如何利用物联网，大数据，云计算推进智慧消防建设

为全面做好全区消防安全工作，郑州结合当前开展的冬季火灾防控工作，扎实推进消防工作“网格化”管理，通过采取有效措施，确保火灾防控力量整合到位、火灾防控监管责任落实到位，全力构建社会化火灾防控体系，有效地提高了整体火灾防控能力，创造了良好的消防安全环境。

为深入贯彻落实中央政法委和公安部党委关于提升政法及公安工作现代化水平的部署要求，加速推进现代科技与消防工作的深度融合，全面提高消防工作科技化、信息化、智能化水平，实现信息化条件下火灾防控和灭火应急救援工作转型升级，现提出如下智慧消防落实方案：

一、基本原则

1、突出精准防控

按照“纵向贯通、横向交换、条块融合”的原则，统一数据标准、规范数据来源，对消防内部、外部数据资源进行汇聚和挖掘分析，为火灾风险研判、灭火救援指挥、队伍管理分析、消防宣传服务和领导指挥决策等提供信息支撑。

2、突出协同共治

建设消防安全治理工作平台，推进面向政府部门、社会单位、中介组织和社会公众的消防社会化发展进程，创新社会消防安全治理新模式，形成多元共治、齐抓共管、全民参与、全社会共享的社会消防安全治理新格局。

3、突出服务实战

按照“信息互通、快速便捷、辅助指挥”的原则，建立覆盖全国的应急通信系统，提升应急通信网络覆盖能力，搭建“一张图”的实战指挥平台，整合灭火应急救援基础信息和社会资源，做到灭火救援预案随机调阅查询、作战全程评估和灾害事故发展趋势预判，确保部队指挥作战响应迅捷、决策科学、处置高效。

4、突出服务民生

全面提升消防移动业务工作效能和移动信息化服务水平，为消防基层基础工作向深度、广度延伸提供保障，为社会公众个性化消防安全需求提供服务，做到让数据多跑路、群众少跑腿。

5、突出警地融合

牢固树立“警力有限、民力无穷、科技力无尽”的理念，坚持走“军民联合、警地融合”的道路，充分发挥天津、上海、沈阳、四川消防研究所的作用，加强与龙头企业、高等院校、科研机构等深度合作，借助社会优势资源，借助“外力”联合开展项目攻关和关键技术研究，充分运用先进实用的消防科技成果。

二、工作目标

按照《消防信息化“十三五”总体规划》要求，综合运用物联网、云计算、大数据、移动互联网等新兴信息技术，加快推进“智慧消防”建设，全面促进信息化与消防业务工作的深度融合，为构建立体化、全覆盖的社会火灾防控体系，打造符合实战要求的现代消防警务勤务机制提供有力支撑，全面提升社会火灾防控能力、部队灭火应急救援能力和队伍管理水平，实现“传统消防”向“现代消防”的转变。

三、智慧消防重点任务

在全面推进“智慧消防”建设的基础上，按照“急需先建、内外共建”的方式，近两年重点抓好“五大项目”建设，实现动态感知、智能研判、精准防控，为消防工作和部队建设提供信息化支撑。

1、建设城市物联网消防远程监控系统

<1>、打造城市消防远程监控系统“升级版”，综合利用RFID(射频识别)、无线传感、云计算、大数据等技术，依托有线、无线、移动互联网等现代通信手段，整合已有的各数据中心，扩大监控系统的联网用户数量，完善系统报警联动、设施巡检、单位管理、消防监督等功能。在传统监测火灾自动报警系统的运行状态及故障、报警信号基础上，利用图像模式识别技术对火光及燃烧烟雾进行图像分析报警;监测室内消火栓和自动喷淋系统水压、高位消防水箱和消防水池水位、消防供水管道阀门启闭状态、防火门开关状态，利用单位视频监控系统监控安全出口和疏散通道、消防控制室值班情况;接入电气火灾监控系统或装置，实时监测漏电电流、线缆温度等情况;研发手机APP系统，动态监控、立体呈现联网单位消防安全状态，全面提升社会单位消防安全管理水平和消防监督执法效能。

