JP5481292B2 - ケーブルｒｆｉｄタグ自動照合システム及びその検出方法 - Google Patents

Description

本発明はＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）を用いて電気的ケーブルとその端子台との接続をチェックするケーブルＲＦＩＤタグ照合システムと、その方法に関する。

大型プラント等を建設する際に電気信号や電力を伝送するために施工される電気的ケーブル（以下、単にケーブルと言う。）は膨大な物量である。これら膨大なケーブルの端子台への誤接続を防ぐため、従来からケーブル接続作業では、ケーブル接続図により芯線に色や番号のついた端末タグを付けて、識別を容易にし、誤接続の防止を図ってきた。

さらに、ケーブル芯線と端子台とにＲＦＩＤタグを貼り付けて、リーダ端末でそれらを読み込むことでＲＦＩＤタグによる照合を実施して誤接続の防止を図るケーブル施工支援システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、配管等の接続作業においても、接続される両者にＲＦＩＤタグを付属させて、それらのＲＦＩＤタグのデータをリーダ端末で読み込んで正しい組み合わせでのマッチングが成り立つか否かで接続箇所の照合を確認することも知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−８９５５４号公報 特開２００９−６４２８２号公報

従来のＲＦＩＤタグを用いたケーブル接続チェックでは、作業者により手作業でケーブル芯線と端子台のタグのＲＦＩＤを読み込んでいるため、本来ならば正しいと判断すべき接続状態においても、作業者が間違ったペアのケーブル芯線と端子台のタグのＲＦＩＤを読み込んで誤接続と判断する恐れがある。

逆に、本来ならば間違っていると判断すべき接続状態においても、作業者が間違ったペアのケーブル芯線と端子台のタグのＲＦＩＤを読み込んで正しいと判断する恐れがあった。

例えば、端子台側のタグのＲＦＩＤを１段ずらして読んだために、１段ずれて接続されていた誤接続状態にも係わらず、ケーブル芯線の接続が正しいと判断してしまう事象である。

また、芯線側のＲＦＩＤタグと端子台側のＲＦＩＤタグを一つ一つ読み込んでチェックしているため、ケーブル芯線毎の接続チェックに時間を要していた。

従来、このように、単純に個々のタグのＲＦＩＤをリーダ端末で読み込むことによる、作業者のＲＦＩＤタグの読み込み間違いによる誤操作の要因を排除しきれなかった。

従って、本発明の目的は、ＲＦＩＤタグを用いてケーブルの接続チェックをする際の作業者の負担軽減と、誤接続を防止することにある。

上記目的を達成するためのケーブルＲＦＩＤタグ照合システムは、ケーブルの各芯線のそれぞれに取り付けた第１のＲＦＩＤタグと、前記各芯線が接続される端子台の各端子の各位置に対応して配置された第２のＲＦＩＤタグと、前記第１と第２の各ＲＦＩＤタグからのデータをアンテナ部で受信して読み込む端末と、前記端末で読み込んだ前記第１と第２の各ＲＦＩＤタグからのデータに基づいて予め設定した芯線と端子との組み合わせか否かを照合し、照合結果を表示するチェック端末とを備え、前記アンテナ部は、前記第１のＲＦＩＤタグと前記第２のＲＦＩＤタグとから前記データを同時に受信するアンテナ部であることを特徴とするケーブルＲＦＩＤタグ照合システムである。

上記目的を達成するための他のケーブルＲＦＩＤタグ照合システムは、ケーブルの各芯線のそれぞれに取り付けた第１のＲＦＩＤタグと、前記第１の各ＲＦＩＤタグからのデータをアンテナ部で受信して読み込む端末と、前記アンテナ部を前記各芯線が接続される端子台の各端子の並び方向と同方向へ移動自在に移動させるアンテナ可動部と、前記アンテナ部の移動量に基づいて前記アンテナ部の位置情報を取得する手段と、前記アンテナ部の位置情報と前記端末で読み込んだデータとの関連に基づいて予め設定した芯線と端子との組み合わせか否かを照合し、照合結果を表示するチェック端末とを備えたケーブルＲＦＩＤタグ照合システムである。

