安科瑞 陳聰

摘要：城市餐飲業(yè)油煙污染成了困擾城區(qū)環(huán)境保護(hù)部門和人民群眾日常生活的主要問題。油煙污染已經(jīng)成為我國一個重大的污染源，是形成PM2.5的重要污染源之一，為了解決餐飲業(yè)油煙管理方面存在的問題，設(shè)計了餐飲業(yè)油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)，對油煙污染實行在線監(jiān)測，可以對未來政府監(jiān)管部門提供有效、實用的監(jiān)控系統(tǒng)解決方案，可以實時、快捷、廣域的進(jìn)行環(huán)境數(shù)據(jù)監(jiān)測，提高環(huán)保部門的反應(yīng)能力，并有助實現(xiàn)環(huán)保部門的信息化、數(shù)字化建設(shè)。對于改善城市環(huán)境質(zhì)量，建設(shè)和諧社會都有重要意義。

   關(guān)鍵詞：油煙污染；在線監(jiān)控系統(tǒng)；飲食業(yè)油煙

   隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，重視人類生存環(huán)境逐漸成為人們意識、行動的重要的指導(dǎo)思想。根據(jù)環(huán)保部的部署，要逐步在一些大中城市建立區(qū)域性的環(huán)境質(zhì)量和污染源監(jiān)測的自動化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這幾年，環(huán)保部已經(jīng)對全國關(guān)鍵污染源工業(yè)企業(yè)分步實施污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括廢水、廢氣、固體廢物等污染物的排放情況實現(xiàn)實時在線監(jiān)控，并將監(jiān)控數(shù)據(jù)實時有效的上傳到環(huán)保監(jiān)控平臺，為各級環(huán)保監(jiān)管部門提供有利證據(jù)。

   油煙在線監(jiān)測系統(tǒng)，不但實現(xiàn)實時顯示統(tǒng)計凈化器川清潔狀態(tài)、凈化器開關(guān)狀態(tài)、風(fēng)機(jī)開關(guān)狀態(tài)、 GPRS 狀態(tài)、聯(lián)動比率等，同時顯示企業(yè)名稱、企業(yè)編碼、企業(yè)地址、監(jiān)測時間，并且系統(tǒng)可設(shè)置多級登入權(quán)限，管理員能夠進(jìn)行信息發(fā)布及互換；也可進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)及歷史曲線查詢；同時系統(tǒng)又可以自動生成報告、報表等特點。

1、我國飲食業(yè)油煙污染的現(xiàn)狀及成因

1.1油煙污染現(xiàn)狀及成因

1.1.1污染現(xiàn)狀

   飲食業(yè)油煙就是指食物烹飪和食品加工過程中揮發(fā)的油脂、有機(jī)質(zhì)及熱氧化和熱裂解產(chǎn)生的混合物，就目前來說，已經(jīng)有99種油煙化合物被發(fā)現(xiàn)，這也是我國對飲食業(yè)油煙越來越重視的原因。

   國內(nèi)的餐飲油煙污染一直以來都是廣大市民投訴的熱點和難點問題。大量的油煙污染排放不能得到有效的控制，多數(shù)餐館開在居民小區(qū)、臨街房屋，對環(huán)境質(zhì)量和居民的健康帶來不利的影響。

1.1.2油煙污染危害

   飲食服務(wù)業(yè)排放油煙的成分至少有300多種，主要有脂肪酸、烷烴、酯、芳香化合物等，其中至少有數(shù)十種危害人體健康。飲食服務(wù)業(yè)油煙廢氣正和工業(yè)廢氣、機(jī)動車尾氣一起，被視為大氣的三大“污染殺手"。

   油煙對人體健康的危害主要有以下三個方面。

1.1.2.1肺臟毒性

   除了吸煙，烹飪已被確定為市內(nèi)空氣污染的主要來源，并危害著人們的身心健康，而吸入油煙對健康人和慢性支氣管炎病人肺功能有明顯的影響，表明為PEFR、V76、Vso、V25 均明顯下降，慢性支氣管炎組FVC和FEV1也明顯降低，吸入者出現(xiàn)嗆咳、胸悶、氣短等癥狀，說明油煙對氣道有強(qiáng)的刺激作用，使氣道收縮，呼吸阻力增加。

