譚 小 林
(四川涼山水洛河電力開發(fā)有限公司,四川 成都 610092)
水洛河集控中心消防監(jiān)控系統(tǒng)與梯級電站互聯(lián)的實(shí)現(xiàn)及意義
譚 小 林
(四川涼山水洛河電力開發(fā)有限公司,四川 成都610092)
摘要:結(jié)合相關(guān)消防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的具體要求,論述了水洛河集控中心建設(shè)消防監(jiān)控系統(tǒng)的必要性、系統(tǒng)組成及運(yùn)行方式。
關(guān)鍵詞:水洛河集控中心 ;消防監(jiān)控系統(tǒng);協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)
1概述
為了科學(xué)合理地利用流域的水能資源,實(shí)現(xiàn)資源利用的最優(yōu)組合,全面提高企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益,實(shí)現(xiàn)流域有機(jī)補(bǔ)償,滿足電力市場的負(fù)荷需求,實(shí)現(xiàn)電站“無人值班”(少人值守),降低生產(chǎn)管理成本,提高生產(chǎn)效率,實(shí)現(xiàn)梯級電站集中控制、優(yōu)化調(diào)度和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,四川涼山水洛河電力開發(fā)有限公司按照對所轄流域十一個電站的集中控制管理原則在成都建設(shè)集控中心,對地處涼山州水洛河流域的梯級電站進(jìn)行集約化管理,集控中心建設(shè)地點(diǎn)選在成都青羊工業(yè)總部基地T20樓十樓。
目前水洛河公司首批開發(fā)的寧朗電站首臺機(jī)組已于2012年7 月27 日投產(chǎn)發(fā)電,撒多電站業(yè)已于2014年6月10日首臺機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電。第二批次開發(fā)的固滴、新藏、博瓦三個電站均已開工建設(shè)。
2集控中心消防監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的必要性
目前水洛河流域已建成的兩個電站及后續(xù)開發(fā)的各水電站建筑物內(nèi)均按照消防法規(guī)的要求安裝了火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和消防聯(lián)動設(shè)施。流域內(nèi)水電站具備的消防報警主機(jī)數(shù)量為11個(已建和在建電站數(shù)量為11級)。
針對如何能夠保證水洛河流域沿線水電站內(nèi)部火災(zāi)自動報警設(shè)備及時獲悉火警情報并保障消防設(shè)施正常運(yùn)行,預(yù)防火災(zāi)發(fā)生并及時撲救初期火災(zāi),一旦發(fā)生警情如何及時通知監(jiān)控中心準(zhǔn)確及時接警、快速反應(yīng)、迅速出動;企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)監(jiān)督部門應(yīng)采取什么樣的手段對流域沿線內(nèi)部報警、故障和運(yùn)行狀態(tài)等信息進(jìn)行快速、有效的瀏覽查詢;當(dāng)報警發(fā)生,如何結(jié)合現(xiàn)有視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可視化確認(rèn);如何在監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)前端無人值守基站內(nèi)部消防設(shè)備的遠(yuǎn)程聯(lián)動控制等建立起一套能對沿線重點(diǎn)部位的火災(zāi)探測報警系統(tǒng)、消防設(shè)備進(jìn)行日常檢測、監(jiān)控、維護(hù)及綜合信息處理的火災(zāi)自動報警監(jiān)控管理系統(tǒng),從而使建筑消防設(shè)施系統(tǒng)、消防設(shè)備的日常維護(hù)、檢測、接警、報警、分析等始終處于最佳狀態(tài),發(fā)揮系統(tǒng)的最大社會效益及經(jīng)濟(jì)效益十分重要。
建設(shè)水洛河流域遠(yuǎn)程集控中心消防監(jiān)控系統(tǒng)非常必要,其可實(shí)現(xiàn)對水洛河沿線梯級電站消防信息的統(tǒng)一管理,對梯級電站火災(zāi)的預(yù)防與及時撲滅火災(zāi)危害、避免更大的人員、財產(chǎn)損失具有重要意義。由于火災(zāi)自動報警主機(jī)安裝時間及施工單位不同,加之流域沿線較長,各消防主機(jī)現(xiàn)獨(dú)立、分散運(yùn)行,且電站因消防系統(tǒng)和集控中心的開發(fā)商不是同一廠家,因而面臨系統(tǒng)無法兼容且需要更換等重大投資和設(shè)備重建問題。建設(shè)單位通過與電站側(cè)設(shè)計(jì)單位和集控中心設(shè)計(jì)單位討論,最終確定了在保證電站側(cè)設(shè)備不做大的變動的情況下,采用在電站側(cè)系統(tǒng)增加協(xié)議轉(zhuǎn)換器的方式實(shí)現(xiàn)電站至集控的雙向信息傳輸,進(jìn)而控制了工程建設(shè)的時間并減少了設(shè)備投資。最終采用的海灣公司產(chǎn)品及協(xié)議轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)了集中式消防安全監(jiān)控聯(lián)動的功能,把前后分別安裝在11個電站的、由不同廠家生產(chǎn)的消防安全監(jiān)控系統(tǒng)通過光纖網(wǎng)絡(luò)連接起來,形成了包括11個分控中心和一個成都總控中心的控制網(wǎng)。
