CN112696228A - 一种矿井内的压风供水自救站系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿井安全自救系统技术领域，具体涉及一种矿井内的压风供水自救站系统：包括自救站柜、压风供氧系统、供水系统、监控系统和控制器；采用整体式的柜体设计，能够使柜体能够移动，能够在固定式的自救系统铺设之前，利用本自救站系统进行临时自救系统的搭建，此外，本自救站能够根据实际采矿情况和采矿位置进行位置变化，使得自救站系统的及时性和灵活性更高；自救站内的连接器设置有呼吸软袋，该连接器与呼吸罩相连，呼吸软袋充气之前，连接器作为空气中转，呼吸软袋充气之后，连接器能够脱离连接，然后使得人员能够根据实际情况进行自救站之间的位置转移。

Description

一种矿井内的压风供水自救站系统

技术领域

本发明属于矿井安全自救系统技术领域，具体涉及一种矿井内的压风供水自救站系统。

背景技术

矿井“六大系统”是矿山广大员工生命的重要保障，是发生灾难时的自救的重要保障，为员工提供了又一可靠生命线。虽然国家对矿井压风自救系统有着命令规定，而压风自救装置则是五花八门，各有优缺点，总体上现有的压风自救装置是一种固定式永久性自救装备，用于具有煤与瓦斯突出的煤矿、高瓦斯矿井及发生冒顶堵人事故的井下灾害防护，可安装在峒室、有人工作的场所及人员流动的井巷，也可安装在掘进和回采工作面。

压风自救装置是一种固定在生产场所附近的固定自救装置，它的气源来自于压缩空气管路系统；当发生煤和瓦斯突出或前有预兆出现时，工作人员可利用压风自救装置自救，保证了井下人员安全，能在矿山发生灾变时为井下提供新鲜风流，压缩空气管路系统在井下避灾硐室中起着举足轻重的作用，它的作用不仅仅是提供新鲜的空气，空气的流通还可以带走一部分热量，起到降温的作用；一般是在地表建空压机站及空气净化装置，然后通过一条供气管路经由竖井或其它管路通道通往地下矿井中，并连接到压风自救装置上。

现有的压风自救装置多是固定式安装，这种安装方式仅仅是按照行业标准进行安装使用，但是矿井内由于煤矿开采环境的提前性和复杂性，有必要设计一种可移动的能够便捷安装和位置变化的自救站系统。

发明内容

为了解决现有技术中压风自救系统存在的不可移动、使用灵活性不足问题，本方案提供了一种矿井内的压风供水自救站系统，采用整体式的柜体设计，能够使柜体能够移动，并且，采用可移动式的呼吸罩设计，能够根据自救站的实际情况，在充气后工作人员能够携带呼吸罩进行快速转移。

本发明所采用的技术方案为：

一种矿井内的压风供水自救站系统：包括自救站柜、压风供氧系统、供水系统、监控系统和控制器；

所述自救站柜为前侧开口的可移动式柜体；

所述压风供氧系统设置在自救站柜内，该压风供氧系统包括有升降座板、总气管、支路器管、电子压力表、氧气罐、连接器、呼吸罩和气路总阀；总气管横置于升降座板的前侧，在总气管的右端连接有气路总阀，总气管通过该气路总阀与自救站柜外的送风管路相连，总气管的右端通过软管连接到氧气罐上，电子压力表连接在总气管上；在总气管上连接有多个支路管道，在每个支路管道上均设置有支路阀，且在支路管道的出口处连接有支路接口；支路接口先后与连接器和呼吸罩相连；

所述连接器包括有连接器基体、上盖体、下盖体、网格板和呼吸软袋；连接器基体分别具有上部开口和下部开口，网格板设置于上部开口与下部开口之间；在上部开口处设置有用于对接支路接口的橡胶塞，上盖体连接在上部开口处并用于盖合该上部开口；下部开口设置在下部开口处并用于盖合该下部开口；呼吸软袋设置在下部开口的内侧，且呼吸软袋能够从下部开口处伸出并存储氧气；在连接器基体上还设置有连接器出口，该连接器出口通过呼吸软管与呼吸罩连接；

