(57)【要約】【課題】電力計量器にスマートメータを用いることで、電力計量器の検針業務にかかる時間を短縮すると共に、家電製品特にエアコンの無駄な使用を排除すべく各需要家における電力をリアルタイムに制御する。【解決手段】エアコン２の下限設定温度を、スマートメータ１を通じて電力供給者Ｐの中央サーバー６に入力し、需要家Ｕが実際に使用しているエアコン２の使用温度について、該スマートータ１を通じて比較手段１３で判断され、設定温度より低いと判断されたときに、中央サーバー６からスマートメータ１を介してエアコン２の設定温度を強制的に上げ、一定期間における需要家Ｕにおけるエアコン２の使用温度が、需要家Ｕより中央サーバー６に入力された下限設定温度情報と比較し、その設定温度より下げていないときに、中央サーバー６が電力使用の電気料金を割引すると判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スマートメータ（１）、電力供給者（Ｐ）の中央サーバー（６）と機器動作制御装置（３）により、夏期に使用されるエアコン（２）の動作制御をするスマートメータを用いたエアコン制御システムであって、
前記スマートメータ（１）は、
需要家（Ｕ）の各家電製品の使用電力を計量する計量部（４）と、
前記電力供給者（Ｐ）の中央サーバー（６）間で該計量部（４）で計量された計量データ、需要家（Ｕ）に関する情報、電気料金情報と、需要家（Ｕ）の入力端末（８）からの設定値データについて送信する送信部（７ａ）と受信する受信部（７ｂ）と、から成り、
前記電力供給者（Ｐ）の中央サーバー（６）は、
前記需要家（Ｕ）の入力端末（８）からエアコン（２）に関する下限設定温度情報が入力される入力手段（１１）と、
前記スマートメータ（１）から需要家（Ｕ）で使用しているエアコン（２）の使用温度情報を受信する受信手段（１２）と、
一定期間におけるエアコン（２）の実際の使用温度と、前記入力手段（１１）に入力された下限設定温度とを比較する比較手段（１３）と、
前記比較手段（１３）による比較の結果、実際の使用温度が前記入力手段（１１）に入力された下限設定温度より下のときに、エアコン（２）の使用温度を上げると判定し、逆に下限設定温度より上のときに、電気料金を下げると判定する判定手段（１４）と、
需要家（Ｕ）の電力使用量の電気料金を、前記スマートメータ（１）の計量部（４）と前記判定手段（１４）に基づいて算定する料金算定手段（１５）と、から成り、
前記機器動作制御装置（３）は、前記判定手段（１４）で下限設定温度より下という判定情報を、前記スマートメータ（１）が受信したときに、前記エアコン（２）の設定温度を上げるように動作制御する装置から成る、ことを特徴とするスマートメータを用いたエアコン制御システム。
【請求項２】
前記機器動作制御装置（３）は、前記エアコン（２）の設定温度の制御と共に、設定風量を制御する、ことを特徴とする請求項１のスマートメータを用いたエアコン制御システム。
【請求項３】
前記中央サーバー（６）の比較手段（１３）と判定手段（１４）が、複数台のエアコン（２）について各使用温度を比較し、判定する、ことを特徴とする請求項１又は２のスマートメータを用いたエアコン制御システム。
【請求項４】
需要家（Ｕ）の家電製品の電力使用量を計量するスマートメータ（１）を用いて、その需要家（Ｕ）内で夏期に使用されるエアコン（２）の使用温度に応じてその温度制御をするスマートメータを用いたエアコン制御方法であって、
需要家（Ｕ）の入力端末（８）から、前記エアコン（２）の下限設定温度を、スマートメータ（１）を通じて電力供給者（Ｐ）の中央サーバー（６）に入力し、
需要家（Ｕ）が実際に使用しているエアコン（２）の使用温度について、該スマートメータ（１）を通じて前記中央サーバー（６）の比較手段（１３）で判断され、設定温度より低いと判断されたときに、該中央サーバー（６）から該スマートメータ（１）を介してエアコン（２）の設定温度を強制的に上げ、
一定期間における需要家（Ｕ）におけるエアコン（２）の使用温度が、需要家（Ｕ）より前記中央サーバー（６）に入力された下限設定温度情報と比較し、その設定温度より下げていないときに、該中央サーバー（６）が電力使用の電気料金を割引すると判定する、ことを特徴とするスマートメータを用いたエアコン制御方法。
