基于SOA的设备远程监测与诊断系统体系结构的研究
基于SOA框架体系的社会信息统计管理系统研究
基于SOA框架体系的社会信息统计管理系统研究基于SOA框架体系的社会信息统计管理系统研究随着社会的进步和信息技术的迅猛发展，人类进入了信息化时代。
信息化时代的主要标志是信息技术的普遍应用，这对我国政治、经济、文化等产生了深刻影响，可以说当前社会，信息已成为不可缺少的重要因素。
信息标志着生产力的发展水平，反映着经济社会的运行态势，为群众了解经济社会发展形势提供了便利条件。
因而，在信息技术不断发展并被广泛应用的背景下，特别是在信息化建设需进一步改革与创新之际，要求统计工作模式也要跟上时代的步伐，以新的技术模式适用当代社会的需要，提高信息统计系统的快速响应能力及办事效率，更好地实现资源共享，为信息统计工作提供优质的服务平台。
一、SOA相关理论1.基本概念SOA是一种面向服务的体系结构，其核心是服务，是通过提供基本的服务或组合服务实现既有的业务流程或业务流程再造。
凌晓东（2007）提到SOA解决了令IT业界和企业都非常头疼的信息孤岛①和遗留的系统②问题，特别是解决了针对多个不同技术开发，运行在不同平台的应用程序的相互通信本文由收集整理。
戴辉（2013）提到SOA软件系统按照功能设计成一些服务，服务接口是通过标准的方式定义，并通过标准的协议调用，SOA所定义的接口和调用方式是独立于编程语言和运行平台的。
SOA是近年来在互联网环境下，各行业构建信息化基础设施和促进信息资源开发利用的有效防范之一，也是支撑云计算、软件服务业和互联网发展的重要支撑技术，已渗透到政务管理、生产、服务等多个行业和领域，应用较为广泛。
2.主要特征SOA主要特征为：（1）服务的封装；（2）服务的重用；（3）服务的互操作性；（4）服务之间的松耦合度；（5）服务是位置透明的。
3.主要优势（1）支持异构集成SOA主要优势是支持异构集成，主要包括硬件平台、操作系统、数据库、应用软件四个层次。
支持SOA的业务系统为信息化提供了更为广阔的发展空间，用户可以结合自身实际需要选择最佳的方案。
基于SOA的协同软件体系架构研究
相异 ．对工作对象 的操作是 在不 同的抽象水平 和层 次
上进行 的 ． 因此 ． 成 了 工 作 对 象 的 多模 型 和 多 视 图 。 形
那 么 协 同软 件 环 境 与 应用 的关 系如 图 ２ ：
各 专 家 通 过 对 工作 对 象 局 部 数 据 形 成 的模 型 的操 作 以 完 成 设 计 任 务 要使 整 个 任 务 得 以完 成 ， 须 将 这 些 模 必 型一 致 起 来 ． 而 最 终 可 以 转 化 为 实 现 数 据 。 从 群 组 人 员 对 应 了组 织 中不 同 的 角 色 。各 角 色 有 着 不 同 的权 限 。 如 ， 些 角 色 对 某 些 数 据 仅 可 以 “ ” 例 一 读 ， 另外 一 些 角色 却 可 以进 行 “ ” 作 。 以 ， 要 通 过 对 写 操 所 需 操 作 共 享 信 息 的权 限控 制 及 序 列 规 定 ，来 保 证 数 据 使
（ ） 立 群 组 协 作 模 式 １建 协 同软 件 是 在 计 算 机 应 用 技 术 基 础 上 新 发 展 起 来 的 一 种 软 件 种 类 ．协 同软 件 系 统 就 是 向人 们 提 供 一 个 开 放 的 分 布式 集 成 化 的协 同工 作 环 境 可 以 说 ． 的 内 新 容 主 要 是 支 持 群 体 协 同工 作 ． 因此 ． 一技 术 的 主 要 研 这 究 内容 是计 算 机 化 的人 与 人 交 互 的 有 关 技 术 或 者 说 ． 人 与 人 如何 借 助计 算 机 来 进 行 交 流 与 协 同工 作 协 同软 件 的根 本 要 求 是 支 持 群 组 内 ．组 间 的 工 作 协 同 ． 此 建 立一 种 群 组 协 作 模 式 是 必 不 可 少 的 群 组 因 协 作 模 式 可 以认 为 是 社 会 性 团 队 工 作 的 计 算 机 化 管 理
基于SOA的开放式远程实验教学系统框架
基于SOA的开放式远程实验教学系统框架
陈艳丽;马华;陈振;荆翔;张文毅
【期刊名称】《计算机时代》
【年(卷),期】2010(000)004
【摘要】基于面向服务架构(SOA)方法,提出了一种面向多学科课程的远程实验教学系统框架(RETSF-SOA)的实现方法.该框架采用标准化、松耦合的三层系统结构,即服务支撑层、通用服务层、服务应用层,对异构的远程实验教学资源进行统一的服务化管理,以支持实验项目和实验课程的动态重构.最后,通过应用实例验证了该框架的有效性.