所述供水系统设置在自救站柜内，并与自救站柜外的自来水管相连，该供水系统用于自救站柜内的自来水供应；

所述监控系统包括区域摄像头和站内摄像头；

控制器设置于自救站柜侧面的控制柜内；该控制器能够与矿井外通信，控制器通过区域摄像头监控工作区域人数，并在超过设定阈值时报警；控制器通过站内摄像头监控自救站柜处的人员状况。

可选的：所述供水系统包括水箱、供水软管、排水管和流量传感器，水箱设置在自救站柜的顶部，水箱上分别连接有排水管、供水管和进水管，进水管与自来水管路连通，在进水管上设置有水流指示器，在排水管上设置有电控排水阀和流量传感器。

可选的：电控排水阀与控制器电连接，在控制器内设置有人脸信息权限信息，站内摄像头能够进行人脸识别，自救站柜识别巡检人员的人脸信息并打开电控排水阀，使得巡检人员能够通过水流指示器和排水管的出口判断供水系统是否正常。

可选的：所述控制器内具有wifi模块，该wifi模块能够与移动端通信连接并发送工作日报或者接受控制指令。

可选的：自救站柜包括有顶座、底座、顶罩和三个侧壁板，顶座设置于底座的正上方，水箱设置在顶座上，顶罩设置在水箱的正上方并用于保护水箱，三个侧壁板均连接在顶座与底座之间并分别构成自救站柜的左侧壁、右侧壁和后侧壁；在底座的四个角处均设置了滚轮。

可选的：侧壁板包括有升降柱杆、动侧板和定侧板，定侧板竖向连接在底座上，动侧板通过活页与定侧板铰接连接，升降柱杆上设置有竖向的伸缩槽，升降柱杆设置在该伸缩槽内且可沿该伸缩槽竖向伸缩；升降柱杆的上端与定座连接，动侧板能够转动并连接升降柱杆，并使动侧板远离活页的一侧能够抵于顶座的下部。

可选的：在每个侧壁板上均设置有多个升降柱杆，各个升降柱杆分别设置在不同的伸缩槽内。

可选的：在顶座的下部还设置有侧壁补偿结构，该侧壁补偿结构包括定支架和动支架，定支架和动支架均呈C字形，定支架固定连接在顶座的下部，动支架设置于定支架正下方，在定支架与动支架之间设置有补偿弹簧和橡胶罩，橡胶罩分别与定支架和动支架相连，且该橡胶罩位于补偿弹簧的外侧；各个升降柱杆均先后穿过动支架、补偿弹簧和定支架并连接顶座。

可选的：在自救站柜内的后侧壁上设置有竖向的滑槽，在滑槽内设置有与其滑动配合的滑条，滑条的上部与升降座板固定连接，升降座板能够随滑条竖向升降。

可选的：在自救站柜外的送风管路上并连设置有补氧支路，在补氧支路上设置有阀门和用于与连接器相连的支路接口，该补氧支路用于为呼吸软袋补充空气。

本发明的有益效果为：

1.本方案中的自救站具有可移动性，能够在固定式的自救系统铺设之前，利用本自救站系统进行临时自救系统的搭建，此外，本自救站能够根据实际采矿情况和采矿位置进行位置变化，使得自救站系统的及时性和灵活性更高；

2.本方案中自救站内的连接器设置有呼吸软袋，该连接器与呼吸罩相连，呼吸软袋充气之前，连接器作为空气中转，呼吸软袋之后，连接器能够脱离连接，然后使得人员能够根据实际情况进行自救站之间的位置转移；

3.本方案中的自救站柜采用升降收纳式设计，能够通过侧壁板的收纳降低自救站的高度，从而方便于自救站柜在现场的位置移动和控制；同时，使得本自救站能够方便于安装和使用；

