CN112781902A - 冷却塔检测方法、装置及系统 - Google Patents

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CN112781902A
CN112781902A CN202011536377.0A CN202011536377A CN112781902A CN 112781902 A CN112781902 A CN 112781902A CN 202011536377 A CN202011536377 A CN 202011536377A CN 112781902 A CN112781902 A CN 112781902A
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cooling tower
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belt
speed ratio
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李宏波
刘昊
宋炎林
吴宁波
黄晓斐
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Abstract

本申请涉及一种冷却塔检测方法、装置及系统，冷却塔检测方法包括监测冷却塔内传动皮带运行参数数据；根据传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效；在传动皮带发生失效时发送失效警报。本申请可以使运维人员实时掌握皮带运行状态，便于维修，避免造成冷却塔工作失效，带来不必要的经济损失。

Description

冷却塔检测方法、装置及系统
技术领域
本申请属于空调技术领域，具体涉及一种冷却塔检测方法、装置及系统。
背景技术
冷却塔为中央空调系统的重要组成部分，负责全部热量的排放工作。冷却塔长期处在较为恶劣的工作环境中，加之冷却塔往往体量较大，高度过高，对冷却塔的检修与维护常常缺失，在日常排查问题时难以及时发现。冷却塔风机与电机连接形式通常采用皮带传动，由于皮带长期处在温度较为高、湿度较大的工作环境中易发生皮带老化现象，使皮带发生松动、断裂等现象。传统冷却塔并没有相关监测设备监测监测冷却塔风机皮带轮传动情况，造成运维人员无法及时掌握冷却塔中风机的运行情况，甚至导致整个冷却塔工作失效，带来不必要的经济损失。
发明内容
为至少在一定程度上克服冷却塔并没有相关监测设备监测监测冷却塔风机皮带轮传动情况，造成运维人员无法及时掌握冷却塔中风机的运行情况，甚至导致整个冷却塔工作失效，带来不必要的经济损失的问题，本申请提供一种冷却塔检测方法、装置及系统。
第一方面，本申请提供一种冷却塔检测方法，包括：
监测冷却塔内传动皮带运行参数数据；
根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效；
在所述传动皮带发生失效时发送失效警报。
进一步的，所述传动皮带运行参数数据，包括：主动轮转速和从动轮转速，
根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，包括：
计算主动轮转速和从动轮转速的转速比；
将所述转速比与预设值进行比较判断传动皮带是否发生失效。
进一步的，所述预设值包括预设转速比最小值和预设转速比设定值，所述将所述转速比与预设值进行比较判断传动皮带是否发生失效，包括：
将转速比与预设转速比最小值比较；
根据比较结果判断传动皮带是否发生断裂失效；
和/或，
将转速比与预设转速比最小值和预设转速比设定值进行比较；
根据比较结果判断传动皮带是否发生打滑失效；
所述预设转速比最小值小于预设转速比设定值。
进一步的，所述判断传动皮带是否发生断裂失效，包括：
判断转速比是否小于预设转速比最小值；
若是，判断从动轮转速是否小于预设最小转速值；
若是，判断传动皮带发生断裂失效。
进一步的，所述判断传动皮带是否发生打滑失效，包括：
判断转速比是否大于等于预设转速比最小值，且，小于预设转速比设定值；
若是，获取转速比大于等于预设转速比最小值，且，小于预设转速比设定值的持续时间；
在所述持续时间大于持续时间阈值时，判定传动皮带发生打滑失效。
进一步的，所述传动皮带运行参数数据包括：传动皮带表面温度；
根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，包括：
