CN111142507A - 一种全电子联锁信号自动降级方法及系统 - Google Patents

一种全电子联锁信号自动降级方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全电子联锁信号自动降级方法，所述方法包括：联锁计算机向信号机模块发送控制命令；所述信号机模块根据所述控制命令管理信号机，同时持续监督信号机开放的显示状态；所述信号机模块根据所述信号机开放的显示状态判断是否进行信号自动降级，若进行信号自动降级，则继续判断信号自动降级的类型，所述信号自动降级的类型包括异常防护降级和可用性降级；所述信号机模块向所述联锁计算机反馈信号机开放的显示状态及附属信息。本发明通过对降级功能进行区分，分为异常防护降级和可用性降级，对于异常防护降级，可以在发现危险显示时快速反应，提高了处理速度，避免了系统因故障或外界因素造成的时间延迟；对于可用性降级，通过附加命令模式，减少降级反应时间，提高了安全性和可用性。

Description

一种全电子联锁信号自动降级方法及系统
技术领域
本发明属于轨道交通技术领域，特别涉及一种全电子联锁信号自动降级方法及系统。
背景技术
全电子联锁使用信号机控制模块取代传统的继电器电路，控制信号机开放。DS6-60全电子联锁系统采用既有成熟的DS6-60系统的联锁计算机作为安全运算逻辑平台，全电子模块（信号机模块、道岔模块、通用输入输出模块）作为执行单元，完成对信号设备的直接控制，系统结构如图1所示。
联锁计算机（安全逻辑运算计算机）向执行单元发送控制命令，信号机模块执行该命令，控制信号机灯位点亮或熄灭，同时向联锁计算机传送信号机开放情况。当信号机开放状态异常时，例如联锁计算机要求信号机开放绿灯，但是绿灯灯泡故障不能点亮，则信号机模块向联锁反馈绿灯不能点亮状态，联锁判断状态不满足预期，然后再更换控制命令。通常信号机模块与联锁计算机使用以太网通信，上述信息交互过程存在一定的延时，当通信受到干扰时，其延时时间可能较长，特别是当信号机出现故障如需要紧急点亮禁止灯光（如点亮红灯灯位）时，过长的延时时间会严重降低系统的安全性、可用性。
因此，如何控制信号机能够及时切换信号状态、提高系统的安全性与可用性成为亟需解决的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种全电子联锁信号自动降级方法，所述方法包括：
联锁计算机向信号机模块发送控制命令；
所述信号机模块根据所述控制命令管理信号机，同时持续监督信号机开放的显示状态；
所述信号机模块根据所述信号机开放的显示状态判断是否进行信号自动降级，若进行信号自动降级，则继续判断信号自动降级的类型，所述信号自动降级的类型包括异常防护降级和可用性降级；
所述信号机模块向所述联锁计算机反馈信号机开放的显示状态及附属信息。
进一步地，所述控制命令包括：信号机开放命令、信号机低一级开放命令、信号机开放命令附加低一级开放命令。
进一步地，所述信号机模块根据所述控制命令管理信号机，具体为：
所述信号机模块根据所述控制命令向信号机的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电。
进一步地，所述信号机模块根据所述信号机开放的显示状态判断是否进行信号自动降级，具体为：
若所述信号机开放的显示状态为显示正常时，则不进行信号自动降级；
若所述信号机开放的显示状态为显示异常或最优显示不能正常点亮时，则进行信号自动降级。
进一步地，所述判断信号自动降级的类型，具体为：
当所述信号机开放的显示状态为显示异常时，则进行异常防护降级；
当所述信号机开放的显示状态为最优显示不能正常点亮时，则进行可用性降级。
进一步地，所述异常防护降级具体为：
所述信号机模块直接将信号机转换为安全显示状态。
进一步地，所述可用性降级包括：
所述信号机模块将信号机开放的显示状态反馈给所述联锁计算机；
所述联锁计算机根据接收的所述信号机开放的显示状态，将控制命令切换为信号机低一级开放命令并发送给所述信号机模块；
