CN110266513A - 低压集抄系统物理拓扑的解析方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种低压集抄系统物理拓扑的解析方法,低压集抄系统包括集中器、变压器、采集器和电能表,该方法包括:获取当前区域内低压集抄系统的规划信息和集中器的运行信息;对规划信息和运行信息进行解析以分别生成对应的集中器档案信息,集中器档案信息用于表征集中器、变压器、采集器和电能表的逻辑从属关系;基于分别生成的集中器档案信息判断集中器和变压器是否正常连接;若是,则基于分别生成的集中器档案信息生成对应的关联信息;基于关联信息生成对应的解析结果。通过对低压集抄系统进行物理拓扑解析,从而提高低压集抄系统的运维数据获取的精确性和及时性,保证了低压集抄系统的实际物理拓扑与规划方案一致,提高了诊断管理的精确性。
Description
技术领域
本发明涉及能源管理技术领域,具体地涉及一种低压集抄系统物理拓扑的解析方法。
背景技术
随着城市的不断发展,用电用户的不断增加,对城市中每个用电用户的用电管理难度越来越大。为了实现更高效率的用电管理,技术人员开发了低压集抄系统,通过远程通信信道抄读低压用户电能表的用电信息,并具备远程监测和控制的能力,有效解决了错抄、漏抄、误抄及人工抄表工作量庞大的问题,大大提高了对用户的用电管理效率,同时为计量自动化系统的线损计算、电费核算、用户电能管理等基础业务提供了数据基础。
然而在实际应用过程中,由于低压集抄系统的接入设备量庞大、接入设备种类复杂、组网方式多种多样,导致低压集抄系统中设备的故障形式及其原因千差万别,给系统运维与故障处理带来极大挑战。
传统的低压集抄系统运维主要通过巡检方式获取故障断面的特征信息,该种运维方式工作量大,且运维有效性难以保证。一方面,目前集抄系统的信息按照不同业务需求分配到不同业务系统,导致特征信息的调取和汇总不及时和不精确;另一方面,特征信息等数据普遍存在缺失、错误等情况,为后续诊断工作造成了极大困扰,大大降低了诊断的准确率和精确性。
发明内容
为了克服现有技术中对低压集抄系统的运维数据获取不及时,运输数据准确性低而导致诊断效率低下、诊断精确性低的技术问题,本发明实施例提供一种低压集抄系统物理拓扑的解析方法,通过对低压集抄系统进行物理拓扑解析,从而提高了低压集抄系统的运维数据获取的精确性和及时性,保证了低压集抄系统的实际物理拓扑与规划方案一致,提高了诊断和管理的精确性。
为了实现上述目的,本发明实施例提供一种低压集抄系统物理拓扑的解析方法,所述低压集抄系统包括集中器、变压器、采集器和电能表,所述解析方法包括:获取当前区域内所述低压集抄系统的规划信息和所述集中器的运行信息;对所述规划信息和所述运行信息进行解析以分别生成对应的集中器档案信息,所述集中器档案信息用于表征所述集中器、所述变压器、所述采集器和所述电能表的逻辑从属关系;基于分别生成的所述集中器档案信息判断所述集中器和所述变压器是否正常连接;若是,则基于所述分别生成的所述集中器档案信息生成对应的关联信息;基于所述关联信息生成对应的解析结果。
优选地,所述对所述规划信息和所述运行信息进行解析以分别生成对应的集中器档案信息,包括:对所述规划信息和所述运行信息进行解析以分别生成对应的集中器档案多元组,所述集中器档案多元组Ji表征为:Ji={LocalNode,TransName,{MID1,MID2,…MIDn}}其中,LocalNode为第i个集中器所在区域的编号信息,TransName为第i个集中器所在区域中变压器的编号信息;MIDk表示与所述集中器连接的第k个电能表的ID号,n为所述与集中器连接的电能表的总数,i和k均为正整数。
优选地,所述基于分别生成的所述集中器档案信息判断所述集中器和所述变压器是否正常连接,包括:判断分别生成的所述集中器档案信息中是否存在不一致的信息;若分别生成的所述集中器档案信息中存在不一致的信息,则确定所述集中器和所述变压器连接异常,否则确定所述集中器和所述变压器正常连接。