【总页数】3页(P23-25)
【作者】陈艳丽;马华;陈振;荆翔;张文毅
【作者单位】湖南涉外经济学院计算机学部,湖南,长沙,410205;湖南大学计算机与通信学院;湖南涉外经济学院计算机学部,湖南,长沙,410205;湖南涉外经济学院计算机学部,湖南,长沙,410205;湖南涉外经济学院计算机学部,湖南,长沙,410205;湖南涉外经济学院计算机学部,湖南,长沙,410205
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于SOA的医院智能系统框架设计 [J], 彭文
2.开放式远程实验室教学系统的设计与实现 [J], 许芬;田兴旺;郑勇
3.基于SOA的远程实验教学系统的设计与实现 [J], 厉毅;郑炜
4.基于SOA和Agent技术的驾驶人理论考试系统框架研究 [J], 周佳;刘伟祥;
5.基于SOA P的智能家居互操作系统框架 [J], 陈国俊;须文波
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SOA架构体系
集团企业信息化问题：信息孤岛太多信息不一致，难以整合业务跨Internet运作，技术异构，难以协同业务变化快，僵化的IT基础设施难以迅速响应互连互通是当前信息化中的核心问题和核心需求！IT问题：平台异构性数据异构性网络环境的易变性业务过程易变性新的业务需求：互连互通（系统之间、上下之间）快速开发业务灵活性上下游业务协同；分布式系统的发展：（投资回报率和系统管理质量越来越高、总体拥有成本越来越低）地点集中化：重新将服务器安置到数目更少的地点中物理整合：相同的架构或相同的应用从小服务器并到大服务器上分布式集成：整合到共同的系统管理存储中企业服务总线：应用系统的互连互通、更完善的IT组织体系、更规范的IT 战略与规划程序设计语言的发展：（抽象级别越来越高）命令式程序设计(Fortran、Cobol)函数式程序设计（Lisp、Prolog）过程式程序设计(C、Pascal)面向对象程序设计(C++、Java)面向服务程序设计(WebService)IT架构的发展推动(更高的灵活性)：传统架构，基于消息传递的模式：应用之间点对点的连接、实现简单、基本的信息交互和数据传递过度架构，企业应用整合：通过Hub模式实现应用之间的整合、很容易管理大量的连接和系统先进架构(SOA)，面向服务体系架构：通过企业服务总线实现服务的整合集中和流程实现、借助标准的接口灵活地连接，实现真正的随需应变；SOA关键特性：开放的技术标准支持快速开发部署平台无关标准接口分布式部署支持互联网http松耦合动态绑定可重构SOA是IT系统快速适应业务的实现方法企业IT需求：多个IT系统供应商（技术路线）多个不同业务架构的应用系统跨地域分布式部署业务易于变化组织和流程变革频繁如何理解SOA：SOA是一个不断解构的过程SOA是一个组件粒度的平衡SOA是架构、更是方法SOA的核心要素：标准化复用松耦合可编排SOA的目标：灵活可变的IT系统服务的本质是标准封装服务(Service)：业务角度而言，服务一个可重复的任务，例如：检查帐号余额….. 流程(Process)：由一系列相互关联的任务组成，实现一个具体的业务功能。
基于SOA的敏捷策略的系统架构的研究
更 值 得关 注 ： Ｓ Ａ理解 的误 差 ； 开 发 中很 少 有 最终 用 对 Ｏ 在
户 的 参 与 ； 有 考 虑 到 要 求 和 环 境 的 变 化 ； 项 目执 行 中 没 在
使 用 瀑 布式 的 方式 进 行 管 理 和 开发 ｌ。因 此 ， 们 总结 出 ３ Ｉ 我 这 样 一条 ： 合 理 的框 架会 影 响企 业 的 信 息化 的 发展 。 不 Ｓ Ａ存 在 的应 用 问题 与 之前 采 用 的模 式 有关 ： Ｏ 以产 品 为 中心 ， 不是 以客 户 需求 为 中心 。 而 采用 固化 的流 程 ， 陷于 无 法快 速 响应 客户 需 求 的 困境 ； 而且 随着 企业 软 件 系统 变
设 计 与 研 究
３
基 于 Ｓ Ａ 的敏捷 策 略 的系统架 构 的研究 Ｏ
田 志峰 闰献 国 张 凯 贾艳 婷 （ 太原科技大学机械制造反其自动化， 太原 ００２ ） ３０４
摘 要 ： 着 企业 信 息化 和 市场 的发展 ， 业应 对 环 境 的 变化 能 力 成 为 头等 大 事 。通 过研 究 Ｓ 的现 状 ， 随 企 ＯＡ
解 决 企业 实施 中的 问题 ， 应 了市场 的 变化 。 结合 生 产 实 际 ， 实 了二 者 结合 的 有 效性 和 实 用价值 。 适 证
关 键 词 ：ＯＡ Ｓ 敏 捷 策略 Ｗｅ ｂ服 务 信 息 流
前 言
Ｓ Ａ解 决 集成 与 管 理 的 问题 ， Ｏ 用敏 捷 策 略提 高信 息 整合 和
得 日益 庞 大 和 复 杂 ， 程 僵 化 ， 应 慢 ， 理 不 能 优 化 的 问 流 反 管 题 变 的 就 更 加 突 出 。Ｓ Ａ 软 件 开 发 方 法 试 图 将 一 个 软 件 开 Ｏ
SOA框架在视频监控网管系统中的应用的开题报告
SOA框架在视频监控网管系统中的应用的开题报告一、研究背景随着智能交通系统的广泛应用，视频监控网管系统在城市管理中占据着越来越重要的地位。
视频监控网管系统（Video Monitoring Network Management System）通常由视频采集终端、传输网络、管理中心和客户端等组成，其主要功能包括监控视频的实时采集、存储、管理、检索和回放等。
目前，视频监控网管系统的技术发展已经可以满足安全管理、信息采集、事故调查和行为管理等多种用途，因此在城市运行管理中扮演着重要的角色。
SOA（Service-Oriented Architecture，面向服务的架构）是一种软件架构模式，采用服务的概念进行系统设计和开发，能够将各种应用程序、系统和平台之间进行集成，提高了系统的稳定性、可重用性和灵活性。
