CN115580178A - 一种牵引功率控制方法及相关组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种牵引功率控制方法及相关组件，涉及车辆控制领域。控制电力工程车启动时，DCU接收牵引功率模式切换指令，确定对应牵引功率模式切换指令的牵引功率，如果电力工程车启动时，电机的输出功率在此牵引功率之下，就满足电力工程车的启动需求，所以基于配置脚本控制电力工程车的电机的输出功率为牵引功率以使电力工程车启动，电力工程车启动时的电机的输出功率可以根据牵引功率模式切换指令进行调控，所以坡度过高时也可以启动，实现电力工程车在坡度为3.2度及以上的坡道启动的目的。

Description

一种牵引功率控制方法及相关组件

技术领域

本发明涉及车辆控制领域，特别是涉及一种牵引功率控制方法及相关组件。

背景技术

目前作为地铁线路维护、检修、客车救援的电力工程车，通常被作为牵引车使用，如果地铁和电客车等发生故障无法运行，需要使用电力工程车对其进行牵引，国内外地铁线路正线最大坡道的坡度约为3.3度，出入段坡道的坡度大多为3.5度，少数出入段坡度为3.8度，极个别出入段的坡度为4度，在线路的坡度小于3.2度时，电力工程车可以实现对于地铁的牵引，但是电力工程车牵引一列地铁无法在3.2度及以上坡道正常启动，原因是面对坡度为3.2度及以上坡道时，电力工程车的电机的输出功率不足，所以目前将电力工程车作为牵引车时，该牵引车不能在所有的路段正常启动，且现有技术的电力工程车启动时的功率是恒定的，所以在正常道路上可以启动，一旦坡度过高就无法启动，综上，目前的电力工程车牵引地铁时无法实现在坡度为3.2度及以上的坡道启动。

发明内容

本发明的目的是提供一种牵引功率控制方法及相关组件。电力工程车启动时的电机的输出功率可以根据牵引功率模式切换指令进行调控，所以坡度过高时也可以启动，实现电力工程车在坡度为3.2度及以上的坡道启动的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种牵引功率控制方法，应用于电力工程车的DCU，包括：

接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应所述牵引功率模式切换指令的配置脚本；

确定对应所述牵引功率模式切换指令的牵引功率，所述牵引功率满足于所述电力工程车的启动需求；

运行所述配置脚本并基于所述配置脚本控制电力工程车的电机的输出功率为所述牵引功率以使所述电力工程车启动。

优选的，所述电力工程车还包括与所述DCU连接的电机温度传感器，所述牵引功率控制方法还包括：

接收所述电机温度传感器采集的所述电机的电机温度；

判定所述电机温度高于第一预设温度时，控制输出至所述电机的输出电流停止输出。

优选的，控制电力工程车的电机的输出功率为所述牵引功率以使所述电力工程车启动，包括：

控制自身输出至所述电机的输出电流直至所述电机的输出功率为所述牵引功率以使所述电力工程车启动。

优选的，所述电力工程车还包括CCU及司控器单元，所述CCU分别与所述司控器单元和所述DCU连接，接收到牵引功率模式切换指令，包括：

接收CCU基于所述司控器单元的控制发送的牵引功率模式切换指令。

优选的，所述电力工程车还包括牵引逆变器，所述牵引逆变器的输入端所述DCU连接，输出端与所述电机连接，所述牵引逆变器用于将所述输出电流由直流电转换为交流电之后输出至所述电机。

优选的，所述电力工程车还包括与所述DCU连接的逆变器温度传感器，所述牵引功率控制方法还包括：

接收所述逆变器温度传感器采集的所述牵引逆变器的逆变器温度；

判定所述逆变器温度高于第二预设温度时，控制输出至所述电机的输出电流停止输出。

优选的，所述牵引功率模式切换指令为牵引功率正常模式指令时，接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应所述牵引功率模式切换指令的配置脚本，包括：

接收到牵引功率正常模式指令时，调用对应所述牵引功率正常模式指令的配置脚本；

确定对应所述牵引功率模式切换指令的牵引功率，包括：

确定对应所述牵引功率正常模式指令的牵引功率；

所述牵引功率模式切换指令为牵引功率提升模式指令时，接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应所述牵引功率模式切换指令的配置脚本，包括：

