适用于核电DCS产品的软件数字化运维系统设计

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作者 邓泽凡 王桂兰 +2 位作者 石桂连 董晓峰 彭立 《核科学与工程》 北大核心 2025年第1期36-43,共8页

核电DCS是核电厂的“神经中枢”,其运行的稳定性和可靠性是核电厂安全运营的保障。适用于核电DCS产品软件数字化运维系统是为解决核电DCS产品软件运维依赖人工、耗时长、效率低等问题而开展的产品研发工作。该系统基于核电DCS产品与核... 核电DCS是核电厂的“神经中枢”,其运行的稳定性和可靠性是核电厂安全运营的保障。适用于核电DCS产品软件数字化运维系统是为解决核电DCS产品软件运维依赖人工、耗时长、效率低等问题而开展的产品研发工作。该系统基于核电DCS产品与核电厂实际问题反馈,结合软件数字化运维理念,设计软件健康参数反映核电DCS产品软件运行状态,设计软件配置和指标监视模块采集核电DCS产品软件健康参数,降低运维时间和成本,带来可观经济效益,同时降低机组非计划停机风险。 展开更多

关键词 核电数字化仪控系统 软件健康 软件运维 数字化运维

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基于人因工程的核电厂控制室系统设计与改进分析 被引量：1

2

作者 高峰 刘燕子 孙永滨 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第B11期845-849,共5页

核电厂控制室系统设计是一个不断优化的过程，在这个过程中应用人因工程理论和原则既是法规标准的要求，也是确保优化效果的有力工具。文章阐述了人因工程原则在核电厂控制室系统设计和改进中应用的方法，即在人因工程理论和相关实践分... 核电厂控制室系统设计是一个不断优化的过程，在这个过程中应用人因工程理论和原则既是法规标准的要求，也是确保优化效果的有力工具。文章阐述了人因工程原则在核电厂控制室系统设计和改进中应用的方法，即在人因工程理论和相关实践分析的基础上，从控制室系统功能、人机界面、数字化规程、控制室布置和环境设计等方面进行全面考虑，如在控制室系统功能设计上设计者需进行过程分析、验证确认和长期跟踪监控等工作。文章提炼了应用人因工程原则进行控制室系统设计与改进时应重点考虑的因素，为核电厂控制室系统设计与改进提供思路和注意事项。 展开更多

关键词 控制室系统 人因工程 多样性-纵深防御分析

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核安全级数字化仪控系统自诊断功能研究与设计 被引量：7

3

作者 江国进 李富 +1 位作者 莫昌瑜 马光强 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期146-154,共9页

自诊断功能是核安全级数字化仪控系统的关键功能,对核安全级数字化仪控系统本身的RAMS特性,以及核电厂整体安全性和可用性有直接影响。本文基于RAMS分析评估技术,形成了以潜在故障模式为主的自诊断功能设计基准,在此基础上提出了一整套... 自诊断功能是核安全级数字化仪控系统的关键功能,对核安全级数字化仪控系统本身的RAMS特性,以及核电厂整体安全性和可用性有直接影响。本文基于RAMS分析评估技术,形成了以潜在故障模式为主的自诊断功能设计基准,在此基础上提出了一整套包括故障诊断、故障处理、诊断信息上报和报警指示功能的核安全级数字化仪控系统自诊断功能设计方案,并在和睦系统上进行了设计实现。实测结果表明,和睦系统可以实时在线监视自身运行状态,能够及时处理、上报和精确指示所有设计基准范围内的异常,大幅增强了故障定位能力,提高了和睦系统的可维修性,充分满足核电厂整体安全性和可用性要求。 展开更多

关键词 核安全级数字化仪控系统 自诊断功能 安全性

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压水堆核电厂堆芯冷却监测系统的数字化改造方案研究 被引量：6

4

作者 李刚 谢逸钦 +1 位作者 刘春明 左新 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2012年第S2期206-211,共6页

堆芯冷却监测系统(Core Cooling Monitoring System,简称CCMS)是压水堆核电厂事故后监视的组成部分,用于完成堆芯温度测量与压力容器内水位测量的功能。现役部分核电厂,如大亚湾核电厂等,其CCMS系统已运行十年以上,即将达到设备运行寿期... 堆芯冷却监测系统(Core Cooling Monitoring System,简称CCMS)是压水堆核电厂事故后监视的组成部分,用于完成堆芯温度测量与压力容器内水位测量的功能。现役部分核电厂,如大亚湾核电厂等,其CCMS系统已运行十年以上,即将达到设备运行寿期,面临设备老化、零部件停产等问题,需要进行系统升级改造。本文基于北京广利核系统工程有限公司研发的安全级数字化仪控系统平台FirmSys,提岀了一种CCMS系统的技术改造方案,包括系统功能、工作原理及系统组成和配置等。本方案在实现原有温度及水位监测功能的基础上,同时可以满足核电厂由SOE规程升级至SOP规程的需要,并具有可靠性高、精度高、人机界面友好、便于维护等诸多优点。 展开更多

