置底部且不妨碍所述检测模块对所述燃煤的灰度检查的旋转刀片和与所述刀片相互联轴并结合的电机，所述储样装置底部还设置有环形凹槽，所述电机通过固定座元件固定于到环形凹槽内，所述环形凹槽宽度从中部到外逐渐变大，所述储样装置外壁还安装有所述振动装置，所述振动装置包括转动器、支撑杆和敲打件，所述转动器与所述敲打件其中一端连接并驱动所述敲打件运动进而对所述储样装置的外壁进行敲打，所述敲打件另一端为球型，所述另一端在所述转动器的作用下作弧形轨道运动进而敲打所述储样装置的外壳，所述固定件将所述敲打件和所述转动器固定于所述储样装置的外壁，所述振动装置有效防止所述粉碎装置对所述燃煤进行粉碎时发生燃煤粉被所述刀片甩到所述刀片旋转的范围外并附着于所述储样装置的内壁，附着于所述内壁上的燃煤就无法被粉碎而存在颗粒粒度大小不一致的情况，进而影响所述检测模块的结果的准确性，本发明的振动装置可以在粉碎装置进行工作时，有效将附着于所述内壁上的所述燃煤通过振动波震落；
在使用时，所述储样装置内的电磁阀门全部关闭，所述控制器控制电源给所述粉碎装置和所述振动装置供电，在刀片高速旋转的同时，通过振动装置把残留在所述储样装置侧壁以及靠近储样装置侧壁的燃煤重新聚集到储样装置中心，让刀片重新对这部分燃煤进行破碎，所述燃煤会形成涡流，一旦形成涡流就可以方便的让大颗粒的燃煤进行粉碎，同时所述振动装置会向所述外壳进行固定频率的敲打从而加快了涡流的产生，并且在所述振动装置的作用下所述储样装置的外壳由外到内方向发出机械波，所述燃煤在刀片旋转的作用下形成涡流，在机械波的能量下会让附着在储样装置上的燃煤粉震下并让其加入涡流，然后通过涡流带动从所述内壁震下的所述燃煤旋转到刀片上完成粉碎，最后使得所述储样装置内的燃煤都被粉碎成颗粒粒度相等的粉体；
所述储样装置的水分去噪模块包括湿度传感器和干燥单元，其中所述干燥单元包括排气孔、热风装置和进风口，所述进风口设置于所述储样装置外壳上且与所述热风装置连通，所述热风装置通过所述进风口为所述储样装置内的燃煤提供热风，所述热风以热空气为干燥介质，自然或强制地以对流循环的方式与所述储样装置内的所述燃煤进行湿热交换，使所述燃煤内部和表面之间产生水分梯度差，所述燃煤内部的水分因此以汽态形式向表面扩散并从所述排气孔排出进而达到干燥所述燃煤的效果，为防止所述燃煤粉从所述进风口和所述排气孔逸出，所述进风口和所述排气口处安装有颗粒过滤件，所述颗粒过滤件使所述热风进入所述储样装置时，所述燃煤的粉末不会从所述进风口和所述排气孔排出至外，所述湿度传感器对所述燃煤的水分进行监测并与所述控制器信号连接，当所述湿度传感器监测到所述燃煤的水分大于预先设定的阈值时，所述湿度传感器形成第一信号并发送至所述传感器，所述传感器接收所述第一信号并开启所述干燥单元的热风装置，对所述燃煤进行干燥，直至所述湿度传感器检测到所述燃煤的水分含量到达预先预定的阈值时，所述湿度传感器发送第二信号至所述控制器，所述控制器接收所述第二信号并关闭所述热风装置，同时所述控制器进一步开启所述检测模块；
所述密度去噪装置通过所述粉碎装置和所述振动装置的互相配合使得所述燃煤的颗粒大小相等，且由于所述储样装置的内部空腔大小固定不变，因此所述检测模块所检测的不同批次的燃煤的厚度也相同，所述水分去噪模块的湿度传感器和干燥单元的相互配合，使得不同批次的所述燃煤的水分含量一致，所述去噪模块在所述检测模块对所述燃煤进行检测前先对所述储样装置内的燃煤进行去噪处理，有效消除不同批次燃煤的变化因素对所述检测模块的检测结果的影响，进而保证检测结果的准确性。
