CN112212936A - 一体化电缆井积水深度在线监测装置、设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种一体化电缆井积水深度在线监测装置、设备及方法，包括控制器、水位测量模块和数据传送模块，水位测量模块包括雷达水位检测子模块和盲区检测子模块。该一体化电缆井积水深度在线监测装置、设备及方法通过雷达水位检测子模块和盲区检测子模块这两个水位测量模块实现两个量程区间内对电缆井积水的深度进行测量，控制器根据电缆井的积水深度处于不同的量程区间采用雷达水位检测子模块或盲区检测子模块测量，得到测量数据，控制器对按照不同量程区间的测量数据采用不同的计算方式得到电缆井的积水深度数据，对电缆井的积水深度测量实现零盲区非接触式测量，解决现有对电缆井的积水深度在线监测设备存在测量误差和测量盲区的问题。

Description

一体化电缆井积水深度在线监测装置、设备及方法

技术领域

本发明涉及智能电网技术领域，尤其涉及一种一体化电缆井积水深度在线监测装置、设备及方法。

背景技术

城市化的快速发展与建设造成地表径流系数增大，城市内涝形势日益严峻，城市内涝给电网设施安全运行带来了新的挑战。而变电站内涝造成片区大面积紧急停电，电力设施设备泡水损坏的情况偶有发生。

为了提升电缆井的内涝灾害防御能力，需要对电缆井的积水深度进行在线监测。目前应用于电缆井积水监测的设备主要包括超声波水位计、压力水位计等，这些设备都存在各自的弊端。如超声波水位计易受温湿度等因素的影响，当电缆井的井下潮湿环境和较大的温度变化容易造成测量误差，且超声波存在测量盲区，无法监测电缆井高水位时的情况。如压力水位计一般基于表压测量，需要预留导气管，当设备全淹没后无法直接测量大气压作补偿，且压力水位计是接触式测量，存在探头可能堵塞的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种一体化电缆井积水深度在线监测装置、设备及方法，用于解决现有对电缆井的积水深度在线监测设备存在测量误差和测量盲区的技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种一体化电缆井积水深度在线监测装置，包括控制器以及与所述控制器连接的水位测量模块和数据传送模块，所述水位测量模块包括雷达水位检测子模块和盲区检测子模块；

所述雷达水位检测子模块，用于测量电缆井积水深度，得到第一测量数据并传送至所述控制器；

所述盲区检测子模块，用于检测所述雷达水位检测子模块测量盲区位置的电缆井积水深度，得到第二测量数据并传送至所述控制器；

所述控制器，用于根据量程区间控制所述雷达水位检测子模块和所述盲区检测子模块的运行并对所述水位测量模块的测量数据按量程计算电缆井的积水深度数据，并通过数据传送模块将所述积水深度数据传送至数据服务中心存储；

其中，所述控制器对测量数据按量程计算电缆井的积水深度数据具体包括：

若电缆井的积水位于第一量程区间，所述控制器控制所述雷达水位检测子模块运行且所述盲区检测子模块处于关闭状态，得到第一测量数据H1，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L2-H1；

若电缆井的积水位于第二量程区间，所述控制器控制所述盲区检测子模块运行且所述雷达水位检测子模块处于关闭状态，得到第二测量数据H2，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L3+H2；

所述量程区间为将电缆井的深度分为第一量程区间和第二量程区间，L1为电缆井的深度，L2为雷达水位检测子模块与电缆井井口之间的距离，第一测量数据H1为雷达水位检测子模块与电缆井积水水面之间的距离，L3为盲区检测子模块与电缆井井口之间的距离。

优选地，该一体化电缆井积水深度在线监测装置还包括与所述控制器连接的实时时钟模块，所述实时时钟模块用于定时唤醒所述控制器与所述数据传送模块之间的通讯连接。

优选地，该一体化电缆井积水深度在线监测装置还包括与所述控制器连接的通讯模块。

优选地，该一体化电缆井积水深度在线监测装置还包括供电管理模块、充电接口和充电电池，所述供电管理模块与所述控制器连接，所述供电管理模块与所述充电电池连接，所述充电电池与所述充电接口连接。

优选地，该一体化电缆井积水深度在线监测装置还包括与所述供电管理模块连接的开关，所述开关用于启动供电管理模块至少给所述控制器、水位测量模块、所述数据传送模块供电。

优选地，所述雷达水位检测子模块为雷达水位传感器，所述盲区检测子模块为电子水尺。

本发明还提供一种一体化电缆井积水深度在线监测设备，包括可拆卸支架和设置在所述可拆卸支架上的上述所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置。

