基于物聯(lián)網(wǎng)的機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)研究

孫存虎

摘 要：隨著時代的發(fā)展，人們所運用的機(jī)械設(shè)備越來越多，其復(fù)雜程度也越來越高，人們在操縱的過程中所存在的問題也越來越多。雖然這些大型且先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備給人們的生產(chǎn)生活帶來了方便，但是如何安全管理這些機(jī)械設(shè)備是當(dāng)下存在的問題。由于這些設(shè)備過多，并且還比較復(fù)雜，傳統(tǒng)的管理方式無法有效地管理這些機(jī)械，也無法檢測出這些機(jī)械所存在的問題，這時就需要在管理系統(tǒng)中融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以及監(jiān)控，并研發(fā)出以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)，通過將高科技融入機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)中，促使管理更加細(xì)致與便捷。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);機(jī)械設(shè)備;安全管理系統(tǒng)

中圖分類號：TP391.44 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）4-0021-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.04.004

Research on Mechanical Equipment Safety Management System Based on Internet of Things

SUN Cunhu

（Sanmenxia Daika Wheel Manufacturing Co.，Ltd.， Sanmenxia 472000，China）

Abstract： With the development of the times， people use more and more mechanized equipment， and the complexity of the equipment is higher and higher. People have more and more problems in the process of manipulation. Although these large and advanced machines have brought convenience to people's production and life， how to safely manage these mechanical equipment is an existing problem at present， Because these equipment are too many and complex， there are many problems in the traditional management mode， which can not effectively manage these machines and detect the problems of these machines. At this time， it is necessary to integrate the Internet of things technology into the management system， and analyze and monitor the Internet of things technology combined with big data， And developed a mechanical equipment safety management system based on the Internet of things. The Internet of things assists in management. By integrating high technology into the mechanical equipment safety management system， the management is more detailed and convenient.

Keywords： internet of things; mechanical equipment; safety management system

0 引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是結(jié)合大數(shù)據(jù)以及管理系統(tǒng)的先進(jìn)技術(shù)，在生活中運用極其廣泛，可以用來檢測、管理各種機(jī)械設(shè)備，延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，增加其機(jī)動性以及延長使用周期。但是隨著時代的變化與發(fā)展機(jī)械設(shè)備變得更加復(fù)雜，保養(yǎng)的難度增大，監(jiān)控管理難度也隨之增大，對于人們來說是一個極大的問題。如何有效管理機(jī)械設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)的加入使得該問題逐漸得到解決，為人們提供便利。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有效管理，大幅度延長了機(jī)械設(shè)備的使用壽命，減少了人力資源的消耗，減少了機(jī)械設(shè)備所存在的安全隱患。

1 物聯(lián)網(wǎng)機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)的意義與價值

1.1 加強(qiáng)智能化管理

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入了大數(shù)據(jù)，使機(jī)械設(shè)備的管理變得更加智能化。如今，科技飛速發(fā)展，已經(jīng)不再是傳統(tǒng)的舊時代，人們大力研發(fā)機(jī)械設(shè)備以此來減輕人們的負(fù)擔(dān)，提升社會的生產(chǎn)效率，但現(xiàn)在這些設(shè)備隨著時代的發(fā)展變得過于復(fù)雜，管理難度大幅度提升，純?nèi)肆Φ墓芾碜兊貌滑F(xiàn)實。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)為人們減輕了壓力。物聯(lián)網(wǎng)依賴大數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，將管理變得更加智能化，不需要大量的人力加入，使管理變得更加高效便捷。通過物聯(lián)網(wǎng)就可以快速得到機(jī)械現(xiàn)在的狀況以及使用程度，是否達(dá)到報廢標(biāo)準(zhǔn)，磨損程度如何。傳統(tǒng)的安全管理是工作人員自行前往觀察、處理，最后得出結(jié)論，這樣的檢修速度慢、難度大、效率不高，而且可能有些細(xì)微的問題沒有檢測出，這樣一來機(jī)械設(shè)備二次使用就存在很大的安全隱患，稍有不慎就會出現(xiàn)人員傷亡?，F(xiàn)如今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加入，大幅度增加智能化程度，使得檢測更加快捷，使用的技術(shù)也非常先進(jìn)，加強(qiáng)了設(shè)備管理的智能化，這也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入的意義所在，讓管理變得更加方便快捷[1]。