在视频监控网管系统中，SOA框架能够有效地解决系统中各个模块之间的耦合性、复杂性和维护成本等问题，提高了系统的可用性和可维护性。
二、研究目的本研究旨在探讨SOA框架在视频监控网管系统中的应用，包括以下重点：1. 分析视频监控网管系统的技术特点和现有主流架构。
2. 探讨SOA框架设计的原则和优势特点，以及在视频监控网管系统中的适用性。
3. 讨论SOA框架应用于视频监控网管系统中的具体实现方案，包括系统架构、服务设计和接口规范等。
4. 实现SOA框架在视频监控网管系统中的应用，并对性能、可扩展性和可用性等进行测试和评估。
三、研究方法本研究采用文献资料调研和实验分析相结合的方法，具体步骤如下：1. 对视频监控网管系统的技术特点和现有主流架构进行分析研究，包括技术原理、功能模块、系统架构等。
2. 总结SOA框架的设计原则和优势特点，探讨其在视频监控网管系统中的适用性，并与已有架构进行比较分析。
3. 基于SOA框架的设计原则和服务标准，结合视频监控网管系统的实际需求，提出具体实现方案，包括系统架构、服务设计和接口规范等。
基于Web服务的SOA架构研究
基于Web服务的SOA架构研究随着信息技术的不断发展，企业的业务流程变得越来越复杂。
这时，SOA（面向服务的架构）就成为了解决这个问题的一个有效手段。
SOA架构是一种分布式系统架构，它主要用于提供服务。
随着Web服务技术的普及，基于Web服务的SOA架构也成为了业界关注的焦点。
一、基于Web服务的SOA架构介绍基于Web服务的SOA架构是一种浏览器和服务之间的连接方式。
它需要遵循HTTP协议和XML协议。
架构的特点是便于调用，结构灵活，重用性高。
它支持跨平台，跨语言，轻松实现系统整合，使得企业内外部信息交流更加便捷。
Web服务是指一种基于Web的分布式系统，其中的应用程序通过网络直接对话。
Web服务是由接口及其描述语言、消息格式、URI、通信协议等组成。
简单点说，Web服务就是将服务的接口直接发布在Web上，可以被其他网站或者软件直接调用。
二、基于Web服务的SOA架构的优势基于Web服务的SOA架构有很多优势，下面列举了几点。
1、灵活可扩展基于Web服务的SOA架构可以进行服务的粒度化设计，可以对每个服务进行独立的定义和使用。
而且这样的设计可以极大地提高了灵活性，使可以以更小的操作单元来实现扩展。
2、易于管理由于所以服务都是通过标准接口来实现的，它是基于标准协议进行大规模的服务管理。
这极大地提高了管理效率，还可以方便地进行数据整合和处理。
3、易于实现系统整合基于Web服务的SOA架构中的所有服务都通过通用的标准协议进行交互，这使得各个服务之间的实现十分简单。
当需要多个服务之间相互交互时，通过组合已有的服务就可以实现一个新的服务。
三、基于Web服务的SOA架构的应用案例基于Web服务的SOA架构已经被广泛地应用于各行各业，下面我们来看看一些比较经典的应用案例。
1、Amazon EC2Amazon EC2是一种基于Web服务的计算服务，可为用户提供可扩展的计算能力。
该服务允许用户以低廉的价格使用计算服务器租赁。
基于SOA架构的数字化供电系统的研究与设计的开题报告
基于SOA架构的数字化供电系统的研究与设计的开题报告一、选题背景及意义随着社会的不断发展和科技的不断进步，电力行业在数字化转型方面取得了快速的发展，并在确保供电安全和质量的同时，为用户提供更加便捷、稳定、高效的能源服务。
基于SOA架构的数字化供电系统，将传统的电力设施和信息技术相结合，打破了传统分散、孤立的信息化格局，实现了信息、业务、资源的整合和共享，从而提高了供电业务的效率、灵活性、可维护性和可扩展性。
本次选题旨在以数字化供电系统为研究对象，通过基于SOA架构的系统设计和实现，探究数字化供电系统的优化和创新，提高当前传统供电系统的水平和质量。
二、研究内容本课题的研究内容主要包括以下几个方面：1.数字化供电系统的概念、特点、发展现状和问题分析。
2.数字化供电系统中的SOA架构及其应用简介。
3.设计和实现基于SOA架构的数字化供电系统架构，包括系统结构、平台选择、技术实现等方面。
4.开展数字化供电系统的功能模块设计和实现，包括用户管理、设备管理、能耗监测、电力质量分析、告警管理等模块。
5.进行数字化供电系统的系统性能测试和安全评估，对系统进行优化和完善。
三、研究目标本课题旨在达到以下几个研究目标：1.系统性地了解数字化供电系统的概念、特点和应用现状等，为后续的系统设计和实现提供理论基础和实践指导。
2.掌握SOA架构的相关知识，具备基于该框架开展数字化供电系统设计和实现的技能。
3.设计和实现基于SOA架构的数字化供电系统，并对其开展系统性能测试和安全评估。
4.进一步提高数字化供电系统的效率、安全性和扩展性，为实现数字化、智能化、自动化的供电体系提供技术支持。
四、研究方法本课题采用文献研究法、案例研究法、实验研究法等多种研究方法，具体研究步骤如下：1.综合调研和分析数字化供电系统的现状和问题，利用文献研究法和案例研究法对该领域的相关技术和应用进行梳理和总结。
2.理解和掌握SOA架构的相关知识，包括框架原理、技术体系和应用范围等方面。
基于SOA架构的空管设备信息监控接入系统的设计
基于SOA架构的空管设备信息监控接入系统的设计
王震霁;康潇;叶永
【期刊名称】《中国西部科技》
【年(卷),期】2011(10)19
【摘要】我局位于我们东西和南北航路的交汇点,随着我们航空运输量的不断增加,空管安全保障的压力越来越大,为了实现对于各种空管设备运行情况的实时集中监控,我们开发了一套基于J2EE的空管设备信息监控平台,其中很重要的一个部分就是要构建一个基于SOA架构的空管设备信息接入系统,用于提高数据更新的准确性和及时性,推动过去点到点的交换方式到分布式网络化交换方式的转换,本文就基于SOA架构的信息接入系统的设计进行了初步探索并进行了实际测试,基本达到预期效果.
