CN114834713A - 智能化的炼钢用镁碳砖原料配制系统及其原料配置产线 - Google Patents

Abstract

本申请关于智能化的炼钢用镁碳砖原料配制系统以及原料配置产线，涉及炼钢用镁碳砖制备领域。该系统包括计算机设备以及镁碳砖原料配置产线；镁碳砖原料配置产线中包括原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器、原料搅拌装置控制器、原料预处理装置、输送装置、计量装置和原料搅拌装置。对应镁碳砖的实际生产过程，采用分布式计算机控制系统，进行结构化、模块化、网络化、数字化布局，实现全流程自动化、无人化。通过工业计算机系统以及对应的控制器与实体模块的连接进行系统的建立。人员在计算机设备上进行操作，经由控制器对镁碳砖原料配置产线内的各个装置进行直接控制，达到镁碳砖制造过程的无人化及提高镁碳砖的成品质量。

Description

智能化的炼钢用镁碳砖原料配制系统及其原料配置产线

技术领域

本申请涉及镁碳砖制备领域，特别涉及一种智能化的炼钢用镁碳砖原料配制系统及其原料配置产线。

背景技术

由于成品的质量与原料的配比之间存在相关关系，镁碳砖原料配置过程是镁碳砖产线当中的一个重要的过程。

相关技术当中，镁碳砖的原料配置主要通过人工方式完成。操作人员借助铲车和单一的料仓计量装置，进行原料配置，并通过人工操作与机械自动化操作结合的方式将原料输入制造镁碳砖的产线当中，以制备镁碳砖。

然而，相关技术中所使用的原料配置方法自动化程度较低，且各个设备之间未建立统一的管理体系，会对最终产品的质量造成影响。

发明内容

本申请关于一种智能化的炼钢用镁碳砖原料配置系统及其原料配置产线，能够提高镁碳砖的产品质量。该技术方案如下：

一方面，提供了一种智能化的炼钢用镁碳砖原料配置系统，其特征在于，智能化的炼钢用镁碳砖原料配置系统包括计算机设备以及镁碳砖原料配置产线；

镁碳砖原料配置产线中包括原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器、原料搅拌装置控制器、原料预处理装置、输送装置、计量装置和原料搅拌装置；

原料预处理装置控制器与原料预处理装置通信连接，输送装置控制器与输送装置通信连接，计量装置控制器与计量装置通信连接，原料搅拌装置控制器与原料搅拌装置通信连接；

原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器以及原料搅拌装置控制器分别与计算机设备通信连接；

计算机设备，用于向镁碳砖原料配置产线发送控制信号；

原料预处理装置控制器，用于响应于控制信号用于控制原料预处理装置，接收控制信号；基于控制信号控制原料预处理控制装置对镁碳砖原料进行预处理，预处理包括拆包、破碎以及磨粉；

输送装置控制器，用于响应于控制信号用于控制输送装置，接收控制信号；基于控制信号控制输送装置对处于转运过程中的镁碳砖原料进行搬运，处于转运过程中的镁碳砖原料包括未经过预处理的镁碳砖原料以及已经过预处理的镁碳砖原料中的至少一种；

计量装置控制器，用于响应于控制信号用于控制计量装置，接收控制信号；基于控制信号控制计量装置进行镁碳砖原料的称量；

原料搅拌装置控制器，用于响应于控制信号用于控制原料搅拌装置，接收控制信号；基于控制信号确定原料搅拌工序；以原料搅拌工序控制原料搅拌装置进行镁碳砖原料的搅拌。

另一方面，提供了一种炼钢用镁碳砖原料配置产线，其特征在于，镁碳砖原料配置产线包括原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器、原料搅拌装置控制器、原料预处理装置、输送装置、计量装置和原料搅拌装置；

原料预处理装置控制器与原料预处理装置通信连接，输送装置控制器与输送装置通信连接，计量装置控制器与计量装置通信连接，原料搅拌装置控制器与原料搅拌装置通信连接；

原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器以及原料搅拌装置控制器分别与如上实施例中所述的镁碳砖原料配置系统中的计算机设备通信连接。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

