CN113203449A - 一种水文监测设备的辅助测量组件 - Google Patents

Abstract

本发明属于水文监测技术领域，且公开了一种水文监测设备的辅助测量组件，包括立杆，所述立杆外表面的中部固定套接有第一固定环，所述第一固定环的正面固定安装有控制箱，所述立杆的顶部固定安装有备用电力结构，所述立杆外表面顶部的右侧固定安装有横杆。本发明通过设置有防护架、固定架、丝杠、防护结构和电机保护箱等实现了防护性好的功能，通过固定架和电机保护箱为丝杠提供支撑，通过丝杠和防护结构的配合使得防护板在过槽的内部进行上下移动，配合防护架为超声波水位计和超声波流速仪通过防护，有效避免了超声波水位计和超声波流速仪因裸露在外而造成的损伤，本申请相对于现有技术而言，具有防护性好的优点。

Description

一种水文监测设备的辅助测量组件

技术领域

本发明属于水文监测技术领域，具体是一种水文监测设备的辅助测量组件。

背景技术

水文监测设备指的是用于水文部门对江、河、湖泊、水库、渠道和地下水等水文参数进行实时监测的设备，监测内容包括：水位、流量、流速、降雨雪、蒸发、泥沙、冰凌、墒情、水质等，水文监测设备采用无线通讯方式实时传送监测数据，可以大大提高水文部门的工作效率，在水文监测设备工作时，常常需要辅助测量组件来协助工作。

现有的水文监测设备的辅助测量组件的辅助效果不好，主要体现在对各测量用的传感器及水位计的防护效果差，水文监测设备中的水位计及流速超声波通常是裸露在外的，这些精密仪器长期暴露在外，面对太阳的高温照射及雨雪的摧残而得不到足够的防护，很容易造成损坏，影响测量结果，另外，水温监测设备一般会采用太阳能板进行备用供电，以达到节能减排的目的，但现有的太阳能板一般都是固定的，这导致在一天中的不同时刻太阳能板与太阳光线的角度不同，这无疑降低了太阳能板的发电效率，而且用于支撑水文监测设备的立杆没有加强结构，长期使用时会发生磨碎导致降低了结构强度，不利于水文监测工作的进行。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，本发明提供了一种水文监测设备的辅助测量组件，具有防护性好、发电效率高和结构强度高的优点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水文监测设备的辅助测量组件，包括立杆，所述立杆外表面的中部固定套接有第一固定环，所述第一固定环的正面固定安装有控制箱，所述立杆的顶部固定安装有备用电力结构，所述立杆外表面顶部的右侧固定安装有横杆，所述横杆外表面的右侧固定套接有两个第二固定环，左边所述第二固定环的正面固定安装有超声波流速仪，右边所述第二固定环的底部固定安装有超声波水位计，所述横杆的外表面固定套接有防护架，所述防护架的顶部固定安装有固定架，所述固定架的内部设置有丝杠，所述丝杠的外表面螺纹套接有防护结构，所述防护结构的顶部固定安装有电机保护箱，所述防护架顶部的前后两侧均开设有过槽。

作为本发明的一种优选技术方案，所述电机保护箱的外表面开设有散热孔，所述立杆的外表面固定套接有加强结构，所述加强结构位于控制箱的下方，所述丝杠包括电机和螺纹杆，所述螺纹杆通过轴承与防护架固定连接，所述电机则被电机保护箱包裹，丝杠中的电机固定在电机保护箱内腔的顶部，电机保护箱也在一定程度上保护了电机，另外，开设的散热孔也有助于电机的散热，如图1所示，加强结构可以加强立杆的结构强度，保护了立杆。

