CN113203777A - 一种燃气臭味剂的监测系统 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种燃气臭味剂的监测系统。该监测系统可以实现天然气中的臭味剂的自动监测；通过三电极四氢噻吩传感器检测待测燃气中的臭味剂的含量，可屏蔽其它硫化物的干扰，提高检测结果的准确性，进而天然气监测的可靠性较高；在控制器确定臭味剂的含量数据之后，将其同步给监控终端，实现臭味剂的自动检测，提高天然气监测的便利性。并且，该监测系统通过通入标准气源，还可以实现监测仪的测量系数的校正，即对传感器进行标定，使传感器的检测结果能够一直保持准确性。
Description
技术领域
本申请涉及天然气监测技术领域，具体而言，涉及一种燃气臭味剂的监测系统。
背景技术
天然气是一种主要由甲烷组成的气态化石燃料。它主要存在于油田和天然气田，也有少量出于煤层。天然气也同原油一样埋藏在地下封闭的地质构造之中，有些和原油储藏在同一层位，有些单独存在。对于和原油储藏在同一层位的天然气，会伴随原油一起开采出来。天然气主要用途是作燃料，可制造炭黑、化学药品和液化石油气，由天然气生产的丙烷、丁烷是现代工业的重要原料。天然气主要由气态低分子烃和非烃气体混合组成。
天然气本身是无色无味的，如果发生泄露不容易发现，所以在民用天然气中添加有臭味剂(一般为四氢噻吩或其它硫化物)。
现有技术中，用来测量天然气里面添加的臭味剂含量的仪器主要还是手持式的，靠人工接触气源现场直接测量，操作麻烦、可靠性差且对人体有一定的危害。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种燃气臭味剂的监测系统，用以提高臭味剂监测的可靠性和便利性。
本申请实施例提供的燃气臭味剂的监测系统，包括：监测仪和监控终端；所述监测仪包括：壳体和设置在所述壳体内的底板；所述底板上设置有：检测管、第一电磁阀、流量控制器、以及三电极四氢噻吩传感器；其中，所述检测管一端与待测燃气源连接，所述检测管另一端与所述第一电磁阀连接，所述第一电磁阀通过气管与所述三电极四氢噻吩传感器连接；所述流量控制器与所述气管连接；所述监测仪还包括控制器，所述控制器与所述第一电磁阀、所述流量控制器和所述三电极四氢噻吩传感器分别连接；在进行监测时，所述控制器用于控制所述第一电磁阀打开，以使预设流量的待测燃气进入所述三电极四氢噻吩传感器；所述预设流量为所述流量控制器设定的流量；所述三电极四氢噻吩传感器用于将所述待测燃气的检测结果发送给所述控制器；所述控制器还用于根据所述检测结果确定所述待测燃气中的臭味剂的含量数据，并发送给所述监控终端。
在本申请实施例中，利用监测仪可以实现天然气中的臭味剂的自动监测；通过三电极四氢噻吩传感器检测待测燃气中的臭味剂的含量，可屏蔽其它硫化物的干扰，提高检测结果的准确性，进而天然气监测的可靠性较高；在控制器确定臭味剂的含量数据之后，将其同步给监控终端，实现臭味剂的自动检测，提高天然气监测的便利性。
作为一种可能的实现方式，所述底板上还设置有：校正管、第二电磁阀；其中，所述校正管一端与所述标准气源连接，所述校正管另一端与所述第二电磁阀连接，所述第二电磁阀通过所述气管与所述三电极四氢噻吩传感器连接；所述流量控制器与所述气管连接；所述第二电磁阀与所述控制连接，在进行监测之前，所述控制器用于控制所述第二电磁阀打开，以使预设流量的待测标准气体进入所述三电极四氢噻吩传感器；所述预设流量为所述流量控制器设定的流量；所述三电极四氢噻吩传感器用于将所述标准气体的检测结果发送给所述控制器；所述控制器还用于根据所述检测结果校正所述三电极四氢噻吩传感器的测量系数。
在本申请实施例中，通过通入标准气源，还可以实现监测仪的测量系数的校正，即对传感器进行标定，使传感器的检测结果能够一直保持准确性。