上記目的を達成するためのケーブルＲＦＩＤタグ照合方法は、第１のＲＦＩＤタグをケーブルの芯線に取り付けておき、前記芯線を前記端子に接続し、前記端子の位置に対応して端子台に第２のＲＦＩＤタグを配置しておき、同時に第１のＲＦＩＤタグと、前記第２のＲＦＩＤタグとから、前記各ＲＦＩＤタグに記憶したデータをアンテナ部で受信して読み込み用の端末で読み込み、前記読み込みの内容に基づいて予め設定した芯線と端子との組み合わせか否かをチェック端末で照合して照合結果を表示するケーブルＲＦＩＤタグ照合方法である。

上記目的を達成するための他のケーブルＲＦＩＤタグ照合方法は、ＲＦＩＤタグを取り付けたケーブルの芯線を端子台の端子に接続し、前記端子の並び方向へ前記ＲＦＩＤタグからのデータを受信するアンテナ部を移動させ、前記アンテナ部の移動量に基づいて前記芯線が接続された端子の位置識別情報を位置検出手段で取得し、前記移動先にて前記アンテナ部で受信した前記データを読み込み用の端末で読み込み、前記読み込みの内容と前記位置識別情報とに基づいて予め設定した芯線と端子との組み合わせか否かをチェック端末で照合して照合結果を表示するケーブルＲＦＩＤタグ照合方法である。

本発明によれば、ＲＦＩＤタグを用いてケーブルの接続チェックをする際、チェックの対象であるケーブルの芯線と端子とのペアを誤認することによる接続チェックミスを防止できる。

本発明の実施例によるケーブルＲＦＩＤタグ照合システムの構成図である。 本発明の実施例によるケーブル接続チェック作業のフローチャート図である。 ケーブル接続チェックミスの状況に関する説明図である。 本発明の他の実施例におけるケーブルＲＦＩＤタグ照合システムの構成図である。 本発明のさらに他の実施例によるケーブルＲＦＩＤタグ照合システムの構成図である。

本発明の実施例では、ケーブル内に組み込まれた複数の導電性芯線ごとに取り付けたＲＦＩＤタグから個別識別情報を、端子台側の端子の位置識別情報を同時に読み込み、或いは端子台にも各端子に対応したＲＦＩＤタグを取り付けて接続関係にある対になる芯線側と端子側のＲＦＩＤタグをリーダライタ端末で同時に読み込むことで、本来ならば正しいと判断すべき接続状態においても、作業者が間違ったペアのケーブル芯線と端子台のＲＦＩＤを読み込んで誤接続と判断する恐れや、逆に、本来ならば間違っていると判断すべき接続状態においても、作業者が間違ったペアのケーブル芯線と端子台のＲＦＩＤを読み込んで正しいと判断することを防止する。

図１に、本発明の実施例によるケーブルＲＦＩＤタグ自動照合システムの全体構成を示す。このケーブルＲＦＩＤタグ自動照合システムは、主として、リーダライタ端末１とチェック端末２によって構成されている。

リーダライタ端末１は、主として、ＲＦＩＤタグ４ｂと、アンテナ部５と、送信部６と、アンテナ可動部１１と、端子台１４への取り付け部１２ａと１２ｂと、リーダライタ端末１の送信部６等の電力を必要とする部分に電力を供給する電源部１３ａと、アンテナ取り付け部１５と、モータ部１６から構成される。

リーダライタ端末１は、ケーブル芯線３に取り付けられた第１のＲＦＩＤタグ４ａとリーダライタ端末１に取り付けられた第２のＲＦＩＤタグ４ｂをアンテナ部５にて同時に読み込み、送信部６より読み込まれたデータをチェック端末２へ送信する。アンテナ部５は、特定の端子に対応した第２のＲＦＩＤタグ４ｂと、その特定の端子に接続されたケーブル芯線３に取り付けた第１のＲＦＩＤタグ４ａ、即ち接続された端子とケーブル芯線とのペアに係る各ＲＦＩＤタグからアンテナ部の位置を変えずに同一位置にて同時に受信できるように受信領域が設定されている。その設定のため、どれか一つのペアに係る各ＲＦＩＤタグに限定してアンテナ部と各ＲＦＩＤタグとの間で交信できるようにアンテナ部が延長されている構成を有する。