若所述信号机模块在设定时间内接受到所述信号机低一级开放命令，则所述信号机模块根据所述信号机低一级开放命令向信号机新的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电；
若所述信号机模块在设定时间内没有接受到所述信号机低一级开放命令，则所述信号机模块点亮信号机禁止灯位。
进一步地，所述可用性降级还包括：
所述信号机模块直接主动使用信号机低一级开放命令，向信号机新的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电。
进一步地，所述附属信息包括命令执行情况、故障信息。
一种全电子联锁信号自动降级系统，所述系统包括：
联锁计算机，用于向信号机模块发送控制命令；
信号机模块，用于根据所述控制命令管理信号机，同时持续监督信号机开放的显示状态，根据所述信号机开放的显示状态判断是否进行信号自动降级，若进行信号自动降级，则继续判断信号自动降级的类型，所述信号自动降级的类型包括异常防护降级和可用性降级，还用于向所述联锁计算机反馈信号机开放的显示状态及附属信息。
进一步地，所述控制命令包括：信号机开放命令、信号机低一级开放命令、信号机开放命令附加低一级开放命令。
进一步地，所述根据所述控制命令管理信号机，具体为：
所述信号机模块根据所述控制命令向信号机的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电。
进一步地，所述根据所述信号机开放的显示状态判断是否进行信号自动降级，具体为：
若所述信号机开放的显示状态为显示正常时，则不进行信号自动降级；
若所述信号机开放的显示状态为显示异常或最优显示不能正常点亮时，则进行信号自动降级。
进一步地，所述判断信号自动降级的类型，具体为：
当所述信号机开放的显示状态为显示异常时，则进行异常防护降级；
当所述信号机开放的显示状态为最优显示不能正常点亮时，则进行可用性降级。
进一步地，所述异常防护降级具体为：
所述信号机模块直接将信号机转换为安全显示状态。
进一步地，所述可用性降级包括：
所述信号机模块将信号机开放的显示状态反馈给所述联锁计算机；
所述联锁计算机根据接收的所述信号机开放的显示状态，将控制命令切换为信号机低一级开放命令并发送给所述信号机模块；
若所述信号机模块在设定时间内接受到所述信号机低一级开放命令，则所述信号机模块根据所述信号机低一级开放命令向信号机新的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电；
若所述信号机模块在设定时间内没有接受到所述信号机低一级开放命令，则所述信号机模块点亮信号机禁止灯位。
进一步地，所述可用性降级还包括：
所述信号机模块直接主动使用信号机低一级开放命令，向信号机新的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电。
进一步地，所述附属信息包括命令执行情况、故障信息。
本发明通过对降级功能进行区分，分为异常防护降级和可用性降级，对于异常防护降级，可以在发现危险显示时快速反应，提高了处理速度，避免了系统因故障或外界因素造成的时间延迟；对于可用性降级，通过附加命令模式，减少降级反应时间，提高了安全性和可用性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据现有技术的DS6-60全电子联锁系统结构图；
图2示出了根据本发明实施例的全电子联锁信号自动降级方法示意图；
图3示出了根据本发明实施例的异常防护降级的流程图；
图4示出了根据本发明实施例的被动进行可用性降级的流程图；
图5示出了根据本发明实施例的主动进行可用性降级的流程图；
图6示出了根据本发明实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种全电子联锁信号自动降级方法，示例性的，图2示出了根据本发明实施例的全电子联锁信号自动降级方法示意图，如图2所示，所述方法包括：
联锁计算机向信号机模块发送控制命令；
具体的，所述控制命令包括：信号机开放命令、信号机低一级开放命令、信号机开放命令附加低一级开放命令。
所述信号机模块根据所述控制命令管理信号机，同时持续监督信号机开放的显示状态；