本发明还提供一种一体化电缆井积水深度在线监测方法，包括：

步骤S1.通过上述所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置获取水位测量模块的测量数据；

步骤S2.对所述测量数据按量程计算电缆井的积水深度数据，具体包括：

若电缆井的积水位于第一量程区间，通过雷达水位检测子模块测量得到第一测量数据H1，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L2-H1；

若电缆井的积水位于第二量程区间，通过盲区检测子模块运测量得到第二测量数据H2，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L3+H2；

所述量程区间为将电缆井的深度分为第一量程区间和第二量程区间，L1为电缆井的深度，L2为雷达水位检测子模块与电缆井井口之间的距离，第一测量数据H1为雷达水位检测子模块与电缆井积水水面之间的距离，L3为盲区检测子模块与电缆井井口之间的距离。

本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述所述的一体化电缆井积水深度在线监测方法。

本发明还提供一种终端设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的一体化电缆井积水深度在线监测方法。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：该一体化电缆井积水深度在线监测装置、设备及方法通过雷达水位检测子模块和盲区检测子模块这两个水位测量模块实现两个量程区间内对电缆井积水的深度进行测量，控制器根据电缆井的积水深度处于不同的量程区间采用雷达水位检测子模块或盲区检测子模块测量，得到测量数据，控制器对按照不同量程区间的测量数据采用不同的计算方式得到电缆井的积水深度数据，对电缆井的积水深度测量实现零盲区非接触式测量，解决了现有对电缆井的积水深度在线监测设备存在测量误差和测量盲区的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置的框架图。

图2为本发明实施例所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置测量电缆井积水深度的结构示意图。

图3为本发明实施例所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置又一的框架图。

图4为本发明实施例所述一体化电缆井积水深度在线监测设备的结构示意图。

图5为本发明实施例所述一体化电缆井积水深度在线监测方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例提供了一种一体化电缆井积水深度在线监测装置、设备及方法，用于解决了现有对电缆井的积水深度在线监测设备存在测量误差和测量盲区的技术问题。

实施例一：

图1为本发明实施例所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置的框架图，图2为本发明实施例所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置测量电缆井积水深度的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供了一种一体化电缆井积水深度在线监测装置，包括控制器10以及与控制器10连接的水位测量模块20和数据传送模块30，水位测量模块20包括雷达水位检测子模块21和盲区检测子模块22；

雷达水位检测子模块21，用于测量电缆井积水深度，得到第一测量数据并传送至控制器10；

盲区检测子模块22，用于检测雷达水位检测子模块21测量盲区位置的电缆井积水深度，得到第二测量数据并传送至控制器10；

控制器10，用于根据量程区间控制雷达水位检测子模块21和盲区检测子模块22的运行并对水位测量模块的测量数据按量程计算电缆井的积水深度数据，并通过数据传送模块30将积水深度数据传送至数据服务中心存储；

其中，控制器10对测量数据按量程计算电缆井的积水深度数据具体包括：

若电缆井的积水位于第一量程区间，控制器控制雷达水位检测子模块21运行且盲区检测子模块22处于关闭状态，得到第一测量数据H1，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L2-H1；

若电缆井的积水位于第二量程区间，控制器控制盲区检测子模块22运行且雷达水位检测子模块21处于关闭状态，得到第二测量数据H2，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L3+H2；

量程区间为将电缆井的深度分为第一量程区间和第二量程区间，L1为电缆井的深度，L2为雷达水位检测子模块与电缆井井口之间的距离，第一测量数据H1为雷达水位检测子模块与电缆井积水水面之间的距离，L3为盲区检测子模块与电缆井井口之间的距离。

在本发明实施例中，控制器10主要用于控制水位测量模块20的运行并对水位测量模块20的测量数据进行处理。

在本发明实施例中，水位测量模块20主要用于测量电缆井中的积水深度。在本实施例中，设置有雷达水位检测子模块21和盲区检测子模块22根据电缆井的积水深度的量程区间启动雷达水位检测子模块21或盲区检测子模块22测量电缆井的积水深度，实现零盲区非接触式测量。

需要说明的是，控制器10采用的按量程分段计算处理得到电缆井的积水深度数据，通过划分两个量程区间，实现电缆井积水深度的零盲区非接触式测量。在本实施例中，雷达水位检测子模块21优先选为雷达水位传感器，盲区检测子模块22优先选为电子水尺。