对应镁碳砖的实际生产过程，设置原料预处理装置、输送装置、计量装置和原料搅拌装置作为实体装置模块，并通过工业计算机系统以及对应的控制器与实体模块的连接进行系统的建立，使得操作人员在计算机设备上进行操作，即可经由控制器对镁碳砖原料配置产线内的各个装置进行直接控制，进而提升生产过程中各项工艺的精度，最终提高镁碳砖的成品质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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示出了本申请一个示例性实施例提供的一种智能化的炼钢用镁碳砖原料配置系统的机构示意图。

图2示出了本申请一个示例性实施例提供的一种计量装置窗口画面的示意图。

图3示出了本申请一个示例性实施例提供的一种原料搅拌装置窗口画面的示意图。

图4示出了本申请一个示例性实施例提供的另一种炼钢用镁碳砖原料配置系统的结构示意图。

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，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1示出了本申请一个示例性实施例提供的一种智能化的炼钢用镁碳砖原料配置系统的机构示意图，请参考图1，该镁碳砖原料配置系统包括计算机设备以及镁碳砖原料配置产线。镁碳砖原料配置产线中包括原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器、原料搅拌装置控制器、原料预处理装置、输送装置、计量装置和原料搅拌装置。原料预处理装置控制器与原料预处理装置通信连接，输送装置控制器与输送装置通信连接，计量装置控制器与计量装置通信连接，原料搅拌装置控制器与原料搅拌装置通信连接。原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器以及原料搅拌装置控制器分别与计算机设备通信连接。

在本镁碳砖原料配置系统中，计算机设备用于向镁碳砖原料配置产线发送控制信号，该控制信号可以对应控制镁碳砖产线中的至少一个实体装置，执行镁碳砖生产过程当中的操作。在一个示例中，该控制信号由计算机设备定向传输；在另一个示例中，该控制信号由计算机设备发送至所有控制器中，每个控制器对于接收到的控制信号进行数据段匹配，当数据段匹配时，接收并读取控制信号，当数据段不匹配时，丢弃控制信号。本申请对于各个控制器对于控制信号的识别方式不做限定。

在本申请实施例中，当原料预处理装置控制器接收到用于响应于控制信号用于控制原料预处理装置时，该控制器接收控制信号；基于控制信号控制原料预处理控制装置对镁碳砖原料进行预处理，预处理包括拆包、破碎以及磨粉中的至少一种。

对应地，输送装置控制器，用于响应于控制信号用于控制输送装置，接收控制信号；基于控制信号控制输送装置对处于转运过程中的镁碳砖原料进行搬运，处于转运过程中的镁碳砖原料包括未经过预处理的镁碳砖原料以及已经过预处理的镁碳砖原料中的至少一种；

计量装置控制器，用于响应于控制信号用于控制计量装置，接收控制信号；基于控制信号控制计量装置进行镁碳砖原料的称量；

原料搅拌装置控制器，用于响应于控制信号用于控制原料搅拌装置，接收控制信号；基于控制信号确定原料搅拌工序；以原料搅拌工序控制原料搅拌装置进行镁碳砖原料的搅拌。

相关技术中，镁碳砖的原料配置过程至少经过原料预处理、输送、称量与搅拌四个步骤，对应四个步骤，镁碳砖产线中具有实体装置，以执行相关功能。而相关功能的执行将直接通过控制器进行控制。

在本申请实施例中，原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器、原料搅拌装置控制器均可以。计算机设备实现为工控机，计算机设备与各个控制器通过工业PROFINET网络连接，控制器与装置直接也均通过工业PROFINET网络连接。可选地，计算机设备具有显示界面，控制信号的发送与确认过程将在显示界面上进行显示。

综上所述，本申请实施例提供的镁碳砖原料配置系统，对应镁碳砖的实际生产过程，设置原料预处理装置、输送装置、计量装置和原料搅拌装置作为实体装置模块，并通过工业计算机系统以及对应的控制器与实体模块的连接进行系统的建立，使得操作人员在计算机设备上进行操作，即可经由控制器对镁碳砖原料配置产线内的各个装置进行直接控制，进而提升生产过程中各项工艺的精度，最终提高镁碳砖的成品质量。

