CN106919741B - 一种防误闭锁逻辑规则生成与校核系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防误闭锁逻辑规则生成与校核系统，其特征在于：包括输入输出模块、图形编辑模块、典型间隔模型库、图形分析模块、抽象逻辑公式库、抽象逻辑规则库和逻辑公式生成模块；本发明通过内置变电站各种典型接线模型、通用五防逻辑公式，在读取具体变电站主接线信息之后，可以将主接线信息与系统内置典型设备接线模型进行匹配，然后将匹配模型结果对应的通用五防逻辑公式替换成实际设备信息之后进行输出，从而获取到具体的五防逻辑公式，并进一步的，可将自动生成的逻辑公式和已编写好的逻辑公式进行校验，从而解决目前变电站五防逻辑公式编写和校验效率较低、可靠性不足以及无法证明自身可靠性的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种防误闭锁逻辑规则生成与校核系统。
背景技术
变电站中一般安装有微机五防系统，微机五防系统作为倒闸操作安全的保障，发挥了很大的作用。微机五防防止误操作的判断依据源于五防逻辑公式，目前的五防逻辑公式都是人工编写的，整个编写过程效率低，花费时间成本高，并且遗漏易错，存在较大的安全风险，因此业内一直研究如何实现五防逻辑公式的自动生成。
业内对此问题展开了研究，期望引入一种自动生成和校验五防逻辑公式的技术，也陆续有了一些成果，比如根据设备连接关系，使用程序抽象规则算法自动生成刀闸、地刀、地线、网门之间的逻辑关系，实现一些简单的五防逻辑公式生成；或者是在此基础上进一步实现开关、刀闸等在不同运行方式下的抽象规则算法；还有的是把特定的接线模型和五防逻辑公式存储到数据库中，然后在变电站主接线设备模型建立的时候，直接使用存储的数据模型进行编辑，实现变电站主接线设备模型组建完成之后即带有五防逻辑公式。
但现有的技术方案在微机五防逻辑公式自动生成上面带来了进步，但仍然存在不足，对于使用程序抽象规则算法自动生成刀闸、地刀、地线、网门之间的逻辑关系的方案，只能实现一些简单的五防逻辑公式生成，无法保证全面性，因此只能在特定的系统中作为补充功能使用；对进一步在此基础上增加开关、刀闸在不同运行方式下的复杂倒闸操作抽象规则，将会引起规则复杂化而导致系统无法证明其自身算法正确性的问题，从而导致系统的输出结果将基于不可靠的抽象规则算法基础，将无法保证其对逻辑公式校验结果的正确性；对于存储特定接线和五防逻辑公式并直接使用该预存数据进行变电站主接线建模的方案，存在使用困难、通用性差、维护复杂的问题，导致实用性不高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种防误闭锁逻辑规则生成与校核系统，解决了目前变电站五防逻辑公式编写和校验效率较低、可靠性不足以及无法证明自身可靠性的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种防误闭锁逻辑规则生成与校核系统，其特征在于：包括输入输出模块、图形编辑模块、典型间隔模型库、图形分析模块、抽象逻辑公式库、抽象逻辑规则库和逻辑公式生成模块；
所述输入输出模块读取微机五防系统的一次主接线图，并将得到的模型匹配结果、五防逻辑公式返回给微机五防系统；
所述图形编辑模块用于将典型间隔模型库中的典型间隔模型转换成可编辑的接线图并在窗口中进行显示；
所述典型间隔模型库用于存储不同类型的典型间隔模型；
所述图形分析模块用于将输入输出模块读取或绘制的一次主接线图拆解成若干间隔，并将所述若干间隔与典型间隔模型库中的典型间隔模型进行匹配，将模型匹配结果发送给逻辑公式生成模块；
所述逻辑公式生成模块用于将抽象逻辑公式和抽象逻辑规则转换成实际变电站设备编号，得到五防逻辑公式发送给输入输出模块；
所述抽象逻辑公式库用于存储抽象逻辑公式，所述抽象逻辑公式使用通用编号进行编写，每一抽象逻辑公式对应一种典型间隔模型，用于规定不同典型间隔的防误操作判断条件；
所述抽象逻辑规则库用于存储抽象逻辑规则，每一抽象逻辑规则表示一种防误操作判断条件。