关键词 堆芯冷却监测系统 事故后监视 FirmSys 改造方案

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核电厂数字化保护系统FMEDA技术研究 被引量：3

5

作者 莫昌瑜 左新 +2 位作者 唐环 李明利 陈江华 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2012年第S2期216-221,共6页

目前,传统FMEA技术已在核电厂保护系统安全分析工作中得到广泛应用。但由于缺乏完善的定量诊断评价体系,在采用传统FMEA技术对具有高诊断特性的保护系统进行安全分析时,难以支撑后续的定量分析工作。为解决这一问题,本文提出了采用FMED... 目前,传统FMEA技术已在核电厂保护系统安全分析工作中得到广泛应用。但由于缺乏完善的定量诊断评价体系,在采用传统FMEA技术对具有高诊断特性的保护系统进行安全分析时,难以支撑后续的定量分析工作。为解决这一问题,本文提出了采用FMEDA技术对核电厂数字化保护系统进行安全分析工作。FMEDA在传统FMEA基础上,进一步结合IEC 61 508给出的定量诊断评价体系,对核电厂数字化保护系统的诊断特性进行量化评估。实践表明,FMEDA既能给出定性的故障分析结论,又能结合诊断特性提供定量失效分析结果,能够为核电厂数字化保护系统的设计改进以及进一步的定量分析工作提供依据。 展开更多

关键词 FMEA FMEDA 诊断 保护系统

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数字化核安全级仪控系统软件的验证与确认 被引量：3

6

作者 张亚栋 左新 +1 位作者 尹宝娟 程建明 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2012年第S2期227-231,共5页

本文讨论了核安全级软件验证与确认的方法论。详细描述了在数字化核安全级仪控系统研发过程中V&V活动的具体实施过程,此外还介绍了为开展可信的验证与确认活动的所制定的V&V流程与规范、构建的各种V&V平台及采用的V&V... 本文讨论了核安全级软件验证与确认的方法论。详细描述了在数字化核安全级仪控系统研发过程中V&V活动的具体实施过程,此外还介绍了为开展可信的验证与确认活动的所制定的V&V流程与规范、构建的各种V&V平台及采用的V&V关键技术等。 展开更多

关键词 核安全级软件 验证与确认 V&V流程 V&V平台 V&V技术

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核电厂仪控系统优先级驱动设计 被引量：2

7

作者 郑伟智 张弋 +2 位作者 白玮 柏祥基 孙洪涛 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2022年第1期18-25,共8页

针对"华龙一号"等反应堆保护系统与多样性驱动系统共用专设安全设施的堆型,提出了一种基于将可编程逻辑器件技术和简单硬件技术组合应用的优选驱动模块设计方案,通过将优先级管理、现场设备状态反馈、通信、定期试验、在线自... 针对"华龙一号"等反应堆保护系统与多样性驱动系统共用专设安全设施的堆型,提出了一种基于将可编程逻辑器件技术和简单硬件技术组合应用的优选驱动模块设计方案,通过将优先级管理、现场设备状态反馈、通信、定期试验、在线自检等主要功能在不同技术间合理分配,实现优先级驱动模块的优化设计.通过故障模式及影响分析,该优先级驱动方案可有效应对CCF的发生.并通过典型应用实例进行了验证. 展开更多

关键词 仪控系统 优先级 安全分级 多样性 共因故障 自检 定期试验

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核电站数字化仪控系统安全保密分析方法研究 被引量：2

8

作者 尹宝娟 丁义行 +3 位作者 孙王强 李幼媛 赵云飞 程建明 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期430-434,共5页

核电站数字化仪控系统的信息安全保密分析是核安全级仪控系统软件验证与确认工作的任务之一。按照相关规定,提出了一种基于核安全级仪控系统软件开发全生命周期过程,结合规则检查分析和基于信息流分析的安全保密分析方法。该方法经应用... 核电站数字化仪控系统的信息安全保密分析是核安全级仪控系统软件验证与确认工作的任务之一。按照相关规定,提出了一种基于核安全级仪控系统软件开发全生命周期过程,结合规则检查分析和基于信息流分析的安全保密分析方法。该方法经应用检验能够证实系统在信息安全保密方面的防范能力,在实际项目中得到应用。 展开更多

