CN111968476A - 一种线-树动态距离模拟装置及线-树动态距离模拟方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力测量设备技术领域，公开一种线‑树动态距离模拟装置，包括刻度底板、模拟树木机构和模拟导线机构，模拟树木机构包括底座和伸缩件，底座与刻度底板滑动连接，伸缩件与底座转动连接，模拟导线机构与刻度底板滑动连接；还公开一种线‑树动态距离模拟方法。模拟导线机构能够在刻度底板上标示导线，伸缩件能够沿自身轴线伸缩并模拟树木，进一步地，伸缩件在底座上朝模拟导线机构自由转动，根据伸缩件是否能够接触标点件，判断线‑树是否处于安全距离，本发明的线‑树动态距离模拟装置安全直观，操作简单，进一步地，线‑树动态距离模拟方法准确快速。

Description

一种线-树动态距离模拟装置及线-树动态距离模拟方法

技术领域

本发明涉及电力测量设备技术领域，尤其涉及一种线-树动态距离模拟装置及线-树动态距离模拟方法。

背景技术

近年来，在输电线路运维工作中，线行下砍树工作愈来愈多。砍树工作最大的风险就是树木倒伐过程中因为树木与导线距离不足，进而发生带电导线通过树木对地放电，电死、电伤砍树作业人员。

目前，在砍树作业前的现场勘察工作中，一方面，利用经纬仪或激光测距仪等技术手段，获得树木高度、导线高度、以及导线与树木的水平距离等位置关系的数据，再通过计算得到树木距离导线的净空距离，以及测算树木在倒伐过程中距离导线的最小距离，该方法效率低、速度慢、且容易出错；另一方面，是利用无人机测量树木在倒伐过程中距离导线的最小距离，该方法成本高、操作困难。

基于上述现状，亟待我们设计一种线-树动态距离模拟装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种线-树动态距离模拟装置，能够安全直观地模拟树木倒伐过程中与导线的动态距离；

本发明的另一个目的在于：提供一种线-树动态距离模拟方法，能够使用线-树动态距离模拟装置，准确快速地判断树木在倒伐过程中距离导线是否处于安全距离。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，公开一种线-树动态距离模拟装置，包括：

刻度底板；

模拟树木机构，包括底座和伸缩件，所述底座与所述刻度底板滑动连接，且所述伸缩件能够沿自身轴线伸缩，所述伸缩件与所述底座转动连接，所述刻度底板沿所述底座的滑动方向设置有第一刻度线；

模拟导线机构，与所述刻度底板滑动连接，所述模拟导线机构用于在所述刻度底板上标示导线。

可选的，所述伸缩件为电动推杆。

具体地，根据线-树的基准高度差，底座能够在刻度底板上滑动，伸缩件能够在底座上沿自身轴线伸缩来模拟树木，模拟导线机构能够在刻度底板上标示导线位置，伸缩件能够在底座上朝模拟导线机构自由转动来模拟树木的倒伐过程，操作简单，安全直观。

作为一种优选方案，所述模拟树木机构还包括沿高度方向延伸的螺杆，所述螺杆与所述刻度底板螺纹连接，所述螺杆的端部与所述底座转动连接。

可选的，所述底座设置于所述刻度底板上的滑槽中。

具体地，螺杆能够将旋转运动转化为直线运动，带动底座在刻度底板上的滑槽中滑动。

作为一种优选方案，所述模拟导线机构包括标示尺和标点件，所述标示尺与所述刻度底板滑动连接，所述标点件能够吸附在所述刻度底板上。

可选的，所述标点件的材料为吸铁磁，所述刻度底板的材料为铁。

具体地，标点件能够吸附于刻度底板上标示尺所标示的导线位置，简单直观。

作为一种优选方案，所述标示尺与所述刻度底板沿所述底座滑动方向的垂直方向滑动连接，所述刻度底板沿所述底座滑动方向的垂直方向设置有第二刻度线，所述第二刻度线用于标示所述伸缩件的转轴与所述标示尺的水平距离，所述标示尺沿所述底座的滑动方向设置有第三刻度线，所述第三刻度线用于标示所述标点件与所述伸缩件的转轴的高度差；

或，所述标示尺与所述刻度底板沿所述底座滑动方向滑动连接，所述刻度底板沿所述底座滑动方向设置有第二刻度线，所述第二刻度线用于标示所述标示尺与所述伸缩件的转轴的高度差，所述标示尺沿所述底座的滑动方向的垂直方向设置有第三刻度线，所述第三刻度线用于标示所述标点件与所述伸缩件的转轴的水平距离；

