智慧环卫综合管理系统.doc

GPS数字化管理平台
技术方案
目 录
1 方案设计思路 5
2 系统说明 7
2.1 地理编码模块 7
2.1.1 综述 7
2.1.2 模块功能 7
2.2 数据交换子模块 9
2.2.1 综述 9
2.2.2 模块功能 9
2.3 构建与维护子模块 9
2.3.1 综述 9
2.3.2 模块功能 9
2.4 环卫资源管理子模块 10
2.4.1 综述 10
2.4.2 模块功能 10
2.4.2.1 人员数据管理 10
2.4.2.2 车辆数据管理 11
2.4.2.3 地埋式垃圾桶数据管理 11
2.5 人工保洁作业管理子模块 12
2.5.1 综述 12
2.5.2 模块功能 12
2.6 机械化保洁作业管理子模块 13
2.6.1 综述 13
2.6.2 模块功能 13
2.7 车辆监控管理子模块 14
2.7.1 综述 14
2.7.2 模块功能 15
2.7.2.1 车辆定位 15
2.7.2.2 车辆在线监控 15
2.7.2.3 轨迹回放 16
2.7.2.4 油耗管理 17
2.7.2.5 告警管理 17
2.7.2.6 车载移动视频监控 19
2.7.2.7 车辆实时调度管理系统 19
2.8 垃圾清运作业管理子模块 19
2.8.1 综述 19
2.8.2 模块功能 20
2.9 监管人员管理子模块 20
2.9.1 综述 20
2.9.2 模块功能 20
2.9.2.1 智能抽样管理 20
2.9.2.2 移动考核管理 20
2.9.2.3 考核工单管理 21
2.9.2.4 作业考核统计分析 21
2.9.2.5 考核标准管理 21
2.10 环卫设施动态管理子系模块 21
2.10.1 综述 21
2.10.2 模块功能 22
2.10.2.1 地埋式垃圾桶管理 22
2.11 视频监控子系模块 23
2.11.1 综述 23
2.11.2 模块功能 23
2.12 环卫作业综合评价子模块 25
2.12.1 综述 25
2.12.2 模块功能 25
1 方案设计思路
数字化环卫管理平台是综合应用计算机技术、无线网络技术、GIS地理信息技术、视频监控技术，通过建立统一管理系统，实现对环卫作业效果、环卫作业车辆、环卫设施、废弃物终端处置的监管，以及对卫生环境的全程监控，使环卫作业问题能够及早发现、快速解决。
管理人员可以全面、实时、透明的掌握全市的环卫作业情况，随时掌握可能出现的问题，统筹调配作业资源，多级协同处理。针对突发事件快速反应，监理管理部门与作业人员的实时互动，最大限度的提高应急处理能力。
通过数字环卫管理系统，可实现实时掌握一线管理、作业部门的绩效情况，及时反应各部门的响应灵敏度和处理问题的效果，可以避免为应付上级检查面实施的突击作业，形成长效管理考核机制，使环卫管理更科学、合理、规范。
数字环卫管理系统主要包括以下几个模块：
1) 地理编码子模块。地理编码子模块是系统平台的支撑系统，可以将任城区现有的地址进行空间化、数字化和规范化，在地址名称与地址实际空间位置之间建立起对应关系，实现地址空间的相对定位，可以使任城区中的各种数据资源通过地址信息反映到空间位置上来，提高空间信息的可读性，在各种空间范围行政区内达到信息的整合。
2) 数据交换子模块。实现不同级管理系统及系统内部各子系统间的信息传递与交换。包括业务办理信息、综合评价信息等的实时交换。