在本发明实施例中，数据传送模块30主要用于将控制器处理得到电缆井的积水深度数据传送至数据服务中心。

需要说明的是，数据服务中心一般可以为服务器机房的某台服务器，专门用于统一接收存储监测数据；数据服务中心也可以为云端、云平台等具有存储数据功能的终端。数据传送模块30可以优选选为DTU，DTU是专门用于将串口数据转换为IP数据或将IP数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。在本实施例中，数据传送模块30可以通过发射天线107将电缆井的积水深度数据发送到数据服务中心，也可以采用NB-IOT网络，实现数据传输。

本发明提供的一种一体化电缆井积水深度在线监测装置通过雷达水位检测子模块和盲区检测子模块这两个水位测量模块实现两个量程区间内对电缆井积水的深度进行测量，控制器根据电缆井的积水深度处于不同的量程区间采用雷达水位检测子模块或盲区检测子模块测量，得到测量数据，控制器对按照不同量程区间的测量数据采用不同的计算方式得到电缆井的积水深度数据，对电缆井的积水深度测量实现零盲区非接触式测量，解决了现有对电缆井的积水深度在线监测设备存在测量误差和测量盲区的技术问题。

图3为本发明实施例所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置又一的框架图。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，该一体化电缆井积水深度在线监测装置还包括供电管理模块40、充电接口41和充电电池42，供电管理模块40与控制器10连接，供电管理模块40与充电电池42连接，充电电池42与充电接口41连接。

在本发明实施例中，该一体化电缆井积水深度在线监测装置还包括与供电管理模块40连接的开关43，开关43用于启动供电管理模块40至少给控制10器、水位测量模块20、数据传送模块30供电。

需要说明的是，供电管理模块40主要用于提供电源，充电电池42优先选为能够充电的锂电池。充电接口41可以为USB接口，也可以为USB Type C接口或Lightning接口等接口。开关43优先选为磁性电子开关。该一体化电缆井积水深度在线监测装置集水位测量模块、数据传送模块、供电管理模块等模块于一体，适用于电缆井、电力隧道积水水深监测等各种恶劣环境。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，该一体化电缆井积水深度在线监测装置还包括与控制器10连接的实时时钟模块50，实时时钟模块50用于定时唤醒控制器10与数据传送模块30之间的通讯连接。

需要说明的是，实时时钟模块50的设置主要是为了减少控制器10与数据传送模块30之间的使用频率，实时时钟模块50还与供电管理模块40连接。具体地，即控制器10和数据传送模块30平时处于休眠状态，当定时间隔到达时，由实时时钟模块50唤醒控制器10和数据传送模块30之间的通讯连接，每次采集传输完成后，关闭唤醒控制器10和数据传送模块30的电源，再次进入休眠状态，等待下一次的定时间隔到达。

如图3所示，在本发明的一个实施例中，该一体化电缆井积水深度在线监测装置还包括与控制器10连接的通讯模块60。

需要说明的是，通讯模块60上设置有通讯接口，通讯接口可以为RS232接口，用于将控制器10中得到的电缆井的积水深度数据下载存储在移动终端(手机、平板电脑等)中。在本实施例中，通讯模块60主要是采用蓝牙无线技术将电缆井的积水深度数据传送至移动终端(手机、平板电脑等)上。

实施例二：

图4为本发明实施例所述一体化电缆井积水深度在线监测设备的结构示意图。

如图4所示，本发明实施例还提供一种一体化电缆井积水深度在线监测设备，包括可拆卸支架101和设置在可拆卸支架101上的上述的一体化电缆井积水深度在线监测装置。

需要说明的是，实施例二设备中的一体化电缆井积水深度在线监测装置已在实施例一中详细阐述了内容，在此实施例中不再一一描述。如图2和图4所示，一体化电缆井积水深度在线监测装置采用紧固件(螺丝)固定在可拆卸支架上，可拆卸支架101也可以采用紧固件(螺丝)将一体化电缆井积水深度在线监测装置固定在电缆井的墙壁上，便于使用。

实施例三：

图5为本发明实施例所述一体化电缆井积水深度在线监测方法的步骤流程图。

如图5所示，本发明实施例还提供一种一体化电缆井积水深度在线监测方法，包括：

步骤S1.通过上述的一体化电缆井积水深度在线监测装置获取水位测量模块的测量数据；

步骤S2.对测量数据按量程计算电缆井的积水深度数据，具体包括：

若电缆井的积水位于第一量程区间，通过雷达水位检测子模块测量得到第一测量数据H1，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L2-H1；

若电缆井的积水位于第二量程区间，通过盲区检测子模块运测量得到第二测量数据H2，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L3+H2；

量程区间为将电缆井的深度分为第一量程区间和第二量程区间，L1为电缆井的深度，L2为雷达水位检测子模块与电缆井井口之间的距离，第一测量数据H1为雷达水位检测子模块与电缆井积水水面之间的距离，L3为盲区检测子模块与电缆井井口之间的距离

