KR102109182B1 - 선박용 이너젠 시스템 및 그의 제어방법 - Google Patents

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Abstract

선박용 이너젠 시스템, 그의 결선방법 및 제어방법에 관한 것으로, 선박에서 화재 발생시 이너젠 가스를 분사하도록 가스 분사부의 구동을 제어하는 제어부, 화재 발생시 경고알람을 출력하는 알람출력부 및 각 격실에 설치되고 상기 제어부의 제어신호 또는 관리자의 조작신호에 기초해서 상기 알람출력부에 구동신호를 전달하는 스위칭부를 포함하고, 상기 알람출력부는 하나의 연결 케이블 상에 직렬로 연결되는 적어도 하나 이상의 혼과 비콘을 포함하는 구성을 마련하여, 선박의 각 격실 내부 및 외부에 설치되는 혼과 비콘을 하나의 케이블 상에 직렬로 연결하여 설치함에 따라, 설치작업에 필요한 케이블을 최소화할 수 있다.

Description

선박용 이너젠 시스템 및 그의 제어방법{INERGEN SYSTEM FOR SHIP AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 선박용 이너젠 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박에서 화재 발생시 이너젠 가스를 살포하여 화재를 진압하는 선박용 이너젠 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 선박의 방호대상구역인 컴퓨터실, 통신실, 전기실, 기계실, 중앙감시실, 전자 교환기실, 컨트롤센터 등과 같이 전자기기와 사람이 항상 상주하는 곳에는 의무적으로 소화 시스템을 설치하도록 규정하고 있다.
소화설비인 이너젠 시스템(Inergen System)은 방호구역 내에서 인간의 안전을 염두에 두고 이너젠가스를 방출함으로써 산소 농도를 희석시켜 대기를 제어하여 소화기능을 수행한다.
방호구역으로 방출된 이너젠 가스는 그 공간 내에 산소농도를 부피 기준으로 미리 설정된 기준 농도, 즉 8 내지 15% 만큼 또는 10 내지 12% 만큼 희석시킨다. 이와 같이, 이너젠 가스에 의해 희석된 산소농도는 포유류, 특히 인명의 안전에 전혀 지장이 없다.
그리고 이너젠 가스는 공간 내에 이산화탄소 농도를 증가시켜 공기 중의 낮은 산소비율을 보상받기 위해 인체가 보다 빠르고 깊은 호흡을 하도록 자극함으로써, 인체의 호흡 속도와 산소흡수 능력을 높여준다.
이와 같이, 이너젠 가스는 자체적으로 유독하지 않으며, 화재 상황하에서도 어떤 유독한 열 부산물도 생성하지 않는 불활성 기체를 포함하고, 이산화탄소와 함께 공급하면 소화와 화재 억제의 목적을 달성할 수 있으며, 저산소증으로 인한 호흡 또는 여타 생리적 장애 없이도 인명을 보호한다.
이러한 이너젠 시스템을 선박에 설치하는 경우, 한정된 공간인 소화설비 전용 룸에 이너젠 가스를 내부에 수용하는 다수의 실린더, 실린더에 저장된 이너젠 가스를 방호구역으로 각각 전달하도록 분배하는 매니폴드 그리고 소화설비 전용 룸의 벽면과 공간 등을 적절히 활용하여 분산배치되는 밸브, 케이블 및 제어반을 포함한다.
본 출원인은 선박용 이너젠 시스템에 관한 기술을 하기의 특허문헌 1에 개시하여 출원한 바 있다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2011-0048628호(2011년 5월 12일 공개)
한편, 종래기술에 따른 선박용 이너젠 시스템은 시스템 시작 전에 혼(horn)과 비콘(beacon)을 사용해서 미리 각 격실 내 승무원에게 알람을 울려 대피하도록 안내한다.
혼과 비콘은 시스템 설계상 각 장비마다 케이블을 연결하여 개별적으로 화재 및 가스(fire and gas) 장치 스테이션(station)에서 전원을 공급받는다.
