CN111929784A - 一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，属于网络工程技术领域，本发明可以实现在防护外衣出现开裂后，外界空气迅速沿着裂缝进入并与补缝层中预设的补缝球接触，并触发补缝球的补缝动作，补缝球首先自主发热进入到裂缝中，并基于记忆补缝丝吸收到热量开始形变的特点刺破开口膜，此时双组份热固性胶黏剂受到挤压释放出来，并在裂缝中汇合交融，裂缝区域的防护外衣也因为热量开始塑化，记忆补缝丝可以顺利刺入至防护外衣中，随着补缝球的逐渐冷却，记忆补缝丝率先恢复鱼钩形状，裂缝区域也随之在胶黏剂的作用下固化并粘结在一起，实现类似于针线补缝的动作，可以显著提高裂缝处的修补强度，预防二次开裂现象。

Description

一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆

技术领域

本发明涉及网络工程技术领域，更具体地说，涉及一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆。

背景技术

网络工程是指按计划进行的以工程化的思想、方式、方法，设计、研发和解决网络系统问题的工程。培养掌握网络工程的基本理论与方法以及计算机技术和网络技术等方面的知识，能运用所学知识与技能去分析和解决相关的实际问题，可在信息产业以及其他国民经济部门从事各类网络系统和计算机通信系统研究、教学、设计、开发等工作的高级网络科技人才。

网络工程分为网络规划和综合布线。网络规划是指计算机网络所使用的交换机、路由器等网络设备选择，网络拓扑结构的设计，施工技术要求等。综合布线包括线缆的选择、桥架设计、线缆及接插件的布放等。建设时应考虑所选设备符合国家相关要求，网络性能满足用户扩容需求，线缆走向合理，线缆标识清晰，防护措施和设备配置信息明确等。

光缆是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件。光缆主要是由光导纤维（细如头发的玻璃丝）和塑料保护套管及塑料外皮构成，光缆内没有金、银、铜铝等金属，一般无回收价值。光缆是一定数量的光纤按照一定方式组成缆芯，外包有护套，有的还包覆外护层，用以实现光信号传输的一种通信线路。即：由光纤（光传输载体）经过一定的工艺而形成的线缆。光缆的基本结构一般是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成，另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。

在网络工程中的综合布线中，光缆无疑是其中最为关键的一环，考虑到布设要求和加工成本问题，现有的光缆大多采用塑料防护，在受到外力影响和本身机械强度减弱等影响时，容易出现开裂现象，光缆一旦出现开裂现象，不仅自身强度会显著下降，同时外界的雨水灰尘等外力因素更容易侵入到光缆内部造成侵蚀破坏，严重干扰到光缆的正常通信，尤其是处于网络工程中的重点通信节点中，高稳定性、高安全性的数据通讯是必须且重要的，而传统的光缆显然无法应对常见的开裂问题。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，可以实现在传统光缆的基础上创新性的引入补缝层，在防护外衣出现开裂后，外界空气迅速沿着裂缝进入并与补缝层中预设的补缝球接触，并触发补缝球的补缝动作，补缝球首先自主发热促使遇热膨胀橡胶包膨胀推动其进入到裂缝中，与此同时补缝球的内部也开始膨胀动作，并基于记忆补缝丝吸收到热量开始形变的特点，借由遇热膨胀橡胶球的膨胀动作迫使记忆补缝丝刺破开口膜，此时发热球壳内的双组份热固性胶黏剂受到挤压释放出来，并在裂缝中汇合交融，此时裂缝区域的防护外衣也因为热量开始塑化，记忆补缝丝可以顺利刺入至防护外衣中，随着补缝球的逐渐冷却，记忆补缝丝率先恢复鱼钩形状，裂缝区域也随之在胶黏剂的作用下固化并粘结在一起，实现类似于针线补缝的动作，可以显著提高裂缝处的修补强度，预防二次开裂现象。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，包括防护外衣和镶嵌于防护外衣内的光缆本体，所述防护外衣与光缆本体之间填充有补缝层，所述光缆本体上镶嵌连接有多个均匀分布的导热丝，所述防护外衣外表面上镶嵌连接有多个与导热丝相对应的散热陶瓷片，且导热丝贯穿补缝层并延伸至防护外衣内与散热陶瓷片连接，所述补缝层外表面上开设有多个均匀分布的补缝槽，且补缝槽与散热陶瓷片之间交错分布的，所述补缝槽内贴覆有隔气中空膜，所述隔气中空膜内设有多个补缝球所述隔气中空膜远离补缝球一端连接有遇热膨胀橡胶包，所述遇热膨胀橡胶包与相邻的导热丝之间连接有支点摆丝。