<2>、依托“智慧城市”建设，调整城市物联网消防远程监控系统运营现有的“中介模式”，推行由政府投资运营或政府委托有关机构运营的“政府模式”。各级公安消防部门主动向当地政府报告，申请专项经费投资建设，单位免费接入，每年安排运行经费预算，不向单位收取运行管理费，不增加单位经济负担，确保系统有序建设、规范运营、健康发展。

<3>、在直辖市、省会市、首府市以及计划单列市基本建成的基础上，逐步向有条件的城市推开物联网消防远程监控系统，2018年底地级以上城市建成并投入使用。目前已建成系统的城市，2017年底70%以上的火灾高危单位和设有自动消防设施的高层建筑接入系统，2018年底全部接入。新建系统的城市，2018上半年30%以上的火灾高危单位和设有自动消防设施的高层建筑接入系统，2018年底全部接入。

二、建设基于大数据的实战指挥平台

1、充分运用大数据、云计算、移动互联网、地理信息等技术，依托公安网(消防信息网及指挥调度网)、边界接入平台和公安PGIS地图，实现灭火救援的一张图指挥、一张图调度、一张图分析、一张图决策。灾情信息实时化，通过城市重大事故及地质性灾害事故救援两大应急通信系统，实时获取灾害现场图像、语音和数据，掌握灾情动态及发展态势;作战对象精准化，逐级汇聚一体化消防业务信息系统等数据，关联作战对象的地理位置、概况、结构、消防设施和数字化预案，以及周边道路、水源、重大危险源等信息，为分析研判作战对象提供立体式支撑;力量信息精确化，优化基础信息采集维护手段，实现辖区消防队站、多种形式消防队伍、装备器材、保障物资等信息上图展示，为科学指挥和力量调度提供准确信息参考;作战指挥可视化，应用位置定位、物联网、移动指挥终端等设备，掌握调动力量所在位置、数量和状态，实现移动式信息推送、一键式力量调度和前后方信息交互;通过共享对接政府应急联动部门、社会应急联动单位、联勤保障单位等信息资源，提高接警出动、联合处置、联动协同效能。在深度整合信息资源的基础上，实现灭火救援信息要素的“一张图”展示和“大数据”分析，为各级指挥员提供辅助决策支撑，不断提升部队灭火救援科学化、智能化水平。

2、各级平台按照“统一数据标准、统一关键技术、属地组织建设、体现层级差异”的原则建设，确保在指挥体系上的完整和数据的共享互通。部消防局平台突出全国信息资源共享查询分析、国家级应急联动指挥、宏观态势研判和跨省指挥调度;总队平台发挥承上启下作用，突出对属地灾情处置和作战指挥的精确管控;支队平台在拓展现有消防接处警系统功能的基础上，建设个性化研判分析工具和辅助指挥应用，突出各类信息收集、上报、精细化指挥和全过程科学战评。

3、各总队、支队按照《城市重大事故及地质性灾害事故救援应急通信系统建设技术方案》，完成全国10支应急通信保障分队和两大应急通信系统示范建设;按照《实战指挥平台建设技术指导意见》，完成本级实战指挥平台建设或升级改造项目方案编制立项，实现10类基础信息采集、上报，并在本级地图上加载，满足部消防局实战指挥平台调用需要。

三、建设高层住宅智能消防预警系统

1、结合当地智慧用电、用气、用水系统建设，整合高层住宅建筑各类监控系统和视频资源，建立智能消防预警系统。在新建高层住宅应用城市物联网消防远程监控系统，对消防设施、电气线路、燃气管线、疏散楼梯等进行实时监测。在老旧高层住宅建筑加装应用独立式火灾探测报警器、简易喷淋装置、火灾应急广播以及独立式可燃气体探测器、无线手动报警、无线声光警报等设施。

2、研发手机APP系统，利用移动互联网技术将各类监测信息与手机互联互通，消防监督员、公安派出所民警、社区网格员、物业管理人员、微型消防站队员以及楼栋居民，可实时接收火灾报警信号，查看消防设施、安全疏散、电气燃气等各项监测数据，实现高层住宅消防安全信息化管理。

3、结合城市物联网消防远程监控系统，同步建设高层住宅智能消防预警系统。目前已建成城市物联网消防远程监控系统的城市，2017年底70%以上设有自动消防设施的高层住宅接入系统、应用APP平台。

