JP6797054B2 - Remote decontamination system - Google Patents
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Description
本発明は、除染対象場所において除染作業を遠隔操作で行なう遠隔除染システムに関し、特に高放射線量区域の除染作業等を遠隔操作で行なうのに好適な遠隔除染システムに関する。 The present invention relates to a remote decontamination system for performing decontamination work remotely at a decontamination target location, and particularly to a remote decontamination system suitable for performing decontamination work in a high radiation dose area by remote control.
例えば、原子力発電所において大事故が発生した場合、放射性汚染物の除染が課題となる。しかし、特に高線量区域等には立ち入ることができなかったり、作業を行なえる時間が短時間に限られたりする。そこで、例えば特許文献1では、自走作業車を遠隔操作によって区域内に導入して、自走作業車からブラスト材を噴射し、飛散物を吸引除染手段で吸引してフィルターで捕捉している。
For example, in the event of a major accident at a nuclear power plant, decontamination of radioactive contaminants becomes an issue. However, in particular, it is not possible to enter high-dose areas, etc., and the time during which work can be performed is limited to a short time. Therefore, for example, in
フィルターが詰まって来たら交換する必要がある。しかし、フィルターの捕捉物は高線量であることが想定される。
本発明は、かかる事情に鑑み、例えば高放射線量区域等の除染対象場所の遠隔除染システムにおいて、フィルターを自動交換可能とすることを目的とする。
If the filter becomes clogged, it needs to be replaced. However, filter traps are expected to have high doses.
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to make it possible to automatically replace the filter in a remote decontamination system of a decontamination target place such as a high radiation dose area.
前記課題を解決するため、本発明は、除染対象場所の除染作業を遠隔的に行なう遠隔除染システムであって、
前記除染対象場所内を遠隔操作にて走行可能な自走作業車と、
前記自走作業車に搭載された吸引除染手段と、
前記除染対象場所に設置されたフィルター自動交換機構と、
を備え、前記吸引除染手段が、フィルターを含むフィルターカートリッジと、吸引ノズルと、吸引駆動部とを含み、前記フィルターカートリッジが、前記吸引ノズルと吸引駆動部を繋ぐ吸引管に接続分離可能に介在されており、
前記フィルター自動交換機構が、前記自走作業車の駐車部と、前記駐車部に配車された自走作業車からフィルターカートリッジをピックアップして交換するピックアップ手段とを含むことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention is a remote decontamination system that remotely performs decontamination work at a decontamination target location.
A self-propelled work vehicle that can be remotely controlled in the decontamination target area,
The suction decontamination means mounted on the self-propelled work vehicle and
With the automatic filter replacement mechanism installed at the decontamination target location,
The suction decontamination means includes a filter cartridge including a filter, a suction nozzle, and a suction drive unit, and the filter cartridge is detachably interposed in a suction pipe connecting the suction nozzle and the suction drive unit. Has been
The filter automatic replacement mechanism is characterized by including a parking portion of the self-propelled work vehicle and a pick-up means for picking up and replacing a filter cartridge from the self-propelled work vehicle assigned to the parking portion.
当該遠隔除染システムによれば、自走作業車を遠隔操作することによって、除染対象場所の汚染物等の塵埃を吸引除去できる。フィルターが吸塵物で一杯になったり詰まったりしたときは、フィルター自動交換機構によって、フィルターカートリッジを自動交換することができる。すなわち、駐車部に自走作業車を配車し、フィルターカートリッジを吸引管から切り離し、ピックアップ手段でフィルターカートリッジをピックアップして交換する。フィルターをカートリッジ式にすることで、交換を容易化できる。 According to the remote decontamination system, dust such as contaminants in the decontamination target area can be sucked and removed by remotely controlling the self-propelled work vehicle. When the filter is full or clogged with dust, the filter cartridge can be automatically replaced by the automatic filter replacement mechanism. That is, a self-propelled work vehicle is dispatched to the parking portion, the filter cartridge is separated from the suction pipe, and the filter cartridge is picked up and replaced by the pick-up means. By making the filter a cartridge type, replacement can be facilitated.
前記フィルターカートリッジが、前記自走作業車に着脱可能なカートリッジ本体と、前記カートリッジ本体に収容されたフィルターを含むことが好ましい。
前記フィルターカートリッジは、前記自走作業車の上面部に設けられていることがより好ましい。これによって、着脱を一層容易化できる。
It is preferable that the filter cartridge includes a cartridge body that can be attached to and detached from the self-propelled work vehicle and a filter housed in the cartridge body.
It is more preferable that the filter cartridge is provided on the upper surface of the self-propelled work vehicle. This makes it easier to put on and take off.
前記フィルターカートリッジは、焼却可能であることが好ましい。これによって、吸塵後の使用済のフィルターカートリッジを焼却廃棄できる。吸塵物が放射性物質を含んでいたときは、焼却によって放射性廃棄物を減容できる。 The filter cartridge is preferably incinerated. As a result, the used filter cartridge after dust collection can be incinerated and discarded. When the dust containing radioactive substances is contained, the volume of radioactive waste can be reduced by incineration.
前記吸引管が、前記フィルターカートリッジを挟んで、吸引ノズル側の管部と、吸引駆動部側の管部とに分かれ、これら管部の互いの対向端には、前記フィルターカートリッジを押さえる押えフランジがそれぞれ設けられており、
前記吸引除染手段が、少なくとも一方の管部の押えフランジを他方の押えフランジに対して接近離間させる接離手段を含むことが好ましい。
接離手段によって押えフランジどうしを接近させることで、フィルターカートリッジを押さえて固定でき、ひいては吸引管とフィルターカートリッジとを接続できる。
接離手段によって押えフランジどうしを離間させることで、フィルターカートリッジを吸引管から離して解放できる。これによって、フィルターカートリッジを交換できる。
The suction pipe is divided into a pipe portion on the suction nozzle side and a pipe portion on the suction drive portion side with the filter cartridge sandwiched between them, and a holding flange for holding the filter cartridge is provided at the opposite ends of these pipe portions. Each is provided,
It is preferable that the suction decontamination means includes a contact / detachment means for bringing the presser flange of at least one pipe portion closer to and apart from the other presser flange.
By bringing the holding flanges close to each other by the contacting / separating means, the filter cartridge can be pressed and fixed, and the suction pipe and the filter cartridge can be connected.