作为一种可能的实现方式，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均设置在电磁阀固定座上；所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的同一端内壁对夹连接有直节，靠近所述第二电磁阀的直节连接所述气管和弯接头的一端，所述弯接头的另一端通过所述气管连接三通的一端；所述三通的另一端通过所述气管对夹连接在靠近所述第一电磁阀的直节内壁上，所述三通远离弯接头的一端通过所述气管和所述流量控制器相连接，所述流量控制器的另一端通过所述气管和所述三电极四氢噻吩传感器连接。
在本申请实施例中，第一电磁阀和第二电磁阀，可以通过电磁阀固定座、直节、气管、弯接头和三通这些部件实现与流量控制器和传感器的依次连接，进而保证整个监测仪的结构的稳定性。
作为一种可能的实现方式，所述流量控制器和所述三电极四氢噻吩传感器之间还设置有气腔，所述流量控制器的另一端通过所述气管和所述气腔相贯通，所述三电极四氢噻吩传感器与气腔的内壁连接。
在本申请实施例中，通过气腔和气管，实现传感器、流量控制器、第一电磁阀和第二电磁阀之间的气路通路，保证监测仪运行的稳定性，实现臭味剂含量的有效的监测。
作为一种可能的实现方式，所述气腔的内壁中轴线处开有对流孔，所述对流孔和所述气管靠近流量控制器的一端相贯通。
在本申请实施例中，通过对流孔，有效地保证传感器、流量控制器、第一电磁阀和第二电磁阀之间的气路通路，保证监测仪运行的稳定性，实现臭味剂含量的有效的监测。
作为一种可能的实现方式，所述监测仪内还设置有硫化氢检测仪，与所述控制器连接；在进行监测时，所述硫化氢检测仪用于检测所述待测燃气中的硫化氢的含量并发送给所述控制器；所述控制器还用于根据所述检测结果和所述硫化氢的含量确定所述待测燃气中的臭味剂的含量数据。
在本申请实施例中，通过硫化氢检测仪检测硫化氢含量，实现对臭味剂的含量数据的修正，提高含量数据的准确性。
作为一种可能的实现方式，所述底板上还设置有压力采集旁路，所述压力采集旁路用于控制所述监测仪内的压力。
在本申请实施例中，通过压力采集旁路，实现监测仪内的压力的有效控制。
作为一种可能的实现方式，所述气管还与稳压装置连接，所述稳压装置用于控制所述待测燃气的压力。
在本申请实施例中，通过稳压装置，实现待测燃气的压力的有效控制。
作为一种可能的实现方式，所述监测仪还包括设置在所述壳体外壁上的液晶显示屏和控制面板，所述液晶显示屏和所述控制面板与所述控制器分别连接。
在本申请实施例中，通过液晶显示屏和控制面板，实现监测仪的更多功能，比如：显示含量数据，用户通过控制面板给控制器下发指令等。
作为一种可能的实现方式，所述监控终端包括：GSM(Global System for MobileCommunications，移动通信系统)警报器、GSM平台、工业modem(工业调制解调器)、监控PC(Personal Computer，私人电脑)和监控移动设备；若所述含量数据超出预设的含量标准，所述控制器用于通过所述GSM警报器将告警指令发送给所述GSM平台，所述GSM平台用于发送所述告警指令给所述监控移动设备和所述工业modem，所述工业modem用于将所述告警指令发送给所述监控PC，所述监控PC用于向所述控制器请求所述含量数据。
在本申请实施例中，通过监控终端内的各个模块，可以实现告警指令以及含量数据的有效传输，进而实现臭味剂的在线实时监测。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的监测系统的结构框图；
图2为本申请实施例提供的监测仪的第一种实施方式的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的监测仪的第二种实施方式的结构示意图。
图标：100-监测系统；11-监测仪；12-监控终端；110-底板；111-检测管；112-第一电磁阀；113-流量控制器；114-三电极四氢噻吩传感器；115-气管；116-校正管；117-第二电磁阀；118-电磁阀固定座；119-弯接头；120-三通；122-气腔；123-硫化氢检测仪；124-压力采集旁路；125-稳压装置。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