作为本发明的一种优选技术方案，所述备用电力结构包括固定箱，所述固定箱的内腔底部固定安装有伺服电机，所述伺服电机的顶部固定安装有减速机，所述伺服电机的输出轴从下往上依次贯穿减速机、固定箱的顶部并固定安装有固定柱，所述固定柱的顶部固定安装有太阳能板，所述固定箱的顶部开设有滑槽，所述固定柱外表面的中部固定套接有稳定盘，所述稳定盘的底部活动卡接在滑槽的内部，所述固定箱的底部与立杆固定连接，根据工作人员预先设定的正午太阳高度值，控制伺服电机和减速机使得太阳能板随之缓慢转动，在转动的过程中找到与太阳光最佳的反射角度，从而避免了由于太阳位置移动导致太阳光不能充分被太阳能板吸收转化，增强了太阳能板的转化效率。

作为本发明的一种优选技术方案，所述加强结构包括套接环，所述套接环的外表面固定安装有三个等间距分布的固定杆，三个所述固定杆的另一端均固定安装有预埋件，所述套接环固定套接在立杆的外表面，如图2所示，套接环依靠着固定杆和预埋件提供支撑，等间距分布的固定杆使得套接环整体的受力均衡，不仅有效加强了立杆的整体强度，还保护了自身免受损害。

作为本发明的一种优选技术方案，所述防护结构包括滑板，所述滑板的前后两侧均固定安装有防护板，两个所述防护板分别活动卡接在两个相对应的过槽中，滑板随着丝杠的转动进行上下移动，在超声波水位计和超声波流速仪需要被防护的时候向下沿着过槽的内部移动，在不影响超声波水位计和超声波流速仪工作的情况下有效保护了超声波水位计和超声波流速仪。

作为本发明的一种优选技术方案，所述散热孔的数量为二十个，二十个所述散热孔以每五个为一组共分为四组且分别分布在电机保护箱外表面的四周，所述散热孔为向下倾斜的设计，当电机保护箱在其外表面开设散热孔为丝杠中的电机提供散热时，外界的雨水有可能沿着散热孔进入电机保护箱的内部，如图5所示，向下倾斜的散热孔则避免了这个问题的出现。

本发明还提供一种水文监测设备的辅助测量组件，包括立杆，所述立杆外表面的中部固定套接有第一固定环，所述第一固定环的正面固定安装有控制箱，所述立杆的顶部固定安装有备用电力结构，所述立杆外表面顶部的右侧固定安装有横杆，所述横杆外表面的右侧固定套接有两个第二固定环，左边所述第二固定环的正面固定安装有超声波流速仪，右边所述第二固定环的底部固定安装有超声波水位计，所述横杆的外表面固定套接有防护架，所述防护架的顶部固定安装有固定架，所述固定架的内部设置有丝杠，所述丝杠的外表面螺纹套接有防护结构，所述立杆与所述横杆内均设置有传动空腔，所述传动空腔内设置有传动轴，所述横杆朝向所述丝杠一端设置有与所述传动空腔连通的转换空腔，所述丝杠朝向所述横杆一端延伸设置于所述转换空腔内并与所述传动轴通过锥齿轮传动连接，所述传动轴另一端与所述备用电力结构传动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述备用电力结构包括固定箱，所述固定箱的内腔底部固定安装有双向电机，所述双向电机的第一输出端朝向所述传动轴一端设置且与所述传动轴通过锥齿轮传动连接，所述双向电机第二输出端朝向背离所述传动轴一侧设置，所述双向电机第二输出端连接有减速机，所述减速机的输出端连接有固定柱，所述固定柱上设置有太阳能板，所述固定柱外侧设置有用于防止固定柱抖动的稳定盘，所述固定柱与所述稳定盘转动连接，所述固定箱的顶部开设有滑槽，所述稳定盘的底部活动卡接在滑槽的内部，所述固定箱的底部与立杆固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传动空腔内设置有若干轴承，所述传动轴穿过若干所述轴承设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过设置有防护架、固定架、丝杠、防护结构和电机保护箱等实现了防护性好的功能，通过固定架和电机保护箱为丝杠提供支撑，通过丝杠和防护结构的配合使得防护板在过槽的内部进行上下移动，配合防护架为超声波水位计和超声波流速仪通过防护，有效避免了超声波水位计和超声波流速仪因裸露在外而造成的损伤，本申请相对于现有技术而言，具有防护性好的优点。

