DE69009156T2 - Verfahren zur Bildung einer Überwachungsstreife in Kernkraftanlagen. - Google Patents
Verfahren zur Bildung einer Überwachungsstreife in Kernkraftanlagen.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung hat ein Verfahren zur Bildung einer Überwachungsstreifenrunde zum Gegenstand.
- Sie findet vor allem Anwendung bei der systematischen Überwachung von Kernkraftanlagen.
- Der automatische Betrieb von gewissen Kernkraftanlagen erfordert eine regelmäßige Überwachung. Eine Überwachungsperson führt auf einer festgelegten Strecke eine Runde durch, während der sie der sie Daten aufnimmt, die von Detektoren geliefert werden, die sich an verschiedenen Punkten der Anlage befinden; sie überwacht und modifiziert eventuell den Betriebszustand von Gerätschaften (zum Beispiel öffnung oder Schließung eines Ventils ...). Der Zugang zu bestimmenten Zonen der Anlagen kann problematisch sein und sogar gefährlich, und es ist gut, auch die Sicherheit des Wärters zu gewährleisten.
- Am Ende der Streifenrunde werden die Resultate der Messungen im allgemeinen gespeichert und zum Zwecke der Wartung oder der statistischen Auswertung verwendet.
- Durch das französische Patent Nº 2 585 145 kennt man ein Überwachungsverfahren einer Industrieanlage. Der mit der Streifenrunde beauftragte Bedienstete stellt die Identitifikation der Sensoren oder der zu überwachenden Gerätschaften sicher durch das Lesen einer codierten, an jedem Sensor oder Ausrüstungsteil angebrachten Identifikationsnummer, und durch den automatischen Vergleich dieser Identifikationsnummer mit einer vorher in ein Vergleichssystem eingespeicherten Referenz, wobei das Vergleichssystem nach dem Vergleich ein Bestätigungssignal liefert. Die während der Runde durchgeführten Messungen werden in dem Vergleichssystem aufgezeichnet.
- Diese Verfahrensart zielt darauf ab, dem Bediensteten die Verantwortung abzunehmen. Sie ermöglicht, sich zu überzeugen, daß der Bedienstete tatsächlich an den Meßpunkten vorbeigekommen ist.
- Die Analyse der während der Runde durchgeführten Messungen erfolgt frühestens bei der Rückkehr des Bediensteten zu der Überwachungszentrale. Keine Entscheidung bezüglich des Funktionierens der Industrieanlage kann während der Runde getroffen werden. Diese Zeitverschiebung zwischen den Messungen und ihrer Analyse ist einem guten Funktionieren der Anlage abträglich: jede Verzögerung bei der Auswertung der Messungen verhindert schnelle und wirksame Instandhaltungsaktionen.
- Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, ein sehr anpassungsfähiges Verfahren zur Bildung einer Streifenrunde zu liefern, das vorbeugende Wartungsaktionen zuläßt. Ein "Dialog" zwischen einer Zentralüberwachungseinheit und dem Wärter ermöglicht, die Strecke dieses letzteren von Meßpunkt zu Meßpunkt zu verfolgen, und sich so vom guten Ablauf der Runde zu überzeugen. Dies ermöglicht außerdem, jede während einer Messung festgestellte Anomalie in Echtzeit zu signalisieren und sehr schnell die erforderlichen Maßnahmen zu veranlassen, ohne die Rückkehr des Wärters abzuwarten. Der Wärter übernimmt mehr Verantwortung: er kann entscheiden, ob er zusätzliche Messungen durchführt oder Betriebszustandsveränderungen von Ausrüstungsteilen, die ursprünglich, beim Festlegen der Streifenstrecke, nicht vorgesehen wurden.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren spielt der Wärter eine aktive Rolle. Er wird bei seinen Entscheidungen unterstützt durch ein tragbares Mikroinformatikinstrument, angeschlossen mittels einer Funkverbindung an eine Zentraleinheit: in der Folge der Feststellung einer Anomalie kann er entscheiden, die Runde zu unterbrechen, um Operationen durchzuführen, die ihm notwendig erscheinen, und dabei die Überwachungszentraleinheit auf dem laufenden halten.