实施例三：
在本实施例中，构造了一种包含在对储样装置内的样品进行灰度检测进而判断燃煤的品质的检测模块的一种基于物联网的燃煤处理系统，所述处理系统通过将存放于储料罐的燃煤智能定量取样至储样装置内并进行品质检测和同时对所述燃煤进行留样保存，所述处理系统包括将所述储料罐内的所述燃煤自动取样至所述储样装置内的取样模块、对所述储样装置内的样品进行灰分检测进而确定所述燃煤的品质的检测模块、对所述样品在进行检测前先去除影响检测结果的干扰因素的去噪模块、对所述储料罐内的所述燃煤自动获取保留样并进行智能包装储存的留样模块和对所述保留样的包装袋进行粘贴相关信号以便于后续查找和核查的标签模块，所述取样模块包括连通所述储料罐与所述储样装置的取样管、位于所述储样装置上且与所述取样管连通的进样口、位于所述储料罐上且与所述取样管连通的出样口、所述出样口处安装的第一可控阀门、所述进样口出安装的第一电磁阀门和所述取样管内安装的第一叶轮装置，其中控制器分别连接和控制所述第一可控阀门、所述第一电磁阀门和所述第一叶轮装置进而对所述燃煤进行自动取样，所述检测模块包括内嵌于所述储样装置内壁并向所述样品发射检测射线的放射装置、与所述放射装置相对内嵌于所述储样装置内壁上并接收所述放射信号的接收装置和对所述接收装置接收的所述放射信号进行分析处理进而得出所述样品的灰度值的分析处理系统，其特征在于，所述去噪模块包括消除不同批次所述样品的水分干扰因素的水分去噪模块和消除不同批次所述样品的颗粒粒度干扰因素的密度去噪模块，所述留样模块包括对所述储料罐内的燃煤进行定量取料的取料单元和将所述取料单元所取的所述保留样进行自动智能密封包装的包装单元，所述标签模块包括生成所述保留样的相关信息的标签的生成单元和将所述生成单元生成的标签自动粘贴于存放所述保留样的所述包装袋上的粘贴单元；
其中，所述储料罐内安装有至少一个搅拌装置，使得所述燃煤分配均匀，进而使得所述储样装置所取的样品具有代表性，避免人为因素导致检测模块的检测结果的偏差，保证所述检测模块的检测结果的准确性和可参考性，所述储料罐的侧端底部通过取样管道连通所述储样装置，位于所述储料罐上且与所述取样管连通的开口为出样口，位于所述储样装置上且与所述取样管连通的开口为进样口，其中所述取样管与所述储料罐的所述出样口处和所述储样装置的所述进样口处分别通过可卸法兰连接件进行固定连通，所述出样口处安装有第一可控阀门，能够通过控制器连接并控制所述第一可控阀门的开启进行取样，所述取样管内安装有驱动所述燃煤进入所述储样装置的第一叶轮装置，所述第一叶轮装置与所述控制器连接并受所述控制器的控制，所述第一叶轮装置有效避免所述取样管内的燃煤出现堵塞管道的现象；
其中所述储样装置的进样口处安装有第一电磁阀门，所述第一电磁阀门控制所述燃煤进入所述储样装置，并在所述去噪模块工作时，关闭所述第一电磁阀门进而阻止所述储样装置内的燃煤从所述进样口逸出；
并且所述储样装置的侧面的底部还设置有弃样口，所述弃样口处安装有由控制器所控制的第二电磁阀门，所述弃样口通过弃样管连通放置所述检测完的所述样品的弃样仓进而将所述储样装置内检测完的燃煤排出，所述弃样管中靠近所述弃样口处安装有第二叶轮装置，所述第二叶轮装置驱动所述储样装置内检测完的燃煤的排出，所述第二叶轮装置与所述控制器连接并被所述控制器控制；