请参照图1，为本申请实施例提供的用于燃气臭味剂的监测的监测系统10的结构示意图，监测系统10包括监测仪11和监控终端12。
监测仪11，用于实现待测燃气中的臭味剂的含量的检测；然后监测仪11将检测的含量数据发送给监控终端12，以使监控终端12可以对臭味剂的含量进行在线实时监测。
对于监测仪11来说，可以包括两个部分：一个部分是控制主板，控制主板上设置控制器；另一部分是监测仪本体，监测仪本体内设置有各个用于实现臭味剂含量监测的部件；并且，控制器还用于实现监测仪本体内的相应部件的控制。
在本申请实施例中，控制器可以是PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制器，或者其他可实施的控制器。PLC控制器的型号可以是A2ASCPU-S0。
作为一种可选的实施方式，监测仪本体可以为壳体，在壳体内设置有底板。在本申请实施例中，壳体的保护等级可以为IP65标准，且在壳体的外壁上还可以设置液晶显示屏和控制面板。液晶显示屏和控制面板可以分别与控制器连接，一方面，液晶显示屏可以显示检测到的含量数据；另一方面，控制面板可以用于用户给控制器下发控制指令等。
在本申请实施例中，在底板上可以设置两条气路，一条气路用于实现臭味剂含量的监测，另一条气路用于实现系统内的测量系数的校正，以保证检测结果的准确性。接下来先对这两条气路进行介绍。
请结合参照图2和图3，为监测仪11的内部结构示意图，监测仪11包括设置在壳体(即监测仪本体)内的底板110，底板110上设置有检测管111、第一电磁阀112、流量控制器113以及三电极四氢噻吩传感器114。
在本申请实施例中，三电极四氢噻吩传感器114的型号可以是4THT-MGSM。
其中，检测管111一端与待测燃气源连接，检测管111另一端与第一电磁阀112连接，第一电磁阀112通过气管115与三电极四氢噻吩传感器114114连接；流量控制器113与气管115连接。控制器与第一电磁阀112、流量控制器113和三电极四氢噻吩传感器114分别连接。
在进行监测时，控制器用于控制第一电磁阀112打开，以使预设流量的待测燃气进入三电极四氢噻吩传感器114；预设流量为流量控制器113设定的流量；三电极四氢噻吩传感器114用于将待测燃气的检测结果发送给控制器；控制器还用于根据检测结果确定待测燃气中的臭味剂的含量数据，并发送给监控终端。在控制器接收到检测结果后，控制第一电磁阀112关闭。
其中，预设流量可以根据实际的应用场景进行合理设置，在本申请实施例中不作限定。在待测燃气的检测结果中，包括检测到的臭味剂的含量，该含量为预设流量的待测燃气对应的含量；控制器结合臭味剂的含量、预设流量以及待测燃气的总量，可以确定待测燃气中的臭味剂的含量。比如：检测到的臭味剂的含量为a，预设流量为b，待测燃气的总量为c，则待测燃气中的臭味剂的含量可以为：(a/b)*c。
在本申请实施例中，利用监测仪可以实现天然气中的臭味剂的自动监测；通过三电极四氢噻吩传感器114检测待测燃气中的臭味剂的含量，可屏蔽其它硫化物的干扰，提高检测结果的准确性，进而天然气监测的可靠性较高；在控制器确定臭味剂的含量数据之后，将其同步给监控终端，实现臭味剂的自动检测，提高天然气监测的便利性。
请继续参照图2，在底板110上，还可以设置校正管116116和第二电磁阀117117。校正管116一端与标准气源连接，校正管116另一端与第二电磁阀117连接，第二电磁阀117通过气管115与三电极四氢噻吩传感器114连接；流量控制器113与气管115连接；第二电磁阀117与控制器连接。
