网格化的电网气象监测预警系统功能设计与实例研究

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气象综合观测系统远程监控报警系统设计与实现

气象综合观测系统远程监控报警系统设计与实现
数据)。
警 ;其 次 是 面 上 监 控 , 即对 全 地 面 的 气 象 观 测
进行监控 ,其属 于对 自动 气象观测点运行的监 【 关键词 】s s H模 块 框 架 W E B 平 台 软件
开 发 控。
( 5 )实现报 警功能 :由于 报警功 能是 以
监 控 部 分 的 建 立 为 基 础 , 进 一 步 得 以实 现 的 。 所 以, 想 要 实 现 报 警 功 能 必 须 在 监控 系 统 中 生
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了 解 一 下 他 的分 类 :首 先 是 点上 监控 , 即对 某 ma n a g e r管理类进行管理 让二者 同时实例化 ,

观 测 、运 行 以及 警报 等 观 测 点 进 行 监 控 ,在 发 现 异 常 时可 以及 时报 再 通 过订 阅 上传 数 据 (
面 , 在 实 时 监 控 过 程 中 ,通 过 数 据 分 析 形成 的 综 上 所 述 ,有 关 我 国 气 象 综 合 观 测 系 统 的远程监控报警系统的设计、研发十分重要,
的能力, 保障气象综合观测系统运行的安全性, 便 于提高服务质量 。
探测可 以正 常进行的就是综合气象观测看监控
3远程监控警报系统的设计与实现
3 . 1 远程监控 系统的分类
同,①单站监 控处理 ,即通过提供 的 Mo n i t o r ma n a g e r管 理类 来创 建 s t a t i o n mo n i t o r 对 象。 ②全 网监控 信息的处理 ,为气 象 自动 系统运行
时监 控 运 行 状态 、 监控 气 象探 测 数据 还 有 维 护

电网监测预警系统的设计与实现

电网监测预警系统的设计与实现

电网监测预警系统的设计与实现第一章:绪论电力是现代社会最基本的能源之一,其重要性不言而喻。

由于电力系统的复杂性和特殊性,为确保电力系统的安全稳定运行,相应的电网监测预警系统也显得尤为重要。

本文将介绍电网监测预警系统的设计与实现过程。

第二章:电网监测预警系统的概述电网监测预警系统主要由三个部分组成:监测子系统、预警子系统和系统应用子系统。

其中,监测子系统通过各种传感器、监测设备等手段对电网运行状态进行实时监测,预警子系统则通过各种分析算法、模型建立等方式对监测数据进行分析,提前发现电网可能存在的故障隐患,进行预警。

最后,系统应用子系统通过将预警结果输出到相应的监控终端、指挥系统等方式对预警信息进行展示和处理。

第三章:电网监测子系统的设计与实现电网监测子系统主要是通过各种监测设备对电网运行状态进行实时监测,一些常见的监测设备有:电流、电压传感器、温度传感器、振动传感器等。