接下来，对应控制信号用于控制不同实体装置的情况，对于智能化的炼钢用镁碳砖原料配置系统中的各个控制流程进行详细说明。

在一种可选的实施例中，控制信号用于控制原料预处理装置。原料预处理装置包括破碎装置、粉料加工装置以及拆包装置。破碎装置、粉料加工装置以及拆包装置分别与原料预处理装置控制器连接。控制信号中还包括预处理目的数据，预处理目的数据指示对于镁碳砖原料的预处理要求。原料预处理装置控制器，还用于解析预处理目的数据；响应于预处理目的数据指示进行原料破碎，向破碎装置发送破碎控制信号；响应于预处理目的数据指示进行粉料加工，向粉料加工装置发送粉料加工控制信号；响应于预处理目的数据指示进行原料拆包，向拆包装置发送拆包控制信号。

可选地，在本申请实施例中，当控制信号用于控制原料预处理装置时，控制信号中还会包括预处理目的数据，预处理目的数据即指示了原料预处理装置。在实际应用过程中，预处理原料包括块料96A处理成骨料96A、骨料97处理成粉料97、骨料98处理成粉料98、铝粉易燃易爆处理成不易燃易爆混合料、镁粉易燃易爆处理成不易燃易爆混合料等原料处理的过程中的至少一种。对应的原料预处理装置需要执行破碎、粉料加工和拆包三种不同功能。因此，原料预处理装置包括了破碎装置、粉料加工装置和拆包装置中的至少一种。破碎装置可以根据控制信号中指示的预生产的数量，将对应型号的块状料加工成骨料；粉料加工装置，也即雷蒙装置，可以基于控制信号将骨料加工成粉料；拆包装置，在实际使用过程中实现为机械手和视觉设备的组合，可以基于控制信号对原料进行拆包。需要说明的是，在对应进行原料的预处理工序后。原料预处理装置会将预处理后的原料存入缓冲仓中，在本申请实施例中，缓冲仓也即是运输装置的运输位置起点。

在一个可选的实施例中，控制信号用于控制输送装置。输送装置包括提升转斗、管道和仓泵中的至少一种；控制信号中还包括输送装置选择数据；镁碳砖原料配置系统，还用于基于输送装置选择数据，确定运输镁碳砖原料的输送装置的类型。

在本申请实施例中，输送装置的入口具有输送装置传感器；料仓管理装置输送装置控制器，用于响应于接收到料仓管理装置输送装置传感器发送的原料到位信号，向料仓管理装置输送装置发送料仓管理装置控制信号，料仓管理装置原料到位信号用于指示原料已到达料仓管理装置输送装置的入口处。

对应上文料仓管理装置的实施例，输送装置的入口处即为不同的实体装置直接所连接的缓冲仓，输送装置控制器在接收到对应信号，以确认可以执行输送工序后，即将控制信号发送给输送装置。对应地，输送装置包括提升转斗、管道以及仓泵，对应了提升转斗运输、管链运输以及仓泵运输攻击三种不同的运输模式。

在一个可选的实施例中，镁碳砖原料配置产线中还包括料仓以及料仓管理控制器，料仓中包括料仓管理装置，料仓以及料仓管理控制器通信连接。计算机设备，还用于接收料仓管理装置控制信号，向料仓管理控制器发送料仓管理装置控制信号；料仓管理控制器，用于接收料仓管理装置控制信号，基于料仓管理装置控制信号管理料仓。

在本申请实施例中，计量装置与料仓连接。计量装置控制器，还用于反馈料仓的储料状态。对应地，计算机设备还用于接收料仓的储料状态。

对应一些实际情况，在镁碳砖产线上还具有用于储存原料以及成品的料仓。对应料仓，系统内还设置有料仓管理控制器以及料仓管理装置。料仓管理装置用于对料仓进行管理以及清洁。可选地，料仓管理装置包括气锤、绞笼以及除尘风机中的至少一种。在此情况下，计算机设备可以通过料仓管理控制器对于料仓进行清洁管理。