1.2 減少設(shè)備的損壞

機(jī)械設(shè)備的存在大幅度提升了生產(chǎn)效率，降低了人力成本，還大大減少了人們受傷害的風(fēng)險，是一項不可多得的技術(shù)，但是機(jī)械設(shè)備也存在問題，在使用過后會存在損耗，若檢測不及時或未能檢測出受損處就會縮短機(jī)械設(shè)備的使用壽命，后期使用還會存在一定的風(fēng)險，對人們造成不必要的傷害。傳統(tǒng)的檢測方式是人工觀察檢修，憑借經(jīng)驗做事，效率低，檢測不夠準(zhǔn)確，現(xiàn)如今物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，融合大數(shù)據(jù)，使得物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)更加先進(jìn)，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加入，使得檢測更加快捷，檢測速度也得到大幅度提升，更準(zhǔn)確地檢測磨損處，及時進(jìn)行設(shè)備更換，這也有效延長了機(jī)械設(shè)備的使用壽命，減少了設(shè)備的損壞，減少了資源消耗。以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)能夠很好地檢測出機(jī)械設(shè)備的問題所在，更快地解決問題以保障設(shè)備的順利運轉(zhuǎn)從而提升設(shè)備的工作效率，準(zhǔn)確及時地檢測還可以保證使用者的安全，在機(jī)械設(shè)備上運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)極其有用，有利于長期發(fā)展[2]。

1.3 有利于長期發(fā)展

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用極大地優(yōu)化了機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用管理，保障了機(jī)械設(shè)備的使用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效減少設(shè)備的損耗，延長設(shè)備的使用壽命，以此保障使用者的安全，提升設(shè)備的工作效率，還減少了資源消耗，也使得機(jī)械設(shè)備的使用滿足環(huán)保與節(jié)約資源的時代背景。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融入使機(jī)械設(shè)備變得更加先進(jìn)，使用壽命更長，會使得更多的人選擇機(jī)械設(shè)備。有了更好的管理，有利于長期發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)以人工為基礎(chǔ)，人工檢測分析，此檢測方法效率低并且耗費人力與時間，有的細(xì)微問題還不一定能夠檢測出來，后期使用者的安全得不到保障，使用機(jī)械化設(shè)施設(shè)備的人就大幅度減少，但是物聯(lián)網(wǎng)科技的融入使得機(jī)械設(shè)施設(shè)備的安全管理系統(tǒng)得到保障，優(yōu)化原有檢測系統(tǒng)，使得科技更加先進(jìn)，技術(shù)更加成熟，機(jī)械化設(shè)備的效率得到提高，性能得到優(yōu)化，對于機(jī)械設(shè)備是極其有利的，有利于其長期發(fā)展。以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)無論對于機(jī)械設(shè)備本身還是對于使用者都是極其有利的，可以說物聯(lián)網(wǎng)促進(jìn)了機(jī)械設(shè)備的長足發(fā)展。

2 物聯(lián)網(wǎng)機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)應(yīng)用的技術(shù)

2.1 大數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也得到了全面的發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)是當(dāng)今數(shù)字化時代下的產(chǎn)物，對于時代的發(fā)展極其有利，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)是運用其大數(shù)據(jù)庫的功能，大數(shù)據(jù)庫是將所有的數(shù)據(jù)集中，以方便從中抽取使用，而物聯(lián)網(wǎng)在機(jī)械設(shè)備管理應(yīng)用中會運用到大數(shù)據(jù)庫里面的數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)在檢測時通過大數(shù)據(jù)分析得出機(jī)械設(shè)備存在的問題，記錄設(shè)備的使用信息以及坐標(biāo)定位機(jī)械設(shè)備，還可以對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行相關(guān)指導(dǎo)，操控機(jī)械設(shè)備進(jìn)行工作，大大減少人工在機(jī)械設(shè)備操縱使用的作用，大數(shù)據(jù)分析發(fā)出指令遠(yuǎn)程操控機(jī)械設(shè)備，使用完成后再通過大數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)閉，進(jìn)行全過程數(shù)據(jù)管控，人們只需要提前設(shè)置好程序即可，大幅度提高了工作效率，減少了人力。在使用完成后數(shù)據(jù)會自動分析使用所造成的磨損程度，是否需要更換零件，使得人們的工作變得更加輕松，記錄設(shè)備的維修時長，便于機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)，對于機(jī)械設(shè)備來說是極其有利的。