具体的，所述信号机模块根据所述控制命令向信号机的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电。
所述信号机模块根据所述信号机开放的显示状态判断是否进行信号自动降级，若进行信号自动降级，则继续判断信号自动降级的类型，所述信号自动降级的类型包括异常防护降级和可用性降级，并向所述联锁计算机反馈信号机开放的显示状态及附属信息。其中，所述附属信息包括命令执行情况、故障信息。
具体的，若所述信号机开放的显示状态为显示正常时，则不进行信号自动降级；
若所述信号机开放的显示状态为显示异常或最优显示不能正常点亮时，则进行信号自动降级。
进一步地，当所述信号机开放的显示状态为显示异常时，则进行异常防护降级；
当所述信号机开放的显示状态为最优显示不能正常点亮时，则进行可用性降级。
所述异常防护降级具体为：所述信号机模块直接将信号机转换为安全显示状态。
示例性的，图3示出了根据本发明实施例的异常防护降级的流程图，如图3所示：
S1：联锁计算机控制给出信号机开放命令，控制信号机开放；
S2：信号机模块接收控制命令并控制信号机开放；
S3：信号机模块向目标灯位供电，同时停止该信号机其他灯位供电；
S4：信号机模块持续监督信号机灯位点亮情况；
S51：信号机目标灯位顺利点亮；
S52：信号机模块向联锁计算机反馈信号机开放的显示状态；反馈命令执行成功；反馈信号机灯位无故障信息；
S61：信号机开放的显示状态为显示异常，即信号机点亮了危险灯位；
S62：信号机模块立即切断相关灯位供电，并向禁止灯位供电，将信号机转换为安全显示状态；
S63：信号机模块向联锁计算机反馈信号机开放禁止灯位状态，反馈命令执行失败，反馈信号机灯位故障信息。
所述可用性降级包括：
所述信号机模块将信号机开放的显示状态反馈给所述联锁计算机；
所述联锁计算机根据接收的所述信号机开放的显示状态，将控制命令切换为信号机低一级开放命令并发送给所述信号机模块；
若所述信号机模块在设定时间内接受到所述信号机低一级开放命令，则所述信号机模块根据所述信号机低一级开放命令向信号机新的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电；
若所述信号机模块在设定时间内没有接受到所述信号机低一级开放命令，则所述信号机模块点亮信号机禁止灯位。
上述可用性降级即信号机模块被动进行可用性降级。
示例性的，图4示出了根据本发明实施例的被动进行可用性降级的流程图，如图4所示：
S1：联锁计算机控制给出信号机开放命令，控制信号机开放；
S2：信号机模块接收控制命令并控制信号机开放；
S3：信号机模块向目标灯位供电，同时停止该信号机其他灯位供电；
S4：信号机模块持续监督信号机灯位点亮情况；
S51：信号机目标灯位顺利点亮；
S52：信号机模块向联锁计算机反馈信号机开放的显示状态；反馈命令执行成功；反馈信号机灯位无故障信息；
S61：最优显示不能正常点亮，即目标灯位未点亮，无危险；
S62：信号机模块向联锁计算机反馈信号机熄灭状态，反馈命令执行失败，反馈信号机灯位故障信息；
S63：联锁计算机给出低一级信号机开放命令；
S64：信号机模块接收新命令并控制信号机开放；
S65：信号机模块向新的目标灯位供电，同时停止该信号机其他灯位供电；
S66：信号机模块检查信号机灯位点亮情况；
S67：信号机目标灯位顺利点亮；
S68：信号机模块向联锁计算机反馈信号机开放的显示状态，反馈命令执行成功，反馈信号机灯位故障信息。
所述可用性降级还包括：
所述信号机模块直接主动使用信号机低一级开放命令，向信号机新的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电。
上述可用性降级即信号机模块主动进行可用性降级，适用对于可用性降级响应速度有要求的场景。
示例性的，图5示出了根据本发明实施例的主动进行可用性降级的流程图，如图5所示：
S1：联锁计算机控制给出信号机开放命令以及低一级开放命令，控制信号机开放；
S2：信号机模块接收控制命令并控制信号机开放；
S3：信号机模块向目标灯位供电，同时停止该信号机其他灯位供电；
S4：信号机模块持续监督信号机灯位点亮情况；