进一步的，所述补缝球包括发热球壳，所述发热球壳外表面上开设有多个均匀分布的自热槽，所述自热槽内镶嵌连接有发热体，发热体在接触到外界的空气后发生反应释放出热量，从而开始触发补缝球的补缝动作，且在发热体消耗结束后，自热槽可以更好的与塑化后的裂缝区域结合，提高连接强度。

进一步的，所述发热球壳内连接有分隔板，所述分隔板中心处镶嵌有隔离膜，所述隔离膜内填充有遇热膨胀橡胶球，所述隔离膜左右两端均连接有记忆补缝丝，所述发热球壳上对应记忆补缝丝的区域开设有补缝孔，所述补缝孔内连接有开口膜，遇热膨胀橡胶球在吸收到热量后开始膨胀，一方面促使形变后的记忆补缝丝刺破开口膜并进入到裂缝区域的防护外衣中，另一方面可以顺势挤压中发热球壳内填充的双组份热固性胶黏剂，从而开始对裂缝处进行补缝动作。

进一步的，所述发热球壳采用多孔导热材料制成，所述发热体采用自发热材料制成，发热体可以以粉末状的形式在自热槽内分布，不仅可以提高与空气的接触面积，从而与氧气更为充分的反应，可以在短时间内释放出大量热量，加速补缝进度，同时发热球壳可以更好的向内部传导热量。

进一步的，所述记忆补缝丝采用具有双程记忆效应的形状记忆合金制成，且记忆补缝丝的初始形状为鱼钩形，变态形状为直线形，初始形状为鱼钩形可以避免在加工和安装过程中误刺破开口膜提前触发补缝动作，且在冷却后恢复形状，可以更好的抓附住防护外衣，配合胶黏剂提高修补强度，不易出现二次开裂。

进一步的，所述记忆补缝丝的平衡温度高于防护外衣的塑化温度，即在记忆补缝丝形变为直线形后防护外衣必须处于塑化状态，方便记忆补缝丝刺入，并且在记忆补缝丝恢复鱼钩形状时防护外衣仍处于塑化状态，这样方可在固化后记忆补缝丝以鱼钩形状对裂缝进行抓合。

进一步的，所述发热球壳内关于分隔板左右两侧分别填充有双组份热固性胶黏剂的单组分，在互相刺破后释放出来并接触配合发挥胶黏作用，避免在加热条件下在发热球壳内提前发生。

进一步的，所述发热球壳为椭球状，且记忆补缝丝与发热球壳的赤道半径短轴方向保持一致，所述发热球壳内端连接有配重包，且配重包位于发热球壳极半径方向上，发热球壳的形状特征完美契合裂缝的开裂特征，在遇热膨胀橡胶包的挤压下，补缝球可以沿着顺应裂缝的方向进行分布，在配重包的配重作用下，保证记忆补缝丝精确对准裂缝两侧壁，从而实现自动感知开裂方向，并进行自适应调整姿势后进行补缝动作。

进一步的，所述补缝层采用柔性隔热材料制成，所述防护外衣采用塑料制成，且补缝球的最大直径小于防护外衣的厚度，补缝层可以避免光缆本体自身产生的热量对补缝球和遇热膨胀橡胶包形成干扰，防护外衣既可以降低加工成本，同时也方便与补缝球配合形成高强度一体化的补缝。

进一步的，所述支点摆丝采用硬性隔热材料制成，且沿靠近导热丝的方向向下倾斜，可以使得遇热膨胀橡胶包在膨胀时，也会通过支点摆丝对导热丝的下方进行推动，迫使导热丝上方向相反的方向转动，从而对裂缝处的两侧进行挤压，方便对裂缝进行闭合补缝，从而提高补缝的顺利性和强度。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以实现在传统光缆的基础上创新性的引入补缝层，在防护外衣出现开裂后，外界空气迅速沿着裂缝进入并与补缝层中预设的补缝球接触，并触发补缝球的补缝动作，补缝球首先自主发热促使遇热膨胀橡胶包膨胀推动其进入到裂缝中，与此同时补缝球的内部也开始膨胀动作，并基于记忆补缝丝吸收到热量开始形变的特点，借由遇热膨胀橡胶球的膨胀动作迫使记忆补缝丝刺破开口膜，此时发热球壳内的双组份热固性胶黏剂受到挤压释放出来，并在裂缝中汇合交融，此时裂缝区域的防护外衣也因为热量开始塑化，记忆补缝丝可以顺利刺入至防护外衣中，随着补缝球的逐渐冷却，记忆补缝丝率先恢复鱼钩形状，裂缝区域也随之在胶黏剂的作用下固化并粘结在一起，实现类似于针线补缝的动作，可以显著提高裂缝处的修补强度，预防二次开裂现象。