接收到牵引功率提升模式指令时，调用对应所述牵引功率正常模式指令的配置脚本；

确定对应所述牵引功率模式切换指令的牵引功率，包括：

确定对应所述牵引功率提升模式指令的牵引功率。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述所述牵引功率控制方法的步骤。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种牵引功率控制系统，包括：

配置脚本调用单元，用于接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应所述牵引功率模式切换指令的配置脚本；

牵引功率确定单元，用于确定对应所述牵引功率模式切换指令的牵引功率，所述牵引功率满足于所述电力工程车的启动需求；

处理单元，用于运行所述配置脚本并基于所述配置脚本控制电力工程车的电机的输出功率为所述牵引功率以使所述电力工程车启动。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种牵引功率控制装置，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现上述所述牵引功率控制方法的步骤。

本申请提供了一种牵引功率控制方法及相关组件。该方法包括：接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应牵引功率模式切换指令的配置脚本；确定对应牵引功率模式切换指令的牵引功率，牵引功率满足于电力工程车的启动需求；运行配置脚本并基于配置脚本控制电力工程车的电机的输出功率为牵引功率以使电力工程车启动。控制电力工程车启动时，DCU接收牵引功率模式切换指令，确定对应牵引功率模式切换指令的牵引功率，如果电力工程车启动时，电机的输出功率在此牵引功率之下，就满足电力工程车的启动需求，所以基于配置脚本控制电力工程车的电机的输出功率为牵引功率以使电力工程车启动，电力工程车启动时的电机的输出功率可以根据牵引功率模式切换指令进行调控，所以坡度过高时也可以启动，实现电力工程车在坡度为3.2度及以上的坡道启动的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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发明的一些实施例，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为本发明提供的一种牵引功率控制方法的流程图；

图2为本发明提供的一种牵引功率控制方法对应的结构示意图；

图3为本发明提供的一种正常模式的牵引特性曲线图；

图4为本发明提供的一种提升模式的牵引特性曲线图；

图5为本发明提供的一种牵引功率控制系统的结构示意图；

图6为本发明提供的一种牵引功率控制装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种牵引功率控制方法及相关组件。电力工程车启动时的电机的输出功率可以根据牵引功率模式切换指令进行调控，所以坡度过高时也可以启动，实现电力工程车在坡度为3.2度及以上的坡道启动的目的。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

请参照图1，图1为本发明提供的一种牵引功率控制方法的流程图。该方法应用于电力工程车的DCU，该方法包括：

S11：接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应牵引功率模式切换指令的配置脚本；

现有技术的电力工程车在启动时，其牵引功率是固定不变的，所以在启动时，如果遇到坡度高于3.2度的道路，就无法牵引地铁等进行正常启动，本方案设计了可以更改牵引功率模式的方法，接收到牵引功率模式切换指令时调用对应该指令的配置脚本，然后基于该配置脚本就可以执行后续对于电机2的控制，整个过程自动化进行，提高了方案的可靠性与可行性。

S12：确定对应牵引功率模式切换指令的牵引功率，牵引功率满足于电力工程车的启动需求；

在确定牵引功率模式切换指令之后，确定对应该牵引功率模式切换指令的牵引功率的具体数值，也就是后续电力工程车如果想要成功启动需要达到的牵引功率的数值，整个过程自动化确定牵引功率，提高了方案的自动化程度。

S13：运行配置脚本并基于配置脚本控制电力工程车的电机2的输出功率为牵引功率以使电力工程车启动。

在上个步骤中牵引功率获取之后，接下来就控制电力工程车的电机2的输出功率，达到该牵引功率时，就可以使得电力工程车启动，首先需要运行根据对应牵引功率模式切换指令的配置脚本，该配置脚本运行之后，基于该配置脚本就可以实现对于电力工程车的电机2的控制，接下来将电机2的输出功率调整为可以使得电力工程车启动的对应牵引功率模式切换指令的牵引功率即可，整个过程自动化进行，且对于不同的牵引功率模式切换指令，对应有不同的配置脚本，使得可以在切换不同的牵引功率模式时，仍然可以控制电力工程车启动，提高了方案的可靠性。