따라서 종래기술에 따른 선박용 이너젠 시스템을 구동하는 지역 제어 스위치(local control switch)나 혼과 비콘을 작동시키는 케이블의 종류가 모두 동일하고 동일한 직류 전압, 예컨대 24V을 공급받아 동작하기 때문에, 각 장치마다 개별적으로 연결되는 케이블을 최소화할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이너젠 시스템의 구성에 소요되는 케이블을 최소화하여 작업시작 및 비용을 절감할 수 있는 선박용 이너젠 시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 각 지역 제어 스위치를 통해 각 격실에 설치되는 혼과 비콘에 구동 전원을 공급하여 정상 작동이 가능한 선박용 이너젠 시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 선박용 이너젠 시스템은 선박에서 화재 발생시 이너젠 가스를 분사하도록 가스 분사부의 구동을 제어하는 제어부, 화재 발생시 경고알람을 출력하는 알람출력부 및 각 격실에 설치되고 상기 제어부의 제어신호 또는 관리자의 조작신호에 기초해서 상기 알람출력부에 구동신호를 전달하는 스위칭부를 포함하고, 상기 알람출력부는 하나의 연결 케이블 상에 직렬로 연결되는 적어도 하나 이상의 혼과 비콘을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 화재 및 가스 필드 스테이션(fire and gas field station)으로 마련되고, 상기 선박 제어부는 화재나 가스 사고 발생시 각 항해 관련 장치를 비상 정지(Emergency Shot Down, 이하 'ESD'라 함)시키는 ESD 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 스위칭부는 상기 제어부와 스위칭부를 연결하는 케이블에 연결되도록 8개의 단자가 마련되는 커넥터, 상기 알람출력부를 구동하도록 조작신호를 입력받는 제1 릴리스 버튼 및 상기 가스 분사부를 구동하도록 조작신호를 입력받는 제2 릴리스 버튼을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 커넥터의 제1 및 제2 단자에는 상기 제1 릴리스 버튼의 조작에 의해 개폐 동작하는 제1 스위치가 연결되고, 제7 및 제8 단자에는 상기 제2 릴리스 버튼이 연결되는 제2 스위치가 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 및 제2 스위치는 각각 상기 제1 및 제2 릴리스 버튼의 조작에 의해 개폐 동작하는 스위치편 및 상기 스위치편의 폐쇄 동작시 스위치편을 통해 인가되는 전압을 분압하는 제1 및 제2 저항을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 혼과 비콘은 상기 커넥터의 제3 및 제4 단자에 양단에 연결되는 연결 케이블 상에 직렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 선박용 이너젠 시스템의 제어방법은 (a) 선박 제어부와 통신을 수행하여 화재 발생 여부를 검사하는 단계, (b) 상기 선박 제어부의 제어신호 수신 이전에 각 격실에 설치된 스위칭부의 제1 릴리스 버튼이 수동 조작되면, 격실의 난방, 환기 및 공기조화를 비상 정지시키는 단계 및 (c) 격실 내부 및 외부에 하나의 연결 케이블 상에 직렬 연결되어 설치된 혼과 비콘을 구동해서 경고알람을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 (d) 상기 스위칭부의 제2 릴리스 버튼이 수동 조작되면, 가스 분사부를 구동해서 이너젠 가스를 분사하여 화재를 진압하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 (b)단계의 제1 릴리스 버튼이 수동 조작되기 전에 상기 (d)단계의 제2 릴리스 버튼이 수동 조작되면, 스위칭부의 오작동 또는 관리자의 오조작으로 판단하여 무시하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 이너젠 시스템 및 그의 제어방법에 의하면, 선박의 각 격실 내부 및 외부에 설치되는 혼과 비콘을 하나의 케이블 상에 직렬로 연결하여 설치함에 따라, 설치작업에 필요한 케이블을 최소화할 수 있다는 효과가 얻어진다.
이에 따라, 본 발명에 의하면, 이너젠 시스템을 설치하기 위한 케이블의 길이를 감소시켜 설치작업에 소요되는 비용 및 작업시간을 최소화하고, 케이블 하중으로 인한 선박의 중량을 감소시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 이너젠 시스템의 블록 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 알람출력부와 스위칭부의 상세 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 이너젠 시스템의 결선방법 및 제어방법을 단계별로 설명하는 공정도.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 이너젠 시스템 및 그의 제어방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 이너젠 시스템의 블록 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 이너젠 시스템(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 선박에서 화재 발생시 이너젠 가스를 분사하도록 가스 분사부(11)의 구동을 제어하는 제어부(20), 화재 발생시 경고알람을 출력하는 알람출력부(30) 및 각 격실에 설치되고 제어부(20)의 제어신호 또는 관리자의 조작신호에 기초해서 알람출력부(30)에 구동신호를 전달하는 스위칭부(40)를 포함한다.
제어부(20)는 선박의 항해를 위한 각종 동작을 수행하는 각 항해 관련 장치로부터 전달되는 동작상태 정보에 기초해서 각 항해 관련 장치의 동작을 제어하는 선박 제어부(도면 미도시)와 통신을 수행하고, 화재 발생시 선박 제어부의 제어신호에 따라 이너젠 가스를 분사하도록 가스 분사부(11)의 구동을 제어한다.
