JP2016537540A - 噴出防止装置制御および/または電力および/またはデータ通信システム、および関連方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、以下に対する優先権を主張する:(1)米国仮出願第883,623号(2013年9月27出願、名称「NEXT GENERATION BLOWOUT PREVENTER (BOP) CONTROL OPERATING SYSTEM AND COMMUNICATIONS」)、(2)米国仮出願第61/883,692号(2013年9月27出願、名称「COMMUNICATIONS/DATA TRANSFER IN A BLOWOUT PREVENTER (BOP) CONTROL SYSTEM」)、(3)米国仮出願第61/883,730号(2013年9月27出願、名称「HIGH FREQUENCY POWER DISTRIBUTION FOR A BLOWOUT PREVENTER (BOP) CONTROL SYSTEM」)、(4)米国仮出願第61/883,786号(2013年9月27出願、名称「LOGGING INFORMATION IN A BLOWOUT PREVENTER (BOP) CONTROL OPERATING SYSTEM FOR SIMULATION PLAYBACK」)、(5)米国仮出願第61/883,818号(2013年9月27出願、名称「COMBINED POWER AND DATA DISTRIBUTION FOR A BLOWOUT PREVENTER (BOP) CONTROL OPERATING SYSTEM」)、(6)米国仮出願第61/883,836号(2013年9月27出願、名称「ADVANCED BLOWOUT PREVENTER (BOP) CONTROLLER IN A BOP CONTROL OPERATING SYSTEM」)、(7)米国仮出願第61/883,868号(2013年9月27出願、名称「INCREASED RELIABILITY, AVAILABILITY, AND FAULT TOLERANCE OF A BLOWOUT PREVENTER (BOP)」)、および、(8)米国仮出願第61/885,331号(2013年10月1日出願、名称「AUTONOMOUS CONTROL, MONITORING, AND ANALYSIS OF A BLOWOUT PREVENTER (BOP)」)。上記仮出願の各々は、その全体が参照により本明細書に引用される。
本発明は、概して、噴出防止装置に関し、より具体的には、限定ではないが、海中噴出防止装置のための制御および/または電力ならびに/もしくはデータ通信システムに関する。
本開示の1つ以上の実施形態の特徴の以下の代替的または追加の説明は、部分的および/または全体的に、上記に提供される説明のうちのいくつかに加えて、および/またはそれらの代わりに使用され得る。
ミーンズ・プラス・ファンクション(means plus function)またはステップ・プラス・ファンクション(step plus function)制限が、それぞれ、「〜する手段(means for)」または「〜するためのステップ(step for)」という語句を使用する所与の請求項において明示的に記載されない限り、請求項は、そのような制限を含むことを意図しておらず、かつ含むと解釈されるべきではない。
Claims (85)
- 噴出防止装置(BOP)制御システムであって、前記システムは、
各々がBOP制御ネットワークと通信し、前記BOPに関連付けられている情報を伝送するように構成されている複数のコントローラと、
前記複数のコントローラのうちの少なくとも1つと電気通信し、電力信号およびデータ信号を前記複数のコントローラのうちの前記少なくとも1つに提供するように構成されている信号調整回路と
を備え、
前記信号調整回路は、
前記電力信号と前記データ信号とを受信し、前記電力およびデータ信号を複合電力およびデータ信号に結合するように構成されている信号結合器と、
前記信号結合器と電気通信し、前記複合電力およびデータ信号を受信して前記電力信号と前記データ信号とを減結合するように構成されている海中信号減結合器と、
前記電力信号と、前記データ信号と、前記複合電力およびデータ信号とのうちの少なくとも1つの振幅を増加させるように構成されている増幅器と、
前記電力信号と、前記データ信号と、前記複合電力およびデータ信号とのうちの少なくとも1つの周波数を増加させるように構成されている周波数変換器と