- Genauer, die vorliegende Erfindung betrifft die Durchführung einer Überwachungsstreifenrunde einer Kernkraftanlage, auf der Kontrollpunkte verteilt sind, wo wenigstens ein Sensor und/oder wenigsens ein Ausrüstungsteil zusammengefaßt sind, die einen bestimmten Betriebszustand aufweisen, wobei die Runde von einem Wärter durchgeführt wird. Dieses Verfahren besteht darin:
- (A) vorab,
- (a) Aufzeichnen in einem Zentralcomputer, verbunden mit einem Funkfrequenz-Sender/Empfänger,
- (i) einer Aufeinanderfolge von Kontrollpunkten zu überprüfender Sensoren und zu überprüfender Ausrüstungsteile und/oder deren Betriebszustand zu verändern ist, wobei diese Aufeinanderfolge die Streifenrunde bildet,
- (ii) von Informationen, die wenigstens Bezugswerte der Toleranzschwellen enthalten und Hilfskommentare zu der Entscheidung des Operators, die Kontrollpunkte, die zu überprüfenden Sensoren und die zu überprüfenden Ausrüstungsteile betreffend und/oder deren Funktionszustand zu verändern ist,
- (b) Kopieren der in (a) durchgeführten Aufzeichnunten in einen tragbaren Mikrocomputer, angeschlossen an einen Funkfrequenz-Sender/Empfänger,
- (B) während der Streifenrunde,
- (a) beim Vorbeikommen an jedem Kontrollpunkts,
- (i) Durchführen einer Validierung, die das Vorbeikommen am Kontrollpunkt bestätigt; bei jeder Bestätigung wird ein Lokalisierungssignal des Kontrollpunkts durch den an den tragbaren Mikrocomputer angeschlossenen Sender übertragen zu dem an den Zentralcomputer angeschlosenen Empfänger und in dem Zentralcomputer aufgezeichnet,
- (ii) Kontrollieren der zu kontrollierenden Meßpunkte, wobei die Meßpunkte Informationen liefern, Aufzeichnen dieser Informationen in dem tragbaren Mikrocomputer und sie vergleichen mit den vorher aufgezeichneten, diese Meßpunkte betreffenden Informationen, um jede Anomalie festzustellen,
- (iii) Kontrollieren und/oder verändern des Betriebszustands der in Frage kommenden Ausrüstungsteile, aufzeichnen der diese Ausrüstungsteile betreffenden Informationen und sie vergleichen mit den vorhergehend aufgezeichneten, diese Ausrüstungsteile betreffenden Informationen, um jede Anomalie festzustellen,
- wobei jede Anomalie-Feststellung in (ii) und in (iii) eine Übertragung von seiten des Senders des tragbaren Mikrocomputers zum Empfänger des Zentralcomputers auslost,
- (D) am Ende der Streifenrunde werden die in dem tragbaren Mikrocomputer gespeicherten Informationen in den Zentralcomputer kopiert, um verarbeitet zu werden.
- Die Validierung an jedem Kontrollpunkt bestätigt das Vorbeikommen des Wärters: sie ermöglicht, ihm mittels des Zentralcomputers über die gesamte Streifenrunde zu folgen.
- Durch den "Dialog" zwischen den Computern, der dem Wärter ermöglicht, Kontakt zu halten mit dem Kontrollraum, wird jede Anomalie sofort dem Zentralcomputer mitgeteilt, und die Hilfs- oder Wartungsentscheidungen können zur gegebenen Zeit getroffen werden.
- Der Transfer der während der Runde erfaßten Informationen zum Zentralcomputer ermöglicht von Runde zu Runde einen chronologischen Überblick der verschiedenen durchgeführten Messungen.
- Die Charakteristika und Vorzüge der Erfindung werden besser verständlich durch die nachfolgende, beispielhafte und keinesfalls einschränkende Beschreibung.
- Diese Beschreibung bezieht sich auf eine einzige Figur, die schematisch eine Industieanlage darstellt, in der Überwachungsrunden dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend durchgeführt werden.