【总页数】3页(P47-48,30)
【作者】王震霁;康潇;叶永
【作者单位】民航河南空管分局,河南郑州450000;民航河南空管分局,河南郑州450000;民航河南空管分局,河南郑州450000
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于SOA架构的虚商业务接入平台流程优化
2.基于SOA系统架构的环境信访信息管理系统的设计与实现
3.基于SOA架构的专业课程在线考评管理系统设计
4.基于B/S架构的电力信息监控系统设计
5.基于SOA架构的PDM系统与制造管理系统集成设计与实现
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基于阿里云的远程监测及故障诊断系统研究
第１期２０２０年１月组合机床与自动化加工技术ＭｏｄｕｌａｒＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆ＡｕｔｏｍａｔｉｃＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＮｏ.１Ｊａｎ.２０２０文章编号:１００１－２２６５(２０２０)０１－００７６－０３㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.１３４６２/ｊ.ｃｎｋｉ.ｍｍｔａｍｔ.２０２０.０１.０１９收稿日期:２０１９－０２－２８ꎻ修回日期:２０１９－０３－１８㊀∗基金项目:国家重点研发计划(２０１８ＹＦＣ０８０９７００)ꎻ北京市科技计划课题(Ｚ１７１１０００００７１７００２)作者简介:李超(１９８６ )ꎬ男ꎬ山东临沂人ꎬ北方工业大学实验师ꎬ工学硕士ꎬ研究方向为智能制造㊁故障诊断ꎬ(Ｅ－ｍａｉｌ)ｌｉｃｈａｏ＠ｎｃｕｔ.ｅｄｕ.ｃｎꎮ基于阿里云的远程监测及故障诊断系统研究∗李㊀超ꎬ李锦龙ꎬ孙德辉ꎬ雷振伍ꎬ于运渌(北方工业大学现场总线技术及自动化北京市重点实验室ꎬ北京㊀１００１４４)摘要:针对当前工业现场数据远程查询灵活性不足㊁传统故障诊断方式效率较低和扩展性较差㊁故障报警信息形式单一等问题ꎬ设计了基于阿里云的大型臭氧发生器远程监测及故障诊断系统ꎮ该系统通过工业无线的方式实时采集臭氧发生器的运行数据并上传至阿里云ꎬ在阿里云上利用ＢＰ神经网络进行故障诊断ꎮ终端采用Ｂ/Ｓ架构实现远程数据监测及手机短信报警等功能ꎮ该系统增强了现场数据查询的灵活性ꎬ提高了故障诊断的准确性ꎬ改善了现场故障处理的及时性ꎮ关键词:阿里云ꎻ远程监测ꎻ故障诊断ꎻＢＰ神经网络中图分类号:ＴＨ１６５ꎻＴＧ６５９㊀㊀㊀文献标识码:ＡＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＲｅｍｏｔｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＦａｕｌｔＤｉａｇｎｏｓｉｓＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＡｌｉｂａｂａＣｌｏｕｄＬＩＣｈａｏꎬＬＩＪｉｎ￣ｌｏｎｇꎬＳＵＮＤｅ￣ｈｕｉꎬＬＥＩＺｈｅｎ￣ｗｕꎬＹＵＹｕｎ￣ｌｕ(ＢｅｉｊｉｎｇＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＦｉｅｌｄｂｕｓＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎꎬＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＢｅｉ￣ｊｉｎｇ１００１４４ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ａｉｍｉｎｇａｔａｓｅｒｉｅｓｏｆｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓꎬｓｕｃｈａｓｔｈｅｌａｃｋｏｆｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｆｏｒｒｅｍｏｔｅｑｕｅｒｙｏｆｉｎｄｕｓ￣ｔｒｉａｌｆｉｅｌｄｄａｔａꎬｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄｐｏｏｒｅｘｐａｎｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｍｅｔｈｏｄｓꎬａｎｄｓｉｎｇｌｅｆｏｒｍｏｆｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｍｅｓｓａｇｅｓꎬａｌａｒｇｅ￣ｓｃａｌｅｏｚｏｎｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＡｌｉｂａｂａＣｌｏｕｄｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄ.ＴｈｅｓｙｓｔｅｍｒｅａｌｉｚｅｓｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｏｆｏｚｏｎｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｉｎｒｅａｌｔｉｍｅｔｈｒｏｕｇｈｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｗｉｒｅｌｅｓｓａｎｄｕｐｌｏａｄｓｔｈｅｍｔｏＡｌｉｂａｂａＣｌｏｕｄꎬｗｈｅｒｅＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋｉｓａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓꎬａｎｄｔｈｅｔｅｒｍｉｎａｌｏｆｗｈｉｃｈｕｓｅｓＢ/ＳｆｒａｍｅｗｏｒｋｔｏａｃｈｉｅｖｅｒｅｍｏｔｅｄａｔａｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＳＭＳａｌａｒｍ.Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｓｔｈｅｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙｆｏｒｒｅｍｏｔｅｑｕｅｒｙｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｆｉｅｌｄｄａｔａꎬｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅａｃｃｕｒａ￣ｃｙｏｆｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓａｎｄｐｅｒｆｅｃｔｓｔｈｅｔｉｍｅｌｉｎｅｓｓｏｆｆｉｅｌｄｆａｕｌｔｈａｎｄｌｉｎｇ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ａｌｉｂａｂａｃｌｏｕｄꎻｒｅｍｏｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇꎻｆａｕｌｔｄｉａｇｎｏｓｉｓꎻＢＰｎｅｕｒａｌｎｅｔｗｏｒｋ０㊀引言随着科学技术的迅速发展ꎬ现代工业生产设备正朝着大型化㊁智能化㊁集成化㊁自动化方向发展ꎬ生产环节和设备中不同部分之间的相互联系也更加紧密[１]ꎮ工业生产过程中发生的设备故障不仅影响生产计划的完成ꎬ造成经济损失ꎬ而且会带来一定的安全隐患[２]ꎮ因此ꎬ对设备故障及时进行诊断和处理是保证系统安全运行的重要环节之一ꎮ而现阶段设备远程监测及故障诊断系统的应用仅限于部分领域和为数不多的大型跨国公司ꎬ以生产车间设备为应用对象的该类系统更少[３]ꎬ但国内对于这方面的需求较多ꎬ使得设备远程监测㊁故障诊断和报警成为近年来关注和研究的重点ꎮ传统的远程监测及故障诊断系统需要企业花费大量的人力物力建立远程监测中心[４]ꎬ而大部分中小企业存在技术力量薄弱㊁资金紧张㊁维护人员不足等问题ꎬ无法建立专门的监测中心ꎬ无法长期保存设备运行产生的历史数据ꎬ对数据分析造成不便ꎮ云计算(ＣｌｏｕｄＣｏｍｐｕｔｉｎｇ)平台拥有强大的存储和计算能力ꎬ被广泛应用在生产制造㊁教育㊁医疗卫生等相关领域ꎮＳｉｖａｒａｎｊａｎｉ等[５]提出将工业自动化中使用的无刷电机相关数据发送至云数据库进行远程监测ꎮＧａｏＺｈｉｑｉａｎｇ等[６]提出的基于云计算的远程医疗服务系统ꎬ提高了医疗服务的水平与便利性ꎮ本文通过工业无线采集大型工业现场多个臭氧发生器系统控制器数据ꎬ利用阿里云平台搭建云端子系统ꎬ通过Ｓｏｃｋｅｔ套接字将运行数据自动上传至云端子系统的ＭｙＳＱＬ数据库ꎬ实现对运行数据的存储ꎮ将ＢＰ神经网络部署在云端子系统中ꎬ实现对设备的故障诊断功能ꎮ最后利用Ｂ/Ｓ架构建立监测终端ꎬ实现臭氧发生器系统的远程监测以及故障诊断㊁报警等功能ꎮ系统提高了故障诊断的准确性和故障报警的及时性ꎮ１㊀系统需求通过查阅文献[７￣９]以及实际调研ꎬ发现臭氧发生器在实际生产中主要存在以下问题:(１)有线通讯:当前大多数工厂多套控制器采用有线的形式与现场控制中心进行连接ꎬ对新增设备需要重新铺设通讯线缆ꎬ现场改造及安全均存在问题ꎬ系统可扩展性较差ꎮ(２)数据存储:由于大多数工控机的性能限制ꎬ对数据进行采集后ꎬ无法长期保存数据ꎮ(３)远程监测:目前采用的远程监测系统需要较高配置的计算机设备ꎬ并安装特定的软件ꎬ无法通过Ｗｅｂ浏览器随时随地对现场设备运行情况进行监测ꎮ(４)故障诊断:当设备运行发生故障ꎬ难以及时准确的判断故障位置ꎮ(５)故障报警:判断出故障点后ꎬ无法及时通知现场维护人员对故障进行处理ꎮ针对以上问题ꎬ设计了基于阿里云的大型臭氧发生器远程监测及故障诊断系统ꎬ本系统利用无线通讯以及阿里云ꎬ完成了数据的采集㊁存储㊁远程监测㊁故障诊断及报警等功能ꎮ２㊀系统设计本系统主要由监控子系统㊁云端子系统以及监测终端三部分组成ꎮ系统整体结构如图１所示ꎮ图１㊀系统整体结构图２.１㊀监控子系统设计监控子系统利用无线ＡＰ和无线客户端组成无线通讯网络ꎬ完成多台臭氧发生器的控制器与控制中心控制器的通讯ꎬ将数据传输至控制中心ꎮ除此之外ꎬ还包括数据采集模块㊁监控模块以及存储模块ꎮ数据采集模块利用ＯＰＣＤＡ/ＰＲＯＦＩＮＥＴ服务与控制中心控制器进行实时通讯ꎬ采集臭氧发生器运行数据ꎮ监控模块采用Ｃ/Ｓ架构ꎬ编写监控界面ꎬ将数据采集模块采集到的臭氧发生器实时数据显示在监控界面中ꎮ存储模块采用ＭｙＳＱＬ数据库ꎬ将监控模块显示的实时数据备份存储ꎬ以免数据在上传阿里云过程中因网络中断或其他问题造成数据丢失ꎮ２.２㊀云端子系统设计云端子系统是整个系统最核心的部分ꎬ部署在阿里云上ꎬ利用阿里云的弹性服务㊁计算能力㊁存储能力等完成故障诊断的逻辑推理㊁现场设备运行数据和故障报警数据的存储ꎬ是整个系统的 大脑 ꎮ云端子系统主要包括数据传输㊁故障诊断以及故障数据存储三部分ꎮ数据传输采用Ｓｏｃｋｅｔ套接字的方法ꎬ与监控子系统建立面向连接的数据通讯ꎬ将监控子系统采集到的臭氧发生器运行数据实时上传ꎮ故障诊断利用ＢＰ神经网络对实时数据进行分析ꎬ判定是否发生故障ꎮ２.３㊀监测终端为了更加灵活㊁便捷的获取现场的实时信息ꎬ监测终端采用Ｂ/Ｓ架构ꎬ企业管理人员可随时随地通过Ｗｅｂ浏览器与云端子系统进行数据交互ꎬ查看臭氧发生器实时运行状态ꎮ监测终端还可利用云端子系统ＭｙＳＱＬ数据库中存储的历史数据绘制历史曲线图ꎬ便于对历史运行情况进行分析ꎮ监测终端具有浏览器报警和短信报警两种报警形式ꎮ当云端子系统通过ＢＰ神经网络算法判定臭氧发生器发生故障后ꎬ可将故障报警类型显示在浏览器界面中ꎬ同时ꎬ将故障类型以短信的形式发送至管理人员和维护人员手机ꎬ使报警方式更加灵活多样ꎬ便于工作人员对设备故障及时掌握和处理ꎮ３㊀系统实现３.