JP5971204B2 - 作業員の安全管理方法及び安全管理システム - Google Patents

作業員の安全管理方法及び安全管理システム Download PDF

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本発明は、作業員と稼働範囲を変更しながら移動する作業用機械とが混在する作業領域における作業員の安全管理方法及び安全管理システムに関する。
製鉄所では、船舶によって輸送されてきた複数の種類及び銘柄の原料は、スタッカーによってそれぞれ原料山として原料ヤードと呼ばれる屋外在庫置場に積み付けられる。原料ヤードに積み付けられた原料は、生産計画に応じてローダーやリクレーマ等の移動機及びベルトコンベアによって中間バッファである貯蔵槽に払い出される。貯蔵槽内の原料は、高炉、コークス炉、燃結工場等において使用される。原料ヤードは広大であるため、移動機による原料の払い出し作業は、管理センターから移動機を遠隔操作することによって無人化されている(例えば特許文献1参照)。このため、一般に、原料ヤードでは、作業員は、点検作業、調整作業、及び補修作業等を行っている。
特開2007−8617号公報
原料ヤードでは、作業員の作業計画を確認したり、作業員が携帯しているトランシーバー等の無線通信機器を介して作業員と会話したりすることによって、作業員がどこでどのような作業を行っているのかを確認している。しかしながら、作業員が常に作業計画通りの場所で作業を行っているとは限らない。また、無線通信機器によれば、作業員と会話をすることによって作業員の居場所を確認することができるが、作業員から聞いた場所が必ずしも作業員が実際にいる場所であるとは限らない。このため、従来の原料ヤードでは、移動機の周囲で作業員が作業している際に移動機を動作させてしまうことによって、作業員の安全性が低下する可能性があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、作業用機械の周囲で作業員が作業している際に作業用機械を動作させてしまうことによって、作業員の安全性が低下することを抑制可能な作業員の安全管理方法及び安全管理システムを提供することにある。
本発明の第1の態様に係る作業員の安全管理方法は、作業員と稼動範囲を変更しながら移動する作業用機械とが混在する作業領域における作業員の安全管理方法であって、前記作業用機械に該作業用機械の位置情報を送信する位置情報発振器を設けると共に、前記作業員に少なくとも位置情報取得機能と通信機能とを有する現場端末を携帯させるステップと、前記作業用機械が停止状態から起動状態に移行する際、該作業用機械及び前記現場端末の位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて作業用機械の周囲に作業員がいるか否かを判別するステップと、前記作業用機械の周囲に作業員がいる場合、該作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信するステップと、前記作業用機械の周囲に作業員がいない場合には、該作業用機械の起動を許可するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の第2の態様に係る作業員の安全管理方法は、作業員と原料ヤードに積み付けられた原料を払い出す移動機とが混在する原料ヤードにおける作業員の安全管理方法であって、前記移動機に該移動機の位置情報を送信する位置情報発振器を設けると共に、前記作業員に少なくとも位置情報取得機能と通信機能とを有する現場端末を携帯させるステップと、前記移動機が停止状態から起動状態に移行する際、該移動機及び前記現場端末の位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて移動機の周囲に作業員がいるか否かを判別するステップと、前記移動機の周囲に作業員がいる場合、該作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信するステップと、前記移動機の周囲に作業員がいない場合には、該移動機の起動を許可するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明の第1の態様に係る作業員の安全管理システムは、作業員と稼動範囲を変更しながら移動する作業用機械とが混在する作業領域における作業員の安全管理システムであって、前記作業用機械に設けられた、該作業用機械の位置情報を送信する位置情報発振器と、前記作業員が携帯する、少なくとも位置情報取得機能と通信機能とを有する現場端末と、前記作業用機械が停止状態から起動状態に移行する際、該作業用機械及び前記現場端末の位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて作業用機械の周囲に作業員がいるか否かを判別し、前記作業用機械の周囲に作業員がいる場合、該作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信し、前記作業用機械の周囲に作業員がいない場合には、該作業用機械の起動を許可するサーバ装置と、を備えることを特徴とする。