【請求項５】
前記エアコン（２）の使用温度が前記下限設定温度値より下のときに、所定時間おきにその設定温度を上げる温度制御を数回繰り返して、該下限設定温度値にまで設定温度を上げ、下限設定温度値になったらその温度を維持する、ことを特徴とする請求項４のスマートメータを用いたエアコン制御方法。
【請求項６】
前記エアコン（２）の使用温度が下限設定温度値より下のときに、３０分おきにその設定温度を１℃づつ上げていき、下限設定温度になったらその温度を維持する、ことを特徴とする請求項５のスマートメータを用いたエアコン制御方法。
【請求項７】
前記下限設定温度は、７月から９月までの夏季であって、その日中の時間帯９時から１９時まで、かつ外気温が３０℃以上という条件のときに２８℃である、ことを特徴とする請求項４、５又は６のスマートメータを用いたエアコン制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力使用量を計量するスマートメータを用いて需要家が使用する家電製品、特にエアコンの電力の使用量を制御して省エネ、節電に寄与できるスマートメータを用いたエアコン制御システム及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在需要家における電力の使用量を測定する際に、検針員は各需要家宅に直接訪問し、その需要家に設置されている電力量計（電力メーター）の指示数等の数字を目視で読み取り、その数値を検針ハンディターミナルに入力し、同じく検針員が携行したプリンタで「電気使用量のお知らせ」などの検針調査票・領収書等の帳票を印刷している。需要家はこの帳票からその月に使用した電力量、電気料金を知ることができる。
【０００３】
この電力量計に代わるものとしてスマートメータ（Ｓｍａｒｔ Ｍｅｔｅｒ）が提案されている。このスマートメータは、通信機能を具備したデジタル式電力量計であり、電力使用量の実時間調査や電力供給者と需要家との双方向通信を可能にしたものである。検針員は各需要家に直接訪問する必要なく遠隔で検針することができ、リアルタイムの検針が可能なる。そこで、電力の使用量を精密に測定でき、検針費用の低減及びエネルギー節約などの効果を奏する。
【０００４】
このようなスマートメータを利用して、需要家における電気エネルギーの使用状況を把握する技術が提案されている。例えば、特許文献１の特開２０１２−１４７０２号公報「エネルギー制御装置及びエネルギー制御方法」のように、家庭、オフィス、会社などのエネルギー使用先におけるスマートメータからエネルギー使用量情報を受信し、これを用いてエネルギー使用先のエネルギー総使用額を計算し、この計算されたエネルギー総使用額が、使用者が既に設定しておいた上限線を超えると、使用者の携帯端末にそれを知らせ、使用者がエネルギー使用先のエネルギー使用機器を選択的に制御することができる技術が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２の特開２０１１−１６０６０７号公報「電力監視システム」のように、スマートメータを用いて、エネルギー価格の変動料金制が実施される等、限られたエネルギー資源を効率的に利用し、使用時間、消費電力量、現在電気料金、将来の電気料金などの各種エネルギー関連情報を、各電気機器ごとに備えられる装置に個別に表示し、個別電気機器を動作するか否かを判断可能にする技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１４７０２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１６０６０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の「エネルギー制御装置及びエネルギー制御方法」は、計算されたエネルギー総使用額が、使用者が既に設定しておいた上限線を超えると、使用者の携帯端末にそれを知らせるものである。しかし、短い時間で電力使用量のデータをメータ・データ管理システムに送信することで、エアコン等の特定の家電製品の温度調節即ち電力の使用量の調節をリヤルタイムで実施するものではなかった。
