基于Web能耗计量系统促进节能降耗的研究*

谢晓俊

摘 要：本文结合福州大学至诚学院水电中心的建设和管理经验，针对目前高校传统水电中心所存在的一些不足，提出了高校水电中心建设管理的一些措施和技术选择，并开发了一套高效实用系统。通过对学校原有历史能耗数据进行分析比较，找出能源浪费点，寻找节能方向，并对高校当前能源使用状况进行统计分析，充分挖掘节能潜力，从而确定节能降耗方案。

关键词：节能降耗；能耗计量；水电计量；教育信息化；高校水电管理

中图分类号：TP311.56 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2014）09-0069-04

前言

据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》中第十九章“加快教育信息化进程”，福州大学至诚学院依托福州大学211学校，正在稳步、有序地推进“数字至诚”的建设。完善的校园网络、信息化建设的推进，为基于校园网开发B/S模式的应用系统提供了很好的物理基础和政策条件。

开发基于Web网络高效、安全、稳定，满足高校实际需求的能耗计量管理系统。建立能耗数据仓库，分析能耗数据、建立数据模型，提出有效可行的节能降耗管理方案。对数据进行分析统计，以统计报表、柱状图、饼图、曲线图等方式显示耗能情况，对能耗进行实时跟踪和预警。用能耗计量系统替代原有的经验管理和手工计算方式，提高能耗管理人员的工作效率。提供相应接口，使各单位、用户对能耗能够进行跟踪、反馈和评价，领导及后勤管理者对能耗能够及时监控、预警和处理。通过使用能耗计量系统节约了资源，降低了学校能耗运行成本，减轻了办学负担，进一步推进了创建节约型高校建设。

一、目前高校水电管理现状

1.目前高校管理动态

建设节约型资源环境友好型社会是当今的主题，创建节约型高校也是构建节约型社会的重要组成部分。近年来随着高校的扩招，学校规模不断扩大，在校生人数大幅度增加，校园建筑物面积和耗能仪器不断增加，加上线路老化、浪费严重等现象，导致能耗费用急剧上升，每年光能耗开支就要数百万元到上千万元甚至数千万元。由于缺乏完善的管理机制、未能进行能耗监控与分析，高校能源浪费一直以来没有得到很好的控制和改善，间接阻碍了节约型资源环境友好型校园的建设和高校办学效益的提高。如何合理有效使用学校水电资源，建立节约型校园，是每个高校急需解决的问题。

水电消耗是高校能耗的主要方面。由于高校的能耗费是实行独立核算，缺少性能稳定、功能完善的能耗计费管理系统，在信息化数字化的今天很多高校还处在经验管理、手工计算的阶段,从而导致人员工作效率低、计量不准确、公耗收取困难等。重视并发挥能耗计量数据在日常能耗管理工作中的作用, 对节约资源、降低学校能耗运行成本、减轻学校办学负担进一步推进了创建节约型资源环境友好型高校的建设有着现实的意义。

2.目前水电管理现状及存在问题

（1）部分水电设备线路陈旧老化

至诚学院坐落于福州市杨桥西路福州大学怡山校区，是福州大学的老校区，水电管网建设已久，腐蚀、生锈、老化现象严重。近几年学院通过对楼宇、道路的重新装修和改建，已逐步更换水电管网线路，但目前还有一部分管网线路没有更换，供水、供电线路中的冒、滴、跑、漏现象仍时常发生。

（2）水电资源浪费严重

水电是学校日常运行、管理中重要的物质资源，是保证学校教学、科研、生产必不可少的物质条件，水电费支出在学校办学成本中一直占有较大比重。由于广大师生节约水电意识薄弱，学校水电用量无指标、无责任不涉及个人利益，导致学校水电浪费严重。

（3）水电计量设施落后管理人员力量薄弱

目前怡山老校区水电计量大部分还在使用指针式水表、机械电表，水电计量均采取上门抄取数据。由于水电管理数据多杂且准确度不高，并且数据的统计、分析和比较工作量巨大，远远满足不了当前需求。学院水电管理人员结构单一、技术力量薄弱、大多数管理人员只能从事简单的计量抄表和回收工作，缺少对数据的统计、分析以及查找问题的能力。