- Diese Industrieanlage 5 umfaßt automatische Installationen (nicht dargestellt), deren Funktionieren überwacht wird durch Sensoren 10, verteilt über die Anlage 5, aber zusammengefaßt um Kontrollpunkte 12. Ausrüstungsteile 11, die einen bestimmten Betriebszustand aufweisen, sind ebenfalls diesen Kontrollpunkten zugeordnet; diese Ausrüstungsteile können Ventile sein, Schalter oder sonstiges.
- Jeder Kontrollpunkt 12 ist lokalisiert auf der Anlage und und markiert durch eine Etikette, die einen Identifizierungsstrichcode des Punkts trägt. Um einen Kontrollpunkt 12 zu lokalisieren, kann man die Anlage 5 z.B. aufteilen in Ebenen: die Ebene 1 entspricht einem Gebäude 14; die Ebene 2 entspricht einem Teil des Gebäudes, bezeichnet mit Zelle 16; die Ebene 3 entspricht einem Teil der Zelle, bezeichnet mit Einheit 18. Eine Einheit 18 kann mehrere Kontrollpunkte 12 umfassen.
- In der Figur ist das Gebäude 14 unterteilt in zwei Zellen 16, getrennt durch eine strichpunktierte Linie. Die Zellen 16 sind durch gestrichelte Linien unterteilt in Einheiten 18. Die Anlage 5 umfaßt auch wenigstens einen Kontrollraum 20, in dem wenigstens ein Zentralcomputer 22 installiert ist, verbunden mit einem Funkfrequenz-Sender/Empfänger 24. Dieser Computer 22 kann vom Typ Mikrocomputer sein.
- Diverse Daten sind enthalten in einer Hauptdatei, die jour gehalten wird nach jeder Runde. Diese im Zentralcomputer 22 gespeicherte Datei umfaßt alle Kontrollpunkte 12, denen Identifikationsreferenzen zugeordnet sind, die ihre Lokalisierung ermöglichen. Die Datei enthält auch die Liste der Sensoren 10 und der Ausrüstungsteile 11, zusammengefaßt um Kontrollpunkte 12. Diese Sensoren 10 und Ausrüstungsteile 11 sind festgelegt durch Identifikationsreferenzen. Diverse Informationen vervollständigen diese Liste in der Datei, zum Beispiel: der Typ des Sensors (thermisch, elektrisch, strahlungsempfindlich, rauchempfindlich) oder des Ausrüstungsteils (Ventil, Schalter, Aufzug), die geographische Lokalisierung, die normalerweise erwarteten Werte oder Charakteristika, Toleranzschwellen, die an den während der Runden gesammelten Daten auszuführenden Kontrollen, die im Laufe der schon durchgeführten Runden abgelesenen Werte, Datum und Uhrzeit dieser Ablesungen, die verwendeten Maßeinheiten und jede weiter Information, die erlaubt, eine wirksame Überwachung durchzuführen, wie z.B. Entscheidungshilfekommentare bezüglich jedes Sensors und Ausrüstungsteils.
- Diese Datei ermöglicht unter anderem die Anzeige eines Lageplans der Industrieanlage auf einem Bildschirm, mit allen zu überwachenden Kontrollpunkten, Sonden und Ausrüstungsteilen.
- Vor dem Antritt der Runde wählt der Operator in der Zentraldatei eine Aufeinanderfolge von Kontrollpunkten 12, von zu kontrollierenden Sensoren 10 und von zu kontrollierenden Ausrüstungsteilen und/oder deren Betriebszustand zu verändern ist.
- Diese Aufeinanderfolge wird in dem Zentralcomputer abgespeichert: sie definiert die Strecke der Runde in der Anlage 5. Ebenfalls abgespeichert werden die Informationen (oder ein Teil dieser Informationen, aber wenigstens die Referenzwerte, zurückliegende, z.B den fünf letzten Ablesungen entsprechende Werte, Toleranzschwellen und Entscheidungshilfekommentare) bezüglich der Kontrollpunkte 12, der zu überwachden Sensoren 10 und Ausrüstungsteile 11.