（2）补缝球包括发热球壳，发热球壳外表面上开设有多个均匀分布的自热槽，自热槽内镶嵌连接有发热体，发热体在接触到外界的空气后发生反应释放出热量，从而开始触发补缝球的补缝动作，且在发热体消耗结束后，自热槽可以更好的与塑化后的裂缝区域结合，提高连接强度。

（3）发热球壳内连接有分隔板，分隔板中心处镶嵌有隔离膜，隔离膜内填充有遇热膨胀橡胶球，隔离膜左右两端均连接有记忆补缝丝，发热球壳上对应记忆补缝丝的区域开设有补缝孔，补缝孔内连接有开口膜，遇热膨胀橡胶球在吸收到热量后开始膨胀，一方面促使形变后的记忆补缝丝刺破开口膜并进入到裂缝区域的防护外衣中，另一方面可以顺势挤压中发热球壳内填充的双组份热固性胶黏剂，从而开始对裂缝处进行补缝动作。

（4）发热球壳采用多孔导热材料制成，发热体采用自发热材料制成，发热体可以以粉末状的形式在自热槽内分布，不仅可以提高与空气的接触面积，从而与氧气更为充分的反应，可以在短时间内释放出大量热量，加速补缝进度，同时发热球壳可以更好的向内部传导热量。

（5）记忆补缝丝采用具有双程记忆效应的形状记忆合金制成，且记忆补缝丝的初始形状为鱼钩形，变态形状为直线形，初始形状为鱼钩形可以避免在加工和安装过程中误刺破开口膜提前触发补缝动作，且在冷却后恢复形状，可以更好的抓附住防护外衣，配合胶黏剂提高修补强度，不易出现二次开裂。

（6）记忆补缝丝的平衡温度高于防护外衣的塑化温度，即在记忆补缝丝形变为直线形后防护外衣必须处于塑化状态，方便记忆补缝丝刺入，并且在记忆补缝丝恢复鱼钩形状时防护外衣仍处于塑化状态，这样方可在固化后记忆补缝丝以鱼钩形状对裂缝进行抓合。

（7）发热球壳内关于分隔板左右两侧分别填充有双组份热固性胶黏剂的单组分，在互相刺破后释放出来并接触配合发挥胶黏作用，避免在加热条件下在发热球壳内提前发生。

（8）发热球壳为椭球状，且记忆补缝丝与发热球壳的赤道半径短轴方向保持一致，发热球壳内端连接有配重包，且配重包位于发热球壳极半径方向上，发热球壳的形状特征完美契合裂缝的开裂特征，在遇热膨胀橡胶包的挤压下，补缝球可以沿着顺应裂缝的方向进行分布，在配重包的配重作用下，保证记忆补缝丝精确对准裂缝两侧壁，从而实现自动感知开裂方向，并进行自适应调整姿势后进行补缝动作。

（9）补缝层采用柔性隔热材料制成，防护外衣采用塑料制成，且补缝球的最大直径小于防护外衣的厚度，补缝层可以避免光缆本体自身产生的热量对补缝球和遇热膨胀橡胶包形成干扰，防护外衣既可以降低加工成本，同时也方便与补缝球配合形成高强度一体化的补缝。

（10）支点摆丝采用硬性隔热材料制成，且沿靠近导热丝的方向向下倾斜，可以使得遇热膨胀橡胶包在膨胀时，也会通过支点摆丝对导热丝的下方进行推动，迫使导热丝上方向相反的方向转动，从而对裂缝处的两侧进行挤压，方便对裂缝进行闭合补缝，从而提高补缝的顺利性和强度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为本发明的内部结构示意图；

图4为图3中B处的结构示意图；

图5为本发明补缝球正常状态下的结构示意图；

图6为本发明补缝球补缝状态下的结构示意图；

图7为本发明补缝球对防护外衣进行补缝的结构示意图。

图中标号说明：

1防护外衣、2补缝层、3光缆本体、4散热陶瓷片、5隔气中空膜、6遇热膨胀橡胶包、7导热丝、8支点摆丝、9补缝球、91发热球壳、92分隔板、93隔离膜、94遇热膨胀橡胶球、95记忆补缝丝、96开口膜、97发热体、98配重包。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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元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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是两个元件内部的连通。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：