在所述传动皮带表面温度大于预设温度阈值时，判定传动皮带发生超温失效。
进一步的，所述根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，还包括：
计算传动皮带升温速率；
设定皮带正常工作温度；
在所述传动皮带升温速率超过预设升温速率阈值，且，传动皮带表面温度大于皮带正常工作温度时，判定传动皮带发生温升速率过大失效。
进一步的，所述计算传动皮带升温速率，包括：
预设采集周期时间值；
采集当前周期内传动皮带温度值和下一周期内传动皮带温度值；
根据所述当前周期内传动皮带温度值、下一周期内传动皮带温度值和采集周期时间值计算传动皮带升温速率。
进一步的，还包括：
在传动皮带数量为多条时，同时监测多条传动皮带的初始表面温度；
根据所述多条传动皮带的初始表面温度计算传动皮带表面温度的平均值，将平均值作为传动皮带表面温度。进一步的，所述失效警报，包括：
打滑失效、断裂失效、超温失效和温升速率过大失效中的一种或多种。
进一步的，还包括：
分析所述传动皮带运行参数数据的变化趋势；
根据所述变化趋势预测皮带运行的健康情况与综合使用寿命。
第二方面，本申请提供一种冷却塔检测装置，包括：
监测模块，用于监测冷却塔内传动皮带运行参数数据；
判断模块，用于根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效；
警报模块，用于在所述传动皮带发生失效时发送失效警报。
第三方面，本申请提供一种冷却塔检测系统，包括：
传感器和控制柜；
所述传感器与控制柜连接；
所述传感器用于监测冷却塔内传动皮带运行参数数据；
所述控制柜用于根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，在所述传动皮带发生失效时发送失效警报。
进一步的，还包括：
管理平台，所述管理平台与所述控制柜连接；用于分析所述传动皮带运行参数数据的变化趋势，根据所述变化趋势预测皮带运行的健康情况与综合使用寿命。
进一步的，还包括：
交换机，所述管理平台通过所述交换机与所述控制柜连接。
进一步的，所述传感器包括：
转速传感器和温度传感器。
进一步的，所述温度传感器设置在主动轮侧。
进一步的，所述温度传感器的数量与传动皮带数量相对应。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明实施例提供的冷却塔检测方法、装置及系统，冷却塔检测方法包括监测冷却塔内传动皮带运行参数数据，根据传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，在传动皮带发生失效时发送失效警报，使运维人员实时掌握皮带运行状态，便于维修，避免造成冷却塔工作失效，带来不必要的经济损失。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请一个实施例提供的一种冷却塔检测方法的流程图。
图2为本申请另一个实施例提供的一种冷却塔检测方法的流程图。
图3为本申请一个实施例提供的一种传感器布置俯视图。
图4为本申请一个实施例提供的一种传感器布置主视图。
图5为本申请一个实施例提供的另一种冷却塔检测方法的流程图。
图6为本申请一个实施例提供的一种冷却塔检测装置的功能结构图。
图7为本申请一个实施例提供的一种冷却塔检测系统的功能结构图。
图8为本申请一个实施例提供的另一种冷却塔检测系统的功能结构图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
图1为本申请一个实施例提供的冷却塔检测方法的流程图，如图1所示，该冷却塔检测方法包括：
S11：监测冷却塔内传动皮带运行参数数据；
S12：根据传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效；
S13：在传动皮带发生失效时发送失效警报。
一些实施例中，失效警报，包括：
打滑失效、断裂失效、超温失效和温升速率过大失效中的一种或多种。
传统冷却塔并没有相关监测设备监测监测冷却塔风机皮带轮传动情况，造成运维人员无法及时掌握冷却塔中风机的运行情况，甚至导致整个冷却塔工作失效，带来不必要的经济损失。