3集控中心消防監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
3.1整體結(jié)構(gòu)
該火災(zāi)報警監(jiān)控管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)由集控側(cè)火災(zāi)報警監(jiān)控管理中心、傳輸網(wǎng)絡(luò)、電站側(cè)前端協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)構(gòu)成。其中由火災(zāi)報警協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)與火災(zāi)報警監(jiān)控管理中心之間組成的網(wǎng)絡(luò)上的任一臺火災(zāi)報警協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)均為網(wǎng)絡(luò)上的一個節(jié)點(diǎn),連接不同的火災(zāi)自動報警控制器,并將信息傳送至火災(zāi)報警監(jiān)控管理中心,可在火災(zāi)報警監(jiān)控管理中心顯示/控制節(jié)點(diǎn)的相關(guān)設(shè)備。集控中心消防監(jiān)控系統(tǒng)圖詳見圖1。
圖1 集控中心消防監(jiān)控系統(tǒng)圖
火災(zāi)自動報警監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)及監(jiān)控管網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以通過專 用通訊網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)對流域沿線各級別水電站內(nèi)已安裝的建筑消防設(shè)施系統(tǒng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時數(shù)據(jù)采集和處理,對下轄區(qū)域進(jìn)行報警設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。海灣JK-TX-GST6000D型協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)直接連接到網(wǎng)絡(luò)線路之中,與電站側(cè)火災(zāi)報警設(shè)備進(jìn)行消防聯(lián)網(wǎng),并實(shí)時向監(jiān)控管理中心發(fā)送報警、管理資料;實(shí)時監(jiān)控電站所有建筑消防設(shè)施系統(tǒng)的運(yùn)行狀況及人員值班情況,及時、準(zhǔn)確地接收并處理各類火災(zāi)早期信息;快速接收建筑消防設(shè)施系統(tǒng)的故障(動作)信息,及時發(fā)現(xiàn)值班人員脫崗情況并及時提出警告,從而保證了建筑消防設(shè)施系統(tǒng)的正常開通運(yùn)行,加強(qiáng)了內(nèi)部人員的消防意識,嚴(yán)格了管理制度。
火災(zāi)自動報警遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上劃分為三部分:
第一部分為轄區(qū)獨(dú)立中心的通訊服務(wù)器和客戶端顯示部分;
第二部分為傳輸部分;
第三部分為數(shù)據(jù)采集和轉(zhuǎn)發(fā)部分。
系統(tǒng)的工作原理和過程如下:
當(dāng)火災(zāi)報警控制器有報警和故障信息產(chǎn)生時,火災(zāi)報警控制器除正常顯示和現(xiàn)場報警外,還通過通訊接口將信息傳送至JK-TX-GST6000D協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)上。JK-TX-GST6000D協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)將火警、故障、正常信息直接傳送到流域消防監(jiān)控管理中心。
設(shè)在消防監(jiān)控中心的通訊服務(wù)器通過服務(wù)器接口對所有報警信息進(jìn)行采集與處理。通訊服務(wù)器接收到報警信息后,一方面將報警信息按類別存入數(shù)據(jù)庫;另一方面在接警客戶端進(jìn)行顯示。