1.1.2.2增加致癌機(jī)率，降低免疫力

   對于長期與油煙接觸的人群進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其外周血淋巴細(xì)胞SEC和微核率均明顯高于對照組，并隨暴露年限的延長而升高，長期的暴露在油煙中，這可能是患肺癌的重要因素。大量的研究表明，烹調(diào)油煙中存在著能引起基因突變，染色體損傷，NDA損傷等不同生物學(xué)效應(yīng)的細(xì)胞遺傳毒性物質(zhì)，具有肯定的致突變性。其遺傳毒性與食物成份及食用油種類、烹調(diào)溫度有關(guān)，并隨溫度升高其致突變性增強(qiáng)。烹調(diào)油煙氣中的一些致突變物同時也具致癌性，其中苯并芘、雜環(huán)胺類化合物等是已知的致突變、致癌物。

1.1.2.3容易產(chǎn)生腫瘤

   從上海大學(xué)的一些課題研究可以表明，長期在廚房做飯的女性，其產(chǎn)生肺癌的幾率大大增加2~3倍，因為中國女性接觸的油煙比較多，也因此患肺癌機(jī)率中國女性占了一定人數(shù)在理，其原因在于支氣管上皮細(xì)胞（BEAS-2B 細(xì)胞）暴露于0.1或1.0μM的TT-DDE中，和氧化活性氧（ROS）產(chǎn)生反應(yīng)所致。

1.1.3油煙污染是PM2.5的重要組成之一

   現(xiàn)在人們幾乎“談 PM2.5色變",但殊不知PM2.5一個重要排放源就在我們身邊，即餐飲油煙。據(jù)《2013年04月22日，經(jīng)濟(jì)參考報》報道：中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員王躍思等人在對北京冬季及夏季大氣細(xì)粒子中有機(jī)組分的來源及貢獻(xiàn)進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，餐飲油煙排放的有機(jī)氣溶膠（氣溶膠是液態(tài)或固態(tài)微粒 在空氣中的懸浮體系）是一次有機(jī)氣溶膠中重要的組分，控制這類排放源對降低北京大氣細(xì)粒子PM1污染水平具有十分重要的意義。

          PM1是指大氣中直徑小于或等于1微米的顆粒物。它包含在PM2.5中，其質(zhì)量濃度約占PM2.5的0.6~0.8。相對PM2.5和PM10,PM1由于在大氣中的停留時間更長，并更容易進(jìn)入人體肺部深處，對氣候、環(huán)境和人體健康造成的不利影響更為突出。

1.2 油煙污染的成因

   我國的飲食習(xí)慣決定了油煙排放污染比較嚴(yán)重，但同時，我國在環(huán)境管理中對飲食業(yè)油煙污染源一直重視不夠，油煙污染日益嚴(yán)重。

   首先，各地環(huán)保主管部門對飲食業(yè)油煙的環(huán)境監(jiān)測手段很多都只是使用手工監(jiān)測的手段，監(jiān)控數(shù)據(jù)也只是靠人工報送數(shù)據(jù)。手工檢測只能是瞬時的，而且只能是短時間的檢測，不可能對實際的排放情況有一個準(zhǔn)確的掌握。數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確和及時，不能及時處理油煙污染執(zhí)法，影響環(huán)保部門的辦事效率。

   其次，烹調(diào)油煙含有多種有毒化學(xué)成份，需要對其采取有效的凈化措施。一般來說，污染物的控制對策有兩種：清潔生產(chǎn)和終端控制。前者從研究污染物產(chǎn)生機(jī)理著手，力圖在生產(chǎn)過程中降低污染物的產(chǎn)生量；后者用物理、化學(xué)、生物方法對產(chǎn)生的污染物進(jìn)行處理，力圖降低污染物的排放量，從而降低其環(huán)境效應(yīng)。但是由于監(jiān)管不到位，而且很多污染制造企業(yè)或單位為了節(jié)約開支，而導(dǎo)致油煙凈化裝置形同虛設(shè)，甚至根本沒有安裝油煙凈化裝置的現(xiàn)象，已成為油煙污染問題的重要起因。