3.水电管理提升对策

（1）加大水电基础设施建设的投入

学校要加大对旧的水电管网进行升级改造，减少管网损耗。增加水电基础设施投入，积极推广使用智能型、节能型水电设备。

（2）加强教育宣传倡导节能环保杜绝浪费。

学校要加强新生入学教育和新进员工入职教育。利用学校网站、电台宣传节约水电知识，让广大师生了解水电是日益减少的资源，主动提高节能意识和养成节约的好习惯，做到节约光荣，浪费可耻。

（3）开发功能完善的Web能耗计量系统

通过开发一套功能完善的Web能耗计量系统，并对水电管理人员进行业务培训、学习。加强水电管理队伍建设，提高管理水平。建立网络服务平台，提供网上报修、网上举报、网上查询等功能，及时收集全校师生对水电管理及水电基础设施建设方面的意见和建议，提高整体水电管理水平。

二、基于Web能耗计量系统

1.系统的实用性和科学意义

在创建节约型资源环境友好型高校和加快教育信息化进程的时代背景下，通过对学校原有历史能耗数据进行分析比较，找出能源浪费点，寻找节能方向，并对高校当前能源使用状况进行统计分析，充分挖掘节能潜力，从而确定节能降耗方案。在认真做好能耗分析与需求分析的前提下，进一步开发能耗计量管理系统，实现能耗计量管理自动计算和统计替代手工计算方式，实现能耗监控、预警控制，提高了数据的准确性和人员的工作效率。因此开发一套新型的能耗计量管理系统，在节能降耗方面和推进信息化管理方面，具有很好的科学意义和应用前景。

2.系统的特色与创新之处

（1）高校水电计量管理有其特殊性

高校水电计量管理复杂多样有其特殊性。高校里面有多种用户，有商业用户、工厂用户、普通住户、 教师住户、学生用户等，因此有多种电价和水价。此外还有很多用户是学校老师，因此还有财务上水电代缴业务。此外还有许多公共区域，存在有公摊、功耗、损耗问题。总表、分表、附属表杂多计量核算比较复杂麻烦。水电计量系统实行多级计量，按各片区各总表分表附属表进行计量核算。

（2）特色与创新

目前，大多数学校能耗计量系统采用传统的人工计算方式、无法完成自动计算和自动统计，数据的准确性和计算的效率无法提高，能耗资源浪费严重。开发基于B/S模式的能耗计量系统，能够自动统计和计算能耗，并以图表、报表等方式直观显示，并且能够对能耗进行监控、预警、统计和分析。在充分利用校园网的基础上，可以方便用户、管理人员、领导及时了解能耗情况，从而进行预警和处理突发事件。及时统计分析查能耗使用方向，查找能耗浪费点。符合高校水电计量管理的特殊性，实用性和可操作性强。

3.系统的主要功能特点

（1）对水电数据智能分析，当用户无用量或者两个月之间水电用量相差过大、过小、用量骤增、用量骤减等情况时，在异常用户目录中显示。能够对能耗进行监控、预警、统计和分析及时发现损坏的设备，方便管理人员维护及更换。