或，所述标示尺设置为两个，两个所述标示尺中的第一个与所述刻度底板沿所述底座滑动方向滑动连接，沿所述底座的滑动方向的垂直方向设置有第二刻度线，所述第二刻度线用于标示所述伸缩件的转轴与第二个所述标示尺的水平距离，两个所述标示尺中的第二个与所述刻度底板沿所述底座滑动方向的垂直方向滑动连接，沿所述底座的滑动方向设置有第三刻度线，所述第三刻度线用于标示所述伸缩件的转轴与第一个所述标示尺的高度差。

作为一种优选方案，所述模拟导线机构的两侧设置有限位块，所述限位块与所述刻度底板滑动连接，所述限位块能够限制所述模拟导线机构的位置。

可选的，所述限位块的材料为吸铁磁。

具体地，限位块置于模拟导线机构底部的两侧，能够将模拟导线机构固定于刻度底板上的指定位置，提高了可靠性。

作为一种优选方案，所述模拟树木机构还包括制动组件，所述底座上设置有连通的通滑孔和盲滑孔，所述制动组件能够在所述通滑孔和所述盲滑孔之间切换，所述通滑孔的出口设置有所述伸缩件的转轴，所述制动组件处于通滑孔工位时能够抵接所述伸缩件的转轴。

作为一种优选方案，所述制动组件包括抵压件和弹性件，所述弹性件的一端抵接所述抵压件，另一端抵接所述底座，所述弹性件能够驱动所述抵压件贯穿所述通滑孔并抵接所述伸缩件的转轴。

可选的，所述抵压件与所述底座滑动连接。

具体地，当抵压件在底座上从盲滑孔滑动至通滑孔时，弹性件驱动抵压件贯穿通滑孔并抵接伸缩件的转轴，进而制动伸缩件，提高了模拟树木机构的可操控性。

作为一种优选方案，所述转轴套设有齿形环，所述抵压件的端部设置有齿形凸台，所述齿形凸台能够抵接所述齿形环。

可选的，所述盲滑孔的底部设置有齿形槽。

具体地，抵压件的齿形凸台抵接转轴的齿形环，提高了制动组件的可靠性。

另一方面，还公开一种线-树动态距离模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取导线的高度、树的高度、线与树的水平距离和基准高度差；

将导线的高度、树的高度、线与树的水平距离、基准高度差和线与树的安全距离按照相同比例缩小，获得线高模拟值、树高模拟值、水平距离模拟值、高度差模拟值和安全距离模拟值；

根据树高模拟值和安全距离模拟值确定伸缩件的伸缩长度，根据高度差模拟值确定底座与基准零高线的相对位置；

根据水平距离模拟值，确定标点件与伸缩件的转轴之间的水平距离，根据线高模拟值，确定标点件与基准零高线的距离；

伸缩件绕转轴朝标点件一侧转动，判断伸缩件是否接触标点件，若是，线-树处于危险距离；若否，线-树处于安全距离。

作为一种优选方案，树的基准高度高于导线的基准高度时，当高度差模拟值是正值，将所述底座向第一刻度线的正值方向滑动；

当树的基准高度低于导线的基准高度时，高度差模拟值是负值，将所述底座向第一刻度线的负值方向滑动。

本发明的有益效果为：提供一种线-树动态距离模拟装置，底座能够在刻度底板上滑动来标示线-树的基准高度差，伸缩件能够在底座上沿自身轴线伸缩来模拟树木的高度，模拟导线机构能够在刻度底板上滑动并标示导线的高度和导线与树木的水平距离，伸缩件能够在底座上朝模拟导线机构的方向自由转动来模拟树木的倒伐过程，操作简单，安全直观，还公开一种线-树动态距离模拟方法，根据伸缩件是否能够接触所述导线的标示位置，判断线-树是否处于安全距离，准确快速。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为线-树动态距离模拟装置的主视图；

图2为线-树动态距离模拟装置的侧视图；

图3为线-树动态距离模拟装置的俯视图；

图4为制动组件的局部剖视图。

图1至图4中：

1、刻度底板；

2、模拟树木机构；21、底座；211、通滑孔；212、盲滑孔；22、伸缩件；221、转轴；222、齿形环；23、螺杆；24、制动组件；241、抵压件；242、弹性件；243、齿形凸台；

3、模拟导线机构；31、标示尺；32、标点件；33、限位块。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作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，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一：