- Standardstrecken, versehen mit den sie betreffenden Informationen, sind auch verfügbar. Sie ersparen dem Operator, jedesmal seine Strecke komplett neu zu definieren. Diese Standardstrecken können nach Belieben modifiziert werden.
- Wenn die Aufeinanderfolge erstellt ist, legt man eine Dauer fest, die theoretisch erforderlich ist für den Weg zwischen jedem Kontrollpunkt 12. Diese Dauer wird gespeichert in einem Speicher des Zentralcomputers 22 für jeden Weg zwischen zwei Kontrollpunkten 12.
- Diese Runde beginnt im Kontrollraum 20, wo der Wächter die erstellte Aufeinanderfolge sowie die dazugehörenden Informationen in einen Speicher eines tragbaren, mit einem Bildschirm ausgestatteten Mikrocomputers 26 kopiert, der verbunden ist mit einem Funkfrequenz-Sender/Empfänger 28. Dieser Mikrocomputer 26 ist auch ausgestattet mit einem einem Handgerät 30 zum Lesen eines Strichcodes.
- Mit diesen Daten führt der Mikrocomputer 26, der auf die Runde mitgenommen wird, den Wärter, indem er ihm angibt, zu welchem Kontrollpunkt 12 er sich begeben muß, und welche Sensoren 10 oder Ausrüstungsteile zu kontrollieren sind.
- An jedem Kontrollpunkt 12 liest der Wärter mit seinem Handgerät 30 den Strichcode, der die Identifikationsreferenz des Kontrollpunkts enthält. Dieses Lesen des Strichcodes bildet eine Bestätigung für das Passieren des Kontrollpunkts 12 durch den Operator. Der Mikrocomputer 26 zeichnet die Ablesung auf und verleiht ihr eine Passierzeit mittels einer internen Uhr. Außerdem zeigt der Mikrocomputer 26 auf dem Bildschirm eine Nachricht an, die dem Operator bestätigt, daß der Kontrollpunkt auch wirklich der ist, der vorgesehen ist in der die Runde bildenden Aufeinanderfolge. Im gegenteiligen Fall gibt der Bildschirm den normalerweise vorgesehenen Kontrollpunkt an. Zu diesem Zeitpunkt hat der Operator die Wahl, entweder die Abänderung der vorgesehenen Reihenfolge zu bestätigen, indem er diese Information über die Tastatur eingibt, oder sich zu dem angezeigten Kontrollpunkt zu begeben und dort wieder durch Lesen des Strichcodes eine Identifikationsablesung durchzuführen.
- Bei jedem Ablesen einer Identifikationsreferenz eines Kontrollpunkts wird ein Lokalisierungssignal durch den an den tragbaren Mikrocomputer angeschlossenen Sender 28 an den Empfänger 24 übertragen. Der Empfang des Signal hat das Einschalten einer internen Uhr des Computers 22 zur Wirkung. Wenn die folgende Validierung nicht innerhalb des vorhergehend festgelegten Zeitraums zwischen zwei Validierungen entspricht, wird durch den Zentralcomputer 22 ein Alarm ausgelöst. Dieser Alarm kann in einem ersten Zeitraum ein Signal sein, übertragen durch den dem Zentralcomputer 22 zugeordneten Sender 24 zu dem dem tragbaren Mikrocomputer 26 zugeordneten Empfänger 28. Dieses Signal löst einen akustische und/oder visuellen Alarm aus, oder auch die Anzeige einer Nachricht auf dem Bildschirm des Mikrocomputers 26. Der Wärter muß dann antworten mit einer Nachricht, die er in den Mikrocomputer 26 eingibt und die mittels Funk übertragen wird zum Computer 22. Im Falle des Ausbleibens einer Antwort kann der Computer 22 eine Rettungsmannschaft alarmieren, die um so schneller eingreifen kann, da der Ort, an dem der Wärter sich befindet, bekannt ist.
- An jedem Kontrollpunkt 12 erfaßt der Wärter die Daten, die geliefert werden durch die Sensoren 10 und speichert sie ab in einem Speicher des tragbaren Mikrocomputers 26. Er führt auch die Kontrollen und/oder die Betriebszustandsveränderungen der Ausrüstungsteile 11 durch und speichert die diese Ausrüstungsteile betreffenden Informationen ab.