本文选择了电压传感器和电流传感器作为例子进行介绍。

对于电流传感器,可以利用阻抗检测原理进行实时监测;对于电压传感器,则需要进行分压、滤波等处理,得到电网中不同节点的真实电压值。

监测子系统还需要进行一些数据传输和存储等操作,因此,本文也介绍了监测子系统的数据传输和存储方案。

第四章:电网预警子系统的设计与实现电网预警子系统主要是将监测子系统得到的数据进行分析、处理,提前发现可能存在的故障隐患进行预警,并输出预警结果。

本文提出了一种基于时间序列分析的预警模型,可以对电网中可能存在的故障隐患进行预测。

同时,为提高模型的准确性,还引入了人工智能算法进行训练和优化。

第五章:系统应用子系统的设计与实现系统应用子系统主要是将预警信息输出到相应的监控终端、指挥系统等方便用户进行实时监测和处理。

本文利用WebGIS技术进行预警信息的可视化展示,用户可以通过电子地图进行实时监测,并对预警信息进行相应的处理操作。

第六章:系统性能测试与结果分析本文对设计实现的电网监测预警系统进行了性能测试,并分析了测试结果。

城市智慧气象监测与预警系统设计与实现

城市智慧气象监测与预警系统设计与实现

城市智慧气象监测与预警系统设计与实现城市的智慧化发展已经成为时代的潮流,智慧城市建设正以惊人的速度发展并影响着人们的生活。

而气象监测与预警系统作为智慧城市建设的重要组成部分,对于城市的可持续发展和居民的安全至关重要。

本文将围绕城市智慧气象监测与预警系统的设计与实现展开讨论,探讨其在城市管理和气象灾害预防方面的重要性以及应用的技术原理和方法。

一、系统设计城市智慧气象监测与预警系统的设计需要从数据采集、通信传输、数据处理与分析以及预警与应对等多个方面进行综合考虑。

首先,数据采集是系统设计的基础,需要选择适应城市特点和监测需求的气象监测设备,包括空气温湿度传感器、大气压力传感器、降水量传感器等。

同时,还需要考虑数据存储和管理,建立与传感器设备的连接,并确保数据的准确性和可靠性。

其次,通信传输是实现数据与监测系统之间的连接的关键环节。

可以采用有线或无线通信技术,实现数据的实时传输与监测设备的远程控制。

通过建立城市的通信网络,可以实现对各地气象数据的采集和实时监测。

然后,数据处理与分析是系统的核心部分,通过有效的算法和模型将海量的气象数据进行处理。

采用数据挖掘、机器学习和人工智能等技术,对气象数据进行分析和预测,快速准确地掌握气象变化趋势,并提供数据可视化的展示与分析功能,为决策者提供科学依据。

最后,预警与应对是系统设计的重点,通过对气象预警信息的发布和传递,及时向市民和管理部门提供重要的天气预警,以便采取相应的预防和救援措施。

预警系统需要考虑信息的准确性和时效性,实现多渠道的信息传播,如手机短信、电子邮件、社交媒体等。

二、实现方法在城市智慧气象监测与预警系统的实现过程中,需要利用先进的技术手段和方法,确保系统的高效运行和优质的服务。

首先,利用物联网和云计算技术实现设备的互联互通。

通过物联网技术,能够实现气象监测设备和系统的连接,将监测数据传输到云端进行处理和存储,实现数据的共享和远程访问。

其次,利用大数据技术实现数据的高效处理和分析。

气象灾害预警系统设计与实现

气象灾害预警系统设计与实现

气象灾害预警系统设计与实现随着现代科技的不断发展,人们对气象灾害的预测与预警日益重视。

为了更好地保护人民生命财产安全,建立一套高效准确的气象灾害预警系统变得极为必要。

本文将从预警系统的设计与实现两个方面阐述如何打造一套可靠的气象灾害预警系统。

一、设计1. 目标与要求在设计气象灾害预警系统时,我们首先需要明确系统的目标和要求。

目标是什么?是尽可能准确地预测未来可能出现的灾害天气,及时向公众发布预警,帮助人们采取有效的防范措施,从而避免或减少灾害对人民生命财产造成的损失。

系统的要求包括准确性、及时性、可靠性和全面性。

2. 数据来源气象灾害预警系统离不开气象数据的支持,因此,数据来源是预警系统设计的重要步骤。

数据来源主要有三种:气象观测、气象卫星和气象模型。

其中,气象观测数据包括温度、湿度、气压、降雨量、风力、空气质量等。

气象卫星可以提供高分辨率的卫星云图和卫星雷达图,对于观测范围广、天气系统复杂的地区有很大帮助。

气象模型主要用于预测未来天气,例如欧洲数值天气预报模型ECMWF和美国天气预报局的GFS模型等。

3. 数据分析得到了大量的数据之后,我们需要进行数据分析,将数据进行整合、综合,找出其中的规律和趋势。

常用的气象数据分析方法有统计学、数据挖掘、机器学习等。