본 실시 예에서 제어부(20)는 화재 및 가스 필드 스테이션(fire and gas field station)으로 마련되고, 선박 제어부는 화재나 가스 사고 발생시 각 항해 관련 장치를 비상 정지(Emergency Shot Down, 이하 'ESD'라 함)시키는 ESD 시스템을 포함할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 알람출력부와 스위칭부의 상세 구성도이다.
스위칭부(40)는 각 격실에 설치되고, 화재 발생시 제어부(20)의 제어신호 또는 관리자의 조작신호에 기초해서 알람출력부(30)에 구동신호를 전달하는 기능을 한다.
이를 위해, 스위칭부(40)는 제어부(20)와 4 페어(pair)로 구성된 케이블(41)로 연결되어 약 24V 직류구동전압을 인가받는다.
예를 들어, 스위칭부(40)는 케이블(41)의 각 전선에 연결되도록 8개의 단자가 마련되는 커넥터(42), 알람출력부(30)를 구동하기 위한 조작신호를 입력받는 제1 릴리스 버튼(43) 및 가스 분사부(11)를 구동하기 위한 조작신호를 입력받는 제2 릴리스 버튼(44)을 포함할 수 있다.
그리고 커넥터(42)의 제1 및 제2 단자에는 제1 릴리스 버튼(43)의 조작에 의해 개폐 동작하는 제1 스위치(45)가 마련되고, 제7 및 제8 단자에는 제2 릴리스 버튼(46)의 조작에 의해 개폐 동작하는 제2 스위치(46)가 연결될 수 있다.
제1 및 제2 스위치(45,46)는 각각 제1 및 제2 릴리스 버튼의 동작에 따라 개폐 동작하는 스위치편(T), 스위치편(T)의 폐쇄 동작시 스위치편(T)을 통해 인가되는 전압을 분압하는 제1 및 제2 저항(Rb,Rk)을 포함할 수 있다.
그리고 제3 및 제4 단자에는 아래에서 설명할 알람출력부(30)에 마련된 각 혼(31)과 비콘(32)이 직렬로 연결될 수 있다.
또 제5 및 제6 단자에는 스위칭부(40)의 동작상태를 표시하는 표시등(47)이 연결될 수 있다.
알람출력부(30)는 스위칭부(40)의 구동 신호에 따라 경고음을 출력하는 혼(31)과 경고등을 점등하는 비콘(32)을 포함할 수 있다.
알람출력부(30)의 혼(31)과 비콘(32)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 격실 내부 및 외부에 설치될 수 있다.
격실 내외부에 설치되는 각 혼(31)과 비콘(32)은 각 격실에 마련된 스위칭부(40)의 제3 단자와 제4 단자에 양단이 각각 연결되는 하나의 연결 케이블(33) 상에 직렬로 연결될 수 있다.
즉, 본 실시 예에서는 알람출력부(30)에 마련되는 각 혼(31)과 비콘(32)을 하나의 연결 케이블(33)로 직렬로 연결하고, 스위칭부(40)로부터 구동신호를 전달받아 동작하도록 결선한다.
이와 같이, 본 발명은 종래기술에 따른 이너젠 시스템에서 각 혼과 비콘을 개별적으로 화재 및 가스 필드 스테이션에 연결하는 것과 달리, 각 격실에 마련된 스위칭부에 하나의 연결 케이블을 이용해서 직렬로 연결함에 따라, 알람출력부의 설치작업에 소요되는 배선을 획기적으로 절감할 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 이너젠 시스템을 설치하기 위한 케이블의 길이를 감소시켜 설치작업에 소요되는 비용 및 작업시간을 최소화하고, 케이블 하중으로 인한 선박의 중량을 감소시킬 수 있다.
예를 들어, 하기의 표 1은 종래기술에 따른 선박용 이너젠 시스템과 본 발명을 적용한 호선에 케이블 길이를 대비한 결과 테이블이다.
종래기술(m) 본 발명(m)
스테이션과 제어스위치 연결 2348.1 2348.1
제어스위치와 비콘 연결 3867.63 500
혼과 비콘 연결 4554.91 500
표 1에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 이너젠 시스템의 결선방법을 적용하는 경우, 각 격실의 스위칭부에 각 혼과 비콘을 직렬로 연결함에 따라, 알람출력부를 설치하는데 소요되는 케이블을 획기적으로 절감할 수 있음을 알 수 있다.