チェック端末２は、主として、受信部７と、表示部８と、記憶部９と、照合部１０と、チェック端末２の電力を必要とする各部へ電力を供給する電源部１３ｂとから構成される。

チェック端末２は、リーダライタ端末１から送信されたデータを受信部７で受信し、受信したデータと記憶部９のデータを照合部１０にて接続の正誤を確認する。最後に、照合部１０での確認結果を表示部８に表示する。

ＲＦＩＤタグ４に記憶されているデータは、数十桁の固有番号である。そのため、チェック端末２で受信した、各固有番号のデータとケーブル接続チェックに必要なデータを関連付けておく必要がある。

そこで、記憶部９には予めケーブル芯線３のＲＦＩＤタグ４ａに個別識別情報データ（ケーブル情報，盤・端子台情報等）、リーダライタ端末１のＲＦＩＤタグ４ｂに位置識別情報データ（端子台の端末位置情報）との関連付けを記憶させておく。また、記憶部９には、同時に読み込まれたＲＦＩＤタグ４ａの端子台の端末位置情報と、ＲＦＩＤタグ４ｂの端子台の端末位置情報が正しい接続であるか判断するために、ケーブル接続情報を記憶させておく。

図２に本発明の実施例による接続チェック作業のフローチャートを示す。以下このフローチャート図に従って、図１に示したシステムを利用した接続チェック作業の実施例を詳細に説明する。

ケーブルに含まれている複数のケーブル芯線３には、それぞれに異なる固有番号のデータが記憶されているＲＦＩＤタグ４ａを取り付ける。また、端子台１４に上下方向に並んで配置された各端子１７には、各端子１７の上下間隔に対応する間隔にて配置された各ＲＦＩＤタグ４ｂがリーダライタ端末１に取り付けられている。各ＲＦＩＤタグ４ｂにはそれぞれに異なる固有番号のデータが記憶されている。

リーダライタ端末１が、図１のように、一つの端子１７に一つのＲＦＩＤタグ４ｂが端子１７を挟んで反対側に隣接して配置されるように端子台１４に取り付けられる。これによって、各ＲＦＩＤタグ４ｂが端子台１４へ、各端子１７に対応して取り付け配置されることとなる。

各端子１７には、リーダライタ端末１が端子台１４に取り付けられる前に各ケーブル芯線３が接続されている。

その接続の接続チェック作業は、まず、リーダライタ端末１をケーブル接続チェック作業中にずれないようにするために、取り付け部１２ａと１２ｂにて端子台１４に取り付け、図１のように、一つのＲＦＩＤタグ４ｂが端子１７を挟んで一つのＲＦＩＤタグ４ａ反対側に隣接して配置されるようにする（Ｓtep １）。

次に、リーダライタ端末１のアンテナ取り付け部１５をアンテナ取り付け部１５に内蔵されたモータ部１６によって、自動でアンテナ可動部１１上で上下に移動させて、アンテナ部５で同時に覆われて受信領域に入ったケーブル芯線３に取り付けられたＲＦＩＤタグ４ａと、リーダライタ端末に取り付けられたＲＦＩＤタグ４ｂとの各固有番号のデータを受信して輻輳制御を用いて同時に読み込む（Ｓtep ２）。ここで、ＲＦＩＤ読み取りにおける輻輳制御とは、複数のＲＦＩＤの固有番号を、一度にまとめて読み込みできる機能を示す。

同時に読み込まれたケーブル芯線３のＲＦＩＤタグ４ａとリーダライタ端末１のＲＦＩＤタグ４ｂの固有番号のデータは、リーダライタ端末１の送信部６からチェック端末２へ送信される（Ｓtep ３）。チェック端末２の受信部７にて、送信部６から送られてきた各固有番号のデータを受信する（Ｓtep ４）。

受信したケーブル芯線３のＲＦＩＤタグ４ａとリーダライタ端末１のＲＦＩＤタグ４ｂの各固有番号は、それぞれ記憶部９に記憶された個別識別情報と位置識別情報とに関連付けられる。チェック端末２は、関連付けられた個別識別情報から、ケーブル接続情報（ケーブル接続図等）を表示部８に表示する（Ｓtep ５）。また、チェック端末２は、関連付けられた個別識別情報と位置識別情報は照合部１０にて、記憶部９のケーブル接続情報と照合する（Ｓtep ６）。

