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光纤传感技术及其在管道监测中的应用 被引量：28
1
作者 冷建成 周国强 +1 位作者 吴泽民 石永 《无损检测》 2012年第1期61-65,共5页
管道安全关系到人类生命和财产安全,及时掌握管道结构健康状态是确保其安全运行的重要前提,近年来发展起来的光纤传感技术为管道结构的安全监测提供了技术保障。传感器的选择和使用是进行结构监测时首先考虑的问题,重点介绍了SOFO点式、... 管道安全关系到人类生命和财产安全,及时掌握管道结构健康状态是确保其安全运行的重要前提,近年来发展起来的光纤传感技术为管道结构的安全监测提供了技术保障。传感器的选择和使用是进行结构监测时首先考虑的问题,重点介绍了SOFO点式、FBG准分布式、BOTDR和BOTDA分布式光纤传感器等光纤传感技术的系统组成、基本原理及关键技术,对其性能和特点进行了对比分析;在此基础上,探讨了适用于管道变形监测的FBG和BOTDA光纤监测实用系统,及适用于管道泄漏监测的基于拉曼散射的OTDR分布式温度传感技术和基于模态分布调制干涉技术的油气管道检测系统。分析了其各自作为结构监测传感器的优缺点,为今后的管道监测选用提供了依据。 展开更多
关键词 光纤传感技术 FBG BOTDA 分布式光纤传感器 管道监测
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中缅天然气管线沿线滑坡变形监测与机理分析——以黔西南州沙子镇滑坡为例 被引量：13
2
作者 何文刚 李华章 +2 位作者 贾亮亮 李生红 姚国专 《人民长江》 北大核心 2020年第5期138-143,共6页
中缅天然气管线黔西晴隆段沙子镇2016年和2017年连续2次因滑坡引发天然气管线破裂事件,引起了人们的极大关注。滑坡的变形机制和监测对该区的天然气管线的正常运营具有非常重要的意义。在研究区域构造背景的基础上,根据该区地质、构造... 中缅天然气管线黔西晴隆段沙子镇2016年和2017年连续2次因滑坡引发天然气管线破裂事件,引起了人们的极大关注。滑坡的变形机制和监测对该区的天然气管线的正常运营具有非常重要的意义。在研究区域构造背景的基础上,根据该区地质、构造特征和现场收集的滑坡变形资料及监测数据,开展了该区段变形机制的研究和变形监测分析。研究结果表明:滑坡变形主要划分为管线正常运行阶段的坡体未变形、缓慢蠕滑变形、加速蠕滑变形和管线破裂变形4个阶段。滑坡主要是由于人工堆填土方所引起的蠕滑变形所致。监测数据表明:通过抗滑处理后,坡体的变形得到了有效控制,天然气管线运行较为安全,但仍需要进一步的监测和预报。 展开更多
关键词 沙子镇滑坡 变形监测 管道监测 中缅天然气管线
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网络寿命最优的管道监测传感网节点部署研究 被引量：14
3
作者 余阳 吴银锋 +2 位作者 于宁 冯仁剑 万江文 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期20-28,共9页
提出一种管道监测传感网中节点的优化部署方案,以降低天然气管道监测网络的节点能耗和延长网络寿命。采用一种新的性能指标——成本寿命作为优化目标,分析网络规模、节点间距以及数据传输结构对优化目标的影响,并建立求解节点部署优化... 提出一种管道监测传感网中节点的优化部署方案,以降低天然气管道监测网络的节点能耗和延长网络寿命。采用一种新的性能指标——成本寿命作为优化目标,分析网络规模、节点间距以及数据传输结构对优化目标的影响,并建立求解节点部署优化问题的数学模型。模型的求解采用混合遗传算法,利用外点函数法修正不满足约束条件的解,同时把退火选择算子嵌入到实数编码的遗传算法中,增强其搜索能力。理论分析和实验结果表明,该方案不仅能够降低网络的节点能耗,平衡网络负载,而且对网络寿命有益处。 展开更多