이와 같은 케이블 감소로 인해, 본 발명은 약 2730kg의 중량을 감소시킬 수 있었다.
다음 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 이너젠 시스템의 결선방법 및 제어방법을 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박용 이너젠 시스템의 결선방법 및 제어방법을 단계별로 설명하는 공정도이다.
먼저, 작업자는 각 격실에 스위칭부(40)를 설치하고, 격실 내부 및 외부에 알람출력부(30)의 혼(31)과 비콘(32)을 설치한다(S10).
이때, 각 혼(31)과 비콘(32)은 하나의 연결 케이블(33) 상에 직렬로 연결되고(S12), 연결 케이블(33)의 양단은 각각 스위칭부(40)의 제3 및 제4 단자에 연결된다.
스위칭부(40)의 제1 및 제2 단자에는 제1 스위치(45)가 연결되고, 제7 및 제8 단자에는 제2 스위치(46)가 연결된다.
그래서 제1 및 제2 스위치(45,46)는 각각 제1 및 제2 릴리스 버튼(43,44)에 연결되고, 제1 및 제2 릴리스 버튼(43,44)의 조작에 따라 개폐 동작한다.
스위칭부(40)의 제5 및 제6 단자에는 표시등(47)이 연결된다.
이어서, 작업자는 알람출력부(30)와 스위칭부(40)의 설치작업이 완료되면, 스위칭부(40)와 제어부(20) 사이에 케이블(41)을 배선한다(S14).
이때, 작업자는 가스 분사부(11)와 제어부(20) 사이에도 배선한다.
이와 같은 과정을 통해 선박용 이너젠 시스템의 설치작업이 완료되면, 제어부(20)는 선박 제어부와 통신을 수행하고, 화재 발생 또는 가스 사고 발생 시 선박 제어부의 제어동작에 따라 가스 분사부(11)를 구동하도록 제어신호를 발생한다.
반면, 화재 발생시 선박 제어부의 제어신호를 수신하기 이전에, 관리자에 의해 격실에 설치된 제1 릴리스 버튼(43)이 수동 조작되면(S16), 제1 스위치(45)의 스위치편(T)이 폐쇄 동작하여 전류 통로가 형성된다.
이에 따라, 스위칭부(40)는 제1 릴리스 버튼(43)의 조작신호를 전달하고, 제어부(20)는 선박 제어부(20)로 화재 발생사실을 통지하는 신호를 전송한다.
이에 따라, 선박 제어부의 ESD 시스템은 선박의 각 격실을 난방, 환기 및 공기조화하는 난방, 환기 및 공기조화 장치(도면 미도시)를 비상 정지하도록 제어한다.
이어서, ESD 시스템은 화재 발생에 따른 경고알람을 출력하도록 각 격실에 설치된 스위칭부(40)에 제어신호를 송신한다(S20).
그러면, 스위칭부(40)는 제3 및 제4 단자에 연결된 하나의 연결 케이블(33) 상에 마련되는 각 혼(31)과 비콘(32)에 구동신호를 송신한다.
이에 따라, 알람출력부(30)의 혼(31)과 비콘(32)은 각각 경고음을 출력하고 경고등을 점등하여 경고알람을 출력할 수 있다(S22).
만약, 관리자에 의해 제2 릴리스 버튼(44)이 조작되면(S24), 제2 스위치(46)의 스위치편(T)이 폐쇄동작하여 전류 통로가 형성됨에 따라, 스위칭부(40)는 제어부(20)로 제2 릴리스 버튼(44)의 조작신호를 전달한다(S26).
이에 따라, 제어부(20)는 가스 분사부(11)를 구동하도록 제어신호를 발생하고, 가스 분사부(11)는 제어부(20)의 제어신호에 따라 구동되어 이너젠 가스를 분사해서 화재를 진압한다(S28).
한편, 제어부(20)는 제1 릴리스 버튼(43)의 조작신호가 미전달된 상태에서 제2 릴리스 버튼(44)의 조작신호가 전달되는 경우에는 스위칭부(40)의 오동작 또는 관리자의 오조작으로 판단하여 무시할 수 있다.
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 선박의 각 격실 내부 및 외부에 설치되는 혼과 비콘을 하나의 케이블 상에 직렬로 연결하여 설치함에 따라, 설치작업에 필요한 케이블을 최소화할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
본 발명은 선박의 각 격실 내부 및 외부에 설치되는 혼과 비콘을 하나의 케이블 상에 직렬로 연결하여 설치해서 설치작업에 필요한 케이블을 최소화하는 선박용 이너젠 시스템 및 그의 제어방법 기술에 적용된다.
