JP2013052943A - エレベータの電力量積算装置および電力量積算方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力量測定器を用いることなく、低コストおよび省スペースな構成により、巻上モータの消費電力量を積算することができるエレベータの電力量積算装置を得る。
【解決手段】エレベータで消費される電力量を積算するエレベータの電力量積算装置１０であって、エレベータのかごを昇降させる巻上モータの駆動時および停止時における消費電力情報を、モータ用積算条件として設定する積算条件設定部１１と、エレベータの運転を制御する運転制御部２０から入力される情報であって、巻上モータの駆動状態および停止状態を含む運転状況情報２１と、モータ用積算条件とに基づいて、巻上モータの消費電力量を積算する電力量積算部１２とを備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、エレベータで消費される電力量を積算するエレベータの電力量積算装置および電力量積算方法に関する。

従来から、エレベータで消費される電力量を積算するために、インバータ制御される巻上モータへの電力供給ライン、かご内や乗場の照明への電力供給ラインおよびエレベータの運転を制御する運転制御部への電力供給ライン等に電力量測定器をそれぞれ設置していた。

すなわち、エレベータとは別に電力量測定器を設置しなければならず、また、巻上モータ、照明、運転制御部等の消費電力部それぞれに電力量測定器を設置しなければならないので、多大な作業時間を要するという問題があった。

また、電力量測定器の設置作業中は、エレベータを停止する必要があるので、エレベータの停止により利用者に不便を来すとともに、全ての消費電力部に電力量測定器を設置することは事実上不可能なので、エレベータの作動状況把握を多面的に行うことができないという問題もあった。

そこで、このような問題を解決するために、照明に係る標準消費電力と、運転制御部に係る標準消費電力とを設定する積算条件設定手段と、照明が点灯状態であるか消灯状態であるかの動作情報および運転制御部の動作情報を運転制御部から受信し、照明に係る標準消費電力にその動作時間を乗じて消費電力量として積算するとともに、運転制御部に係る標準消費電力にその動作時間を乗じて消費電力量として積算し、電流検出器から供給された巻上モータの実使用電力を消費電力量として積算する消費電力量積算手段とを備えたエレベータの電力量積算装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２２００７０号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来のエレベータの電力量積算装置では、巻上モータの消費電力量は、インバータ制御回路に設けられた電流検出器（電力量測定器）から供給される実使用電力に基づいて積算されている。

そのため、少なくとも１つの電力量測定器を設ける必要があるので、装置のコストが上昇するという問題がある。また、電力量測定器の設置スペースが必要になるが、例えば機械室のないエレベータにおいては、巻上モータへの電力供給ラインに電力量測定器を設置するスペースを確保することができないという問題もある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、電力量測定器を用いることなく、低コストおよび省スペースな構成により、巻上モータの消費電力量を積算することができるエレベータの電力量積算装置および電力量積算方法を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータの電力量積算装置は、エレベータで消費される電力量を積算するエレベータの電力量積算装置であって、エレベータのかごを昇降させる巻上モータの駆動時および停止時における消費電力情報を、モータ用積算条件として設定する積算条件設定部と、エレベータの運転を制御する運転制御部から入力される情報であって、巻上モータの駆動状態および停止状態を含む運転状況情報と、モータ用積算条件とに基づいて、巻上モータの消費電力量を積算する電力量積算部と、を備えたものである。

また、この発明に係るエレベータの電力量積算方法は、エレベータで消費される電力量を積算するエレベータの電力量積算方法であって、エレベータのかごを昇降させる巻上モータの駆動時および停止時における消費電力情報を、モータ用積算条件として設定する積算条件設定ステップと、エレベータの運転を制御する運転制御部から入力される情報であって、巻上モータの駆動状態および停止状態を含む運転状況情報と、モータ用積算条件とに基づいて、巻上モータの消費電力量を積算する電力量積算ステップと、を備えたものである。