を備え、
各コントローラは、1つ以上のプロセッサと通信し、それぞれの時間間隔中に前記BOP制御ネットワークを通して前記情報の少なくとも一部を伝送するように構成され、
前記信号調整回路は、BOP制御ネットワークの少なくとも一部を形成する、システム。 - 噴出防止装置(BOP)を制御する方法であって、前記方法は、
各々がBOP制御ネットワークと通信し、前記BOPに関連付けられている情報を伝送するように構成されている複数のコントローラを識別することと、
各コントローラを1つ以上のプロセッサと通信させることと、
各コントローラにそれぞれの時間間隔を割り当てることであって、前記コントローラは、前記それぞれの時間間隔中に前記BOP制御ネットワークを通して情報を伝送することができる、ことと、
電力信号およびデータ信号を前記複数のコントローラのうちの前記少なくとも1つに提供することであって、前記提供することは、
電力信号とデータ信号とを結合し、複合電力およびデータ信号を生成することと、
海中で、前記複合電力およびデータ信号を前記電力信号および前記データ信号に減結合することと、
前記電力信号と、前記データ信号と、前記複合電力およびデータ信号とのうちの少なくとも1つの周波数および振幅を増加させることと、
前記電力信号および前記データ信号を前記複数のコントローラのうちの少なくとも1つに伝送することと
によって行う、ことと、
前記それぞれの時間間隔を割り当てられた前記コントローラに関連付けられている情報の伝送に対して、各それぞれの時間間隔中、前記BOP制御ネットワークを監視することと、
第1のコントローラを用いて、前記第1のコントローラに割り当てられた前記それぞれの時間間隔中に前記BOP制御ネットワークを通して、前記第1のコントローラと通信している前記BOPの第1の海中構成要素に関連付けられている識別子を伝送することと、
前記識別子に少なくとも部分的に基づいて、前記第1の海中構成要素の1つ以上の制御可能機能を識別することと、
前記第1の海中構成要素の前記1つ以上の制御可能機能のうちの少なくとも1つを作動させることと
を含む、方法。 - 噴出防止装置(BOP)制御システムであって、前記システムは、
各々がBOP制御ネットワークと通信し、BOPに関連付けられている情報を伝送するように構成されている複数のコントローラを備え、
各コントローラは、1つ以上のプロセッサと通信し、それぞれの時間間隔中に前記BOP制御ネットワークを通して前記情報の少なくとも一部を伝送するように構成されている、システム。 - 前記システムは、各コントローラが、コントローラに割り当てられた前記それぞれの時間間隔中に前記BOP制御ネットワークを通して前記情報の前記少なくとも一部を伝送することのみできるように構成されている、請求項3に記載のシステム。
- 前記システムは、コントローラに割り当てられた前記それぞれの時間間隔中に、前記コントローラから前記BOP制御ネットワークを通して伝送される情報のないことを検出するように構成されている、請求項3または4に記載のシステム。
- 少なくとも2つのコントローラは、前記BOP上の同一の機能を制御または監視するように構成されている、請求項3〜5のいずれかに記載のシステム。
- 前記少なくとも2つのコントローラは、重複したそれぞれの時間間隔を割り当てられている、請求項6に記載のシステム。
- 前記1つ以上のプロセッサのうちの少なくとも1つは、海中プロセッサと、沖合かつ海面上プロセッサと、沿岸プロセッサとのうちの少なくとも1つを備えている、請求項3〜7のいずれかに記載のシステム。
- 少なくとも1つのコントローラは、少なくとも2つのプロセッサと通信している、請求項3〜8のいずれかに記載のシステム。
- 少なくとも1つのコントローラは、前記BOPに関連付けられている前記情報の少なくとも一部を記憶するように構成されている少なくとも1つのメモリを備えている、請求項3〜9のいずれかに記載のシステム。
- 前記BOP制御ネットワークは、複数のサブネットワークを備えている、請求項3〜10のいずれかに記載のシステム。
- 少なくとも1つのサブネットワークは、海中サブネットワークと、沖合かつ海面上サブネットワークと、沿岸サブネットワークとを備えている、請求項11に記載のシステム。
- 前記BOP制御ネットワークは、各々が少なくとも2つのサブネットワークと直接通信している1つ以上のブリッジを備えている、請求項11または12に記載のシステム。
- 少なくとも1つのブリッジは、海中ブリッジを備えている、請求項13に記載のシステム。