请参阅图1-4，一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，包括防护外衣1和镶嵌于防护外衣1内的光缆本体3，防护外衣1与光缆本体3之间填充有补缝层2，光缆本体3上镶嵌连接有多个均匀分布的导热丝7，防护外衣1外表面上镶嵌连接有多个与导热丝7相对应的散热陶瓷片4，且导热丝7贯穿补缝层2并延伸至防护外衣1内与散热陶瓷片4连接，补缝层2外表面上开设有多个均匀分布的补缝槽，且补缝槽与散热陶瓷片4之间交错分布的，补缝槽内贴覆有隔气中空膜5，隔气中空膜5内设有多个补缝球9隔气中空膜5远离补缝球9一端连接有遇热膨胀橡胶包6，遇热膨胀橡胶包6与相邻的导热丝7之间连接有支点摆丝8。

补缝层2采用柔性隔热材料制成，防护外衣1采用塑料制成，且补缝球9的最大直径小于防护外衣1的厚度，补缝层2可以避免光缆本体3自身产生的热量对补缝球9和遇热膨胀橡胶包6形成干扰，防护外衣1既可以降低加工成本，同时也方便与补缝球9配合形成高强度一体化的补缝。

支点摆丝8采用硬性隔热材料制成，且沿靠近导热丝7的方向向下倾斜，可以使得遇热膨胀橡胶包6在膨胀时，也会通过支点摆丝8对导热丝7的下方进行推动，迫使导热丝7上方向相反的方向转动，从而对裂缝处的两侧进行挤压，方便对裂缝进行闭合补缝，从而提高补缝的顺利性和强度。

请参阅图5-6，补缝球9包括发热球壳91，发热球壳91外表面上开设有多个均匀分布的自热槽，自热槽内镶嵌连接有发热体97，发热体97在接触到外界的空气后发生反应释放出热量，从而开始触发补缝球9的补缝动作，且在发热体97消耗结束后，自热槽可以更好的与塑化后的裂缝区域结合，提高连接强度。

发热球壳91内连接有分隔板92，分隔板92中心处镶嵌有隔离膜93，隔离膜93内填充有遇热膨胀橡胶球94，隔离膜93左右两端均连接有记忆补缝丝95，发热球壳91上对应记忆补缝丝95的区域开设有补缝孔，补缝孔内连接有开口膜96，遇热膨胀橡胶球94在吸收到热量后开始膨胀，一方面促使形变后的记忆补缝丝95刺破开口膜96并进入到裂缝区域的防护外衣1中，另一方面可以顺势挤压中发热球壳91内填充的双组份热固性胶黏剂，从而开始对裂缝处进行补缝动作。

发热球壳91采用多孔导热材料制成，发热体97采用自发热材料制成，发热体97可以以粉末状的形式在自热槽内分布，不仅可以提高与空气的接触面积，从而与氧气更为充分的反应，可以在短时间内释放出大量热量，加速补缝进度，同时发热球壳91可以更好的向内部传导热量。

记忆补缝丝95采用具有双程记忆效应的形状记忆合金制成，且记忆补缝丝95的初始形状为鱼钩形，变态形状为直线形，初始形状为鱼钩形可以避免在加工和安装过程中误刺破开口膜96提前触发补缝动作，且在冷却后恢复形状，可以更好的抓附住防护外衣1，配合胶黏剂提高修补强度，不易出现二次开裂。

记忆补缝丝95的平衡温度高于防护外衣1的塑化温度，即在记忆补缝丝95形变为直线形后防护外衣1必须处于塑化状态，方便记忆补缝丝95刺入，并且在记忆补缝丝95恢复鱼钩形状时防护外衣1仍处于塑化状态，这样方可在固化后记忆补缝丝95以鱼钩形状对裂缝进行抓合。

发热球壳91内关于分隔板92左右两侧分别填充有双组份热固性胶黏剂的单组分，在互相刺破后释放出来并接触配合发挥胶黏作用，避免在加热条件下在发热球壳91内提前发生，常见的双组份热固性胶黏剂有环氧树脂AB胶、丙烯酸树脂AB胶等，具体组分及配比在此不再赘述，属于现有技术，本领域技术人员可以根据实际需要进行自行选择。