总的来说，本申请提供了一种牵引功率控制方法。接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应牵引功率模式切换指令的配置脚本；确定对应牵引功率模式切换指令的牵引功率，牵引功率满足于电力工程车的启动需求；运行配置脚本并基于配置脚本控制电力工程车的电机2的输出功率为牵引功率以使电力工程车启动。控制电力工程车启动时，DCU1接收牵引功率模式切换指令，确定对应牵引功率模式切换指令的牵引功率，如果电力工程车启动时，电机2的输出功率在此牵引功率之下，就满足电力工程车的启动需求，所以基于配置脚本控制电力工程车的电机2的输出功率为牵引功率以使电力工程车启动，电力工程车启动时的电机2的输出功率可以根据牵引功率模式切换指令进行调控，所以坡度过高时也可以启动，实现电力工程车在坡度为3.2度及以上的坡道启动的目的。

在上述实施例的基础上：

请参照图2，图2为本发明提供的一种牵引功率控制方法对应的结构示意图。

作为一种优选的实施例，电力工程车还包括与DCU1连接的电机温度传感器3，牵引功率控制方法还包括：

接收电机温度传感器3采集的电机2的电机2温度；

判定电机2温度高于第一预设温度时，控制输出至电机2的输出电流停止输出。

电力工程车还包括电机温度传感器3，电机温度传感器3与DCU1连接，可以将采集的电机2温度传输到DCU1，具体的电机温度传感器3可以设置在电机2的附近，安装于电机2的铁芯和轴承处，实时测量电机2铁芯和轴承的温度，实时采集当前电机2的电机2温度，如果电机2的温度高于第一预设温度，该指令给到DCU1后，DCU1可以控制输出至电机2的输出电流停止，第一预设温度可以根据实际的情况和使用需求进行相应的调整，提高了方案的灵活性。

作为一种优选的实施例，控制电力工程车的电机2的输出功率为牵引功率以使电力工程车启动，包括：

控制自身输出至电机2的输出电流直至电机2的输出功率为牵引功率以使电力工程车启动。

实际上控制电机2的输出功率为牵引功率时，需要调整电机2的输出功率，电机2的输出功率和DCU1提供供电的输出至电机2的输出电流相关，可以通过调整该输出电流的方式，调整电机2的输出功率，可以相适应的将输出电流调高或者调低，然后使得电机2的输出功率等于可以控制电力工程车启动的牵引功率，即可整个过程自动化进行，提高了方案的自动化程度。

作为一种优选的实施例，电力工程车还包括CCU4及司控器单元，CCU4分别与司控器单元和DCU1连接，接收到牵引功率模式切换指令，包括：

接收CCU4基于司控器单元的控制发送的牵引功率模式切换指令。

电力工程车还包括CCU4和司控器单元，DCU1接收的牵引功率模式切换指令，实际上是由CCU4发送的，而CCU4接收的是司控器单元发过来的数据，也就是司乘人员通过对于司控器5和放大短时功率模式开关6的调控发送指令至CCU4，所以说司乘人员可以在司控室内就完成对于牵引功率模式的切换，该控制过程比较简便，便于司乘人员的操控，提高了用户的使用体验，同时也提高了方案的可靠性。

作为一种优选的实施例，电力工程车还包括牵引逆变器7，牵引逆变器7的输入端DCU1连接，输出端与电机2连接，牵引逆变器7用于将输出电流由直流电转换为交流电之后输出至电机2。

电力工程车还包括牵引逆变器7，由于DCU1作为电源模块而输出的输出电流实际上是直流电，而电力工程车的电机2所使用的电流应该是交流电，所以这里可以通过牵引逆变器7将DCU1输出的直流电转化为可供电力工程车的电机2使用的交流电，进而可以正常的使得电力工程车的电机2运行，提高了方案的可靠性。

作为一种优选的实施例，电力工程车还包括与DCU1连接的逆变器温度传感器8，牵引功率控制方法还包括：

接收逆变器温度传感器8采集的牵引逆变器7的逆变器温度；

判定逆变器温度高于第二预设温度时，控制输出至电机2的输出电流停止输出。

电力工程车还包括与DCU1连接的逆变器温度传感器8，逆变器温度传感器8所实现的原理大致和电机温度传感器3一致，逆变器在实际工作时可能也会发生温度过高的现象，逆变器温度传感器8实时采集逆变器的温度，如果牵引逆变器7的逆变器温度高于第二预设温度，这时需要控制输出至电机2的输出电流停止，以防止电机2损坏，提高了方案的可靠性。

作为一种优选的实施例，牵引功率模式切换指令为牵引功率正常模式指令时，接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应牵引功率模式切换指令的配置脚本，包括：