【０００８】
また、特許文献２の「電力監視システム」は、スマートメータを用いて、使用時間、消費電力量、現在電気料金、将来の電気料金などの各種エネルギー関連情報を、各家電製品ごとに備えられる装置に個別に表示し、個別に家電製品を動作するか否かを判断するものである。しかし、季節、時間を特定してエアコンを詳細に制御するものではなかった。
【０００９】
電力供給者は、夏季の電力需給の逼迫に対して省エネ・節電することを広く周知させている。その効果は需要家が実行するかどうかであり、強制力は無い。企業の電源遮断などの負荷制限することも可能であり、その効果も大きいが経済的な影響も大きいという問題を有していた。
【００１０】
本発明の発明者は、一般家庭における節電として一番効果を上げられる家電製品は夏季使用におけるエアコンであることに着目した。例えば、エアコンで冷やした居室に居続けると身体が慣れるため、低い温度（冷風）でも涼しさを感じなくなる。身体が慣れる前に設定温度を徐々に上げるようにすれば、快適なまま省エネができる。一般家庭のエアコンの設定温度を現状から２８℃に上げること、又は設定温度を２８℃にすれば電力の１０％を節電できる。そこで、スマートメータを用いて積極的にエアコンの温度を上げて節電すること、又は節電するように啓蒙すると同時に、一方需要家等は値引きという恩恵に預からせることで、各需要家における節電意識の向上、省エネへの各家庭での取り組みを促進できることに着目した。
【００１１】
本発明は、かかる問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、電力計量器にスマートメータを用いることで、電力計量器の検針業務にかかる時間を短縮すると共に、家電製品特にエアコンの無駄な使用を排除すべく各需要家における電力をリアルタイムに制御することができるスマートメータを用いたエアコン制御システム及びその制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のエアコン制御システムは、スマートメータ（１）、電力供給者（Ｐ）の中央サーバー（６）と機器動作制御装置（３）により、夏期に使用されるエアコン（２）の動作制御をするスマートメータを用いたエアコン制御システムであって、前記スマートメータ（１）は、需要家（Ｕ）の各家電製品の使用電力を計量する計量部（４）と、前記電力供給者（Ｐ）の中央サーバー（６）間で該計量部（４）で計量された計量データ、需要家（Ｕ）に関する情報、電気料金情報と、需要家（Ｕ）の入力端末（８）からの設定値データについて送信する送信部（７ａ）と受信する受信部（７ｂ）と、から成り、前記電力供給者（Ｐ）の中央サーバー（６）は、前記需要家（Ｕ）の入力端末（８）からエアコン（２）に関する下限設定温度情報が入力される入力手段（１１）と、前記スマートメータ（１）から需要家（Ｕ）で使用しているエアコン（２）の使用温度情報を受信する受信手段（１２）と、一定期間におけるエアコン（２）の実際の使用温度と、前記入力手段（１１）に入力された下限設定温度とを比較する比較手段（１３）と、前記比較手段（１３）による比較の結果、実際の使用温度が前記入力手段（１１）に入力された下限設定温度より下のときに、エアコン（２）の使用温度を上げると判定し、逆に下限設定温度より上のときに、電気料金を下げると判定する判定手段（１４）と、需要家（Ｕ）の電力使用量の電気料金を、前記スマートメータ（１）の計量部（４）と前記判定手段（１４）に基づいて算定する料金算定手段（１５）と、から成り、前記機器動作制御装置（３）は、前記判定手段（１４）で下限設定温度より下という判定情報を、前記スマートメータ（１）が受信したときに、前記エアコン（２）の設定温度を上げるように動作制御する装置から成る、ことを特徴とする。
【００１３】
前記機器動作制御装置（３）は、前記エアコン（２）の設定温度の制御と共に、設定風量を制御する。
前記中央サーバー（６）の比較手段（１３）と判定手段（１４）が、複数台のエアコン（２）について各使用温度を比較し、判定する。
【００１４】