2.2 編碼的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，為了方便人們的使用以及整理，對所有的物品進(jìn)行了編碼，所有的物品都有專屬的編碼。而為了更好地在機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)，對所有的機(jī)械設(shè)備都進(jìn)行了編碼，使得每一個機(jī)械設(shè)備都有自己的二維碼，這樣可以將所有的機(jī)械設(shè)備都進(jìn)行整理排序，可以進(jìn)行更有效的管理。再利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行管控，以此來實行遠(yuǎn)程操縱，每一次使用時先進(jìn)行掃碼，控制終端就可以收到信息，從而發(fā)出指令，以此來操縱使用。每次操縱完成，后臺都會有記錄，物聯(lián)網(wǎng)后臺就可以進(jìn)行記錄，每一臺機(jī)械都有自己的獨立記錄，使得管理更加方便，物聯(lián)網(wǎng)后臺也能分析找出哪一臺機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，進(jìn)行及時修復(fù)。每個機(jī)械設(shè)備都有自己獨特的二維碼，物聯(lián)網(wǎng)后臺可以了解每一臺機(jī)械的使用情況、使用時長、是否需要報廢或保養(yǎng)維修等情況，這樣就能夠排除報廢機(jī)械，減少安全隱患，對所有的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行整體編排，使得機(jī)械設(shè)備使用變得更加便捷，有利于機(jī)械設(shè)備的長期使用以及長期發(fā)展，使得機(jī)械設(shè)備進(jìn)入新時代[3]。

2.3 智能的管理系統(tǒng)

隨著科技的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)也得到了快速發(fā)展?，F(xiàn)如今物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)極其成熟，使得物聯(lián)網(wǎng)向各個方面發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)融入智能化科技。智能化科技幫助人們代管機(jī)械化設(shè)備，智能化監(jiān)控機(jī)械設(shè)備保證機(jī)械設(shè)備正常使用以及工作效率，減少人為操控，增加智能化設(shè)施，保證人們使用時的安全性。智能監(jiān)控系統(tǒng)在監(jiān)管時能夠準(zhǔn)確觀察出機(jī)械設(shè)備的工作情況以及工作時長，當(dāng)機(jī)械設(shè)備達(dá)到工作時長后，智能監(jiān)管系統(tǒng)會聯(lián)系物聯(lián)網(wǎng)控制終端，將設(shè)備關(guān)閉，如果機(jī)械設(shè)備在工作時出現(xiàn)問題，智能監(jiān)管系統(tǒng)也會第一時間得知，聯(lián)系物聯(lián)網(wǎng)終端關(guān)閉機(jī)械，再對機(jī)械進(jìn)行維修、整改，及時維修其出現(xiàn)的故障，找出問題，及時整改，將機(jī)械設(shè)備的問題降到最低，也可以避免機(jī)械設(shè)備的報廢，延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，也可避免出現(xiàn)安全事故。智能監(jiān)管系統(tǒng)還會整理記錄機(jī)械設(shè)備的使用情況，是否達(dá)到使用時長，節(jié)約資源，減少損耗，有利于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在機(jī)械設(shè)備方面的長期發(fā)展。

2.4 傳感器檢測系統(tǒng)

