CN112230636A - 一种割草机系统边界信号的自适应方法及割草机系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种割草机系统边界信号的自适应方法及割草机系统。该方法包括：S1、基站位于待割草区的预设边界线上，且基站朝向预设方向放置；S2、基站发出第一磁场信号，基站的磁场感测单元在第一磁场信号作用下产生感应信号；S3、判断感应信号是否与预设感应信号一致；S4、若否，则基站停止发出第一磁场信号并发出第二磁场信号，第二磁场信号与第一磁场信号的磁场方向相反。本发明在基站设置磁场感测单元，磁场感测单元在磁场作用下产生感应信号，若感应信号与预设感应信号不一致则自动调整基站的供电电流方向，使磁场方向达到要求，从而不再需要工作人员手动重新调整接线，减轻工作人员负担，同时提高割草机的智能化水平。

Description

一种割草机系统边界信号的自适应方法及割草机系统

技术领域

本发明涉及割草机领域，更具体地说，涉及一种割草机系统边界信号的自适应方法及割草机系统。

背景技术

在磁场定位的割草机系统中，基站发出特定方向的磁场，割草机(也叫智能割草机、割草机器人等)的电感在磁场的作用下产生感应电压，根据感应电压的方向判断割草机的位置，是位于边界上、边界内还是边界外，所以就要求基站发出的磁场方向必须与预设方向一致。而在割草机使用过程中，基站到达一个新的割草区域时，往往需要重新连接基站的供电线，在接线过程中，因供电端没有明确区分线头种类，可能会出现接线方向不符合要求的情况，这就会导致基站产生磁场的磁场方向与预设磁场方向相反，从而必须再次调整接线，使基站发出的磁场方向与预设方向一致，给工作人员带来多余工作量。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种割草机系统边界信号的自适应方法及割草机系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种割草机系统边界信号的自适应方法，所述割草机系统包括割草机和基站，所述方法包括：

S1、所述基站位于待割草区的预设边界线上，且所述基站朝向预设方向放置；

S2、所述基站发出第一磁场信号，所述基站的磁场感测单元在所述第一磁场信号作用下产生感应信号；

S3、判断所述感应信号是否与预设感应信号一致；

S4、若否，则所述基站停止发出所述第一磁场信号并发出第二磁场信号，所述第二磁场信号与所述第一磁场信号的磁场方向相反。

进一步，本发明所述的割草机系统边界信号的自适应方法中，所述步骤S2中所述基站的磁场感测单元在所述第一磁场信号作用下产生感应信号包括：所述基站的磁场方向检测电感产生感应电压；

所述步骤S3包括：判断所述感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致。

进一步，本发明所述的割草机系统边界信号的自适应方法中，所述基站的磁场方向检测电感产生感应电压包括：所述磁场方向检测电感的第一电感产生第一感应电压，所述第一电感位于所述待割草区的边界内；所述判断所述感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断所述第一感应电压的电压波形是否与第一预设感应电压的电压波形一致；和/或

所述磁场方向检测电感的第二电感产生第二感应电压，所述第二电感位于所述待割草区的边界外；所述判断所述感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断所述第二感应电压的电压波形是否与第二预设感应电压的电压波形一致。

进一步，本发明所述的割草机系统边界信号的自适应方法中，所述第一感应电压的电压波形与所述第二感应电压的电压波形不同，所述第一预设感应电压的电压波形与所述第二预设感应电压的电压波形不同。

进一步，本发明所述的割草机系统边界信号的自适应方法中，所述步骤S4中所述基站停止发出所述第一磁场信号并发出第二磁场信号包括：

所述基站停止发出所述第一磁场信号，改变所述基站内磁场发射模块的电流方向，使所述基站发出的第二磁场信号的磁场方向与所述第一磁场信号的磁场方向相反。

进一步，本发明所述的割草机系统边界信号的自适应方法中，所述改变所述基站内磁场发射模块的电流方向包括：通过控制所述基站内MOS管电路改变所述基站内磁场发射模块的电流方向。

另，本发明还提供一种割草机系统，所述割草机系统包括割草机和基站，所述割草机系统中基站使用如上述的割草机系统边界信号的自适应方法。

另，本发明还提供一种割草机系统，所述割草机系统包括割草机和基站，所述基站包括磁场发射模块，所述基站包括：

磁场方向检测电感，在所述磁场发射模块的发射磁场作用下产生感应电压；

与所述磁场方向检测电感连接的判断模块，用于判断所述感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致；