本発明の第2の態様に係る作業員の安全管理システムは、作業員と原料ヤードに積み付けられた原料を払い出す移動機とが混在する原料ヤードにおける作業員の安全管理システムであって、前記移動機に設けられた、該移動機の位置情報を送信する位置情報発振器と、前記作業員が携帯する、少なくとも位置情報取得機能と通信機能とを有する現場端末と、前記移動機が停止状態から起動状態に移行する際、該移動機及び前記現場端末の位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて移動機の周囲に作業員がいるか否かを判別し、移動機の周囲に作業員がいる場合、該作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信し、移動機の周囲に作業員がいない場合には、該移動機の起動を許可するサーバ装置と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る作業員の安全管理システムは、上記発明において、前記サーバ装置は、移動機の周囲に作業員がいない場合には、移動機の動作中に移動機から所定範囲内に作業員が進入した場合に該作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信することを指示する近接アラートフラグをオンに設定することを特徴とする。
本発明に係る作業員の安全管理システムは、上記発明において、前記サーバ装置は、前記近接アラートフラグがオンである場合、作業員の位置情報に基づいて移動機から所定範囲内に作業員が進入したか否かを判別し、移動機から所定範囲内に作業員が進入した場合、作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信することを特徴とする。
本発明に係る作業員の安全管理システムは、上記発明において、前記所定範囲は、移動機の位置を中心とした設定可能な半径の円形領域であることを特徴とする。
本発明に係る作業員の安全管理システムは、上記発明において、前記所定範囲は、前記移動機の形状を考慮して設定されることを特徴とする。
本発明に係る作業員の安全管理システムは、上記発明において、前記所定範囲は、前記移動機の稼働エリアを考慮して設定されることを特徴とする。
本発明に係る作業員の安全管理方法及び安全管理システムによれば、作業用機械の周囲で作業員が作業している状態で作業用機械を動作させてしまうことによって、作業員の安全性が低下することを抑制できる。
図1は、本発明の一実施形態である作業員安全管理システムの構成を示す模式図である。 図2は、本発明の一実施形態である原料マップデータの構成を示す図である。 図3は、本発明の一実施形態である原料マップデータの構成を示す図である。 図4は、本発明の一実施形態である現場端末データの構成を示す図である。 図5は、本発明の一実施形態である移動機データの構成を示す図である。 図6は、本発明の一実施形態である起動処理の流れを示すフローチャートである。 図7は、本発明の一実施形態である移動機設定画面の構成を示す図である。 図8は、本発明の一実施形態であるアラート処理の流れを示すフローチャートである。 図9は、移動機のアラート領域を示す模式図である。 図10は、移動機のアラート領域の変形例を示す模式図である。 図11は、移動機のアラート領域の変形例を示す模式図である。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態である作業員安全管理システムについて説明する。
〔作業員安全管理システムの構成〕
始めに、図1〜図6を参照して、本発明の一実施形態である作業員安全管理システムの構成について説明する。
図1は、本発明の一実施形態である作業員安全管理システムの構成を示す模式図である。図1に示すように、本発明の一実施形態である作業員安全管理システム1は、位置情報発振器2、現場端末3、サーバ装置4、及び管理端末5を主な構成要素として備え、これらの構成要素は電話通信網やインターネット等の電気通信回線6を介して相互に情報通信可能なように構成されている。
