CN115053878A - 一种设施大棚智能化喷洒装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种设施大棚智能化喷洒装置,其包括:道机构,包括与钢丝绳、锁紧器、若干支撑架;行走机构,包括同步模块、太阳能模块、纵向伸缩杆及电控模块,所述同步行走模块包括同步轮和行走轮、橡胶同步带、同步电机;喷洒机构,包括喷洒泵、储液箱及横向伸缩杆,所述横向伸缩杆上均匀分布有若干喷头,所述喷头与所述喷洒泵通过耐压喷洒管连接;其中,所述行走机构与所述喷洒机构的重量比为1.5:1~1.8:1,所述同步电机、所述太阳能模块、所述纵向伸缩杆、所述喷洒泵及所述横向伸缩杆分别与述电控模块电连接。通过本发明提供了一种可自平衡的便携可远程遥控的智能化喷洒装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种农业设施与装备,特别涉及一种设施大棚智能化喷洒装置。
背景技术
随着我国农业科学技术的发展,温室大棚在我国得到广泛使用,从北到南、从西到东处处可见各式的大棚,其最大优点是在人为干预下,在一定范围内控制农作物的生长环境,减少农作物对自然的依赖性,可做到反季节生产,丰富了农产品的多样性,提高产量,增加了农民的经济效益,因此各地的建棚的热情不断高涨。随着农村中从事农业生产的人员大幅减少,劳动力成本不断提高,农业机械化,自动化的要求愈来愈迫切,大棚的自动化要求也在提高。大棚生产虽然有防虫网,粘虫纸,灭虫灯等物理防治措施,但在目前情况下药物灭杀仍是必不可少的,还有各种霉菌病毒的防治仍需用使用药物,但夏秋季大棚温度很高,大棚喷药是件十分辛苦的工作,操作者需穿戴全套防护衣服、口罩,在高达40-50度的高温中工作,由于大棚通风不好,高温使药剂挥发很快,大棚内弥漫着药物的气味,操作者要随呼吸摄入大量的气体烟雾,现在农药虽然大部分属低毒,但长时间仍会使人头昏眼花,身体受到一定的伤害,所以现在即使标出高价,仍很难寻觅到愿干这活的人。在现有的设施中,也有少数地区利用喷淋系统加药喷洒,但安装喷淋系统需在基建时一并完成,费用也相对昂贵,在大棚中要经受日晒高温,易老化,需维修。另外由于喷头是固定的,喷洒形状多为圆形,存在很多的喷洒死角,管线长时水压不一致,喷头出水量不同,施药量有地方多有地方少,喷药的质量差,多的地点施药量过大,不但浪费,还要造成农药残留,没喷到的地方,害虫依然能生存,挺过这段时间,它们依然会繁殖生长,并且会产生一定的抗药性,这样防治的效果就会很差。目前也有一些专业的喷药设备,但那是为露天大田设计的,一般无法进入大棚,喷药依然使用人工来做,于是有人研发出了可远程遥控的喷洒装置,但是因为喷洒装置悬挂于钢丝绳上行走的过程中不能很好的保持平衡,常常会从钢丝绳上脱落。
综上所述,一种用于设施大棚的可保持自平衡的智能化喷洒装置亟待开发。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种设施大棚智能化喷洒装置,通过轨道机构、行走机构及喷洒机构相互配合实现自动平衡。
本发明的目的还在于提供一种设施大棚智能化喷洒装置实现远距离遥控、便携可易拆卸、根据植物宽度和高度智能调节装置的高度以及喷洒宽度的功能。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种设施大棚智能化喷洒装置,其包括,轨道机构,包括与大棚纵梁18平行的钢丝绳1、设于所述钢丝绳1两端的锁紧器17、连接所述钢丝绳1与所述大棚纵梁18的若干支撑架2,所述锁紧器17与大棚两侧支撑杆相连,所述支撑架2等距离设于所述钢丝绳1和所述大棚纵梁18之间;