2、本发明通过设置有备用电力结构和加强结构等实现了发电效率高和结构强度高的功能，通过设置有加强结构来保护了立杆，使立杆的整体结构强度更高，可靠性更好，通过设置有伺服电机、减速机和固定柱使得太阳能板具有可转动的功能，使太阳能板能最大限度地利用太阳光进行发电，本申请相对于现有技术而言，具有发电效率高和加强立杆结构强度的优点。

3、本发明通过设置同步电机可以带动太阳能板和防护机构同步运动，从而在控制太阳能板跟随太阳转动的情况下达到同步控制防护机构对不同时间太阳光进行不同遮挡的效果，降低了由于太阳光直射导致超声波水位计附近的温度变化，进而降低了温度变化对超声波水位计检测结果的影响。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明结构的背面外观示意图；

图3为本发明横杆及其右侧结构的爆炸示意图；

图4为本发明备用电力结构的正面剖切示意图；

图5为本发明电机保护箱的正面剖切示意图。

图6为本发明实施例二的整体结构示意图。

图7为本发明实施例二中传动空腔内部结构示意图。

图中：1、立杆；2、控制箱；3、备用电力结构；31、固定箱；32、伺服电机；33、减速机；34、固定柱；35、太阳能板；36、滑槽；37、稳定盘；4、横杆；5、防护架；6、超声波水位计；7、超声波流速仪；8、固定架；9、丝杠；10、电机保护箱；11、散热孔；12、防护结构；121、滑板；122、防护板；13、加强结构；131、套接环；132、固定杆；133、预埋件；14、第一固定环；15、第二固定环；16、过槽；17、传动空腔；171、传动轴；172、轴承；18、转换空腔。

具体实施方式

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，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

如图1至图5所示，本发明提供一种水文监测设备的辅助测量组件，包括立杆1，立杆1外表面的中部固定套接有第一固定环14，第一固定环14的正面固定安装有控制箱2，立杆1的顶部固定安装有备用电力结构3，立杆1外表面顶部的右侧固定安装有横杆4，横杆4外表面的右侧固定套接有两个第二固定环15，左边第二固定环15的正面固定安装有超声波流速仪7，右边第二固定环15的底部固定安装有超声波水位计6，横杆4的外表面固定套接有防护架5，防护架5的顶部固定安装有固定架8，固定架8的内部设置有丝杠9，丝杠9的外表面螺纹套接有防护结构12，防护结构12的顶部固定安装有电机保护箱10，防护架5顶部的前后两侧均开设有过槽16。

其中，电机保护箱10的外表面开设有散热孔11，立杆1的外表面固定套接有加强结构13，加强结构13位于控制箱2的下方，丝杠9包括电机和螺纹杆，螺纹杆通过轴承与防护架5固定连接，电机则被电机保护箱10包裹，丝杠9中的电机固定在电机保护箱10内腔的顶部，电机保护箱10也在一定程度上保护了电机，另外，开设的散热孔11也有助于电机的散热，如图1所示，加强结构13可以加强立杆1的结构强度，保护了立杆1。

其中，备用电力结构3包括固定箱31，固定箱31的内腔底部固定安装有伺服电机32，伺服电机32的顶部固定安装有减速机33，伺服电机32的输出轴从下往上依次贯穿减速机33、固定箱31的顶部并固定安装有固定柱34，固定柱34的顶部固定安装有太阳能板35，固定箱31的顶部开设有滑槽36，固定柱34外表面的中部固定套接有稳定盘37，稳定盘37的底部活动卡接在滑槽36的内部，固定箱31的底部与立杆1固定连接，根据工作人员预先设定的正午太阳高度值，控制伺服电机32和减速机33使得太阳能板35随之缓慢转动，在转动的过程中找到与太阳光最佳的反射角度，从而避免了由于太阳位置移动导致太阳光不能充分被太阳能板35吸收转化，增强了太阳能板35的转化效率。