关键词 管道监测 无线传感器网络 网络寿命 节点部署
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Φ-OTDR型分布式全光纤传感器研究进展 被引量：10
4
作者 施羿 封皓 曾周末 《自动化仪表》 CAS 2017年第7期70-74,79,共6页
光时域反射型分布式全光纤传感技术相比于其他光纤传感技术,具有探测范围广、定位可靠性好以及定位精度高的优势。其中,相位型光时域反射(Φ-OTDR)技术更是具备了极高的探测灵敏度和动态响应能力,能够实现实时振动信号检测。该技术还具... 光时域反射型分布式全光纤传感技术相比于其他光纤传感技术,具有探测范围广、定位可靠性好以及定位精度高的优势。其中,相位型光时域反射(Φ-OTDR)技术更是具备了极高的探测灵敏度和动态响应能力,能够实现实时振动信号检测。该技术还具备在长距离管道监测、周界安防和结构健康监测等领域应用的潜质。但是传统的Φ-OTDR系统由于响应频率较低、探测信号失真等问题,无法全面满足实际应用要求。近年来,在国内外广大研究学者的努力下,Φ-OTDR技术实现了多方面的突破,逐渐走向成熟并成功实现现场应用。回顾了近20年来国内外Φ-OTDR技术方面的研究成果,总结和评价了Φ-OTDR技术在频率响应能力提升、动态响应范围提升、相位解调波形还原以及后期数字信号处理等方面所取得的研究进展,并对未来Φ-OTDR技术的应用与发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 Φ-OTDR 分布式光纤传感 振动传感 频率响应 动态响应 数字信号处理 管道监测 相位解调
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基于无人机航拍的油气管道监管系统设计与实现 被引量：8
5
作者 陈星辉 赛景波 +1 位作者 李新梦 刘寒迪 《集成技术》 2019年第4期52-62,共11页
油气管线布设范围广、跨度大,对于安全性要求极高,日常检修工作繁重。为了提高检修效率,该文提出并开发了一套基于无人机航拍的油气管道监管系统。系统采用浏览器/服务器架构,结合网络地理信息系统(WebGIS)和云平台技术,实现了轨迹规划... 油气管线布设范围广、跨度大,对于安全性要求极高,日常检修工作繁重。为了提高检修效率,该文提出并开发了一套基于无人机航拍的油气管道监管系统。系统采用浏览器/服务器架构,结合网络地理信息系统(WebGIS)和云平台技术,实现了轨迹规划、飞行任务管理、无人机飞行数据、飞行轨迹、航拍视频实时显示、检测识别预警、历史回放等功能。实验结果表明,该系统可靠实用,可使石化工作人员及时有效地了解管道情况,对管道损坏或灾情异常做出及时应对,达到了油气管道全面有效的远程监测和管理。 展开更多
关键词 无人机 管道监测 浏览器/服务器 网络地理信息系统
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基于光纤光栅振动传感的石油管道安全监测系统研究 被引量：8
6
作者 徐胜明 杨爽 +4 位作者 高岗 孙苗 汤玉泉 刘旭安 李俊 《光学与光电技术》 2017年第4期21-25,共5页
针对目前管道泄漏监测与安全预警技术的不足,提出了光纤布拉格光栅(FBG)振动传感的方法,搭建了管道振动信号实时监测系统,并在石油管道上进行了现场实验。通过对实验得到的时域信号进行初步分析,以及采用基于偏最小二乘判别分析法(PLSDA... 针对目前管道泄漏监测与安全预警技术的不足,提出了光纤布拉格光栅(FBG)振动传感的方法,搭建了管道振动信号实时监测系统,并在石油管道上进行了现场实验。通过对实验得到的时域信号进行初步分析,以及采用基于偏最小二乘判别分析法(PLSDA)的模式识别方法,可以对管道上的噪声、铁锹敲击、铁锤敲击、电钻钻孔信号进行有效区分,且信号识别正确率达到96%,得出FBG加速度振动传感器系统检测管道振动信号具有可行性的结论,为石油管道运输中存在的打孔盗油等破坏性行为的监测提供了可行方案,从而实现管道上振动信号的实时在线监测与科学管理。 展开更多