行走机构,包括在所述钢丝绳1上行走的同步模块、设于同步模块上的太阳能模块、与所述同步模块连接的纵向伸缩杆8及设于所述纵向伸缩杆88上的电控模块7,所述同步行走模块包括设于外壳内壁的同步轮3和行走轮16、保持所述同步轮3和所述行走轮16同步转动的橡胶同步带4、驱动所述同步轮3行进的同步电机15,设置橡胶同步带4保证同步轮3和行走轮16同步行进,设置纵向伸缩杆8可在垂直于地面方向根据植物的高度调整行走机构的高度;
喷洒机构,包括设于所述纵向伸缩杆8上喷洒泵10、通过耐压喷洒管11与所述喷洒泵10连接的储液箱9及与所述纵向伸缩杆8底部连接的横向伸缩杆12,所述横向伸缩杆12上均匀分布有若干喷头13,所述喷头13与所述喷洒泵10通过耐压喷洒管11连接,设置纵向伸缩杆8可在平行于地面方向根据植物的宽度调整横向自动伸缩杆的宽度;
其中,所述行走机构与所述喷洒机构的重量比为1.5:1~1.8:1,合理设置两者比例有利于保证装置在行走时的平衡稳定性,降低行走时从钢丝绳1脱落的几率,所述同步电机15、所述太阳能模块、所述纵向伸缩杆8、所述喷洒泵10及所述横向伸缩杆12分别于所述电控模块7电连接,通过电控模块7智能控制装置控制纵向伸缩杆8和横向伸缩杆12根据植物的高度和宽度智能调节装置喷洒的高度和宽度。
优选地,所述支撑架2包含固定板22、套接于所述固定板22两端的固定环23及挂钩24,所述固定环23采用薄壁不锈钢管制成且紧密压固于所述钢丝绳1上,固定环23紧密固定于钢丝绳1上,保证行走机构通过固定环23时不会因固定环23过厚导致脱落钢丝绳1,所述挂钩24一端焊接于所述第三距离传感器21中部,另一端挂于所述大棚纵梁18上,相邻两个所述支撑架2的所述挂钩24呈前后交叉设置,尽量保证支撑架2在钢丝绳1和大棚纵梁18上的重量分布均匀,为行走机构平稳行走提供稳定基础。
优选地,所述同步轮3和所述行走轮16是由铝合金一体成型加工而成的滑轮和齿轮结合体,如果采用滑轮和齿轮的分离式组合,在转动时两者有可能不能同步转动,从而造成同步轮3和行走轮16不能同步转动,采用铝合金材质是为了减轻同步轮3和行走轮16的重量,保持行走机构在钢丝绳1上平稳行走,所述橡胶同步带4与所述齿轮相匹配,有效保证同步轮3和行走轮16同步行进。
优选地,所述电控模块7包括一中央控制单元、用于提示预警的语音播报电路及通过无线信号与遥控器14相互通讯的遥控电路,所述无线信号为红外信号、微波信号或者蓝牙信号,所述语音播报电路、所述遥控电路分别与所述中央控制单元电连接,所述中央控制单元为单片机、CPLD或PLC,操作人员无须进入大棚只需在大棚外通过观察窗即可远距离控制装置启停、前进、后退、加速、减速等,采用低功耗的单片机、CPLD或PLC可有效延长工作时间。
优选地,所述纵向伸缩杆8从上而下依次包括与所述同步行走模块的外壳底部连接的纵向固定段及与所述纵向固定段活动套接的纵向活动段,在所述纵向伸缩杆8内设有固定于所述纵向固定段顶部的纵向滑轮25、一端绕设于所述纵向滑轮25上且另一端固定于所述纵向活动段底部的纵向拉绳27及给所述纵向活动段向下回弹提供恢复力的纵向弹簧26,与所述电控模块7电连接的纵向驱动电机驱动所述纵向滑轮25转动,正向转动纵向驱动电机,纵向拉绳27收紧,纵向活动段向上收缩,逆向转动纵向驱动电机,纵向拉绳27放松,纵向活动段在纵向弹簧26恢复力的作用下向下回弹。