接警客戶端在接收到報警信息后以文字和圖形兩種方式同時顯示報警內(nèi)容。文字信息內(nèi)容包括:報警時間、報警區(qū)名稱、報警區(qū)地址、報警點(diǎn)的詳細(xì)情況(探測器編碼或?qū)嶋H安裝位置),如相關(guān)負(fù)責(zé)人、聯(lián)系電話等,并可查詢報警點(diǎn)的詳細(xì)信息(包括報警點(diǎn)建筑特征,消防栓設(shè)置位置、管徑、壓力,存儲物資情況等);圖形方式顯示報警區(qū)在流域沿線平面圖上的位置,建筑物外景圖,樓層平面圖,消火栓位置,逃生通道位置等,并可在樓層平面圖上定位具體報警探測器的位置,顯示報警探測器類型。接警客戶端在接收到報警信息的同時會自動區(qū)分火警、故障信息類型,以語音“請確認(rèn)火警”、“請確認(rèn)故障”提示值班人員進(jìn)行處理。當(dāng)接警客戶端軟件沒有運(yùn)行且有報警信息進(jìn)入時,設(shè)在后臺運(yùn)行的提示功能會自動提示。
系統(tǒng)能自動感測到網(wǎng)絡(luò)故障及網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)通訊故障,并以聲音、文本、圖形等方式進(jìn)行顯示與報告;當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障排除后,網(wǎng)絡(luò)可自動還原工作狀態(tài)。
3.2系統(tǒng)組成
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的火災(zāi)報警系統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)采用流域沿線內(nèi)部專用通訊網(wǎng),傳輸速度快,傳輸距離遠(yuǎn),抗電磁干擾強(qiáng),在擴(kuò)展視頻等領(lǐng)域優(yōu)勢明顯。組網(wǎng)后速度快,網(wǎng)絡(luò)具有良好的開放性和可擴(kuò)展能力,可實(shí)時檢測監(jiān)控設(shè)備工作狀態(tài),實(shí)時檢測監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行、通訊狀態(tài)。
協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備):水洛河集控中心的協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)采用由海灣公司自主研發(fā)的JK-TX-GST6000D設(shè)備,采用工業(yè)級雙微處理器,數(shù)字化總線傳輸技術(shù),報警響應(yīng)時間小于1 s,可保證系統(tǒng)在第一時間作出快速、有效反應(yīng)。由不同消防廠家生產(chǎn)的各種火災(zāi)報警控制器、液體泄漏探測器、可燃?xì)怏w泄漏探測器可通過數(shù)字化總接口與協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)連接。
成都火災(zāi)報警監(jiān)控管理中心:負(fù)責(zé)接收轄區(qū)范圍內(nèi)建筑物中火災(zāi)自動報警設(shè)備上傳的日常報警信息,負(fù)責(zé)報警資料的存儲與統(tǒng)計(jì)。該中心由管理計(jì)算機(jī)及接收控制軟件、接警管理軟件、故障信息管理軟件、巡檢維護(hù)管理軟件、資料維護(hù)軟件模塊、打印機(jī)、UPS電源及防雷模塊等組成。
企業(yè)級路由設(shè)備:MSR路由設(shè)備集數(shù)據(jù)安全、語音通信、業(yè)務(wù)定制等功能于一體,能夠在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用不斷豐富的形勢下將多元業(yè)務(wù)部署于同一節(jié)點(diǎn),設(shè)備支持最大16路E1接口和多路局域網(wǎng)接口,充分考慮應(yīng)用數(shù)據(jù)通道(主用、備用兩路通道各2 M帶寬)并提供了強(qiáng)大的擴(kuò)展功能。
4監(jiān)控管理系統(tǒng)的運(yùn)行方式
4.1通信服務(wù)器軟件
服務(wù)器軟件運(yùn)行于火災(zāi)報警監(jiān)控中心的通訊服務(wù)器內(nèi),通過流域沿線內(nèi)部通訊網(wǎng)絡(luò)與該中心所在轄區(qū)的協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)(JK-TX-GST6000D)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,通訊服務(wù)器及服務(wù)器軟件負(fù)責(zé)所有已安裝的協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)的報警、故障、狀態(tài)信息的采集與轉(zhuǎn)發(fā),負(fù)責(zé)對網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)進(jìn)行檢測,負(fù)責(zé)對火災(zāi)自動報警信息系統(tǒng)的信息發(fā)送進(jìn)行控制。
4.2身份驗(yàn)證和登錄管理