- 少なくとも1つのブリッジは、衛星ブリッジを備えている、請求項13または14に記載のシステム。
- 少なくとも1つのコントローラは、海中場所、沖合かつ海面上場所、ならびに沿岸場所のうちの少なくとも1つに位置している構成要素を備えている、請求項3〜15のいずれかに記載のシステム。
- 少なくとも1つのコントローラは、オペレーティングシステムを備えている、請求項3〜16のいずれかに記載のシステム。
- 少なくとも1つのコントローラは、BOP制御アプリケーションを備えている、請求項3〜17のいずれかに記載のシステム。
- 少なくとも1つのコントローラは、前記BOPに関連付けられている前記情報の少なくとも一部を捕捉するように構成されている1つ以上のセンサを備えている、請求項3〜18のいずれかに記載のシステム。
- 少なくとも1つのコントローラは、BOP構成要素を制御すること、監視すること、および分析することのうちの少なくとも1つを行うように構成されている、請求項3〜19のいずれかに記載のシステム。
- 前記BOP制御ネットワークと通信しているヒューマンマシンインターフェース(HMI)を備えている、請求項3〜20のいずれかに記載のシステム。
- 前記BOP制御ネットワークを介して前記複数のコントローラによって伝送される前記情報の少なくとも一部を記憶するように構成されているメモリを備えている、請求項3〜21のいずれかに記載のシステム。
- シミュレーションコントローラを備え、前記シミュレーションコントローラは、
前記メモリに記憶された前記情報の前記少なくとも一部を受信することと、
前記情報の前記少なくとも一部に少なくとも部分的に基づいて、BOP構成要素の動作をシミュレーションすることと
を行うように構成されている、請求項22に記載のシステム。 - シミュレーションコントローラを備え、前記シミュレーションコントローラは、
前記BOP制御ネットワークを介して前記複数のコントローラによって伝送される前記情報の少なくとも一部を受信することと、
前記情報の前記少なくとも一部に少なくとも部分的に基づいて、BOP構成要素の動作をシミュレーションすることと
を行うように構成されている、請求項3〜23のいずれかに記載のシステム。 - 前記シミュレーションコントローラは、前記BOP構成要素の模擬動作の視覚表現を出力するように構成されている、請求項23または24に記載のシステム。
- 噴出防止装置(BOP)を制御する方法であって、前記方法は、
各々がBOP制御ネットワークと通信し、前記BOPに関連付けられている情報を伝送するように構成されている複数のコントローラを識別することと、
各コントローラを1つ以上のプロセッサと通信させることと、
各コントローラにそれぞれの時間間隔を割り当てることであって、コントローラは、前記それぞれの時間間隔中に前記BOP制御ネットワークを通して情報を伝送することができる、ことと、
第1のコントローラを用いて、前記第1のコントローラに割り当てられた前記それぞれの時間間隔中に前記BOP制御ネットワークを通して、前記第1のコントローラに関連付けられている情報を伝送することと
を含む、方法。 - 前記伝送することは、前記BOP制御ネットワークの複数の複製チャネルを通して起こる、請求項26に記載の方法。
- 前記それぞれの時間間隔は、1つ以上のBOP構成要素の第1のセットと通信している前記コントローラのうちの任意の1つに対する時間間隔が、1つ以上のBOP構成要素の第2のセットと通信している前記コントローラのうちの任意の1つに対する任意の他の時間間隔に重複しないように、各コントローラに割り当てられ、前記BOP構成要素の第1のセットは、前記BOP構成要素の第2のセットと異なる、請求項26または27に記載の方法。
- 各コントローラのための前記それぞれの時間間隔は、周期的に繰り返し生じる、請求項26〜38のいずれかに記載の方法。
- 前記第1のコントローラに関連付けられている前記情報の少なくとも一部を、前記第1のコントローラに関連付けられているメモリに記憶することを含む、請求項26〜29のいずれかに記載の方法。
- 前記BOP制御ネットワークを介して、第2のコントローラを用いて、認可時に、前記メモリに記憶された前記第1のコントローラに関連付けられている前記情報の少なくとも一部にアクセスすることを含む、請求項30に記載の方法。
- 前記BOP制御ネットワークを介して、第2のコントローラを用いて、認可時に、前記BOP制御ネットワークを介して伝送された前記第1のコントローラに関連付けられている前記情報の少なくとも一部にアクセスすることを含む、請求項26〜31のいずれかに記載の方法。