4.本方案中设计了可供水系统，该供水系统不仅与自来水相连，同时自带有水箱，从而使得外部水路水压失常的情况下，仍然能够在一定时间内保证自救站的供水自救。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本方案的自救站系统的结构示意图；

图2是本方案的自救站系统与自来水管路和送风管路的连接状态图；

图3是连接器与呼吸罩的连接结构示意图；

图4是自救站系统的控制器的控制关系图；

图5是侧壁补偿结构的结构示意图。

图中：1-区域摄像头；2-自救站柜；3-控制器；4-电缆线路；5-自来水管路；6-送风管路；7-流量传感器；8-水流指示器；9-侧壁补偿结构；10-顶罩；11-水箱；12-站内摄像头；13-电控排水阀；14-供水软管；15-动侧板；16-电子压力表；17-支路阀；18-呼吸罩；19-定侧板；20-氧气罐；21-滑条；22-滑槽；23-滚轮；24-底座；25-顶座；26-定支架；27-补偿弹簧；28-橡胶罩；29-动支架；30-升降柱杆；31-升降座板；32-呼吸软管；33-橡胶塞；34-支路接口；35-连接器基体；36-网格板；37-呼吸软袋；38-下盖体；39-上盖体，40-补氧支路。

具体实施方式

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，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本发明作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本发明提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。

在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理且不构成自相矛盾的情况下，均包括直接和间接连接。

实施例1

如图1、2或5所示，本实施例设计了一种矿井内的压风供水自救站系统，包括有前侧开口且可移动式的自救站柜2，自救站柜2的前侧开口处可以设置垂下或褶皱的塑料帘布，或者设置折叠的前门；本柜体由于体积原因不能容纳人体。

该自救站柜2包括有顶座25、底座24、顶罩10、侧壁补偿结构9和三个侧壁板，顶座25设置于底座24的正上方，顶罩10盖设在顶座25的正上方，从而能够阻挡落石对柜体的伤害，三个侧壁板均连接在顶座25与底座24之间并分别构成自救站柜2的左侧壁、右侧壁和后侧壁；在底座24的四个角处均设置了滚轮23；该滚轮23可以选用万向滚轮23。

侧壁板包括有升降柱杆30、动侧板15和定侧板19，且在每个侧壁板上均设置有多个升降柱杆30，定侧板19竖向连接在底座24上，动侧板15通过活页与定侧板19铰接连接，升降柱杆30上设置有竖向的伸缩槽，各个升降柱杆30分别设置在不同的伸缩槽内且可沿该伸缩槽竖向伸缩；升降柱杆30的上端与定座连接，动侧板15能够转动并连接升降柱杆30，并使动侧板15远离活页的一侧能够抵于顶座25的下部。

该侧壁补偿结构9包括定支架26和动支架29，定支架26和动支架29均呈C字形，定支架26固定连接在顶座25的下部，动支架29设置于定支架26正下方，在定支架26与动支架29之间设置有补偿弹簧27和橡胶罩28，橡胶罩28分别与定支架26和动支架29相连，且该橡胶罩28位于补偿弹簧27的外侧；各个升降柱杆30均先后穿过动支架29、补偿弹簧27和定支架26并连接顶座25。

以上结构中，侧壁板能够折叠，顶座25能够通过升降柱杆30竖向升降，从而方便于收纳盒安装，能够提高自救站柜2的可移动性和位置转移的便利性，此外，侧壁补偿结构9能够提供竖向的弹力支撑，从而不仅在自救站柜2展开过程中能够补偿侧壁板与顶座25之间的空隙，还能够在收纳时，为顶座25提供缓冲，避免顶座25收纳时撞击定侧板19并对定侧板19造成伤害。

自救站柜的可移动性能够使得可通过自救站柜的并列摆放，增加工作区域的工作人员的上限；自救站柜的控制器通过电缆线路4与其他自救站柜连接或连接到矿井外，电缆线路4能够用于实现供电和通信。