在进行监测之前，控制器用于控制第二电磁阀117打开，以使预设流量的待测标准气体进入三电极四氢噻吩传感器114；预设流量为流量控制器113设定的流量；三电极四氢噻吩传感器114用于将标准气体的检测结果发送给控制器；控制器还用于根据检测结果校正三电极四氢噻吩传感器114的测量系数。在控制器接收到检测结果之后，控制第二电磁阀117关闭。
在这种实施方式中，校正管116、第二电磁阀117、气管115以及三电极四氢噻吩传感器114构成气路。标准气体的流量是固定的，标准气体中的臭味剂含量是固定的，基于此，可以根据检测结果中是否包含臭味剂对测量系数进行校正。比如：如果检测到的臭味剂含量大于标准气体中的臭味剂含量，则将传感器的测量系数调低，或者将两个含量之间的差值作为传感器的测量结果的校准值。
在本申请实施例中，通过通入标准气源，还可以实现监测仪的测量系数的校正，即对传感器进行标定，使传感器的检测结果能够一直保持准确性。
在本申请实施例中，第一电磁阀112和第二电磁阀117所连接的气管115可以是同一个，也可以是分开设置的。在气管115为同一个的情况下，作为一种可选的实施方式，请继续参照图2，第一电磁阀112和第二电磁阀117均设置在电磁阀固定座118上；第一电磁阀112和第二电磁阀117的同一端内壁对夹连接有直节，靠近第二电磁阀117的直节连接气管115和弯接头119的一端，弯接头119的另一端通过气管115连接三通120的一端；三通120的另一端通过气管115对夹连接在靠近第一电磁阀112的直节内壁上，三通120远离弯接头119的一端通过气管115和所述流量控制器113相连接，流量控制器113的另一端通过气管115和三电极四氢噻吩传感器114连接。
通过电磁阀固定座118、直节、气管115、弯接头119和三通120这些部件实现与流量控制器113和传感器的依次连接，进而保证整个监测仪的结构的稳定性。
进一步地，在流量控制器113和三电极四氢噻吩传感器114之间还可以设置有气腔122，流量控制器113的另一端通过气管115和气腔122相贯通，三电极四氢噻吩传感器114与气腔122的内壁连接。
在本申请实施例中，通过气腔122和气管115，实现传感器、流量控制器113、第一电磁阀112和第二电磁阀117之间的气路通路，保证监测仪运行的稳定性，实现臭味剂含量的有效的监测。
进一步地，在气腔122的内壁中轴线处还可以开有对流口，对流口和气管115靠近流量控制器113的一端相贯通。
在本申请实施例中，通过对流口，有效地保证传感器、流量控制器113、第一电磁阀112和第二电磁阀117之间的气路通路，保证监测仪运行的稳定性，实现臭味剂含量的有效的监测。
在上述各个实施例中，涉及到连接的部分，可以采用螺纹连接、螺钉连接或者螺栓连接等各种实施方式。比如：壳体通过螺栓固定在底板110的外壁边缘处；底板110的顶部外壁通过螺栓固定流量控制器113、电磁阀固定座118和气腔122；电磁阀固定座118的顶端外壁通过螺钉固定第一电磁阀112和第二电磁阀117；气腔122的内壁通过螺纹连接三电极四氢噻吩传感器114。以及第一电磁阀112的一端内壁通螺纹连接检测管111，第二电磁阀117的同一端内壁通过螺纹连接校正管116。
在本申请实施例中，第一电磁阀112和第二电磁阀117均连接有开关，且开关通过导线和控制器连接，以实现控制器对第一电磁阀112和第二电磁阀117的控制(包括打开和关闭)。
作为一种可选的实施方式，监控终端可以包括：GSM(Global System for MobileCommunications，移动通信系统)警报器、GSM平台、工业modem(工业调制解调器)、监控PC(Personal Computer，私人电脑)和监控移动设备。
其中，GSM警报器的型号可以为188D。GSM警报器与GSM平台连接，GSM平台与监控移动设备和工业modem连接，工业modem与监控PC连接，监控PC与控制器连接。
在进行监控时，若含量数据超出预设的含量标准，控制器通过GSM警报器将告警指令(以无线信号的形式)发送给GSM平台，GSM平台将发送告警指令给监控移动设备和工业modem，工业modem用于将告警指令发送给监控PC，监控PC用于向控制器请求含量数据，进而，监控PC和控制器之间可以实时同步臭味剂的含量数据。
