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1、論樓宇智能管理系統(tǒng)在科技會(huì)堂的應(yīng)用和發(fā)展電信學(xué)院自動(dòng)化124班杭輝摘要:中國(guó)科技會(huì)堂是國(guó)家級(jí)科技活動(dòng)中心,是為國(guó)內(nèi)外科技工作者服務(wù)的一個(gè)重要窗口。作為一個(gè)現(xiàn)代化的建筑物,如何從硬件上應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)與產(chǎn)品,從管理上采用高效的理念,體現(xiàn)科技特色,這是我們工程技術(shù)人員的重要課題。 關(guān)鍵詞:樓宇智能管理系統(tǒng) 中國(guó)科技會(huì)堂 控制管理 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是計(jì)算機(jī)的廣泛使用,原有的自動(dòng)化理念已逐步變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),并滲透在各個(gè)工程技術(shù)領(lǐng)域。樓宇智能管理系統(tǒng)正是在這個(gè)大前提下日臻成熟,已成為當(dāng)今世界上建筑物工程管理自動(dòng)化的首選技術(shù)。1樓宇智能管理系統(tǒng)的概述1.1樓字智能管理系統(tǒng)的組成 該系統(tǒng)可應(yīng)用于各專業(yè)系

2、統(tǒng):強(qiáng)電系統(tǒng)(照明、變配電)、弱電系統(tǒng)(電視電話與音響)、水力系統(tǒng)(給排水、熱力采暖)、空調(diào)制冷系統(tǒng)(冷凍水、新風(fēng)、空調(diào))、電梯系統(tǒng)、保安與環(huán)境控制系統(tǒng)(消防、監(jiān)控、報(bào)警)。它可以對(duì)建筑物內(nèi)的所有設(shè)備進(jìn)行集中管理和監(jiān)控。幫助管理人員分析系統(tǒng)運(yùn)行的信息,了解設(shè)備的工作狀態(tài),以便對(duì)各種參數(shù)及時(shí)的調(diào)整,保證全部設(shè)備都運(yùn)行在最佳狀態(tài),使建筑物既得到最佳的節(jié)能效果,又保證環(huán)境的舒適。 系統(tǒng)由一中央控制室的智能網(wǎng)絡(luò)控制器與分布在各現(xiàn)場(chǎng)的區(qū)域控制器組成集散式監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)控制器與區(qū)域控制之間由高速通訊總線聯(lián)接。既可通訊又能數(shù)據(jù)共享。網(wǎng)絡(luò)控制器可連接多臺(tái)區(qū)域控制器,每臺(tái)區(qū)域控制器又具備獨(dú)立監(jiān)控設(shè)備和修改設(shè)定參

3、數(shù)的功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中某一控制器出現(xiàn)故障時(shí),不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。區(qū)域控制器種類很多,可根據(jù)需要靈活配置和組合。 系統(tǒng)可增加網(wǎng)絡(luò)控制器與區(qū)域控制器數(shù)量進(jìn)行擴(kuò)容。網(wǎng)絡(luò)使用標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)制解調(diào)器,通過(guò)普通電話線即可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遙控與遙測(cè)。樓宇智能管理系統(tǒng)操作站可配置打印機(jī),根據(jù)要求打印各種資料與報(bào)警信息。 系統(tǒng)還可以配置手提終端。它能夠從任何一臺(tái)與之相連的控制器上直接了解各種信息,同時(shí)又能夠?qū)刂圃O(shè)備進(jìn)行操作與修改參數(shù)。 系統(tǒng)在監(jiān)控設(shè)備上安裝了各種傳感器和執(zhí)行裝置。通過(guò)信號(hào)線和控制線與安裝在附近的區(qū)域控制相連,傳感器將采集的參數(shù)送給控制器,執(zhí)行裝置按照控制器的指令動(dòng)作。12樓字智能管理系統(tǒng)的功能 系統(tǒng)傳

4、感器采集的模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)(溫度、浸度、壓力、差壓、狀態(tài)、報(bào)警等)按照其分布區(qū)域或功能自動(dòng)編排成各種表格。在中央控制室操作站的顯示屏上可隨意顯示,供操作員分析,進(jìn)行在線修改設(shè)定參數(shù)或啟停控制。若系統(tǒng)報(bào)警,則優(yōu)先顯示其信息并隨機(jī)打印。對(duì)于某些重要部位的參數(shù),可顯示其趨勢(shì)圖,以供觀察分析且可按需要選擇其采樣頻率。該系統(tǒng)可繪制彩色動(dòng)態(tài)圖形,直觀形象地反映實(shí)際的參數(shù)與狀態(tài)。13樓字智能管理系統(tǒng)的工作原理與軟件 系統(tǒng)是一二級(jí)控制系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)控制器為一級(jí),區(qū)域控制器為二級(jí)。每級(jí)控制器均有微處理器和存貯器。主程序放在一級(jí),子程序放二級(jí)。二級(jí)控制器將采集的信息進(jìn)行處理,對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制,同時(shí)將信息送回