機(jī)械設(shè)備已經(jīng)大面積地使用在生活的方方面面，為人們帶來了便利，但是機(jī)械設(shè)備在使用時會出現(xiàn)一系列問題，如溫度過高導(dǎo)致設(shè)備失靈，嚴(yán)重時會有安全隱患，所以將物聯(lián)網(wǎng)引入機(jī)械設(shè)施的安全管理很有必要。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的科技性極高，將傳感器技術(shù)融入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，傳感器能夠有效地檢測出機(jī)械設(shè)備所存在的問題，使用時是否出現(xiàn)發(fā)動機(jī)過熱等，這些機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的問題人們在操縱時無法了解，當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)這些內(nèi)部問題時機(jī)械已經(jīng)出現(xiàn)故障，無法修復(fù)，造成了一系列不可逆的問題，對機(jī)械設(shè)備本身造成了損害，磨損加大，機(jī)械的使用壽命變短，這對于機(jī)械設(shè)備的長期使用是極其不利的。傳感器檢測可以檢測出極微小的問題，甚至是機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部，及時止損，減少機(jī)械的損耗和資源的消耗，可以延長機(jī)械的使用壽命，增加可使用性。傳感器檢測還可以采集機(jī)械設(shè)備的各項指數(shù)，將各項指數(shù)快速傳輸回物聯(lián)網(wǎng)終端，進(jìn)行及時反饋，使得終端能夠準(zhǔn)確掌握機(jī)械設(shè)備的信息以及使用狀況，使物聯(lián)網(wǎng)終端能夠有效地做出下一步指令，判斷機(jī)械設(shè)備是否需要暫停維修，減少長時間的使用以及磨損，延長使用壽命。

3 安全管理系統(tǒng)的功能

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)現(xiàn)如今已經(jīng)達(dá)到成熟的階段，在檢測時機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)有很多功能。

3.1 對氣體進(jìn)行檢測

安全管理系統(tǒng)能保證機(jī)械設(shè)備的正常使用以及使用者的人身安全，提升安全性能，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)融入進(jìn)安全管理系統(tǒng)后，機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)的安全性能大幅度提升。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以檢測氣體，在機(jī)械設(shè)備使用時難免會產(chǎn)生廢氣，但是這些廢氣的成分組成結(jié)構(gòu)以及濃度是無法檢測出來的。使用者在生產(chǎn)時無法檢測出是否有問題，這樣存在一定的安全隱患，當(dāng)使用者檢測出問題時，氣體可能已經(jīng)大面積擴(kuò)散，無法挽救，對環(huán)境以及使用者都造成了一定的危害，不符合當(dāng)今綠色環(huán)保的主題。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用就恰好解決了這一類問題，在機(jī)械設(shè)備使用時會打開物聯(lián)網(wǎng)檢測系統(tǒng)，檢測機(jī)械使用時所產(chǎn)生的廢氣是否超標(biāo)，檢測出廢氣的成分以及濃度，可以及時采取相應(yīng)的整改措施，減少危害，增加補救措施，有利于機(jī)械設(shè)備的長期使用以及發(fā)展[4]。

3.2 對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析

現(xiàn)如今是數(shù)據(jù)時代，物聯(lián)網(wǎng)也大量運用了數(shù)據(jù)，將大數(shù)據(jù)庫融入物聯(lián)網(wǎng)，使得物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)含量更加豐富。物聯(lián)網(wǎng)還將智能管理系統(tǒng)融入其中，智能管理系統(tǒng)能有效管理機(jī)械設(shè)備的使用，增加其工作效率。有了二者的融合，在以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)中就能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，在機(jī)械設(shè)備使用時結(jié)合大數(shù)據(jù)庫以及智能監(jiān)管系統(tǒng)對機(jī)械進(jìn)行分析，智能監(jiān)管系統(tǒng)對使用中的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)管，將監(jiān)管得到的數(shù)據(jù)回傳給物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)終端，終端再運用大數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析得出結(jié)果，最終得到機(jī)械設(shè)備的工作狀況以及設(shè)備的使用磨損情況。分析數(shù)據(jù)會使得數(shù)據(jù)更加清晰可靠，再加以利用得出機(jī)械設(shè)備現(xiàn)如今的情況，是否需要暫停工作，緩解設(shè)備的負(fù)擔(dān)，以此來延長機(jī)械的使用壽命，有利于機(jī)械設(shè)備的長期發(fā)展，同時有利于物聯(lián)網(wǎng)在機(jī)械設(shè)備中的應(yīng)用[5]。

3.3 自動報警系統(tǒng)