四、建设数字化预案编制和管理应用平台

1、充分利用物联网、移动互联网及各类传感器技术，采集作战对象的基础数据和部队基础信息，制作满足部队日常熟悉演练、作战指挥需要的数字化预案;预案能够通过全景、三维建模等方式展示灭火救援要素，动态展现灾情演变或作战效能;预案管理应用平台与119接警调度系统、“六熟悉”管理系统和实战指挥平台进行融合、双向互通，在现场可实现力量查询、地理信息测量、作战部署标绘、辅助单兵定位等功能，辅助指挥员开展计划指挥和临机指挥;在室内开展熟悉演练、战例复盘、作战指挥推演、三维场景展示，辅助指战员开展业务学习。

2、部消防局研发数字化预案管理应用平台，规范预案输出和数据交换格式，研发“六熟悉”管理系统，自动采集重点单位基础信息和动态信息数据，同步导入一体化信息系统基础信息，实现“一张图”可视化管理;各地根据预案等级和作战指挥需求，采取基于地理信息系统的二维、全景照片、三维立体建模、无人机倾斜摄影等技术编制数字化预案。

3、2017年底前，总队、支队和中队完成数字化预案模版;2018年，完成预案管理应用平台研发，与实战指挥平台、熟悉演练平台、移动指挥终端的无缝联接;2018年底，各地完成总队、支队级预案编制，实现案例复盘、模拟演练培训，各中队级预案完成50%，实现移动终端远程查询，作战指挥中心远程推送。

五、建设“智慧”社会消防安全管理系统

1、各地特别是国家“智慧城市”试点地区，要主动争取当地政府支持，协调综治、科技、工信、住建等部门，将“智慧消防”纳入“智慧城市”建设总体规划，在汇聚整合消防部门数据资源、强化“纵向贯通”基础上，重点强化与政府有关部门数据的“横向交换”，形成外部数据“为我所用”、输送数据“共治共享”的工作格局。

2、提请当地政府将“智慧消防”嵌入“智慧城市”管理，重点将监管部门、行业部门消防管理责任纳入城市综合管理服务“一张网”，各司其职、各负其责，在各自行业领域同步落实消防管理，建立起政府统一领导下的监管部门、行业部门、基层组织、社会单位齐抓共管的消防安全责任体系。

3、积极创新社会消防管理，引导社会单位利用移动互联网技术建立单位内部消防安全管理系统，实现消防安全信息网上录入、巡查流程网上管理、检查活动网上监督、整改质量网上考评、安全工作网上研判，强化落实主体责任。引导消防产品生产企业提供产品终身服务，鼓励企业的远程服务系统免费接收联网用户信息。结合社会信用信息平台建设，建立消防安全诚信信息系统，完善消防安全不良行为“黑名单”制度，建立消防诚信信息与相关部门的互通互认机制。

4、拓展社会公众消防安全服务平台功能，完善“统一受理、协同办理、按需发布”的服务模式，丰富信息服务资源，创新信息服务手段，增加执法透明度、简化优化服务流程、提高办事效率、提升群众满意度。

六、工作要求

1、强化组织领导

各总队要成立由主官负总责的“智慧消防”建设工作领导小组，建立实体化运行机制，统筹“智慧消防”建设规划、项目把关、指挥决策和对外协调。要针对“五大项目”逐项制定具体实施方案和工作计划，建立完善保障奖惩机制，统一规划、统一部署、协调推进，确保项目有效推进，取得实效。

2、强化顶层设计

按照部消防局《消防信息化“十三五”总体规划》要求，坚持以块为主、条块结合，部消防局负责制定下发相关指导意见、消防大数据平台建设技术方案，总队负责本地“五大项目”统筹规划与协调建设，支队负责本地“五大项目”的业务支撑与实战应用。

3、强化建设保障

要充分利用“智慧城市”试点建设的契机，积极争取地方政府和有关部门多层次、多渠道立项，加大建设投入，落实资金预算，纳入重点保障。要在政府的统一领导下，引导鼓励社会资本参与“五大项目”建设，按照政府购买服务或外包租赁等方式，落实有关建设经费。

4、强化考核评估

要将“五大项目”建设纳入年度重点工作任务，按照项目化管理的方式，对目标任务推进落实情况实施过程评估、督导、考核。对工作成绩突出的单位和个人给予表彰奖励，对任务推进缓慢、工作成效不明显的要及时约谈。