优选地,所述解析方法还包括:若所述集中器和所述变压器连接异常,则获取与所述变压器连接异常的集中器的编号信息;输出所述编号信息。
优选地,所述基于所述分别生成的所述集中器档案信息生成对应的关联信息,包括:基于所述分别生成的所述集中器档案信息生成在当前区域内所述集中器和所述电能表之间的第一关联矩阵信息和第二关联矩阵信息。
优选地,所述集中器和所述电能表之间的关联矩阵信息表征为:其中,dXY代表第X个集中器与第Y个电能表的关联关系,其中X和Y均为正整数,若第X个集中器获取到第Y个电能表用电信息,则该集中器与该电能表相连,dXY=1,否则,dXY=0。
优选地,所述基于所述关联信息生成对应的解析结果,包括:获取所述第一关联矩阵信息和所述第二关联矩阵信息的差值矩阵;判断所述差值矩阵的绝对值是否大于预设差值阈值,并生成对应的判断结果;基于所述判断结果生成对应的解析结果。
优选地,所述基于所述判断结果生成对应的解析结果,包括:若所述解析结果为所述差值矩阵的绝对值大于所述预设差值阈值:获取所述差值矩阵中非零元素对应的非零列数;基于所述非零列数获取对应的异常电能表的标识信息;基于所述标识信息获取所述异常电能表在物理拓扑中的出错位置信息,并输出所述出错位置信息;若所述解析结果为所述差值矩阵的绝对值小于等于所述预设差值阈值:确定所述低压集抄系统的物理拓扑结构处于正常状态。
另一方面,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明提供的方法。
另一方面,本发明还提供一种处理器,包括:处理器;以及存储设备,存储有计算机程序指令,与所述处理器连接,所述计算机程序指令在所述处理器中加载并执行时实现本发明提供的方法。
通过本发明提供的技术方案,本发明至少具有如下技术效果:
通过在远程实时获取低压集抄系统在运行过程中的运行信息,并对低压集抄系统进行物理拓扑解析,而不需要技术人员到现场采集用户电表的使用数据并手动上传,从而大大提高了低压集抄系统的运维数据获取的精确性和及时性,保证了低压集抄系统的实际物理拓扑与规划方案一致,提高了诊断和管理的精确性。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例,但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中:
图1是本发明实施例提供的传统低压集抄系统的连接示意图;
图2是本发明实施例提供的低压集抄系统物理拓扑的解析方法的具体实现流程图;
图3是本发明实施例提供的根据规划集中器档案信息所生成的低压集抄系统的物理拓扑结构示意图;
图4是本发明实施例提供的根据运行集中器档案信息所生成的低压集抄系统的物理拓扑结构示意图。
附图标记说明
S 主站 T 变压器
J 集中器 C 采集器
M 电能表
具体实施方式
为了克服现有技术中对低压集抄系统的运维数据获取不及时,运输数据准确性低而导致诊断效率低下、诊断精确性低的技术问题,本发明实施例提供一种低压集抄系统物理拓扑的解析方法,通过对低压集抄系统进行物理拓扑解析,从而提高了低压集抄系统的运维数据获取的精确性和及时性,保证了低压集抄系统的实际物理拓扑与规划方案一致,提高了诊断和管理的精确性。
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例,并不用于限制本发明实施例。
本发明实施例中的术语“系统”和“网络”可被互换使用。“多个”是指两个或两个以上,鉴于此,本发明实施例中也可以将“多个”理解为“至少两个”。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,字符“/”,如无特殊说明,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。另外,需要理解的是,在本发明实施例的描述中,“第一”、“第二”等词汇,仅用于区分描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性,也不能理解为指示或暗示顺序。