   第三，飲食業(yè)的油煙污染如此的嚴(yán)重，另外一個原因是缺乏統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理機(jī)制，因為飲食行業(yè)油煙污染等生活環(huán)境污染問題具有很強(qiáng)的社會性。涉及到的管理部門可能包括有環(huán)保局、工商局、城建局、甚至還有食物衛(wèi)生監(jiān)督局等。各個部門之間缺少一個良好的協(xié)調(diào)機(jī)制，不能形成合力。近年來雖然我國已加強(qiáng)了環(huán)境保護(hù)“三同時"的管理，通過環(huán)保部門的大量協(xié)調(diào)工作，這一問題得到了較好解決，在開發(fā)建設(shè)和第三產(chǎn)業(yè)的審批上環(huán)保的審批權(quán)已開始得到落實，但是，問題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有得到全部改善。

   為了切實解決油煙污染擾民問題，確保飲食服務(wù)企業(yè)的油煙凈化設(shè)施正常運行，減少油煙排放給市區(qū)環(huán)境帶來的污染，推動油煙在線監(jiān)控，就能通過反饋調(diào)節(jié)達(dá)到油煙凈化設(shè)備的運行和油煙的達(dá)標(biāo)排放。

2、油煙污染在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計原則

   油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)的政策性和專業(yè)性很強(qiáng)，要以國家、省、市信息化建設(shè)和環(huán)境信息化建設(shè)方針為指導(dǎo)，圍繞環(huán)境保護(hù)工作和生態(tài)建設(shè)的目標(biāo)和任務(wù)，以環(huán)境管理需求為導(dǎo)向，以網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)共享和應(yīng)用開發(fā)為核心，整合資源，夯實基礎(chǔ)，堅持“統(tǒng)籌規(guī)劃、資源共享、務(wù)求實效"的發(fā)展方針，并堅持以下原則：

2.1.1 統(tǒng)一實用原則

   結(jié)合當(dāng)前餐飲業(yè)油煙治理工作的實際，堅持統(tǒng)一規(guī)劃、分步實施、因地制宜，使在線監(jiān)控數(shù)據(jù)經(jīng)過收集、傳遞、處理后，能實時準(zhǔn)確地反映相關(guān)企業(yè)的油煙處理和排放實況，解決油煙超標(biāo)排放監(jiān)管難題，切實提高環(huán)境監(jiān)理效率和管理水平。

2.1.2安全可靠原則

   油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)項目代表未來環(huán)保智能化發(fā)展趨勢，傳感、傳輸、實時監(jiān)測等技術(shù)要求較高，一定要采取可靠成熟技術(shù)，確保整個系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠地運行。

   另外，系統(tǒng)的硬件和軟件都要采用可靠性措施，如傳感器使用壽命、系統(tǒng)保密措施、抗干擾措施、數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)、嚴(yán)格的權(quán)限控制、防止計算機(jī)病毒侵入、嚴(yán)格管理制度等。

2.1.3 兼容共享原則

   隨著油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，信息量會越來越大，監(jiān)控節(jié)點數(shù)也將逐步增加。系統(tǒng)首先是整合現(xiàn)有資源，包括通信資源，使得指揮通信有序工作，為統(tǒng)一指揮、協(xié)同作戰(zhàn)提供通信保障；其次是整合信息資源，加強(qiáng)信息的管理和應(yīng)用，建立“關(guān)聯(lián)應(yīng)用"體系，為系統(tǒng)的擴(kuò)展應(yīng)用提供前提條件。同時，要考慮操作者使用方便、靈活，人機(jī)界面友好，直觀清晰。同時，要考慮操作者使用方便、靈活，人機(jī)界面友好，直觀清晰。