与所述磁场发射模块和所述判断模块连接、用于改变所述磁场发射模块的电流方向的电流方向调整模块，所述电流方向调整模块根据所述判断结果调整所述磁场发射模块的电流方向，电流方向改变后所述磁场发射模块的发射磁场的磁场方向对应发生改变。

进一步，在本发明所述的割草机系统中，所述电流方向调整模块为MOS管电路。

进一步，在本发明所述的割草机系统中，所述电流方向调整模块根据所述判断结果调整所述磁场发射模块的电流方向包括：

若所述感应电压与预设感应电压的电压波形不一致，则所述电流方向调整模块将所述磁场发射模块的工作电流调整为相反方向，使所述磁场发射模块的发射磁场的磁场方向反向。

实施本发明的种割草机系统边界信号的自适应方法及割草机系统，具有以下有益效果：本发明在基站设置磁场感测单元感测基站发出的磁场，磁场感测单元在磁场作用下产生感应信号，若感应信号与预设感应信号不一致则自动调整基站的供电电流方向，使磁场方向达到要求，从而不再需要工作人员手动重新调整接线，减轻工作人员负担，同时提高割草机的智能化水平。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是一实施例提供的割草机系统边界信号的自适应方法流程图；

图2是一实施例提供的割草机相对于待割草区的位置示意图；

图3是一实施例提供的割草机系统边界信号的自适应方法流程图；

图4是一实施例提供的割草机系统中基站的机构示意图；

图5是一实施例提供的电压波形的波形图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

实施例

本实施例的割草机系统包括基站和割草机，割草机位于基站的割草机工位上；基站包括磁场发射模块、磁场感测单元以及判断模块，其中磁场发射模块用于发射磁场信号，磁场感测单元在磁场信号的作用下产生感应信号，判断模块对感应信号进行判断。参考图1和图2，该割草机系统边界信号的自适应方法包括下述步骤：

S1、基站位于待割草区的预设边界线上，且基站朝向预设方向放置。

具体的，参考图2，在对某一待割草区进行割草前，首先将基站放置在待割草区的预设边界线上，且基站朝向预设方向放置。在本实施例的割草机中电感已经预先进行设置，且不可更改，即割草机的电感在磁场的作用下产生感应电压，根据感应电压的方向判断割草机的位置，是位于待割草区的边界上、边界内还是边界外，所以要求基站提供特定方向的磁场。例如，将基站放置在待割草区域的左侧边界上，且割草机的自身方位也按照预设方位放置。基站具体的放置位置和自身方位与割草机的电感设置相关，所以基站和割草机需提前设置一致。作为选择，可在基站上设置方位标识，方便工作人员正确放置基站。

S2、基站发出第一磁场信号，基站的磁场感测单元在第一磁场信号作用下产生感应信号。

具体的，将基站放置到预设边界上且自身放置为预设位置后，工作人员对基站进行接线作业，为基站提供电能。基站供电后开始产生磁场，即第一磁场信号，基站的磁场感测单元在第一磁场信号作用下产生感应信号。因接线可能正确，也可能接反，所以第一磁场信号的磁场方向可能与割草机需要的磁场方向一致，也可能与割草机需要的磁场方向相反，需要进一步判断。

S3、判断感应信号是否与预设感应信号一致。

具体的，如果接线正确，基站发出第一磁场信号的磁场方向与割草机需要的磁场方向一致，即基站的磁场感测单元产生的感应信号与基站的预设感应信号一致，不再需要对基站进行调整。如果接线反向，基站发出第一磁场信号的磁场方向与割草机需要的磁场方向不一致，即基站的磁场感测单元产生的感应信号与基站的预设感应信号不一致，需要对基站进行调整。预设感应信号可以为感应电压、感应电流等。

S4、若否，则基站停止发出第一磁场信号并发出第二磁场信号，第二磁场信号与第一磁场信号的磁场方向相反。

具体的，通过上述判断，若基站的磁场感测单元产生的感应信号与预设感应信号不一致，则说明基站发出第一磁场信号的磁场方向与割草机需要的磁场方向不一致，不满足需求，需要对基站的磁场方向进行调整，且调整后的第二磁场信号与第一磁场信号的磁场方向相反。若基站的磁场感测单元产生的感应信号与预设感应信号一致，则说明基站发出第一磁场信号的磁场方向与割草机需要的磁场方向一致，满足需求，不需要对基站的磁场方向进行调整，割草机可开始正常作业。