如图1、图2所示，本实施例提供了一种线-树动态距离模拟装置，包括刻度底板1、模拟树木机构2和模拟导线机构3，模拟树木机构2包括底座21和伸缩件22，底座21与刻度底板1滑动连接，且伸缩件22能够沿自身轴线伸缩，伸缩件22与底座21转动连接，刻度底板1沿所述底座21的滑动方向设置有第一刻度线；模拟导线机构3与刻度底板1滑动连接，模拟导线机构3用于在刻度底板1上标示导线。于本实施例中，伸缩件22设置为电动推杆，伸缩件22的底部通过转轴221与底座21转动连接，底座21设置于刻度底板1上的滑槽中并与刻度底板1滑动连接，刻度底板1上设置于底座21的一侧的第一刻度线的零刻度位于滑槽的中部位置。根据线-树的基准高度差，底座21在滑槽中滑动至指定刻度位置，电动推杆沿自身轴线伸缩来模拟树木，根据线-树的水平距离，模拟导线机构3通过滑轨在刻度底板1上滑动至指定位置并在刻度底板1上标示导线，伸缩件22在底座21上朝模拟导线机构3方向自由转动，进而模拟了树木的倒伐过程，操作简单、安全，线-树的动态相对位置更加直观。

模拟树木机构2还包括沿高度方向延伸的螺杆23，螺杆23与刻度底板1螺纹连接，螺杆23的端部与底座21转动连接。于本实施例中，根据线-树的基准高度差，需要将底座21在滑槽中滑动至指定刻度位置时，转动螺杆23，螺杆23能够将旋转运动转化为在刻度底板1上的直线运动，从而带动底座21在刻度底板1上的滑槽中滑动，反之，反向转动螺杆23，底座21随之反向滑动。

模拟导线机构3包括标示尺31和标点件32，标示尺31与刻度底板1滑动连接，标点件32能够吸附在刻度底板1上。标示尺31与刻度底板1沿底座21滑动方向的垂直方向滑动连接，刻度底板1沿底座21滑动方向的垂直方向设置有第二刻度线，第二刻度线用于标示伸缩件22的转轴221与标示尺31的水平距离，标示尺31沿底座21的滑动方向设置有第三刻度线，第三刻度线用于标示标点件32与伸缩件的转轴221的高度差；或，标示尺31与刻度底板1沿底座21滑动方向滑动连接，刻度底板1沿底座21滑动方向设置有第二刻度线，第二刻度线用于标示标示尺31与伸缩件的转轴221的高度差，标示尺31沿底座21的滑动方向的垂直方向设置有第三刻度线，第三刻度线用于标示标点件32与伸缩件22的转轴221的水平距离；或，标示尺31设置为两个，两个标示尺中的第一个与刻度底板1沿底座21滑动方向滑动连接，沿底座21的滑动方向的垂直方向设置有第二刻度线，第二刻度线用于标示伸缩件22的转轴221与第二个标示尺31的水平距离，两个标示尺中的第二个与刻度底板1沿底座21滑动方向的垂直方向滑动连接，沿底座21的滑动方向设置有第三刻度线，第三刻度线用于标示伸缩件22的转轴221与第一个标示尺31的高度差。于本实施例中，标示尺31仅设置一个，标示尺31与刻度底板1沿底座21滑动方向的垂直方向滑动连接，第三刻度线的基准零刻度与第一刻度线的基准零刻度相同，第二刻度线用于标示伸缩件22的转轴与标点件32的水平距离，标示尺31的第三刻度线用于标示标点件32的高度，进而利用磁铁材料的标点件32吸附于铁制的刻度底板1上，以此来标示出导线的位置，结构简单，操作便利。

如图1、图3所示，模拟导线机构3的两侧设置有限位块33，限位块33与刻度底板1滑动连接，限位块33能够固定模拟导线机构3的位置。于本实施例中，限位块33的材料为吸铁磁，且限位块33通过滑轨与刻度底板1滑动连接。限位块33固定于模拟导线机构3底部的两侧，配合T型滑轨对模拟导线机构3的其他自由度的限制，能够将模拟导线机构3固定于刻度底板1上的指定位置，提高了模拟导线机构3的可靠性。

如图4所示，模拟树木机构2还包括制动组件24，底座21上设置有连通的通滑孔211和盲滑孔212，制动组件24能够在通滑孔211和盲滑孔212之间切换，通滑孔211的出口设置有伸缩件22的转轴，制动组件24处于通滑孔211工位时能够抵接伸缩件22的转轴221。制动组件24与底座21的侧壁滑动连接并置于两个连通的通滑孔211和盲滑孔212的一个中，当制动组件24置于盲滑孔212中时，伸缩件22的转轴221能够自由旋转；当制动组件24滑动至通滑孔211工位时，制动组件24能够贯穿通滑孔211并且一端抵接伸缩件22的转轴221，制动伸缩件22的转轴221，进一步地，伸缩件22停止旋转，停滞在刻度底板1上的指定位置，制动组件24的设置提高了模拟树木机构2的可操控性。