10: 선박용 이너젠 시스템 11: 가스 분사부
20: 제어부 30: 알람출력부
31: 혼 32: 비콘
33: 연결 케이블 40: 스위칭부
41: 케이블 42: 커넥터
43: 제1 릴리스 버튼 44: 제2 릴리스 버튼
45: 제1 스위치 46: 제2 스위치
47: 표시등 T: 스위치편
Rb,Rk: 저항

Claims (10)

  1. 선박에서 화재 발생시 이너젠 가스를 분사하도록 가스 분사부의 구동을 제어하는 제어부,
    화재 발생시 경고알람을 출력하는 알람출력부 및
    각 격실에 설치되고 상기 제어부의 제어신호 또는 관리자의 조작신호에 기초해서 상기 알람출력부에 구동신호를 전달하는 스위칭부를 포함하고,
    상기 스위칭부는 상기 제어부와 스위칭부를 연결하는 케이블에 연결되도록 8개의 단자가 마련되는 커넥터,
    상기 알람출력부를 구동하도록 조작신호를 입력받는 제1 릴리스 버튼 및
    상기 가스 분사부를 구동하도록 조작신호를 입력받는 제2 릴리스 버튼을 포함하며,
    상기 알람출력부는 적어도 하나 이상의 혼과 비콘을 포함하고,
    상기 혼과 비콘은 상기 알람출력부의 설치작업에 소요되는 케이블의 길이를 감소시키도록, 상기 커넥터의 제3 및 제4 단자의 양단에 연결되는 하나의 연결 케이블 상에 직렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 선박용 이너젠 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 선박 제어부와 통신을 수행해서 화재 발생시 상기 가스 분사부의 구동을 제어하는 화재 및 가스 필드 스테이션(fire and gas field station)으로 마련되고,
    상기 선박 제어부는 화재나 가스 사고 발생시 각 항해 관련 장치를 비상 정지(Emergency Shot Down)시키는 ESD 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 이너젠 시스템.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터의 제1 및 제2 단자에는 상기 제1 릴리스 버튼의 조작에 의해 개폐 동작하는 제1 스위치가 연결되고,
    제7 및 제8 단자에는 상기 제2 릴리스 버튼이 연결되는 제2 스위치가 연결되는 것을 특징으로 하는 선박용 이너젠 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위치는 각각 상기 제1 및 제2 릴리스 버튼의 조작에 의해 개폐 동작하는 스위치편 및
    상기 스위치편의 폐쇄 동작시 스위치편을 통해 인가되는 전압을 분압하는 제1 및 제2 저항을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 이너젠 시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항, 제2항, 제4항 및 제5항 중 어느 한 항에 기재된 선박용 이너젠 시스템의 제어방법에 있어서,
    (a) 제어부에서 선박 제어부와 통신을 수행하여 화재 발생 여부를 검사하는 단계,
    (b) 상기 선박 제어부의 제어신호 수신 이전에 각 격실에 설치된 스위칭부의 제1 릴리스 버튼이 수동 조작되면, 격실의 난방, 환기 및 공기조화를 비상 정지시키는 단계,
    (c) 알람출력부를 이용해서 격실 내부 및 외부에 하나의 연결 케이블 상에 직렬 연결되어 설치된 혼과 비콘을 구동해서 경고알람을 출력하는 단계 및
    (d) 상기 스위칭부의 제2 릴리스 버튼이 수동 조작되면, 가스 분사부를 구동해서 이너젠 가스를 분사하여 화재를 진압하는 단계를 포함하며,
    상기 알람출력부는 적어도 하나 이상의 혼과 비콘을 포함하고,
    상기 제어부와 스위칭부 사이에는 8개의 단자가 마련된 커넥터가 연결되며,
    상기 혼과 비콘은 상기 알람출력부의 설치작업에 소요되는 케이블의 길이를 감소시키도록, 상기 커넥터의 제3 및 제4 단자의 양단에 연결되는 하나의 연결 케이블 상에 직렬로 연결되고,
    상기 제어부는 상기 (b)단계의 제1 릴리스 버튼이 수동 조작되기 전에 상기 (d)단계의 제2 릴리스 버튼이 수동 조작되면, 상기 스위칭부의 오작동 또는 관리자의 오조작으로 판단하여 무시하는 것을 특징으로 하는 선박용 이너젠 시스템의 제어방법.
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