接收到牵引功率正常模式指令时，调用对应牵引功率正常模式指令的配置脚本；

确定对应牵引功率模式切换指令的牵引功率，包括：

确定对应牵引功率正常模式指令的牵引功率；

牵引功率模式切换指令为牵引功率提升模式指令时，接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应牵引功率模式切换指令的配置脚本，包括：

接收到牵引功率提升模式指令时，调用对应牵引功率正常模式指令的配置脚本；

确定对应牵引功率模式切换指令的牵引功率，包括：

确定对应牵引功率提升模式指令的牵引功率。

牵引功率模式包括正常模式和提升模式，其中，正常模式下，牵引功率的输出是正常值，此时在坡度低于3.2度时，牵引车可以正常启动，当坡度高于3.2度时，司乘人员可以通过司控器5和放大短时功率模式开关6来控制当前的模式为提升模式，这时牵引功率相比于正常的功率会提高，功率提高之后，后续控制的电机2的输出功率也会提高，进而使得在此情况下，电力工程车可以在坡度高于3.2度时启动，提高了方案的可靠性。

司控器5控制牵引功率输出0～Pmax，放大短时功率模式开关6由司机根据牵引工况判断选择对Pmax设定为100％或120％。

正常模式：通过放大短时功率模式开关6，选择“正常”，机车控制单元CCU4通过控制网络将模式选择传输给牵引控制单元DCU1，DCU1根据放大短时功率模式开关6的选择配置正常模式的程序；正常模式下，司控器5操作级位变化来控制牵引力和功率输出，满级位时最大牵引力100kN，最大功率为400kW，牵引特性曲线请参照图3，图3为本发明提供的一种正常模式的牵引特性曲线图，横坐标v为速度，纵坐标F为牵引功率。

提升20％模式：通过放大短时功率模式开关6，选择“提升20％”机车控制单元CCU4通过控制网络将模式选择传输给牵引控制单元DCU1，DCU1根据放大短时功率模式开关6的选择配置提升20％模式的程序，提升20％模式下，司控器5操作级位变化来控制牵引力和功率输出，满级位时最大牵引力120％，最大功率为120％，牵引特性曲线请参照图4，图4为本发明提供的一种提升20％模式的牵引特性曲线图，横坐标v为速度，纵坐标F为牵引功率。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述牵引功率控制方法的步骤。

对于本方案提供的计算机可读存储介质的介绍请参照上述牵引功率控制方法的实施例，此处不再赘述。

请参照图5，图5为本发明提供的一种牵引功率控制系统的结构示意图。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种牵引功率控制系统，包括：

配置脚本调用单元20，用于接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应牵引功率模式切换指令的配置脚本；

牵引功率确定单元21，用于确定对应牵引功率模式切换指令的牵引功率，牵引功率满足于电力工程车的启动需求；

处理单元22，用于运行配置脚本并基于配置脚本控制电力工程车的电机的输出功率为牵引功率以使电力工程车启动。

其中，电力工程车还包括与DCU连接的电机温度传感器，牵引功率控制系统还包括：

电机温度接收单元，用于接收电机温度传感器采集的电机的电机温度；

第一判定单元，用于判定电机温度高于第一预设温度时，控制输出至电机的输出电流停止输出。

其中，处理单元，包括：

控制自身输出至电机的输出电流直至电机的输出功率为牵引功率以使电力工程车启动。

其中，电力工程车还包括CCU及司控器单元，CCU分别与司控器单元和DCU连接，配置脚本调用单元，包括：

接收CCU基于司控器单元的控制发送的牵引功率模式切换指令。

其中，电力工程车还包括牵引逆变器，牵引逆变器的输入端DCU连接，输出端与电机连接，牵引逆变器用于将输出电流由直流电转换为交流电之后输出至电机。

其中，电力工程车还包括与DCU连接的逆变器温度传感器，牵引功率控制系统还包括：

逆变器温度接收单元，用于接收逆变器温度传感器采集的牵引逆变器的逆变器温度；

第二判定单元，用于判定逆变器温度高于第二预设温度时，控制输出至电机的输出电流停止输出。

其中，牵引功率模式切换指令为牵引功率正常模式指令时，配置脚本调用单元，包括：

接收到牵引功率正常模式指令时，调用对应牵引功率正常模式指令的配置脚本；

牵引功率确定单元，包括：

确定对应牵引功率正常模式指令的牵引功率；

牵引功率模式切换指令为牵引功率提升模式指令时，配置脚本调用单元，包括：

接收到牵引功率提升模式指令时，调用对应牵引功率正常模式指令的配置脚本；

牵引功率确定单元，包括：

确定对应牵引功率提升模式指令的牵引功率。

对于本方案提供的牵引功率控制系统的介绍请参照上述牵引功率控制方法的实施例，此处不再赘述。

请参照图6，图6为本发明提供的一种牵引功率控制装置的结构示意图。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种牵引功率控制装置，包括：