下面首先介绍本发明的背景技术。
请参见图1,在传统的低压集抄系统中包括主站S、变压器T、集中器J、采集器C以及电能表M,多个电能表M等现场设备通过通信信道与对应的采集器C电连接,例如电能表M可以通过RS485总线方式与对应的采集器C电连接,采集器C同时分别与对应的集中器J电连接,例如采集器C可以通过微功率的无线通信装置与对应的集中器J电连接,集中器J同时通过对应的变压器T与主站S电连接。
从图1中很容易了解到,传统的低压集抄系统中接入的现场设备数量庞大,同时接入的设备种类复杂、组网方式多种多样,因此为现场设备的故障诊断和远程监控等造成了极大的困扰,大大降低了诊断效率和诊断的精确性。
请参见图2,本发明实施例提供一种低压集抄系统物理拓扑的解析方法,所述低压集抄系统包括集中器J、变压器T、采集器C和电能表M,所述解析方法包括:
S10)获取当前区域内所述低压集抄系统的规划信息和所述集中器J的运行信息;
S20)对所述规划信息和所述运行信息进行解析以分别生成对应的集中器档案信息,所述集中器档案信息用于表征所述集中器J、所述变压器T、所述采集器C和所述电能表M的逻辑从属关系;
S30)基于分别生成的所述集中器档案信息判断所述集中器J和所述变压器T是否正常连接;
S40)若是,则基于所述分别生成的所述集中器档案信息生成对应的关联信息;
S50)基于所述关联信息生成对应的解析结果。
在一种可能的实施方式中,电厂的管理人员在通过电能管理系统对当前区域内的电能表M进行监控的过程中,发现某个电能表M可能出现异常,因此立即对当前区域内的异常电能表进行远程诊断。技术人员首先将当前区域的低压集抄系统的规划信息输入电能管理系统,例如该规划信息为包含主站S、变压器T、集中器J、采集器C和电能表M的逻辑从属关系的规划文件,同时技术人员获取当前区域的低压集抄系统在运行过程中的集中器C的运行信息,例如该运行信息为以集中器C为核心,以主站S、变压器T、采集器C和电能表M为连接分支的运行信息,进一步的,电能管理系统根据上述规划文件生成对应的规划集中器档案信息,以及根据上述运行信息生成对应的运行集中器档案信息,其中所述规划集中器档案信息和运行集中器档案信息分别用于表征当前区域在规划状态下和运行状态下所述集中器C、所述变压器T、所述采集器C和所述电能表M的逻辑从属关系。
根据规划集中器档案信息和运行集中器档案信息,电能管理系统判断集中器J和变压器T是否正常连接,例如在本发明实施例中,电能管理系统判断存在某个集中器J3与变压器T未正常连接,因此立即生成对应的异常信息。
在另一种可能的实施方式中,电能管理系统判断集中器J与变压器T都正常连接,因此根据分别生成的规划集中器档案信息和运行集中器档案信息生成对应的集中器-电能表关联信息,例如在本发明实施例中,该关联信息为关联矩阵,此时电能管理系统进一步根据该关联矩阵进行运算从而获得当前区域内表征集中器J和电能表M的连接状态的解析结果。
在本发明实施例中,通过根据当前区域内低压集抄系统的规划文件和运行信息,根据规划文件和运行信息对该低压集抄系统进行物理拓扑化转换并进行进一步的分析,电能管理系统能够在远程对低压集抄系统内的电能表M与集中器的连接关系进行快速和精确的分析和管理,而不需要技术人员在电能表M出现异常时到达现场手动检查、纠错和记录,从而大大提高了对故障的诊断效率,同时有效避免了人为检车和记录的误差,大大提高了故障诊断的精确性。
在本发明实施例中,所述对所述规划信息和所述运行信息进行解析以分别生成对应的集中器档案信息,包括:对所述规划信息和所述运行信息进行解析以分别生成对应的集中器档案多元组,所述集中器档案多元组Ji表征为:Ji={LocalNode,TransName,{MID1,MID2,…MIDn}}其中,LocalNode为第i个集中器所在区域的编号信息,TransName为第i个集中器所在区域中变压器T的编号信息;MIDk表示与所述集中器连接的第k个电能表的ID号,n为所述与集中器连接的电能表的总数,i和k均为正整数。