其中，加强结构13包括套接环131，套接环131的外表面固定安装有三个等间距分布的固定杆132，三个固定杆132的另一端均固定安装有预埋件133，套接环131固定套接在立杆1的外表面，如图2所示，套接环131依靠着固定杆132和预埋件133提供支撑，等间距分布的固定杆132使得套接环131整体的受力均衡，不仅有效加强了立杆1的整体强度，还保护了自身免受损害。

其中，防护结构12包括滑板121，滑板121的前后两侧均固定安装有防护板122，两个防护板122分别活动卡接在两个相对应的过槽16中，滑板121随着丝杠9的转动进行上下移动，在超声波水位计6和超声波流速仪7需要被防护的时候向下沿着过槽16的内部移动，在不影响超声波水位计6和超声波流速仪7工作的情况下有效保护了超声波水位计6和超声波流速仪7。

其中，散热孔11的数量为二十个，二十个散热孔11以每五个为一组共分为四组且分别分布在电机保护箱10外表面的四周，散热孔11为向下倾斜的设计，当电机保护箱10在其外表面开设散热孔11为丝杠9中的电机提供散热时，外界的雨水有可能沿着散热孔11进入电机保护箱10的内部，如图5所示，向下倾斜的散热孔11则避免了这个问题的出现。

本发明的工作原理及使用流程：

使用时，启动伺服电机32，通过减速机33和固定柱34带动太阳能板35进行缓慢转动，配合太阳能板35进行光能发电，在太阳落山或者多云以及太阳不在的情况下关闭伺服电机32使太阳能板35复位；

当遇到大太阳暴晒或者刮风下雨的天气时，启动丝杠9并带动滑板121向下移动，防护板122随之向下沿着过槽16移动，从前后两个方向对超声波水位计6和超声波流速仪7进行覆盖保护，当不需要对超声波水位计6和超声波流速仪7进行防护时，控制丝杠9逆向转动并带动滑板121和防护板122向上移动并复位。

实施例二：

考虑到超声波水位计6在使用时需要考虑温度对测量精度的影响，当温度变化时，声速在空气中的传播速度会发生变化，因而影响了超声波水位计6的测量精度，而在全天阳光不同角度的照射情况下会对超声波水位计6测量范围内的温度产生不同的影响，因此在本实施例中在备用电力机构中设置有双向电机，使得双向电机可以在控制太阳能板35转动的同时同步控制防护机构，从而达到对超声波水位计6的遮光处理，以减少阳光对超声波水位计6测量精度的影响。

参照图6和图7，本发明还提供一种水文监测设备的辅助测量组件，包括立杆1，立杆1外表面的中部固定套接有第一固定环14，第一固定环14的正面固定安装有控制箱2，立杆1的顶部固定安装有备用电力结构3，立杆1外表面顶部的右侧固定安装有横杆4，横杆4外表面的右侧固定套接有两个第二固定环15，左边第二固定环15的正面固定安装有超声波流速仪7，右边第二固定环15的底部固定安装有超声波水位计6，横杆4的外表面固定套接有防护架5，防护架5的顶部固定安装有固定架8，固定架8的内部设置有丝杠9，丝杠9的外表面螺纹套接有防护结构12，立杆1与横杆4内均设置有传动空腔17，传动空腔17内设置有传动轴171，横杆4朝向丝杠9一端设置有与传动空腔17连通的转换空腔18，丝杠9朝向横杆4一端延伸设置于转换空腔18内并与传动轴171通过锥齿轮传动连接，传动轴171另一端与备用电力结构3传动连接。

备用电力结构3包括固定箱31，固定箱31的内腔底部固定安装有双向电机，双向电机的第一输出端朝向传动轴171一端设置且与传动轴171通过锥齿轮传动连接，双向电机第二输出端朝向背离传动轴171一侧设置，双向电机第二输出端连接有减速机33，减速机33的输出端连接有固定柱34，固定柱34上设置有太阳能板35，固定柱34外侧设置有用于防止固定柱34抖动的稳定盘37，固定柱34与稳定盘37转动连接，固定箱31的顶部开设有滑槽36，稳定盘37的底部活动卡接在滑槽36的内部，固定箱31的底部与立杆1固定连接。