本発明のエアコン制御方法は、需要家（Ｕ）の家電製品の電力使用量を計量するスマートメータ（１）を用いて、その需要家（Ｕ）内で夏期に使用されるエアコン（２）の使用温度に応じてその温度制御をするスマートメータを用いたエアコン制御方法であって、需要家（Ｕ）の入力端末（８）から、前記エアコン（２）の下限設定温度を、スマートメータ（１）を通じて電力供給者（Ｐ）の中央サーバー（６）に入力し、需要家（Ｕ）が実際に使用しているエアコン（２）の使用温度について、該スマートメータ（１）を通じて前記中央サーバー（６）の比較手段（１３）で判断され、設定温度より低いと判断されたときに、該中央サーバー（６）から該スマートメータ（１）を介してエアコン（２）の設定温度を強制的に上げ、一定期間における需要家（Ｕ）におけるエアコン（２）の使用温度が、需要家（Ｕ）より前記中央サーバー（６）に入力された下限設定温度情報と比較し、その設定温度より下げていないときに、該中央サーバー（６）が電力使用の電気料金を割引すると判定する、ことを特徴とする。
【００１５】
前記エアコン（２）の使用温度が前記下限設定温度値より下のときに、所定時間おきにその設定温度を上げる温度制御を数回繰り返して、該下限設定温度値にまで設定温度を上げ、下限設定温度値になったらその温度を維持する。
【００１６】
前記エアコン（２）の使用温度が下限設定温度値より下のときに、３０分おきにその設定温度を１℃づつ上げていき、下限設定温度になったらその温度を維持する。
前記下限設定温度は、７月から９月までの夏季であって、その日中の時間帯９時から１９時まで、かつ外気温が３０℃以上という条件のときに２８℃である。
【発明の効果】
【００１７】
上記構成の制御システムでは、スマートメータ（１）から需要家（Ｕ）で使用されているエアコン（２）の使用温度について、電力供給者（Ｐ）の中央サーバー（６）がリアルタイムで受信し、その比較手段（１３）と判定手段（１４）により、下限設定温度より下のときに、エアコン（２）の使用温度を上げると判定され、機器動作制御装置（３）によりエアコン（２）の設定温度を上げるように動作制御される。エアコンの使用電力を制御することにより、積極的に節電に寄与する。
一方、中央サーバー（６）において比較手段（１３）と判定手段（１４）により、下限設定温度より上のときは電気料金を下げると判定され、料金算定手段（１５）により値引きした電気料金が算定されるので、需要家（Ｕ）の節電意識の啓蒙に大きく寄与する。
【００１８】
この制御システムは、家庭での節電意識が上がり、家に居る時間の長い主婦だけに限らず、子供や主人に対しても節電意識、省エネ意識の啓蒙を図ることができる。
このように、スマートメータ（１）を介して需要家（Ｕ）におけるエアコン（２）の温度調節を行うことにより夏季の最大使用電力を抑えることができる。このエアコン制御システムでは節電により需要家（Ｕ）は電気料金が下がるという利益を享受できる。
【００１９】
本発明のエアコン制御方法では、エアコン（２）で冷やした居室に居続けると身体が慣れるため、低い温度（冷風）でも涼しさを感じなくなる。身体が慣れる前に徐々に１℃づつ設定温度が上げるので、快適なまま省エネに寄与できる。特に１℃であれば、エアコン（２）の冷風温度が上がったことに気づかないまま、徐々に初期設定（下限設定温度値）の高い温度設定に戻すことができる。
その結果、不快感を伴うことなく初期設定の高い温度設定に戻すことにより、使用電力を低減し節電に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施例１のスマートメータを用いたエアコン制御システムを説明する概略構成図である。
【図２】実施例１のスマートメータを用いたエアコン制御システムの構成を示すブロック図である。
【図３】制御システムの作業の流れを示すフローチャートである。
【図４】温度制御の一例を示すグラフである。
【図５】温度を制御する作業の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明のスマートメータを用いたエアコン制御システムは、スマートメータを用いて、夏期に使用されるエアコンの動作制御をするシステムである。
【実施例１】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は実施例１のスマートメータを用いたエアコン制御システムを説明する概略構成図である。図２は実施例１のスマートメータを用いたエアコン制御システムの構成を示すブロック図である。