在一种可能的实施方式中,在当前区域内存在1个变压器T、3个集中器J、以及7个电能表M,其中第1个集中器J与2个电能表M连接,第2个集中器J与3个电能表M连接,第3个集中器J与1个电能表M连接,则第2个集中器档案多元组J2={1,2,{003,004,005}}。
在本发明实施例中,所述基于分别生成的所述集中器档案信息判断所述集中器J和所述变压器T是否正常连接,包括:判断分别生成的所述集中器档案信息中是否存在不一致的信息;若分别生成的所述集中器档案信息中存在不一致的信息,则确定所述集中器J和所述变压器T连接异常,否则确定所述集中器J和所述变压器T正常连接。
在一种可能的实施方式中,电能管理系统当前管理两个区域的低压集抄系统,根据规划集中器档案信息生成低压集抄系统的物理拓扑结构示意图如图3所示,在第一个区域中包括1个变压器T、2个集中器J和5个电能表M,其中第一个集中器对应的集中器档案多元组表征为J1={1,1,{001,002,003}},第二集中器对应的集中器档案多元组表征为J2={1,1,{004,005}},在第二个区域中包括1个变压器T、1个集中器J和3个电能表M,第二个区域中的第三个集中器对应的集中器档案多元组表征为J3={2,2,{006,007,008}},进一步地,根据运行集中器档案信息,电能管理系统获取到J1 *={1,1,{001,002,003}},J2 *={1,1,{004,005}}以及J3*={2,2,{006,007,008}},通过对比发现,规划集中器档案信息和运行集中器档案信息内容一致,因此确定每个集中器J和变压器T都正常连接。
在本发明实施例中,所述解析方法还包括:若所述集中器J和所述变压器T连接异常,则获取与所述变压器T连接异常的集中器J的编号信息;输出所述编号信息。
在一种可能的实施方式中,电能管理系统根据规划集中器档案信息生成低压集抄系统的物理拓扑结构示意图如图4所示,电能管理系统获取到某个集中器J的集中器档案多元组表征为J={3,0x0028,{012,013,014}},同时根据运行集中器规划档案信息获取到对应的运行中集中器J的集中器档案多元组表征为J*={3,0,{012,013,014}},因此通过对比发现,该集中器J与对应的变压器T连接异常,因此立即获取该集中器J的编号信息,例如该集中器的编号为0x10284,并将该编号信息反馈给电能管理系统,或向技术人员输出该编号信息。
在本发明实施例中,通过对现场的集中器J进行远程的实时监控,并通过规划集中器档案信息对运行过程中的每个集中器J与变压器T的连接进行核校,从而能够迅速发现与变压器连接异常的集中器,并反馈给技术人员以辅助技术人员及时采取对应的安全措施,从而大大提高了对低压集抄系统的监控数据的精确性和时效性,保证了对低压集抄系统的诊断精确性和及时性。
在本发明实施例中,所述基于所述分别生成的所述集中器档案信息生成对应的关联信息,包括:基于所述分别生成的所述集中器档案信息生成在当前区域内所述集中器J和所述电能表M之间的第一关联矩阵信息和第二关联矩阵信息。
进一步地,在本发明实施例中,集中器J和电能表M之间的关联矩阵表征为:
其中,dXY代表第X个集中器与第Y个电能表的关联关系,其中X和Y均为正整数,若第X个集中器获取到第Y个电能表用电信息,则该集中器与该电能表相连,dXY=1,否则,dXY=0。
在一种可能的实施方式中,在对当前低压集抄系统进行诊断的过程中,电能管理系统确定当前低压集抄系统中的2个集中器J与变压器T连接正常,因此根据规划集中器档案信息生成集中器J与电能表M的关联矩阵,例如关联矩阵为:
因此,根据每个集中器J与电能表M的规划连接关系,进一步确定集中器J和电能表M的关联矩阵DG为:
以及根据每个集中器J与电能表M的实际连接关系,确定集中器J和电能表M的关联矩阵DL为:
从而获得了每个集中器J与电能表M的物理拓扑关系。
在本发明实施例中,通过在确定集中器J与变压器T之间连接正常的情况下,根据分别生成的集中器档案信息生成集中器J与电能表M之间的关联矩阵,从而清晰、简单地表示出了每个集中器J与电能表M之间的物理拓扑关系,对实际应用场景中不同集中器J和不同电能表之间的连接关系进行了大大的简化,从而有效降低了对低压集抄系统的监控和诊断的复杂度,提高了电能管理系统的运算速度,提高了诊断的效率精确性。
在本发明实施例中,所述基于所述关联信息生成对应的解析结果,包括:获取所述第一关联矩阵信息和所述第二关联矩阵信息的差值矩阵;判断所述差值矩阵的绝对值是否大于预设差值阈值,并生成对应的判断结果;基于所述判断结果生成对应的解析结果。
进一步地,在本发明实施例中,所述基于所述判断结果生成对应的解析结果,包括:若所述解析结果为所述差值矩阵的绝对值大于所述预设差值阈值:获取所述差值矩阵中非零元素对应的非零列数;基于所述非零列数获取对应的异常电能表的标识信息;基于所述标识信息获取所述异常电能表在物理拓扑中的出错位置信息,并输出所述出错位置信息;若所述解析结果为所述差值矩阵的绝对值小于等于所述预设差值阈值:确定所述低压集抄系统的物理拓扑结构处于正常状态。
在一种可能的实施方式中,电能管理系统在生成关联矩阵后,进一步根据关联矩阵生成对应的差值矩阵,例如该差值矩阵为:
此时电能管理系统进一步计算该差值矩阵的绝对值,例如在本发明实施例中所述差值矩阵的绝对值:|DG-DL|=1,并进一步判断该绝对值是否大于预设差值阈值(例如所述预设差值阈值为2),并确定所述差值矩阵的绝对值小于所述预设差值阈值,因此确定当前低压集抄系统的物理拓扑结构处于正常状态,此时电能控制系统可以输出对应的提示信息以提示技术人员可以后续的诊断操作。
在另一种可能的实施方式中,电能管理系统计算出差值矩阵的绝对值|DG-DL|=4,即所述差值矩阵的绝对值大于所述预设差值阈值,因此电能管理系统确定当前低压集抄系统的物理拓扑结构中存在异常连接的异常电能表,因此立即获取在该差值矩阵中非零元素对应的非零列数,并根据该非零列数获取对应的异常电能表的标识信息,在本发明实施例中,所述标识信息包括但不限于电能表M的ID信息,根据该标识信息电能管理系统立即从数据库中查询所述异常电能表在物理拓扑中的出错位置信息,从而快速精确地获取到异常电能表的错误位置信息,并输出所述出错位置信息。
在本发明实施例中,通过根据低压集抄系统中的规划信息和运行信息,对当前低压集抄系统的物理拓扑关系进行远程的实时解析,从而有效避免了人为采集而导致的人为记录偏差以及数据的高延时性,大大提高了对低压集抄系统的故障诊断效率,提高了诊断数据的精确性。
进一步地,本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明提供的方法。
进一步地,本发明还提供一种处理器,包括:处理器;以及存储设备,存储有计算机程序指令,与所述处理器连接,所述计算机程序指令在所述处理器中加载并执行时实现本发明提供的方法。进一步地,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本发明所述的方法。
以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式,但是,本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明实施例的技术构思范围内,可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