この発明に係るエレベータの電力量積算装置および電力量積算方法によれば、積算条件設定部（ステップ）は、巻上モータの駆動時および停止時における消費電力情報を、モータ用積算条件として設定し、電力量積算部（ステップ）は、運転制御部から入力され、巻上モータの駆動状態および停止状態を含む運転状況情報と、モータ用積算条件とに基づいて、巻上モータの消費電力量を積算する。
そのため、電力量測定器を用いることなく、低コストおよび省スペースな構成により、巻上モータの消費電力量を積算することができる。

この発明の実施の形態１に係るエレベータの電力量積算装置を、運転制御部とともに示すブロック構成図である。 図１に示した電流値マトリクス記憶部に記憶される複数の消費電流テーブルのうち、かごが上昇方向に定格速度で走行している場合の消費電流テーブルを示すマトリクス図である。 図１に示した運転制御部の運転状況情報を示す機能ブロック図である。 この発明の実施の形態１に係るエレベータの電力量積算装置の電力量積算処理を例示するフローチャートである。

以下、この発明に係る、エレベータで消費される電力量を積算するエレベータの電力量積算装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るエレベータの電力量積算装置１０（以下、「電力量積算装置１０」と略称する）を、エレベータ（図示せず）の運転を制御する運転制御部２０とともに示すブロック構成図である。図１において、電力量積算装置１０は、積算条件設定部１１、電力量積算部１２および表示部１３を備えている。

積算条件設定部１１は、電流値マトリクス記憶部１１１、待機電力記憶部１１２、待機電力補正係数記憶部１１３、かご内照明点灯時消費電力記憶部１１４および回生電力補正係数記憶部１１５を有している。

積算条件設定部１１は、エレベータのかご（図示せず）を昇降させる巻上モータ（図示せず）の駆動時における消費電力情報を、モータ用積算条件として、電流値マトリクス記憶部１１１に設定する。以下、図２を参照しながら、電流値マトリクス記憶部１１１について説明する。

図２は、電流値マトリクス記憶部１１１に記憶される複数の消費電流テーブルのうち、かごが上昇方向に定格速度で走行している場合、すなわち、巻上モータが、かごを定格速度で上昇させる方向に駆動している場合の消費電流テーブルを示すマトリクス図である。

なお、電流値マトリクス記憶部１１１には、このほかに、かごが上昇方向に加速走行している場合、かごが上昇方向に減速走行している場合、かごが下降方向に加速走行している場合、かごが下降方向に定格速度で走行している場合およびかごが下降方向に減速走行している場合の、合わせて６つの消費電流テーブルが記憶されている。

図２において、横列はエレベータの負荷率を示し、縦行はかごの定格速度を示している。ここで、負荷率は、かご内人数およびかごの最大負荷によって決定され、定格速度は、エレベータの機種等によって決定される。図２より、例えば、運転制御部２０からの運転状況情報２１に基づいて、負荷率が５０〜５９％であり、定格速度が１０５ｍ／ｍｉｎである場合、消費電流は２．８（Ａ）となる。なお、電圧は一定なので、消費電力を算出することができる。

また、積算条件設定部１１は、巻上モータの停止時における待機電力（消費電力情報）を、モータ用積算条件として、待機電力記憶部１１２に設定し、巻上モータの停止時において、巻上モータが方向の情報を有している場合に、巻上モータの消費電力量を補正する待機電力補正係数を、モータ用積算条件として、待機電力補正係数記憶部１１３に設定する。

さらに、積算条件設定部１１は、エレベータのかご内照明の点灯時の消費電力（消費電力情報）を、照明用積算条件として、かご内照明点灯時消費電力記憶部１１４に設定する。なお、積算条件設定部１１は、エレベータのかご内照明だけでなく、エレベータの乗場照明の消費電力情報を、併せて照明用積算条件として設定してもよいし、エレベータの乗場照明の消費電力情報のみを、照明用積算条件として設定してもよい。

また、積算条件設定部１１は、エレベータが回生電力を発生する場合、すなわち、エレベータが回生コンバータを有する機種である場合に、巻上モータの駆動時の消費電力量を補正するための回生電力補正係数を、補正用積算条件として、回生電力補正係数記憶部１１５に設定する。ここで、回生コンバータは、エレベータの運転時に生じる余分なエネルギーを、電力として再利用するために回収するものである。