監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件啟動時需要進(jìn)行身份驗(yàn)證,沒有權(quán)限的人員或輸入錯誤登錄密碼時系統(tǒng)將拒絕進(jìn)入。系統(tǒng)登錄權(quán)限分為系統(tǒng)管理員和值班人員兩級。
4.3火災(zāi)自動報警設(shè)備連接狀態(tài)顯示
火災(zāi)自動報警設(shè)備在成都集控中心系統(tǒng)注冊后,服務(wù)器自動尋找該設(shè)備并監(jiān)視該設(shè)備與服務(wù)器的連接狀態(tài)。
同時,消防監(jiān)控中心與用戶信息傳輸裝置之間可采用雙網(wǎng)絡(luò)互為備份的方式進(jìn)行連接,能夠?qū)崟r檢測鏈路情況;同時可對監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行巡檢,其周期可自行任意設(shè)定并能動態(tài)設(shè)置巡檢方式和時間。通過自動或人工對用戶信息傳輸裝置進(jìn)行巡檢測試,并顯示巡檢測試結(jié)果。
4.4數(shù)據(jù)采集
通訊服務(wù)器對火災(zāi)自動報警設(shè)備的運(yùn)行信息進(jìn)行采集??梢圆杉男畔㈩愋桶ǎ?/p>
(1)手動按鈕報警;
由圖13和圖14可得:公差越小,成本越大,即公差成本較質(zhì)量損失成本對總成本的影響更大;工序2的公差變化對成本影響最小,其次是工序1,最后是工序3;工序3對成本的影響大于工序1和工序2共同作用時對成本的影響;3個工序?qū)Τ杀镜挠绊懺诟髯匀≈捣秶鷥?nèi)都是公差越小,相同公差變化對成本變化影響越大,隨著公差的增大,相同公差變化對成本變化的影響越來越不顯著。
(2)探測器自動報警;
(3)探測器故障;
(4)設(shè)備自檢和故障報警;
(5) 控制器主電故障與恢復(fù);
(6)控制器備電故障與恢復(fù);
(7) 清除信息;
(8)總線故障。
4.5控制器協(xié)議解析、數(shù)據(jù)整理與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換
不同型號的火災(zāi)報警控制器的通訊協(xié)議均不一樣。如果將不同協(xié)議的數(shù)據(jù)直接送給成都的監(jiān)控管理軟件進(jìn)行處理,將會大大增加監(jiān)控管理軟件的負(fù)擔(dān),在每次調(diào)整現(xiàn)場設(shè)備時均需要調(diào)整集控中心的設(shè)備。采用本系統(tǒng)中的協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備),可將接收到的不同廠家、不同型號控制器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù),統(tǒng)一送監(jiān)控中心進(jìn)行處理,轄區(qū)內(nèi)各級電站調(diào)整各自的具體信號組成不影響成都集控中心的工作。
采用國產(chǎn)海灣公司生產(chǎn)的報警設(shè)備,以增加CRT接口板方式與協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)JK-TX-GST6000D的方式進(jìn)行聯(lián)接后采集各種數(shù)據(jù)。
圖2 協(xié)議轉(zhuǎn)換過程圖
采用其他廠家生產(chǎn)的報警設(shè)備,每臺設(shè)備均需采用相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理機(jī)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)格式,通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換上傳至JK-TX-GST6000D協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)后進(jìn)行采集數(shù)據(jù)。協(xié)議轉(zhuǎn)換過程見圖2。
4.6監(jiān)控管理系統(tǒng)軟件
監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)及監(jiān)控管理軟件完成流域沿線范圍火災(zāi)設(shè)備自動報警、故障等信息的接收、顯示、處理及上報,負(fù)責(zé)對各種運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)查詢、報表打印。
4.7報警信息中的地理位置顯示
登錄進(jìn)入系統(tǒng)后,即進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)。
進(jìn)入監(jiān)控管理系統(tǒng)后,顯示器顯示正常的地理信息監(jiān)控界面——流域沿線區(qū)域概貌地圖。在正常的監(jiān)視界面下,可以對地圖進(jìn)行瀏覽、放大、縮小操作,放大縮小的比例為初始設(shè)定;
報警狀態(tài)下,自動定位報警區(qū)位置,以紅色標(biāo)識報警點(diǎn);
報警狀態(tài)下將彈出報警區(qū)建筑物所有樓層平面圖信息顯示框,自動定位報警點(diǎn)在樓層的詳細(xì)位置;