（2）科学精确统计分析数据，自动计算各个区域用户水电使用情况、公耗和公摊情况。并以图表、报表等方式直观显示。自动生成缴费清单、催款单等。

（3）友好的Web界面访问，让您无论在哪个地区都可以查询自己的水电记录。让用户及时了解每月费用，并且可以多用户同时登录，录入，查询分析系统。

（4）可以网上报修、查询、留言、举报等。

（5）充值缴费方式灵活方面，可以很好地与高校财务系统对接，实现水电代缴业务。用户可以登录系统预先充值缴费也可以到现场现金缴费，也可以从财务工资里代缴。

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（6）完善的日志功能，可以记录所有人员的每个操作情况。

4.系统的功能模块与系统分析

基于Web能耗计量系统主要包括用户信息、管理员管理及权限设置、用户操作、水电结算、信息查询、用户打印、财务管理、用户监控功能等功能模块。其模块如图1所示。

（1）用户信息

包括个人资料；重置用户密码；主要显示用户的个人基本信息和修改用户密码。

（2）管理员管理及权限设置

人员添加和权限设置：设置管理员、操作员、查看员、录入员等，并且给每个人员设置不同的管理权限。

（3）用户操作

添加住户：用于添加用户名称、密码、电话、地址所属关系、水电表情况、比例、用户属性是否代缴等基本信息。

住户浏览：浏览、查询、删除和修改用户的基本信息。

水电录入：选择录入、附表录入、每月水电度数输入、水电表重置等。

水电记录:显示用户水电使用度数和使用情况。

代缴用户：水电费从学校财务工资系统中代扣用户。

自交用户：自行缴费用户。

（4）水电结算

总水电量：录入计算、查看总水电量。

计量统计: 统计、显示各单位的水电用量。

公摊计算: 计算、显示水电公摊。

水电结算: 用于水电结算，如：每个月结算、每年结算。

欠费浏览: 显示欠费用户信息和欠费金额。

（5）信息查询

可以根据用户名称和用户ID查询,可以查询用户信息和水电明细。

（6）用户打印

水电批量打印、水电用户打印、公摊批量打印、公摊用户打印、抄表单打印。

（7）财务管理

用户充值、现金收费、预存扣款、余额及余量查询、自交结算、学校财务处数据导入比较、代缴用户导出、代缴用户结算。

（8）用户监控

主要功能是监控水电使用情况并以各种图表直观显示。

包括监控水电的使用情况、图表显示、总水电图表、单位水电使用情况、功耗损耗、水电公摊情况、水电超过上月的2倍、水电低于上月的1/2、1/5等。

5.基于Web能耗计量系统促进节能降耗研究内容

基于网络的高效、安全，适合高校实际使用情况的能耗计量管理系统。通过建立高效能耗数据仓库，对数据进行分析、统计、挖掘；以直观形象的统计报表、柱状图、饼图、曲线图等方式显示各种耗能情况；方便各单位、用户对能耗使过程予以反馈和评价；方便领导、后勤管理者对能耗及时监控、预警和处理。如图2、图3、图4所示。

对能耗计量数据的具体运用：（1）为高校内部各单位的能耗核算提供科学依据；（2）为检测能耗计量器具本身性能的完好性提供分析依据；（3）为节水节电技术改造提供科学依据；（4）用于检查发现供水、供电线路中的跑、冒、滴、漏现象；（5）可用于高校能耗管理中的能耗平衡测试工作。

重视并发挥能耗计量数据在日常能耗管理工作中的作用, 对节约资源、降低学校能耗运行成本、减轻学校办学负担，进一步推进创建节约型资源环境友好型高校的建设有着现实的意义。

6.对系统的未来展望

随着新技术的发展，特别是互联网技术、物联网技术、人工智能技术的发展。通过安装智能电表和智能水表终端，并与互联网、物联网系统对接，运用无线技术、物联网技术可实现无线管理及控制，可以实现数据的远程自动采集；通过负荷控制系统可以识别、自动切断恶意负载和负载限制功能；通过实时监控功能操作员可对每个用户水电情况进行监控。包括当前电流、剩余电量、用电状态、用水状态等做到实时监测、分析和远程控制；通过预购电量无费自动切断功能，当用户分路剩余电量为零时，系统自动切断该路供电，直至重新购电后系统自动恢复对该分路的供电存入新电量。基于Web的能耗计量系统，拥有良好的兼容性和接口，为以后的发展更新提供了基础，真正实现了水电管理系统的科学化、自动化、智能化。

三、结束语

通过对学校水电历史数据的统计和分析，发现水电管理中存在的一些不足，找出能源浪费点，寻找节能方向，并对问题进行分析探讨。通过对老校区旧水、电线路、及损耗的情况进行研究，提出有效可行的整改方案；并对高校当前能源使用状况进行统计分析，充分挖掘节能潜力，从而确定节能降耗方案。

开发一套基于网络B/S模式、符合高校实际需求的能耗计量系统；分析能耗情况，以直观形象的统计报表、柱状图、饼图、曲线图等方式显示各种耗能情况；提高了工作效率，方便各单位、用户对能耗产生过程予以反馈和评价；方便领导、后勤管理者对能耗及时监控、预警和处理。

基于Web能耗计量系统已在福州大学至诚学院投入使用两年多了，目前系统运行稳定、流畅，实现了需求，符合实际使用，达到预期的效果。充分说明了本项目、系统有效、实用、可行。发挥能耗计量系统在日常能耗管理工作中的作用。对节约资源，降低学校能耗运行成本，减轻办学负担，都有着现实的意义。

参考文献：

[1]刘宏雄.应用系统节能方法全面降低企业能耗[J].冶金能源,2006(6).