なお、積算条件設定部１１は、運転制御部２０の消費電力情報を、制御部用積算条件として設定してもよいし、表示部１３の消費電力情報を、表示部用積算条件として設定してもよい。なお、制御部用積算条件は、例えば、運転制御部２０を種々の条件により、所定時間動作させて求めた消費電力とする。

また、積算条件設定部１１は、積算条件として、上記の消費電力情報および補正係数の他に、エレベータの機種、かごの最大負荷、定格速度走行時の電流値、上昇方向走行時の電流値、下降方向走行時の電流値、測定開始日時、測定終了日時、測定周期として、分、日、週、月毎等を、測定目的に応じてあらかじめ設定することができる。なお、積算条件設定部は、パソコン等からなる入力装置により、外部から通信により積算条件を設定してもよい。

運転制御部２０は、運転状況情報２１を電力量積算部１２にリアルタイムに出力する。以下、図３を参照しながら、運転制御部２０が出力する運転状況情報２１について説明する。図３は、運転制御部２０の運転状況情報２１を示す機能ブロック図である。

図３において、運転状況情報２１には、かご内負荷率２１１、巻上モータの停止状態を示すかごの停止状態（方向あり）２１２および停止状態（方向なし）２１３、巻上モータの駆動状態を示すかごの加速状態２１４、定格速度走行状態２１５および減速状態２１６、かごの上昇方向走行状態２１７および下降方向走行状態２１８、並びにかご内照明の点灯状態２１９が含まれている。

なお、積算条件設定部１１が乗場照明に係る照明用積算条件を設定した場合、運転制御部２０に係る制御部用積算条件を設定した場合または表示部１３に係る表示部用積算条件を設定した場合に、運転制御部２０は、乗場照明の点灯状態、運転制御部２０の動作状態または表示部１３の動作状態を運転状況情報２１として出力してもよい。

電力量積算部１２は、算出部１２１および表示前記憶部１２２を有している。算出部１２１は、運転制御部２０からの、巻上モータの駆動状態および停止状態を含む運転状況情報２１と、積算条件設定部１１に設定されたモータ用積算条件とに基づいて、巻上モータの消費電力量を算出して表示前記憶部１２２に記憶する。また、算出部１２１は、表示前記憶部１２２に記憶された巻上モータの消費電力量を積算して、表示部１３に出力する。

表示部１３は、積算された消費電力量を表示する。表示部１３は、例えば１秒毎にデータを更新するが、変更ログのあるデータが算出部１２１から出力されてこない場合には、前回の消費電力量をそのまま表示する。

なお、算出部１２１は、エレベータが回生電力を発生する場合、すなわち、エレベータが回生コンバータを有する機種である場合に、算出された巻上モータの駆動時の消費電力量に、積算条件設定部１１に設定された回生電力補正係数を乗算して、巻上モータの駆動時の消費電力量を補正する。

また、算出部１２１は、運転制御部２０からの、かご内や乗場の照明の点灯状態を含む運転状況情報２１（例えば、かご内照明点灯状態２１９）と、積算条件設定部１１に設定された照明用積算条件とに基づいて、照明の消費電力量を算出して表示前記憶部１２２に記憶する。また、算出部１２１は、表示前記憶部１２２に記憶された照明の消費電力量を積算して、表示部１３に出力する。

また、算出部１２１は、運転制御部２０からの、運転制御部２０の動作状態または表示部１３の動作状態を含む運転状況情報２１と、積算条件設定部１１に設定された制御部用積算条件または表示部用積算条件とに基づいて、運転制御部２０または表示部１３の消費電力量を算出して表示前記憶部１２２に記憶する。また、算出部１２１は、表示前記憶部１２２に記憶された運転制御部２０または表示部１３の消費電力量を積算して、表示部１３に出力する。

なお、算出部１２１は、照明の消費電力量、運転制御部２０の消費電力量または表示部１３の消費電力量については、毎秒毎の消費電力量を積算せず、単位時間あたりの消費電力量を表示部１３に表示させてもよい。

また、算出部１２１は、照明の消費電力量、運転制御部２０の消費電力量または表示部１３の消費電力量の単位時間あたりの消費電力量のみを表示部１３に表示させてもよいし、積算された消費電力量を表示部１３に表示させてもよい。