优选地,所述太阳能模块包括设有一光线传感器且随太阳转动而转动的万向托架6、设于所述万向托架6上的太阳能电池组件5,所述光线传感器、所述万向托架6、所述太阳能电池组件5分别与所述电控模块7电连接,光线传感器随着太阳的转动通过太阳能控制电路传输光线信号给中央控制器,中央控制器会计算出光线最强的方位,从而发出相应的信号给万向托架6转向光线最强的方位以便太阳能电池组件5最大效率吸收太阳能,太阳能电池组件5将吸收的太阳能转化为电能储存并供电给各个用电部分。
优选地,所述横向伸缩杆12包括与所述纵向活动段底部连接的中部固定段、活动套接于所述中部固定段两侧的左侧活动段及右侧活动段,在所述横向伸缩杆12内设有固定于所述中部固定段中部的横向滑轮28、一端绕设于所述横向滑轮28的第一凹槽281内且另一端固定于左侧活动段底部的左侧横向拉绳301、一端绕设于所述横向滑轮28的第二凹槽282内且另一端固定于右侧活动段底部的右侧横向拉绳302及给所述左侧活动段及所述右侧活动段向左右两侧回弹提供恢复力的横向弹簧,与所述电控模块7电连接的横向驱动电机驱动所述横向滑轮28转动,正向转动横向滑轮28,收紧左侧横向拉绳301和右侧横向拉绳302,左侧活动段和右侧活动段向中间收缩,逆向转动横向滑轮28,放松所述左侧横向拉绳301与所述右侧横向拉绳302,左侧活动段和右侧活动段分别在横向弹簧作用下向左右两侧回弹。
优选地,所述纵向固定段两侧且距离所述纵向固定段顶部的1/3~1/2处分设一弹性绳31,两根所述弹性绳31的另一端分别固定于距离所述左侧活动段的左端的1/3~1/2处及距离所述右侧活动段的左端的1/3~1/2处,设置弹性绳31在固定范围内的位置上可保证装置在行走偏移时因为弹性绳31的弹性及时调整保证装置在钢丝绳1上的平衡。
优选地,所述中部固定段中部设有第一距离传感器19,所述左侧活动段的左端设有第二距离传感器20,所述右侧活动段的右侧设有第三距离传感器21,所述第一距离传感器19、第二距离传感器20及第三距离传感器21分别与所述电控模块7,通过第一距离传感器19可测试装置离植物的高度,根据设定值装置可自动调节装置与植物的高度,通过第二距离传感器20和第三距离传感器21与第一传感器的差值,根据差值可自动调整横向伸缩杆12的宽度与植物的宽度相匹配,以保证的水或农药尽量多的喷洒到植物上,节约水或者农药。
优选地,所述喷头13为扇形喷头,有效形成水幕,可将水或农药均匀喷洒,所述喷头13上设有一开关,可独立进行开关。
如上所述,本发明所述的设施大棚智能化喷洒装置及方法具有以下有益效果:
1、本发明支撑架由固定板、焊接于固定板两端的固定环及挂钩,所述固定环采用薄壁不锈钢管制成且紧密压固于钢丝绳上,固定环紧密固定于钢丝绳上,保证行走机构通过固定环不会因固定环过厚导致脱落钢丝绳;
2、本发明的相邻两个支撑架的挂钩呈左右交叉设置,挂钩一端焊接于所述固定板中部,尽量保证支撑架在钢丝绳和大棚纵梁上的重量分布均匀,为行走机构平稳行走提供稳定基础;
3、同步轮和行走轮是由铝合金一体成型加工而成的滑轮和齿轮结合体,采用铝合金是为了减少同步轮和行走轮的重量,尽量保证行走机构平稳行走,橡胶同步带与所述齿轮相匹配,有效保证同步轮和行走轮同步行走;
4、本发明采用智能电控模块控制纵向伸缩杆和横向伸缩杆根据植物的高度和宽度智能调节装置喷洒的高度和宽度,不仅能有效喷洒水或者农药到植物,而且能起到节约水或农药的目的;
5、本发明采用太阳能模块可随时储能并提供给各个用单部分使用,有效延长工作时间;