The filter cartridge can be separated from the suction tube and released by separating the holding flanges from each other by the contacting / separating means. This allows the filter cartridge to be replaced.
前記フィルター自動交換機構が、
新規フィルター置き場と前記駐車部とフィルター廃棄部とに跨る架台と、
前記ピックアップ手段を前記架台に沿って移動させる移動手段と、を有し、
前記ピックアップ手段が、前記駐車部において前記ピックアップを行ない、前記フィルター廃棄部において前記ピックアップしたフィルターカートリッジを離し、前記新規フィルター置き場において新規のフィルターカートリッジをピックアップし、前記駐車部において前記新規のフィルターカートリッジを自走作業車に装着することが好ましい。
これによって、使用済のフィルターカートリッジを自走作業車からピックアップしてフィルター廃棄部に廃棄し、新規のフィルターカートリッジを新規フィルター置き場からピックアップして自走作業車に装着できる。
The automatic filter replacement mechanism
A stand that straddles the new filter storage area, the parking area, and the filter disposal area,
It has a moving means for moving the pick-up means along the gantry, and has
The pick-up means picks up in the parking section, releases the picked-up filter cartridge in the filter disposal section, picks up a new filter cartridge in the new filter storage area, and picks up the new filter cartridge in the parking section. It is preferable to attach it to a self-propelled work vehicle.
As a result, the used filter cartridge can be picked up from the self-propelled work vehicle and discarded in the filter disposal section, and a new filter cartridge can be picked up from the new filter storage area and attached to the self-propelled work vehicle.
前記自走作業車には、充電可能なバッテリーと、前記バッテリーに接続された非接触受電部とが設けられ、
前記フィルター自動交換機構には、非接触給電部が設けられ、
前記自走作業車が前記駐車部に配車されたとき、前記非接触給電部が前記非接触受電部と近接されることが好ましい。
これによって、フィルターカートリッジの交換等の際に、非接触給電部から自走作業車に非接触で充電できる。
The self-propelled work vehicle is provided with a rechargeable battery and a non-contact power receiving unit connected to the battery.
The automatic filter replacement mechanism is provided with a non-contact power feeding unit.
When the self-propelled work vehicle is dispatched to the parking portion, it is preferable that the non-contact power feeding portion is close to the non-contact power receiving portion.
As a result, the self-propelled work vehicle can be charged non-contactly from the non-contact power feeding unit when the filter cartridge is replaced.
前記自走作業車には、全方位三次元カメラと、前記全方位三次元カメラが撮影した映像信号をリアルタイムで無線送信する映像信号送信部とが搭載され、
前記自走作業車の遠隔操作を行なう操作設備が、前記映像信号を無線受信する映像信号受信部と、受信した映像信号を三次元仮想現実映像として映像表示する映像出力システムを含むことが好ましい。
これによって、映像出力システムの三次元仮想現実映像を観ながら、自走作業車をあたかも操縦しているような感覚で遠隔操作できる。
The self-propelled work vehicle is equipped with an omnidirectional three-dimensional camera and a video signal transmission unit that wirelessly transmits a video signal captured by the omnidirectional three-dimensional camera in real time.
It is preferable that the operation equipment for remote control of the self-propelled work vehicle includes a video signal receiving unit that wirelessly receives the video signal and a video output system that displays the received video signal as a three-dimensional virtual reality video.
As a result, it is possible to remotely control the self-propelled work vehicle as if it were being operated while watching the three-dimensional virtual reality image of the video output system.
本発明によれば、除染対象場所の遠隔除染システムにおいて、フィルターを自動交換できる。 According to the present invention, the filter can be automatically replaced in the remote decontamination system at the decontamination target location.
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
<遠隔除染システム1>
図1は、例えば原子力発電所の高線量区域等の除染対象区域9(除染対象場所)における除染作業を遠隔的に行なう遠隔除染システム1を示したものである。遠隔操作は、除染対象区域9から離れた操作室8(操作場所)において行なう。
遠隔除染システム1は、除染対象区域9側の除染対象区域内設備3と、操作室8側の操作設備4を備えている。
除染対象区域内設備3は、自走作業車10と、フィルター自動交換機構6を含む。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<