制动组件24包括抵压件241和弹性件242，弹性件242的一端抵接抵压件241，另一端抵接底座21，弹性件242能够驱动抵压件241贯穿通滑孔211并抵接伸缩件22的转轴221。抵压件241与底座21的侧壁滑动连接，弹性件242设置为弹簧，套设于抵压件241上，弹性件242一端抵接抵压件241的外折台，另一端抵接底座21侧壁的内侧。当抵压件241置于盲滑孔212中时，弹性件242驱动抵压件241抵接于盲滑孔212的底部，伸缩件22的转轴221能够自由旋转；当抵压件241滑动至通滑孔211时，弹性件242驱动抵压件241贯穿通滑孔211并且一端抵接伸缩件22的转轴221，进一步地，制动伸缩件22的转轴221。

于本实施例中，转轴221套设有齿形环222，抵压件241的端部设置有齿形凸台243，齿形凸台243能够抵接所述齿形环222。齿形环222通过键连接套设于转轴221上，可选的，盲滑孔212的底部设置有齿形槽。当抵压件241置于盲滑孔212中时，弹性件242驱动抵压件241的齿形凸台243抵接于盲滑孔212的齿形槽上，固定抵压件241，伸缩件22的转轴221能够自由旋转；当抵压件241滑动至通滑孔211时，弹性件242驱动抵压件241贯穿通滑孔211并且端部的齿形凸台243抵接转轴221的齿形环222上，进一步地，制动伸缩件22的转轴221，提高了制动组件24的制动可靠性。

实施例二：

本实施例提供了一种使用上述的线-树动态距离模拟装置的线-树动态距离模拟方法，包括以下步骤：

S1、利用经纬仪或激光测距仪获取导线的高度、树的高度、线与树的水平距离和基准高度差；

S2、将导线的高度、树的高度、线与树的水平距离、基准高度差和线与树的安全距离按照相同比例缩小，形成相应模拟值，获得线高模拟值、树高模拟值、水平距离模拟值、高度差模拟值和安全距离模拟值；

S3、根据树高模拟值加上安全距离模拟值，确定伸缩件22的伸缩长度，根据高度差模拟值确定所述底座21与基准零高线的相对位置，当树高于线的基准高度时，底座21向第一刻度线的正值方向滑动，当树低于线的基准高度时，底座21向第一刻度线的负值方向滑动；

S4、根据水平距离模拟值，确定标点件32与伸缩件22的转轴221之间的水平距离，使标示尺31在刻度底板1上水平滑动至相应位置，并使标点件32紧贴标示尺31，进一步根据线高模拟值，确定标点件32与基准零高线的距离，使标点件32在贴合标示尺31的前提下沿高度方向滑动至对应高度，进而完成模拟导线机构3在刻度底板1上标示导线的位置；

S5、使伸缩件22绕转轴221朝标点件32一侧转动，以此来模拟树木的倒伐过程，判断伸缩件22是否接触标点件32，若是，线-树处于危险距离；若否，线-树处于安全距离。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种线-树动态距离模拟装置，其特征在于，包括：

刻度底板(1)；

模拟树木机构(2)，包括底座(21)和伸缩件(22)，所述底座(21)与所述刻度底板(1)滑动连接，且所述伸缩件(22)能够沿自身轴线伸缩，所述伸缩件(22)与所述底座(21)转动连接，所述刻度底板(1)沿所述底座(21)的滑动方向设置有第一刻度线；

模拟导线机构(3)，与所述刻度底板(1)滑动连接，所述模拟导线机构(3)用于在所述刻度底板(1)上标示导线。

2.根据权利要求1所述的线-树动态距离模拟装置，其特征在于，所述模拟树木机构(2)还包括沿高度方向延伸的螺杆(23)，所述螺杆(23)与所述刻度底板(1)螺纹连接，所述螺杆(23)的端部与所述底座(21)转动连接。

3.根据权利要求1所述的线-树动态距离模拟装置，其特征在于，所述模拟导线机构(3)包括标示尺(31)和标点件(32)，所述标示尺(31)与所述刻度底板(1)滑动连接，所述标点件(32)能够吸附在所述刻度底板(1)上。