3) 构建与维护子模块。快速搭建、维护环卫信息管理业务，定制业务工作流程，设置组织机构，并能够方便快捷地完成工作表单内容样式调整、业务流程修改、人员权限变动等日常维护工作。
4) 环卫资源管理子模块。主要负责记录与环卫管理相关的地理信息和要素、作业和管理人员、清扫设备、环卫设施等数据及统计信息。
5) 人工保洁作业管理子模块。主要是实现对保洁员及日常清扫工作的管理。子系统能够实时定位和跟踪保洁人员的分布、作业情况和作业区域。对保洁员到岗时间及时收集、随时抽查保洁员当前是否在岗等功能。针对环卫所业务，可制定作业规划，按作业规划对作业过程实时监控，最后实现作业工作量、作业规范化程度、事件处置等方面的统计分析。
6) 机械化保洁作业管理子模块。主要针对机扫、洒水、清洗等车辆进行规范化、精细化、智能化管理，管理内容包括为每辆作业车进行作业区域规划、按规划实时监控作业过程、自动形成针对作业车辆的考核评价报表。
7) 车辆监控管理子模块。利用GPS技术，实现对装有GPS车载终端的车辆的准确定位。可以准确知道每个车辆作业人员，每辆执法车的当前位置，GPS终端接受设备接收GPS定位信息和采集车辆状态信息，通过无线通信网络定时、定距上传数据到管理平台，管理平台能随时掌握作业、巡查车辆的位置和运行轨迹。可以在电子地图上显示出车辆的实时位置，查询车辆的属性，并重现车辆的运行路线轨迹等。
8) 垃圾清运作业管理子系统。主要针对各城区的垃圾清运模式（直运、转运），对压缩车、摆臂车、收集车、勾臂车等清运车辆进行作业过程实时监管，对收运的垃圾桶数进行实时统计，自动生成垃圾运输车辆的考核结果。
9) 监管人员管理子模块。通过手持终端（或手机移动app应用），实现对人工保洁段、片区、所、区县监管人员等的检查、巡检作业的管理。子系统可实现对监管人员位置进行实时定位、人员作业过程实时监控、历史作业轨迹回放、人员违规事件点查询预警、作业规划、考核评价等功能。
10) 环卫设施动态管理子模块。对垃圾桶、地埋式垃圾桶等重要环卫设施进行信息化管理，基本管理内容包括基于地图标注、地埋式垃圾桶垃圾量报警情况、查询环卫设施分布情况，及时登记环卫设施维修维护情况。
11) 视频监控子模块。对接视频平台，实现视频在系统中进行展示，调用视频平台提供的视频业务组件接口，在系统中展示视频信息，以及一些其他视频功能。
12) 环卫作业综合评价子模块。实现对历史数据按期或实时的统计，并通过环卫管理评价体系运算评价等级，将其以图形化或表格化的方式显示出来。还能实现作业质量考核的现场化，保证作业考核的公平、公正和公开。
2 系统说明
2.1 地理编码模块
2.1.1 综述
地理编码模块是数字化环卫管理最重要的支撑系统之一，数字化城市地理编码技术提供了一种把具有地理位置的信息资源赋予地理坐标、进而可以为计算机所计算的方式。以地理空间框架为基础，为系统平台提供地理编码服务,实现地址描述、地址查询、地址匹配等功能。通过地理编码，将城市现有的地址进行空间化、数字化和规范化，在地址名称与地址实际空间位置之间建立起对应关系，实现地址空间的相对定位，可以使城市中的各种数据资源通过地址信息反映到空间位置上来，提高空间信息的可读性，在各种空间范围行政区内达到信息的整合。提供了一种把具有地理位置的信息资源赋予地理坐标，进而可以为计算机提供计算的方式。通过地理编码技术对环卫部件进行分类分项管理，最终实现环卫管理由粗放到精细，由人工管理到信息管理的转变。
2.1.2 模块功能