FIG. 1 shows a
The
The equipment 3 in the decontamination target area includes a self-propelled
<自走作業車10>
図2に示すように、自走作業車10は、自走車体11と、カメラ21,22と、吸引除染手段50を含む。自走車体11は、走行モータ11aと、ステアリングモータ11bを含み、自走可能になっている。自走車体11の前後にはライト16が設けられている。
自走車体11は、小型で、小回りが利くように構成されている。これによって、除染対象区域9内の狭隘な場所でも除染作業を行なうことができる。
<Self-propelled
As shown in FIG. 2, the self-propelled
The self-propelled
図3に示すように、自走車体11に、車両側送受信機12と、電源回路14と、カメラ21,22と、吸引除染手段50が搭載されている。車両側送受信機12は、例えば5GHz帯による送受信機能を有している。車両側送受信機12にデコーダ13(復号器)を介して電源回路14が接続されている。
As shown in FIG. 3, the self-propelled
図3に示すように、電源回路14は、バッテリー14aと、走行用回路部14bと、吸引作業用回路部14cを含む。詳細な図示は省略するが、走行用回路部14bは、自走車体11のモータ11a,11b等のスイッチング回路を有している。吸引作業用回路部14cは、吸引除染手段50の後記モータ54及びシリンダ55,56やライト16のスイッチング回路を有している。バッテリー14aは、二次電池などの充電可能な電池にて構成されている。各スイッチング回路のオンオフに応じて、バッテリー14aから自走作業車10の各電気機器11a,11b,12,16,21,22,54,55,56…等に電力が供給される。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、バッテリー14aには、充電回路17が接続されている。充電回路17は、非接触受電部17a,17bと、充電回路部17cを含む。非接触受電部17a,17bは、例えばコイルやコンデンサ等の非接触受電素子(図示省略)を有し、電力を非接触で受電する。充電回路部17cは、受電した前記電力をバッテリー14aに充電する。図2に示すように、非接触受電部17aは、自走作業車10の好ましくは上面に配置されている。補助非接触受電部17bは、自走作業車10の側面や前面や後面に1又は複数配置されている。
As shown in FIG. 3, a charging
図2に示すように、自走作業車10の上部の例えば前側部には、メインカメラ21が設けられ、後側部にはサブカメラ22が設けられている。メインカメラ21は、全方位三次元カメラである。すなわち、全方位を三次元撮影可能である。なお、メインカメラ21の配置場所は、自走作業車10の周囲を見やすい位置であればよく、自走作業車10の後側部等であってもよい。
As shown in FIG. 2, a
サブカメラ22は、特定の方向(例えば後方)を撮影する。なお、サブカメラ22の配置場所は、メインカメラ21では見にくい場所を撮影可能な場所であることが好ましく、サブカメラ22の配置場所等に応じて適宜設定できる。
メインカメラ21及びサブカメラ22が、セレクター24を介して車両側送受信機12に接続されている。
The
The
<吸引除染手段50>
図2に示すように、吸引除染手段50は、吸引ノズル51と、吸引管52と、フィルターカートリッジ53と、吸引モータ54と、シリンダ55,56を含む。
吸引ノズル51は、ノズルアーム51aと、ノズルヘッド51bを含む。ノズルアーム51aが、自走車体11から前方かつ下向きに突出されている。ノズルアーム51aの先端部(下端部)には、自在ジョイント51cを介してノズルヘッド51bが設けられている。自在ジョイント51cによって、ノズルヘッド51bが任意の角度に回転傾斜できる。
<Suction decontamination means 50>
As shown in FIG. 2, the suction decontamination means 50 includes a
The
図2に示すように、自走作業車10の前部にはノズル昇降シリンダ56が設けられている。ノズルアーム51aの上端部にノズル昇降シリンダ56(ノズル昇降機構)が接続されている。ノズルアーム51aひいては吸引ノズル51が、ノズル昇降シリンダ56によって昇降可能になっている。
As shown in FIG. 2, a
図2に示すように、自走作業車10の内部に吸引モータ54(吸引駆動部)が設けられている。吸引ノズル51と吸引モータ54とが吸引管52によって接続されている。吸引管52は、吸引ノズル51側の管部52aと、吸引モータ54側の管部52bに分かれている。ノズル側管部52aの少なくとも一部は、フレキシブルホースにて構成されている。これら管部52a,52bの互いの対向端には、押えフランジ52f,52gがそれぞれ設けられている。
As shown in FIG. 2, a suction motor 54 (suction drive unit) is provided inside the self-propelled
図2に示すように、押えフランジ52f,52g間、ひいては吸引管52の管部52a,52bの間に、フィルターカートリッジ53が介在されている。
図5及び図6に示すように、フィルターカートリッジ53は、カートリッジ本体53aと、フィルター53fを含む。カートリッジ本体53aは、例えば四角い箱型の容器状になっている。カートリッジ本体53aは、紙、樹脂等の焼却可能な材質で構成されている。好ましくは、カートリッジ本体53aは、可燃性の段ボール紙によって構成されている。したがって、材料調達・製作が容易である。
カートリッジ本体53aの一側壁(図5において左側壁)にノズル側接続口53cが形成されている。カートリッジ本体53aの反対側壁(図5において右側壁)にモータ側接続口53dが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
As shown in FIGS. 5 and 6, the
A nozzle-
図6に示すように、カートリッジ本体53aにフィルター53fが収容されている。フィルター53fは、例えば袋状になっている。フィルター53fは、不織布、紙、樹脂等の焼却可能な材質で構成されている。ひいては、フィルターカートリッジ53が焼却可能になっている。
好ましくは、フィルター53fとしては、電気掃除機用の市販の一般的な使い捨てフィルターが用いられている。これによって、材料コスト及びランニングコストを低減できる。
フィルター53fの開口部が、カートリッジ本体53aの一側壁の内面に固定されている。フィルター53fの内部にノズル側接続口53cが連なっている。
As shown in FIG. 6, the
Preferably, as the
The opening of the
図2に示すように、フィルターカートリッジ53は、自走作業車10の例えば上面部に配置されている。
自走作業車10の上面部には、カートリッジ装着部10fが設けられている。フィルターカートリッジ53は、カートリッジ装着部10fから上方へ取出し可能、かつ上方からカートリッジ装着部10f内に収容可能である。これによって、フィルターカートリッジ53が自走車体11に対して着脱可能になっている。
As shown in FIG. 2, the
A
図5に示すように、カートリッジ装着部10fにおいて、ノズル側吸引管部52aの押えフランジ52fが、フィルターカートリッジ53の一側壁(図5において左側壁)に当たっている。ノズル側吸引管部52aが、フィルターカートリッジ53のノズル側接続口53cを介して、フィルター53fの内部に連なっている。
モータ側吸引管部52bの押えフランジ52gが、フィルターカートリッジ53の反対側壁(図5において右側壁)に当たっている。モータ側吸引管部52bが、モータ側接続口53dに連通されている。