当然，对于监控PC和移动监控设备来说，也可以主动的通过各个模块向控制器发送含量数据的获取请求，以实现实时监测。此外，监控PC和移动监控设备还可以对监测数据进行存储，进而可以有效留存历史数据，该历史数据可以作为之后的参考数据。
在本申请实施例中，在监测系统中除了包括监控终端，还可以包括远程监控端，控制器所获得的含量信息可以实时同步给远程监控端。同步方式包括但不限于：远程监控端向控制器发送监控指令，控制器基于监控指令发送含量数据给远程监控端。控制器在获得含量数据之后，在确定当前含量数据超标之后，再将含量数据发送给远程监控端。
在本申请实施例中，通过监控终端内的各个模块，可以实现告警指令以及含量数据的有效传输，进而实现臭味剂的在线实时监测。
在本申请实施例中，在监测仪本体中，还可以设置更多的模块，以使监测仪能够稳定的对臭味剂含量进行检测。
请继续参照图2和图3，作为第一种可选的实施方式，在监测仪内还可以设置硫化氢检测仪123，与控制器连接；在进行监测时，硫化氢检测仪123用于检测待测燃气中的硫化氢的含量并发送给控制器；控制器还用于根据检测结果和硫化氢的含量确定待测燃气中的臭味剂的含量数据。
其中，硫化氢检测仪123可以设置在流量控制器113与三电极四氢噻吩传感器114之间，例如：气管115和气腔122之间。基于硫化氢的含量，可以对四氢噻吩(即臭味剂)浓度的影响曲线进行补充，确保含量数据的准确性。
在本申请实施例中，通过硫化氢检测仪123检测硫化氢含量，实现对臭味剂的含量数据的修正，提高含量数据的准确性。
作为第二种可选的实施方式，底板110上还设置有压力采集旁路124，压力采集旁路124用于控制监测仪内的压力。
其中，压力采集旁路124可以用于采集监测仪内部的压力，基于该压力值，可以手动的或者自动的对监测仪内部的压力进行调节，以实现对控制压力的调试。压力采集旁路124为单独的一条通路，与第一电磁阀112和第二电磁阀117分别构成的气路并列。在本申请实施例中，通过压力采集旁路124，实现监测仪内的压力的有效控制。
其中，压力采集旁路124可以包括压力测量弯管和压力表。
作为第三种可选的实施方式，气管115还与稳压装置125连接，稳压装置125用于控制待测燃气的压力。
其中，稳压装置125可以为压力控制器、稳压阀等，其可以设置在流量控制器113与第一电磁阀112/第二电磁阀117之间。
在本申请实施例中，通过稳压装置125，实现待测燃气的压力的有效控制。
在本申请实施例中，监测仪11还可以包括更多的部件，或者其中的一些部件可以采用具有相同功能的部件进行替换，不仅限于上述实施例中所提到实施方式。比如，监测仪11整体设计为一个控制箱时，还包括箱门、箱门保护件等各种部件。
采用本申请实施例提供的监测系统，一方面，采用全自动化检测，针对固定检测点，自带标定系统；定时自动对传感器进行标定，使其一直具有准确的检测结果，实现在线监测。远程数据传送至PC端和移动端，数据可保存，有效留存历史数据，可作为参考数据。
另一方面，采用三电极四氢噻吩传感器114，可屏蔽其它硫化物的干扰，浓度检测数据低于设定下限时，系统自动远程报警，适应不同环境的安装需求，应用性和适用性较好。
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。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种燃气臭味剂的监测系统，其特征在于，包括：
监测仪和监控终端；
所述监测仪包括：壳体和设置在所述壳体内的底板；
所述底板上设置有：检测管、第一电磁阀、流量控制器、以及三电极四氢噻吩传感器；
其中，所述检测管一端与待测燃气源连接，所述检测管另一端与所述第一电磁阀连接，所述第一电磁阀通过气管与所述三电极四氢噻吩传感器连接；所述流量控制器与所述气管连接；