一张网，“网”罗社会万象;众多格，“格”除死角盲区。开展消防网格化管理工作以来，郑州市在进行夏季和冬季火灾预防工作中，通过综治系统指派，群发指令到网格员的社管通手机上，即可完成指派、统计、监督等作用，不仅大大提高了消防工作的信息化水平，从而也夯实了消防安全的基层基础工作。

在推动消防网格化管理过程中，郑州市把政府为民办实事项目——微型消防站建设、居民楼安装简易消防设施等职责任务落实到每个网格，由网格员负责推动。同时，网格员通过日常巡查，对发现的火情隐患信息通过社管通手机及时上传上报，请求街道和辖区消防大队处理，对上级交办的各类消防问题进行实地督办。群众也可以通过街道办设的微信服务公众号掌握消防安全防范知识，并通过微信直接把身边的消防安全隐患上传到公众号，在社区形成 “人人关注消防、人人参与消防”的氛围，确保了全市火灾形势的持续平稳。

金鹏信息智慧消防解决方案

天环信息技术PACOM智能建筑能耗系统运用物联网技术，将数据用传感器设备实时感知采集，通过无线网络把楼宇与互联网相连接，实现信息的交换与管控。能帮助用户实现照明智能管控、温度智能管控、能耗智能管控、环境监测管控、空间智能管控及人员和资产定位等内容，对楼宇空间进行智慧化控制、监控、管理。系统在安全性上对系统进行多层加密和黑名单机制，能够提供物联网所需的工业级、政府级、多层级的安全性。以及在平台上加入了AI算法，使其具备超强人工智能算法，通过不断的数据采集、分析、挖掘，能够对整体建筑系统运行进行预测性维护，同时针对用户体验数据、环境数据等进行自动控制策略优化，无感知智控。

物联网平台基于IaaS、PaaS、SaaS三种云计算服务模型，逐步完善了其功能体系，即ICP（基础设施云服务平台）、CMP（连接管理）、DMP（设备管理平台）、AEP（应用使能平台）、BAP（业务分析平台）等。
下面按照4大领域的玩家的分类方法逐一介绍PaaS物联网平台，其中包含通信领域、互联网领域、软件系统服务领域、垂直领域。
其中，通信领域包括以移动、联通、电信、华为、新华三为代表的电信运营商和电信设备商；互联网领域包括阿里、腾讯、百度、小米等；
软件系统服务领域包括IBM、微软、PTC等；
垂直领域主要分为两个部分，包括以三一重工、GE、西门子等为代表的工业类企业，以基本立子、普奥云、机智云、涂鸦智能、寄云等为代表的创业企业。

物联网平台和智慧工地平台都是基于物联网技术的平台，但是它们的重点和功能有所不同。
物联网平台是一种基于物联网技术的云平台，主要用于数据的采集、存储和管理。物联网平台可以接收来自各种传感器、设备和系统的数据，通过数据分析和处理，提供实时的监测和控制功能。物联网平台可以应用于工业、农业、交通、医疗等领域，实现智能化管理和优化。
智慧工地平台是一种基于物联网技术的平台，主要用于工地的管理和监测。智慧工地平台可以通过安装各种传感器和监测设备，实时监测工地的环境、人员、设备等情况，提供实时数据分析和预警，帮助管理者及时发现和处理问题，提高安全和效率。智慧工地平台可以应用于建筑、工程、矿山等领域，实现智能化和数字化管理。
因此，物联网平台和智慧工地平台的区别在于应用场景和重点功能的不同。