[2]桂毅.高校节能工作的价值及其途径的探索[J].武汉职业技术学院学报,2006(4).

[3]于洪海,李智胜.开展节能减排行动建设节约型高校[J].吉林教育(教科研版),2007(11).

[4]李宏伟.节能减排的意义、障碍及实施路径[J].中国党政干部论坛，2007(11).

[5]齐晓强.智能小区水、电、气网络管理系统设计[J].电气应用，2005(8)：60-63.

[6]谷震离.ADO访问SQL Servel"数据库技术分析及其应用[J].计算机应用与软件，2004(12)：32—33.

[7]张丽华.高校水电费用管理模式的探讨[J].成宁学院学报,2000(5).

（编辑：杨馥红）

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（6）完善的日志功能，可以记录所有人员的每个操作情况。

4.系统的功能模块与系统分析

基于Web能耗计量系统主要包括用户信息、管理员管理及权限设置、用户操作、水电结算、信息查询、用户打印、财务管理、用户监控功能等功能模块。其模块如图1所示。

（1）用户信息

包括个人资料；重置用户密码；主要显示用户的个人基本信息和修改用户密码。

（2）管理员管理及权限设置

人员添加和权限设置：设置管理员、操作员、查看员、录入员等，并且给每个人员设置不同的管理权限。

（3）用户操作

添加住户：用于添加用户名称、密码、电话、地址所属关系、水电表情况、比例、用户属性是否代缴等基本信息。

住户浏览：浏览、查询、删除和修改用户的基本信息。

水电录入：选择录入、附表录入、每月水电度数输入、水电表重置等。

水电记录:显示用户水电使用度数和使用情况。

代缴用户：水电费从学校财务工资系统中代扣用户。

自交用户：自行缴费用户。

（4）水电结算

总水电量：录入计算、查看总水电量。

计量统计: 统计、显示各单位的水电用量。

公摊计算: 计算、显示水电公摊。

水电结算: 用于水电结算，如：每个月结算、每年结算。

欠费浏览: 显示欠费用户信息和欠费金额。

（5）信息查询

可以根据用户名称和用户ID查询,可以查询用户信息和水电明细。

（6）用户打印

水电批量打印、水电用户打印、公摊批量打印、公摊用户打印、抄表单打印。

（7）财务管理

用户充值、现金收费、预存扣款、余额及余量查询、自交结算、学校财务处数据导入比较、代缴用户导出、代缴用户结算。

（8）用户监控

主要功能是监控水电使用情况并以各种图表直观显示。

包括监控水电的使用情况、图表显示、总水电图表、单位水电使用情况、功耗损耗、水电公摊情况、水电超过上月的2倍、水电低于上月的1/2、1/5等。

5.基于Web能耗计量系统促进节能降耗研究内容

基于网络的高效、安全，适合高校实际使用情况的能耗计量管理系统。通过建立高效能耗数据仓库，对数据进行分析、统计、挖掘；以直观形象的统计报表、柱状图、饼图、曲线图等方式显示各种耗能情况；方便各单位、用户对能耗使过程予以反馈和评价；方便领导、后勤管理者对能耗及时监控、预警和处理。如图2、图3、图4所示。

对能耗计量数据的具体运用：（1）为高校内部各单位的能耗核算提供科学依据；（2）为检测能耗计量器具本身性能的完好性提供分析依据；（3）为节水节电技术改造提供科学依据；（4）用于检查发现供水、供电线路中的跑、冒、滴、漏现象；（5）可用于高校能耗管理中的能耗平衡测试工作。

重视并发挥能耗计量数据在日常能耗管理工作中的作用, 对节约资源、降低学校能耗运行成本、减轻学校办学负担，进一步推进创建节约型资源环境友好型高校的建设有着现实的意义。