此外,本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明实施例的思想,其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。
Claims (10)
1.一种低压集抄系统物理拓扑的解析方法,所述低压集抄系统包括集中器、变压器、采集器和电能表,其特征在于,所述解析方法包括:
获取当前区域内所述低压集抄系统的规划信息和所述集中器的运行信息;
对所述规划信息和所述运行信息进行解析以分别生成对应的集中器档案信息,所述集中器档案信息用于表征所述集中器、所述变压器、所述采集器和所述电能表的逻辑从属关系;
基于分别生成的所述集中器档案信息判断所述集中器和所述变压器是否正常连接;
若是,则基于所述分别生成的所述集中器档案信息生成对应的关联信息;
基于所述关联信息生成对应的解析结果。
2.根据权利要求1所述的解析方法,其特征在于,所述对所述规划信息和所述运行信息进行解析以分别生成对应的集中器档案信息,包括:
对所述规划信息和所述运行信息进行解析以分别生成对应的集中器档案多元组,所述集中器档案多元组Ji表征为:
Ji={LocalNode,TransName,{MID1,MID2,…MIDn}}
其中,LocalNode为第i个集中器所在区域的编号信息,TransName为第i个集中器所在区域中变压器的编号信息;MIDk表示与所述集中器连接的第k个电能表的ID号,n为所述与集中器连接的电能表的总数,i和k均为正整数。
3.根据权利要求1所述的解析方法,其特征在于,所述基于分别生成的所述集中器档案信息判断所述集中器和所述变压器是否正常连接,包括:
判断分别生成的所述集中器档案信息中是否存在不一致的信息;
若分别生成的所述集中器档案信息中存在不一致的信息,则确定所述集中器和所述变压器连接异常,否则确定所述集中器和所述变压器正常连接。
4.根据权利要求3所述的解析方法,其特征在于,所述解析方法还包括:
若所述集中器和所述变压器连接异常,则获取与所述变压器连接异常的集中器的编号信息;
输出所述编号信息。
5.根据权利要求1所述的解析方法,其特征在于,所述基于所述分别生成的所述集中器档案信息生成对应的关联信息,包括:
基于所述分别生成的所述集中器档案信息生成在当前区域内所述集中器和所述电能表之间的第一关联矩阵信息和第二关联矩阵信息。
6.根据权利要求5所述的解析方法,其特征在于,所述集中器和所述电能表之间的关联矩阵信息表征为:
其中,dXY代表第X个集中器与第Y个电能表的关联关系,其中X和Y均为正整数,若第X个集中器获取到第Y个电能表用电信息,则该集中器与该电能表相连,dXY=1,否则,dXY=0。
7.根据权利要求5所述的解析方法,其特征在于,所述基于所述关联信息生成对应的解析结果,包括:
获取所述第一关联矩阵信息和所述第二关联矩阵信息的差值矩阵;
判断所述差值矩阵的绝对值是否大于预设差值阈值,并生成对应的判断结果;
基于所述判断结果生成对应的解析结果。
8.根据权利要求6所述的解析方法,其特征在于,所述基于所述判断结果生成对应的解析结果,包括:
若所述解析结果为所述差值矩阵的绝对值大于所述预设差值阈值:
获取所述差值矩阵中非零元素对应的非零列数;
基于所述非零列数获取对应的异常电能表的标识信息;
基于所述标识信息获取所述异常电能表在物理拓扑中的出错位置信息,并输出所述出错位置信息;
若所述解析结果为所述差值矩阵的绝对值小于等于所述预设差值阈值:
确定所述低压集抄系统的物理拓扑结构处于正常状态。
9.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项权利要求所述的方法。
10.一种处理器,包括:
处理器;以及
存储设备,存储有计算机程序指令,与所述处理器连接,所述计算机程序指令在所述处理器中加载并执行如权利要求1-8中任一权利要求所述的方法。
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