实施例2

如图1-4所示，本实施例设计了一种矿井内的压风供水自救站系统，包括有前侧开口且可移动式的自救站柜2，本自救站柜2可以与实施例1设计的自救站柜2结构相同；在本实施例在自救站柜2内设置有压风供氧系统。在自救站柜2内的后侧壁上设置有竖向的滑槽22，在滑槽22内设置有与其滑动配合的滑条21，滑条21的上部与升降座板31固定连接，升降座板31能够随滑条21竖向升降。

压风供氧系统设置在自救站柜2内，该压风供氧系统包括有升降座板31、总气管、支路器管、电子压力表16、氧气罐20、连接器、呼吸罩18和气路总阀；总气管横置于升降座板31的前侧，在总气管的右端连接有气路总阀，总气管通过该气路总阀与自救站柜2外的送风管路6相连，总气管的右端通过软管连接到氧气罐20上，电子压力表16连接在总气管上；在总气管上连接有多个支路管道，在每个支路管道上均设置有支路阀17，且在支路管道的出口处连接有支路接口34；支路接口34先后与连接器和呼吸罩18相连。

连接器包括有连接器基体35、上盖体39、下盖体38、网格板36和呼吸软袋37；连接器基体35分别具有上部开口和下部开口，网格板36设置于上部开口与下部开口之间；在上部开口处设置有用于对接支路接口34的橡胶塞33，上盖体39连接在上部开口处并用于盖合该上部开口；下部开口设置在下部开口处并用于盖合该下部开口；呼吸软袋37设置在下部开口的内侧，且呼吸软袋37能够从下部开口处伸出并存储氧气；在连接器基体35上还设置有连接器出口，该连接器出口通过呼吸软管32与呼吸罩18连接。

本实施例中的压风供氧系统的供氧部分的管路能够随着升降座板31竖向升降，从而能够方便于供氧位置的控制，方便于工作人员的使用，其次，本方案中，此外，本实施例中的连接器结构能够与供氧支路脱离连接，使得连接器和呼吸罩18构成可携带的独立单元，当连接器的呼吸软袋37进行充气后，能够使得工作人员在佩戴呼吸罩18移动至下一个自救站处寻求自救，从而避免工作人员数量超过自救站的供氧位上限；此外，本方案的氧气罐20用于辅助供氧，从而能够在外部的送风管路6不能提供足够风压或者供氧量不足的情况下，进行补充供氧，同时利用氧气罐20进行供氧能够提供富氧空气，从而使得呼吸软袋37装入富氧空气后，工作人员的可移动距离更远。

实施例3

如图1-4所示本实施例设计了一种矿井内的压风供水自救站系统，包括有自救站柜2，本自救站柜2可以与实施例1设计的自救站柜2结构相同；在本实施例在自救站柜2内设置有供水系统。

供水系统设置在自救站柜2内，并与自救站柜2外的自来水管相连，该供水系统用于自救站柜2内的自来水供应。

供水系统包括水箱11、供水软管14、排水管和流量传感器7，水箱11设置在自救站柜2的顶部，水箱11上分别连接有排水管、供水管和进水管，进水管与自来水管路5连通，在进水管上设置有水流指示器8，在排水管上设置有电控排水阀13和流量传感器7。

该供水系统不仅与自来水相连，同时自带有水箱11，从而使得外部水路水压失常的情况下，仍然能够在一定时间内保证自救站的供水自救；同时，由于流量传感器7设置在排水管上，不仅能够计算水箱11中储蓄水的更换量，同时还能够检测供水管路供水水压是否满足设计要求，其电控排水阀13打开后能够将水箱11中的水排出，从而方便于水箱11中水的更换。

实施例4

如图1-4所示本实施例设计了一种矿井内的压风供水自救站系统，包括有自救站柜2和设置在自救站柜2内的供水系统、压风供氧系统和监控系统，本自救站柜2可以与实施例1设计的自救站柜2结构相同；供水系统采用实施例3所设计的供水系统，压风供氧系统采用在本实施例2所设计的压风供氧系统。