所述控制器接收到所述取样开关发送的工作信号进而控制所述第一可控阀门、第一电磁阀门和第一叶轮装置的工作，其中所述第一叶轮装置的转动速度、第一可控阀门的开启时间和第一电磁阀门的开启时间是预先编程于所述控制器内，进而达到储样装置的定量取样，为解决所述燃煤会在所述取样管内残留进而影响下一批燃煤的取样和检测，其中所述第一可控阀门的开启时间比所述第一叶轮装置的转动时间和所述第一电磁阀门的开启时间短，在所述第一可控阀门关闭后所述第一叶轮装置将所述取样管内的燃煤旋转驱动至所述储样装置内，在所述取样管内的煤样排净且预定时间到达后，所述控制器控制所述第一叶轮装置停止工作和所述第一电磁阀门关闭所述进样口，所述取样模块的取样工作完成；
通过射线检测对不同批次的所述燃煤进行灰分测量时，其影响因素较多，所述燃煤的厚度、水分和颗粒粒度都不同程度的干扰所述检测模块的发射射线在所述燃煤的反应作用，所述检测模块受不同批次的燃煤的不同水分含量、不同颗粒粒度分布和不同厚度影响进而干扰所述检测模块的检测结果的这一现象为干扰现象，本发明的去噪模块能够有效去除所述干扰现象，使得所述检测模块检测的所述燃煤的灰度值更准确；
所述去噪模块包括消除不同批次所述样品的水分干扰因素的水分去噪模块和消除不同批次所述样品的颗粒粒度干扰因素的密度去噪模块，其中所述密度去噪模块包括对所述燃煤进行均匀粉碎使得所述燃煤颗粒粒度相等的粉碎装置和使所述燃煤不附着于所述储样装置的内壁上进而更好辅助所述粉碎装置对所述燃煤进行全面粉碎成相等颗粒粒度的振动装置，其中所述粉碎装置和所述振动装置分别与所述控制器连接；
所述粉碎装置包括安装于所述储样装置底部且不妨碍所述检测模块对所述燃煤的灰度检查的旋转刀片和与所述刀片相互联轴并结合的电机，所述储样装置底部还设置有环形凹槽，所述电机通过固定座元件固定于到环形凹槽内，所述环形凹槽宽度从中部到外逐渐变大，所述储样装置外壁还安装有所述振动装置，所述振动装置包括转动器、支撑杆和敲打件，所述转动器与所述敲打件其中一端连接并驱动所述敲打件运动进而对所述储样装置的外壁进行敲打，所述敲打件另一端为球型，所述另一端在所述转动器的作用下作弧形轨道运动进而敲打所述储样装置的外壳，所述固定件将所述敲打件和所述转动器固定于所述储样装置的外壁，所述振动装置有效防止所述粉碎装置对所述燃煤进行粉碎时发生燃煤粉被所述刀片甩到所述刀片旋转的范围外并附着于所述储样装置的内壁，附着于所述内壁上的燃煤就无法被粉碎而存在颗粒粒度大小不一致的情况，进而影响所述检测模块的结果的准确性，本发明的振动装置可以在粉碎装置进行工作时，有效将附着于所述内壁上的所述燃煤通过振动波震落；
在使用时，所述储样装置内的电磁阀门全部关闭，所述控制器控制电源给所述粉碎装置和所述振动装置供电，在刀片高速旋转的同时，通过振动装置把残留在所述储样装置侧壁以及靠近储样装置侧壁的燃煤重新聚集到储样装置中心，让刀片重新对这部分燃煤进行破碎，所述燃煤会形成涡流，一旦形成涡流就可以方便的让大颗粒的燃煤进行粉碎，同时所述振动装置会向所述外壳进行固定频率的敲打从而加快了涡流的产生，并且在所述振动装置的作用下所述储样装置的外壳由外到内方向发出机械波，所述燃煤在刀片旋转的作用下形成涡流，在机械波的能量下会让附着在储样装置上的燃煤粉震下并让其加入涡流，然后通过涡流带动从所述内壁震下的所述燃煤旋转到刀片上完成粉碎，最后使得所述储样装置内的燃煤都被粉碎成颗粒粒度相等的粉体；