6.对系统的未来展望

随着新技术的发展，特别是互联网技术、物联网技术、人工智能技术的发展。通过安装智能电表和智能水表终端，并与互联网、物联网系统对接，运用无线技术、物联网技术可实现无线管理及控制，可以实现数据的远程自动采集；通过负荷控制系统可以识别、自动切断恶意负载和负载限制功能；通过实时监控功能操作员可对每个用户水电情况进行监控。包括当前电流、剩余电量、用电状态、用水状态等做到实时监测、分析和远程控制；通过预购电量无费自动切断功能，当用户分路剩余电量为零时，系统自动切断该路供电，直至重新购电后系统自动恢复对该分路的供电存入新电量。基于Web的能耗计量系统，拥有良好的兼容性和接口，为以后的发展更新提供了基础，真正实现了水电管理系统的科学化、自动化、智能化。

三、结束语

通过对学校水电历史数据的统计和分析，发现水电管理中存在的一些不足，找出能源浪费点，寻找节能方向，并对问题进行分析探讨。通过对老校区旧水、电线路、及损耗的情况进行研究，提出有效可行的整改方案；并对高校当前能源使用状况进行统计分析，充分挖掘节能潜力，从而确定节能降耗方案。

开发一套基于网络B/S模式、符合高校实际需求的能耗计量系统；分析能耗情况，以直观形象的统计报表、柱状图、饼图、曲线图等方式显示各种耗能情况；提高了工作效率，方便各单位、用户对能耗产生过程予以反馈和评价；方便领导、后勤管理者对能耗及时监控、预警和处理。

基于Web能耗计量系统已在福州大学至诚学院投入使用两年多了，目前系统运行稳定、流畅，实现了需求，符合实际使用，达到预期的效果。充分说明了本项目、系统有效、实用、可行。发挥能耗计量系统在日常能耗管理工作中的作用。对节约资源，降低学校能耗运行成本，减轻办学负担，都有着现实的意义。

参考文献：

[1]刘宏雄.应用系统节能方法全面降低企业能耗[J].冶金能源,2006(6).

[2]桂毅.高校节能工作的价值及其途径的探索[J].武汉职业技术学院学报,2006(4).

[3]于洪海,李智胜.开展节能减排行动建设节约型高校[J].吉林教育(教科研版),2007(11).

[4]李宏伟.节能减排的意义、障碍及实施路径[J].中国党政干部论坛，2007(11).

[5]齐晓强.智能小区水、电、气网络管理系统设计[J].电气应用，2005(8)：60-63.

[6]谷震离.ADO访问SQL Servel"数据库技术分析及其应用[J].计算机应用与软件，2004(12)：32—33.

[7]张丽华.高校水电费用管理模式的探讨[J].成宁学院学报,2000(5).