监控系统包括区域摄像头1和站内摄像头12；控制器3设置于自救站柜2侧面的控制柜内；该控制器3能够与矿井外通信，控制器3通过区域摄像头1监控工作区域人数，并在超过设定阈值时报警；控制器3通过站内摄像头12监控自救站柜2处的人员状况。该监控系统能够设计能够对工作区域的人员数量进行监控，从而保证瓦斯泄露等事故发生之前，工作区域的人员数量不会超过本自救站的设定使用人数，此外，还能够通过站内摄像头12确认自救人员的状态。

电控排水阀13与控制器3电连接，在控制器3内设置有人脸信息权限信息，站内摄像头12能够进行人脸识别，自救站柜2识别巡检人员的人脸信息并打开电控排水阀13，使得巡检人员能够通过水流指示器8和排水管的出口判断供水系统是否正常。以上设计中，能够通过人脸识别的方式，提高巡检效率，使巡检人员移动至该处后，自救站的供水系统自动启动，从而方便于观察，而压风供氧系统可以通过电子压力表16快速识别。

控制器3内设置有wifi模块；该wifi模块能够与移动端通信连接并发送工作日报或者接受控制指令；本方案中提供wifi模块，使得自救站之间能够实现通信，从而方便于自救人员确认可以从哪个自救站处获得自救，并且，工作人员的移动端可以通过该wifi模块进行连接，从而保证矿井内的信号通信，并且wifi模块也可以通过通信连接的人员数量，确定该区域人员的数量。

在自救站柜2外的送风管路6上并连设置有补氧支路40，在补氧支路40上设置有阀门和用于与连接器相连的支路接口34，该补氧支路40用于为呼吸软袋37补充空气。在送风管路6设置补氧支路40能够使得呼吸软带能够在自救站之间的位置处获得氧气补给，从而提高人员在自救站附近的可移动范围。

上述实施例仅仅是为了清楚地说明所做的举例，而并非对实施方式的限定；对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种矿井内的压风供水自救站系统，其特征在于：包括自救站柜(2)、压风供氧系统、供水系统、监控系统和控制器(3)；

所述自救站柜(2)为前侧开口的可移动式柜体；

所述压风供氧系统设置在自救站柜(2)内，该压风供氧系统包括有升降座板(31)、总气管、支路器管、电子压力表(16)、氧气罐(20)、连接器、呼吸罩(18)和气路总阀；总气管横置于升降座板(31)的前侧，在总气管的右端连接有气路总阀，总气管通过该气路总阀与自救站柜(2)外的送风管路(6)相连，总气管的右端通过软管连接到氧气罐(20)上，电子压力表(16)连接在总气管上；在总气管上连接有多个支路管道，在每个支路管道上均设置有支路阀(17)，且在支路管道的出口处连接有支路接口(34)；支路接口(34)先后与连接器和呼吸罩(18)相连；

所述连接器包括有连接器基体(35)、上盖体(39)、下盖体(38)、网格板(36)和呼吸软袋(37)；连接器基体(35)分别具有上部开口和下部开口，网格板(36)设置于上部开口与下部开口之间；在上部开口处设置有用于对接支路接口(34)的橡胶塞(33)，上盖体(39)连接在上部开口处并用于盖合该上部开口；下部开口设置在下部开口处并用于盖合该下部开口；呼吸软袋(37)设置在下部开口的内侧，且呼吸软袋(37)能够从下部开口处伸出并存储氧气；在连接器基体(35)上还设置有连接器出口，该连接器出口通过呼吸软管(32)与呼吸罩(18)连接；

所述供水系统设置在自救站柜(2)内，并与自救站柜(2)外的自来水管相连，该供水系统用于自救站柜(2)内的自来水供应；

所述监控系统包括区域摄像头(1)和站内摄像头(12)；

控制器(3)设置于自救站柜(2)侧面的控制柜内；该控制器(3)能够与矿井外通信，控制器(3)通过区域摄像头(1)监控工作区域人数，并在超过设定阈值时报警；控制器(3)通过站内摄像头(12)监控自救站柜(2)处的人员状况。