5、網(wǎng)絡(luò)控制器。較復(fù)雜的程序(時(shí)間自動(dòng)開關(guān)、最佳節(jié)能等)存貯在一級(jí)控制器內(nèi),處理后送回二級(jí)控制器進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制。 系統(tǒng)軟件簡(jiǎn)單易學(xué),可由用戶修改,并且還具備繪圖功能,中文顯示。14樓宇智能管理系統(tǒng)的特點(diǎn) (1)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。如距離過(guò)大時(shí)可安裝中繼器來(lái)增加傳輸距離。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)即可將系統(tǒng)信息傳到地球各個(gè)角落。 (2)系統(tǒng)具有無(wú)限擴(kuò)展能力。如需擴(kuò)展時(shí),只需增加一些控制器,由電纜與原系統(tǒng)連接,即可進(jìn)行通訊,且他們之間可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。 (3)各類控制器的輸入端皆為萬(wàn)能,無(wú)論數(shù)字量或模擬量。這樣硬件得以充分利用,方便用戶。 (4)系統(tǒng)使用Windows軟件和鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)圖形控制,操作簡(jiǎn)單,容易掌握。 (5

6、)網(wǎng)絡(luò)的高速通道可使數(shù)據(jù)通訊瞬間完成。 樓宇智能管理系統(tǒng)可提供多個(gè)操作者密碼,滿足多人使用的要求。2科技會(huì)堂樓宇智能管理系統(tǒng)的現(xiàn)狀 科技會(huì)堂開業(yè)時(shí)共有三大工程自控系統(tǒng):空調(diào)自控系統(tǒng)(空調(diào)機(jī)組、新風(fēng)機(jī)組、加濕功能);消防自控系統(tǒng)(區(qū)域報(bào)警、聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、自動(dòng)滅火系統(tǒng))和電梯自控系統(tǒng)(群控)。這三大系統(tǒng)分別歸屬于不同的專業(yè)維修班組,。獨(dú)立行動(dòng),互不交叉。: 近年又將空調(diào)自控系統(tǒng)升級(jí)(制冷機(jī)、冷凍、冷卻循壞泵、冷卻塔、定壓罐),并擴(kuò)大了自控系統(tǒng),增加了I照明自控功能(室外、變配電)、給排水自控功能(補(bǔ)水、I|污、循壞泵)以及熱水循環(huán)自控功能(采暖、生活)。擴(kuò)大后的系統(tǒng)為自控與現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行維修保養(yǎng)并行使用,部

7、分交叉。 由于自控功能的擴(kuò)大使用,各系統(tǒng)工程設(shè)備的基本運(yùn)行情況已得到實(shí)時(shí)掌握,總體能源消耗逐步降低,管理效率也有較大幅度提高。3科技會(huì)堂樓宇智能管理系統(tǒng)的發(fā)展設(shè)想 雖然科技會(huì)堂的樓宇智能管理系統(tǒng)已取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但由于歷史的局限性,原有系統(tǒng)還未能控制科技會(huì)堂所有主要設(shè)備,其綜合利用設(shè)備的功能未能實(shí)現(xiàn)。這對(duì)于一個(gè)即將改擴(kuò)建、全面升級(jí)的酒店服務(wù)功能的科技會(huì)堂來(lái)說(shuō),其使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)、高水平,還存在巨大的潛能可以挖掘。 要想完善和提高現(xiàn)有系統(tǒng),我認(rèn)為應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手: (1)高度重視。無(wú)論是決策層、管理層還是基層員工都要了解樓宇智能管理系統(tǒng)的概念,要認(rèn)識(shí)到它的使用是建筑物設(shè)備現(xiàn)代化管理一個(gè)