发热球壳91为椭球状，且记忆补缝丝95与发热球壳91的赤道半径短轴方向保持一致，发热球壳91内端连接有配重包98，且配重包98位于发热球壳91极半径方向上，发热球壳91的形状特征完美契合裂缝的开裂特征，在遇热膨胀橡胶包6的挤压下，补缝球9可以沿着顺应裂缝的方向进行分布，在配重包98的配重作用下，保证记忆补缝丝95精确对准裂缝两侧壁，从而实现自动感知开裂方向，并进行自适应调整姿势后进行补缝动作。

本发明可以实现在传统光缆的基础上创新性的引入补缝层2，在防护外衣1出现开裂后，外界空气迅速沿着裂缝进入并与补缝层2中预设的补缝球9接触，并触发补缝球9的补缝动作，请参阅图7，补缝球9首先自主发热促使遇热膨胀橡胶包6膨胀推动其进入到裂缝中，与此同时补缝球9的内部也开始膨胀动作，并基于记忆补缝丝95吸收到热量开始形变的特点，借由遇热膨胀橡胶球94的膨胀动作迫使记忆补缝丝95刺破开口膜96，此时发热球壳91内的双组份热固性胶黏剂受到挤压释放出来，并在裂缝中汇合交融，此时裂缝区域的防护外衣1也因为热量开始塑化，记忆补缝丝95可以顺利刺入至防护外衣1中，随着补缝球9的逐渐冷却，记忆补缝丝95率先恢复鱼钩形状，裂缝区域也随之在胶黏剂的作用下固化并粘结在一起，实现类似于针线补缝的动作，可以显著提高裂缝处的修补强度，预防二次开裂现象。

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改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，包括防护外衣（1）和镶嵌于防护外衣（1）内的光缆本体（3），其特征在于：所述防护外衣（1）与光缆本体（3）之间填充有补缝层（2），所述光缆本体（3）上镶嵌连接有多个均匀分布的导热丝（7），所述防护外衣（1）外表面上镶嵌连接有多个与导热丝（7）相对应的散热陶瓷片（4），且导热丝（7）贯穿补缝层（2）并延伸至防护外衣（1）内与散热陶瓷片（4）连接，所述补缝层（2）外表面上开设有多个均匀分布的补缝槽，且补缝槽与散热陶瓷片（4）之间交错分布的，所述补缝槽内贴覆有隔气中空膜（5），所述隔气中空膜（5）内设有多个补缝球（9）所述隔气中空膜（5）远离补缝球（9）一端连接有遇热膨胀橡胶包（6），所述遇热膨胀橡胶包（6）与相邻的导热丝（7）之间连接有支点摆丝（8）。

2.根据权利要求1所述的一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，其特征在于：所述补缝球（9）包括发热球壳（91），所述发热球壳（91）外表面上开设有多个均匀分布的自热槽，所述自热槽内镶嵌连接有发热体（97）。

3.根据权利要求2所述的一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，其特征在于：所述发热球壳（91）内连接有分隔板（92），所述分隔板（92）中心处镶嵌有隔离膜（93），所述隔离膜（93）内填充有遇热膨胀橡胶球（94），所述隔离膜（93）左右两端均连接有记忆补缝丝（95），所述发热球壳（91）上对应记忆补缝丝（95）的区域开设有补缝孔，所述补缝孔内连接有开口膜（96）。

4.根据权利要求2所述的一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，其特征在于：所述发热球壳（91）采用多孔导热材料制成，所述发热体（97）采用自发热材料制成。

5.根据权利要求3所述的一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，其特征在于：所述记忆补缝丝（95）采用具有双程记忆效应的形状记忆合金制成，且记忆补缝丝（95）的初始形状为鱼钩形，变态形状为直线形。

6.根据权利要求5所述的一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，其特征在于：所述记忆补缝丝（95）的平衡温度高于防护外衣（1）的塑化温度。

7.根据权利要求2所述的一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，其特征在于：所述发热球壳（91）内关于分隔板（92）左右两侧分别填充有双组份热固性胶黏剂的单组分。

8.根据权利要求2所述的一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，其特征在于：所述发热球壳（91）为椭球状，且记忆补缝丝（95）与发热球壳（91）的赤道半径短轴方向保持一致，所述发热球壳（91）内端连接有配重包（98），且配重包（98）位于发热球壳（91）极半径方向上。

9.根据权利要求1所述的一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，其特征在于：所述补缝层（2）采用柔性隔热材料制成，所述防护外衣（1）采用塑料制成，且补缝球（9）的最大直径小于防护外衣（1）的厚度。

10.根据权利要求1所述的一种网络工程施工用自补缝式低故障率光缆，其特征在于：所述支点摆丝（8）采用硬性隔热材料制成，且沿靠近导热丝（7）的方向向下倾斜。

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