关键词 光纤传感 FBG振动传感器 管道监测 信号识别 偏最小二乘判别分析法
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矿井供水管道监测系统的设计 被引量：6
7
作者 郭江涛 赵光绪 李莹莹 《工矿自动化》 北大核心 2012年第4期79-81,共3页
为确保供水施救系统正常使用,设计了一种矿井供水管道监测系统。该系统通过传感器实时监测各管道流量、压力、温度等参数,并将采集的数据传送给监测分站,监测分站实时将监测数据上传到监控主备机,监控主备机对接收到的数据进行分析,判... 为确保供水施救系统正常使用,设计了一种矿井供水管道监测系统。该系统通过传感器实时监测各管道流量、压力、温度等参数,并将采集的数据传送给监测分站,监测分站实时将监测数据上传到监控主备机,监控主备机对接收到的数据进行分析,判断管道是否有异常情况发生,并保存处理完成的数据,形成报表及曲线供决策者分析、处理用。实际应用表明,该系统运行稳定可靠,能真实反应井下的水文状况,为供水施救系统的完善提供了可靠依据。 展开更多
关键词 供水管道 供水施救 管道监测 水文数据 数据采集
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面向地下电力管廊监测的无线自组网中继覆盖增强技术 被引量：5
8
作者 李毅超 纪春华 +2 位作者 尚立 魏勇 李建岐 《电力信息与通信技术》 2022年第6期82-88,共7页
无线自组网通过部署并利用多个中继节点的多跳传输实现中继覆盖增强,可有效解决地下电力管廊弱覆盖、盲覆盖等问题。然而,由于中继节点传输性能以及信道状态的动态变化,需要在不完全信息下动态选择最优中继节点来降低通信能耗。文章基... 无线自组网通过部署并利用多个中继节点的多跳传输实现中继覆盖增强,可有效解决地下电力管廊弱覆盖、盲覆盖等问题。然而,由于中继节点传输性能以及信道状态的动态变化,需要在不完全信息下动态选择最优中继节点来降低通信能耗。文章基于传统ε-greedy算法和递减ε-greedy算法设计了低能耗地下电力管廊无线自组网中继选择算法,最小化地下电力管廊无线传感网数据传输总能耗。仿真结果表明,相较于传统ε-greedy算法,递减ε-greedy算法具有更优的能耗性能。 展开更多
关键词 地下电力管廊 无线自组网 管廊监测 动态中继选择 ε-greedy算法
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基于格拉姆角场的分布式光纤振动信号识别技术
9
作者 李俊 姚瑞煦 +3 位作者 任美莹 张家瑞 张訢炜 马天 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期88-98,共11页
针对天然气管道沿线威胁事件的实时识别问题,笔者提出了一种基于瑞利光时域反射分布式光纤振动监测系统和深度学习网络的方法。首先,利用分布式光纤振动监测系统采集28.9 km长管道沿线6类事件的波形信号,并通过格拉姆角场(GAF)将其转化... 针对天然气管道沿线威胁事件的实时识别问题,笔者提出了一种基于瑞利光时域反射分布式光纤振动监测系统和深度学习网络的方法。首先,利用分布式光纤振动监测系统采集28.9 km长管道沿线6类事件的波形信号,并通过格拉姆角场(GAF)将其转化为二维图像信息,然后利用GoogLeNet、VGG、AlexNet三种深度学习网络对图像信息进行分类对比,并分析了不同信噪比条件下GoogLeNet的分类效果。结果表明:GoogLeNet对6类事件的分类准确率最高,优于其他两种网络;当信噪比为8 dB时,GoogLeNet对人工挖掘和机械破坏事件数据进行滤波、GAF等处理之后没有出现误报。本文所提方法适合在实际现场使用,为管道安全监测提供了一种新的技术手段。 展开更多