例如,通过机器学习算法训练出一个可以预测台风路径的神经网络模型,可以大大提升台风路径预测的准确率和及时性。

4. 预警发布经过数据整合、分析、模型训练,可以得到一个天气预测模型,接下来就需要将预测结果公示给公众,提醒大家注意防范。

预警发布可以采用多种方式,包括短信、微信、电话、广播等,以便让尽可能多的人获得预警信息。

二、实现1. 硬件设备气象灾害预警系统离不开硬件设备的支持。

硬件设备主要包括气象观测仪器、气象卫星接收机、计算机和服务器等。

气象观测仪器通常安装在地面、船舶或气象无人机上,可以实时收集气象数据。

通过气象卫星接收机,我们可以接收气象卫星数据,这些数据可以用于生成卫星云图和雷达图。

气象灾害预警系统的设计与实现

气象灾害预警系统的设计与实现

气象灾害预警系统的设计与实现随着气候变化的不断加剧,自然灾害也越来越频繁,特别是气象灾害。

相应地,我们需要实现一个可靠的气象灾害预警系统,以提前预防和减少灾害对人民生命财产的影响。

本文将讨论气象灾害预警系统的设计与实现。

一、需求分析气象灾害预警系统需要能够快速、准确地收集气象数据并对其进行分析和预警。

因此,我们需要收集以下数据:1. 气象数据:包括高低温度,降雨量,风速等相关气象信息。

2. 地质数据:如地形地貌、地质构造、岩土工程地质、植被生态等数据。

3. 社会安全数据:如住房建筑状况、城市交通状况、特殊人群地理位置等数据。

基于以上数据,我们需要从多个渠道获取数据,包括测站和传感器,卫星和航空遥感,人工巡查等。

由于我们的系统需要能够在几秒钟内发出预警信息,所以数据的采集和传输速度必须足够快。

二、预警模型基于上述数据,我们需要制定一个合理的预警模型。

该模型应该基于历史数据和热点区域进行分析,利用各种预测算法,包括统计学、机器学习和人工智能等技术,建立一个预警模型。

对于不同类型的气象灾害(如台风、暴雨、雷电等),需要采用不同的算法和模型。

这些模型应尽可能地减少误报和漏报,同时还要考虑不同阶段的预警信息,如一级预警和二级预警等。

三、预警系统架构在架构设计中,需要采用分布式系统技术和高性能运算技术。

整个系统需要包括数据处理、分析、存储、推送等模块。

对于数据处理,需要结合大数据技术,实现高速数据采集、传输和分析。

对于数据存储,我们可以采用多种方案,如关系数据库、分布式文件系统、Hadoop等。

对于数据分析,我们可以使用不同的机器学习算法,如决策树、神经网络、支持向量机等。

在预警系统的实现过程中,需要采用实时算法来处理不断涌现的数据。

因此,我们需要一流的高性能计算平台和实时数据传输技术,如流式计算和实时数据流技术等。

四、预警信息发布当系统检测到在某一区域极端气象灾害即将发生时,需要将预警信息尽快发送给相关人员,以便采取相应行动。

气象预警系统设计与实现

气象预警系统设计与实现

气象预警系统设计与实现一、概述气象预警系统是指通过气象监测和分析预测天气变化,向公众发布预警信息,以降低气象灾害风险、提高应急管理效率的一种系统。

本文将详细介绍气象预警系统的设计和实现。

二、气象预警系统的设计1.系统结构气象预警系统由硬件和软件两部分组成。

硬件部分包括气象传感器、数据采集器、通信设备、数据管理设备等;软件部分由气象数据分析软件、预警发布软件和用户界面三个模块组成。

整个系统结构如下图所示:图1:气象预警系统结构2.气象数据采集气象预警系统的数据采集是系统的核心部分。

气象传感器可测量各种气象数据,如温度、湿度、风速、风向等,数据采集器负责将传感器采集到的数据转换成数字信号,送入计算机处理。

这些数据将作为气象预警系统的输入,为预测和预警提供依据。

3.气象数据分析通过对采集到的气象数据进行分析,可以预测天气变化,并及时发布预警信息。

数据分析软件根据历史气象数据和当前气象数据进行分析,采用时间序列分析、回归分析、聚类分析等工具,识别出与灾害相关的气象因素,并评估其对未来的影响。

4.预警信息发布当系统检测到气象灾害风险时,将通过多种方式向公众发布预警信息,例如电视、广播、网络、手机短信等。

5.用户界面用户界面为用户提供一种可视化、人性化的交互界面,以便用户了解天气预警信息及时、准确地获取灾害风险,从而采取相应的应急措施。

通常用户界面具有以下功能:(1)提供天气预警信息和详细预报;(2)提供用户自定义的预警条件,并提示预警信息;(3)提供气象预警信息历史记录查询功能。

三、气象预警系统的实现1.气象数据采集气象数据采集主要通过气象传感器和数据采集器完成。

传感器通过串口输出数据,数据采集器通过串口进行通信。