作为选择，步骤S4中基站停止发出第一磁场信号并发出第二磁场信号包括：基站停止发出第一磁场信号，改变基站内磁场发射模块的电流方向，使基站发出的第二磁场信号的磁场方向与第一磁场信号的磁场方向相反。在第二磁场信号作用下，基站的磁场感测单元产生的感应信号与预设感应信号一致，则第二磁场信号的磁场方向与割草机需要的磁场方向一致。

本实施例在基站设置磁场感测单元感测基站发出的磁场，磁场感测单元在磁场作用下产生感应信号，若感应信号与预设感应信号不一致则自动调整基站的供电电流方向，使磁场方向达到要求，从而不再需要工作人员手动重新调整接线，减轻工作人员负担，同时提高割草机的智能化水平。

实施例

参考图3，本实施例的割草机系统包括基站和割草机，割草机位于基站的割草机工位上；基站包括磁场发射模块、磁场方向检测电感以及判断模块，其中磁场发射模块用于发射磁场信号，磁场方向检测电感在磁场信号的作用下产生感应电压，判断模块对感应电压进行判断。参考图2和图3，该割草机系统边界信号的自适应方法包括下述步骤：

S1、基站位于待割草区的预设边界线上，且基站朝向预设方向放置。

具体的，参考图2，在对某一待割草区进行割草前，首先将基站放置在待割草区的预设边界线上，且基站朝向预设方向放置。在本实施例的割草机中电感已经预先进行设置，且不可更改，即割草机的电感在磁场的作用下产生感应电压，根据感应电压的方向判断割草机的位置，是位于待割草区的边界上、边界内还是边界外，所以要求基站提供特定方向的磁场。例如，将基站放置在待割草区域的左侧边界上，且割草机的自身方位也按照预设方位放置。基站具体的放置位置和自身方位与割草机的电感设置相关，所以基站和割草机需提前设置一致。作为选择，可在基站上设置方位标识，方便工作人员正确放置基站。

S21、基站发出第一磁场信号，基站的磁场方向检测电感产生感应电压。

具体的，将基站放置到预设边界上且自身放置为预设位置后，工作人员对基站进行接线作业，为基站提供电能。基站供电后开始产生磁场，即第一磁场信号。此时第一磁场信号的磁场方向可能与割草机需要的磁场方向一致，也可能与割草机需要的磁场方向相反，需要进一步判断。

S31、判断感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致。

具体的，如果接线正确，基站发出第一磁场信号的磁场方向与割草机需要的磁场方向一致，即基站的磁场方向检测电感产生的感应电压与基站的预设感应电压一致，不再需要对基站进行调整。如果接线反向，基站发出第一磁场信号的磁场方向与割草机需要的磁场方向不一致，即基站的磁场方向检测电感产生的感应电压与基站的预设感应电压不一致，需要对基站进行调整。

S4、若否，则基站停止发出第一磁场信号并发出第二磁场信号，第二磁场信号与第一磁场信号的磁场方向相反。

具体的，通过上述判断，若基站的磁场方向检测电感产生的感应电压与预设感应电压不一致，则说明基站发出第一磁场信号的磁场方向与割草机需要的磁场方向不一致，不满足需求，需要对基站的磁场方向进行调整，且调整后的第二磁场信号与第一磁场信号的磁场方向相反。若基站的磁场方向检测电感产生的感应电压与预设感应电压一致，则说明基站发出第一磁场信号的磁场方向与割草机需要的磁场方向一致，满足需求，不需要对基站的磁场方向进行调整，割草机可开始正常作业。

作为选择，步骤S4中基站停止发出第一磁场信号并发出第二磁场信号包括：基站停止发出第一磁场信号，改变基站内磁场发射模块的电流方向，使基站发出的第二磁场信号的磁场方向与第一磁场信号的磁场方向相反。在第二磁场信号作用下，基站的磁场方向检测电感产生的感应电压与预设感应电压一致，则第二磁场信号的磁场方向与割草机需要的磁场方向一致。

本实施例在基站设置磁场方向检测电感感测基站发出的磁场，磁场方向检测电感在磁场作用下产生感应电压，若感应电压与预设感应电压不一致则自动调整基站的供电电流方向，使磁场方向达到要求，从而不再需要工作人员手动重新调整接线，减轻工作人员负担，同时提高割草机的智能化水平。

实施例

在上述实施例的基础上，本实施例的割草机系统边界信号的自适应方法提供三种磁场方向检测电感设置方法，以下分别进行说明。

磁场方向检测电感第一设置方法：基站的磁场方向检测电感产生感应电压包括：磁场方向检测电感的第一电感产生第一感应电压，第一电感位于待割草区的边界内；判断感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断第一感应电压的电压波形是否与第一预设感应电压的电压波形一致。