位置情報発振器2は、原料ヤードの原料山Yから原料を払い出すローダーやリクレーマ等の移動機Mに設けられている。位置情報発振器2は、例えばGPS(Global Positioning System:全地球測位システム)を利用することによって移動機Mの位置情報を所定の制御周期毎に取得する。位置情報発振器2は、電気通信回線6を介して移動機Mの位置情報を移動機M毎に割り付けられた固有の識別情報(以下、移動機IDと表記)と共にサーバ装置4に送信する。
現場端末3は、スマートフォン等の少なくとも位置情報取得機能と通信機能とを有する携帯型情報通信端末によって構成され、原料ヤードで各種作業を行う作業員O1によって携帯されている。現場端末3は、例えばGPSを利用することによって位置情報を所定の制御周期毎に取得する。現場端末3は、電気通信回線6を介して取得した位置情報を作業員O1の位置情報として現場端末3毎に割り付けられた固有の識別情報(以下、現場端末IDと表記)と共にサーバ装置4に送信する。
サーバ装置4は、ワークステーション等の情報処理装置によって構成され、電気通信回線6を介して送信される各種情報を記憶すると共に、現場端末3や管理端末5からの要求に応じて後述する起動処理やアラート処理を含む各種情報処理を実行する。本実施形態では、サーバ装置4は、図2,3に示す原料マップデータ、図4に示す現場端末データ、及び図5に示す移動機データを管理端末5が読み書き可能な形態で記憶している。
図2,3は、本発明の一実施形態である原料マップデータの構成を示す図である。図2に示すように、原料マップデータは、原料の名称(種類)及び原産地(銘柄)と、原料が原料山Yとして積み付けられている原料ヤード内のエリアに割り付けられた固有の識別情報(原料エリアID)及びエリア内における原料山Yの位置(積付位置)と、を含んでいる。また、図3に示すように、原料マップデータは、原料エリアID及び積付位置が示す原料ヤード内の領域の座標情報を含んでいる。
図4は、本発明の一実施形態である現場端末データの構成を示す図である。図4に示すように、現場端末データは、現場端末ID、現場端末IDに対応する現場端末3を携帯している作業員O1の所属部門及び名前、現場端末3の位置情報(座標値)、現場端末3の電源オン/オフの状態、現場端末3を携帯している作業員O1に対する処理ステータス情報、現場端末3を携帯している作業員O1が移動機に近接しているか否かを示す移動機近接フラグ、及び現場端末3を携帯している作業員O1が危険なエリア内に進入しているか否かを示すエリア進入フラグを含んでいる。現場端末データは、現場端末3から送信された情報に基づいて所定の制御周期毎に更新される。
図5は、本発明の一実施形態である移動機データの構成を示す図である。図5に示すように、移動機データは、移動機ID、移動機IDに対応する移動機Mの名称及びその位置情報(座標値)、移動機Mに近接した作業員O1が携帯する現場端末3に対して退避警告情報を送信するか否かを示す近接アラートフラグ、及び移動機Mに作業員O1が近接したか否かを判定する近接判定距離に関する情報を含んでいる。移動機データは、位置情報発振器2や管理端末5から送信された情報に基づいて所定の制御周期毎に更新される。
図1に戻る。管理端末5は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置によって構成され、管理センターC内において移動機Mの運転を管理する管理者O2によって操作される。管理端末5は、管理者O2の操作入力に応じて後述する起動処理やアラート処理を含む各種情報処理の実行をサーバ装置4に指示し、サーバ装置4の情報処理結果を出力する。
このような構成を有する作業員安全管理システム1は、以下に示す起動処理及びアラート処理を実行することによって、移動機Mの周囲で作業員O1が作業している状態で移動機Mを動作させてしまうことによって、作業員O1の安全性が低下することを抑制する。以下、図6及び図8を参照して、起動処理及びアラート処理を実行する際の作業員安全管理システム1の動作について説明する。
〔起動処理〕
始めに、図6を参照して、起動処理を実行する際の作業員安全管理システム1の動作について説明する。
図6は、本発明の一実施形態である起動処理の流れを示すフローチャートである。図6に示すフローチャートは、サーバ装置4が電気通信回線6を介して管理端末5から起動する移動機Mの移動機IDと共に移動機Mの起動要求を受信したタイミングで開始となり、起動処理はステップS1の処理に進む。後述するサーバ装置4の動作は、サーバ装置4内の演算処理装置がコンピュータプログラムを実行することによって実現される。