4.根据权利要求3所述的线-树动态距离模拟装置，其特征在于，所述标示尺(31)与所述刻度底板(1)沿所述底座(21)滑动方向的垂直方向滑动连接，所述刻度底板(1)沿所述底座(21)滑动方向的垂直方向设置有第二刻度线，所述第二刻度线用于标示所述伸缩件(22)的转轴(221)与所述标示尺(31)的水平距离，所述标示尺(31)沿所述底座(21)的滑动方向设置有第三刻度线，所述第三刻度线用于标示所述标点件(32)与所述伸缩件(22)的转轴(221)的高度差；

或，所述标示尺(31)与所述刻度底板(1)沿所述底座(21)滑动方向滑动连接，所述刻度底板(1)沿所述底座(21)滑动方向设置有第二刻度线，所述第二刻度线用于标示所述标示尺(31)与所述伸缩件(22)的转轴(221)的高度差，所述标示尺(31)沿所述底座(21)的滑动方向的垂直方向设置有第三刻度线，所述第三刻度线用于标示所述标点件(32)与所述伸缩件(22)的转轴(221)的水平距离；

或，所述标示尺(31)设置为两个，两个所述标示尺(31)中的第一个与所述刻度底板(1)沿所述底座(21)滑动方向滑动连接，沿所述底座(21)的滑动方向的垂直方向设置有第二刻度线，所述第二刻度线用于标示所述伸缩件(22)的转轴(221)与第二个所述标示尺(31)的水平距离，两个所述标示尺(31)中的第二个与所述刻度底板(1)沿所述底座(21)滑动方向的垂直方向滑动连接，沿所述底座(21)的滑动方向设置有第三刻度线，所述第三刻度线用于标示所述伸缩件(22)的转轴(221)与第一个所述标示尺(31)的高度差。

5.根据权利要求1所述的线-树动态距离模拟装置，其特征在于，所述模拟导线机构(3)的两侧设置有限位块(33)，所述限位块(33)与所述刻度底板(1)滑动连接，所述限位块(33)能够限制所述模拟导线机构(3)的位置。

6.根据权利要求1所述的线-树动态距离模拟装置，其特征在于，所述模拟树木机构(2)还包括制动组件(24)，所述底座(21)上设置有连通的通滑孔(211)和盲滑孔(212)，所述制动组件(24)能够在所述通滑孔(211)和所述盲滑孔(212)之间切换，所述通滑孔(211)的出口设置有所述伸缩件(22)的转轴(221)，所述制动组件(24)处于所述通滑孔(211)工位时能够抵接所述伸缩件(22)的转轴(221)。

7.根据权利要求6所述的线-树动态距离模拟装置，其特征在于，所述制动组件(24)包括抵压件(241)和弹性件(242)，所述弹性件(242)的一端抵接所述抵压件(241)，另一端抵接所述底座(21)，所述弹性件(242)能够驱动所述抵压件(241)贯穿所述通滑孔(211)并抵接所述伸缩件(22)的转轴(221)。

8.根据权利要求7所述的线-树动态距离模拟装置，其特征在于，所述转轴(221)套设有齿形环(222)，所述抵压件(241)的端部设置有齿形凸台(243)，所述齿形凸台(243)能够抵接所述齿形环(222)。

9.一种线-树动态距离模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取导线的高度、树的高度、线与树的水平距离和基准高度差；

将导线的高度、树的高度、线与树的水平距离、基准高度差和线与树的安全距离按照相同比例缩小，获得线高模拟值、树高模拟值、水平距离模拟值、高度差模拟值和安全距离模拟值；

根据树高模拟值和安全距离模拟值确定伸缩件(22)的伸缩长度，根据高度差模拟值确定底座(21)与基准零高线的相对位置；

根据水平距离模拟值，确定标点件(32)与伸缩件(22)的转轴(221)之间的水平距离，根据线高模拟值，确定标点件(32)与基准零高线的距离；

伸缩件(22)绕转轴朝标点件(32)一侧转动，判断伸缩件(22)是否接触标点件，若是，线-树处于危险距离；若否，线-树处于安全距离。

10.根据权利要求9所述的一种线-树动态距离模拟方法，其特征在于，根据高度差模拟值确定所述底座(21)的位置，包括：

当树的基准高度高于导线的基准高度时，高度差模拟值是正值，将所述底座(21)向第一刻度线的正值方向滑动；

当树的基准高度低于导线的基准高度时，高度差模拟值是负值，将所述底座(21)向第一刻度线的负值方向滑动。

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