以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)備安全管理應(yīng)用能夠分析得出機(jī)械設(shè)備現(xiàn)有的情況，從傳感器反映到物聯(lián)網(wǎng)上，在物聯(lián)網(wǎng)終端上進(jìn)行分析最終得出結(jié)果，再根據(jù)這一結(jié)果判斷現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備是否需要暫停工作。在機(jī)械設(shè)備上安裝報警器，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時，會根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)終端數(shù)進(jìn)行報警，提示使用者該機(jī)械設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)異常情況，需要暫停使用，使用者需要立即暫停，然后根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)終端的提示進(jìn)行檢修，找出問題所在，這樣做既是在保護(hù)機(jī)器，延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命，也是在保護(hù)使用者，降低使用者的使用風(fēng)險。自動報警系統(tǒng)極大地方便了機(jī)械設(shè)備的使用，優(yōu)化了機(jī)械設(shè)備的安全管理系統(tǒng)，還延長了使用壽命，打破傳統(tǒng)的方法，及時找出問題，及時提出解決方法，有利于機(jī)械設(shè)備的使用，對于我國機(jī)械設(shè)備的長足發(fā)展有著極大的好處。

4 增加物聯(lián)網(wǎng)機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)的應(yīng)用措施

4.1 培養(yǎng)相關(guān)人才，提升人才的素質(zhì)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了成熟的階段，但是在物聯(lián)網(wǎng)的使用上并沒有達(dá)到極其成熟的階段，在這方面存在一定的不足。我國缺乏相關(guān)的人才，并不是每一個使用者都能熟練地操縱物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在機(jī)械設(shè)備安全管理中的應(yīng)用，只有少部分的人能夠靈活地使用這一項技術(shù)。為了加強(qiáng)物聯(lián)網(wǎng)機(jī)械設(shè)備安全管理系統(tǒng)的應(yīng)用，要大力培養(yǎng)相關(guān)的人才，以此來擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，并且提升這一類人才的素質(zhì)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于使用者的熟練程度以及素質(zhì)要求極高，所以培養(yǎng)出相關(guān)人才后還要提升其素質(zhì)，來增加該項技術(shù)在我國的大面積應(yīng)用[6]。

4.2 加強(qiáng)管理，加強(qiáng)與其他部門的合作

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用大數(shù)據(jù)庫以及數(shù)據(jù)分析，將機(jī)械設(shè)備的情況反饋給物聯(lián)網(wǎng)終端。要及時地作出判斷，要依賴于大數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)分析，這就要及時更新大數(shù)據(jù)庫，這樣才能做出及時反應(yīng)，將物聯(lián)網(wǎng)終端所分析的結(jié)果及時傳輸給機(jī)械設(shè)備使用者，及時做出反應(yīng)，減少機(jī)械的磨損，延長機(jī)械的使用壽命，這也大大增加了使用者的安全性，保護(hù)了機(jī)械使用者。要想及時更新大數(shù)據(jù)庫就要加強(qiáng)與其他部門的合作，其他部門將數(shù)據(jù)提供給物聯(lián)網(wǎng)中心，讓物聯(lián)網(wǎng)中心的數(shù)據(jù)庫得到及時更新，并且要加強(qiáng)管理，保證數(shù)據(jù)的一致性，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證及時將數(shù)據(jù)分析給使用者，讓使用者及時做出反應(yīng)，減少意外的發(fā)生，延長機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

5 結(jié)語

隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)變得極其成熟，機(jī)械設(shè)備的安全管理也變得極其廣泛，有了物聯(lián)網(wǎng)的加入可以加強(qiáng)智能化管理，減少機(jī)械的損耗，有利于長期的發(fā)展。并且物聯(lián)網(wǎng)在機(jī)械設(shè)備安全管理的應(yīng)用技術(shù)也十分豐富，運用大數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，運用編碼統(tǒng)一整理編排，可以快速分析，幫助人們管理機(jī)械，減少人工的損耗，還增加了傳感器檢測，將機(jī)械設(shè)備上得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行反饋，對反饋的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再反饋給使用者，有利于機(jī)械設(shè)備發(fā)展。

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