地理编码引擎包括如下四个基本功能：
1) 地址串规范化处理
见上图中①，根据用户输入的地址字符串，按照地理编码规则库中的配置，进行地址串规范化处理。
2) 地理编码检索
见上图中②，地理编码引擎将规划过的地址串进行拆分，通过地理编码索引库找到一个最匹配的地理编码索引号。
3) 地理编码信息获取
见上图中③，地理编码引擎根据地理编码索引号，在地理编码库中定位到地理编码，获取地理编码信息。
4) 基础数据信息获取
地理编码信息中包含基础数据库的指向信息。地理编码引擎可以根据指向信息，通过地图服务引擎在基础数据库中查找该地理编码所处图层，所对应位置，并生成相应的位置图，上图④⑤。
地理编码系统在地理编码引擎的支撑下，可以为用户提供根据地址串生成位置（包括坐标信息和位置图）、根据部件号查询位置、根据位置查询地址串、获得地址串的标准地址等功能，如下图所示：

2.2 数据交换子模块
2.2.1 综述
实现不同级管理系统及系统内部各子系统间的信息传递与交换。包括业务办理信息、综合评价信息等的实时交换。
2.2.2 模块功能
具体交换数据内容描述如下：
数据交换系统具有适应性。包括以下参数定义功能：数据交换地址的定义；交换内容对照表定义。
Ø 与车载GPS管理系统的接口设计
系统通过数据交换子系统和新建的车载GPS管理系统建立系统调用关系，通过调用，系统可以直接显示车载GPS管理系统的界面，实现对城管车辆的管理。
Ø 其他接口
根据系统平台后续扩展需要，本期系统建设还预留了与其他所需的接口，根据相关标准。
2.3 构建与维护子模块
2.3.1 综述
快速搭建、维护环卫信息管理业务，定制业务工作流程，设置组织机构，并能够方便快捷地完成工作表单内容样式调整、业务流程修改、人员权限变动等日常维护工作。
2.3.2 模块功能
该子系统的使用对象是系统管理员，用于实现业务管理平台的快速搭建和配置，实现系统流程和人员权限的可视化管理。
系统主要包括以下功能：
Ø 构建与维护子系统应具有对指挥调度平台、管理部门、执行人员、业务、工作表单、地图、工作流等相关信息及查询、统计方式进行配置，完成系统的管理、维护和扩展的功能。
Ø 构建与维护子系统应支持多级业务管理模式的工作流配置。
Ø 构建与维护子系统应支持上级部门对下级部门的组织机构和权限配置。
2.4 环卫资源管理子模块
2.4.1 综述
主要负责记录与环卫管理相关的地理信息和要素、作业和管理人员、清扫设备、环卫设施等数据及统计信息。
2.4.2 模块功能
2.4.2.1 人员数据管理
对作业人员的姓名、性别、联系方式、地址、作业区域、岗位、配带定位设备等信息进行管理，具备查询、增加、删除、修改等功能。

2.4.2.2 车辆数据管理
对车辆的车牌号、车辆类型、车辆年审日期、交强险期限、商业险期限、车牌颜色、车辆颜色等信息进行管理，具备增加、删除、变更等功能，可设定相关参数的到期日期，系统自动预警，并产生告警弹框提示。

2.4.2.3 地埋式垃圾桶数据管理
对地埋式垃圾桶的位置情况、垃圾量和报警情况等信息的实时、动态监管，有利于地埋式垃圾桶的及时有效清运，有利于节省管理成本，提高管理效率。
地理信息管理
赋予地埋式垃圾桶地理信息坐标，将地埋式垃圾桶呈现在电子地图上。地埋式垃圾桶满箱时，在地图上相对应的图标会呈现出不同的颜色。