6、本发明通过设置左侧弹性绳和右侧弹性绳位置及控制行走机构和喷洒机构重量比,自动保持装置在钢丝绳上行走平衡;
7、本发明的语音播报电路及遥控信号发射电路,可远距离控制装置且起到提前提前报警提示作用;
8、本发明将储液箱集成到装置上,喷洒完毕后可将活动连接的轨道机构、行走机构及喷洒机构相互拆卸保存,实现了便携功能;
9、本发明采用喷头采用的是扇型喷头,它喷出的雾为一扇面的形状,将多个喷头隔一个合适的距离安装一个,就会形成一个均匀的雾墙,工作时间更短,洒水更为均匀。
附图说明
图1为本发明所述设施大棚智能化喷洒装置的结构示意图;
图2为本发明所述轨道机构的结构示意图;
图3为本发明所述行走机构的结构示意图;
图4为本发明所述喷洒机构的结构示意图;
图5为本发明所述同步轮和所述行走轮的结构示意图;
图6为本发明所述支撑架的主视图;
图7为本发明所述支撑架的右视图;
图8为本发明所述纵向伸缩杆的结构示意图;
图9为本发明所述纵向伸缩杆的剖面示意图;
图10为本发明所述横向伸缩杆的结构示意图;
图11为本发明所述横向伸缩杆的剖面示意图;
图12为本发明所述横向滑轮的结构示意图;
图13为本发明电路连接示意图;
其中:1-钢丝绳;2-支撑架;3-同步轮;4-橡胶同步带;5-太阳能电池组件;6-万向托架;7-电控模块;8-纵向伸缩杆;9-储液箱;10-喷洒泵;11-耐压喷洒管;12-横向伸缩杆;13-喷头;14-遥控器;15-同步电机;16-行走轮;17-锁紧器;18-大棚纵梁;19-第一距离传感器;20-第二距离传感器;21-第三距离传感器;22-固定板;23-固定环;24-挂钩;25-纵向滑轮;26-纵向弹簧;27-纵向拉绳;28-横向滑轮;281-第一凹槽;282-第二凹槽;29-横向弹簧;301-左侧横向拉绳;302-右侧横向拉绳;31-弹性绳。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1~图13,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“外”“内”“上”、“下”、“左”、“右”、“底部”“中部”及“两侧”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1~图13所示,本发明提供一种设施大棚智能化喷洒装置,其包括,轨道机构,包括与大棚纵梁18平行的钢丝绳1、设于所述钢丝绳1两端的锁紧器17、连接所述钢丝绳1与所述大棚纵梁18的若干支撑架2,所述锁紧器17与大棚两侧支撑杆相连,所述支撑架2等距离设于所述钢丝绳1和所述大棚纵梁18之间;行走机构,包括在所述钢丝绳1上行走的同步模块、设于同步模块上的太阳能模块、与所述同步模块连接的纵向伸缩杆8及设于所述纵向伸缩杆8上的电控模块7,所述同步行走模块包括设于外壳内壁的同步轮3和行走轮16、保持所述同步轮3和所述行走轮16同步转动的橡胶同步带4、驱动所述同步轮3行进的同步电机15;喷洒机构,包括设于所述纵向伸缩杆8上喷洒泵10、通过耐压喷洒管11与所述喷洒泵10连接的储液箱9及与所述纵向伸缩杆8底部连接的横向伸缩杆12,所述横向伸缩杆12上均匀分布有若干喷头13,所述喷头13与所述喷洒泵10通过耐压喷洒管11连接;其中,所述行走机构与所述喷洒机构的重量比为1.5:1~1.8:1,所述同步电机15、所述太阳能模块、所述纵向伸缩杆8、所述喷洒泵10及所述横向伸缩杆12分别于所述电控模块7电连接。