所述储样装置的水分去噪模块包括湿度传感器和干燥单元，其中所述干燥单元包括排气孔、热风装置和进风口，所述进风口设置于所述储样装置外壳上且与所述热风装置连通，所述热风装置通过所述进风口为所述储样装置内的燃煤提供热风，所述热风以热空气为干燥介质，自然或强制地以对流循环的方式与所述储样装置内的所述燃煤进行湿热交换，使所述燃煤内部和表面之间产生水分梯度差，所述燃煤内部的水分因此以汽态形式向表面扩散并从所述排气孔排出进而达到干燥所述燃煤的效果，为防止所述燃煤粉从所述进风口和所述排气孔逸出，所述进风口和所述排气口处安装有颗粒过滤件，所述颗粒过滤件使所述热风进入所述储样装置时，所述燃煤的粉末不会从所述进风口和所述排气孔排出至外，所述湿度传感器对所述燃煤的水分进行监测并与所述控制器信号连接，当所述湿度传感器监测到所述燃煤的水分大于预先设定的阈值时，所述湿度传感器形成第一信号并发送至所述传感器，所述传感器接收所述第一信号并开启所述干燥单元的热风装置，对所述燃煤进行干燥，直至所述湿度传感器检测到所述燃煤的水分含量到达预先预定的阈值时，所述湿度传感器发送第二信号至所述控制器，所述控制器接收所述第二信号并关闭所述热风装置，同时所述控制器进一步开启所述检测模块；
所述密度去噪装置通过所述粉碎装置和所述振动装置的互相配合使得所述燃煤的颗粒大小相等，且由于所述储样装置的内部空腔大小固定不变，因此所述检测模块所检测的不同批次的燃煤的厚度也相同，所述水分去噪模块的湿度传感器和干燥单元的相互配合，使得不同批次的所述燃煤的水分含量一致，所述去噪模块在所述检测模块对所述燃煤进行检测前先对所述储样装置内的燃煤进行去噪处理，有效消除不同批次燃煤的变化因素对所述检测模块的检测结果的影响，进而保证检测结果的准确性；
所述检查模块包括发射检测射线的放射装置，与所述放射装置相对设置并接收所述放射信号的接收装置和对所述接收装置接收的所述放射信号进行分析处理的分析处理系统，所述放射装置和所述接收装置分别对立内嵌安装至所述储样装置的内壁，所述放射装置包括产生射线的发射源和控制所述射线像对立方向发射至所述接收装置的孔道，使得放射源所发出的射线只能对立面发射，进而使所述射线与所述放射装置和所述接收装置之间的燃煤发生相互作用，其中所述接收装置为具有较高能量分辨率和探测效率的接收装置，所述接收装置采集所述射线的光谱信号，当所述放射源发出射线后，一部分被所述燃煤阻挡，还有一部分则穿过燃煤被所述接收装置接收到，同时所述分析处理系统将所述接收装置接收的所述光谱信号进行放大分析和数据处理后得到燃煤的灰分值；
所述接收装置采集透过所述样品的射线的光谱信号并发送至所述分析处理系统，所述分析处理系统的放大单元将所述光谱信号经放大处理并传输给所述分析处理系统的数据分析单元，所述数据分析单元将放大处理后所述光谱信号进行A/D转换和数字信号处理后，并通过计算单元计算出所述样品的灰分含量并通过显示器进行显示和通过信号发送单元发送至控制装置，所述控制装置控制标签模块进行相关检测结果信息的标签生成，其中为防止所述射线对工作环境的影响和对工作人员的辐射作用，所述储样装置的外壳以铅合金为主体材料制备而成；
本发明的检测模块直接对所述储样装置内的所述样品进行检测，有效减少了本系统的占地面积和人工操作，所述检测模块对所述储样装置内的所述样品进行灰度检测并得出所述燃煤的灰度值，工作人员能够根据所述检测结果对不同批次的燃煤进行分级，且所述检测模块的结果信号由标签模块记录于所述保留样的包装的标签上，方便工作人员后续的核查检测工作。
实施例四：