关键词 光纤光学 管道监测 格拉姆角场 分布式光纤振动 特征识别
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基于分布式光纤声波传感技术的管道侵入识别与定位 被引量：6
10
作者 林融冰 曾祥方 +3 位作者 包丰 谢军 宋政宏 张宫博 《油气储运》 CAS 北大核心 2021年第5期545-553,560,共10页
管道输送是石油工业中常见的运输方式,其安全监测受国内外研究者的广泛关注,人工侵入事件的识别与报警是其重要研究方向之一。基于光纤传感技术,可以采用同沟铺设的光缆对管道沿线进行监测,获得包括侵入事件在内的各种信号,然而传统分... 管道输送是石油工业中常见的运输方式,其安全监测受国内外研究者的广泛关注,人工侵入事件的识别与报警是其重要研究方向之一。基于光纤传感技术,可以采用同沟铺设的光缆对管道沿线进行监测,获得包括侵入事件在内的各种信号,然而传统分布式光纤震动传感器记录的信号缺少相位信息,无法定位事件。在此使用分布式光纤声波传感器,利用10 km埋地光缆记录了两个不同场地的人工侵入事件信号,采用长短窗比值法识别出这些信号。依据多道时差技术进行网格搜索定位侵入事件,根据定位结果对事件危险性进行评估。试验初步探索了利用分布式光纤声波传感技术开展侵入事件的识别与报警的可行性。 展开更多
关键词 管道监测 侵入事件 信号识别 长短窗比值法 信号定位
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北斗卫星导航系统在油气管道监控中的应用 被引量：5
11
作者 万青霖 《导航与控制》 2017年第2期47-52,共5页
为了确保油气运输管线的安全运行,全方位进行测量和监控并保证监控数据的有效传输是非常重要的一种措施。随着国内油气运输管道数量的增多、管龄年限的增长,以及人为破坏和自然灾害等因素的发生,油气运输管道存在巨大的安全风险隐患。... 为了确保油气运输管线的安全运行,全方位进行测量和监控并保证监控数据的有效传输是非常重要的一种措施。随着国内油气运输管道数量的增多、管龄年限的增长,以及人为破坏和自然灾害等因素的发生,油气运输管道存在巨大的安全风险隐患。基于我国自行研制开发的北斗卫星导航系统,使用北斗短报文、定位和授时等服务功能,结合现有的管线检测和巡检技术,设计提供一套更安全、可靠的管道测量监控及数据传输系统,有效保障国内油气管道的正常运行。 展开更多
关键词 卫星导航 管道监控 数据传输
原文传递
适用于管线密集市政道路上钻探的新型钻头 被引量：4
12
作者 董教社 张文卓 田泓冰 《工程勘察》 2021年第11期32-41,共10页
市政道路上工程勘察、管线专项探测及监测成孔时损坏管线的情况时有发生,造成经济损失和不良社会影响。经过反复试验研究,研制了一种新型钻头,适用于20m以浅土层钻进、取芯,有效地防止破坏地下管线,提高了勘探、精准探摸管线及管线监测... 市政道路上工程勘察、管线专项探测及监测成孔时损坏管线的情况时有发生,造成经济损失和不良社会影响。经过反复试验研究,研制了一种新型钻头,适用于20m以浅土层钻进、取芯,有效地防止破坏地下管线,提高了勘探、精准探摸管线及管线监测成孔的效率,应用效果良好,具有重要的现实意义和广阔应用前景。 展开更多
关键词 新型钻头 防止管线破坏 工程勘察 专项探测 管线监测
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深基坑工程对压力管道的保护施工技术
13
作者 刘波 《工程建设与设计》 2023年第2期149-151,共3页
结合哈尔滨东三环快速路工程项目,针对2根φ800mm和2根φ1700mm的供热压力管道穿越桥梁深基坑工程的防护设计、关键技术、施工及拆除方法、控制要点、施工后的监测分析等内容进行了详细的介绍。工程最终取得了良好的施工效果。
关键词 深基坑 压力管道保护 城市桥梁 管道监测