一対の押えフランジ52f,52gによってフィルターカートリッジ53が両側から押さえられて固定されている。
As shown in FIG. 5, in the
The holding
The
押えフランジ52f,52gは、管部52a,52bにおけるフィルターカートリッジ53との接続端を構成している。
各押えフランジ52f,52gのフィルターカートリッジ53との対向面には、パッキン52sが設けられている。
なお、パッキン52sは、フィルターカートリッジ53に設けられていてもよい。
The
The
フィルターカートリッジ53は、吸引管52に対して接離可能になっている。
詳しくは、図2に示すように、自走作業車10には接離シリンダ55(接離手段)が設けられている。図5に示すように、接離シリンダ55の伸縮ロッドが押えフランジ52fに接続されている。図9及び図12に示すように、接離シリンダ55によって、押えフランジ52fが、他方の押えフランジ52gに対して接近離間するように進退可能になっている。
押えフランジ52gは、自走車体11に対して固定されている。
The
Specifically, as shown in FIG. 2, the self-propelled
The presser flange 52 g is fixed to the self-propelled
図2に示すように、自走作業車10の運転時には、押えフランジ52fが前進してフィルターカートリッジ53に押し当てられている。ひいては、フィルターカートリッジ53が押えフランジ52f,52gどうしの間に挟み付けられ、吸引管52がフィルターカートリッジ53と接続されている。
As shown in FIG. 2, when the self-propelled
図9(b)に示すように、接離シリンダ55によって押えフランジ52fが後退されると、吸引管52がフィルターカートリッジ53から切り離される。
なお、接離シリンダ55が、押えフランジ52gに接続され、モータ側吸引管部52bを進退させることで、フィルターカートリッジ53と吸引管52を接続・切離するようになっていてもよい。押えフランジ52f,52gの両方が進退されるようになっていてもよい。
As shown in FIG. 9B, when the holding
The contact /
<フィルター自動交換機構6>
図1に示すように、除染対象区域9内の一箇所にフィルター自動交換機構6が設けられている。フィルター自動交換機構6の設置場所は、好ましくは、除染対象区域9内でも比較的低線量の場所である。
図7及び図8に示すように、フィルター自動交換機構6は、架台60と、ピックアップ手段62と、移動手段63(図8にのみ簡略図示)を含む。架台60は、柱60cと、天井枠60dを有し、門型になっている。架台60には、駐車部60sと、新規フィルター置き場60aと、フィルター廃棄部60bが設定されている。架台60の例えば幅方向(図8の左右方向)の中央部に駐車部60sが設けられている。架台60における駐車部60sを挟んで一側(図8において右側)に新規フィルター置き場60aが設けられ、他側(図8において左側)にフィルター廃棄部60bが設けられている。
<Automatic
As shown in FIG. 1, an automatic
As shown in FIGS. 7 and 8, the automatic
駐車部60sには、自走作業車10を配車可能である。架台60における駐車部60sの両側部には、自走作業車10のためのガイドローラ65が設けられている。
新規フィルター置き場60aには、新規のフィルターカートリッジ53Aが1又は複数設けられている。図示は省略するが、新規フィルター置き場60aには、シューター等の、新規フィルターカートリッジ53Aの供給手段が接続されていてもよい。
フィルター廃棄部60bには、ドラム缶64が設けられている。
A self-propelled
The new
A drum can 64 is provided in the
図7に示すように、架台60の上部に案内レール60gが設けられている。案内レール60gは、新規フィルター置き場60aと駐車部60sとフィルター廃棄部60b間に架け渡されている。案内レール60gに移動体61が設けられている。
図8に示すように、移動体61に移動手段63が接続されている。移動手段63によって、移動体61が、案内レール60gに沿って移動可能になっている。移動手段63は、例えばスピードコントロールモーターやタイミングベルト等で構成されている。
As shown in FIG. 7, a
As shown in FIG. 8, the moving
図8に示すように、移動体61にピックアップ手段62が設けられている。ピックアップ手段62は、昇降アクチュエータ62aと、吸着ヘッド62bを含む。昇降アクチュエータ62aは、例えばモータ及びリニアシャフトを含むリニアヘッド(直動機構)によって構成され、移動体61を貫通して鉛直に延びている。昇降アクチュエータ62aの下端部に吸着ヘッド62bが設けられている。吸着ヘッド62bには、一対の吸盤62cが下向きに設けられている。なお、吸盤62cの数は、2つに限られず、1つでもよく、3つ以上でもよい。図9(b)及び図12(b)に示すように、吸着ヘッド62bには、真空ポンプ66p及び方向制御弁66vを含む真空吸引回路66が連なっている。真空吸引回路66の操作によって、吸盤62cひいては吸着ヘッド62bが、フィルターカートリッジ53に真空吸着可能かつ吸着解除可能である。
図10及び図12に示すように、移動体61の移動によって、ピックアップ手段62ひいては吸着ヘッド62bが、架台60に沿って新規フィルター置き場60aと駐車部60sとフィルター廃棄部60bの間を移動可能である。更に、昇降アクチュエータ62aの伸縮によって、吸着ヘッド62bが昇降可能になっている。
As shown in FIG. 8, the moving
As shown in FIGS. 10 and 12, by moving the moving
図8に示すように、架台60には給電手段67が組み込まれている。給電手段67は、給電回路67cと、非接触給電部67hを含む。給電回路67cは、例えばフィルター自動交換機構6と同じ電源やその他の電源からの電力を非接触給電部67hへ供給する。非接触給電部67hは、架台60における駐車部60sの側面部に設置されている。非接触給電部67hは、例えばコイルやコンデンサ等の非接触給電素子(図示省略)を有し、給電回路67cからの電力を電磁誘導や電磁共鳴等によって非接触給電する。
自走作業車10が駐車部60sの所定位置に配車されたとき、補助非接触受電部17bと非接触給電部67hが近接して対面される。このとき、非接触給電部67hから補助非接触受電部17bへ非接触で給電可能である。
As shown in FIG. 8, the
When the self-propelled
図1に示すように、フィルター自動交換機構6には、リモートコントローラ6cが付設されている。リモートコントローラ6cによって、移動手段63、昇降アクチュエータ62a、真空吸引回路66等を遠隔操作可能である。リモートコントローラ6cは、好ましくは除染対象区域9の外部に配置されている。リモートコントローラ6cは、架台60側と有線接続されているが、無線接続されていてもよい。
好ましくは、架台60の適宜位置にカメラ(図示省略)が設けられ、かつリモートコントローラ6c側にはモニターが設けられている。これによって、架台60の各所をモニターで観ながら、リモートコントローラ6cを操作できる。
As shown in FIG. 1, a
Preferably, a camera (not shown) is provided at an appropriate position on the
<天井クレーン5>