〈システムの概略構成〉
実施例１のスマートメータを用いたエアコン制御システムは、スマートメータ１と夏期に使用されるエアコン２の動作制御をする機器動作制御装置３を用いて、このエアコン２の動作、主に温度制御するシステムである。特に夏期に使用されるエアコン２に特化した理由は、真夏の暑い時期にエアコン２を使用する頻度が高く、その電力消費量も大きい。このエアコン２の使用電力量を細かく節約することで節電に大きく寄与できるからである。
【００２３】
〈スマートメータの構成〉
スマートメータ１は、需要家Ｕ内で使用される、エアコン２、照明器具、温水器、冷蔵庫等の各家電製品の電力の使用量を電力使用量データとして電子式に計量する計量部４と、その計量した数値を表示可能なデジタル式の計器盤５と、計量部４で計量される電力使用量データを所定のタイミングで電力供給者Ｐの中央サーバー６間で送受信する通信部７とを備えている。通信部７は送信部７ａと受信部７ｂから成り、スマートメータ１と中央サーバー６間での電力使用量データ、需要家の関連情報、電気料金情報と送受信すると共に、需要家の入力端末８からの設定値データについても送受信する。電力使用量データ等を管理する制御部（ＣＰＵ）９を有する。
【００２４】
スマートメータ１は、従来のように１月ごとの検針作業と異なり、１５分又は３０分といった電力の計測時間が短いので、リアルタイムでその需要家の家電製品の電力の使用量を把握することができる。
【００２５】
〈中央サーバーの構成〉
各需要家Ｕに電力を供給する電力供給者Ｐには、中央サーバー６が備えられている。この中央サーバー６は、図２に示すように、例えばＣＰＵなどの情報処理装置によって構成され、入力手段１１、受信手段１２、比較手段１３、判定手段１４と料金算定手段１５とから成る。更に、需要家Ｕに関する情報を格納する需要家情報データベース１６とスマートメータ１で計量される電力使用量データに基づいて電気料金を計算するための電気料金情報を格納する電気料金情報データベース１７とを有する。
【００２６】
〈入力端末の構成〉
入力端末８は、携帯電話、スマートホンであり、人が片手で持ちやすい大きさの筐体から成る本体に、表示部２１、テンキー等の操作部２２、スマートメータ１と送受信するデータ通信部２３等をそれぞれ備えたものである。
【００２７】
〈システムの動作の構成〉
図３は制御システムの作業の流れを示すフローチャートである。図４は温度制御の一例を示すグラフである。
中央サーバー６の入力手段１１には需要家Ｕの入力端末８からエアコン２に関する下限設定温度情報が入力される。例えば、エアコン２の使用温度について下限設定温度値が、入力端末８から入力される。夏期であれば下限設定温度を２８度と設定する。この温度より高い設定では、日中症のおそれがあるので注意を要する。この２８度の設定温度であれば、消費電力を大きく低減することができるからである。
【００２８】
中央サーバー６の受信手段１２は、スマートメータ１から需要家で使用しているエアコン２の使用温度情報を受信する。勿論、この受信手段１２からはその需要家の総電力使用量データを受信することができる。本発明のようにエアコン２といった個別の家電製品の使用電力量を軽量するときは、エアコン２に電流センサを付けて分電盤から個別に計量する。各データは無線通信で伝送されるようになっている。
【００２９】
中央サーバー６の比較手段１３は、一定期間におけるエアコン２の使用温度と、入力手段１１に入力された下限設定温度とを比較する。この比較手段１３による比較の結果について、中央サーバー６の判定手段１４は、入力手段１１に入力された下限設定温度を超えるときに、エアコン２の使用温度を上げると判定と判定する。例えば、下限設定温度値を「２８℃」としたときに、実際に使用しているエアコン２の使用温度が「２５℃」の場合は、エアコン２の使用温度を上げると判定する。
【００３０】
特に、本発明のシステムは、この判定手段１４によりエアコン２の使用温度を上げると判定されたときは、機器動作制御装置３にそのコマンドが伝送され、機器動作制御装置３はそのエアコン２の設定温度を上げるように動作制御する。