2.气象数据分析气象数据分析模块使用Python语言实现,主要依靠Pandas库和Scikit-learn库提供的工具,对气象数据进行分析和处理。

该模块根据历史气象数据和当前气象数据进行分析,采用时间序列分析、回归分析、聚类分析等算法,最终得出预测结果。

气象灾害监测预警系统设计与实现

气象灾害监测预警系统设计与实现

气象灾害监测预警系统设计与实现一、引言自然灾害是人类无法避免的现象,其中气象灾害对人类的生命和财产造成的损失极大。

为了减少灾害带来的影响,气象部门发挥着重要的作用,提供及时、准确的天气预报和预警信息。

为此,设计和实现一套气象灾害监测预警系统非常必要。

二、气象灾害分类气象灾害包括很多种,常见的有风暴潮、洪涝灾害、旱灾、雪灾、地震、台风、龙卷风、雾霾等。

每种灾害的形成原因和预警方式不同,因此设计一套监测预警系统,需要考虑到不同灾害的特点。

三、监测系统设计气象灾害监测系统主要由气象站、气象雷达、卫星监测系统、预报模型等多个子系统组成,以下分别介绍每个子系统的功能和应用。

1.气象站气象站是一种气象观测设备,能够采集和记录各种气象要素的观测数据。

在气象灾害监测预警系统中,气象站可以作为最基本的监测设备,能够观测气温、湿度、气压、风向风速等信息。

在气象灾害发生前,透过气象站的观测数据,可以对灾害发生的概率进行预测和判断。

2.气象雷达气象雷达是一种高科技的设备,能够通过电磁波监测大气中的物理参数,如降雨量、风速、风向、雷电等。

在气象灾害监测预警系统中,气象雷达可以通过实时监测降雨情况、风向风速等要素信息,及时预警可能发生的洪涝、风灾等灾害。

3.卫星监测系统卫星监测系统的主要功能是获取高空的气象信息,如气压、天气系统、云层等。

在气象灾害监测预警系统中,卫星监测系统可以通过监测天气系统的变化,预测台风、暴雨等可能发生的灾害。

4.预报模型预报模型是通过对气象数据进行数学分析和计算,得出未来一段时间内的天气变化趋势和可能产生的气象灾害。

在气象灾害监测预警系统中,预报模型是非常重要的一环,可以通过模拟实验和反演分析,准确预测可能发生的气象灾害。

四、预警系统实现气象灾害监测预警系统的预警部分主要由预警信息发布系统和用户接收系统两大部分组成。

以下分别介绍两个系统的具体应用。

1.预警信息发布系统预警信息发布系统主要由预警中心、各级气象部门和媒体组成。

电力微气象灾害监测与预警系统的设计与实现

电力微气象灾害监测与预警系统的设计与实现

g Zh i l i , Zh a o Xi a o f e n g , W “Gu o l i a n g , Hu a n g Y o n gl i a n
( 1. St a t e Gr i d S ha nx i El e c t r i c Po we r Co m pa ny, Ta i yu a n 0 3 00 0 1。 Chi n a;
7 1 2
电 力 与 能 源
第3 5 卷第 6 期
2 0 1 4年 1 2月
电力微气象灾害监测 与预 警系统的 设计 与实现
王 志利 , 赵 晓锋 , 武 国亮 , 黄 永 莲
( 1 . 国 网 山西 省 电力 公 司 , 太原 0 3 0 0 0 1 ; 2 . 华大天元( 北京 ) 电力科技有限公司 , 北 京 1 0 2 2 0 6 )
a n u r g e nt t a s k t O e s t a bl i s h a n i n t a c t na t u r a l di s a s t e r r e s p ons e ma na g e me nt s y s t e m i n po we r gr i d. Ba s e d on
p o we r g r i d i n r u r a l a r e a a r e o u t o f d a t e S O t h a t p o we r g r i d i s v u l n e r a b l e t O d i s a s t e r s .S i n c e t h e s e v e r e i c e a n d
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网格化的电网气象监测预警系统功能设计与实例研究
摘要:随着电力建设的快速发展,对供电质量可靠性指标的要求日益提高供电
可靠性,保证主网安全运行是电网发展的基本要求随着社会经济的发展,气象灾
害对电力生产的影响越来越明显由于架空输电线路范围广,变电站设备多次暴露
在自然环境中。