8、質(zhì)的飛躍,是大勢(shì)所趨,是取得管理高效、全面節(jié)能效果的科學(xué)方法。 (2)留出發(fā)展余地和空間,在工程建設(shè)統(tǒng)籌安排時(shí),要結(jié)合其他系統(tǒng)的建設(shè),預(yù)留自控系統(tǒng)的布線,既提高了樓宇工程的整體效果,又為自控系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)展工程實(shí)施提供便利。 (3)技術(shù)交底。在擴(kuò)大自控功能時(shí),必須將所在系統(tǒng)的工作環(huán)境、技術(shù)環(huán)境由資深工作人員進(jìn)行全面介紹,與自控設(shè)計(jì)人員充分探討,提出具體細(xì)節(jié)要求,使自控功能得以最大限度的使用。 (4)采樣點(diǎn)與控制精度。工程技術(shù)人員應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)幾年來(lái)時(shí)運(yùn)行狀況,反復(fù)考證,選取自控系統(tǒng)最佳采樣點(diǎn)的個(gè)數(shù)與位置,以求全面、真實(shí)地反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),減少偏差。精度的設(shè)定代表對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)掌握的深度??刂葡到y(tǒng)的

9、精度愈高,愈能滿足人們更高的要求。 (5)設(shè)備與日俱增。應(yīng)將原有設(shè)備逐步更新?lián)Q代,以提高效率。但需注意的是,不可盲目追求最新最好,應(yīng)綜合考慮選取功能匹配的設(shè)備。既節(jié)省財(cái)力,又保證功能。 (6)加強(qiáng)設(shè)備維修保養(yǎng)。在自控系統(tǒng)全面使用情況下,設(shè)備維修保養(yǎng)意義重大。一臺(tái)正常運(yùn)行的機(jī)器才能提供真實(shí)的數(shù)據(jù),而自身就有種種故障和問題的機(jī)器,只能導(dǎo)致誤報(bào)而大大削弱了自控效果。 (7)中控室與操作員。樓宇智能管理系統(tǒng)的概念是一個(gè)綜合管理的概念,是對(duì)所有設(shè)備的自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò),而中控室作為建筑物設(shè)備的管理中心,如同人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)一樣重要。中控室應(yīng)設(shè)在工程總監(jiān)處,保證隨時(shí)掌握整個(gè)建筑物所有設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)。中控室值班

10、員可遠(yuǎn)程操作所有設(shè)備,所以必須具備對(duì)各專業(yè)設(shè)備全面了解的能力。應(yīng)選擇較高技術(shù)素質(zhì)與高度責(zé)任心的人員擔(dān)任。 (8)人性化設(shè)計(jì)??紤]到科技會(huì)堂是提供服務(wù)為主的建筑物,其酒店功能特點(diǎn)需從各專業(yè)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置予以體現(xiàn),尤其是直接面客的設(shè)備設(shè)施。例如,將空調(diào)功能細(xì)分,使賓客在自己的客房?jī)?nèi)便可精調(diào)本房間的溫度、濕度等。這些功能的需要由酒店的軟件服務(wù)部門根據(jù)其特點(diǎn)與自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員協(xié)調(diào)而定。 (9)優(yōu)先權(quán)設(shè)置。應(yīng)根據(jù)管理級(jí)別的不同,設(shè)置階梯型的優(yōu)先權(quán),保證權(quán)責(zé)的一致。設(shè)備管理要面向高層??偨?jīng)理、副總經(jīng)理、工程總監(jiān)均應(yīng)設(shè)置為第一級(jí),以便隨時(shí)掌握大樓硬件的狀況,統(tǒng)籌安排經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。 (10)建立重要信息管理系統(tǒng)。

11、利用自控系統(tǒng)采集的參數(shù),自動(dòng)生成不同范圍的數(shù)據(jù)庫(kù)(設(shè)備臺(tái)賬、故障率、能耗指標(biāo)、節(jié)能指標(biāo)等),便于分析統(tǒng)計(jì)。 全面應(yīng)用樓宇智能管理系統(tǒng)的科技會(huì)堂將實(shí)現(xiàn)以下功能: (1)變配電系統(tǒng):對(duì)供電設(shè)備及運(yùn)行狀態(tài)(高壓進(jìn)線、變壓器、低壓)進(jìn)行監(jiān)視,并可通過(guò)電力負(fù)荷控制程序,對(duì)用電負(fù)荷進(jìn)行合理分配,控制最高用電量(瞬時(shí)值與峰值期累計(jì)值)。 (2)照明系統(tǒng):可根據(jù)預(yù)先編制的時(shí)間、日期,自動(dòng)控制多功能廳、餐廳、走廊、辦公室照明以及節(jié)日燈、廣告霓虹燈的開關(guān)。部分區(qū)域還可根據(jù)照度(自然光與人工光混合后的數(shù)值)的強(qiáng)弱自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整控制,節(jié)能效果較好。 (3)弱電系統(tǒng):計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接口遍布大樓的主要部位(會(huì)議室、辦公室、客房