チェック端末２は、照合部１０での照合結果が正しかった場合、表示部８に照合結果として「ＯＫ」を表示し、表示部８に表示された当該ケーブル結線データの色を変更する（Ｓtep ８）。また、照合部１０での照合結果が間違っていた場合、チェック端末２は、表示部８に照合結果として「ＮＧ」を表示し、再度接続し直し（Ｓtep ７）、Ｓtep ２へ戻る。

なお、ここで図１の端子１７−４のように、途中でケーブル芯線が接続されていない端末箇所が存在した場合、リーダライタ端末１のアンテナ部５は、ＲＦＩＤタグ４ｂ−４のみ固有番号を読み込み、記憶部９のケーブル接続情報と照合して、チェック端末２は該当箇所のケーブル接続がないと判断する。接続チェックが、最後であった場合、システムを終了し、まだチェックが残っていた場合、Ｓtep ２へ戻り作業を繰り返す（Ｓtep ９）。

ここで、輻輳制御を用いて二つのＲＦＩＤタグを同時に読み込んでゆく利点を説明する。図３のように、本来はケーブル芯線３−２は端子１７−２に接続されるべきところを、端子１７−３に一端子分下にずれて接続されている（誤接続の）場合を考える。従来通り、作業者により手作業でケーブル芯線側のＲＦＩＤタグ４ａと端子台側のＲＦＩＤタグ４ｂを交互に一つずつ読み込みペアのチェックを行うと、ケーブル芯線側のＲＦＩＤ４ａ−２を読み込んで、一つ上にずれた端子台側のＲＦＩＤ４ｂ−２を読み込みペアのチェックをすると、本来ならば間違っていると判断すべき接続状態において、正しいと判断する恐れがある。そこで、今回対になる位置のケーブル芯線側と端子台側の二つのＲＦＩＤタグのデータを、個別に読み込むのではなく、実質的に同時に読み込むことによって、この問題を解決する。

以上の様に、本実施例では、第１の各ＲＦＩＤタグ４ａ−１〜３，５〜９とリーダライタ端末１とチェック端末２を備え、その第１の各ＲＦＩＤタグ４ａ−１〜３，５〜９は、機器同士を接続するケーブルの各ケーブル芯線３−１〜３，５〜９の個々に対応した固有番号を備え、そのリーダライタ端末１は、端子台１４の各端子１７−１〜９の個々に対応した端末接続位置の固有番号を備えた第２の各ＲＦＩＤタグ４ｂ−１〜９と、ケーブル芯線３−１〜９についた第１の各ＲＦＩＤタグ４ａ−１〜３，５〜９と端子台１４の各端子１７−１〜９の位置に対応して配置された第２の各ＲＦＩＤタグ４ｂ−１〜９の固有番号を二つずつ同時に受信する自動可動型のアンテナ部５と、アンテナ部５に受信したデータをリーダライタ端末１で一旦読み込んでチェック端末２へ送信する送信部６と、端子台１４への取り付け部１２ａ，１２ｂを備え、チェック端末２は、リーダライタ端末１の送信部６からのデータを受信する受信部７と、第１の各ＲＦＩＤタグ４ａ−１〜３，５〜９の固有番号データと第２のＲＦＩＤタグ４ｂ−１〜９の固有番号データをそれぞれケーブル芯線３−１〜３，５〜９の個別識別情報（ケーブル番号，芯線番号，接続端子台情報等）と端子台１４の各端子１７−１〜９の位置識別情報（端子台の端子の位置情報）とに関連付けした情報と、予め設定した端子１７−１〜９とケーブル芯線３−１〜３，５〜９との正しい接続状態の情報であるケーブル芯線接続情報を記憶する記憶部９と、受信部７で受信した各データを記憶部で関連付けして得られる個別識別情報と位置識別情報と記憶部９のケーブル芯線接続情報とを照合する照合部１０を備えるシステム構成を有する。

このような構成により、リーダライタ端末１のアンテナ部５で、リーダライタ端末１に端子の位置に対応させて取り付けられた第２のＲＦＩＤタグ４ｂ−１〜９に書き込まれていたデータである固有番号と第１のＲＦＩＤタグ４ａ−１〜３，５〜９に書き込まれていたデータである固有番号を同時に読み込むことで、接続の正誤を判別する接続チェック方法が採用できる。