- 認可を前記第2のコントローラに提供することは、
前記第1のコントローラに関連付けられている前記情報の前記少なくとも一部にアクセスするための要求を前記第2のコントローラから受信することと、
前記第2のコントローラが前記第1のコントローラに関連付けられている前記情報の前記少なくとも一部にアクセスする権限を与えられているかどうかを決定することと
を含む、請求項31または32に記載の方法。 - 前記第2のコントローラが前記第1のコントローラに関連付けられている前記情報の前記少なくとも一部にアクセスする権限を与えられているかどうかを決定することは、前記第2のコントローラに関連付けられているユーザ名が認可されたユーザ名の一覧の中に存在するかどうかを決定することを含む、請求項33に記載の方法。
- 前記第2のコントローラを用いてアクセスすることは、前記第1のコントローラに割り当てられた前記それぞれの時間間隔中に起こる、請求項32〜34のいずれかに記載の方法。
- 前記複数のコントローラを識別することは、BOP制御ネットワークを走査し、前記BOP制御ネットワークと通信しているコントローラを見つけることを含む、請求項26〜35のいずれかに記載の方法。
- 前記第1のコントローラを用いて伝送することは、前記第1のコントローラに割り当てられた前記それぞれの時間間隔中にのみ起こる、請求項26〜36のいずれかに記載の方法。
- 追加のコントローラを前記複数のコントローラに追加することと、
前記追加のコントローラを1つ以上のプロセッサと通信させることと、
前記追加のコントローラにそれぞれの時間間隔を割り当てることであって、前記コントローラは、前記それぞれの時間間隔中に前記BOP制御ネットワークを通して情報を伝送することができる、ことと
を含む、請求項26〜37のいずれかに記載の方法。 - 前記それぞれの時間間隔に割り当てられた前記コントローラに関連付けられている情報の伝送に対して、各それぞれの時間間隔中、前記BOP制御ネットワークを監視することを含む、請求項26〜38のいずれかに記載の方法。
- 少なくとも1つのコントローラに関連付けられている情報を受信することと、
前記受信した情報に少なくとも部分的に基づいて、BOP構成要素の動作をシミュレーションすることと
を含む、請求項26〜39のいずれかに記載の方法。 - 前記シミュレーションすることは、前記BOP構成要素の実際の動作と実質的に同時に行われる、請求項40に記載の方法。
- 前記情報は、前記BOP制御ネットワークを通して伝送される情報を読み取ることによって受信される、請求項40または41に記載の方法。
- 前記情報は、前記BOP制御ネットワークを通して伝送される情報を記憶するように構成されているメモリから読み取ることによって受信される、請求項40〜42のいずれかに記載の方法。
- ヒューマンマシンインターフェース(HMI)上に前記シミュレーションの視覚表現を表示することを含む、請求項40〜43のいずれかに記載の方法。
- 噴出防止装置(BOP)を制御する方法であって、前記方法は、
各々がBOP制御ネットワークと通信し、前記BOPに関連付けられている情報を伝送するように構成されている複数のコントローラを識別することと、
各コントローラを1つ以上のプロセッサと通信させることと、
各コントローラにそれぞれの時間間隔を割り当てることであって、前記コントローラは、前記それぞれの時間間隔中に前記BOP制御ネットワークを通して情報を伝送することができる、ことと、
前記それぞれの時間間隔を割り当てられた前記コントローラに関連付けられている情報の伝送に対して、各それぞれの時間間隔中、前記BOP制御ネットワークを監視することと
を含む、方法。 - 少なくとも1つのコントローラに割り当てられた前記それぞれの時間間隔中に、前記少なくとも1つのコントローラに関連付けられている情報の伝送において機能不全を検出することを含む、請求項45に記載の方法。
- 少なくとも1つのコントローラに割り当てられた前記それぞれの時間間隔中に、前記少なくとも1つのコントローラに関連付けられている情報の伝送のないことを検出することを含む、請求項45または46に記載の方法。
- 緊急BOP制御プロセスを起動することを含む、請求項46または47に記載の方法。
- 噴出防止装置(BOP)の1つ以上の機能を制御する方法であって、前記方法は、
第1のBOP構成要素に関連付けられている第1の識別子を受信することと、