12、、前廳等)。網(wǎng)絡(luò)的使用采取即開即通,自動(dòng)收費(fèi)。賓客在客房?jī)?nèi)可自由使用電視點(diǎn)播、電話、音響系統(tǒng),自動(dòng)記費(fèi)。 (4)給排水系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)所有水泵的啟停自動(dòng)控制、故障報(bào)警、水箱的水位報(bào)警。 (5)熱交換器:熱水泵的啟停、自動(dòng)控制、故障報(bào)警、二次供水溫度的自動(dòng)測(cè)量。 (6)冷凍水系統(tǒng)、新風(fēng)機(jī)組、空調(diào)機(jī)組:實(shí)現(xiàn)制冷機(jī)的啟停自動(dòng)控制、故障報(bào)警;冷凍水泵、冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)的啟停自動(dòng)控制、故障報(bào)警;自動(dòng)測(cè)量冷卻水供水溫度、冷凍水供回水溫度、回水流量、冷負(fù)荷;風(fēng)機(jī)的啟停、自動(dòng)控制、故障報(bào)警;送風(fēng)溫度與濕度控制、盤管防凍報(bào)警、過(guò)濾網(wǎng)堵塞報(bào)警。 (7)電梯系統(tǒng):群控與自動(dòng)選層功能;直梯、滾梯無(wú)負(fù)荷時(shí)減速節(jié)能功能。

13、(8)保安與環(huán)境控制系統(tǒng):重要部位門禁控制;火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警與疏散廣播、自動(dòng)啟停排風(fēng)排煙、自動(dòng)滅火系統(tǒng)。 (9)信息管理系統(tǒng):大樓所有設(shè)備的技術(shù)檔案更新、運(yùn)行維修保養(yǎng)、故障與事故、零配件的采購(gòu)資料均記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中;中控室調(diào)度的數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)記錄統(tǒng)計(jì)核算各系統(tǒng)能耗與節(jié)能、各班組工作量、員工工作量。目前,科技會(huì)堂的改擴(kuò)建工程正在緊鑼密鼓的進(jìn)行過(guò)程中。展望未來(lái),采用樓宇智能管理系統(tǒng)的科技會(huì)堂設(shè)備運(yùn)行高效節(jié)能、環(huán)境宜人,必將以嶄新的形象為國(guó)內(nèi)外科技工作者、社會(huì)提供更好的服務(wù)。3樓宇自控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)3.1我國(guó)建筑智能化市場(chǎng)初具規(guī)模近年來(lái),我國(guó)許多專家訪問了歐美與亞洲發(fā)達(dá)國(guó)家,并與這些國(guó)家的專業(yè)人士就智能建

14、筑技術(shù)進(jìn)行交流,得到的結(jié)論是發(fā)達(dá)國(guó)家并沒有象我們那樣對(duì)智能建筑的熱情,也不存在專業(yè)權(quán)威的智能建筑協(xié)會(huì)組織,對(duì)智能建筑的熱烈談?wù)撛嵌嗄昵暗臍v史。現(xiàn)在發(fā)達(dá)國(guó)家的智能建筑系統(tǒng)大都是按照建筑物使用功能進(jìn)行設(shè)置,盡管沒有刻意把智能化放在建設(shè)目標(biāo)上,但是智能化系統(tǒng)的裝備技術(shù)是先進(jìn)的,系統(tǒng)的設(shè)置是完備的,系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)是合理的,系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)是良好的。經(jīng)過(guò)業(yè)界各方人士多年來(lái)的探索、推進(jìn),我國(guó)建筑智能化系統(tǒng)工程得到了迅速發(fā)展。目前,無(wú)論是智能建筑的理論、設(shè)計(jì)理念、建設(shè)法規(guī)、設(shè)計(jì)方法、施工技術(shù)、工程管理,還是建筑智能化行業(yè)管理及智能物業(yè)管理,都通過(guò)教訓(xùn)與經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),日臻成熟完善。就目前而言,我國(guó)智能建筑的建設(shè)