ステップS1の処理では、サーバ装置4が、移動機データ及び現場端末データから管理端末5から受信した移動機IDに対応する移動機Mの位置情報及び各作業員O1の位置情報を読み出す。なお、サーバ装置4は、位置情報発振器2及び現場端末3と通信することによって移動機M及び各作業員O1の位置情報を直接取得してもよい。これにより、ステップS1の処理は完了し、起動処理はステップS2の処理に進む。
ステップS2の処理では、サーバ装置4が、ステップS1の処理において読み出した移動機M及び各作業員O1の位置情報に基づいて、移動機Mの位置を中心とした所定範囲内に作業員O1がいるか否かを判別する。所定範囲は、管理者O2が管理端末5を介して指定してもよいし、サーバ装置4が予め指定された設定値に基づいて設定してもよい。
判別の結果、移動機Mの位置を中心とした所定範囲内に作業員O1がいる場合、サーバ装置4は、起動処理をステップS3の処理に進める。一方、移動機Mの位置を中心とした所定範囲内に作業員O1がいない場合には、サーバ装置4は、起動処理をステップS4の処理に進める。
ステップS3の処理では、サーバ装置4が、移動機Mの位置を中心とした所定範囲内にいる作業員O1が携帯している現場端末3に移動機Mから離れることを促す退避警告情報を送信する。また、サーバ装置4は、管理端末5に移動機Mの位置を中心とした所定範囲内にいる作業員O1に関する情報を送信する。送信する情報としては、作業員O1が携帯している現場端末3の現場端末データを例示することができる。
管理端末5を操作する管理者O2は、サーバ装置4から送信された情報に基づいて移動機Mの位置を中心とした所定範囲内にいる作業員O1に移動機Mから離れるように連絡する。管理者O2は、連絡完了後に現場端末データ中のステータスに対応結果を記入する。これにより、ステップS3の処理は完了し、起動処理はステップS2の処理に戻る。
ステップS4の処理では、サーバ装置4が、管理端末5から受信した移動機IDに対応する移動機Mの移動機データに含まれる近接アラートフラグをオンに設定する。すなわち、サーバ装置4は、移動機Mの起動後に作業員O1がアラート領域内に入った場合、作業員O1が携帯する現場端末3に退避警告情報を送信するように設定する。
サーバ装置4は、管理端末5の表示装置上に図7に示すような移動機設定画面D1を表示し、近接アラートのオン/オフ設定部W1及び近接判定距離設定部W2に近接アラートフラグの設定及び近接判定距離を管理者O2に入力させ、登録ボタンB1の押下に応じて近接アラートフラグをオンに設定するようにしてもよい。これにより、ステップS4の処理は完了し、起動処理はステップS5の処理に進む。
ステップS5の処理では、サーバ装置4が、電気通信回線6を介して管理端末5に移動機IDに対応する移動機Mの運転を許容する旨の情報を送信する。管理端末5を操作する管理者O2は、移動機Mの運転を許容する旨の情報を受信するのに応じて、移動機Mを起動し、移動機Mの運転を開始する。これにより、ステップS5の処理は完了し、一連の起動処理は終了する。
〔アラート処理〕
次に、図8を参照して、アラート処理を実行する際の作業員安全管理システム1の動作について説明する。
図8は、本発明の一実施形態であるアラート処理の流れを示すフローチャートである。図8に示すフローチャートは、移動機データ中の近接アラートフラグがオン状態に設定されたタイミングで開始となり、アラート処理はステップS11の処理に進む。アラート処理は、近接アラートフラグがオン状態に設定されている移動機データがある間、所定の制御周期毎に繰り返し実行される。後述するサーバ装置4の動作は、サーバ装置4内の演算処理装置がコンピュータプログラムを実行することによって実現される。
ステップS11の処理では、サーバ装置4が、近接アラートフラグがオン状態に設定されている移動機の移動機データ及び現場端末データから移動機Mの位置情報及び各作業員O1の位置情報を読み出す。これにより、ステップS11の処理は完了し、起動処理はステップS12の処理に進む。
ステップS12の処理では、サーバ装置4が、近接アラートフラグがオン状態に設定されている移動機Mの移動機データから近接判定距離を読み出し、ステップS11の処理において読み出した移動機Mの位置情報を中心とする半径が移動機データ中の近接判定距離である円形領域をアラート領域として設定する。
サーバ装置4は、作業員O1の位置情報に基づいて、アラート領域内に作業員O1がいるか否かを判別する。判別の結果、アラート領域内に作業員O1がいる場合、サーバ装置4は、アラート処理をステップS13の処理に進める。一方、アラート領域内に作業員O1がいない場合には、サーバ装置4は、アラート処理を終了する。