一旦暴雨、雷电、冰雪等气象灾害来临,电力系统的安全运行将
面临巨大考验。

线路跳闸时有发生,严重影响电力系统供电安全生产。

关键词:网格化;电网气象;监测预警;实例
引言
电网气象监测预警的实质是分析气象信息与电网故障的相关性研究是分析不
同数据或特征之间的关系,通过相关性分析找出不同类型数据之间的相关性或非
相关性,进一步分析不同类型数据之间的关系强度。

如完全相关和不完全相关,
最后可以建立不同类型数据之间的关系转换模型。

在本课题的研究中,在对网格气象数据和网格设备数据进行相关分析的基础上,建立了网格气象监测预警系统以电网气象数据为基础,分析了各种气象要素
对电网设备的影响,如受大风影响的架空线路、受强降雨影响的车站和房间分析,结合以往电网事故造成的气象条件数据,包括什么样的气象条件造成事故的因素、发生的事故种类、事故的影响等信息,决定未来气象条件下是否存在电网故障的
风险,从而达到电网气象监测和预警的目的。

1电网气象监测预警系统构建方案
(1)系统建设目标
1.获取各种形式的气象源数据,如自动气象站、雷达估测降水量、基于网格
的精确预报等,实现对灾害性天气的精确监测和预报。

2.建立基于gis系统的网格气象平台,显示气象数据、地理数据和网格设备数据,直观显示灾害性天气的影响范围,准确定位灾害性天气影响的网格设备。

3.加强气象资料在每年汛期电网日常工作中的应用,通过系统分析汛期可能
受暴雨天气影响的重点防洪设备,使运行维护人员在重点检查、勘察、抢修中更
有针对性,故障排除和补救。

(2)系统建设原则
系统的规划和建设遵循以下原则:一是加强基础设施建设和实用性建设,坚
持实践第一,具有可扩展性和前瞻性;二是采用气象部门和电力部门的标准和规范,紧密衔接基础业务;三是先进性与适用性的统一;四是加强服务建设,保证
应用效果,加强电网指挥决策服务支持能力。

基于地理关系模型:系统基于完整、系统、准确的地理关系模型,以地理信
息数据为底层基础数据,将各类气象探测数据、预报数据、行政区域、电网基础
设施基础数据附加到地理属性上在基础地理信息数据的基础上,形成完整的地理
信息载体复杂的空间气象信息、属性数据和业务信息通过地图系统以地理的形式
直接显示出来。

面向对象和所见即所得的设计和操作方法:系统以面向对象的方
式提供各种操作方法,采用“面向对象的操作方法”和“所见即所得的操作接口”。

充分发挥地理信息系统和可视化技术的特点,以图形和动画的方式面对用户,信
息的表达更加直观高效,摆脱了用户不得不面对的大量枯燥的表格和文本信息,
从中可以进行数据挖掘,实现可视化、直观的显示。

围绕决策服务,不断完善各种气象探测基础设施,不断强化探测时空密度,
形成了大量的探测数据和预报数据,是系统决策分析的基础。

因此,本系统以数
据流为设计理念,结合系统的应用特点,深入挖掘和处理数据新的有用信息和可
视化产品,为调度决策提供直观的决策服务。

(3)系统建设
网格气象平台由五层组成:基础环境层、数据资源层、服务层、业务层和显
示层。

(1)基本环境层
基础环境层是平台运行所需的基础环境,包括网络、服务器、操作系统和存储。

(2)数据资源层
数据资源层包括平台显示所需的数据资源,包括雷达、自动站、网格设备、
网格业务等气象数据和其他网格数据。

(3)服务水平
服务层的接口和消息服务负责平台的外部交互数据访问层提供添加、删除、
修改和检查数据资源等操作GIS服务和专题地图提供了平台展示所需的地图相关
服务。