在樓層平面圖狀態(tài)下,可以顯示已標(biāo)注的火災(zāi)探測器情況,顯示相應(yīng)滅火設(shè)備的分布情況,顯示水源等相關(guān)信息。
4.8詳細(xì)用戶資料的查詢
可以對已注冊用戶的詳細(xì)資料進(jìn)行查詢。查詢內(nèi)容包括:區(qū)域名稱、地址及聯(lián)系電話、四鄰情況、消火栓信息、重點(diǎn)部位、撲救措施、滅火預(yù)案、行車路線等。
4.9報警信息的統(tǒng)計(jì)查詢
監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)處于統(tǒng)計(jì)查詢狀態(tài)下時,可以對所有歷史報警記錄等信息進(jìn)行查詢,
4.10對接警值班人員的管理
對監(jiān)控中心值班人員的管理有以下幾種方式:
每個值班人員分配有自己獨(dú)立的代碼和密碼,操作員的增減、信息的更改需要有管理員的權(quán)限;
進(jìn)入、退出軟件時應(yīng)有權(quán)限認(rèn)證。對于沒有權(quán)限的人員或密碼驗(yàn)證錯誤者均不能登錄或退出系統(tǒng)。系統(tǒng)的登錄和退出均有記錄,記錄登錄或退出時間和操作人員代碼,對其可進(jìn)行查詢打印;
當(dāng)值班人員換崗時,需要以自己的身份進(jìn)行換崗操作,操作過程自動記錄并可查詢打印。
系統(tǒng)設(shè)有隨機(jī)查詢值班功能(可以設(shè)定查詢頻次,如每8 h 3次等)。在監(jiān)控管理正常監(jiān)控界面下會彈出請確認(rèn)畫面,并有語音提示。如值班人員在崗可按確認(rèn)鍵;如值班人員在預(yù)設(shè)時間內(nèi)沒有操作,系統(tǒng)自動記錄為漏崗。
4.11系統(tǒng)用戶資料的錄入、維護(hù)及新用戶的添加
在以系統(tǒng)管理員的權(quán)限進(jìn)入系統(tǒng)后,可以實(shí)現(xiàn)對用戶基本資料、用戶詳細(xì)資料、建筑消防設(shè)施系統(tǒng)信息的錄入、修改和維護(hù),可以實(shí)現(xiàn)新增加建筑消防設(shè)施系統(tǒng)的在線添加和管理。
4.12中心自動校時
系統(tǒng)自動接收GPS對時信號,鎖定標(biāo)準(zhǔn)時間,全網(wǎng)自動校時,可確保監(jiān)控中心系統(tǒng)和用戶端協(xié)議轉(zhuǎn)換器(傳輸設(shè)備)的時間與標(biāo)準(zhǔn)時間一致,累計(jì)誤差不大于5 s。
4.13遠(yuǎn)程Web的查詢與統(tǒng)計(jì)
Web查詢統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)共分為“實(shí)時數(shù)據(jù)瀏覽”、“查詢”和“統(tǒng)計(jì)”三大功能模塊。實(shí)時數(shù)據(jù)瀏覽”部分包括對火警、故障、巡檢、誤報等當(dāng)前信息的瀏覽功能;查詢部分可提供對報警信息、巡檢信息、其它信息全方位、多條件的復(fù)合查詢;統(tǒng)計(jì)部分可分為分類列表統(tǒng)計(jì)和綜合圖形統(tǒng)計(jì),分別以表格和圖形的方式提供豐富、直觀的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
5項(xiàng)目建設(shè)的意義
實(shí)施監(jiān)測水洛河流域各電站消防設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài),可以及時甄別火警信息,發(fā)現(xiàn)故障,進(jìn)而保證電站的安全運(yùn)行;變分散為集中、變被動為主動,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對水洛河流域沿線各級水電站自身獨(dú)立消防設(shè)施的統(tǒng)一管理和維護(hù);及時發(fā)現(xiàn)火警、快速反應(yīng),避免并減少火災(zāi)的發(fā)生;強(qiáng)化人員管理,適合少人值守模式;降低消防人員的工作強(qiáng)度并提高其工作效率;有效降低綜合管理成本、提高消防整體管理水平,實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)功能有機(jī)結(jié)合。本次聯(lián)網(wǎng)采用的國產(chǎn)海灣協(xié)議轉(zhuǎn)換器,實(shí)現(xiàn)了在保證不改動原有各電站已投運(yùn)設(shè)備的前提下,通過協(xié)議轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)了集控中心對各個電站運(yùn)行情況的實(shí)時監(jiān)控。
譚小林(1974-),男,四川羅江人,副總經(jīng)濟(jì)師,工程師,從事水電工程建設(shè)開發(fā)技術(shù)與管理工作.
(責(zé)任編輯:李燕輝)
收稿日期:2014-12-12
文章編號:1001-2184(2015)02-0085-05
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
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