ステップS13の処理では、サーバ装置4が、アラート領域内にいる作業員O1が携帯している現場端末3に移動機Mから離れることを促す退避警告情報を送信する。また、サーバ装置4は、管理端末5にアラート領域内にいる作業員O1に関する情報を送信する。具体的には、サーバ装置4は、図9に示すように原料ヤードのマップに各移動機Mの位置P1〜P6及びアラート領域R1〜R6と作業員O1の位置X1,X2とを重畳表示した画面D2を管理端末5の表示画面上に表示する。
原料ヤードのマップは原料マップデータを用いて作成することができ、図9に示す画面D2中の符号Y1〜Y7は原料山を表している。管理端末5を操作する管理者O2は、サーバ装置4から送信された情報に基づいてアラート領域内にいる作業員O1に移動機Mから離れるように連絡する。これにより、ステップS12の処理は完了し、一連のアラート処理は終了する。
本実施形態では、移動機Mの位置情報を中心とする半径が近接判定距離である円形領域をアラート領域として設定したが、図10(a),(b)に示すように移動機Mのブーム等の形状を考慮してアラート領域Rを設定するようにしてもよい。また、図11に示すように、アラート領域R内に移動機Mの稼働禁止エリアが含まれる場合には、稼働禁止エリアを除いた領域をアラート領域Rとして設定してもよい。
以上の説明から明らかなように、本発明の一実施形態である作業員安全管理システム1では、サーバ装置4が、移動機Mを起動する際、移動機M及び現場端末3の位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて移動機Mの周囲に作業員O1がいるか否かを判別し、移動機Mの周囲に作業員O1がいる場合、作業員O1が携帯する現場端末3に対し退避警告情報を送信し、移動機Mの周囲に作業員O1がいない場合には、移動機Mの起動を許可する。これにより、移動機Mの周囲で作業員O1が作業している際に移動機Mを動作させてしまうことによって、作業員O1の安全性が低下することを抑制できる。
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、本実施形態による本発明の開示の一部をなす記述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、本実施形態は移動機の周囲で作業する作業員の安全管理を目的としたものであるが、本発明は、ショベルカーやクレーン等の重機類や運搬車両等といった移動機を含む作業用機械全般の周囲で作業する作業員の安全管理に適用することができる。このように、本実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例、及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれる。
1 作業員安全管理システム
2 位置情報発振器
3 現場端末
4 サーバ装置
5 管理端末
6 電気通信回線
C 管理センター
M 移動機
O1 作業員
O2 管理者
R,R1〜R6 アラート領域
Y 原料山

Claims (9)

  1. 作業員と稼動範囲を変更しながら移動する作業用機械とが混在する作業領域における作業員の安全管理方法であって、
    前記作業用機械に該作業用機械の位置情報を送信する位置情報発振器を設けると共に、前記作業員に少なくとも位置情報取得機能と通信機能とを有する現場端末を携帯させるステップと、
    前記作業用機械が停止状態から起動状態に移行する際、該作業用機械及び前記現場端末の位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて作業用機械の周囲に作業員がいるか否かを判別するステップと、
    前記作業用機械の周囲に作業員がいる場合、該作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信すると共に、該現場端末を携帯する作業員に関する情報を管理端末に送信することによって該管理端末を操作する管理者に対して該現場端末を携帯する作業員と連絡を取ることを促すステップと、
    前記作業用機械の周囲に作業員がいない場合には、該作業用機械の起動を許可するステップと、
    を含むことを特徴とする作業員の安全管理方法。
  2. 作業員と原料ヤードに積み付けられた原料を払い出す移動機とが混在する原料ヤードにおける作業員の安全管理方法であって、
    前記移動機に該移動機の位置情報を送信する位置情報発振器を設けると共に、前記作業員に少なくとも位置情報取得機能と通信機能とを有する現場端末を携帯させるステップと、