在本实施例中，继续构造一种基于物联网的燃煤处理系统，所述处理系统通过将存放于储料罐的燃煤智能定量取样至储样装置内并进行品质检测和同时对所述燃煤进行留样保存，所述处理系统包括将所述储料罐内的所述燃煤自动取样至所述储样装置内的取样模块、对所述储样装置内的样品进行灰分检测进而确定所述燃煤的品质的检测模块、对所述样品在进行检测前先去除影响检测结果的干扰因素的去噪模块、对所述储料罐内的所述燃煤自动获取保留样并进行智能包装储存的留样模块和对所述保留样的包装袋进行粘贴相关信号以便于后续查找和核查的标签模块，所述取样模块包括连通所述储料罐与所述储样装置的取样管、位于所述储样装置上且与所述取样管连通的进样口、位于所述储料罐上且与所述取样管连通的出样口、所述出样口处安装的第一可控阀门、所述进样口出安装的第一电磁阀门和所述取样管内安装的第一叶轮装置，其中控制器分别连接和控制所述第一可控阀门、所述第一电磁阀门和所述第一叶轮装置进而对所述燃煤进行自动取样，所述检测模块包括内嵌于所述储样装置内壁并向所述样品发射检测射线的放射装置、与所述放射装置相对内嵌于所述储样装置内壁上并接收所述放射信号的接收装置和对所述接收装置接收的所述放射信号进行分析处理进而得出所述样品的灰度值的分析处理系统，其特征在于，所述去噪模块包括消除不同批次所述样品的水分干扰因素的水分去噪模块和消除不同批次所述样品的颗粒粒度干扰因素的密度去噪模块，所述留样模块包括对所述储料罐内的燃煤进行定量取料的取料单元和将所述取料单元所取的所述保留样进行自动智能密封包装的包装单元，所述标签模块包括生成所述保留样的相关信息的标签的生成单元和将所述生成单元生成的标签自动粘贴于存放所述保留样的所述包装袋上的粘贴单元；
其中，所述储料罐内安装有至少一个搅拌装置，使得所述燃煤分配均匀，进而使得所述储样装置所取的样品具有代表性，避免人为因素导致检测模块的检测结果的偏差，保证所述检测模块的检测结果的准确性和可参考性，所述储料罐的侧端底部通过取样管道连通所述储样装置，位于所述储料罐上且与所述取样管连通的开口为出样口，位于所述储样装置上且与所述取样管连通的开口为进样口，其中所述取样管与所述储料罐的所述出样口处和所述储样装置的所述进样口处分别通过可卸法兰连接件进行固定连通，所述出样口处安装有第一可控阀门，能够通过控制器连接并控制所述第一可控阀门的开启进行取样，所述取样管内安装有驱动所述燃煤进入所述储样装置的第一叶轮装置，所述第一叶轮装置与所述控制器连接并受所述控制器的控制，所述第一叶轮装置有效避免所述取样管内的燃煤出现堵塞管道的现象；
其中所述储样装置的进样口处安装有第一电磁阀门，所述第一电磁阀门控制所述燃煤进入所述储样装置，并在所述去噪模块工作时，关闭所述第一电磁阀门进而阻止所述储样装置内的燃煤从所述进样口逸出；
并且所述储样装置的侧面的底部还设置有弃样口，所述弃样口处安装有由控制器所控制的第二电磁阀门，所述弃样口通过弃样管连通放置所述检测完的所述样品的弃样仓进而将所述储样装置内检测完的燃煤排出，所述弃样管中靠近所述弃样口处安装有第二叶轮装置，所述第二叶轮装置驱动所述储样装置内检测完的燃煤的排出，所述第二叶轮装置与所述控制器连接并被所述控制器控制；
所述控制器接收到所述取样开关发送的工作信号进而控制所述第一可控阀门、第一电磁阀门和第一叶轮装置的工作，其中所述第一叶轮装置的转动速度、第一可控阀门的开启时间和第一电磁阀门的开启时间是预先编程于所述控制器内，进而达到储样装置的定量取样，为解决所述燃煤会在所述取样管内残留进而影响下一批燃煤的取样和检测，其中所述第一可控阀门的开启时间比所述第一叶轮装置的转动时间和所述第一电磁阀门的开启时间短，在所述第一可控阀门关闭后所述第一叶轮装置将所述取样管内的燃煤旋转驱动至所述储样装置内，在所述取样管内的煤样排净且预定时间到达后，所述控制器控制所述第一叶轮装置停止工作和所述第一电磁阀门关闭所述进样口，所述取样模块的取样工作完成；