図1に示すように、除染対象区域9の天井には天井クレーン5が設けられている。天井クレーン5は、走行レール5aと、ガーダ5bと、トロリ5cを有している。ガーダ5bが、走行レール5aに沿って図1の紙面直交方向へ走行可能であり、かつトロリ5cが、ガーダ5bに沿って図1の左右方向へ横行可能である。したがって、トロリ5cは、除染対象区域9の天井面の任意の位置に二次元移動可能になっている。ガーダ5bの例えば両端部にカメラ5dが設けられている。カメラ5dによって除染対象区域9内を天井から俯瞰観察可能である。
<
As shown in FIG. 1, an
天井クレーン5には、リモートコントローラ5rが有線接続されている。リモートコントローラ5rによって、ガーダ5b、トロリ5c、及び後記給電手段7等を遠隔操作可能である。リモートコントローラ5rは、好ましくは除染対象区域9の外部に配置されている。リモートコントローラ5rが、天井クレーン5と無線接続されていてもよい。
A
図1に示すように、天井クレーン5には、給電手段7が組み込まれている。給電手段7は、給電回路7cと、非接触給電部7hを含む。給電回路7cは、例えば天井クレーン5と同じ電源やその他の電源からの電力を非接触給電部7hへ供給する。非接触給電部7hは、例えばコイルやコンデンサ等の非接触給電素子(図示省略)を有し、給電回路7cからの電力を電磁誘導や電磁共鳴等によって非接触給電する。
トロリ5cから非接触給電部7hが高さ調節可能に吊り下げられている。図13(c)及び図14に示すように、非接触給電部7hが非接触受電部17aと近接して対面されたとき、非接触給電部7hから非接触受電部17aへ非接触で給電可能である。
As shown in FIG. 1, the
A non-contact
<操作設備4>
図1に示すように、操作設備4は、操作側送受信機2aと、映像出力システム30と、ジョイスティック40(遠隔操作手段)を含む。
<
As shown in FIG. 1, the
<無線伝送システム2>
操作側送受信機2aは、車両側送受信機12との間で例えば5GHz帯電波によって無線送受信可能である。操作側送受信機2aと車両側送受信機12とによって無線伝送システム2が構成されている。
詳しくは、車両側送受信機12から操作側送受信機2aへカメラ21,22の映像信号がリアルタイムで無線伝送される。5GHz帯電波を用いることで、HD(High Definition)映像の高速伝送が可能である。
また、操作側送受信機2aから車両側送受信機12へ自走作業車10の制御信号が無線伝送される。
操作側送受信機2aと車両側送受信機12との間に、1又は複数の基地局又は中継局が介在されていてもよい。これによって、操作室8が除染対象区域9から遠方に設けられていても、自走作業車10を操作室8において遠隔操作可能である。
<Wireless transmission system 2>
The operation side transmitter /
Specifically, the video signals of the
Further, the control signal of the self-propelled
One or more base stations or relay stations may be interposed between the operation side transmitter /
<映像出力システム30>
図4に示すように、映像出力システム30は、パーソナルコンピュータ32(映像処理部)と、ヘッドマウントディスプレイ35を含む。操作側送受信機2aにスプリッター33及びキャプチャー34を介して、パーソナルコンピュータ32が接続されている。パーソナルコンピュータ32には、映像信号の高速処理プログラムが組み込まれている。パーソナルコンピュータ32にヘッドマウントディスプレイ35が接続されている。ヘッドマウントディスプレイ35は、三次元の仮想現実映像を表示可能である。
<
As shown in FIG. 4, the
図1に示すように、ヘッドマウントディスプレイ35は、操作者Aの頭部に装着されて使用される。図4に示すように、ヘッドマウントディスプレイ35には、ヘッドトラッキングセンサー34cが設けられている。
更に、映像出力システム30は、テレビモニター36を含む。テレビモニター36は、パーソナルコンピュータ32と接続されるとともに、スプリッター33と直接的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the head-mounted
Further, the
<ジョイスティック40>
図1に示すように、前記操作者Aによってジョイスティック40が操作される。
図4に示すように、ジョイスティック40には、レバーやボタンなどの操作手段41〜46が設けられている。操作手段として、前進後退操作レバー41と、ステアリング操作レバー42と、ライト入切ボタン43と、吸引操作ボタン44と、フィルター接離操作ボタン45と、ノズル昇降操作ボタン46を含む。ジョイスティック40に操作側送受信機2aが接続されている。操作手段41〜46を操作することで、その制御信号が、ジョイスティック40から操作側送受信機2aへ送られる。
操作側送受信機2aは、その制御信号を車両側送受信機12へ無線伝送する。伝送には、例えば5GHz帯電波が使用される。
<
As shown in FIG. 1, the
As shown in FIG. 4, the
The operation side transmitter /
遠隔除染システム1は、次のようにして作動される。
メインカメラ21の撮影映像信号は、リアルタイムで車両側送受信機12から送信される。これを操作側送受信機2aが受信し、キャプチャー34を介してパーソナルコンピュータ32に入力する。パーソナルコンピュータ32は、この映像信号を高速処理してヘッドマウントディスプレイ35に送る。これによって、ヘッドマウントディスプレイ35に、メインカメラ21の撮影映像が、略リアルタイムで三次元の仮想現実映像として表示される。
通信電波に5GHz帯を用い、かつパーソナルコンピュータ32によって映像信号を高速処理することによって、ヘッドマウントディスプレイ35の表示映像の時間遅れを1秒未満(例えば0.3秒程度)にすることができる。
したがって、操作者Aは、ヘッドマウントディスプレイ35の三次元仮想現実映像を観ながら、ジョイスティック40を仮想現実的に操作することができる。つまり、自走作業車10をあたかも操縦しているような感覚で遠隔操作できる。
操作者Aの頭部の動きをヘッドトラッキングセンサー34cで検知することによって、操作者Aの動きと、ヘッドマウントディスプレイ35の表示映像とが連係される。例えば、操作者Aが前方を向くと、自走作業車10の前方の映像がヘッドマウントディスプレイ35に表示される。操作者Aが後方を向くと、自走作業車10の後方の映像がヘッドマウントディスプレイ35に表示される。
The
The captured video signal of the
By using the 5 GHz band for the communication radio wave and processing the video signal at high speed by the
Therefore, the operator A can operate the
By detecting the movement of the head of the operator A with the head tracking sensor 34c, the movement of the operator A and the display image of the head-mounted
テレビモニター36には、メインカメラ21の映像と、サブカメラ22の映像とが切り替え表示可能である。前者を選択すると、パーソナルコンピュータ32で処理されたメインカメラ21の撮影映像がテレビモニター36に二次元表示される。後者を選択すると、サブカメラ22の撮影映像が、スプリッター33を介してテレビモニター36に表示される。テレビモニター36の表示画面によって、操作者A以外の人が除染対象区域9の状況を把握できる。