- Für jeden Sensor 10 oder jedes Ausrüstungsteil 11 muß der Wärter eine Validierung bzw. Eingabe vornehmen. Wenn der eingegebene Wert außerhalb der Norm liegt, sendet der Mikrocomputer 26 über den Sender 28 eine Nachricht zum Zentralcomputer 22. Dieser letztere, je nach Sensor und Art der Anomalie, alarmiert eine Wartungsmannschaft, die schnell und wirksam eingreifen kann. Eventuell kann der Zentralcomputer 22 automatisch bestimmte elektrische oder andere Kreise unterbrechen.
- Wenn ein anormales Funktonieren festgestellt wird, kann sich der Wärter die vorhergehenden, in dem tragbaren Mikrocomputer aufgezeichneten Informationen anzeigen lassen, die die Messungen betreffen, die bei den vorhergehenden Runden durchgeführt wurden. Der tragbare Mikrocomputer 26 zeigt auch die Entscheidungshilfekommentare, und der Wärter kann, je nach Fall, die Passier-Reihenfolge der Kontrollpunkte ändern, Sensoren 10 oder Ausrüstungsteile 11 überprüfen, die bei der Festlegung der Runde nicht vorgesehen waren, und sogar seine Runde unterbrechen und dabei den Zentralcomputer 22 auf dem laufenden halten über die Funkverbindung.
- Für jeden Sensor 10 oder jedes Ausrüstungsteil 11, die kontrolliert wurden, hat der Wärter die Möglichkeit, Kommentare aufzuzeichnen bezüglich des Funktionierens der Einrichtungen. Diese Kommentare begünstigen eine wirksame vorbeugende Wartung, denn sie ermöglichen, Störungen zuvorzukommen. Zum Beispiel kann eine Wartungsmannschaft, alarmiert durch diese Kommentare, dieses oder jenes Teil ersetzen, ehe es sich verschlechtert, sobald es Anzeichen von Verschleiß zeigt.
- Am Ende der Streifenrunde werden die an den Sensoren 10 abgelesenen und in einem Speicher des tragbaren Mikrocomputers 26 enthaltenen Informationen abgespeichert in einem Speicher des Zentralcomputers 22, um dort verarbeitet zu werden; auch wird die Zentraldatei auf den neuesten Stand gebracht. Die Verarbeitung bzw. Auswertung kann eine Statistik der Entwicklungen der Informationen sein, die von den Sensoren über eine große Anzahl von Streifenrunden geliefert wurden, oder eine Abweichungsanalyse der an den Sensoren erfaßten Angaben.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, von demselben Kontrollraum aus mehrere Wärter zu verfolgen. Die permanente Verbindung zwischen dem Zentralcomputer und dem tragbaren Mikrocomputer ermöglicht es, Entscheidungen schnell und wirksam zu treffen.
- Dank dieser Verbindung und der in dem tragbaren Mikrocomputer enthaltenen Informationen kann der Wärter anormale Situationen analysieren und entsprechend handeln; er ist für sein Tun verantwortlich und bleibt dabei unter der Kontrolle des Zentralcomputers.