このように、同時に読み込まれたケーブル芯線に装備したＲＦＩＤタグと端子の位置に対応させて配置したＲＦＩＤタグとに書き込んである各データをペアとして、その読み込んだペアの内容が記憶部に書き込んである正しい組み合わせと照合部で自動的に照合して、ケーブル芯線と端子との接続の正誤チェックに際する人為的ミスを極力解消する。

前述の実施例１では、ＲＦＩＤタグ４ｂのデータを読み込んで、端子１７側の位置識別情報を取得したが、この場合、同一位置で同時に複数のＲＦＩＤタグ４ａ，４ｂのデータを受信して輻輳制御を用いて読み込んでいる。そのため、ＲＦＩＤタグ４やアンテナ部５のシステムが複雑且つ高価になる課題を抱える。

その課題を解決するために、この実施例では、前述の実施例１において、輻輳制御を用いずにケーブル芯線３のＲＦＩＤタグ４ａの位置を検出する方法を採用する。ここで、輻輳制御を用いない利点としては、ＲＦＩＤタグ４やアンテナ部５のシステムが簡素化され、安価になることである。

図４に示すように、モータ部１６のモータ動力によりアンテナ部５をアンテナ可動部１１に沿って端子１７の並び方向へ移動させて、移動先にてアンテナ部５にＲＦＩＤタグ４ａからデータを受信させる。そのアンテナ部５の移動量はモータ部１６のモータ回転量をポテンションメータ等の位置検出手段で検出して、検出結果をリーダライタ端末１の送信部６からチェック端末２の受信部へ受信させて、チェック端末２にアンテナ部５がどの端末１７に対応した位置にあるかの位置識別情報を与える。

このように、位置検出手段を利用して、アンテナ取り付け部１５に内蔵されたモータ部１６の回転角（進み量）によって、リーダライタ端末１のＲＦＩＤタグ４ｂに関連付けられる位置識別情報に代わるデータを取得する。

この方法で位置検出を行う場合、予め端子台毎に異なる端子位置（アンテナ可動部１１上端から最初の端子までの距離１００や端子間隔１０１等）をチェック端末２の記憶部９に登録しておき、モータ部１６の回転角と、記憶部９の端子位置を照合する。これにより前記実施例１におけるリーダライタ端末１のＲＦＩＤタグ４ｂは必要なくなり、輻輳制御を必要としない構成となる。その他の構成や作用は実施例１と同じである。

この実施例では、以上のように、実施例１での接続チェック方法において、接続の正誤を判別するために、ケーブル芯線３−１〜３，５〜９が接続される端子１７−１〜９の位置識別情報を、アンテナ可動部１５のモータ部１６の回転角に基づいて取得することで、第２のＲＦＩＤタグそれに纏わる構成を省略乃至は簡略化できる接続チェック方法を提供できる。

既述の各実施例１では、端子台１４の左側だけに端子が並ぶ形式の端子台１４に本発明を適用した実施例であったが、端子台１４には、図５に示すように、左右の両側において端子が上下に並ぶ２段端子台が配線作業に用いられることがある。そのため、様々な形状の端子台にも対応可能なケーブルＲＦＩＤタグ自動照合システムとする必要がある。例えば既述の実施例１において、端子台１４が２段端子台の場合を示す。

ここで、２段端子台とは、図５に示すように、端子台１４の左右からケーブル芯線３が端子台１４の左右両側にある端子１７に接続される端子台で、配電盤の小型化のため使われている。本実施例における２段端子台には、ＲＦＩＤタグ４ａが取り付けられているケーブル芯線３が左右両側の端子１７に接続されているので、端子台１４の左右両側でケーブル芯線３と端子台１４との接続チェックをする必要がある。

そのため、既述の実施例１と同様に、左右両側の端子１７の配置に対応できるようにＲＦＩＤタグ４ｂをリーダライタ端末１の左右両側に取り付ける構造（既述の実施例１の４ｂ−１〜９に加えて４ｂ−１０〜１８を追加）とする。

また、一台のアンテナ部５を左右両側のＲＦＩＤタグ４ａ，４ｂのデータを受信するために用いられるように、アンテナ部５はアンテナ取り付け部１５を支点に左右両側へ回転する構成とする。その回転の方向は端子台１４面と平行な面内で旋回するように回転するようにして、端子台１４面に垂直な面内で左右に回転するようにしても良い。