当太阳在天空中随时间发生偏移时，双向电机的第二输出端会带动减速机33转动，从而使得减速机33可以带动固定柱34转动进而带动太阳能板35进行转动，从而使得太阳能板35能够在一天内大部分时间正对太阳，于此同时，双向电机的第一输出端会带动传动轴171进行转动，传动轴171在横杆4中的传动腔内转动，将动力传动至丝杆位置，丝杆在转动过程中会带动防护结构12中的滑板121进行移动，从而使得防护板122可以在不同时间对阳光进行不同角度的遮挡。

同时考虑到由于中午时分阳光照射强度最大此时环境温度在一天当中达到最大值，在此时需要对阳光进行最大程度的遮挡，从而使得测量超声波水位计6位置附近的空气受到因阳光照射产生的温度变化较小，从而提升超声波水位计6的测量精度。因此将丝杠9设置为双向螺杆，当处于太阳未升起时段，防护板122高度处于最高，且此时太阳能板35朝向东方，防护板122高度处于最高可以实现最大程度的通风，有效避免夜晚潮气附着与防护板122内壁凝结成水珠，从而导致超声波水位计6周围湿度过大的情况发生，太阳能板35朝东方可以在太阳升起时在第一时间接受到直射角度较好的阳光，从而提升太阳能板35的发电效率，随着太阳的升起双向电机带动太阳能板35转动从而使得太阳能板35一直处于可以接受太阳直射光的状态，在此过程中，当中午时太阳光照射处于最强烈状态，此时需要对阳光进行最大程度的遮挡以减少阳光照射对温度的影响，因此当中午时，滑板121在双向电机的带动下移动至双向螺杆的最低端，此时防护板122会对超声波水位计6进行最大程度的阳光遮挡，从中午至傍晚太阳落山之间，滑板121会沿着双向螺杆向上移动至最顶端，从而恢复防护板122对超声波水位计6遮挡最小的位置。在夜晚时双向电机会带动太阳能板35重新恢复朝向东方的位置，在此过程中，双向电机会带动滑板121完成一次沿双向螺杆进行上下移动的周期，从而保证在太阳能板35朝向东方的位置时与滑板121相连的防护板122可以处于对超声波水位计6遮挡最小的位置，以在太阳升起时在双向电机的带动下在白天进行上下移动的周期。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种水文监测设备的辅助测量组件，包括立杆（1），其特征在于：所述立杆（1）外表面的中部固定套接有第一固定环（14），所述第一固定环（14）的正面固定安装有控制箱（2），所述立杆（1）的顶部固定安装有备用电力结构（3），所述立杆（1）外表面顶部的右侧固定安装有横杆（4），所述横杆（4）外表面的右侧固定套接有两个第二固定环（15），左边所述第二固定环（15）的正面固定安装有超声波流速仪（7），右边所述第二固定环（15）的底部固定安装有超声波水位计（6），所述横杆（4）的外表面固定套接有防护架（5），所述防护架（5）的顶部固定安装有固定架（8），所述固定架（8）的内部设置有丝杠（9），所述丝杠（9）的外表面螺纹套接有防护结构（12），所述防护结构（12）的顶部固定安装有电机保护箱（10），所述防护架（5）顶部的前后两侧均开设有过槽（16）。

2.根据权利要求1所述的一种水文监测设备的辅助测量组件，其特征在于：所述电机保护箱（10）的外表面开设有散热孔（11），所述立杆（1）的外表面固定套接有加强结构（13），所述加强结构（13）位于控制箱（2）的下方，所述丝杠（9）包括电机和螺纹杆，所述螺纹杆通过轴承与防护架（5）固定连接，所述电机则被电机保护箱（10）包裹。