所述监测仪还包括控制器，所述控制器与所述第一电磁阀、所述流量控制器和所述三电极四氢噻吩传感器分别连接；
在进行监测时，所述控制器用于控制所述第一电磁阀打开，以使预设流量的待测燃气进入所述三电极四氢噻吩传感器；所述预设流量为所述流量控制器设定的流量；所述三电极四氢噻吩传感器用于将所述待测燃气的检测结果发送给所述控制器；所述控制器还用于根据所述检测结果确定所述待测燃气中的臭味剂的含量数据，并发送给所述监控终端。
2.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述底板上还设置有：
校正管、第二电磁阀；
其中，所述校正管一端与所述标准气源连接，所述校正管另一端与所述第二电磁阀连接，所述第二电磁阀通过所述气管与所述三电极四氢噻吩传感器连接；所述流量控制器与所述气管连接；所述第二电磁阀与所述控制器连接；
在进行监测之前，所述控制器用于控制所述第二电磁阀打开，以使预设流量的待测标准气体进入所述三电极四氢噻吩传感器；所述预设流量为所述流量控制器设定的流量；所述三电极四氢噻吩传感器用于将所述标准气体的检测结果发送给所述控制器；所述控制器还用于根据所述检测结果校正所述三电极四氢噻吩传感器的测量系数。
3.根据权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述第一电磁阀和所述第二电磁阀均设置在电磁阀固定座上；所述第一电磁阀和所述第二电磁阀的同一端内壁对夹连接有直节，靠近所述第二电磁阀的直节连接所述气管和弯接头的一端，所述弯接头的另一端通过所述气管连接三通的一端；所述三通的另一端通过所述气管对夹连接在靠近所述第一电磁阀的直节内壁上，所述三通远离弯接头的一端通过所述气管和所述流量控制器相连接，所述流量控制器的另一端通过所述气管和所述三电极四氢噻吩传感器连接。
4.根据权利要求3所述的监测系统，其特征在于，所述流量控制器和所述三电极四氢噻吩传感器之间还设置有气腔，所述流量控制器的另一端通过所述气管和所述气腔相贯通，所述三电极四氢噻吩传感器与气腔的内壁连接。
5.根据权利要求4所述的监测系统，其特征在于，所述气腔的内壁中轴线处开有对流孔，所述对流孔和所述气管靠近流量控制器的一端相贯通。
6.根据权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述监测仪内还设置有硫化氢检测仪，与所述控制器连接；在进行监测时，所述硫化氢检测仪用于检测所述待测燃气中的硫化氢的含量并发送给所述控制器；所述控制器还用于根据所述检测结果和所述硫化氢的含量确定所述待测燃气中的臭味剂的含量数据。
7.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述底板上还设置有压力采集旁路，所述压力采集旁路用于控制所述监测仪内的压力。
8.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述气管还与稳压装置连接，所述稳压装置用于控制所述待测燃气的压力。
9.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监测仪还包括设置在所述壳体外壁上的液晶显示屏和控制面板，所述液晶显示屏和所述控制面板与所述控制器分别连接。
10.根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述监控终端包括：
GSM警报器、GSM平台、工业modem、监控PC和监控移动设备；
若所述含量数据超出预设的含量标准，所述控制器用于通过所述GSM警报器将告警指令发送给所述GSM平台，所述GSM平台用于发送所述告警指令给所述监控移动设备和所述工业modem，所述工业modem用于将所述告警指令发送给所述监控PC，所述监控PC用于向所述控制器请求所述含量数据。
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