存储器31，用于存储计算机程序；

处理器32，用于执行计算机程序以实现上述牵引功率控制方法的步骤。

对于本方案提供的牵引功率控制装置的介绍请参照上述牵引功率控制方法的实施例，此处不再赘述。

还需要说明的是，在本说明书中，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种牵引功率控制方法，其特征在于，应用于电力工程车的DCU，包括：

接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应所述牵引功率模式切换指令的配置脚本；

确定对应所述牵引功率模式切换指令的牵引功率，所述牵引功率满足于所述电力工程车的启动需求；

运行所述配置脚本并基于所述配置脚本控制电力工程车的电机的输出功率为所述牵引功率以使所述电力工程车启动。

2.如权利要求1所述的牵引功率控制方法，其特征在于，所述电力工程车还包括与所述DCU连接的电机温度传感器，所述牵引功率控制方法还包括：

接收所述电机温度传感器采集的所述电机的电机温度；

判定所述电机温度高于第一预设温度时，控制输出至所述电机的输出电流停止输出。

3.如权利要求1所述的牵引功率控制方法，其特征在于，控制电力工程车的电机的输出功率为所述牵引功率以使所述电力工程车启动，包括：

控制自身输出至所述电机的输出电流直至所述电机的输出功率为所述牵引功率以使所述电力工程车启动。

4.如权利要求1所述的牵引功率控制方法，其特征在于，所述电力工程车还包括CCU及司控器单元，所述CCU分别与所述司控器单元和所述DCU连接，接收到牵引功率模式切换指令，包括：

接收CCU基于所述司控器单元的控制发送的牵引功率模式切换指令。

5.如权利要求3所述的牵引功率控制方法，其特征在于，所述电力工程车还包括牵引逆变器，所述牵引逆变器的输入端所述DCU连接，输出端与所述电机连接，所述牵引逆变器用于将所述输出电流由直流电转换为交流电之后输出至所述电机。

6.如权利要求5所述的牵引功率控制方法，其特征在于，所述电力工程车还包括与所述DCU连接的逆变器温度传感器，所述牵引功率控制方法还包括：

接收所述逆变器温度传感器采集的所述牵引逆变器的逆变器温度；

判定所述逆变器温度高于第二预设温度时，控制输出至所述电机的输出电流停止输出。

7.如权利要求1至6任一项所述的牵引功率控制方法，其特征在于，所述牵引功率模式切换指令为牵引功率正常模式指令时，接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应所述牵引功率模式切换指令的配置脚本，包括：

接收到牵引功率正常模式指令时，调用对应所述牵引功率正常模式指令的配置脚本；

确定对应所述牵引功率模式切换指令的牵引功率，包括：

确定对应所述牵引功率正常模式指令的牵引功率；

所述牵引功率模式切换指令为牵引功率提升模式指令时，接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应所述牵引功率模式切换指令的配置脚本，包括：

接收到牵引功率提升模式指令时，调用对应所述牵引功率正常模式指令的配置脚本；

确定对应所述牵引功率模式切换指令的牵引功率，包括：

确定对应所述牵引功率提升模式指令的牵引功率。

8.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述牵引功率控制方法的步骤。

9.一种牵引功率控制系统，其特征在于，包括：

配置脚本调用单元，用于接收到牵引功率模式切换指令时，调用对应所述牵引功率模式切换指令的配置脚本；

牵引功率确定单元，用于确定对应所述牵引功率模式切换指令的牵引功率，所述牵引功率满足于所述电力工程车的启动需求；

处理单元，用于运行所述配置脚本并基于所述配置脚本控制电力工程车的电机的输出功率为所述牵引功率以使所述电力工程车启动。

10.一种牵引功率控制装置，其特征在于，包括：

存储器，用于存储计算机程序；

处理器，用于执行所述计算机程序以实现上述1至7任一项所述牵引功率控制方法的步骤。

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