3.根据权利要求1所述的一种水文监测设备的辅助测量组件，其特征在于：所述备用电力结构（3）包括固定箱（31），所述固定箱（31）的内腔底部固定安装有伺服电机（32），所述伺服电机（32）的顶部固定安装有减速机（33），所述伺服电机（32）的输出轴从下往上依次贯穿减速机（33）、固定箱（31）的顶部并固定安装有固定柱（34），所述固定柱（34）的顶部固定安装有太阳能板（35），所述固定箱（31）的顶部开设有滑槽（36），所述固定柱（34）外表面的中部固定套接有稳定盘（37），所述稳定盘（37）的底部活动卡接在滑槽（36）的内部，所述固定箱（31）的底部与立杆（1）固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种水文监测设备的辅助测量组件，其特征在于：所述加强结构（13）包括套接环（131），所述套接环（131）的外表面固定安装有三个等间距分布的固定杆（132），三个所述固定杆（132）的另一端均固定安装有预埋件（133），所述套接环（131）固定套接在立杆（1）的外表面。

5.根据权利要求1所述的一种水文监测设备的辅助测量组件，其特征在于：所述防护结构（12）包括滑板（121），所述滑板（121）的前后两侧均固定安装有防护板（122），两个所述防护板（122）分别活动卡接在两个相对应的过槽（16）中。

6.根据权利要求2所述的一种水文监测设备的辅助测量组件，其特征在于：所述散热孔（11）的数量为二十个，二十个所述散热孔（11）以每五个为一组共分为四组且分别分布在电机保护箱（10）外表面的四周，所述散热孔（11）为向下倾斜的设计。

7.一种水文监测设备的辅助测量组件，包括立杆（1），其特征在于：所述立杆（1）外表面的中部固定套接有第一固定环（14），所述第一固定环（14）的正面固定安装有控制箱（2），所述立杆（1）的顶部固定安装有备用电力结构（3），所述立杆（1）外表面顶部的右侧固定安装有横杆（4），所述横杆（4）外表面的右侧固定套接有两个第二固定环（15），左边所述第二固定环（15）的正面固定安装有超声波流速仪（7），右边所述第二固定环（15）的底部固定安装有超声波水位计（6），所述横杆（4）的外表面固定套接有防护架（5），所述防护架（5）的顶部固定安装有固定架（8），所述固定架（8）的内部设置有丝杠（9），所述丝杠（9）的外表面螺纹套接有防护结构（12），所述立杆(1)与所述横杆(4)内均设置有传动空腔(17)，所述传动空腔(17)内设置有传动轴(171)，所述横杆(4)朝向所述丝杠(9)一端设置有与所述传动空腔(17)连通的转换空腔(18)，所述丝杠(9)朝向所述横杆(4)一端延伸设置于所述转换空腔(18)内并与所述传动轴(171)通过锥齿轮传动连接，所述传动轴(171)另一端与所述备用电力结构(3)传动连接。

8.根据权利要求7所述的一种水文监测设备的辅助测量组件，其特征在于：所述备用电力结构(3)包括固定箱(31)，所述固定箱(31)的内腔底部固定安装有双向电机，所述双向电机的第一输出端朝向所述传动轴(171)一端设置且与所述传动轴(171)通过锥齿轮传动连接，所述双向电机第二输出端朝向背离所述传动轴(171)一侧设置，所述双向电机第二输出端连接有减速机(33)，所述减速机(33)的输出端连接有固定柱(34)，所述固定柱(34)上设置有太阳能板(35)，所述固定柱(34)外侧设置有用于防止固定柱(34)抖动的稳定盘(37)，所述固定柱(34)与所述稳定盘(37)转动连接，所述固定箱(31)的顶部开设有滑槽(36)，所述稳定盘(37)的底部活动卡接在滑槽(36)的内部，所述固定箱(31)的底部与立杆(1)固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种水文监测设备的辅助测量组件，其特征在于：所述传动空腔(17)内设置有若干轴承(172)，所述传动轴(171)穿过若干所述轴承(172)设置。

10.根据权利要求8所述的一种水文监测设备的辅助测量组件，其特征在于：所述防护结构（12）包括滑板（121），所述滑板（121）的前后两侧均固定安装有防护板（122），两个所述防护板（122）分别活动卡接在两个相对应的过槽（16）中。

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