前記第1の識別子に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のBOP構成要素の構造および1つ以上の制御可能機能を示すデータを含む第1のBOP構成要素モデルを識別することと、
前記第1のBOP構成要素モデルに含まれる前記データに少なくとも部分的に基づいて、前記第1のBOP構成要素の前記1つ以上の制御可能機能のうちの少なくとも1つを作動させることと
を含む、方法。 - ユーザインターフェースにおいて前記第1のBOP構成要素モデルの視覚表現を出力することと、
前記ユーザインターフェースにおいて制御入力を受信することと、
前記制御入力に少なくとも部分的に基づいて、前記第1のBOP構成要素の前記1つ以上の制御可能機能のうちの少なくとも1つを作動させることと
を含む、請求項49に記載の方法。 - 前記第1のBOP構成要素モデルの前記視覚表現を更新し、前記第1のBOP構成要素の前記1つ以上の制御可能機能のうちの前記少なくとも1つの作動を反映することを含む、請求項50に記載の方法。
- 前記識別することは、前記第1の識別子と同一の識別子を有するBOP構成要素モデルに対して、構成要素モデルデータベースを検索することを含む、請求項49〜51のいずれかに記載の方法。
- 前記第1のBOP構成要素は、BOPを備えている、請求項49〜52のいずれかに記載の方法。
- 第2の構成要素に関連付けられている第2の識別子を受信することと、
前記第2の識別子に少なくとも部分的に基づいて、前記第2の構成要素の構造および1つ以上の制御可能機能を示すデータを含む第2の構成要素モデルを識別することと、
前記第2の構成要素モデルに含まれる前記データに少なくとも部分的に基づいて、前記第2の構成要素の前記1つ以上の制御可能機能のうちの少なくとも1つを作動させることと
を含む、請求項49〜53のいずれかに記載の方法。 - 前記第2の構成要素は、BOPを備えている、請求項54に記載の方法。
- 噴出防止装置(BOP)の1つ以上の機能を制御する方法であって、前記方法は、
コントローラを海中構成要素と通信させることと、
前記コントローラから、前記コントローラと通信しているBOP制御ネットワークを介して、前記海中構成要素に関連付けられている識別子を受信することと、
前記識別子に少なくとも部分的に基づいて、前記海中構成要素の1つ以上の制御可能機能を識別することと
を含む、方法。 - 前記識別することは、前記識別子に少なくとも部分的に基づいて、前記海中構成要素の前記構造および1つ以上の制御可能機能を示すデータを含む構成要素モデルを識別することを含む、請求項56に記載の方法。
- 前記コントローラから、前記BOP制御ネットワークを介して、前記海中構成要素の前記1つ以上の制御可能機能のうちの少なくとも1つの動作に関連付けられている情報を受信することと、
少なくとも前記海中構成要素の前記1つ以上の制御可能機能のうちの前記少なくとも1つの前記動作に関連付けられている前記情報に基づいて、前記海中構成要素の前記1つ以上の制御可能機能のうちの前記少なくとも1つを制御することと
を含む、請求項56または57に記載の方法。 - 前記海中構成要素は、噴出防止装置を備えている、請求項56〜58のいずれかに記載の方法。
- 噴出防止装置(BOP)制御システムであって、
電力信号と、データ信号と、複合電力およびデータ信号とのうちの少なくとも1つの振幅を増加させるように構成されている増幅器と、
前記電力信号と、前記データ信号と、前記複合電力およびデータ信号とのうちの少なくとも1つの周波数を増加させるように構成されている周波数変換器と
を備え、
前記システムは、電力およびデータのうちの少なくとも1つを1つ以上の海中コントローラに提供するように構成されている、システム。 - 前記電力信号と前記データ信号とを受信し、前記電力信号と前記データ信号とを前記複合電力およびデータ信号に結合するように構成されている信号結合器と、
1本以上のケーブルを介して前記信号結合器と電気通信し、前記複合電力およびデータ信号を受信して前記電力信号と前記データ信号とを減結合するように構成されている海中信号減結合器と
を備えている、請求項60に記載のシステム。 - 噴出防止装置(BOP)制御システムであって、
電力信号とデータ信号とを受信し、前記電力信号と前記データ信号とを複合電力およびデータ信号に結合するように構成されている信号結合器と、
1本以上のケーブルを介して前記信号結合器と電気通信し、前記複合電力およびデータ信号を受信して前記電力信号と前記データ信号とを減結合するように構成されている海中信号減結合器と