   因此，硬件和軟件會不斷擴(kuò)充，系統(tǒng)功能會不斷增強(qiáng)。因此這些都要求系統(tǒng)具有較強(qiáng)的兼容和共享功能。

2.2油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計思路

   采用基于無線網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，對油煙凈化處理設(shè)備進(jìn)行實時不間斷監(jiān)控（也可自行設(shè)定監(jiān)控時段），數(shù)據(jù)自動傳送到環(huán)保部門監(jiān)控平臺，提高了監(jiān)控水平，油煙在線檢測儀器在自動采集油煙凈化設(shè)備的運行數(shù)據(jù)后，通過數(shù)據(jù)采集器或者RTU，以無線網(wǎng)絡(luò)（或其他媒介）將運行情況以及濃度等數(shù)據(jù)傳送到環(huán)保局的監(jiān)控，環(huán)保局監(jiān)控的服務(wù)器接收到這些數(shù)據(jù)之后，其軟件管理平臺會根據(jù)數(shù)據(jù)的情況進(jìn)行統(tǒng)計分析。

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2.2.1油煙在線監(jiān)控終端設(shè)備

   實現(xiàn)采集監(jiān)控油煙凈化器設(shè)備開關(guān)狀態(tài)信號、清潔度信號，及通過油煙濃度監(jiān)測模塊采集排放的油煙中油煙濃度信息，并預(yù)留揮發(fā)性有機(jī)物的在線檢測接口。

2.2.2數(shù)據(jù)采集傳輸模塊

   采用可靠的數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，保證連續(xù)、及時、可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、即時數(shù)據(jù)發(fā)送、批量數(shù)據(jù)發(fā)送、狀態(tài)信息發(fā)送、數(shù)據(jù)采集時間間隔和發(fā)送時間間隔可調(diào)、具有在通訊出現(xiàn)故障及通訊恢復(fù)后的續(xù)傳功能、設(shè)備包括無線通訊卡以及能滿足監(jiān)控要求的通訊費。

   采用GPRS或CDMA無線通訊方式，將監(jiān)控現(xiàn)場數(shù)據(jù)上傳至環(huán)境保護(hù)局監(jiān)控系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程通訊，并保持?jǐn)?shù)據(jù)的一致性。符合《測量、控制和實驗室電氣設(shè)備的要求》的規(guī)定。數(shù)據(jù)接口兼容模擬量輸入檢測口、RS232數(shù)字接口、繼電器觸點輸出接口、開關(guān)量輸入、LAN 等多種接口；能支持多種采集器同時采集。凈化器的開關(guān)量檢測、風(fēng)機(jī)開關(guān)量檢測、凈化器清潔度檢測，能將劃分若干等級描述清潔度、油煙排放濃度檢測、預(yù)留一個備用檢測通道。

2.2.3監(jiān)控管理核心

   配備相應(yīng)的服務(wù)器、路由器等網(wǎng)絡(luò)硬件，實現(xiàn)監(jiān)控核心功能，同時開發(fā)油煙在線監(jiān)控系統(tǒng)平臺軟件，平臺軟件具有以下功能和特點：

(1)監(jiān)控油煙凈化設(shè)施風(fēng)機(jī)開啟狀態(tài)，確保監(jiān)控點風(fēng)機(jī)在油煙排放期間正常開啟；

(2)監(jiān)控油煙凈化器的清潔度狀況，根據(jù)油煙凈化器的清潔情況進(jìn)行監(jiān)控；

(3)實時監(jiān)測油煙排放氣體的濃度，并預(yù)留檢測總揮發(fā)性有機(jī)物的接口。

(4)通過CDMA/GPRS進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

(5)采用B/S 模式，客戶端隨時隨地運行新的程序，而且不受平臺限制。

(6)系統(tǒng)集成WebGIS （網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)）應(yīng)用。