15、理念與建設(shè)目標(biāo)并不低于國(guó)外,某些理念高度甚至超過(guò)了一些發(fā)達(dá)國(guó)家。但是,在準(zhǔn)確把握智能建筑的設(shè)計(jì)定位、高質(zhì)量的工程實(shí)施與系統(tǒng)有效運(yùn)行管理方面,還有一定的差距。近年來(lái),建設(shè)部與各地建設(shè)主管部門對(duì)智能建筑工程加強(qiáng)行業(yè)管理力度是很有必要的,但是政府無(wú)法也不可能解決所有的問題,大量的工程與技術(shù)問題、市場(chǎng)問題最好由相關(guān)的行業(yè)協(xié)會(huì)來(lái)牽頭解決。3.2樓宇自控系統(tǒng)的集成化國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T50314-2000)對(duì)智能建筑定義為”以建筑為平臺(tái),兼?zhèn)浣ㄖO(shè)備BA、辦公自動(dòng)化OA及通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)CA,集結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理及它們之間的最優(yōu)化組合,向人們提供一個(gè)安全、高效、舒適、便利的建筑環(huán)境”。3.2

16、.1以樓宇自控系統(tǒng)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)集成方式系統(tǒng)集成主要通過(guò)建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),使構(gòu)成智能建筑的各個(gè)主要子系統(tǒng)具有開放式結(jié)構(gòu)、協(xié)議和接口都標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。系統(tǒng)集成的方式主要包括:(1)智能建筑的系統(tǒng)集成可采用以BAS為中心,通過(guò)LonWorks或BACnet等技術(shù)實(shí)現(xiàn)和集成模式。當(dāng)前BAS的結(jié)構(gòu)大多采用二級(jí)網(wǎng)絡(luò)形式,即上層為以太網(wǎng),下層采(1)智能建筑的系統(tǒng)集成可采用以BAS為中心,通過(guò)LonWorks或BACnet等技術(shù)實(shí)現(xiàn)和集成模式。當(dāng)前BAS的結(jié)構(gòu)大多采用二級(jí)網(wǎng)絡(luò)形式,即上層為以太網(wǎng),下層采用RS485、LonWorks等速率較低的標(biāo)準(zhǔn)工控總線方式,具備集成的有利條件。此

17、外,以BAS為中心的集成模式還可通過(guò)開發(fā)與第三方系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接口(網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)絡(luò)控制器),將各種系統(tǒng)數(shù)據(jù)集成到網(wǎng)絡(luò)主干上,這樣BAS網(wǎng)關(guān)就能將SAS、FAS等第三方系統(tǒng)的協(xié)議轉(zhuǎn)化為BAS級(jí)通信主干協(xié)議,從而實(shí)現(xiàn)了以BAS為中心的集成目的。各樓宇自控系統(tǒng)廠家基本都依照以上的集成原理進(jìn)行系統(tǒng)集成,有的樓宇自控系統(tǒng)廠家還專門開發(fā)了系統(tǒng)集成的管理軟件。(2)智能建筑是以信息集成為核心,連接所有與之相關(guān)的對(duì)象,并根據(jù)需要綜合地相互作用,以實(shí)現(xiàn)整體的目標(biāo)??刹捎肙PC技術(shù)和ODBC技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能建筑的系統(tǒng)集成。(3)新的集成技術(shù)是將信息集成建立在建筑物(群)內(nèi)部網(wǎng)Intranet 的基礎(chǔ)上通過(guò)Web服務(wù)器和瀏覽器

18、在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的信息交換、綜合與共享,實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的人機(jī)界面和跨平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問。(4)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的集成和管理數(shù)據(jù)的集成。智能建筑中包括多個(gè)子系統(tǒng),涉及實(shí)時(shí)控制和分時(shí)管理兩個(gè)不同的信息處理領(lǐng)域。由于處理對(duì)象差異,各個(gè)子系統(tǒng)無(wú)論在硬件和軟件結(jié)構(gòu)上都有著很大的不同。系統(tǒng)集成的實(shí)質(zhì)是一種橫向集成,是把各個(gè)子系統(tǒng)通過(guò)物理集成、網(wǎng)絡(luò)集成、應(yīng)用集成而連接成一個(gè)完整的大系統(tǒng)。對(duì)于智能建筑來(lái)說(shuō),實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的集成是最為重要的,也是首先實(shí)現(xiàn)的要充分利用先進(jìn)的產(chǎn)品和技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)建筑物消防、安全防范、電梯控制、燈光控制、停車等諸多子系統(tǒng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的集成,并完成各子系統(tǒng)之間的聯(lián)動(dòng)控制。3.2.2智能化對(duì)建筑物的影響由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的

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