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长距离光纤油气管道预警监测系统设计 被引量：4
14
作者 闫建行 玄兆燕 +2 位作者 谢世满 杨智伟 刘倩 《光通信技术》 北大核心 2020年第1期23-26,共4页
针对长距离油气管道预警信号所产生的庞大信息量问题以及预警信号精准识别问题,提出以现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)作为硬件平台核心部件的预警系统,FPGA主要完成预警信息的高速采集控制,DSP主要进行大信息量及预警信... 针对长距离油气管道预警信号所产生的庞大信息量问题以及预警信号精准识别问题,提出以现场可编程门阵列(FPGA)和数字信号处理器(DSP)作为硬件平台核心部件的预警系统,FPGA主要完成预警信息的高速采集控制,DSP主要进行大信息量及预警信号精准识别算法的快速处理,FPGA和DSP通过高速接口进行数据传输,以实现对管道入侵行为进行迅速而精准的报警。完成了上位机和下位机的各功能模块设计,采用C#开发语言进行了软件系统设计,通过网络协议的通信方式实施对管道系统的实时监测。最后对系统进行了实验验证,证明了系统的可行性及准确性。 展开更多
关键词 预警监测系统 光纤预警 FPGA和DSP 背向瑞利散射 管道监测 软件流程
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城市地下管线普查关键技术研究及更新机制建立探讨 被引量：3
15
作者 王星杰 《北京测绘》 2018年第12期1502-1507,共6页
做好地下管线的管理工作,首先需要有一套现状地下管线信息数据及相应的数据管理服务信息系统,其次需要确保管线数据信息长期保持其现势性以支撑信息服务系统持续为经济社会生活发挥积极作用。本文通过北京市地下管线信息普查工作中关键... 做好地下管线的管理工作,首先需要有一套现状地下管线信息数据及相应的数据管理服务信息系统,其次需要确保管线数据信息长期保持其现势性以支撑信息服务系统持续为经济社会生活发挥积极作用。本文通过北京市地下管线信息普查工作中关键技术的详细论述,阐明了地下管井可视化测量技术、管线信息移动采集信息系统、基于规则知识库的地下管线检查技术在高质高效完成管线普查工作起到的关键技术支撑作用,同时为了保障政府在管线普查工作实现管线信息"一次建设、多次应用",确保政府投资的有效性,积极依托北京市地下管线规划核验工作建立地下管线更新的长效机制,为其他城市开展相关工作提供了有益的借鉴作用。 展开更多
关键词 管线普查 地下管井可视化 地下管线移动采集 规则库检查技术 更新机制
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LabSQL在超高水充填管道自动监测系统中的应用 被引量：3
16
作者 吴开兴 马小双 《测控技术》 CSCD 2015年第4期105-108,共4页
针对LabVIEW不能直接访问数据库的问题,对其借助第三方工具访问数据库的方法进行了比较。重点介绍了LabSQL工具包对数据库的访问,并将其应用在基于LabVIEW软件平台以及SQL Server2008数据库平台设计开发的超高水充填管道在线自动监测系... 针对LabVIEW不能直接访问数据库的问题,对其借助第三方工具访问数据库的方法进行了比较。重点介绍了LabSQL工具包对数据库的访问,并将其应用在基于LabVIEW软件平台以及SQL Server2008数据库平台设计开发的超高水充填管道在线自动监测系统中。通过对压力数据的查询、添加、删除和更新,验证了该方法的可行性和操作简单、快捷的优势,从而实现了LabVIEW对超高水充填管道压力数据库的访问。 展开更多
关键词 管道监测 虚拟仪器 数据库 LABSQL
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Zigbee技术在油田管道监测系统的应用 被引量：3