3、安科瑞餐飲油煙監(jiān)測云平臺解決方案

           AcrelCloud-3500餐飲油煙監(jiān)測平臺可對餐飲點位進(jìn)行不間斷的數(shù)據(jù)跟蹤與統(tǒng)計分析，在發(fā)生油煙濃度預(yù)警時，信息可多種途徑及時通知相關(guān)單位處理，確保油煙等污染物的正常排放，讓超標(biāo)濃度無處可藏，防患于未然。針對各餐飲點位安科瑞通過加裝多種產(chǎn)品可以進(jìn)行檢測，主要有ACY100型號餐飲油煙監(jiān)測設(shè)備，外加裝電流互感器及溫濕度探頭。

   餐飲油煙監(jiān)測平臺GIS地圖采集餐飲油煙處理設(shè)備運行狀態(tài)和油煙排放的濃度數(shù)據(jù)，自動對超標(biāo)排放及異常企業(yè)進(jìn)行提示預(yù)警，監(jiān)管部門可迅速進(jìn)行處理，督促餐飲企業(yè)整改設(shè)備，并定期清洗、維護(hù)，實現(xiàn)減排環(huán)保，不擾民等目的。

   現(xiàn)場安裝油煙在線監(jiān)控儀，實時監(jiān)測排煙煙道內(nèi)的油煙、顆粒物和非甲烷甲烷總烴等濃度，同時對油煙凈化器和風(fēng)機(jī)的運行電流和開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，一旦排放超標(biāo)，系統(tǒng)會發(fā)出告警信息。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

3.1首頁

   接入企業(yè)，顯示接入的企業(yè)數(shù)，監(jiān)測點位數(shù)；AQI天氣，實時AQI天氣狀況；告警率、超標(biāo)率、在線率顯示告警企業(yè)數(shù)量，告警率，包括超標(biāo)、在線率統(tǒng)計。

   地圖點位統(tǒng)計；按接入企業(yè)GIS，在地圖展示。

   該頁面通過分倉形式將云平臺系統(tǒng)的所有基本信息全部展示在大屏上，主要包含了項目總覽，企業(yè)隱患排名，報警信息列表，監(jiān)測點位以及報警統(tǒng)計，監(jiān)測點位地理位置，工單任務(wù)統(tǒng)計等。

3.2 大屏展示

   該頁面通過分倉形式將云平臺系統(tǒng)的所有基本信息全部展示在大屏上，主要包含了項目總覽，企業(yè)隱患排名，報警信息列表，監(jiān)測點位以及報警統(tǒng)計，監(jiān)測點位地理位置，工單任務(wù)統(tǒng)計等。

3.3 實時監(jiān)控

   系統(tǒng)可進(jìn)行監(jiān)測點的篩選，點擊每個監(jiān)測點信息，可以看到實時數(shù)據(jù)和24小時數(shù)據(jù)變化曲線。并且可以看到監(jiān)測節(jié)點的歷史告警信息。

   實時監(jiān)測數(shù)據(jù)包括油煙凈化器和風(fēng)機(jī)的運行電流，油煙濃度、顆粒物濃度和NMHC濃度等信息。

   實時狀態(tài)列表：系統(tǒng)對當(dāng)前點位進(jìn)行數(shù)據(jù)列表統(tǒng)計，對采集的實時數(shù)據(jù)匯總，分析其運行狀態(tài)，預(yù)警范圍等。

   實時監(jiān)控：運行工況；實時監(jiān)測數(shù)據(jù)包括油煙凈化器和風(fēng)機(jī)的運行電流，根據(jù)電流數(shù)值來判斷當(dāng)前進(jìn)化器的運行狀態(tài)，包括失聯(lián)、停機(jī)、運行等狀態(tài)，結(jié)合運行數(shù)據(jù)曲線，更加方便直觀。