The image of the
操作者Aの操作によるジョイスティック40の操作信号は、操作側送受信機2aから無線送信される。この操作信号が、車両側送受信機12によって受信され、デコーダ13を経て電源回路14に入力される。これによって、電源回路14の対応するスイッチング回路がオンオフされることで、自走作業車10が駆動される。
The operation signal of the
ジョイスティック40の前進後退操作レバー41及びステアリング操作レバー42を操作することによって、自走作業車10を除染対象区域9内の任意の位置へ移動させることができる。
また、ライト入切ボタン43によって、ライト16を点灯及び消灯できる。
By operating the forward /
Further, the light 16 can be turned on and off by the light on / off
自走作業車10の走行時は、ノズル昇降操作ボタン46によりノズル昇降シリンダ56を上昇操作することで、ノズルヘッド51bを床面から持ち上げておくことが好ましい。
除染対象区域9内の所望の位置に自走作業車10を移動させた後、ノズル昇降操作ボタン46によりノズル昇降シリンダ56を下降操作することで、ノズルヘッド51bを床面に接地させる。
When the self-propelled
After moving the self-propelled
更に、吸引操作ボタン44を押下することで、吸引モータ54を駆動させる。これによって、除染対象区域9内の例えば放射性汚染物等を含む塵埃を吸引ノズル51内に吸引できる。吸引によって、除染対象区域9内の線量を少しずつではあって低くしていくことができる。線量を低下させることによって、除染対象区域9内で人が立ち入り作業できる時間を徐々に延ばすことができる。ひいては、除染作業期間を短くすることができる。
Further, the
前記吸引された塵埃(以下「吸塵物」)は、ノズル側吸引管部52aを経て、フィルター53fに捕捉される。
除染作業を継続して行っていくと、やがて、フィルター53fの袋内が吸塵物で一杯になったり、フィルター53fが詰まったりする。そのときは、フィルター自動交換機構6を用いて、以下のフィルター交換作業を行なう。
The sucked dust (hereinafter referred to as “dust sucker”) is captured by the
As the decontamination work is continued, the bag of the
先ず、ジョイスティック40によって自走作業車10を遠隔操縦し、図8に示すように、架台60の駐車部60s内の所定位置に自走作業車10を配車する。
また、図10(a)に示すように、リモートコントローラ6cによって、移動体61を駐車部60s上に移動させ、図9(a)に示すように、ピックアップ手段62ひいては吸着ヘッド62bを使用済フィルターカートリッジ53Bの真上に配置する。
次に、図9(b)に示すように、昇降アクチュエータ62aによって吸着ヘッド62bを下降させることで、吸盤62cを使用済フィルターカートリッジ53Bの上面に押し当てる。更に、真空ポンプ66を駆動し、かつ三方弁66vを吸引位置に切り替えることよって、吸着ヘッド62bを使用済フィルターカートリッジ53Bに真空吸着させる。
また、フィルター接離操作ボタン45を操作することで、接離シリンダ55を後退させる。これによって、使用済フィルターカートリッジ53Bを吸引管52から切り離す。
続いて、図9(c)に示すように、昇降アクチュエータ62aによって吸着ヘッド62bを上昇させる。これによって、図10(b)に示すように、使用済フィルターカートリッジ53Bを自走作業車10から離して吊り上げることができる。
次に、図10(c)に示すように、ピックアップ手段62をフィルター廃棄部60b上へ移動させ、使用済フィルターカートリッジ53Bをドラム缶64の真上に配置する。
次に、三方弁66v(図9(b))を大気解放位置に切り替えることよって、吸着ヘッド62bの真空吸着を解除する。これによって、使用済フィルターカートリッジ53Bをドラム缶64内に投入して廃棄できる。フィルターカートリッジ53Bは焼却できる。したがって、吸塵物が放射性物質を含んでいたときは、焼却によって放射性廃棄物を減容できる。
First, the self-propelled
Further, as shown in FIG. 10A, the moving
Next, as shown in FIG. 9B, the
Further, by operating the filter contact /
Subsequently, as shown in FIG. 9C, the
Next, as shown in FIG. 10C, the pickup means 62 is moved onto the
Next, the vacuum suction of the
前記フィルター自動交換機構6においては、ドラム缶64への投入後、図11(a)に示すように、ピックアップ手段62を新規フィルター置き場60aへ移動させる。
新規フィルター置き場60aにおいて、昇降アクチュエータ62aによって吸着ヘッド62bを下降させて、新規のフィルターカートリッジ53Aの上面に吸着ヘッド62bを真空吸着させる。
続いて、吸着ヘッド62bを上昇させることで、新規フィルターカートリッジ53Aを吊り上げる。
次に、図11(b)に示すように、ピックアップ手段62を駐車部60s上へ移動させ、新規フィルターカートリッジ53Aをカートリッジ装着部10fの真上に配置する。
次に、図11(c)及び図12(a)に示すように、昇降アクチュエータ62aによって吸着ヘッド62bを下降させ、新規フィルターカートリッジ53Aをカートリッジ装着部10fに収める。
次に、図12(b)に示すように、三方弁66vを大気解放位置に切り替えることよって、吸着ヘッド62bの真空吸着を解除する。更に、ピックアップ手段62を上昇させて退避させる。
次に、図12(c)に示すように、ジョイスティック40のフィルター接離操作ボタン45を操作することで、接離シリンダ55を前進させて、フィルターカートリッジ53Aを吸引管52に接続する。
このようにして、新規のフィルターカートリッジ53Aを自走作業車10に装着できる。
In the automatic
In the new
Subsequently, the
Next, as shown in FIG. 11B, the pickup means 62 is moved onto the
Next, as shown in FIGS. 11 (c) and 12 (a), the
Next, as shown in FIG. 12B, the vacuum suction of the
Next, as shown in FIG. 12 (c), by operating the filter contact /
In this way, the
また、図8に示すように、自走作業車10を駐車部60s内の所定位置に配車すると、補助非接触受電部17bが非接触給電部67hと近接して対向される。これによって、フィルター自動交換機構6によるフィルターカートリッジ53の交換作業の際、非接触給電部67hから補助非接触受電部17bへ給電して、自走作業車10のバッテリー14aに充電することができる。
Further, as shown in FIG. 8, when the self-propelled
<バッテリー消耗対策(その1)>
さらに、図13(a)に示すように、除染対象区域9の除染作業の最中等に、バッテリー14aが消耗して、自走作業車10が動かなくなったときは、天井クレーン5の給電手段7を用いて充電できる。
詳しくは、図13(b)に示すように、リモートコントローラ5rによって、天井クレーン5のガーダ5b及びトロリ5cを動かして、トロリ5cを自走作業車10の真上に配置する。