１㊀数据传输阿里云提供多种传输方式ꎬ包括数据传输服务以及对外连接的网络接口等ꎮ数据传输服务传输速率较慢ꎬ无法满足工业中实时性的要求ꎬ故采用与网络接口直接连接ꎬ使用Ｓｏｃｋｅｔ套接字的方法进行数据上传ꎮＳｏｃｋｅｔ套接字是网络通信过程中端点的抽象表示ꎬ它提供了一种发送和接收数据的机制[１０]ꎬ其数据量小㊁传输数据时间短㊁性能高等特点ꎬ适用于客户端与服务器端之间的实时交互[１１]ꎮ首先将监控子系统作为Ｓｏｃｋｅｔ服务器端ꎬ阿里云作为Ｓｏｃｋｅｔ客户端ꎮ根据阿里云ＥＣＳ服务器的ＩＰ地址与端口ꎬ对Ｓｏｃｋｅｔ通讯进行设置ꎬ完成Ｓｏｃｋｅｔ客户端与Ｓｏｃｋｅｔ服务器端的连接ꎮ连接完成后ꎬ监控子系统将现场数据传输至云端子系统ꎮ套接字通讯流程如图２所示ꎮ图２㊀套接字通讯流程图３.２㊀数据存储数据存储是整个系统的基础ꎬ系统的所有信息都将存储在本模块中ꎬ包括设备故障日志㊁设备实时数据等ꎮ本系统采用ＭｙＳＱＬ数据库ꎬＭｙＳＱＬ数据库是一种关系数据库管理系统ꎬ具有体积小㊁速度快㊁总体成本低等特点ꎬ在Ｗｅｂ系统中得到了良好的应用ꎮ根据系统需求ꎬ主要对用户㊁监测数据以及故障日志创建数据表ꎮ用户信息表主要完成系统使用者的用户名及密码等信息存储ꎻ现场实时数据表主要完成监控子系统上７７ ２０２０年１月㊀㊀李㊀超ꎬ等:基于阿里云的远程监测及故障诊断系统研究传的数据存储ꎻ故障日志表主要完成设备故障信息的存储ꎬ包括故障类型㊁发生时间等ꎮ３.３㊀故障诊断ＢＰ神经网络是一种多层前馈神经网络ꎬ信号前向传播ꎬ误差反向传播ꎬ一般由输入层㊁隐层和输出层三部分组成[１２]ꎮ利用ＢＰ神经网络进行故障诊断的基本模型如图３所示ꎮ首先进行神经网络的训练ꎬ建立神经网络故障诊断学习样本ꎮ样本的输入为工业现场采集的臭氧发生器数据ꎬ主要采集数据有:外循环水路流量㊁外循环水路压力㊁外循环水路温度㊁内循环水路流量㊁内循环水路压力㊁内循环水路温度㊁氧气流量㊁氧气压力㊁氧气温度以及氧气露点等ꎬ样本的输出为根据经验已知的故障类型ꎬ如:外循环水路阀门异常㊁内循环水路阀门异常㊁氧气路阀门异常ꎬ外循环水泵异常㊁内循环水泵异常等ꎮ对样本进行训练ꎬ假设神经网络的输出＾ｙｋｊ＝ｆ(βｊ－θｊ)ꎬβｊ是输出层第ｊ个神经元接收到的输入ꎬθｊ是输出层第ｊ个神经元的阈值ꎬｆ为Ｓｉｇｍｏｉｄ函数ꎮ则网络的均方误差为Ｅｋ＝１２ðｌｊ＝１(＾ｙｋｊ－ｙｋｊ)２ꎮ以此对权值进行修正ꎬ设置目标结果以及训练次数ꎬ当达到最优权值或达到设定训练次数ꎬ则训练结束ꎮ图３㊀ＢＰ神经网络故障诊断模型当训练结束后ꎬ将训练后的权值存入故障诊断算法中ꎬ进行故障诊断ꎮ将监控子系统上传的臭氧发生器数据作为算法输入ꎬ根据训练后的权值进行ＢＰ神经网络计算ꎬ产生计算结果ꎬ若计算结果中存在故障ꎬ将故障信息存储至云端子系统中ꎬ同时监测终端会通过故障显示和短信两种形式完成故障报警ꎮ３.４㊀数据显示监测终端采用Ｂ/Ｓ架构ꎬ通过浏览器即可使用本系统ꎬ无需安装其他软件ꎬ降低了使用条件ꎬ提高了监测灵活性ꎮ监测终端主要包含在线监测㊁历史曲线㊁故障诊断和故障报警功能ꎮ监测终端架构如图４所示ꎮ图４㊀监测终端架构图在线监测界面采用阿里云的ＴｉｃｋｅｒＢｏａｒｄ控件进行数据显示ꎬ用于现场设备运行数据的在线监测ꎮ管理人员只需通过Ｗｅｂ浏览器进行身份验证ꎬ即可远程监测臭氧发生器实时运行状态ꎻ将阿里云的ＭｙＳＱＬ数据库中的历史数据利用ＢａｓｉｃＬｉｎｅＣｈａｒｔ控件绘制成历史曲线ꎬ便于对臭氧发生器历史运行情况进行分析ꎮ故障诊断模块利用ＢＰ神经网络ꎬ当判断臭氧发生器存在设备故障时ꎬ云端子系统将故障信息发送至监测终端ꎬ在监测界面上显示故障类型ꎬ便于管理人员远程查询故障信息ꎮ本系统在Ｗｅｂ浏览器界面报警的基础上ꎬ采用ＳｅｎｄＳｍｓ短信服务ꎬ当设备发生故障时ꎬ利用短信将故障类型发送至工作人员手机ꎬ使工作人员更加灵活㊁及时的获取现场故障信息ꎬ有效提高了故障处理效率ꎮ４㊀结束语本文针对臭氧发生器在实际生产中存在的问题ꎬ采用工业无线网络㊁Ｓｏｃｋｅｔ套接字㊁ＭｙＳＱＬ数据库和ＢＰ神经网络算法ꎬ基于阿里云平台设计了远程监测及故障诊断系统ꎬ该系统可较好解决传统故障诊断方式效率较低及扩展性较差㊁现场运行数据存储时间较短㊁数据远程监测灵活性不足㊁故障报警信息形式单一等问题ꎬ较明显的缩短了故障处理时间ꎬ减少了企业经济损失ꎬ提高了企业生产效率ꎮ[参考文献][１]周桂平ꎬ王宏.故障诊断在现场总线设备管理系统中的应用[Ｊ].组合机床与自动化加工技术ꎬ２０１２(９):９４－９７.[２]刘涛ꎬ朱达荣ꎬ汪方斌ꎬ等.物联网环境下的大型立磨状态监测及损伤预警系统模型[Ｊ].机械设计与制造ꎬ２０１７(１０):１６８－１７０ꎬ１７４.[３]宋野ꎬ王德权ꎬ付闯闯ꎬ等.基于车间设备远程监控系统的研究与开发[Ｊ].组合机床与自动化加工技术ꎬ２０１８(７):８６－８８.[４]葛二灵.基于云计算的设备远程故障诊断中心的设计与实现[Ｄ].南京:南京理工大学ꎬ２０１４.[５]ＳＳｉｖａｒａｎｊａｎｉꎬＲＲａｊｅｓｗａｒｉ.ＩｎｔｅｒｎｅｔｏｆＴｈｉｎｇｓＢａｓｅｄＩｎｄｕｓ￣ｔｒｉａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＵｓｉｎｇＢｒｕｓｈｌｅｓｓＤＣＭｏｔｏｒＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈＲｅｓｉｌｉｅｎｔＤｉｒｅｃｔｅｄＮｅｕｒａｌＮｅｔｗｏｒｋＣｏｎｔｒｏｌＦＥＤＶｉｒｔｕａｌＺ￣ＳｏｕｒｃｅＭｕｌｔｉｌｅｖｅｌＩｎｖｅｒｔｅｒＴｏｐｏｌｏｇｙ[Ｊ].ＷｉｒｅｌｅｓｓＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓꎬ２０１８ꎬ１０２(１):３２３９－３２５４.[６]ＧＺｈｉｑｉａｎｇꎬＨＬｉｎｇｓｏｎｇꎬＴＨａｎｇꎬｅｔａｌ.Ａｃｌｏｕｄｃｏｍｐｕｔｉｎｇｂａｓｅｄｍｏｂｉｌｅｈｅａｌｔｈｃａｒｅｓｅｒｖｉｃｅｓｙｓｔｅｍ[Ｃ]//２０１５ＩＥＥＥ３ｒｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅｏｎＳｍａｒｔＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎꎬＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ(ＩＣＳＩＭＡ)ꎬ２０１５:１－６.[７]杨之乐ꎬ郑学理ꎬ苏伟ꎬ等.工业无线网络测控系统ＯＰＣ数据服务器的设计实现[Ｊ].计算机测量与控制ꎬ２０１３ꎬ２１(４):８６５－８６７ꎬ８７０.[８]王浩林ꎬ徐志明ꎬ李郝林ꎬ等.基于网络的数控机床远程监控与管理系统设计与实现[Ｊ].机床与液压ꎬ２０１４ꎬ４２(１０):１４９－１５５.[９]陈同兴ꎬ张晓龙ꎬ宋乐见ꎬ等.基于网络的远程智能故障诊断系统开发[Ｊ].机床与液压ꎬ２０１７ꎬ４５(１９):１９９－２０４.[１０]施瑞森.可编程控制器网络通信功能块技术研究与实现[Ｄ].大连:大连理工大学ꎬ２０１６.[１１]苏宪利ꎬ郑一麟.基于ＷＥＢ的数控机床监控系统的设计与实现[Ｊ].组合机床与自动化加工技术ꎬ２０１３(６):５８－６１.[１２]许立ꎬ张宇ꎬ汤武初ꎬ等.基于ＢＰ神经网络的圆锥滚子轴承故障诊断[Ｊ].组合机床与自动化加工技术ꎬ２０１６(１１):１０５－１０７ꎬ１１１.(编辑㊀李秀敏)８７ 组合机床与自动化加工技术㊀第１期。
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2008年第27卷4月第4期机械科学与技术MechanicalScienceandTechnologyforAerospaceEngineeringAprilVol.272008No.4
收稿日期:2007206204
基金项目:国家高技术研究发展计划(863计划)(2006AA04Z175),
国家自然科学基金重点项目(50335030)和国家自然科学基金面上项目(50675140)资助作者简介:李 毅(1982-),硕士,研究方向为设备远程状态监测和故障诊断,lyqfqy@sjtu.edu.cn;陈 进(联系人),教授,博士生导师,jinchen@mail.sjtu.edu.cn
李 毅基于SOA的设备远程监测与诊断系统体系结构的研究
李 毅,陈 进,赵发刚,董广明(上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室,上海 200240)
摘 要:根据设备网络化远程监测和故障诊断应用的需求,从提高系统的可复用性、可伸缩性和互操作性出发,提出基于面向服务架构(service2orientedarchitecture,SOA)的分布式远程监测和故障诊断协作模型和企业级远程监测和故障诊断系统架构。在.NET和LabVIEW平台下,利用分布式编程模型(windowscommunicationfoundation,WCF)、Web服务等技术开发程序实例,验证了该体系架构的有效性。指出,在设备远程监测和故障诊断系统开发和应用领域中引入SOA概念及其相关技术,将大大提高分布式故障诊断系统的扩展性、伸缩性。关 键 词:面向服务架构;Web服务;远程监测;故障诊断中图分类号:TP393;TH17 文献标识码:A 文章编号:100328728(2008)042425204
ArchitectureDesignofMachineryRemoteDiagnosisSystemBasedonServiceOrientedArchitectureLiYi,ChenJin,ZhaoFagang,DongGuangming(StateKeyLabortoryofMechanicalSystemandVibration,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240)Abstract:Accordingtotherequirementsofremotemonitoringandfaultdiagnosisapplicationandforthepurposeofsystemreusability,scalabilityandinteroperability,thedistributedandcooperativeremotefaultdiagnosismodelandarchitectureofenterprisemachineryremotemonitoringandfaultdiagnosissystembasedonSOA(Service2OrientedArchitecture)areproposed.Availabilityofthisarchitectureisverifiedthroughtheapplicationswhicharedevelopedinboth.NETandLabVIEWenvironmentbyutilizingthetechnologiesofdistributedprogrammingmodel—WCF(WindowsCommunicationFoundation),andWebserviceetc.ItispointedoutthattheintroductionofSOAandits