磁场方向检测电感第二设置方法：磁场方向检测电感的第二电感产生第二感应电压，第二电感位于待割草区的边界外；判断感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断第二感应电压的电压波形是否与第二预设感应电压的电压波形一致。

磁场方向检测电感第三设置方法：基站的磁场方向检测电感产生感应电压包括：磁场方向检测电感的第一电感产生第一感应电压，第一电感位于待割草区的边界内；判断感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断第一感应电压的电压波形是否与第一预设感应电压的电压波形一致。同时磁场方向检测电感的第二电感产生第二感应电压，第二电感位于待割草区的边界外；判断感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断第二感应电压的电压波形是否与第二预设感应电压的电压波形一致。

进一步，本实施例的割草机系统边界信号的自适应方法中，第一感应电压的电压波形与第二感应电压的电压波形不同，即通过电压波形的形状来区分第一感应电压和第二感应电压；第一预设感应电压的电压波形与第二预设感应电压的电压波形不同，即通过电压波形的形状来区分第一预设感应电压和第二预设感应电压。优选地，第一感应电压的电压波形与第二感应电压的电压波形镜像相反(在一定的误差范围内即可，不要求完全镜像)，即第一预设感应电压的电压波形与第二预设感应电压的电压波形镜像相反；参考图5，图中给出一种电压波形镜像相反的实施例，从图中可以看出，上面电压波形的形状与下面电压波形镜像相反；需要说明的是，图5中电压波形不同并非用于限定本发明，其他电压波形不同的实施方式也属于本发明的保护范围。

本实施例中磁场方向检测电感可为一个，也可设置为两个；即可设置在待割草区的边界内，也可设置在待割草区的边界外，设置较为灵活。

实施例

在上述实施例的基础上，本实施例的割草机系统边界信号的自适应方法中，改变基站内磁场发射模块的电流方向包括：通过控制基站内MOS管电路改变基站内磁场发射模块的电流方向。该MOS管电路可调整供电电流方向，具体电路结构可参考现有技术。

本实施例中通过MOS管电路自动控制改变基站内磁场发射模块的电流方向，从而实现基站的发射磁场的磁场方向反向，不需要工作人员手动控制，减少工作人员的工作量，也使割草机系统更加智能化。

实施例

本实施例的割草机系统包括割草机和基站，割草机系统中基站使用如上述的割草机系统边界信号的自适应方法。

实施例

参考图4，本实施例的割草机系统包括割草机和基站，基站包括磁场发射模块、磁场方向检测电感、判断模块、电流方向调整模块，磁场发射模块连接电流方向调整模块，判断模块分别连接磁场方向检测电感和电流方向调整模块，其中，

磁场方向检测电感，在磁场发射模块的发射磁场作用下产生感应电压。本实施例提供三种磁场方向检测电感设置方法，以下分别进行说明。

磁场方向检测电感第一设置方法：基站的磁场方向检测电感产生感应电压包括：磁场方向检测电感的第一电感产生第一感应电压，第一电感位于待割草区的边界内；判断感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断第一感应电压的电压波形是否与第一预设感应电压的电压波形一致。

磁场方向检测电感第二设置方法：磁场方向检测电感的第二电感产生第二感应电压，第二电感位于待割草区的边界外；判断感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断第二感应电压的电压波形是否与第二预设感应电压的电压波形一致。

磁场方向检测电感第三设置方法：基站的磁场方向检测电感产生感应电压包括：磁场方向检测电感的第一电感产生第一感应电压，第一电感位于待割草区的边界内；判断感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断第一感应电压的电压波形是否与第一预设感应电压的电压波形一致。同时，磁场方向检测电感的第二电感产生第二感应电压，第二电感位于待割草区的边界外；判断感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断第二感应电压的电压波形是否与第二预设感应电压的电压波形一致。

进一步，本实施例的割草机系统边界信号的自适应方法中，第一感应电压的电压波形与第二感应电压的电压波形不同，第一预设感应电压的电压波形与第二预设感应电压的电压波形不同。

判断模块用于判断感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致。具体的，电流方向调整模块根据判断结果调整磁场发射模块的电流方向包括：若感应电压与预设感应电压的电压波形不一致，则电流方向调整模块将磁场发射模块的工作电流调整为相反方向，使磁场发射模块的发射磁场的磁场方向反向。若感应电压与预设感应电压的电压波形一致，则不需要调整基站的磁场方向，割草机进入正常作业程序。