2.根据权利要求1所述的矿井内的压风供水自救站系统，其特征在于：所述供水系统包括水箱(11)、供水软管(14)、排水管和流量传感器(7)，水箱(11)设置在自救站柜(2)的顶部，水箱(11)上分别连接有排水管、供水管和进水管，进水管与自来水管路(5)连通，在进水管上设置有水流指示器(8)，在排水管上设置有电控排水阀(13)和流量传感器(7)。

3.根据权利要求2所述的矿井内的压风供水自救站系统，其特征在于：电控排水阀(13)与控制器(3)电连接，在控制器(3)内设置有人脸信息权限信息，站内摄像头(12)能够进行人脸识别，自救站柜(2)识别巡检人员的人脸信息并打开电控排水阀(13)，使得巡检人员能够通过水流指示器(8)和排水管的出口判断供水系统是否正常。

4.根据权利要求3所述的矿井内的压风供水自救站系统，其特征在于：所述控制器(3)内具有wifi模块，该wifi模块能够与移动端通信连接并发送工作日报或者接受控制指令。

5.据权利要求2所述的矿井内的压风供水自救站系统，其特征在于：自救站柜(2)包括有顶座(25)、底座(24)、顶罩(10)和三个侧壁板，顶座(25)设置于底座(24)的正上方，水箱(11)设置在顶座(25)上，顶罩(10)盖设在水箱(11)的正上方，三个侧壁板均连接在顶座(25)与底座(24)之间并分别构成自救站柜(2)的左侧壁、右侧壁和后侧壁；在底座(24)的四个角处均设置了滚轮(23)。

6.据权利要求5所述的矿井内的压风供水自救站系统，其特征在于：侧壁板包括有升降柱杆(30)、动侧板(15)和定侧板(19)，定侧板(19)竖向连接在底座(24)上，动侧板(15)通过活页与定侧板(19)铰接连接，升降柱杆(30)上设置有竖向的伸缩槽，升降柱杆(30)设置在该伸缩槽内且可沿该伸缩槽竖向伸缩；升降柱杆(30)的上端与定座连接，动侧板(15)能够转动并连接升降柱杆(30)，并使动侧板(15)远离活页的一侧能够抵于顶座(25)的下部。

7.据权利要求6所述的矿井内的压风供水自救站系统，其特征在于：在每个侧壁板上均设置有多个升降柱杆(30)，各个升降柱杆(30)分别设置在不同的伸缩槽内。

8.据权利要求7所述的矿井内的压风供水自救站系统，其特征在于：在顶座(25)的下部还设置有侧壁补偿结构(9)，该侧壁补偿结构(9)包括定支架(26)和动支架(29)，定支架(26)和动支架(29)均呈C字形，定支架(26)固定连接在顶座(25)的下部，动支架(29)设置于定支架(26)正下方，在定支架(26)与动支架(29)之间设置有补偿弹簧(27)和橡胶罩(28)，橡胶罩(28)分别与定支架(26)和动支架(29)相连，且该橡胶罩(28)位于补偿弹簧(27)的外侧；各个升降柱杆(30)均先后穿过动支架(29)、补偿弹簧(27)和定支架(26)并连接顶座(25)。

9.据权利要求1所述的矿井内的压风供水自救站系统，其特征在于：在自救站柜(2)内的后侧壁上设置有竖向的滑槽(22)，在滑槽(22)内设置有与其滑动配合的滑条(21)，滑条(21)的上部与升降座板(31)固定连接，升降座板(31)能够随滑条(21)竖向升降。

10.据权利要求1所述的矿井内的压风供水自救站系统，其特征在于：在自救站柜(2)外的送风管路(6)上并连设置有补氧支路(40)，在补氧支路(40)上设置有阀门和用于与连接器相连的支路接口(34)，该补氧支路(40)用于为呼吸软袋(37)补充空气。

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