    前記移動機が停止状態から起動状態に移行する際、該移動機及び前記現場端末の位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて移動機の周囲に作業員がいるか否かを判別するステップと、
    前記移動機の周囲に作業員がいる場合、該作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信すると共に、該現場端末を携帯する作業員に関する情報を管理端末に送信することによって該管理端末を操作する管理者に対して該現場端末を携帯する作業員と連絡を取ることを促すステップと、
    前記移動機の周囲に作業員がいない場合には、該移動機の起動を許可するステップと、
    を含むことを特徴とする作業員の安全管理方法。
  3. 作業員と稼動範囲を変更しながら移動する作業用機械とが混在する作業領域における作業員の安全管理システムであって、
    前記作業用機械に設けられた、該作業用機械の位置情報を送信する位置情報発振器と、
    前記作業員が携帯する、少なくとも位置情報取得機能と通信機能とを有する現場端末と、
    前記作業用機械が停止状態から起動状態に移行する際、該作業用機械及び前記現場端末の位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて作業用機械の周囲に作業員がいるか否かを判別し、前記作業用機械の周囲に作業員がいる場合、該作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信すると共に、該現場端末を携帯する作業員に関する情報を管理端末に送信することによって該管理端末を操作する管理者に対して該現場端末を携帯する作業員と連絡を取ることを促し、前記作業用機械の周囲に作業員がいない場合には、該作業用機械の起動を許可するサーバ装置と、
    を備えることを特徴とする作業員の安全管理システム。
  4. 作業員と原料ヤードに積み付けられた原料を払い出す移動機とが混在する原料ヤードにおける作業員の安全管理システムであって、
    前記移動機に設けられた、該移動機の位置情報を送信する位置情報発振器と、
    前記作業員が携帯する、少なくとも位置情報取得機能と通信機能とを有する現場端末と、
    前記移動機が停止状態から起動状態に移行する際、該移動機及び前記現場端末の位置情報を取得し、取得した位置情報に基づいて移動機の周囲に作業員がいるか否かを判別し、移動機の周囲に作業員がいる場合、該作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信すると共に、該現場端末を携帯する作業員に関する情報を管理端末に送信することによって該管理端末を操作する管理者に対して該現場端末を携帯する作業員と連絡を取ることを促し、移動機の周囲に作業員がいない場合には、該移動機の起動を許可するサーバ装置と
    を備えることを特徴とする作業員の安全管理システム。
  5. 前記サーバ装置は、移動機の周囲に作業員がいない場合には、移動機の動作中に移動機から所定範囲内に作業員が進入した場合に該作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信することを指示する近接アラートフラグをオンに設定することを特徴とする請求項4に記載の作業員の安全管理システム。
  6. 前記サーバ装置は、前記近接アラートフラグがオンである場合、作業員の位置情報に基づいて移動機から所定範囲内に作業員が進入したか否かを判別し、移動機から所定範囲内に作業員が進入した場合、作業員が携帯する現場端末に対し退避警告情報を送信すると共に、該現場端末を携帯する作業員に関する情報を管理端末に送信することによって該管理端末を操作する管理者に対して該現場端末を携帯する作業員と連絡を取ることを促すことを特徴とする請求項5に記載の作業員の安全管理システム。
  7. 前記所定範囲は、移動機の位置を中心とした設定可能な半径の円形領域であることを特徴とする請求項5又は6に記載の作業員の安全管理システム。
  8. 前記所定範囲は、前記移動機の形状を考慮して設定されることを特徴とする請求項5又は6に記載の作業員の安全管理システム。
  9. 前記所定範囲は、前記移動機の稼働エリアを考慮して設定されることを特徴とする請求項5〜8のうち、いずれか1項に記載の作業員の安全管理システム。
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