(4)业务层面
业务层主要根据业务需求对气象数据进行处理,并根据网格数据的关联分析
生成相应的图形产品。

(5)表示层
显示层实现了气象数据和网格数据的综合显示。

2系统功能设计
(1)气象数据采集
采集自动气象站实际情况、气象预报数据、卫星云图、网格精确预报等气象
原始数据,安全可靠地传输到后台应用服务器进行分析。

其中,自动站实时数据
采集周期为每10分钟一次,雷达估算降水数据采集周期为每1小时一次,天气
预报数据采集周期为每3小时一次,卫星云图采集周期为每1小时一次,网格精
确预报数据采集周期为每3小时一次。

(2)气象数据解析
根据各种气象数据采集周期的不同,将各种数据文件实时解析成适用的格式,存储在数据库服务器中。

其中,自动站采集的实际数据和天气预报数据采用xml
格式,雷达估算的降水数据和网格精度预报数据采用txt格式,卫星云图采用jpg
格式。

(1)气象数据展示
未来7天气资料:显示下周天气情况,包括天气条件、日最高气温、最低气温、最大相对湿度、最小相对湿度、最大风力等气象资料。

卫星云图:以图像旋转的方式显示未来24小时的云图数据。

自动气象站:显示自动气象站采集的温度、湿度、降雨量、风力等数据。

天气专题图:根据网格天气数据中的温度信息,生成温度专题图,通过图片
旋转的方式显示未来24小时的温度变化。

根据网格气象数据中的湿度信息,通过图像旋转的方式生成湿度专题图,显
示未来24小时的湿度变化。

根据网格气象数据中的降雨信息,生成降雨专题图,以图像旋转的方式显示
未来24小时的降雨变化。

根据网格气象数据中的风场信息,通过图像旋转的方式生成风场专题图,显
示未来24小时的风场变化。

3气象数据在电力业务中的应用实例
在年度信息期内,强降雨将影响电网正常运行,导致正常供电中断,影响居
民正常用电。

因此,在本项目的研究中,将气象资料与防洪工作相结合,通过系
统提前分析可能受降雨影响的电网设备,使汛期的相关工作,如巡查安排、应急
值班准备工作更有针对性。

(1)巡视任务
巡逻任务的主要功能是建立和下达巡逻任务巡更任务页面以列表形式显示,
分为巡更任务概述功能和巡更任务详细信息功能此函数通过选择任务名称、任务
内容、任务类型和结束时间来筛选任务列表。

可以创建新任务。

创建检验任务时,可以选择要填写检验内容的站线,创建检验任务对于雨后检查,可以单击“洪水情况分析”按钮,选择在雨中经历过洪水和灾害的站线来创建检查任务。

(2)工单管理
通过选择工单编号、工单名称、工单类型(雨前、雨中、雨后)、工单来源(气象演绎、洪水管理、手工创建)、巡更组、巡更状态、结束时间,过滤显示
的巡更任务工单。

工作单细节提供工作单检查进度时间轴,直观地查看工作顺序下各工位线的
检查进度和问题。

单击“检查单元”链接可查看站点检查照片。

(3)防汛重点设备
重点防洪设备,显示防洪期间需要重点关注的网格设备,并可在地图上定位
主要内容包括:运行维护单位、电压等级、站线名称、塔号、位置等,可根据运
行维护单位、站线名称进行查询。

(4)汛期值守安排
汛期值守安排,用于管理在汛期进行应急值守的人员及班组信息。

主要内容
包括:运维单位、电压等级、站线名称、值守人员、值守人员联系方式、值守开
始时间、值守结束时间。

结束语
随着电网规模的不断扩大,电网安全稳定运行的压力越来越大近年来,极端
恶劣天气频繁发生,给电网安全生产带来了巨大压力。

在高温天气下,气温的变
化对安排避峰、准确预测高峰负荷、保证电网夏季安全运行具有重要意义。

夏季
雷电、暴雨、洪涝灾害频繁,及时了解当地天气情况,有助于规避风险。

在冬季,冰雪、冻雨也会造成电网灾害。

因此,气象变化不仅影响着每个人的生活,而且
对电网的安全运行和可靠供电也有着重大影响。

研究气象资料在电网运行和供电
生产中的应用具有重要意义。

国网黑龙江省电力有限公司科技项目资助,项目名称:基于网格化的电网气
象监测预警分析及应用研究。

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