需要说明的是，实施例三方法中的步骤的内容已在实施例一详细阐述了，在此实施例三中不再对步骤中的内容进行详细阐述。

实施例四：

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述的一体化电缆井积水深度在线监测方法。

实施例五：

本发明实施例提供了一种终端设备，包括处理器以及存储器；

存储器，用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器，用于根据程序代码中的指令执行上述的一体化电缆井积水深度在线监测方法。

需要说明的是，处理器用于根据所程序代码中的指令执行上述的一种一体化电缆井积水深度在线监测方法实施例中的步骤。或者，处理器执行计算机程序时实现上述各系统/装置实施例中各模块/单元的功能。

示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器中，并由处理器执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。

终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，并不构成对终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(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、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器可以是终端设备的内部存储单元，例如终端设备的硬盘或内存。存储器也可以是终端设备的外部存储设备，例如终端设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(SmartMedia Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，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 (10)

1.一种一体化电缆井积水深度在线监测装置，其特征在于，包括控制器以及与所述控制器连接的水位测量模块和数据传送模块，所述水位测量模块包括雷达水位检测子模块和盲区检测子模块；

所述雷达水位检测子模块，用于测量电缆井积水深度，得到第一测量数据并传送至所述控制器；

所述盲区检测子模块，用于检测所述雷达水位检测子模块测量盲区位置的电缆井积水深度，得到第二测量数据并传送至所述控制器；

所述控制器，用于根据量程区间控制所述雷达水位检测子模块和所述盲区检测子模块的运行并对所述水位测量模块的测量数据按量程计算电缆井的积水深度数据，并通过数据传送模块将所述积水深度数据传送至数据服务中心存储；

其中，所述控制器对测量数据按量程计算电缆井的积水深度数据具体包括：

若电缆井的积水位于第一量程区间，所述控制器控制所述雷达水位检测子模块运行且所述盲区检测子模块处于关闭状态，得到第一测量数据H1，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L2-H1；

若电缆井的积水位于第二量程区间，所述控制器控制所述盲区检测子模块运行且所述雷达水位检测子模块处于关闭状态，得到第二测量数据H2，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L3+H2；

所述量程区间为将电缆井的深度分为第一量程区间和第二量程区间，L1为电缆井的深度，L2为雷达水位检测子模块与电缆井井口之间的距离，第一测量数据H1为雷达水位检测子模块与电缆井积水水面之间的距离，L3为盲区检测子模块与电缆井井口之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置，其特征在于，还包括与所述控制器连接的实时时钟模块，所述实时时钟模块用于定时唤醒所述控制器与所述数据传送模块之间的通讯连接。

3.根据权利要求1所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置，其特征在于，还包括与所述控制器连接的通讯模块。

4.根据权利要求1所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置，其特征在于，还包括供电管理模块、充电接口和充电电池，所述供电管理模块与所述控制器连接，所述供电管理模块与所述充电电池连接，所述充电电池与所述充电接口连接。

5.根据权利要求4所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置，其特征在于，还包括与所述供电管理模块连接的开关，所述开关用于启动供电管理模块至少给所述控制器、水位测量模块、所述数据传送模块供电。

6.根据权利要求1所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置，其特征在于，所述雷达水位检测子模块为雷达水位传感器，所述盲区检测子模块为电子水尺。

7.一种一体化电缆井积水深度在线监测设备，其特征在于，包括可拆卸支架和设置在所述可拆卸支架上的如权利要求1-6任意一项所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置。

8.一种一体化电缆井积水深度在线监测方法，其特征在于，包括：

步骤S1.通过如权利要求1-6任意一项所述的一体化电缆井积水深度在线监测装置获取水位测量模块的测量数据；

步骤S2.对所述测量数据按量程计算电缆井的积水深度数据，具体包括：

若电缆井的积水位于第一量程区间，通过雷达水位检测子模块测量得到第一测量数据H1，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L2-H1；

若电缆井的积水位于第二量程区间，通过盲区检测子模块运测量得到第二测量数据H2，电缆井的积水深度数据H为：H＝L1-L3+H2；

所述量程区间为将电缆井的深度分为第一量程区间和第二量程区间，L1为电缆井的深度，L2为雷达水位检测子模块与电缆井井口之间的距离，第一测量数据H1为雷达水位检测子模块与电缆井积水水面之间的距离，L3为盲区检测子模块与电缆井井口之间的距离。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质用于存储计算机指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求8所述的一体化电缆井积水深度在线监测方法。

10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器以及存储器；

所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行如权利要求8所述的一体化电缆井积水深度在线监测方法。

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