を備え、
前記システムは、電力およびデータのうちの少なくとも1つを1つ以上の海中コントローラに提供するように構成されている、システム。 - 前記電力信号と、前記データ信号と、前記複合電力およびデータ信号とのうちの少なくとも1つの振幅を増加させるように構成されている増幅器を備えている、請求項62に記載のシステム。
- 前記電力信号と、前記データ信号と、前記複合電力およびデータ信号とのうちの少なくとも1つの周波数を増加させるように構成されている周波数変換器を備えている、請求項62または63に記載のシステム。
- 前記1本以上のケーブルは、前記信号結合器と前記海中信号減結合器との間で並列に配置されている複数のケーブルを備えている、請求項61〜64のいずれかに記載のシステム。
- 前記1本以上のケーブルのうちの少なくとも1本は、前記信号結合器に誘導結合されている、請求項61〜65のいずれかに記載のシステム。
- 前記1本以上のケーブルのうちの少なくとも1本は、前記海中信号減結合器に誘導結合されている、請求項61〜66のいずれかに記載のシステム。
- 各々が前記海中信号減結合器と電気通信し、前記電力信号の少なくとも一部および前記データ信号の少なくとも一部を受信するように構成されている1つ以上の海中コントローラを備えている、請求項61〜67のいずれかに記載のシステム。
- 前記海中コントローラのうちの少なくとも2つは、並列に配置されている、請求項60〜68のいずれかに記載のシステム。
- 前記海中コントローラのうちの少なくとも2つは、直列に配置されている、請求項60〜69のいずれかに記載のシステム。
- 前記信号結合器は、前記電力信号と前記データ信号とを前記複合電力およびデータ信号に誘導結合するように構成されている、請求項61〜70のいずれかに記載のシステム。
- 前記信号減結合器は、前記電力信号と前記データ信号とを誘導減結合するように構成されている、請求項61〜71のいずれかに記載のシステム。
- 前記電力信号と、前記データ信号と、前記複合電力およびデータ信号とのうちの少なくとも1つから直流(DC)信号を生成するように構成されている海中整流器を備えている、請求項60〜72のいずれかに記載のシステム。
- 高周波数電力を海中噴出防止装置(BOP)制御システムに提供する方法であって、前記方法は、
交流(AC)電力信号を提供することと、
前記AC電力信号の周波数および振幅を増加させ、高電力AC電力信号を生成することと、
前記高電力AC電力信号を前記海中BOP制御システムに伝送することと
を含む、方法。 - 前記AC電力信号の前記周波数および前記振幅を増加させることは、沖合かつ海面上で行われる、請求項74に記載の方法。
- 前記高電力AC電力信号を前記海中BOP制御システムに伝送することは、2本以上の電気的並列ケーブルを介して行われる、請求項74または75に記載の方法。
- 前記高電力AC電力信号を整流し、DC電力信号を生成することと、
前記DC電力信号を前記海中BOP制御システムのうちの1つ以上の構成要素に分配することと
を含む、請求項74〜76のいずれかに記載の方法。 - 前記高電力AC電力信号を整流することは、海中整流器によって行われる、請求項77に記載の方法。
- 前記AC電力信号および前記高電力AC電力信号のうちの少なくとも1つは、データ信号と結合される、請求項75〜79のいずれかに記載の方法。
- 電力およびデータを海中噴出防止装置(BOP)制御システムに分配する方法であって、前記方法は、
電力信号とデータ信号とを結合し、複合電力およびデータ信号を生成することと、
前記複合電力およびデータ信号を前記海中BOP制御システムに伝送することと
を含む、方法。 - 前記電力信号と前記データ信号とを結合することは、沖合かつ海面上で行われる、請求項80に記載の方法。
- 前記電力信号と前記データ信号とを結合することは、誘導結合を介して行われる、請求項80または81に記載の方法。
- 前記複合電力およびデータ信号から前記電力信号と前記データ信号とを減結合することを含む、請求項80〜82のいずれかに記載の方法。
- 前記電力信号と前記データ信号とを減結合することは、海中で行われる、請求項83に記載の方法。
- 前記電力信号と前記データ信号とを減結合することは、誘導減結合を介して行われる、請求項83または84に記載の方法。
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