本实施例中，通过监测冷却塔内传动皮带运行参数数据，根据传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，在传动皮带发生失效时发送失效警报，使运维人员实时掌握皮带运行状态，便于维修，避免造成冷却塔工作失效，带来不必要的经济损失。
本申请一个实施例提供另一种冷却塔检测方法，如图2所示流程图，该冷却塔检测方法包括：
S21：监测冷却塔内主动轮转速和从动轮转速；
一些实施例中，如图3、图4所示，在皮带轮端面上端设置转速测定标志，在皮带轮上端预设距离处安装转速测量传感器。分别在主动轮和从动轮上方各安装一个转速测量传感器，从而获取主动轮转速和从动轮转速。需要说明的是，预设距离可参照传感器型号要求进行设定，本申请不做限定。
S22：计算主动轮转速和从动轮转速的转速比；
S23：将转速比与预设值进行比较，根据比较结果判断传动皮带是否发生断裂失效或判断传动皮带是否发生打滑失效。
预设值包括预设转速比最小值和预设转速比设定值，一些实施例中，判断传动皮带是否发生断裂失效可包括但不限于以下方式实现：
判断转速比是否小于预设转速比最小值；
若是，判断从动轮转速是否小于预设最小转速值；
若是，判断传动皮带发生断裂失效。
一些实施例中，判断传动皮带是否发生打滑失效，包括但不限于以下方式实现：
判断转速比是否大于等于预设转速比最小值，且，小于预设转速比设定值；
若是，获取转速比大于等于预设转速比最小值，且，小于预设转速比设定值的持续时间；
在持续时间大于持续时间阈值时，判定传动皮带发生打滑失效。
例如，计算皮带轮转速比α＝V主动轮/V从动轮，将皮带轮转速比与预设转速比最小值αmin和预设转速比设定值αsd进行比较：
如果α<αsd，且αmin<α，连续tα时间，则可判断皮带轮发生打滑现象。控制柜向管理平台发出皮带轮打滑警报。其中tα为α<αsd，且αmin<α的持续时间；
如果α<αmin，且V从动轮>Vmin则可判断皮带轮发生皮带断裂现象。控制柜向管理平台发出皮带断裂警报。其中，Vmin为预设最小转速值。
其中，V主动轮＝ω大R大，ω大为主动轮的角速度，R大为主动轮的半径；V从动轮＝ω小R小，ω小为从动轮的角速度，R小为从动轮的半径；转速比设定值αsd＝0.9；转速比最小值αmin＝0.1。
本实施例中，通过监测冷却塔内主动轮转速和从动轮转速，计算主动轮转速和从动轮转速的转速比，将转速比与预设值进行比较判断传动皮带是否发生失效，可以使运维人员实时掌握皮带运行状态，松紧度(是否打滑)、是否断裂等情况，便于维修，增加皮带使用寿命。
本申请一个实施例提供另一种冷却塔检测方法，如图5所示流程图，该冷却塔检测方法包括：
S51：监测冷却塔内传动皮带表面温度；
一些实施例中，在主动轮侧，沿皮带轮垂直于端面方向设置红外线温度传感器，需要说明的是，红外线温度传感器可参照传感器型号要求进行设定，本申请不做限定，红外线温度传感器测量传动皮带温度。红外发射口位置距离皮带位置需根据传感器型号要求进行修正以得到更准确的传动皮带表面温度。在传动皮带为多条时，红外线温度传感器数量与传动皮带数量匹配，同时测量多条传动皮带的温度之后计算所有传动皮带的平均温度，将平均温度作为传动皮带表面温度。由于主动轮皮带受载荷较大，且容易发生打滑现象，因此将红外线温度传感器应设置在主动轮上。
S52：在传动皮带表面温度大于预设温度阈值时，判定传动皮带发生超温失效。
S53：计算传动皮带升温速率；
一些实施例中，计算传动皮带升温速率，包括：
S531：预设采集周期时间值；
S532：采集当前周期内传动皮带温度值和下一周期内传动皮带温度值；
S533：根据当前周期内传动皮带温度值、下一周期内传动皮带温度值和采集周期时间值计算传动皮带升温速率。
S54：设定皮带正常工作温度；
S55：在传动皮带升温速率超过预设升温速率阈值，且，传动皮带表面温度大于皮带正常工作温度时，判定传动皮带发生温升速率过大失效。
例如，当传动皮带表面温度T>预设温度阈值Tsd时，则判断皮带轮发生异常，控制柜向管理平台发出皮带超温警报。
计算升温速率ζ＝(T2-T1)/Δt，T2为下一周期采集周期内温度值，T1为当前采集周期内温度值，Δt为采集周期时间设定值；
当ζ>预设升温速率阈值ζsd，且T>皮带正常工作温度Tbz时，则可判断皮带轮发生异常，控制柜向管理平台发出皮带温升速率过大警报。
需要说明的是，Tsd、ζsd可根据皮带型号以及根据现场实际运行情况进行设置，本申请不做限定。
一些实施例中，还包括：
分析传动皮带运行参数数据的变化趋势；
根据变化趋势判断皮带运行的健康情况与综合使用寿命；