进一步的，所述典型间隔模型由若干单元设备组成，所述单元设备包括开关、刀闸、地线、网门、母线、线路负载、主变、电容器组、电抗器组、所变和PT，所述单元设备具备微机五防系统需要使用的必要五防属性参数；其中线路负载、主变、电容器组、电抗器组、所变和PT作为间隔类型的标识设备，在一个典型接线模型中只含有一种间隔类型的标识设备。
进一步的，所述必要五防属性参数为微机五防判断时需要考虑的设备属性参数，包括线路开关、主变开关、旁路开关、线路侧刀闸、母线侧刀闸、双母出线母线侧刀闸和旁路刀闸。
进一步的，所述图形分析模块的具体工作机制如下：
拆解：随机从某一个单元设备开始为起点沿连接路径进行搜索，同时以母线、主变、线路负载、主变、电容器组、电抗器组、所变和PT作为搜索边界，然后将此过程中搜索到的单元设备作为一个间隔；完成上一个间隔的搜索后，再随机从该主接线图不属于已搜索到间隔的单元设备再次执行此搜索，从而完成其它间隔的搜索，这样即可将整个一次主接线图拆解成多个间隔；
匹配：只对拆解得到的间隔和典型间隔模型中的开关、刀闸以及间隔类型的标识设备进行匹配运算，若匹配成功，则可得出与拆解间隔配对成功的典型间隔模型信息；而拆解间隔与该典型接线模型中相同位置的各单元设备也就具有所述微机五防系统需要使用的必要五防属性参数，从而得到了微机五防一次主接线图的模型匹配结果。
进一步的，所述逻辑公式生成模块的具体工作机制如下：逻辑公式生成模块获取到模型间隔匹配结果后，将查找典型间隔模型对应的抽象逻辑公式，然后调用该抽象逻辑公式，将通用设备编号使用具体设备编号进行替换，即可得到五防逻辑公式；逻辑公式生成模块还根据一次主接线图中的设备类型，调用对应抽象逻辑规则，并将抽象逻辑规则转换成具体设备编号后输出相应的五防逻辑公式，最后将生成的五防逻辑公式发送给输入输出模块和逻辑公式校验模块。
进一步的，所述抽象逻辑公式包括：
通用公式编号：CXLJ_DMCX_01，对应模型编号：DMCX_01
KG1 0 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 1 !
KG1 1 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 1 !
DZ1 0 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 !
DZ1 1 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 !
DZ2 0 : KG1 = 0 , DZ1 = 1 !
DZ2 1 : KG1 = 0 , DZ1 = 1 !
通用公式编号：CXLJ_SMCX_01，对应模型编号：SMCX_01
KG1 0 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 0 , DZ3 = 1 +DZ0 = 1 , DZ2 = 1 , DZ3 = 1 !
KG1 1 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 0 , DZ3 = 1 +DZ0 = 1 , DZ2 = 1 , DZ3 = 1 !
DZ1 0 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ1 1 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ2 0 : KG1 = 0 , DZ1 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ2 1 : KG1 = 0 , DZ1 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ3 0 : KG1 = 0 , ( DZ1 = 1 , DZ2 = 0 + DZ1 = 0 , DZ2 = 1) !
DZ3 1 : KG1 = 0 , ( DZ1 = 1 , DZ2 = 0 + DZ1 = 0 , DZ2 = 1) !