通过射线检测对不同批次的所述燃煤进行灰分测量时，其影响因素较多，所述燃煤的厚度、水分和颗粒粒度都不同程度的干扰所述检测模块的发射射线在所述燃煤的反应作用，所述检测模块受不同批次的燃煤的不同水分含量、不同颗粒粒度分布和不同厚度影响进而干扰所述检测模块的检测结果的这一现象为干扰现象，本发明的去噪模块能够有效去除所述干扰现象，使得所述检测模块检测的所述燃煤的灰度值更准确；
所述去噪模块包括消除不同批次所述样品的水分干扰因素的水分去噪模块和消除不同批次所述样品的颗粒粒度干扰因素的密度去噪模块，其中所述密度去噪模块包括对所述燃煤进行均匀粉碎使得所述燃煤颗粒粒度相等的粉碎装置和使所述燃煤不附着于所述储样装置的内壁上进而更好辅助所述粉碎装置对所述燃煤进行全面粉碎成相等颗粒粒度的振动装置，其中所述粉碎装置和所述振动装置分别与所述控制器连接；
所述粉碎装置包括安装于所述储样装置底部且不妨碍所述检测模块对所述燃煤的灰度检查的旋转刀片和与所述刀片相互联轴并结合的电机，所述储样装置底部还设置有环形凹槽，所述电机通过固定座元件固定于到环形凹槽内，所述环形凹槽宽度从中部到外逐渐变大，所述储样装置外壁还安装有所述振动装置，所述振动装置包括转动器、支撑杆和敲打件，所述转动器与所述敲打件其中一端连接并驱动所述敲打件运动进而对所述储样装置的外壁进行敲打，所述敲打件另一端为球型，所述另一端在所述转动器的作用下作弧形轨道运动进而敲打所述储样装置的外壳，所述固定件将所述敲打件和所述转动器固定于所述储样装置的外壁，所述振动装置有效防止所述粉碎装置对所述燃煤进行粉碎时发生燃煤粉被所述刀片甩到所述刀片旋转的范围外并附着于所述储样装置的内壁，附着于所述内壁上的燃煤就无法被粉碎而存在颗粒粒度大小不一致的情况，进而影响所述检测模块的结果的准确性，本发明的振动装置可以在粉碎装置进行工作时，有效将附着于所述内壁上的所述燃煤通过振动波震落；
在使用时，所述储样装置内的电磁阀门全部关闭，所述控制器控制电源给所述粉碎装置和所述振动装置供电，在刀片高速旋转的同时，通过振动装置把残留在所述储样装置侧壁以及靠近储样装置侧壁的燃煤重新聚集到储样装置中心，让刀片重新对这部分燃煤进行破碎，所述燃煤会形成涡流，一旦形成涡流就可以方便的让大颗粒的燃煤进行粉碎，同时所述振动装置会向所述外壳进行固定频率的敲打从而加快了涡流的产生，并且在所述振动装置的作用下所述储样装置的外壳由外到内方向发出机械波，所述燃煤在刀片旋转的作用下形成涡流，在机械波的能量下会让附着在储样装置上的燃煤粉震下并让其加入涡流，然后通过涡流带动从所述内壁震下的所述燃煤旋转到刀片上完成粉碎，最后使得所述储样装置内的燃煤都被粉碎成颗粒粒度相等的粉体；