次に、図13(c)に示すように、非接触給電部7hをトロリ5cから吊り降ろす。更に、図14に示すように、非接触給電部7hを自走作業車10の非接触受電部17aと近接させる。これによって、非接触給電部7hから非接触受電部17aへ非接触で給電して、自走作業車10のバッテリー14aに充電することができる。
天井クレーン5の可動範囲内であれば、自走作業車10がどの場所でバッテリー切れしたとしても充電することができる。天井クレーン5は、除染対象区域9のほぼ全域をカバーしており、給電手段7を除染対象区域9内の任意の場所に移動させることができる。したがって、自走作業車10が除染対象区域9のどの場所で動かなくなっても、給電手段7で充電して再駆動できる。よって、作業者が除染対象区域9に入って自走作業車10を回収する必要がない。
<Battery consumption measures (1)>
Further, as shown in FIG. 13A, when the
Specifically, as shown in FIG. 13B, the
Next, as shown in FIG. 13C, the non-contact
As long as it is within the movable range of the
<バッテリー消耗対策(その2)>
図15及び図16に示すように、自走作業車10のバッテリー消耗対策として、自走給電車70(給電手段)を用意してもよい。
図16に示すように、自走給電車70は、自走作業車10と同様に、無線遠隔操作による自走機能を有している。詳しくは、自走給電車70は、自走車体71を備えている。自走車体71には、走行モータ71a、ステアリングモータ71b、及び電源回路74が設けられている。電源回路74には、好ましくは自走作業車10のバッテリー14aよりも大容量のバッテリー74aが設けられている。更に、自走給電車70は、全方位三次元撮影可能なメインカメラ21B、サブカメラ22B、及びカメラ映像を5GHz帯電波によってリアルタイムで送信可能な送受信機72等を備えている。
なお、自走給電車70には、吸引除染ユニット50は搭載されていない。
図15に示すように、操作者Aは、自走作業車10用と同じ操作室8において、ヘッドマウントディスプレイ35による三次元仮想現実映像をリアルタイムで観ながら、自走作業車10用と同様のジョイスティック40Bを用い、自走給電車70をあたかも操縦しているような感覚で遠隔操作できる。
<Battery consumption measures (2)>
As shown in FIGS. 15 and 16, a self-propelled power supply vehicle 70 (power supply means) may be prepared as a measure against battery consumption of the self-propelled
As shown in FIG. 16, the self-propelled
The self-propelled
As shown in FIG. 15, the operator A is in the
図16に示すように、更に、自走給電車70には給電手段77が搭載されている。給電手段77は、給電回路77cと、非接触給電部77hを含む。バッテリー74aに給電回路77cが接続され、給電回路77cに非接触給電部77hが接続されている。給電回路77cは、バッテリー74aからの電力を非接触給電部7hへ供給する。
非接触給電部77hは、自走給電車70の例えば前面から突出するように設けられている。非接触給電部77hは、例えばコイルやコンデンサ等の非接触給電素子(図示省略)を有し、給電回路77cからの電力を電磁誘導や電磁共鳴等によって非接触給電する。
As shown in FIG. 16, the self-propelled
The non-contact
バッテリー14aが消耗したときは、自走給電車70を遠隔操作することによって自走作業車10の近くに配車する。更に、自走給電車70の非接触給電部77hを自走作業車10の非接触受電部17a又は補助非接触受電部17bに近接させる。これによって、非接触給電部77hから非接触受電部17a,17bへ非接触で給電して、自走作業車10のバッテリー14aに充電することができる。
したがって、自走作業車10がバッテリー切れで動かなくなっても、自走給電車70で充電して再駆動できる。よって、作業者が除染対象区域9に入って自走作業車10を回収する必要がない。
When the
Therefore, even if the self-propelled
<第2実施形態(故障時対策)>
図17及び図18は、本発明の第2実施形態を示したものである。第2実施形態における自走作業車10には、故障時の対策として、撤去用係止部18が設けられている。図18に示すように、撤去用係止部18は、例えば枠状又は板状に形成され、自走作業車10の上面部から上方へ突出されている。撤去用係止部18の上端部には、係止穴18cが形成されている。
<Second embodiment (countermeasures in case of failure)>
17 and 18 show a second embodiment of the present invention. The self-propelled
図17(a)に示すように、自走作業車10が故障して動かなくなった時は、天井クレーン5からフック5fを降ろし、係止穴18cに引っ掛ける。そして、図17(b)に示すように、自走作業車10を吊り上げ、除染対象区域9から撤去することができる。
As shown in FIG. 17A, when the self-propelled
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、除染対象区域9と操作室8が近い場合等には、操作設備4の操作側送受信機2aが、除染対象区域9内に配置されていてもよい。
ジョイスティック40には、カメラ21,22のオンオフ用の操作ボタンが設けられていてもよい。
フィルター自動交換機構6における充電手段は、非接触(ワイヤレス)に限られず、接触式すなわちプラグ接続式でもよい。
自走作業車10が駐車部60sに配車されたら、それをフィルター自動交換機構6が検知して、自動的に交換作業を行なうようになっていてもよい。
天井クレーン5から例えばフォーク状の掴み手段を吊り下げ、自走作業車10が故障して動かなくなった時は、前記掴み手段で自走作業車10を掴んで撤去することにしてもよい。
除染対象場所は、掃除等が必要な場所であればよく、高放射線量区域に限られない。
除染対象物は、放射性汚染物質に限られず、非放射性の汚染物であってもよい。
自走作業車10が、有線によって遠隔操縦されるようになっていてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, when the
The
The charging means in the automatic
When the self-propelled
For example, a fork-shaped gripping means may be suspended from the
The target location for decontamination may be any location that requires cleaning, etc., and is not limited to high radiation dose areas.
The decontamination target is not limited to radioactive contaminants, and may be non-radioactive contaminants.
The self-propelled
本発明は、例えば高放射線量区域の除染システムに適用できる。 The present invention can be applied, for example, to a decontamination system for high radiation dose areas.
1 遠隔除染システム
2 無線伝送システム
4 操作設備
6 フィルター自動交換機構
9 除染対象区域(除染対象場所)
10 自走作業車
12 車両側送受信機(映像信号送信部)
30 映像出力システム
40 ジョイスティック(遠隔操作手段)
50 吸引除染ユニット(吸引除染手段)
51 吸引ノズル
52 吸引管
52a ノズル側吸引管部
52f 押えフランジ
52b モータ側吸引管部
52g 押えフランジ
53 フィルターカートリッジ
53A 新規フィルターカートリッジ
53B 使用済フィルターカートリッジ
53a カートリッジ本体
53f フィルター
54 吸引モータ(吸引駆動部)
55 接離シリンダ(接離手段)
60 門型架台(架台)
60s 駐車部
60a 新規フィルター置き場
60b フィルター廃棄部
62 ピックアップ手段
62b 吸着ヘッド
62c 吸盤
67 給電手段
67h 非接触給電部
70 自走給電車
77 給電手段
1 Remote decontamination system 2
10 Self-propelled
30
50 Suction decontamination unit (suction decontamination means)
51
55 Contact / disconnection cylinder (contact / separation means)
60 gate type stand (stand)
Claims (6)
前記除染対象場所内を遠隔操作にて走行可能な自走作業車と、
前記自走作業車に搭載された吸引除染手段と、
前記除染対象場所に設置されたフィルター自動交換機構と、
を備え、前記吸引除染手段が、フィルターを含むフィルターカートリッジと、吸引ノズルと、吸引駆動部とを含み、前記フィルターカートリッジが、前記吸引ノズルと吸引駆動部を繋ぐ吸引管に接続分離可能に介在されており、
前記フィルター自動交換機構が、前記自走作業車の駐車部と、前記駐車部に配車された自走作業車からフィルターカートリッジをピックアップして交換するピックアップ手段とを含み、前記吸引管が、前記フィルターカートリッジを挟んで、吸引ノズル側の管部と、吸引駆動部側の管部とに分かれ、これら管部の互いの対向端には、前記フィルターカートリッジを押さえる押えフランジがそれぞれ設けられ、これら吸引ノズル側及び吸引駆動部側の押えフランジのうち、一方の押えフランジは他方の押えフランジに対して接近離間するように前進、後退可能であり、前記他方の押えフランジは、前記自走作業車の車体に対して固定されており、
前記吸引除染手段が、シリンダ及び前記一方の押えフランジに接続された伸縮ロッドを有して、前記自走作業車の運転時には前記一方の押えフランジを前進させて前記フィルターカートリッジに押し当て、前記フィルターカートリッジの交換時には前記一方の押えフランジを後退させる接離手段を含むことを特徴とする遠隔除染システム。 A remote decontamination system that remotely performs decontamination work on the target area for decontamination.
A self-propelled work vehicle that can be remotely controlled in the decontamination target area,
The suction decontamination means mounted on the self-propelled work vehicle and
With the automatic filter replacement mechanism installed at the decontamination target location,
The suction decontamination means includes a filter cartridge including a filter, a suction nozzle, and a suction drive unit, and the filter cartridge is detachably interposed in a suction pipe connecting the suction nozzle and the suction drive unit. Has been
The automatic filter exchange mechanism, wherein the self work vehicle parking unit, from said self-propelled work vehicle which is dispatched to the parking section to pick up the filter cartridge seen including a pickup means for exchanging the suction tube, the The filter cartridge is sandwiched between the pipe portion on the suction nozzle side and the pipe portion on the suction drive unit side. At the opposite ends of these pipe portions, holding flanges for holding the filter cartridge are provided, and these suction flanges are provided. Of the presser flanges on the nozzle side and the suction drive unit side, one presser flange can move forward and backward so as to approach and separate from the other presser flange, and the other presser flange is the self-propelled work vehicle. It is fixed to the car body and
The suction decontamination means has a telescopic rod connected to a cylinder and one of the holding flanges, and when the self-propelled work vehicle is operated, the one holding flange is advanced and pressed against the filter cartridge. remote decontamination system at the time of replacing the filter cartridge, characterized in including Mukoto the moving means to retract said one of the holding flange.
新規フィルター置き場と前記駐車部とフィルター廃棄部とに跨る架台と、
前記ピックアップ手段を前記架台に沿って移動させる移動手段と、を有し、
前記ピックアップ手段が、前記駐車部において前記ピックアップを行ない、前記フィルター廃棄部において前記ピックアップしたフィルターカートリッジを離し、前記新規フィルター置き場において新規のフィルターカートリッジをピックアップし、前記駐車部において前記新規のフィルターカートリッジを自走作業車に装着することを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の遠隔除染システム。 The automatic filter replacement mechanism
A stand that straddles the new filter storage area, the parking area, and the filter disposal area,
It has a moving means for moving the pick-up means along the gantry, and has
The pick-up means picks up in the parking section, releases the picked-up filter cartridge in the filter disposal section, picks up a new filter cartridge in the new filter storage area, and picks up the new filter cartridge in the parking section. The remote decontamination system according to any one of claims 1 to 3 , wherein the remote decontamination system is mounted on a self-propelled work vehicle.
前記フィルター自動交換機構には、非接触給電部が設けられ、
前記自走作業車が前記駐車部に配車されたとき、前記非接触給電部が前記非接触受電部と近接されることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の遠隔除染システム。 The self-propelled work vehicle is provided with a rechargeable battery and a non-contact power receiving unit connected to the battery.
The automatic filter replacement mechanism is provided with a non-contact power feeding unit.
The remote removal according to any one of claims 1 to 4 , wherein when the self-propelled work vehicle is dispatched to the parking unit, the non-contact power feeding unit is brought close to the non-contact power receiving unit. Dyeing system.
前記自走作業車の遠隔操作を行なう操作設備が、前記映像信号を無線受信する映像信号受信部と、受信した映像信号を三次元仮想現実映像として映像表示する映像出力システムを含むことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の遠隔除染システム。 The self-propelled work vehicle is equipped with an omnidirectional three-dimensional camera and a video signal transmission unit that wirelessly transmits a video signal captured by the omnidirectional three-dimensional camera in real time.
The operation equipment for remote control of the self-propelled work vehicle is characterized by including a video signal receiving unit that wirelessly receives the video signal and a video output system that displays the received video signal as a three-dimensional virtual reality video. The remote decontamination system according to any one of claims 1 to 5 .
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