以下、巻上モータの消費電力量の具体的な算出方法について説明する。
運転制御部２０から、かごの停止状態（方向なし）２１３の運転状況情報２１を受けると、算出部１２１は、待機電力記憶部１１２に設定された巻上モータの停止時における待機電力に、経過時刻を乗算し、巻上モータの消費電力量を算出する。

また、運転制御部２０から、かごの停止状態（方向あり）２１２の運転状況情報２１を受けると、算出部１２１は、待機電力記憶部１１２に設定された巻上モータの停止時における待機電力に、待機電力補正係数記憶部１１３に設定された待機電力補正係数および経過時刻を乗算し、巻上モータの消費電力量を算出する。

また、運転制御部２０から、かごの加速状態２１４および上昇方向走行状態２１７の運転状況情報２１を受けると、算出部１２１は、かご内負荷率２１１、並びにエレベータの機種およびかごの最大負荷に基づいて、電流値マトリクス記憶部１１１から消費電流を取得し、電圧および経過時刻を乗算して、巻上モータの消費電力量を算出する。

また、運転制御部２０から、かごの定格速度走行状態２１５および上昇方向走行状態２１７の運転状況情報２１を受けると、算出部１２１は、かご内負荷率２１１、並びにエレベータの機種およびかごの最大負荷に基づいて、電流値マトリクス記憶部１１１から消費電流を取得し、電圧および経過時刻を乗算して、巻上モータの消費電力量を算出する。

また、運転制御部２０から、かごの減速状態２１６および上昇方向走行状態２１７の運転状況情報２１を受けると、算出部１２１は、かご内負荷率２１１、並びにエレベータの機種およびかごの最大負荷に基づいて、電流値マトリクス記憶部１１１から消費電流を取得し、電圧および経過時刻を乗算して、巻上モータの消費電力量を算出する。

また、運転制御部２０から、かごの加速状態２１４および下降方向走行状態２１８の運転状況情報２１を受けると、算出部１２１は、かご内負荷率２１１、並びにエレベータの機種およびかごの最大負荷に基づいて、電流値マトリクス記憶部１１１から消費電流を取得し、電圧および経過時刻を乗算して、巻上モータの消費電力量を算出する。

また、運転制御部２０から、かごの定格速度走行状態２１５および下降方向走行状態２１８の運転状況情報２１を受けると、算出部１２１は、かご内負荷率２１１、並びにエレベータの機種およびかごの最大負荷に基づいて、電流値マトリクス記憶部１１１から消費電流を取得し、電圧および経過時刻を乗算して、巻上モータの消費電力量を算出する。

また、運転制御部２０から、かごの減速状態２１６および下降方向走行状態２１８の運転状況情報２１を受けると、算出部１２１は、かご内負荷率２１１、並びにエレベータの機種およびかごの最大負荷に基づいて、電流値マトリクス記憶部１１１から消費電流を取得し、電圧および経過時刻を乗算して、巻上モータの消費電力量を算出する。

なお、算出部１２１は、エレベータが回生コンバータを有する機種である場合に、運転制御部２０からの運転状況情報２１のうち、加速状態２１４、定格速度走行状態２１５および減速状態２１６をエレベータ走行の１サイクルとして、積算された消費電力量に回生電力補正係数を乗算して、巻上モータの駆動時の消費電力量を補正してもよい。

続いて、図４のフローチャートを参照しながら、電力量積算部１２が巻上モータの駆動時の消費電力量を積算する処理について説明する。図４は、この発明の実施の形態１に係るエレベータの電力量積算装置１０の電力量積算処理を例示するフローチャートである。

まず、算出部１２１は、運転制御部２０から運転状況情報２１を取得し（ステップＳ１）、取得した運転状況情報２１が、かごの加速状態２１４であるか否かを判定する（ステップＳ２）。

ステップＳ２において、かごが加速状態２１４であると判定された場合には、算出部１２１は、運転制御部２０からのかごの走行方向に係る運転状況情報２１に基づいて、電流値マトリクス記憶部１１１の加速時消費電流テーブルから消費電流を取得する（ステップＳ３）。