本实施例中，通过监测冷却塔内传动皮带表面温度，在传动皮带表面温度大于预设温度阈值时，判定传动皮带发生超温失效，可以使运维人员实时掌握皮带运行状态，便于维修；通过分析传动皮带运行参数数据的变化趋势，根据变化趋势判断皮带运行的健康情况与综合使用寿命，有助于管理人员合理安排检修计划，增加皮带使用寿命。
图6为本申请一个实施例提供的冷却塔检测装置的功能结构图，如图6所示，该冷却塔检测装置包括：
监测模块61，用于监测冷却塔内传动皮带运行参数数据；
判断模块62，用于根据传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效；
警报模块63，用于在传动皮带发生失效时发送失效警报。
一些实施例中，判断模块62包括：第一判断单元，用于根据转速比与预设值进行比较判断传动皮带是否发生断裂失效或判断传动皮带是否发生打滑失效；
第二判断单元，用于根据传动皮带表面温度判定传动皮带是否发生超温失效。
第三判断单元，用于根据传动皮带升温速率和设定皮带正常工作温度判端传动皮带是否发生温升速率过大失效。
一些实施例中，还包括：
分析预测模块64，用于分析传动皮带运行参数数据的变化趋势，根据变化趋势预测皮带运行的健康情况与综合使用寿命。
本实施例中，通过监测模块监测冷却塔内传动皮带运行参数数据，判断模块根据传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，警报模块在传动皮带发生失效时发送失效警报，使运维人员实时掌握皮带运行状态，便于维修，避免造成冷却塔工作失效，带来不必要的经济损失。
图7为本申请一个实施例提供的冷却塔检测系统的功能结构图，如图7所示，该冷却塔检测系统包括：
传感器1和控制柜2；
传感器1与控制柜2连接；
传感器1用于监测冷却塔内传动皮带运行参数数据；
控制柜2用于根据传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，在传动皮带发生失效时发送失效警报。
一些实施例中，如图8所示，冷却塔检测系统还包括：
管理平台3，管理平台3与控制柜2连接；用于分析传动皮带运行参数数据的变化趋势，根据变化趋势预测皮带运行的健康情况与综合使用寿命。
一些实施例中，管理平台3包括大数据管理平台31和运行管理平台32。
交换机4，管理平台3通过交换机4与控制柜2连接。
传感器1包括：
转速传感器11和温度传感器12。
一些实施例中，温度传感器12设置在主动轮侧。温度传感器12的数量与传动皮带数量相对应。
控制柜将相关报警信号和传感器采集数据全部上传至能效管理平台，可在管理平台中产看各参数的变化趋势，判断皮带运行的健康情况与综合使用寿命
本实施例中，通过利用转速传感器监测两皮带轮的转速，通过转速差反应皮带传动是否失效，利用温度传感器监测皮带温度，通过温度对比，分析皮带的工作条件是否处在正确的运行条件当中，将采集到的两个参数通过数据传输直接反馈到运行管理平台及大数据能源管理平台，使运维人员实时掌握皮带运行状态，便于维修；管理人员分析传动皮带失效周期及失效原因，有助于管理人员合理安排检修计划，增加皮带使用寿命。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，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模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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申请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。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
需要说明的是，本发明不局限于上述最佳实施方式，本领域技术人员在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (18)

1.一种冷却塔检测方法，其特征在于，包括：
监测冷却塔内传动皮带运行参数数据；
根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效；
在所述传动皮带发生失效时发送失效警报。
2.根据权利要求1所述的冷却塔检测方法，其特征在于，所述传动皮带运行参数数据，包括：主动轮转速和从动轮转速，