在一个可选的实施例中，镁碳砖原料配置产线中还包括至少一个温度传感器以及至少一个湿度传感器，料仓管理装置至少一个温度传感器用于检测环境温度，料仓管理装置至少一个湿度传感器用于检测环境湿度，料仓管理装置温度传感器以及料仓管理装置湿度传感器分别与料仓管理装置原料搅拌系统控制器通信连接。料仓管理装置原料搅拌装置控制器，还用于接收料仓管理装置温度传感器发送的温度数据以及料仓管理装置湿度传感器发送的湿度数据；基于料仓管理装置温度数据、料仓管理装置湿度数据以及料仓管理装置控制信号确定原料搅拌工艺过程；基于料仓管理装置原料搅拌工艺过程生成原料搅拌工艺数据；通过料仓管理装置原料搅拌工艺数据控制料仓管理装置原料搅拌装置进行搅拌。也即，原料搅拌系统可以根据室内温度、湿度、配方等因素加载不同的参数到设备，并确定对应的原料搅拌工艺流程。在本申请实施例中，原料搅拌装置即可实现为连接有传感器。

在一个可选的实施例中，镁碳砖原料配置产线中还包括环形有轨制导车辆RGV控制器以及至少两个环形RGV。料仓管理装置环形RGV与料仓管理装置RGV控制器通信连接。用于基于料仓管理装置控制信号生成RGV控制信号；向料仓管理装置RGV控制器发送RGV调度信号；

料仓管理装置RGV控制器，用于接收料仓管理装置RGV调度信号，基于料仓管理装置RGV调度信号控制料仓管理装置环形RGV。

在本申请实施例中，RGV用于在各个站点之间进行运输，例如，RGV可以将原料搅拌装置中产出的原料运送至压机料仓，或，RGV可以将拆包后的原材料运输至料仓进行存储。本申请对于RGV的具体型号不做限定。

在一个可选的实施例中，镁碳砖原料配置系统还包括服务器。服务器与计算机设备通信连接，计算机设备还用于与服务器进行数据同步，基于数据同步的结果生成控制信号。

在本申请实施例中，服务器可实现为搭载仓储控制系统（Warehouse controlsystem，WMS）的服务器，该服务器具有数据存储与处理功能，并且与实现为工控机的计算机设备建立连接。

可选地，在本申请的各个实施例中，计算机设备的显示界面上将显示如图2所示的计量装置窗口界面以及如图3所示的原料搅拌装置窗口界面。

如图2所示，计量装置窗口界面中以示意性的形式表现出料仓的形态，并且在料仓的示意位置当中以及窗口的右上角，分别设置了料仓数据显示界面201、料仓数据显示界面202、料仓数据显示界面203、料仓数据显示界面204和料仓数据显示界面205。在工作过程当中，五个料仓数据显示界面将显示不同的数据，例如，五个料仓数据显示界面分别显示当前料仓中的当前原料质量，料仓中的当前原料百分比，料仓的当前环境温度，料仓的当前环境湿度以及料仓的维护周期。

如图3所示，原料搅拌装置窗口界面中以示意性的形式表现出原料搅拌装置的形态，并在原料搅拌装置的形态图片的附近设置配方显示区域301和原料搅拌状态显示区域302，以可视化的形式呈现当成原料搅拌选用的配方以及原料搅拌装置的工作状态。

本申请实施例还提供了一种炼钢用镁碳砖原料配置产线，对应上述实施例，该镁碳砖原料配置产线包括原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器、原料搅拌装置控制器、原料预处理装置、输送装置、计量装置和原料搅拌装置。原料预处理装置控制器与原料预处理装置通信连接，输送装置控制器与输送装置通信连接，计量装置控制器与计量装置通信连接，原料搅拌装置控制器与原料搅拌装置通信连接；原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器以及原料搅拌装置控制器分别与镁碳砖原料配置系统中的计算机设备通信连接。