（编辑：杨馥红）

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（6）完善的日志功能，可以记录所有人员的每个操作情况。

4.系统的功能模块与系统分析

基于Web能耗计量系统主要包括用户信息、管理员管理及权限设置、用户操作、水电结算、信息查询、用户打印、财务管理、用户监控功能等功能模块。其模块如图1所示。

（1）用户信息

包括个人资料；重置用户密码；主要显示用户的个人基本信息和修改用户密码。

（2）管理员管理及权限设置

人员添加和权限设置：设置管理员、操作员、查看员、录入员等，并且给每个人员设置不同的管理权限。

（3）用户操作

添加住户：用于添加用户名称、密码、电话、地址所属关系、水电表情况、比例、用户属性是否代缴等基本信息。

住户浏览：浏览、查询、删除和修改用户的基本信息。

水电录入：选择录入、附表录入、每月水电度数输入、水电表重置等。

水电记录:显示用户水电使用度数和使用情况。

代缴用户：水电费从学校财务工资系统中代扣用户。

自交用户：自行缴费用户。

（4）水电结算

总水电量：录入计算、查看总水电量。

计量统计: 统计、显示各单位的水电用量。

公摊计算: 计算、显示水电公摊。

水电结算: 用于水电结算，如：每个月结算、每年结算。

欠费浏览: 显示欠费用户信息和欠费金额。

（5）信息查询

可以根据用户名称和用户ID查询,可以查询用户信息和水电明细。

（6）用户打印

水电批量打印、水电用户打印、公摊批量打印、公摊用户打印、抄表单打印。

（7）财务管理

用户充值、现金收费、预存扣款、余额及余量查询、自交结算、学校财务处数据导入比较、代缴用户导出、代缴用户结算。

（8）用户监控

主要功能是监控水电使用情况并以各种图表直观显示。

包括监控水电的使用情况、图表显示、总水电图表、单位水电使用情况、功耗损耗、水电公摊情况、水电超过上月的2倍、水电低于上月的1/2、1/5等。

5.基于Web能耗计量系统促进节能降耗研究内容

基于网络的高效、安全，适合高校实际使用情况的能耗计量管理系统。通过建立高效能耗数据仓库，对数据进行分析、统计、挖掘；以直观形象的统计报表、柱状图、饼图、曲线图等方式显示各种耗能情况；方便各单位、用户对能耗使过程予以反馈和评价；方便领导、后勤管理者对能耗及时监控、预警和处理。如图2、图3、图4所示。

对能耗计量数据的具体运用：（1）为高校内部各单位的能耗核算提供科学依据；（2）为检测能耗计量器具本身性能的完好性提供分析依据；（3）为节水节电技术改造提供科学依据；（4）用于检查发现供水、供电线路中的跑、冒、滴、漏现象；（5）可用于高校能耗管理中的能耗平衡测试工作。

重视并发挥能耗计量数据在日常能耗管理工作中的作用, 对节约资源、降低学校能耗运行成本、减轻学校办学负担，进一步推进创建节约型资源环境友好型高校的建设有着现实的意义。

6.对系统的未来展望

随着新技术的发展，特别是互联网技术、物联网技术、人工智能技术的发展。通过安装智能电表和智能水表终端，并与互联网、物联网系统对接，运用无线技术、物联网技术可实现无线管理及控制，可以实现数据的远程自动采集；通过负荷控制系统可以识别、自动切断恶意负载和负载限制功能；通过实时监控功能操作员可对每个用户水电情况进行监控。包括当前电流、剩余电量、用电状态、用水状态等做到实时监测、分析和远程控制；通过预购电量无费自动切断功能，当用户分路剩余电量为零时，系统自动切断该路供电，直至重新购电后系统自动恢复对该分路的供电存入新电量。基于Web的能耗计量系统，拥有良好的兼容性和接口，为以后的发展更新提供了基础，真正实现了水电管理系统的科学化、自动化、智能化。

三、结束语

通过对学校水电历史数据的统计和分析，发现水电管理中存在的一些不足，找出能源浪费点，寻找节能方向，并对问题进行分析探讨。通过对老校区旧水、电线路、及损耗的情况进行研究，提出有效可行的整改方案；并对高校当前能源使用状况进行统计分析，充分挖掘节能潜力，从而确定节能降耗方案。

开发一套基于网络B/S模式、符合高校实际需求的能耗计量系统；分析能耗情况，以直观形象的统计报表、柱状图、饼图、曲线图等方式显示各种耗能情况；提高了工作效率，方便各单位、用户对能耗产生过程予以反馈和评价；方便领导、后勤管理者对能耗及时监控、预警和处理。

基于Web能耗计量系统已在福州大学至诚学院投入使用两年多了，目前系统运行稳定、流畅，实现了需求，符合实际使用，达到预期的效果。充分说明了本项目、系统有效、实用、可行。发挥能耗计量系统在日常能耗管理工作中的作用。对节约资源，降低学校能耗运行成本，减轻办学负担，都有着现实的意义。

参考文献：

[1]刘宏雄.应用系统节能方法全面降低企业能耗[J].冶金能源,2006(6).

[2]桂毅.高校节能工作的价值及其途径的探索[J].武汉职业技术学院学报,2006(4).

[3]于洪海,李智胜.开展节能减排行动建设节约型高校[J].吉林教育(教科研版),2007(11).

[4]李宏伟.节能减排的意义、障碍及实施路径[J].中国党政干部论坛，2007(11).

[5]齐晓强.智能小区水、电、气网络管理系统设计[J].电气应用，2005(8)：60-63.

[6]谷震离.ADO访问SQL Servel"数据库技术分析及其应用[J].计算机应用与软件，2004(12)：32—33.

[7]张丽华.高校水电费用管理模式的探讨[J].成宁学院学报,2000(5).

（编辑：杨馥红）

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