2.4.2.4 环卫设施数据管理
实现对中转站、单体压缩台、公厕等环卫设施的地理位置、管理人员、状态等信息数据的管理，具备增加、删除、变更等功能。
2.5 人工保洁作业管理子模块
2.5.1 综述
实现对保洁员及日常清扫工作的管理。子系统能够实时定位和跟踪保洁人员的分布、作业情况和作业区域。对保洁员到岗时间及时收集、随时抽查保洁员当前是否在岗等功能。针对环卫所业务，可制定作业规划，按作业规划对作业过程实时监控，最后实现作业工作量、作业规范化程度、事件处置等方面的统计分析。
2.5.2 模块功能
Ø 实时监控
系统通过地理编码系统，实时记录并展现作业人员的当前位置。系统在规定的上岗时间内，自动分析作业人员在岗情况、滞留情况。后台管理中通过打开作业人员实时监控功能，系统界面上即可实时显示所有作业人员的当前位置。对于离岗、滞留人员，用特殊颜色显示。根据设置的刷新时间，不断更新作业人员的当前位置。系统平台如果监测到作业人员处于违规状态，如超时停泊、离岗等情况，系统会自动报警并形成考评记录。
Ø 作业过程实时监控
系统实时监控作业人员的作业路线、滞留时间，并可以按时间段对某个作业人员的运行轨迹进行作业路线轨迹回放、超时停泊点报警检查等。如果作业人员在某一点停留时间过长，系统会报警并自动记录。系统可以实时查看作业人员当天所有在岗信息，系统显示内容包括：离岗时间、离岗时长、离岗路线，可以在电子地图上查看人员离岗后的轨迹。
2.6 机械化保洁作业管理子模块
2.6.1 综述
针对机扫、洒水、清洗等车辆进行规范化、精细化、智能化管理，管理内容包括为每辆作业车进行作业区域规划、按规划实时监控作业过程、自动形成针对作业车辆的考核评价报表。
2.6.2 模块功能
1) 基础数据管理
基础数据管理包括系统运行所需要的最基本的数据的管理，包括车辆信息管理、路线管理、停车场管理、作业规划管理等。
2) 车辆类型管理
车辆类型管理主要提供车辆类型维护功能，并且可以定义超速限制和超速信息等。
3) 机械作业规划
根据机扫车作业面积、机扫比率、机扫时间，可以统筹安排机扫车的作业规划，增加或减少机扫作业量。根据总洒水量、洒水时间，可以统筹安排洒水车的作业规划，增加或减少洒水量和洒水次数。
4) 机械作业实时监控
记录洒水车喷洒的时间和地点，以及机扫车启动扫刷的时间和地点，在地图上可实时监控洒水和机扫情况，包括：
Ø 符合规定的洒水和机扫事件以绿色显示；
Ø 违规洒水和机扫事件以红色显示；
Ø 选定洒水车可查看其日洒水量，近期洒水量等信息；
Ø 选定机扫车可查看其作业面积等信息；
Ø 不同路段规划不同喷水量，实时监控洒水车喷水量；
Ø 可查看一段时间内所有洒水车的总洒水量，以及所有机扫车的机 扫总面积。
Ø 车辆前后各安装一个摄像头，分别监控车头前和车尾后的路面情况，如有发生违规事件自动触发拍照、录像，并自动上传。
5) 违规报警：
子系统能够对于如下违规行为进行报警：
Ø 作业时超过规定的行驶速度；
Ø 在作业路段没有按照规定进行洗扫、清扫或洒水作业；
Ø 作业时超出规定的作业时间范围；
Ø 没有在规定的时间内完成规定的作业趟次；
Ø 作业时间内前往无关的其他道路或区域；
Ø 在一个地点无故长时间驻留；
Ø 未按规定的路线行驶。
6) 统计分析及综合评价
Ø 机扫车统计指标：机扫宽度、机扫时间、地点、作业面积等。
Ø 洒水车指标：洒水时间、地点、洒水量、累计洒水量等。
Ø 辅助决策指标：总洒水量、总机扫面积、机扫比率等。
2.7 车辆监控管理子模块
2.7.1 综述
车载GPS-北斗双模指挥调度子系统利用GPS技术，实现对装有GPS车载终端的车辆的准确定位。可以准确知道每个车辆作业人员，每辆执法车的当前位置，GPS终端接受设备接收GPS定位信息和采集车辆状态信息，通过无线通信网络定时、定距上传数据到管理平台，管理平台能随时掌握作业、巡查车辆的位置和运行轨迹。可以在电子地图上显示出车辆的实时位置，查询车辆的属性，并重现车辆的运行路线轨迹等。
2.7.2 模块功能
2.7.2.1 车辆定位
通过车辆安装的GPS要-北斗模块，经处理得到实时地理位置，发送到中心。中心将获得位置数据和有关车辆信息，在电子地图上显示出来。
2.7.2.2 车辆在线监控
在地图上以特定的图标动态显示车辆实时位置、运行方向，并以不同的颜色表示车辆所处的状态。
管理指挥中心可对车辆进行跟踪。所跟踪车辆始终显示在地图显示范围内，当车辆移出地图显示范围时，地图自动随车辆位置平移。

2.7.2.3 轨迹回放
可回放车辆在过去某一时间段内，所经过的路程轨迹、速度和时间等相关信息。

2.7.2.4 油耗管理
实现对车辆的油料管理，杜绝偷油漏油现象。

2.7.2.5 告警管理
由车辆管理系统按照环卫车辆管理规范设置相应告警限制值，并将其发送到车载终端并由车载终端保存该设置，在作业过程中若判断当前车辆作业状态 超过限值时立即向监控中心上报相关报警信息。车辆管理系统记录报警信息并立即以声音提示并结合文字提示信息通知值班人员，配合电子地图上位置信息为值班人员提供及时完整的报警信息和处理流程。
主要告警项目：
（1） 车辆超速报警
（2） 车辆停车时间过长报警
（3） 车辆作业区域越界报警
（4） 车辆断电报警
（5） 车辆进出区域报警