对应上述各实施例中的情况，请参考图4，镁碳砖原料配置系统包括实现为服务器410，计算机设备420以及镁碳砖原料配置产线430。其中，服务器410可以实现为传统服务器、云计算服务器、WCS或仓库管理系统（Warehouse Management System，WMS）中的至少一种。计算机设备420可以实现为工控机，或实现为工控机和协调可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）的组合。计算机设备420和服务器410之间通过万兆网络连接。

镁碳砖原料配置产线430中，包括原料预处理装置控制器431、输送装置控制器432、料仓管理控制器433、计量装置控制器434、环形RGV控制器435以及原料搅拌系统控制器436共计六类控制器，该控制器均实现为PLC模块的形式。

对应地，原料预处理装置控制器431与三类原料预处理装置通信连接，也即破碎装置4311，拆包装置4312以及雷蒙装置4313通信连接。输送装置控制器431与三类输送装置通信连接，也即，与提升转斗4321、管道装置4322以及仓泵输送装置4323通信连接。镁碳砖原料配置产线中有32个料仓，对应具有32个料仓管理装置4331，料仓管理控制器433分别与32个料仓管理装置4331通信连接。同时，镁碳砖原料配置产线中包括对应每个料仓的，共计32个计量装置4341，计量装置控制器434分别与32个计量装置4341通信连接。对应环形RGV控制器435，镁碳砖原料配置产线中包括8个RGV4351。对应原料搅拌系统控制器436，镁碳砖原料配置产线中具有16个原料搅拌装置4361，原料搅拌系统控制器436与原料搅拌装置4361通信连接。

上述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，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)

1.一种镁碳砖原料配置系统，其特征在于，所述镁碳砖原料配置系统包括计算机设备以及镁碳砖原料配置产线；

所述镁碳砖原料配置产线中包括原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器、原料搅拌装置控制器、原料预处理装置、输送装置、计量装置和原料搅拌装置；

所述原料预处理装置控制器与所述原料预处理装置通信连接，所述输送装置控制器与所述输送装置通信连接，所述计量装置控制器与所述计量装置通信连接，所述原料搅拌装置控制器与所述原料搅拌装置通信连接；

所述原料预处理装置控制器、所述输送装置控制器、所述计量装置控制器以及所述原料搅拌装置控制器分别与所述计算机设备通信连接；

所述计算机设备，用于向所述镁碳砖原料配置产线发送所述控制信号；

所述原料预处理装置控制器，用于接收所述响应于所述控制信号用于控制所述原料预处理装置，接收所述控制信号；基于所述控制信号控制所述原料预处理控制装置对所述镁碳砖原料进行预处理，所述预处理包括拆包、破碎以及磨粉中的至少一种；

所述输送装置控制器，用于响应于所述控制信号用于控制所述输送装置，接收所述控制信号；基于所述控制信号控制所述输送装置对处于转运过程中的镁碳砖原料进行搬运，所述处于转运过程中的镁碳砖原料包括未经过预处理的镁碳砖原料以及已经过预处理的镁碳砖原料；

所述计量装置控制器，用于响应于所述控制信号用于控制所述计量装置，接收所述控制信号；基于所述控制信号控制所述计量装置进行镁碳砖原料的称量；

所述原料搅拌装置控制器，用于响应于所述控制信号用于控制所述原料搅拌装置，接收所述控制信号；基于控制信号确定原料搅拌工序；以所述原料搅拌工序控制所述原料搅拌装置进行所述镁碳砖原料的搅拌。