3.4 隱患管理

   后臺根據(jù)測點設(shè)置的濃度閾值以及門在隱患巡查中產(chǎn)生對應(yīng)的報警信息，并在首頁進(jìn)行鈴鐺和語音提示。企業(yè)用戶對隱患進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)工單派發(fā)對象，工單截至期限，以及工單任務(wù)描述；運維人員確認(rèn)工單內(nèi)容并對隱患進(jìn)行處理，填寫處理結(jié)果詳情，上傳現(xiàn)場圖片等附件或進(jìn)行二級派發(fā)；相關(guān)企業(yè)用戶可在“隱患記錄"頁面來確認(rèn)對應(yīng)隱患信息的處理進(jìn)度，包括是否處理、是否派發(fā)。

3.5 統(tǒng)計分析

   超標(biāo)分析：對相關(guān)的采集數(shù)據(jù)油煙、顆粒物、NMHC數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，對超標(biāo)的種類、企業(yè)進(jìn)行餅狀圖的展示，同時對報警企業(yè)進(jìn)行排名，根據(jù)排名情況對相關(guān)企業(yè)進(jìn)行數(shù)據(jù)和運行狀態(tài)的分析評價。

   歷史數(shù)據(jù)：支持對數(shù)據(jù)進(jìn)行年、月、日篩選查詢，自定義日期篩選數(shù)據(jù)，相關(guān)數(shù)據(jù)支持Excel表格導(dǎo)出，便于后期數(shù)據(jù)的校驗和排查。

   設(shè)備維護(hù)：設(shè)備需要定期清洗、維護(hù)和更換濾芯。

3.6 統(tǒng)計分析

   用戶分析報告：用戶分析報告模塊，將企業(yè)目前的告警進(jìn)行匯總，支持模板的Word導(dǎo)出，具體的模板內(nèi)容可根據(jù)客戶需求實現(xiàn)定制化設(shè)計。

在線時長分析

   企業(yè)在線時長報告模塊，將企業(yè)目前監(jiān)測儀的在線時長，失聯(lián)時長，風(fēng)機(jī)、凈化器的在線、離線時間進(jìn)行匯總，以折線圖、雷達(dá)圖的形式展示。

3.7 設(shè)備清洗維護(hù)

   設(shè)置企業(yè)檢測儀定期的清洗、更換計劃，包括維護(hù)監(jiān)測點位的安裝時間，上一次清洗時間，以及下一次的維護(hù)周期，對應(yīng)的負(fù)責(zé)人等信息，清洗前/后照片對比。

3.8 視頻功能

   支持餐飲點位“一點一視頻"的接入模式，在餐飲污染排放點位安裝攝像頭。支持視頻實時預(yù)覽監(jiān)測和歷史視頻回放功能。

3.9.系統(tǒng)硬件配置

4、資質(zhì)認(rèn)證

   已經(jīng)獲取中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)品認(rèn)證證書（中環(huán)協(xié)CCEP認(rèn)證證書）并取得對應(yīng)的軟件測試報告《油煙濃度在線監(jiān)測儀測試報告》，還取得計算機(jī)軟件著作權(quán)。

5、結(jié)論

   油煙污染已經(jīng)成為我國一個重大的污染源，是形成PM2.5的重要污染源之一，特別是餐飲業(yè)排放油煙污染嚴(yán)重影響周圍居民和相關(guān)行業(yè)從業(yè)者的健康。但對油煙污染的控制存在諸多問題。油煙污染控制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不太完善，并且執(zhí)行有困難；油煙凈化設(shè)備普及程度不高，僅大城市的大餐館能得到較好的強(qiáng)制安裝運行，很多中小城市及小餐館均直接排放，并且油煙凈化設(shè)備利用效率不高。為了解決上述問題，對油煙污染實行在線監(jiān)測非常重要。

   油煙污染的在線監(jiān)測可以快速、準(zhǔn)確和連續(xù)的監(jiān)測油煙凈化 設(shè)備的工作情況和油煙的凈化與排放情況。與傳統(tǒng)監(jiān)測手段相比，它具有高度的實時性、同步性、造價低、布點靈活、施工快捷等一系列優(yōu)勢。

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