本実施例では、図５中の下図のように、リーダライタ端末１のアンテナ可動部１１上でアンテナ取り付け部１５を支点にアンテナ部５を回転できる構造とし、左右の各ＲＦＩＤタグ４ａ，４ｂのデータを受信してリーダライタ端末に読み込むようにした。これにより、既述の実施例１と同じ接続チェック作業を左右両側において実施できるようにした。その他の構成や作用は左右両側において実施例１と同じである。

このように、本実施例は、ケーブル芯線３−１〜３，５〜１２，１４〜１８の端子１７−１〜１８への接続が左右どちらでも第１のＲＦＩＤタグ４ａ−１〜３，５〜１２，１４〜１８と第２のＲＦＩＤタグ４ｂ−１〜１８を読み込めるようにするため、アンテナ部５がアンテナ可動部１１上を左右に移動できるようにし、実施例１の構成において端子台１４が２段端子台であっても、本発明が適用できる接続チェック方法に特徴がある。

本発明は、端子台上での端子へのケーブル芯線の接続の正誤チェックをＲＦＩＤタグを利用して行うシステムに利用可能性がある。

１ リーダライタ端末
２ チェック端末
３ ケーブル芯線
４ ＲＦＩＤタグ
５ アンテナ部
６ 送信部
７ 受信部
８ 表示部
９ 記憶部
１０ 照合部
１１ アンテナ可動部
１２ 端子台への取り付け部
１３ 電源部
１４ 端子台
１５ アンテナ取り付け部
１６ モータ部
１７ 端子
１００ 最初の端子までの距離
１０１ 端子間隔

Claims (3)

1. ケーブルの各芯線のそれぞれに取り付けた第１のＲＦＩＤタグと、
   前記各芯線が接続される端子台の各端子の各位置に対応して配置された第２のＲＦＩＤタグと、
   前記第１と第２の各ＲＦＩＤタグからのデータをアンテナ部で受信して読み込む端末と、
   前記端末で読み込んだ前記第１と第２の各ＲＦＩＤタグからのデータに基づいて予め設定した芯線と端子との組み合わせか否かを照合し、照合結果を表示するチェック端末と、を備え、前記アンテナ部は、前記第１のＲＦＩＤタグと前記第２のＲＦＩＤタグとから前記データを同時に受信するアンテナ部を備え、前記端子台は前記読み込み端末を挟んで両側に前記端子を備えるものであり、前記両側の各端子の配置位置に対応して前記第１と第２の各ＲＦＩＤタグが前記両側に配置され、前記アンテナ部は前記両側へ移動自在に前記読み込み端末に装備されて、前記アンテナ部が両側の前記第１と第２の各ＲＦＩＤタグからのデータを受信できるようにしたことを特徴とするケーブルＲＦＩＤタグ照合システム。
2. ケーブルの各芯線のそれぞれに取り付けた第１のＲＦＩＤタグと、
   前記第１の各ＲＦＩＤタグからのデータをアンテナ部で受信して読み込む端末と、
   前記アンテナ部を前記各芯線が接続される端子台の各端子の並び方向と同方向へ移動自在に移動させるアンテナ可動部と、
   前記アンテナ部の移動量に基づいて前記アンテナ部の位置情報を取得する手段と、
   前記アンテナ部の位置情報と前記端末で読み込んだデータとの関連に基づいて予め設定した芯線と端子との組み合わせか否かを照合し、照合結果を表示するチェック端末と、
   を備えたケーブルＲＦＩＤタグ照合システム。
3. ＲＦＩＤタグを取り付けたケーブルの芯線を端子台の端子に接続し、
   前記端子の並び方向へ前記ＲＦＩＤタグからのデータを受信するアンテナ部を移動させ、
   前記アンテナ部の移動量に基づいて前記芯線が接続された端子の位置識別情報を位置検出手段で取得し、
   前記移動先にて前記アンテナ部で受信した前記データを読み込み用の端末で読み込み、前記読み込みの内容と前記位置識別情報とに基づいて予め設定した芯線と端子との組み合わせか否かをチェック端末で照合して照合結果を表示するケーブルＲＦＩＤタグ照合方法。

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