根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，包括：
计算主动轮转速和从动轮转速的转速比；
将所述转速比与预设值进行比较判断传动皮带是否发生失效。
3.根据权利要求2所述的冷却塔检测方法，其特征在于，所述预设值包括预设转速比最小值和预设转速比设定值，所述将所述转速比与预设值进行比较判断传动皮带是否发生失效，包括：
将转速比与预设转速比最小值比较；
根据比较结果判断传动皮带是否发生断裂失效；
和/或，
将转速比与预设转速比最小值和预设转速比设定值进行比较；
根据比较结果判断传动皮带是否发生打滑失效；
所述预设转速比最小值小于预设转速比设定值。
4.根据权利要求3所述的冷却塔检测方法，其特征在于，所述判断传动皮带是否发生断裂失效，包括：
判断转速比是否小于预设转速比最小值；
若是，判断从动轮转速是否小于预设最小转速值；
若是，判断传动皮带发生断裂失效。
5.根据权利要求3所述的冷却塔检测方法，其特征在于，所述判断传动皮带是否发生打滑失效，包括：
判断转速比是否大于等于预设转速比最小值，且，小于预设转速比设定值；
若是，获取转速比大于等于预设转速比最小值，且，小于预设转速比设定值的持续时间；
在所述持续时间大于持续时间阈值时，判定传动皮带发生打滑失效。
6.根据权利要求1所述的冷却塔检测方法，其特征在于，所述传动皮带运行参数数据包括：传动皮带表面温度；
根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，包括：
在所述传动皮带表面温度大于预设温度阈值时，判定传动皮带发生超温失效。
7.根据权利要求6所述的冷却塔检测方法，其特征在于，所述根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，还包括：
计算传动皮带升温速率；
设定皮带正常工作温度；
在所述传动皮带升温速率超过预设升温速率阈值，且，传动皮带表面温度大于皮带正常工作温度时，判定传动皮带发生温升速率过大失效。
8.根据权利要求7所述的冷却塔检测方法，其特征在于，所述计算传动皮带升温速率，包括：
预设采集周期时间值；
采集当前周期内传动皮带温度值和下一周期内传动皮带温度值；
根据所述当前周期内传动皮带温度值、下一周期内传动皮带温度值和采集周期时间值计算传动皮带升温速率。
9.根据权利要求6所述的冷却塔检测方法，其特征在于，还包括：
在传动皮带数量为多条时，同时监测多条传动皮带的初始表面温度；
根据所述多条传动皮带的初始表面温度计算传动皮带表面温度的平均值，将平均值作为传动皮带表面温度。
10.根据权利要求1所述的冷却塔检测方法，其特征在于，所述失效警报，包括：
打滑失效、断裂失效、超温失效和温升速率过大失效中的一种或多种。
11.根据权利要求1所述的冷却塔检测方法，其特征在于，还包括：
分析所述传动皮带运行参数数据的变化趋势；
根据所述变化趋势预测皮带运行的健康情况与综合使用寿命。
12.一种冷却塔检测装置，其特征在于，包括：
监测模块，用于监测冷却塔内传动皮带运行参数数据；
判断模块，用于根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效；
警报模块，用于在所述传动皮带发生失效时发送失效警报。
13.一种冷却塔检测系统，其特征在于，包括：
传感器和控制柜；
所述传感器与控制柜连接；
所述传感器用于监测冷却塔内传动皮带运行参数数据；
所述控制柜用于根据所述传动皮带运行参数数据判断传动皮带是否发生失效，在所述传动皮带发生失效时发送失效警报。
14.根据权利要求13所述的冷却塔检测系统，其特征在于，还包括：
管理平台，所述管理平台与所述控制柜连接；用于分析所述传动皮带运行参数数据的变化趋势，根据所述变化趋势预测皮带运行的健康情况与综合使用寿命。
15.根据权利要求14所述的冷却塔检测系统，其特征在于，还包括：
交换机，所述管理平台通过所述交换机与所述控制柜连接。
16.根据权利要求13所述的冷却塔检测系统，其特征在于，所述传感器包括：
转速传感器和温度传感器。
17.根据权利要求16所述的冷却塔检测系统，其特征在于，所述温度传感器设置在主动轮侧。
18.根据权利要求16所述的冷却塔检测系统，其特征在于，所述温度传感器的数量与传动皮带数量相对应。
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