2.7.2.6 车载移动视频监控
监管人员可以实时查看清运车辆运输全过程视频记录，为问题判断提供迅速直观的信息，从而对各类问题做出准确判断并及时响应。
2.7.2.7 车辆实时调度管理系统
为车辆配备对讲调度终端和车载显示屏（可选），管理人员能够实时将调度指令通过语音方式传送至对讲调度终端，同时并将相关图像信息通过无线传输方式发送至车载显示屏，实现与车辆作业人员及时有效沟通、实时调度指挥。
2.8 垃圾清运作业管理子模块
2.8.1 综述
针对各城区的垃圾清运模式，对压缩车、摆臂车、收集车、勾臂车等清运车辆进行作业过程实时监管，对收运的垃圾桶数进行实时统计，自动生成垃圾运输车辆的考核结果。
2.8.2 模块功能
1) 地图展示清运作业车辆应该执行的作业规划，包括垃圾清收作业的环卫设施，如垃圾箱、果皮箱、中转站等，垃圾清收作业应遵守的清运路线，以及垃圾的目标清运位置，如垃圾处理场等；
2) 实时展示清运作业车辆的当前位置；
3) 在地图上实时反映清运车辆完成作业的关键指标数据，包括完成的清运里程、清运的垃圾桶数、中转站数、趟数、违规情况等；
4) 实时展示清收垃圾箱的状态和数量；
5) 形成作业日志，详细记录车辆作业情况，为奖惩提供依据。
2.9 监管人员管理子模块
2.9.1 综述
通过手持终端（或手机移动app应用），实现对人工保洁段、片区、所、区县监管人员等的检查、巡检作业的管理。子系统可实现对监管人员位置进行实时定位、人员作业过程实时监控、历史作业轨迹回放、人员违规事件点查询预警、作业规划、考核评价等功能。
2.9.2 模块功能
2.9.2.1 智能抽样管理
系统支持自定义抽样规则，可智能生成每次的作业考核内容，可按常规的乡镇、所、及各保洁公司等条件进行抽样，可按考核覆盖率、黑名单、上次考核不达标等有针对性的条件进行智能抽样。
系统支持条件抽样、地图抽样，选定地图区域抽样。
2.9.2.2 移动考核管理
考核人员通过手持PDA进行现场移动作业考核，将现场考核情况实时上报到作业监管中心（或区及作业单位），内容包括现场检查情况、扣分内容、扣分项（标准）、照片、地理位置等信息，作业监管中心（或区及作业单位）相关人员能够在管理平台上实时查看、审批。
2.9.2.3 考核工单管理
将考核流程在系统中进行模块化业务流集成，针对使用系统对象不同，设定不同的权限，操作系统的部门相关人员根据系统赋予的权限进行相应的操作，系统自动生成考核工单，按照业务流的设置，自动派发至相关的责任单位，并有处置时限提示，具有催办功能，同时责任单位在规定的时限内处置完成后，系统提供标准的处理结果反馈表单，完整录入后，将自动派发至监管部门指定人员处，指定人员对工单进行复核，支持复核结果与反馈结果一张表内实时对比功能，支持业务流回滚功能，以便工单在系统业务流中正常流转。系统根据评分规则，自动将评分情况发送给相关部门，如扣分项都有明确说明，使相关部门如保洁公司知道扣分原因，及时做出有效整改。
2.9.2.4 作业考核统计分析
运用数据分析及数据挖掘技术，管理人员针实时查看问题的统计分析报表，如各乡镇、所及保洁公司的考核得分，同时以不同颜色标注出作业保洁上存在的突出问题以及高发的时间段，管理人员根据各单位的历史得分曲线图和各指标趋势图，对各单位作业质量进行科学地评估和考核。
2.9.2.5 考核标准管理
以环卫部门提供的考核标准为依据，管理平台建立环卫作业考核的标准数据库，支持逐级定义考核类别、项目、扣分项、扣分规则、整改时间等信息。
2.10 环卫设施动态管理子模块
2.10.1 综述
对重要环卫设施进行信息化管理，基本管理内容包括基于地图标注、查询环卫设施分布情况，地埋式垃圾桶垃圾量报警情况及时登记环卫设施维修维护情况等。
2.10.2 模块功能
2.10.2.1 地埋式垃圾桶管理
地埋式垃圾桶管理系统综合运用地理信息技术、无线传输技术、超声波检测技术、烟雾浓度检测、温度检测、数据库管理技术等先进成熟的科学技术，实现对地埋式垃圾桶的位置信息、资源数据、垃圾量等信息的实时、动态监管。
数据库管理
系统数据库对配置的地埋式垃圾桶进行信息管理，包括地埋式垃圾桶的数量、编号、清运状态、位置、更新时间以及垃圾容量监测装置等信息，具备增加、删除、变更等功能。