其中，设备通用编号 “0”表示设备分操作条件，设备通用编号“1”表示设备合操作条件，“：”表示分隔符，“，”表示与运算，“+”表示或运算，“=”表示相等比较运算，“！”表示语句结束。
进一步的，还包括逻辑公式校验模块，所述逻辑公式校验模块用于将变电站已有的五防逻辑公式与逻辑公式生成模块传输过来的五防逻辑公式进行校验，并将校验结果发送给输入输出模块。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：本发明通过内置变电站各种典型接线模型、通用五防逻辑公式，在读取具体变电站主接线信息之后，可以将主接线信息与系统内置典型设备接线模型进行匹配，然后将匹配模型结果对应的通用五防逻辑公式替换成实际设备信息之后进行输出，从而获取到具体的五防逻辑公式，进一步的，可将自动生成的逻辑公式和已编写好的逻辑公式进行校验，从而解决目前变电站五防逻辑公式编写和校验效率较低的问题；另外本发明预置典型间隔模型库、抽象逻辑公式库、抽象逻辑规则库均可进行审核修改，因此逻辑公式自动生成的依据是可信赖的，因此具有更高的可靠性和安全性，同时系统维护及使用相对简单，有利于提高系统的实用化。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明一实施例的典型间隔模型。
图3是本发明另一实施例的典型间隔模型。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
请参照图1，本发明提供一种防误闭锁逻辑规则生成与校核系统，其特征在于：包括输入输出模块、图形编辑模块、典型间隔模型库、图形分析模块、抽象逻辑公式库、抽象逻辑规则库和逻辑公式生成模块；
所述输入输出模块读取微机五防系统的一次主接线图，并将得到的模型匹配结果、五防逻辑公式返回给微机五防系统；
所述图形编辑模块用于将典型间隔模型库中的典型间隔模型转换成可编辑的接线图并在窗口中进行显示；具体用于绘制和编辑变电站主接线图，该图形编辑模块界面中具有选取系统典型间隔模型的窗口，当需要绘制一次主接线图时，可以快速将典型间隔模型拖入画布中，可迅速完成变电站整体接线布局，然后再进行个别设备的调整，从而加快主接线的整体绘制速度。
所述典型间隔模型库用于存储不同类型的典型间隔模型；所述典型间隔模型包括单母出线间隔、双母出线间隔、主变间隔、旁路间隔、母联间隔、内桥接线、外桥接线、3/2接线等；每一典型间隔模型由若干单元设备组成，所述单元设备包括开关、刀闸、地线、网门、母线、线路负载、主变、电容器组、电抗器组、所变和PT，所述单元设备具备微机五防系统需要使用的必要五防属性参数；其中线路负载、主变、电容器组、电抗器组、所变和PT作为间隔类型的标识设备，在一个典型接线模型中只含有一种间隔类型的标识设备；典型间隔模型库是本系统的数据基础，在系统正常工作之前，需要完成典型间隔模型库的建立。所述必要五防属性参数为微机五防判断时需要考虑的设备属性参数，包括线路开关、主变开关、旁路开关、线路侧刀闸、母线侧刀闸、双母出线母线侧刀闸和旁路刀闸等等。典型间隔模型建立时，可以通过系统提供的模型编辑界面，选取各类单元设备，按照一定关系连接在一起形成一个设备间隔组合，并针对组成模型中的单元设备设置所需要的必要五防属性参数 ，然后定义该设备间隔组合的类型，即可得到一个典型间隔模型。另外，典型间隔模型中的设备使用通用编号进行命名。
所述图形分析模块用于将输入输出模块读取或绘制的一次主接线图拆解成若干间隔，并将所述若干间隔与典型间隔模型库中的典型间隔模型进行匹配，将模型匹配结果发送给逻辑公式生成模块；具体工作机制如下：
拆解：随机从某一个单元设备开始为起点沿连接路径进行搜索，同时以母线、主变、线路负载、主变、电容器组、电抗器组、所变和PT作为搜索边界，然后将此过程中搜索到的单元设备作为一个间隔；完成上一个间隔的搜索后，再随机从该主接线图不属于已搜索到间隔的单元设备再次执行此搜索，从而完成其它间隔的搜索，这样即可将整个一次主接线图拆解成多个间隔；
匹配：只对拆解得到的间隔和典型间隔模型中的开关、刀闸以及间隔类型的标识设备进行匹配运算，若匹配成功，则可得出与拆解间隔配对成功的典型间隔模型信息；而拆解间隔与该典型接线模型中相同位置的各单元设备也就具有所述微机五防系统需要使用的必要五防属性参数，从而得到了微机五防一次主接线图的模型匹配结果。
所述逻辑公式生成模块用于将抽象逻辑公式和抽象逻辑规则转换成实际变电站设备编号，得到五防逻辑公式发送给输入输出模块；具体工作机制如下：逻辑公式生成模块获取到模型间隔匹配结果后，将查找典型间隔模型对应的抽象逻辑公式，然后调用该抽象逻辑公式，将通用设备编号使用具体设备编号进行替换，即可得到五防逻辑公式；逻辑公式生成模块还根据一次主接线图中的设备类型，调用对应抽象逻辑规则，并将抽象逻辑规则转换成具体设备编号后输出相应的五防逻辑公式，最后将生成的五防逻辑公式发送给输入输出模块和逻辑公式校验模块。
所述抽象逻辑公式库用于存储若干抽象逻辑公式，所述抽象逻辑公式使用通用编号进行编写，其格式与当前五防逻辑公式一致。每一抽象逻辑公式对应一种典型间隔模型，用于规定不同典型间隔的防误操作判断条件；如下所示分别为图2所示的模型编号为DMCX_01的典型间隔模型和图3所示的模型编号为SMCX_01的典型间隔模型的抽象逻辑公式包括：
通用公式编号：CXLJ_DMCX_01，对应模型编号：DMCX_01
KG1 0 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 1 !