1我国城市生命线工程安全运维管理现状
为了保障城市生命线工程安全运行，我国部分城市相关部门采取了一定的监控措施。以上海为例，为了有效减少爆管或是漏水情况，上海浦东威立雅自来水公司在所辖部分区域水管内安装了流量仪；为了确保用电安全，上海电力建立了远程监控预警系统；为确保生命线工程的安全，上海市由国土资源管理部门和轨道交通企业合作建设了全球首个地面沉降监测网络——上海市轨道交通沉降基准网。
由于现有煤气、自来水地下管道、供电和通信线路等部分设施老化，加上违章施工和使用不当及偷盗、人为破坏等问题，造成煤气泄漏燃爆和大口径水管爆裂、通信供电线路中断等事故时有发生。城市生命线工程安全运维管理还存在一些薄弱环节，城市公共安全风险和隐患日益增多，原因主要有：
1）城市生命线工程相关的管理部门众多，运行监测信息获取、公共安全风险和隐患监测等无法在一个平台上统一管理；
2）各部门独立的管理平台系统往往互不相通、自成体系，形成信息孤岛，导致信息和资源无法共享；
3）突发事件应急指挥技术支撑系统的智能分析和辅助决策水平亟需进一步提高。因此，作为智慧城市以及城市公共安全的重要组成部分，城市生命线工程的安全保障要依靠预防加控制，必须采取有效的监控和预警。
2物联网和bim技术在城市建筑安全生命线运维管理中的适用性
从国内外研究现状来看，城市生命线工程的研究主要集中在地震震害分析、风险评估、应急管理等方面。1991年美国麻省理工的Kevin教授首次提出物联网（TheInternetofThings）的概念，是指将利用RFID等传感技术随时随地获取物体的信息，然后通过各种网络与互联网的融合，将信息实时准确地传递出去，最后利用云计算、模糊识别等智能计算技术，对海量数据信息进行分析和处理，从而对物体实施智能化控制。
近年来，国内外陆续开展了物联网在供热、供气和供水等方面的应用研究，并在此基础上将物联网与GIS相结合，提出基于物联网和GIS的基础设施管理系统。目前关于城市生命线工程方面的研究主要存在以下问题：
1）将物联网技术单独应用在某一类生命线工程中，尚无建立统一的运维应急管理框架以及各部门间的协同响应机制；
2）物联网与三维GIS的融合从一定程度上解决了运维阶段发生事故时管道线路的定位问题，在利用三维动态模拟不同管线之间以及管线与建筑物之间的具体关系和影响问题时，必须将设计施工等信息录入模型，需大量的手动输入，造成数据信息丢失严重。
建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）的出现不仅可整合城市生命线工程的图形化及非图形化资料，提供虚拟实境模型，并纳入流程的观念，降低规划、设计、施工、运维各阶段转移工程资料的信息遗漏问题。国际标准组织于2006年提出了CGB（CAD-GIS-BIM）架构，并制定相关技术标准以达到整合宏观与微观空间信息，并进行交换与交互 *** 作，提供城市数字化、救灾等相关应用。
事实上，BIM是三维GIS发展的新趋势，是一种应用于工程设计、建造、运行和维护管理的数据化工具，通过参数模型整合各种项目所具有的真实信息，并在项目全生命周期过程中为各方主体提供信息协同、共享和传递，具有可视性、可模拟性等特点。BIM是物联网应用的基础数据模型，而物联网作为互联网的有效延伸，包含并兼容了互联网所有的应用和资源。城市生命线工程运维安全管理以其多领域、多主体、多目标等特征，成为物联网和BIM延伸和应用的最佳平台，是实现智慧城市的重要发展方向，如图1所示。
3基于物联网和BIM的城市建筑安全生命线运维管控平台设计
31设计目标
本系统采用以公共安全科技为核心，以物联网、bim技术为支撑，以建设规划管理、日常运行管理和应急管理流程为主线，软硬件相结合，通过对城市生命线工程的实时动态监控，旨在突发事件应急管理等提供科学决策的技术平台。生命线工程的各个子系统共用基于BIM的生命线工程动态监控数据库，实现统一化管理，最终为城市应急管理提供科学决策基础和依据，技术体系如图1所示。
陈兴海，等•基于物联网和BIM的建筑安全运维管理应用研究本系统按照城市生命线工程建设与运行信息的采集、传输、分析和应用（简称“感、传、知、用”）四个环节展开，以标准规范与运行管理、信息安全为保障，分为感知、网络和应用三个层面，确保各单位相关数据互联互通和资源共享，如图2所示。其中，感知层主要利用射频识别等感知设备，即把传感器分别安装到生命线工程及相邻建筑物的关键部位，实时获取位置距离、力学性能、运行参数等感知信息；网络层主要通过各类相关网络，特别是有线宽带和无线宽带专网的建设和应用，对感知信息进行安全可靠传输；应用层主要是运用云计算、云存储等技术，对获取的物联网信息进行共享整合、智能分析和处理控制，通过有效的运行管理模式，服务城市统一应急管理科学决策。