所述储样装置的水分去噪模块包括湿度传感器和干燥单元，其中所述干燥单元包括排气孔、热风装置和进风口，所述进风口设置于所述储样装置外壳上且与所述热风装置连通，所述热风装置通过所述进风口为所述储样装置内的燃煤提供热风，所述热风以热空气为干燥介质，自然或强制地以对流循环的方式与所述储样装置内的所述燃煤进行湿热交换，使所述燃煤内部和表面之间产生水分梯度差，所述燃煤内部的水分因此以汽态形式向表面扩散并从所述排气孔排出进而达到干燥所述燃煤的效果，为防止所述燃煤粉从所述进风口和所述排气孔逸出，所述进风口和所述排气口处安装有颗粒过滤件，所述颗粒过滤件使所述热风进入所述储样装置时，所述燃煤的粉末不会从所述进风口和所述排气孔排出至外，所述湿度传感器对所述燃煤的水分进行监测并与所述控制器信号连接，当所述湿度传感器监测到所述燃煤的水分大于预先设定的阈值时，所述湿度传感器形成第一信号并发送至所述传感器，所述传感器接收所述第一信号并开启所述干燥单元的热风装置，对所述燃煤进行干燥，直至所述湿度传感器检测到所述燃煤的水分含量到达预先预定的阈值时，所述湿度传感器发送第二信号至所述控制器，所述控制器接收所述第二信号并关闭所述热风装置，同时所述控制器进一步开启所述检测模块，
所述密度去噪装置通过所述粉碎装置和所述振动装置的互相配合使得所述燃煤的颗粒大小相等，且由于所述储样装置的内部空腔大小固定不变，因此所述检测模块所检测的不同批次的燃煤的厚度也相同，所述水分去噪模块的湿度传感器和干燥单元的相互配合，使得不同批次的所述燃煤的水分含量一致，所述去噪模块在所述检测模块对所述燃煤进行检测前先对所述储样装置内的燃煤进行去噪处理，有效消除不同批次燃煤的变化因素对所述检测模块的检测结果的影响，进而保证检测结果的准确性；
所述检查模块包括发射检测射线的放射装置，与所述放射装置相对设置并接收所述放射信号的接收装置和对所述接收装置接收的所述放射信号进行分析处理的分析处理系统，所述放射装置和所述接收装置分别对立内嵌安装至所述储样装置的内壁，所述放射装置包括产生射线的发射源和控制所述射线像对立方向发射至所述接收装置的孔道，使得放射源所发出的射线只能对立面发射，进而使所述射线与所述放射装置和所述接收装置之间的燃煤发生相互作用，其中所述接收装置为具有较高能量分辨率和探测效率的接收装置，所述接收装置采集所述射线的光谱信号，当所述放射源发出射线后，一部分被所述燃煤阻挡，还有一部分则穿过燃煤被所述接收装置接收到，同时所述分析处理系统将所述接收装置接收的所述光谱信号进行放大分析和数据处理后得到燃煤的灰分值；
所述接收装置采集透过所述样品的射线的光谱信号并发送至所述分析处理系统，所述分析处理系统的放大单元将所述光谱信号经放大处理并传输给所述分析处理系统的数据分析单元，所述数据分析单元将放大处理后所述光谱信号进行A/D转换和数字信号处理后，并通过计算单元计算出所述样品的灰分含量并通过显示器进行显示和通过信号发送单元发送至控制装置，所述控制装置控制标签模块进行相关检测结果信息的标签生成，其中为防止所述射线对工作环境的影响和对工作人员的辐射作用，所述储样装置的外壳以铅合金为主体材料制备而成；
本发明的检测模块直接对所述储样装置内的所述样品进行检测，有效减少了本系统的占地面积和人工操作，所述检测模块对所述储样装置内的所述样品进行灰度检测并得出所述燃煤的灰度值，工作人员能够根据所述检测结果对不同批次的燃煤进行分级，且所述检测模块的结果信号由标签模块记录于所述保留样的包装的标签上，方便工作人员后续的核查检测工作；
其中留样模块包括对所述储料罐内的燃煤进行定量取料的取料单元和将所述取料单元所取的所述保留样进行自动密封包装的自动智能包装单元，