2.根据权利要求1所述的镁碳砖原料配置系统，其特征在于，所述控制信号用于控制所述原料预处理装置，所述原料预处理装置包括破碎装置、粉料加工装置以及拆包装置；

所述破碎装置、所述粉料加工装置以及所述拆包装置分别与所述原料预处理装置控制器连接；

所述控制信号中还包括预处理目的数据，所述预处理目的数据指示对于所述镁碳砖原料的预处理要求；

所述原料预处理装置控制器，还用于解析所述预处理目的数据；

响应于所述预处理目的数据指示进行原料破碎，向所述破碎装置发送破碎控制信号；

响应于所述预处理目的数据指示进行粉料加工，向所述粉料加工装置发送粉料加工控制信号；

响应于所述预处理目的数据指示进行原料拆包，向所述拆包装置发送拆包控制信号。

3.根据权利要求1所述的镁碳砖原料配置系统，其特征在于，所述控制信号用于控制所述输送装置；

所述输送装置包括提升转斗、管道和仓泵中的至少一种；

所述控制信号中还包括输送装置选择数据；

所述镁碳砖原料配置系统，还用于基于所述输送装置选择数据，确定运输所述镁碳砖原料的所述输送装置的类型。

4.根据权利要求3所述的镁碳砖原料配置系统，其特征在于，所述输送装置的入口具有输送装置传感器；

所述输送装置控制器，用于响应于接收到所述输送装置传感器发送的原料到位信号，向所述输送装置发送所述控制信号，所述原料到位信号用于指示原料已到达所述输送装置的入口处。

5.根据权利要求1所述的镁碳砖原料配置系统，其特征在于，所述镁碳砖原料配置产线中还包括料仓以及料仓管理控制器，所述料仓中包括料仓管理装置；

所述料仓以及所述料仓管理控制器通信连接；

所述计算机设备，还用于接收料仓管理装置控制信号，向所述料仓管理控制器发送所述料仓管理装置控制信号；

所述料仓管理控制器，用于接收所述料仓管理装置控制信号，基于所述料仓管理装置控制信号管理所述料仓。

6.根据权利要求5所述的镁碳砖原料配置系统，其特征在于，所述计量装置与所述料仓连接；

所述计量装置控制器，还用于反馈所述料仓的储料状态；

所述计算机设备，还用于接收所述料仓的储料状态。

7.根据权利要求1所述的镁碳砖原料配置系统，其特征在于，所述镁碳砖原料配置产线中还包括至少一个温度传感器以及至少一个湿度传感器，所述至少一个温度传感器用于检测环境温度，所述至少一个湿度传感器用于检测环境湿度，所述温度传感器以及所述湿度传感器分别与所述原料搅拌系统控制器通信连接；

所述原料搅拌装置控制器，还用于接收所述温度传感器发送的温度数据以及所述湿度传感器发送的湿度数据；基于所述温度数据、所述湿度数据以及所述控制信号确定原料搅拌工艺过程；基于所述原料搅拌工艺过程生成搅拌工艺数据；通过所述原料搅拌工艺数据控制所述原料搅拌装置进行搅拌。

8.根据权利要求1所述的镁碳砖原料配置系统，其特征在于，所述镁碳砖原料配置产线中还包括环形有轨制导车辆RGV控制器以及至少两个环形RGV；

所述环形RGV与所述RGV控制器通信连接；

所述计算机设备，用于基于所述控制信号生成RGV控制信号；向所述RGV控制器发送RGV调度信号；

所述RGV控制器，用于接收所述RGV调度信号，基于所述RGV调度信号控制所述环形RGV。

9.根据权利要求1所述的镁碳砖原料配置系统，其特征在于，所述镁碳砖原料配置系统还包括服务器；

所述服务器与所述计算机设备通信连接；

所述计算机设备，用于与所述服务器进行数据同步；基于数据同步的结果生成所述控制信号。

10.一种炼钢用镁碳砖原料配置产线，其特征在于，所述镁碳砖原料配置产线包括原料预处理装置控制器、输送装置控制器、计量装置控制器、原料搅拌装置控制器、原料预处理装置、输送装置、计量装置和原料搅拌装置；

所述原料预处理装置控制器与所述原料预处理装置通信连接，所述输送装置控制器与所述输送装置通信连接，所述计量装置控制器与所述计量装置通信连接，所述原料搅拌装置控制器与所述原料搅拌装置通信连接；

所述原料预处理装置控制器、所述输送装置控制器、所述计量装置控制器以及所述原料搅拌装置控制器分别与如权利要求1至9任一所述的镁碳砖原料配置系统中的计算机设备通信连接。

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