关键词 安全保密分析 验证与确认:数字化仪控系统 规则检查分析 信息流

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核电厂应急指挥中心计算机信息系统方案 被引量：1

9

作者 张宓 黄伟杰 +2 位作者 尹宝娟 毛从吉 石桂连 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期886-888,892,共4页

核电厂应急指挥中心计算机信息系统是核电厂在应急情况下的统一指挥系统。该系统具有应急报警、应急指挥、应急演习、与地区应急指挥中心和国家核安全局通信等功能。介绍了核电厂应急指挥中心计算机信息系统方案,包括系统的设计原则、... 核电厂应急指挥中心计算机信息系统是核电厂在应急情况下的统一指挥系统。该系统具有应急报警、应急指挥、应急演习、与地区应急指挥中心和国家核安全局通信等功能。介绍了核电厂应急指挥中心计算机信息系统方案,包括系统的设计原则、结构、软件设计和主要功能描述等。 展开更多

关键词 核电厂 应急指挥 信息系统 通信

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集散控制系统在核电站保护系统中的应用 被引量：9

10

作者 郑伟智 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期438-441,452,共5页

在核电站保护系统中应用基于数字化技术的安全级DCS已替代模拟技术成为主流,因为核电站的安全性要求很高,所以DCS技术的可靠性至关重要。为了确保应用DCS技术设计的可靠性,通过分析相关法规、标准的要求,总结了安全级DCS设计须进行的质... 在核电站保护系统中应用基于数字化技术的安全级DCS已替代模拟技术成为主流,因为核电站的安全性要求很高,所以DCS技术的可靠性至关重要。为了确保应用DCS技术设计的可靠性,通过分析相关法规、标准的要求,总结了安全级DCS设计须进行的质量鉴定项及软件验证和确认过程,并结合当前主要应用的几个安全级DCS产品的技术特点,提出了安全级DCS设计开发中应考虑的控制器、智能IO模块、优选驱动模块以及通信等关键技术的要点。 展开更多

关键词 核电站 保护系统 DCS 质量鉴定 V&V 关键技术

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核电站反应堆保护系统故障对策分析与应用 被引量：8

11

作者 郑伟智 《核电子学与探测技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期337-341,共5页

核电站反应堆保护系统应设计为当其任何部分出现故障均能保证反应堆的安全。根据反应堆停堆系统及专设安全设施驱动系统对故障安全的设计要求,研究了应对单一故障及共因故障的对策,并根据二代反应堆堆型的特点,设计了保护系统的基本架... 核电站反应堆保护系统应设计为当其任何部分出现故障均能保证反应堆的安全。根据反应堆停堆系统及专设安全设施驱动系统对故障安全的设计要求,研究了应对单一故障及共因故障的对策,并根据二代反应堆堆型的特点,设计了保护系统的基本架构。该架构的停堆系统采用2oo4表决逻辑,专设安全设施驱动系统采用2oo3表决逻辑,并提出了在输入发生失效时,表决逻辑的降级规则。 展开更多

关键词 核电站 保护系统 故障安全 单一故障 共因故障 表决逻辑

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核电厂安全级DCS系统独立性设计 被引量：7

12

作者 鲁超 夏利民 +2 位作者 王庆明 孙娇艳 孙洪涛 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2012年第S2期232-237,共6页

在核电厂安全级DCS系统的设计中,独立性是保证多重性和多样性有效实现的重要前提。为了实现独立性,核安全相关法规和标准提出了实体分隔、电气隔离、通信独立等设计于段。本文主要介绍了在设计过程中,针对独立性的要求而采用的设计方法... 在核电厂安全级DCS系统的设计中,独立性是保证多重性和多样性有效实现的重要前提。为了实现独立性,核安全相关法规和标准提出了实体分隔、电气隔离、通信独立等设计于段。本文主要介绍了在设计过程中,针对独立性的要求而采用的设计方法和设计措施。重点研究了实体分隔、电气隔离和通信独立三种实现安全级DCS系统独立性的方式。在此基础上具体给出了系统设计时对这三种方式的设计方法和工程实施。通过以上三种方式可以有效地实现安全级DCS系统内部以及与其他系统之间的独立性要求,有效地提高了系统的可靠性。 展开更多