【００３１】
逆に下限設定温度を超えていないときは、中央サーバー６の判定手段１４は、電気料金を下げると判定する。これにより需要家Ｕの節電意識の啓蒙に大きく寄与することができる。特に、家庭での節電意識が上がり、家に居る時間の長い主婦だけに限らず、子供や主人に対しても節電意識、省エネ意識の啓蒙を図ることができる。
【００３２】
下限設定温度は、７月から９月までの夏季であって、その日中の時間帯９時から１９時まで、かつ外気温が３０℃以上の条件のときに、例えば２８℃の下限温度を設定する。中央サーバー６のエアコン２の設定温度を上げるように動作制御するときは、一気に２８℃に上げない。急にエアコン２の温度が上げると涼やかさが減殺され、暑さを感じることになり、再度エアコン２の温度を下げられるおそれがある。そこで、所定時間おきにその設定温度を上げる温度制御を数回繰り返して、下限設定温度値にまで設定温度を上げ、下限設定温度値になったらその温度を維持する。例えば１℃づつであれば、エアコン２の冷風温度が上がったことに気づかないまま、初期設定（下限設定温度値）の２８℃の温度設定に戻すことができる。その結果、不快感を伴うことなく初期設定の高い温度設定に戻すことにより、節電に寄与することができる。スマートメータ１を介して需要家Ｕにおけるエアコン２の温度調節を行うことにより夏季の最大電力を抑えることができる。
【００３３】
図４に示すように、エアコン２の使用温度が下限設定温度値を超えているときに、３０分おきにその設定温度を１℃づつ上げていき、下限設定温度になったらその温度を維持する。この３０分間隔と１℃づつは一例であり、後述するようにこの数値に限定されない。但し、エアコン２の冷風温度が上がったことに気づかないように上げる必要がある。
【００３４】
図５は温度を制御する作業の流れを示すフローチャートである。
エアコン２の温度を上げる際には、図４に示したように、設定温度と使用温度に大きな温度差があるときは、温度を上げる間隔を短くする。これにより電力の無駄な使用を低減できる。逆に設定温度と使用温度に温度差が小さいときは、電力の無駄な使用がないので、温度を上げる間隔を長くしてもよい。そこで、図５に示すように、使用温度が下限設定温度値を５℃以上離れているときは、３０分間隔を選び、５℃未満のときは、１時間おきにその設定温度を１℃づつ上げ、下限設定温度になったらその温度を維持する。
【００３５】
なお、機器動作制御装置３は、エアコン２の設定温度の制御と共に、設定風量を制御することもできる。ある程度、身体が冷えてきたら強風から弱風に変えても涼やかさは減殺されないからである。
【００３６】
本発明のシステムは、２階建て家屋では真夏の２階にある居室は太陽熱で、下の階の居室に比べて内部に熱がこもりやすい。そこで、中央サーバー６は、複数台のエアコン２について各使用温度を個々に比較し、判定するようにする。それぞれに部屋に応じてエアコン２の温度制御することで、無駄な電力を排除することができる。
【００３７】
なお、本発明は、スマートメータ１を用いることで、電力計量器の検針業務にかかる時間を短縮すると共に、家電製品特にエアコン２の無駄な使用を排除すべく各需要家Ｕにおける電力をリアルタイムに制御することができれば、上述した発明の実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明のスマートメータを用いたエアコン制御システム及びその制御方法は、需要家に限定されず、オフィス、学校、工場等の電気を使用する機器が多数ある施設であればこのシステムを利用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  スマートメータ
２  エアコン
３  機器動作制御装置
４  計量部
６  中央サーバー
７ａ  送信部
７ｂ  受信部
８  入力端末
１１  入力手段
１２  受信手段
１３  比較手段
１４  判定手段
１５  料金算定手段
Ｐ  電力供給者
Ｕ  需要家
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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