また、このとき、算出部１２１は、取得した消費電流を表示前記憶部１２２に記憶するとともに（ステップＳ４）、現時点での時刻を表示前記憶部１２２に記憶する（ステップＳ５）。

一方、ステップＳ２において、かごが停止していると判定された場合には、後述するステップＳ１８に移行し、かごが加速状態２１４でもなく、停止してもいない場合には、ステップＳ１に移行して、再度運転制御部２０から運転状況情報２１を取得する。

続いて、算出部１２１は、運転制御部２０から運転状況情報２１を取得し（ステップＳ６）、取得した運転状況情報２１が、かごの定格速度走行状態２１５であるか否かを判定する（ステップＳ７）。

ステップＳ７において、かごが定格速度走行状態２１５であると判定された場合には、算出部１２１は、運転制御部２０からのかごの走行方向に係る運転状況情報２１に基づいて、電流値マトリクス記憶部１１１の定格速度走行時消費電流テーブルから消費電流を取得する（ステップＳ８）。

また、このとき、算出部１２１は、取得した消費電流を表示前記憶部１２２に記憶するとともに（ステップＳ９）、現時点での時刻を表示前記憶部１２２に記憶する（ステップＳ１０）。

一方、ステップＳ７において、かごが停止していると判定された場合には、後述するステップＳ１８に移行し、かごが定格速度走行状態２１５でもなく、停止してもいない場合には、ステップＳ６に移行して、再度運転制御部２０から運転状況情報２１を取得する。

次に、算出部１２１は、運転制御部２０から運転状況情報２１を取得し（ステップＳ１１）、取得した運転状況情報２１が、かごの減速状態２１６であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。

ステップＳ１２において、かごが減速状態２１６であると判定された場合には、算出部１２１は、運転制御部２０からのかごの走行方向に係る運転状況情報２１に基づいて、電流値マトリクス記憶部１１１の減速時消費電流テーブルから消費電流を取得する（ステップＳ１３）。

また、このとき、算出部１２１は、取得した消費電流を表示前記憶部１２２に記憶するとともに（ステップＳ１４）、現時点での時刻を表示前記憶部１２２に記憶する（ステップＳ１５）。

一方、ステップＳ１２において、かごが停止していると判定された場合には、後述するステップＳ１８に移行し、かごが減速状態２１６でもなく、停止してもいない場合には、ステップＳ１１に移行して、再度運転制御部２０から運転状況情報２１を取得する。

続いて、算出部１２１は、運転制御部２０から運転状況情報２１を取得し（ステップＳ６）、取得した運転状況情報２１が、かごの停止状態（方向あり）２１２または停止状態（方向なし）２１３であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。
ステップＳ１７において、かごが停止状態でないと判定された場合には、ステップＳ１６に移行して、再度運転制御部２０から運転状況情報２１を取得する。

一方、ステップＳ１７において、かごが停止状態であると判定された場合には、算出部１２１は、表示前記憶部１２２に記憶された各走行状態の消費電流に、表示前記憶部１２２に記憶された時刻から得られる経過時刻および電圧を乗算して、巻上モータの消費電力量を積算する（ステップＳ１８）。また、算出部１２１は、積算された消費電力量を、表示部１３に出力して（ステップＳ１９）、図４の処理を終了する。

なお、算出部１２１は、各走行状態の消費電流を取得するステップ（ステップＳ３、Ｓ８およびＳ１３）において、消費電流に電圧を乗算して消費電力を算出し、消費電力を表示前記憶部１２２に記憶してもよい。

以上のように、実施の形態１によれば、積算条件設定部は、巻上モータの駆動時および停止時における消費電力情報を、モータ用積算条件として設定し、電力量積算部は、運転制御部から入力され、巻上モータの駆動状態および停止状態を含む運転状況情報と、モータ用積算条件とに基づいて、巻上モータの消費電力量を積算する。
そのため、電力量測定器を用いることなく、低コストおよび省スペースな構成により、巻上モータの消費電力量を積算することができる。