Claims (9)
1. Verfahren zur Bildung einer Überwachungsstreifenrunde
in Kernkraftanlagen, in denen Kontrollpunkte verteilt sind, wo
wenigstens ein Sensor und/oder Ausrüstungsteile zusammengefaßt
sind, die einen gewissen Funktionszustand aufweisen, wobei die
Streifenrunde durchgeführt wird von einem Operator,
dadurch gekennzeichnet,
daß es umfaßt:
(A) vorher,
(a) Aufzeichnen in einem Zentralcomputer, verbunden mit einem
Funkfrequenz-Sender/Empfänger,
(i) einer Abfolge von Kontrollpunkten von zu überprüfenden
Sensoren und zu überprüfenden Ausrüstungsteilen
und/oder deren Funktionszustand zu verändern ist, wobei
diese Abfolge die Streifenrunde bildet,
(ii) von Informationen, die wenigstens Bezugswerte der
Toleranzschwellen enthalten, und Hilfskommentare zu der
Entscheidung des Operators, die Kontrollpunkte, die zu
überprüfenden Sensoren und die zu überprüfenden
Ausrüstungsteile betreffend und/oder deren
Funktionszustand zu verändern ist,
(b) Kopieren der in (a) ausgeführten Aufzeichnung in einen
tragbaren Mikrocomputer, angeschlossen an einen
Funkfrequenz-Sender/Empfänger,
(B) während der Streifenrunde,
(a) beim Vorbeikommen an jedem Kontrollpunkt,
(i) Durchführen einer Validierung, die das Vorbeikommen am
Kontrollpunkt bestätigt; bei jeder Bestätigung wird ein
Lokalisierungssignal des Kontrollpunkts durch den an
den tragbaren Mikrocomputer angeschlossenen Sender
übertragen zu dem an den Zentralcomputer
angeschlossenen Empfänger und in dem Zentralcomputer
aufgezeichnet,
(ii) Kontrollieren der in Frage kommenden Neßpunkte; indem
die Meßpunkte Informationen liefern,
Aufzeichnen dieser Informationen in dem tragbaren
Mikrocomputer und sie vergleichen mit den vorher
aufgezeichneten, diese Meßpunkte betreffenden
Informationen, um jede Anomalie festzustellen,
(iii) Kontrollieren und/oder verändern des
Funktionszustands der in Frage kommenden
Ausrüstungsteile, Aufzeichnen der diese
Ausrüstungsteile betreffenden Informationen und sie
vergleichen mit den vorhergehend aufgezeichneten, diese
Ausrüstungsteile betreffenden Informationen, um jede
Anomalie festzustellen,
wobei jede Anomalie-Festellung in (ii) und in (iii)
eine Übertragung von seiten des Senders des tragbaren
Mikrocomputers zum Empfänger des Zentralcomputers
auslöst,
(D) am Ende der Streifenrunde werden die in dem tragbaren
Mikrocomputer aufgezeichneten Informationen in den
Zentralcomputer kopiert, um verarbeitet zu werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Folge der Schritte (B) (a) (ii) oder (B) (a) (iii) die
Abfolge aus Kontrollpunkten (12), Sensoren (10) und
Ausrüstungsteilen (11) eventuell geändert wird, wobei eine
Funkfrequenzübertragung vom tragbaren Mikrocomputer (26) zum
Zentralcomputer (22) den Zentralcomputer (22) über die Änderungen
informiert.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Folge der Schritte (B) (a) (ii) oder (B) (a) (iii) die
Streifenrunde unterbrochen wird, wobei eine
Funkfrequenzübertragung vom tragbaren Mikrocomputer (26) zum
Zentralcomputer (22) den Zentralcomputer (22) über die Änderungen
informiert.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß nach einer Unterbrechung die Streifenrunde eventuell wieder
aufgenommen wird an irgendeinem Kontrollpunkt (12).
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Validierung eines Kontrollpunkts (12) darin besteht einen
dem Kontrollpunkt (12) zugeordneten Strichcode zu lesen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Datei der Kontrollpunkte (12) und ihrer Position auf der
Anlage (5), die außerdem eine Liste der an jedem Kontrollpunkt
zusammengefaßten Sensoren (10) und Ausrüstungsteile (11) enthält,
aufgezeichnet ist im Zentralcomputer (22).
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Streifenrunde bildende Abfolge festgelegt wird auf
Grund dieser Datei.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Streifenrunde bildende Abfolge gewählt wird aus einer
vorher erstellten Abfolgeliste, die im Zentralcomputer (22)
gespeichert ist.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine theoretischer Dauer, erforderlich für die Wegstrecke
zwischen den einzelnen Kontrollpunkt (12), aufgezeichnet ist im
Zentralcomputer (22); im Laufe der Streifenrunde, nach jeder
Validierung, wird durch den Zentralcomputer (22) eine Uhr
eingeschaltet; wenn die folgende Validierung nicht erfolgt, obwohl
die theoretische Dauer abgelaufen ist, wird durch den
Zentralcomputer (22) ein Alarm ausgelöst.
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