relatedtechnologiesintotheareaofmachineryremotediagnosissystemdevelopmentandapplicationimprovestheexpansibilityandscalabilityofdistributedfaultdiagnosissystemtoagreatextent.Keywords:service2orientedarchitecture;Webservice;remotemonitoring;faultdiagnosis
机械设备远程故障诊断技术在保证工业设备正常运转、设备管理中起到重大作用[1]。针对设备远程故障诊断技术和系统的应用研究也越来越深入[2],DCOM、CORBA、RMI等技术已广泛应用到远程设备监测与诊断系统的开发中[3]。然而,基于组件设计的方法存在着重用性差、异构平台调用困难、互操作性差、紧耦合等诸多缺陷。要实现易于扩展的、功能可柔性组合、跨异构平台的分布式监测与诊断系统,基于组件设计的方法已经不能胜任这样的要求。同时,目前的远程故障诊断技术在实现跨地域、跨平台联合故障诊断问题上存在一系列困难。近年来出现的面向服务架构(SOA)技术,为解决这些问题提供了可能性。基于此,本文提出基于SOA分布式远程故障诊断协作模型和企业级远程监测和故障诊断模型,解决了上述问题。最后,通过实例验证了该模型的有效性,指出了SOA在远程故障诊断中的重要应用与重要价值。
1 SOA、WebService和WCFSOA是面向服务架构,是一种体系架构的概机械科学与技术第27卷念,WebService和WCF是SOA的实现技术。111 SOA及分层体系结构面向服务是一种体系框图,它有4个原则:边界清晰、服务自治、共享合约、基于策略的服务兼容性。面向服务架构(SOA)将应用程序不同功能单元(即服务)通过定义良好的契约和策略联系起来。基于此,SOA具有松耦合性、互操作性、开发迅捷、异构平台资源共享等明显优势。目前,SOA的定义尚未完全统一。CBDI将SOA定义为一种策略、实践、框架,它们按与服务消费者(Consumer)相关的粒度将应用程序功能作为服务集提供给用户使用。可以调用、发布和发现服务,并使用一种单一的基于标准的接口形式从具体的实现中抽象出来[4]。从技术角度看,SOA不仅仅是一个体系结构,也包含了策略、实践和框架,通过这些可以保证服务被正确的提供和消费。112 Web服务[5]Web服务的核心目的是为了实现数据共享。由于它是一种基于标准的应用集成方式,所以具有平台无关的特性,可以将Internet或Intranet上的应用程序集成在一起,以实现跨地域、跨异构平台的服务共享。所以将其应用到分布式远程故障诊断领域的优势是不言而喻的。Web服务涉及的核心技术包括XML(可扩展标记语言)、SOAP(简单对象访问协议)、WSDL(Web服务描述语言)、UDDI(通用描述、发现与集成)。113 WCFWCF是微软开发的一套分布式编程模型,提供了便于管理的分布式计算、广泛的互操作性以及对面向服务的直接支持。WCF将微软现有的整套.NET分布式技术整合为统一的编程模型。同样,它也是基于面向服务原则的,通过服务端点(End2point)实现了WCF服务的发布。每个服务可以根据安全性、传输协议等需要发布为多个端点。每个端点由地址(Address)、合同(Contract)、绑定(Bind2ing)三元素构成。客户端(ServiceConsumer)只需要根据服务的这3个元素就可以实现对该服务的访问。因此,利用WCF能非常容易实现企业分布式的远程监测和故障诊断系统架构。2 分布式远程诊断协作模型远程故障诊断中心(RDC)分布在不同的地域,每个远程诊断中心都有其自己的规则库、知识库和诊断优势。基于SOA,利用Web服务提出了分布式远程诊断协作模型,如图1所示。其中,RDC将诊断业务(Web服务)及其提供的业务描述发布到UDDI注册中心,UDDI中心会给每个实体指定一个唯一通用标识符键(uniqueuniversalidentifier,UUID)。企业用户可以通过检索UDDI注册中心获取需要的服务资源列表。
图1 分布式远程诊断协作模型通常在设备发生故障,而企业用户根据本地的知识库或经验无法解决时,就会借助远程故障诊断中心来分析故障原因。但企业用户不清楚该用何种诊断方法来分析。为了解决这一问题并实现智能故障诊断,企业用户一般不直接访问UDDI注册中心,
而是提交诊断请求到智能故障诊断索引服务器。智能故障诊断索引服务器同样是基于Web服务的,它发布智能故障诊断索引服务,以供企业应用程序使用。智能故障诊断索引服务器可以实现为一个故障诊断专家系统,其任务是根据客户请求,结合自身的知识数据库,经过推理判断,从UDDI返回适合于该类型故障的诊断服务列表或调用适当的故障诊断服务,分析并直接返回诊断结果和建议给企业用户。为了使结果最优,通常该层中会有故障诊断专家的干预。智能故障诊断索引服务器的优势在于可以使企业在最短的时间内得到最有效的诊断资源,实现诊断资源的优化配置。这样,通过综合利用各个RDC的诊断资源和企业自身的诊断经验真正实现分布式远程联合故障诊断。
3 企业级远程诊断系统架构图2显示了较典型的基于SOA的体系结构视图。图中包含了应用程序体系结构、服务体系结构和组件体系结构。其中,组件体系结构中的组件被包装为多个服务并在业务服务总线(businessservice
bus,BSB)上发布。BSB根据总线级别制定通用的规格说明、语义标准和安全策略等,简化了一些通用的、低级的业务基础服务的实现,将底层组件整合为粗粒度的独立于组件的业务服务。BSB上的粗粒度服务在业务处理层整合为业务流程服务以供客户调用。应用程序体系结构是一种面向业务的解决方
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