电流方向调整模块用于改变磁场发射模块的电流方向，电流方向调整模块根据判断结果调整磁场发射模块的电流方向，电流方向改变后磁场发射模块的发射磁场的磁场方向对应发生改变。

作为选择，在本实施例的割草机系统中，电流方向调整模块为MOS管电路。该MOS管电路可调整供电电流方向，具体电路结构可参考现有技术。

作为选择，在本实施例的割草机系统中，基站还可为割草机提供充电功能，当割草机电量需要充电时，自动返回至基站的割草机工位上，自动进行充电，不需要工作人员手动操作，减少工作人员的操作。

本实施例在基站设置磁场感测单元感测基站发出的磁场，磁场感测单元在磁场作用下产生感应信号，若感应信号与预设感应信号不一致则自动调整基站的供电电流方向，使磁场方向达到要求，从而不再需要工作人员手动重新调整接线，减轻工作人员负担，同时提高割草机的智能化水平。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种割草机系统边界信号的自适应方法，所述割草机系统包括割草机和基站，其特征在于，所述方法包括：

S1、所述基站位于待割草区的预设边界线上，且所述基站朝向预设方向放置；

S2、所述基站发出第一磁场信号，所述基站的磁场感测单元在所述第一磁场信号作用下产生感应信号；

S3、判断所述感应信号是否与预设感应信号一致；

S4、若否，则所述基站停止发出所述第一磁场信号并发出第二磁场信号，所述第二磁场信号与所述第一磁场信号的磁场方向相反。

2.根据权利要求1所述的割草机系统边界信号的自适应方法，其特征在于，所述步骤S2中所述基站的磁场感测单元在所述第一磁场信号作用下产生感应信号包括：所述基站的磁场方向检测电感产生感应电压；

所述步骤S3包括：判断所述感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致。

3.根据权利要求2所述的割草机系统边界信号的自适应方法，其特征在于，所述基站的磁场方向检测电感产生感应电压包括：所述磁场方向检测电感的第一电感产生第一感应电压，所述第一电感位于所述待割草区的边界内；所述判断所述感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断所述第一感应电压的电压波形是否与第一预设感应电压的电压波形一致；和/或

所述磁场方向检测电感的第二电感产生第二感应电压，所述第二电感位于所述待割草区的边界外；所述判断所述感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致包括：判断所述第二感应电压的电压波形是否与第二预设感应电压的电压波形一致。

4.根据权利要求3所述的割草机系统边界信号的自适应方法，其特征在于，所述第一感应电压的电压波形与所述第二感应电压的电压波形不同，所述第一预设感应电压的电压波形与所述第二预设感应电压的电压波形不同。

5.根据权利要求1所述的割草机系统边界信号的自适应方法，其特征在于，所述步骤S4中所述基站停止发出所述第一磁场信号并发出第二磁场信号包括：

所述基站停止发出所述第一磁场信号，改变所述基站内磁场发射模块的电流方向，使所述基站发出的第二磁场信号的磁场方向与所述第一磁场信号的磁场方向相反。

6.根据权利要求5所述的割草机系统边界信号的自适应方法，其特征在于，所述改变所述基站内磁场发射模块的电流方向包括：通过控制所述基站内MOS管电路改变所述基站内磁场发射模块的电流方向。

7.一种割草机系统，所述割草机系统包括割草机和基站，其特征在于，所述割草机系统中基站使用如权利要求1-6任一项所述的割草机系统边界信号的自适应方法。

8.一种割草机系统，所述割草机系统包括割草机和基站，所述基站包括磁场发射模块，其特征在于，所述基站包括：

磁场方向检测电感，在所述磁场发射模块的发射磁场作用下产生感应电压；

与所述磁场方向检测电感连接的判断模块，用于判断所述感应电压的电压波形是否与预设感应电压的电压波形一致；

与所述磁场发射模块和所述判断模块连接、用于改变所述磁场发射模块的电流方向的电流方向调整模块，所述电流方向调整模块根据所述判断结果调整所述磁场发射模块的电流方向，电流方向改变后所述磁场发射模块的发射磁场的磁场方向对应发生改变。

9.根据权利要求8所述的割草机系统，其特征在于，所述电流方向调整模块为MOS管电路。

10.根据权利要求8所述的割草机系统，其特征在于，所述电流方向调整模块根据所述判断结果调整所述磁场发射模块的电流方向包括：

若所述感应电压与预设感应电压的电压波形不一致，则所述电流方向调整模块将所述磁场发射模块的工作电流调整为相反方向，使所述磁场发射模块的发射磁场的磁场方向反向。

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