所述取样模块包括与所述储料罐连接的留样管、所述储料罐上的与所述留样管连通的留样口、所述留样管与所述留样口连接处设置的电控制阀门和安装于所述留样管内的第三叶轮装置，其中所述控制装置分别连接所述第三叶轮装置和所述电控制阀门，所述电控制阀门控制所述燃煤进入所述留样管，所述第三叶轮装置通预先设定的驱动速度将所述储料罐内的所述燃煤驱动至所述包装单元，进而使得每次保留样的量可以被精确控制，从而达到定量留样，所述第三叶轮装置驱动所述保留样进入所述包装单元进行自动包装处理，其中，所述包装单元为现有技术，可根据实际需求由本领域技术人员选择不同类型的自动包装器，本发明的所述包装单元包括套置所述包装袋使所述保留样进入所述包装袋的空腔结构、通过自动感应所述空腔结构上是否有包装袋并及时自动套置的供袋装置和对所述放置包装袋进行密封的塑封装置；
所述第三叶轮装置的旋转驱动作用和所述电控制阀门的开启配合驱动所述储料罐内的所述燃煤进入所述套置在所述空腔结构的包装袋内，在所述第三叶轮装置停止工作后所述控制装置接收相应信号并控制所述塑封装置对放置保留样的所述包装袋进行密封塑封，当所述包装袋被密封塑封完毕后，控制装置控制与其相连接的传送装置将密封包装好的所述保留样传输至标签模块。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
Claims (5)
1.一种基于物联网的燃煤处理系统，其特征在于，所述处理系统包括将所述储料罐内的所述燃煤自动取样至所述储样装置内的取样模块、对所述储样装置内的样品进行灰分检测进而确定所述燃煤的品质的检测模块、对所述样品在进行检测前先去除影响检测结果的干扰因素的去噪模块、对所述储料罐内的所述燃煤自动获取保留样并进行智能包装储存的留样模块和对所述保留样的包装袋进行粘贴相关信号以便于后续查找和核查的标签模块；所述留样模块包括对所述储料罐内的燃煤进行定量取料的取料单元和将所述取料单元所取的所述保留样进行自动智能密封包装的包装单元。
2.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述取样模块包括连通所述储料罐与所述储样装置的取样管、位于所述储样装置上且与所述取样管连通的进样口、位于所述储料罐上且与所述取样管连通的出样口、所述出样口处安装的第一可控阀门、所述进样口出安装的第一电磁阀门和所述取样管内安装的第一叶轮装置，其中控制器分别连接和控制所述第一可控阀门、所述第一电磁阀门和所述第一叶轮装置进而对所述燃煤进行自动取样。
3.如前述权利要求之一所述的处理系统，其特征在于，所述检测模块包括内嵌于所述储样装置内壁并向所述样品发射检测射线的放射装置、与所述放射装置相对内嵌于所述储样装置内壁上并接收所述放射信号的接收装置和对所述接收装置接收的所述放射信号进行分析处理进而得出所述样品的灰度值的分析处理系统。
4.如前述权利要求之一所述的处理系统，其特征在于，所述去噪模块包括消除不同批次所述样品的水分干扰因素的水分去噪模块和消除不同批次所述样品的颗粒粒度干扰因素的密度去噪模块。
5.其特征在于，所述标签模块包括生成所述保留样的相关信息的标签的生成单元和将所述生成单元生成的标签自动粘贴于存放所述保留样的所述包装袋上的粘贴单元。
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2020
- 2020-07-22 CN CN202010707280.5A patent/CN111830232A/zh not_active Withdrawn
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