所述支撑架2包含固定板22、套接于所述固定板22两端的固定环23及挂钩24,所述固定环23采用薄壁不锈钢管制成且紧密压固于所述钢丝绳1上,所述挂钩24一端焊接于所述第三距离传感器21中部,另一端挂于所述大棚纵梁18上,相邻两个所述支撑架2的所述挂钩24呈前后交叉设置。
所述同步轮3和所述行走轮16是由铝合金一体成型加工而成的滑轮和齿轮结合体,所述橡胶同步带4与所述齿轮相匹配。
所述电控模块7包括一中央控制单元、用于提示预警的语音播报电路及通过无线信号与遥控器14相互通讯的遥控电路,所述无线信号为红外信号、微波信号或者蓝牙信号,所述语音播报电路、所述遥控电路分别与所述中央控制单元电连接,所述中央控制单元为单片机、CPLD或PLC。
所述纵向伸缩杆8从上而下依次包括与所述同步行走模块的外壳底部连接的纵向固定段及与所述纵向固定段活动套接的纵向活动段,在所述纵向伸缩杆8内设有固定于所述纵向固定段顶部的纵向滑轮25、一端绕设于所述纵向滑轮25上且另一端固定于所述纵向活动段底部的纵向拉绳27及给所述纵向活动段向下回弹提供恢复力的纵向弹簧26,与所述电控模块7电连接的纵向驱动电机驱动所述纵向滑轮25转动。
所述太阳能模块包括设有一光线传感器且随太阳转动而转动的万向托架6、设于所述万向托架6上的太阳能电池组件5,所述光线传感器、所述万向托架6、所述太阳能电池组件5分别与所述电控模块7电连接。
所述横向伸缩杆12包括与所述纵向活动段底部连接的中部固定段、活动套接于所述中部固定段两侧的左侧活动段及右侧活动段,在所述横向伸缩杆12内设有固定于所述中部固定段中部的横向滑轮28、一端绕设于所述横向滑轮28的第一凹槽281内且另一端固定于左侧活动段底部的左侧横向拉绳301、一端绕设于所述横向滑轮28的第二凹槽282内且另一端固定于右侧活动段底部的右侧横向拉绳302及给所述左侧活动段及所述右侧活动段向左右两侧回弹提供恢复力的横向弹簧29,与所述电控模块7电连接的横向驱动电机驱动所述横向滑轮28转动。
所述纵向固定段两侧且距离所述纵向固定段顶部的1/3~1/2处分设一弹性绳31,两根所述弹性绳31的另一端分别固定于距离所述左侧活动段的左端的1/3~1/2处及距离所述右侧活动段的左端的1/3~1/2处。
所述中部固定段中部设有第一距离传感器19,所述左侧活动段的左端设有第二距离传感器20,所述右侧活动段的右侧设有第三距离传感器21,所述第一距离传感器19、第二距离传感器20及第三距离传感器21分别与所述电控模块7。
所述喷头13为扇形喷头,所述喷头13上设有一开关。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种设施大棚智能化喷洒装置,其特征在于:其包括,
轨道机构,包括与大棚纵梁平行的钢丝绳、设于所述钢丝绳两端的锁紧器、连接所述钢丝绳与所述大棚纵梁的若干支撑架,所述锁紧器与大棚两侧支撑杆相连,所述支撑架等距离设于所述钢丝绳和所述大棚纵梁之间;
行走机构,包括在所述钢丝绳上行走的同步模块、设于同步模块上的太阳能模块、与所述同步模块连接的纵向伸缩杆及设于所述纵向伸缩杆上的电控模块,所述同步行走模块包括设于外壳内壁的同步轮和行走轮、保持所述同步轮和所述行走轮同步转动的橡胶同步带、驱动所述同步轮行进的同步电机;
喷洒机构,包括设于所述纵向伸缩杆上喷洒泵、通过耐压喷洒管与所述喷洒泵连接的储液箱及与所述纵向伸缩杆底部连接的横向伸缩杆,所述横向伸缩杆上均匀分布有若干喷头,所述喷头与所述喷洒泵通过耐压喷洒管连接;