关键词 独立性 实体分隔 电气隔离 通信独立

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一种核安全级数字化仪控系统现场控制站的冗余设计 被引量：3

13

作者 王鼎 王晓伟 徐晓冬 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期105-108,共4页

介绍了一种核安全级数字化仪控系统现场控制站的冗余设计。采用两套完全相同的硬件组建主控制器热备冗余,冗余的主控制器异步运行。两个主控制器间使用复杂可编程逻辑器件(CPLD)进行状态交互和仲裁判断,通过大容量先入先出(FIFO)存储器... 介绍了一种核安全级数字化仪控系统现场控制站的冗余设计。采用两套完全相同的硬件组建主控制器热备冗余,冗余的主控制器异步运行。两个主控制器间使用复杂可编程逻辑器件(CPLD)进行状态交互和仲裁判断,通过大容量先入先出(FIFO)存储器和以太网物理层芯片(PHY)搭建的通信线路实现异步系统间的数据同步。该研究应用于核安全级仪控系统的设计中,实现了较小的切换延时并避免了切换扰动,提高了系统的可靠性。 展开更多

关键词 核安全级仪控系统 可靠性 冗余

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核电数字化仪控系统机柜抗冲击分析技术 被引量：2

14

作者 刘兆峰 陈卫 +1 位作者 姜智锐 侯风英 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期5-9,共5页

海上型浮动核电站是目前核电发展的新方向之一,由于部署于海洋环境,因此其数字化仪控系统(DCS)机柜需要满足冲击载荷的要求.鉴于此,本文通过研究抗冲击技术,结合DCS机柜的应用特点,提出了适用于海洋环境的带有隔冲装置的抗冲击机柜分析... 海上型浮动核电站是目前核电发展的新方向之一,由于部署于海洋环境,因此其数字化仪控系统(DCS)机柜需要满足冲击载荷的要求.鉴于此,本文通过研究抗冲击技术,结合DCS机柜的应用特点,提出了适用于海洋环境的带有隔冲装置的抗冲击机柜分析方法.通过模态分析有效避免共振的发生;通过瞬态时程分析迭代方法解决含有钢丝绳减振器的隔冲机柜抗冲击分析问题,有效地控制加速度响应以及机柜应力峰值.经过冲击试验验证,机柜满足抗冲击要求,验证抗冲击设计的有效性;通过试验采集数据与仿真分析数据的对比,验证抗冲击分析方法的准确性.基于有限元的抗冲击分析技术研究为自主化安全级DCS和睦系统在海上型浮动核电站的应用提供了保障,该技术可在有抗冲击需要的核电DCS开发过程中推广和应用. 展开更多

关键词 抗冲击 和睦系统机柜 有限元分析

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核安全级数字化仪控系统应用软件验证和确认方法研究及实践 被引量：4

15

作者 董雅欣 徐先柱 柏祥基 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第B11期1113-1118,共6页

应用软件验证和确认（V＆V）活动可验证应用软件开发过程中每一阶段的输出成果是否与该阶段的任务需求相符合，且确认最终生成的应用软件和系统是否与其预期的用途及相关需求一致。本文根据应用软件的特点，提出一套合理可行的应用软件V... 应用软件验证和确认（V＆V）活动可验证应用软件开发过程中每一阶段的输出成果是否与该阶段的任务需求相符合，且确认最终生成的应用软件和系统是否与其预期的用途及相关需求一致。本文根据应用软件的特点，提出一套合理可行的应用软件V＆V工作流程方法，并以某核电厂堆芯测量系统（RIC）改造项目中应用软件的V＆V对其进行了检验。 展开更多

关键词 仪控系统 应用软件 验证和确认

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ACPR1000核电厂多样性驱动系统人机接口设置 被引量：1

16

作者 王纪坤 张智慧 +4 位作者 石桂连 谢逸钦 李刚 吴彬 韩宾 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2021年第2期327-332,共6页

本课题介绍了一种采集用紧凑化设计的DAS人机接口方案。具有多样性设计充分、集成度高、人机交互友好的特点。系统已应用于阳江核电厂5、6号机组,也可广泛应用于三代压水堆核电厂。

关键词 多样化驱动系统 FPGA 多样性 HMI

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形式化验证方法用于核电厂数字化仪控系统HPD验证的探索与实践 被引量：1

17

作者 吴飞 张亚栋 +1 位作者 程建明 王晓燕 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2012年第S2期201-205,共5页