32系统主要功能
模块根据生命线工程监测预警与应急管理系统的特征和目标，并结合供水、供气管道、电力、通讯线路，桥梁结构监测等类型分析，城市生命线工程安全运维管控平台系统应包括工程信息共享平台、监测数据管理、三维模拟与漫游、健康诊断与安全评估与应急预警管理的五大功能模块。
33技术架构
331工程信息共享平台通过制订相关标准，在设计施工阶段形成BIM的基础上，开展城市生命线工程相关各单位物联网感知设备和管理对象的编码服务，收录生命线工程的基本信息，包括工程名称、地理位置、项目规模、建造日期、主要设备材料信息、参建单位相关资料，以及动态监测测点布置、传感器类型、参数设定等内容。
332监测数据管理系统能够通过传感器实时采集工程结构健康安全数据信息，利用网络将获取的信息传输到BIM数据库中进行位置定位，然后存储在云计算网络服务器中，用户可以实时共享查询所需信息。
333三维模拟与漫游系统可以根据用户的选择范围生成三维浏览图，从不同角度观察生命线工程的空间位置、相互关系等信息，通过改变参数来模拟生命线工程综合网络的变化情况。
334健康诊断与安全评估针对不同生命线工程的特点，当监控系统发现监测数据有异常情况时，通过预先设置的阀值来判断生命线工程的安全运行状况，超过设置的安全设计值将会触发调用服务器中的历史数据进行健康诊断与安全评估，并整合各单位工程的相关业务信息，实现智能分析研判，同时将分析结果存入数据库中。
335应急预警管理根据健康诊断与安全评估系统模块的研判，应急预警管理系统具有制定生命线工程的维护管理方案、启动城市联动防灾应急预案，以及提供城市防灾指挥数据支持等功能。基于物联网和BIM的城市生命线工程安全运维管控平台通过上述五大系统功能模块，全面对工程结构和管线安全运维状况开展在线动态实时监测，系统维护人员和各相关部门可以通过平台提供的客户端查询各个系统功能模块的工作状态和监测对象的实时工共享信息，协同对工程出现的异常状态做出及时科学决策。
随着经济社会的快速发展以及城市化进程的不断推进，城市公共安全风险和隐患逐步增多，作为智慧城市的重要组成部分，基于物联网的城市建筑安全生命线工程运维管理平台在城市管理中的地位也日益凸显，它能发挥不断提高城市安全运行和应急管理能力。通过本文研究，主要得到以下成果：
（1）针对城市生命线工程运维安全管理多领域、多主体、多目标等特征，成为物联网和BIM延伸和应用的最佳平台，是实现智慧城市的重要发展方向；
（2）采用以公共安全科技为核心，以物联网、BIM技术为支撑，以建设规划管理、日常运行管理和应急管理流程为主线，软硬件相结合，通过生命线工程的各个子系统共用基于BIM的生命线工程动态监控数据库，实现统一化管理，最终为城市应急管理提供科学决策基础和依据；
（3）根据生命线工程监测预警与应急管理系统的特征和目标，并结合供水、供气管道、电力、通讯线路，桥梁结构监测等类型分析，提出了城市生命线工程安全运维管控平台系统五大功能模块的技术架构。
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1人工智能技术：平潭智慧岛在人工智能领域取得了一系列研发成果，如人脸识别、语音识别、机器翻译等技术，这些技术的应用可以提高生产效率和服务质量。
2物联网技术：平潭智慧岛建设了一套完整的物联网系统，实现了对物品、设备等的实时监测和控制，可以提高生产效率和资源利用率。
3智慧农业技术：平潭智慧岛在智慧农业领域取得了一系列创新成果，如智能化种植、精准施肥、智能化灌溉等技术，可以提高农业生产效率和质量。
4智慧城市技术：平潭智慧岛在智慧城市建设方面也取得了一系列成果，如智能交通、智慧环保、智慧安防等技术，可以提高城市管理效率和居民生活质量。
总之，平潭智慧岛的研发成果涵盖了人工智能、物联网、智慧农业、智慧城市等多个领域，为推动区域经济发展和社会进步做出了积极贡献。

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