其中,所述行走机构与所述喷洒机构的重量比为1.5:1~1.8:1,所述同步电机、所述太阳能模块、所述纵向伸缩杆、所述喷洒泵及所述横向伸缩杆分别与述电控模块电连接。
2.根据权利要求1所述的设施大棚智能化喷洒装置,其特征在于:所述支撑架包含固定板、套接于所述固定板两端的固定环及挂钩,所述固定环采用薄壁不锈钢管制成且紧密压固于所述钢丝绳上,所述挂钩一端焊接于所述固定板中部,另一端挂于所述大棚纵梁上,相邻两个所述支撑架的所述挂钩呈前后交叉设置。
3.根据权利要求1所述的设施大棚智能化喷洒装置,其特征在于:所述同步轮和所述行走轮是由铝合金一体成型加工而成的滑轮和齿轮结合体,所述橡胶同步带与所述齿轮相匹配。
4.根据权利要求1所述的一种设施大棚智能化喷洒装置,其特征在于:所述电控模块包括一中央控制单元、用于提示预警的语音播报电路及通过无线信号与遥控器相互通讯的遥控电路,所述无线信号为红外信号、微波信号或者蓝牙信号,所述语音播报电路、所述遥控电路分别与所述中央控制单元电连接,所述中央控制单元为单片机、CPLD或PLC。
5.根据权利要求1所述的设施大棚智能化喷洒装置,其特征在于:所述纵向伸缩杆从上而下依次包括与所述同步行走模块的外壳底部连接的纵向固定段及与所述纵向固定段活动套接的纵向活动段,在所述纵向伸缩杆内设有固定于所述纵向固定段顶部的纵向滑轮、一端绕设于所述纵向滑轮上且另一端固定于所述纵向活动段底部的纵向拉绳及给所述纵向活动段向下回弹提供恢复力的纵向弹簧,与所述电控模块电连接的纵向驱动电机驱动所述纵向滑轮转动。
6.根据权利要求1所述的设施大棚智能化喷洒装置,其特征在于:所述太阳能模块包括设有一光线传感器且随太阳转动而转动的万向托架、设于所述万向托架上的太阳能电池组件,所述光线传感器、所述万向托架、所述太阳能电池组件分别与所述电控模块电连接。
7.根据权利要求1所述的设施大棚智能化喷洒装置,其特征在于:所述横向伸缩杆包括与所述纵向活动段底部连接的中部固定段、活动套接于所述中部固定段两侧的左侧活动段及右侧活动段,在所述横向伸缩杆内设有固定于所述中部固定段中部的横向滑轮、一端绕设于所述横向滑轮的第一凹槽内且另一端固定于左侧活动段底部的左侧横向拉绳、一端绕设于所述横向滑轮的第二凹槽内且另一端固定于右侧活动段底部的右侧横向拉绳及给所述左侧活动段及所述右侧活动段向左右两侧回弹提供恢复力的横向弹簧,与所述电控模块电连接的横向驱动电机驱动所述横向滑轮转动。
8.根据权利要求5所述的设施大棚智能化喷洒装置,其特征在于:所述纵向固定段两侧且距离所述纵向固定段顶部的1/3~1/2处分设一弹性绳,两根所述弹性绳的另一端分别固定于距离所述左侧活动段的左端的1/3~1/2处及距离所述右侧活动段的左端的1/3~1/2处。
9.根据权利要求7所述的设施大棚智能化喷洒装置,其特征在于:所述中部固定段中部设有第一距离传感器,所述左侧活动段的左端设有第二距离传感器,所述右侧活动段的右侧设有第三距离传感器,所述第一距离传感器、第二距离传感器及第三距离传感器分别与所述电控模块。
10.根据权利要求1所述的设施大棚智能化喷洒装置,其特征在于:所述喷头为扇形喷头,所述喷头上设有一开关。
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CN202210770971.9A CN115053878A (zh) | 2022-06-30 | 2022-06-30 | 一种设施大棚智能化喷洒装置 |
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