なお、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより、種々の発明を構成することができる。例えば、電力量積算装置１０は、監視盤内に構成されてもよいし、乗場ボタン、乗場通話機箱、乗場インジケータ、ホールランタン、呼び戻しスイッチ、解除ボタン、かご操作盤、かご室内の何れかに構成されてもよい。

１０ 電力量積算装置、１１ 積算条件設定部、１２ 電力量積算部、１３ 表示部、２０ 運転制御部、２１ 運転状況情報、１１１ 電流値マトリクス記憶部、１１２ 待機電力記憶部、１１３ 待機電力補正係数記憶部、１１４ かご内照明点灯時消費電力記憶部、１１５ 回生電力補正係数記憶部、１２１ 算出部、１２２ 表示前記憶部、２１１ かご内負荷率、２１２ 停止状態（方向あり）、２１３ 停止状態（方向なし）、２１４ 加速状態、２１５ 定格速度走行状態、２１６ 減速状態、２１７ 上昇方向走行状態、２１８ 下降方向走行状態、２１９ かご内照明点灯状態。

Claims (8)

1. エレベータで消費される電力量を積算するエレベータの電力量積算装置であって、
   前記エレベータのかごを昇降させる巻上モータの駆動時および停止時における消費電力情報を、モータ用積算条件として設定する積算条件設定部と、
   前記エレベータの運転を制御する運転制御部から入力される情報であって、前記巻上モータの駆動状態および停止状態を含む運転状況情報と、前記モータ用積算条件とに基づいて、前記巻上モータの消費電力量を積算する電力量積算部と、
   を備えたことを特徴とするエレベータの電力量積算装置。
2. 前記積算条件設定部は、前記巻上モータの停止時において、前記巻上モータが方向の情報を有している場合に、前記巻上モータの消費電力量を補正する待機電力補正係数を、前記モータ用積算条件として設定し、
   前記運転状況情報は、前記巻上モータの停止状態における方向の情報の有無を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータの電力量積算装置。
3. 前記積算条件設定部は、前記エレベータのかご内および乗場の少なくとも一方の照明の消費電力情報を、照明用積算条件として設定し、
   前記電力量積算部は、前記運転制御部から入力される情報であって、前記照明の点灯状態を含む運転状況情報と、前記照明用積算条件とに基づいて、前記照明の消費電力量を積算する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエレベータの電力量積算装置。
4. 前記積算条件設定部は、前記運転制御部の消費電力情報を、制御部用積算条件として設定し、
   前記電力量積算部は、前記運転制御部から入力される情報であって、前記運転制御部の動作状態を含む運転状況情報と、前記制御部用積算条件とに基づいて、前記運転制御部の消費電力量を積算する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までの何れか１項に記載のエレベータの電力量積算装置。
5. 前記積算条件設定部は、前記エレベータが回生電力を発生する場合に、前記巻上モータの駆動時の消費電力量を補正するための回生電力補正係数を、補正用積算条件として設定し、
   前記電力量積算部は、前記補正用積算条件に基づいて、前記巻上モータの駆動時の消費電力量を補正する
   ことを特徴とする請求項１から請求項４までの何れか１項に記載のエレベータの電力量積算装置。
6. 積算された消費電力量を表示する表示部をさらに備え、
   前記積算条件設定部は、前記表示部の消費電力情報を、表示部用積算条件として設定し、
   前記電力量積算部は、前記表示部用積算条件に基づいて、前記表示部の消費電力量を積算する
   ことを特徴とする請求項１から請求項５までの何れか１項に記載のエレベータの電力量積算装置。
7. 前記積算条件設定部は、積算条件を外部から通信により設定することを特徴とする請求項１から請求項６までの何れか１項に記載のエレベータの電力量積算装置。
8. エレベータで消費される電力量を積算するエレベータの電力量積算方法であって、
   前記エレベータのかごを昇降させる巻上モータの駆動時および停止時における消費電力情報を、モータ用積算条件として設定する積算条件設定ステップと、
   前記エレベータの運転を制御する運転制御部から入力される情報であって、前記巻上モータの駆動状態および停止状態を含む運転状況情報と、前記モータ用積算条件とに基づいて、前記巻上モータの消費電力量を積算する電力量積算ステップと、
   を備えたことを特徴とするエレベータの電力量積算方法。

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