容量监测管理
通过在地埋式垃圾桶上安装满箱告警装置,每天传输三次数据，一旦垃圾桶内垃圾高度达到预定的阈值,地图页面上垃圾桶图标变红，设备自动将告警信息上传至服务器，以便管理人员及时对地埋式垃圾桶内垃圾进行处置。
烟雾浓度管理
通过在地埋式垃圾桶上安装烟雾浓度感应装置，采用被动触发模式，一旦垃圾桶内烟雾浓度达到预定的阈值，,地图页面上垃圾桶图标变黄，设备自动将告警信息上传至服务器，以便管理人员及时对地埋式垃圾桶内垃圾进行处置。
温度检测管理
通过在地埋式垃圾桶上安装温度感应装置, 采用被动触发模式，一旦垃圾桶内温度达到预定的阈值, ,地图页面上垃圾桶图标变蓝，设备自动将告警信息上传至服务器，以便管理人员及时对地埋式垃圾桶内垃圾进行处置。
2.11 视频监控子模块
2.11.1 综述
对接视频平台，实现视频在系统中进行展示，调用视频平台提供的视频业务组件接口，在系统中展示视频信息，以及一些其他视频功能。
2.11.2 模块功能
1、 定位查找
视频监控系统在GIS系统的辅助下，在地图上展示所有视频摄像头的分布情况和工作状态，并可以通过编号或位置描述快速查找和定位。
2、 视频播放
系统允许使用WEB方式的调用，播放当前该视频源的视频信息，同时视频监控子系统和监督受理子系统、协调工作子系统充分整合，当发生问题时，可以通过地图显示或者查询，快速找到事发地址最近探头；显示当前问题区域的视频状况。

3、 视频控制
通过WEB方式的控制页面，用户可以调整视频探头的远近，可以对上下左右角度的调整。

4、 视频管理
可对系统中的视频位置、描述、组别等信息进行增、删、该等维护管理操作。
2.12 环卫作业综合评价子模块
2.12.1 综述
实现对历史数据按期或实时的统计，并通过环卫管理评价体系运算评价等级，将其以图形化或表格化的方式显示出来。还能实现作业质量考核的现场化，保证作业考核的公平、公正和公开。
2.12.2 模块功能
1、对工作过程的评价，即评价各环卫作业部门、作业人员、作业车辆作业完成情况，以及是否按规定作业等指标；评价巡查员的信息报送情况，事件处理情况；
2、对责任主体的评价，评价各作业部门、指挥中心和二级责任主体（如运输队）的作业工作量、作业完成率、运行成本、事件处理及时率等指标；
3、对工作绩效的评价，评价职能部门工作过程中发生问题的数量、处理问题的时效、各部门之间协同办公和工作人员文明服务的规范程度、岗位职责的落实情况。
系统可以钻取分析本区域的详细状况，包括负责组织、负责人和作业规划等信息。系统可自定义考核评价模型，并根据考核评价模型对被考核对象如人、车、事件等自动生成考核评价的日报、周报、月报等。
评价对象具体包括：作业车辆评价、作业人员评价、中转站评价、公厕评价、清运作业总体评价、办公管理人员评价等等。
主要评价指标包括但不限于以下指标：车辆出车时间、收车时间、作业里程、总油耗、百公里油耗、总加油量、停车时长、违规超时停车时长、超速次数、不按时出车/收车次数；人员到岗时间、离岗时间、脱岗次数、脱岗时长、超时停泊时长、不按时到岗/离岗次数、巡查时长；公厕、中转站开门时间、关门时间、脱管时长、脱管次数、晚开门次数、早关门次数等。
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