为提高核电厂数字化仪控系统中HPD(HDL-Programmed Device)验证工作的效率和有效性,从而帮助提高仪控系统可靠性,引入形式化验证方法。形式化验证方法与传统的基于功能仿真的验证方法相比可以更有效地发现系统设计中的错误,更充分地验... 为提高核电厂数字化仪控系统中HPD(HDL-Programmed Device)验证工作的效率和有效性,从而帮助提高仪控系统可靠性,引入形式化验证方法。形式化验证方法与传统的基于功能仿真的验证方法相比可以更有效地发现系统设计中的错误,更充分地验证系统设计,更方便地对验证流程进行管理。目前基于断言的形式化验证方法已经在大规模ASIC设计,以及数字通信领域HPD设计的功能验证中取得了成功,本文将这一方法引入核安全级系统HPD验证实践中,主要介绍HPD形式化验证的特点、原理和方法,以及其在FirmSys系统安全级HPD验证工作中的初步应用。 展开更多

关键词 数字化仪控系统 形式化验证 可编程逻辑器件 可靠性 FirmSys

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高性能核安全级控制显示操作系统软件设计技术研究 被引量：2

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作者 石桂连 王晓燕 +2 位作者 李萌 杜乔瑞 马忠刚 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1145-1153,共9页

核安全级控制显示操作设备(Nuclear safety classified control and information display,SCID)是核电站数字化仪控系统的关键设备,实现运行操作人员与数字化核安全级控制保护系统人机交互功能。本文对我国SCID的需求进行了分析,得出研... 核安全级控制显示操作设备(Nuclear safety classified control and information display,SCID)是核电站数字化仪控系统的关键设备,实现运行操作人员与数字化核安全级控制保护系统人机交互功能。本文对我国SCID的需求进行了分析,得出研制高性能SCID的必要性;提出了基于商用实时嵌入式操作系统的SCID软件总体设计方案,并对此方案中涉及的核电安全要求的确定性、系统的自诊断、系统的信息安全防范进行重点设计;随后针对商用操作系统使其达到核电同等质量水平出发,详述了商用操作系统选型和商品级物项适用性确认(Commercial Grad Dedication,CGD);目前高性能核安全仪控安全显示在防城港3&4号机组成功应用,成为我国首款获得工程应用的高性能SCID产品。 展开更多

关键词 核安全级 操作显示控制设备 商用操作系统 商品级物项适用性确认 确定性

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适用于核电厂数字化仪控系统的RAMS管理体系方案设计 被引量：2

19

作者 江国进 李富 莫昌瑜 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期326-335,共10页

核电厂数字化仪控系统是核电厂的神经中枢,其RAMS特性直接关系到核电厂的整体安全性。作为大型复杂工程系统,核电厂数字化仪控系统的RAMS管理工作对其RAMS特性的提升非常重要。我国核电领域对于核电厂数字化仪控系统如何开展RAMS管理工... 核电厂数字化仪控系统是核电厂的神经中枢,其RAMS特性直接关系到核电厂的整体安全性。作为大型复杂工程系统,核电厂数字化仪控系统的RAMS管理工作对其RAMS特性的提升非常重要。我国核电领域对于核电厂数字化仪控系统如何开展RAMS管理工作的研究目前处于起步阶段,尚无可指导具体工作的标准或指南。基于IEC 60300-1等RAMS管理标准给出的理论,借鉴航空航天、铁路在RAMS管理方面取得的成果,并结合广利核公司在核电厂数字化仪控系统自主化过程中的RAMS实践经验,提出了一套适用于核电厂数字化仪控系统全生命周期活动的RAMS管理体系方案,包括RAMS管理机构方案、RAMS管控方案和RAMS管理运行评估方案,实践结果表明,使得RAMS活动的标准化程度显著提高,工作成果质量得到保障,最有价值的缺陷识别率大幅提升,后期返工情况减少,降低了生命周期成本,具有良好的推广价值。 展开更多

关键词 核电厂数字化仪控系统 RAMS管理 安全性

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Modbus通信协议在300MW核电站计算机系统中的设计与应用 被引量：1

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作者 庞宇翔 谢大蓉 朱毅明 《核科学与工程》 CSCD 北大核心 2009年第4期371-378,384,共9页

采用Modbus协议实现核电站计算机系统与第三方计算机系统之间的数据通讯。详细介绍了Modbus接口协议的设计与实现。通过在协议中定义开关量质量位、浮点型模拟量、从站冗余地址等方式增强了系统数据集成的安全性与可靠性。

关键词 MODBUS RTU 核电站计算机系统 开关量 模拟量 字符量

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