17
作者 毛玉蓉 焦长帅 《微计算机信息》 2010年第14期52-54,共3页
针对油田管道本身分布的特点,提出构建线型网络结构,数据采用多跳逐级路由发送的方案,结合GPRS技术,将数据安全可靠地传送到监控中心。详细地进行了硬件选型和软硬件设计。该系统的设计能够为Zigbee技术在自动控制、远程数据采集领域及... 针对油田管道本身分布的特点,提出构建线型网络结构,数据采用多跳逐级路由发送的方案,结合GPRS技术,将数据安全可靠地传送到监控中心。详细地进行了硬件选型和软硬件设计。该系统的设计能够为Zigbee技术在自动控制、远程数据采集领域及家用设备联网等方面提供良好的方案支持。 展开更多
关键词 ZIGBEE 管道监测 CC2420 传感器节点
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一种在役管道检测机器人蠕动式柔性牵引机构 被引量：3
18
作者 段颖妮 韩佐军 +2 位作者 杨振钢 戴君 李国柱 《机械制造与自动化》 2018年第5期172-175,共4页
管道健康监测是管道能源运输的热点问题。针对在役管道健康监测的管道机器人技术,介绍了一种蠕动式间歇前行的移动牵引机构。着重阐述了该机构中柔性丝杆和准直螺母配合提高过弯能力的传动机构,分析了该机构中行走部件行进中的拖曳牵引... 管道健康监测是管道能源运输的热点问题。针对在役管道健康监测的管道机器人技术,介绍了一种蠕动式间歇前行的移动牵引机构。着重阐述了该机构中柔性丝杆和准直螺母配合提高过弯能力的传动机构,分析了该机构中行走部件行进中的拖曳牵引力、前后行走部件同轴性、机构过弯时通过性这些关键问题。分析表明该移动牵引机构具有大的牵引力、良好的过弯能力、自主锁止在管道内不耗能的特点。 展开更多
关键词 管道监测 机器人 牵引机构 蠕动式间歇前行 柔性丝杆 准直螺母
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地下燃气管线防止外损事故的管理要点 被引量：1
19
作者 任桢 《上海煤气》 2021年第6期27-29,共3页
地下燃气管线作为保障城市运行的“生命线”,因被破坏外损从而导致燃气管线泄漏、火灾等事故时有发生。从城镇燃气企业角度出发,结合实际管理工作经验,分析了管线外损事故原因,归纳了地下燃气管线防止外损事故的管线复测、管线交底、管... 地下燃气管线作为保障城市运行的“生命线”,因被破坏外损从而导致燃气管线泄漏、火灾等事故时有发生。从城镇燃气企业角度出发,结合实际管理工作经验,分析了管线外损事故原因,归纳了地下燃气管线防止外损事故的管线复测、管线交底、管线监护等管理要点。 展开更多
关键词 城镇燃气 管线外损 管线交底 管线监护
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地铁隧道穿越大型老旧管线的处理措施
20
作者 田文杰 郭耀文 +1 位作者 杨润来 刘建军 《建筑技术》 北大核心 2009年第11期1007-1009,共3页
地铁施工建设带来了城市交通的发展,中心城区的老旧管线对于地铁隧道施工产生不利影响。矿山法是地铁隧道施工中比较广泛采用的施工工艺,施工过程中,在严格按照矿山法施工工艺要求的同时,注意对老旧管线进行保护,并对施工现场进行严格... 地铁施工建设带来了城市交通的发展,中心城区的老旧管线对于地铁隧道施工产生不利影响。矿山法是地铁隧道施工中比较广泛采用的施工工艺,施工过程中,在严格按照矿山法施工工艺要求的同时,注意对老旧管线进行保护,并对施工现场进行严格的监控量测,根据监控量测数据,对比设计的允许沉降值,及时调整施工工艺及方法,不断加强施工过程的控制,做到安全文明施工。 展开更多
关键词 地铁隧道 雨水管线 矿山法施工 管线保护 管沟防水 管线监控量测
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