KG1 1 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 1 !
DZ1 0 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 !
DZ1 1 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 !
DZ2 0 : KG1 = 0 , DZ1 = 1 !
DZ2 1 : KG1 = 0 , DZ1 = 1 !
通用公式编号：CXLJ_SMCX_01，对应模型编号：SMCX_01
KG1 0 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 0 , DZ3 = 1 +DZ0 = 1 , DZ2 = 1 , DZ3 = 1 !
KG1 1 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 0 , DZ3 = 1 +DZ0 = 1 , DZ2 = 1 , DZ3 = 1 !
DZ1 0 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ1 1 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ2 0 : KG1 = 0 , DZ1 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ2 1 : KG1 = 0 , DZ1 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ3 0 : KG1 = 0 , ( DZ1 = 1 , DZ2 = 0 + DZ1 = 0 , DZ2 = 1) !
DZ3 1 : KG1 = 0 , ( DZ1 = 1 , DZ2 = 0 + DZ1 = 0 , DZ2 = 1) !
其中，设备通用编号 “0”表示设备分操作条件，设备通用编号“1”表示设备合操作条件，“：”表示分隔符，“，”表示与运算，“+”表示或运算，“=”表示相等比较运算，“！”表示语句结束。
所述抽象逻辑规则库用于存储抽象逻辑规则，每一抽象逻辑规则表示一种防误操作判断条件；并且这种判断条件是显而易见的，比如“地刀地线合上要求所有电气连接的刀闸在分位”“刀闸合上要求所有电气连接的地刀地线在分位”等。抽象逻辑规则适用于所有设备类型，与具体的典型间隔模型无关。抽象逻辑公式和抽象逻辑规则所定义的防止误操作的判断条件没有明显的界限，原则上抽象逻辑规则能定义得清楚准确的就不需要使用抽象逻辑公式。
请继续参照图1，还包括逻辑公式校验模块，所述逻辑公式校验模块用于将变电站已有的五防逻辑公式与逻辑公式生成模块传输过来的五防逻辑公式进行校验，并将校验结果发送给输入输出模块。比较的时候，从两份文档中分别选出相同设备的相同操作条件，再将该操作条件下的各分支逻辑逐一进行比对校验，最后将比对校验的结果通过输入输出模块进行输出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (3)
1.一种防误闭锁逻辑规则生成与校核系统，其特征在于：包括输入输出模块、图形编辑模块、典型间隔模型库、图形分析模块、抽象逻辑公式库、抽象逻辑规则库、逻辑公式生成模块和逻辑公式校验模块；
所述输入输出模块读取微机五防系统的一次主接线图，并将得到的模型匹配结果、五防逻辑公式返回给微机五防系统；
所述图形编辑模块用于将典型间隔模型库中的典型间隔模型转换成可编辑的接线图并在窗口中进行显示；
所述典型间隔模型库用于存储不同类型的典型间隔模型；所述典型间隔模型由若干单元设备组成，所述单元设备包括开关、刀闸、地线、网门、母线、线路负载、主变、电容器组、电抗器组、所变和PT，所述单元设备具备微机五防系统需要使用的必要五防属性参数；其中线路负载、主变、电容器组、电抗器组、所变和PT作为间隔类型的标识设备，在一个典型接线模型中只含有一种间隔类型的标识设备；所述必要五防属性参数为微机五防判断时需要考虑的设备属性参数，包括线路开关、主变开关、旁路开关、线路侧刀闸、母线侧刀闸、双母出线母线侧刀闸和旁路刀闸；
所述图形分析模块用于将输入输出模块读取或绘制的一次主接线图拆解成若干间隔，并将所述若干间隔与典型间隔模型库中的典型间隔模型进行匹配，将模型匹配结果发送给逻辑公式生成模块；
所述逻辑公式生成模块用于将抽象逻辑公式和抽象逻辑规则转换成实际变电站设备编号，得到五防逻辑公式发送给输入输出模块；
所述抽象逻辑公式库用于存储抽象逻辑公式，所述抽象逻辑公式使用通用编号进行编写，每一抽象逻辑公式对应一种典型间隔模型，用于规定不同典型间隔的防误操作判断条件；
所述抽象逻辑规则库用于存储抽象逻辑规则，每一抽象逻辑规则表示一种防误操作判断条件，抽象逻辑规则适用于所有设备类型，与具体的典型间隔模型无关；其中，所述抽象逻辑规则包括“地刀地线合上要求所有电气连接的刀闸在分位”和“刀闸合上要求所有电气连接的地刀地线在分位”；
所述逻辑公式校验模块用于将变电站已有的五防逻辑公式与逻辑公式生成模块传输过来的五防逻辑公式进行校验，校验比较的时候，从两份文档中分别选出相同设备的相同操作条件，再将该操作条件下的各分支逻辑逐一进行比对校验，并将校验结果发送给输入输出模块；
所述逻辑公式生成模块的具体工作机制如下：逻辑公式生成模块获取到模型间隔匹配结果后，将查找典型间隔模型对应的抽象逻辑公式，然后调用该抽象逻辑公式，将通用设备编号使用具体设备编号进行替换，即可得到五防逻辑公式；逻辑公式生成模块还根据一次主接线图中的设备类型，调用对应抽象逻辑规则，并将抽象逻辑规则转换成具体设备编号后输出相应的五防逻辑公式，最后将生成的五防逻辑公式发送给输入输出模块和逻辑公式校验模块。
2.根据权利要求1所述的防误闭锁逻辑规则生成与校核系统，其特征在于：所述图形分析模块的具体工作机制如下：
拆解：随机从某一个单元设备开始为起点沿连接路径进行搜索，同时以母线、主变、线路负载、主变、电容器组、电抗器组、所变和PT作为搜索边界，然后将此过程中搜索到的单元设备作为一个间隔；完成上一个间隔的搜索后，再随机从该主接线图不属于已搜索到间隔的单元设备再次执行此搜索，从而完成其它间隔的搜索，这样即可将整个一次主接线图拆解成多个间隔；
匹配：只对拆解得到的间隔和典型间隔模型中的开关、刀闸以及间隔类型的标识设备进行匹配运算，若匹配成功，则可得出与拆解间隔配对成功的典型间隔模型信息；而拆解间隔与该典型接线模型中相同位置的各单元设备也就具有所述微机五防系统需要使用的必要五防属性参数，从而得到了微机五防一次主接线图的模型匹配结果。
3.根据权利要求1所述的防误闭锁逻辑规则生成与校核系统，其特征在于：所述抽象逻辑公式包括：
通用公式编号：CXLJ_DMCX_01，对应模型编号：DMCX_01
KG1 0 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 1 !
KG1 1 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 1 !
DZ1 0 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 !
DZ1 1 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 !
DZ2 0 : KG1 = 0 , DZ1 = 1 !
DZ2 1 : KG1 = 0 , DZ1 = 1 !
通用公式编号：CXLJ_SMCX_01，对应模型编号：SMCX_01
KG1 0 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 0 , DZ3 = 1 + DZ0 =1 , DZ2 = 1 , DZ3 = 1 !
KG1 1 : DZ1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 + DZ1 = 1 , DZ2 = 0 , DZ3 = 1 + DZ0 =1 , DZ2 = 1 , DZ3 = 1 !
DZ1 0 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ1 1 : KG1 = 0 , DZ2 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ2 0 : KG1 = 0 , DZ1 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ2 1 : KG1 = 0 , DZ1 = 0 , DZ3 = 0 !
DZ3 0 : KG1 = 0 , ( DZ1 = 1 , DZ2 = 0 + DZ1 = 0 , DZ2 = 1) !
DZ3 1 : KG1 = 0 , ( DZ1 = 1 , DZ2 = 0 + DZ1 = 0 , DZ2 = 1) !
其中，设备通用编号 “0”表示设备分操作条件，设备通用编号“1”表示设备合操作条件，“：”表示分隔符，“，”表示与运算，“+”表示或运算，“=”表示相等比较运算，“！”表示语句结束。
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| CN106843041A (zh) * | 2017-01-10 | 2017-06-13 | 珠海优特电力科技股份有限公司 | 电气设备防误逻辑公式自动化生成系统及其方法 |
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2017
- 2017-02-06 CN CN201710065234.8A patent/CN106919741B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104182526A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-03 | 凯里供电局 | 一种基于间隔模型的图-库同步自动生成方法 |
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Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
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| 基于典型间隔模型的主接线图分析系统研究与设计;黄金魁;《数字技术与应用》;20161231(第12期);第162-163页 * |
| 基于间隔模型的图-库-规则-操作票自动生成方法;董元帅;《电力系统自动化》;20150210;第84-89页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106919741A (zh) | 2017-07-04 |
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