S51：信号机目标灯位顺利点亮；
S52：信号机模块向联锁计算机反馈信号机开放的显示状态；反馈命令执行成功；反馈信号机灯位无故障信息；
S61：最优显示不能正常点亮，即目标灯位未点亮，无危险；
S62：信号机模块主动使用低一级命令，向新的目标灯位供电，同时停止该信号机其他灯位供电；
S63：信号机低一级命令目标灯位顺利点亮；
S64：信号机模块向联锁计算机反馈信号机开放的显示状态，反馈命令执行成功，反馈信号机灯位故障信息。
本发明实施例以两个信号机为例进行说明，示例性的，图6示出了根据本发明实施例的系统结构示意图，如图6所示，信号机A中设有五个灯位，依次为黄灯灯位、绿灯灯位、红灯灯位、黄灯灯位、白灯灯位；对于需要显示信息少的铁路线路可以采用信号机B进行指挥行车，信号机B中设有三个灯位，依次为绿灯灯位、红灯灯位、黄灯灯位。其中，联锁计算机通过以太网与信号机模块进行命令与信息传输，信号机模块通过电缆控制信号机中的灯位显示。
需要说明的是，上述信号机的灯位设置也可以采用其他不同的种类。
异常防护降级时：
示例性的，以信号机A同时开放绿灯、黄灯显示为例，信号机模块收到联锁计算机命令后，切断其他灯位供电的同时向黄灯供电，黄灯点亮后再向绿灯供电，绿灯、黄灯均点亮时，向联锁计算机反馈信号机已经开放绿灯、黄灯显示状态，反馈命令执行成功，反馈灯位正常信息。在绿灯、黄灯点亮后，信号机模块持续监督灯位点亮情况，如果发现黄灯意外熄灭，绿灯保持点亮情况，即判定为信号显示异常且存在安全风险，则立即停止向绿灯、黄灯供电，改为向红灯供电，同时向联锁计算机反馈信号机A开放红灯显示状态，反馈命令执行失败，反馈黄灯灯位故障信息，实现危险故障的极速防护。相应的，联锁计算机接收故障信息，将信号机命令切换为红灯命令，同时向操作维护人员报警。在绿灯、黄灯点亮后，信号机模块持续监督灯位点亮情况，如果发现绿灯意外熄灭，黄灯保持点亮情况，联锁只做对应的可用性降级。
信号机模块被动进行可用性降级时：
示例性的，以信号机A开放绿灯显示为例，在实际应用中，黄灯被定义为绿灯的低一级信号命令。信号机模块收到联锁计算机命令后，切断其他灯位供电的同时向绿灯供电，绿灯点亮后，向联锁计算机反馈信号机已经开放绿灯显示状态，反馈命令执行成功，反馈灯位正常信息。在绿灯点亮后，信号机模块持续监督灯位点亮情况，如果发现绿灯意外熄灭，则向联锁计算机反馈信号机A灭灯显示状态，反馈命令执行失败，反馈绿灯灯位故障信息；联锁计算机接收故障信息，将信号机命令切换为低一级的黄灯命令，同时向操作维护人员报警；信号机模块收到黄灯命令后，切断绿灯供电，转为向黄灯供电，黄灯点亮后，向联锁计算机反馈信号机已经开放黄灯显示状态，反馈命令执行成功，继续反馈绿灯灯位故障信息。信号机模块在等待联锁计算机切换命令时，设置等待时间计时，计时结束联锁计算机仍不切换命令，则信号机模块主动点亮信号机禁止灯位红灯。
信号机模块主动进行可用性降级时：
对于可用性降级响应速度有要求的场景，则联锁计算机在发送控制命令时，同时将低一级的信号命令作为附加命令发送给信号机模块，信号机模块可以直接主动使用信号机低一级开放命令点亮新的目标灯位。
示例性的，以信号机A开放绿灯显示为例，在实际应用中，黄灯被定义为绿灯的低一级信号命令。联锁计算机向信号机模块发送开放绿灯命令时，同时将开放黄灯命令作为附加命令发送给信号机模块。信号机模块收到联锁计算机命令后，切断其他灯位供电的同时向绿灯供电，绿灯点亮后，向联锁计算机反馈信号机已经开放绿灯显示状态，反馈命令执行成功，反馈灯位正常信息。在绿灯点亮后，信号机模块持续监督灯位点亮情况，如果发现绿灯意外熄灭，则切断绿灯供电，开始向黄灯供电，黄灯开放后，向联锁计算机反馈信号机A黄灯显示状态，反馈命令执行成功，反馈绿灯灯位故障信息；联锁计算机接收信号机信息，将信号机命令切换为低一级的黄灯命令，同时向操作维护人员报警。
本发明还提供了一种全电子联锁信号自动降级系统，如图6所示，所述系统包括联锁计算机、信号机模块、信号机，其中，
联锁计算机，用于向信号机模块发送控制命令；
信号机模块，用于根据所述控制命令管理信号机，同时持续监督信号机开放的显示状态，根据所述信号机开放的显示状态判断是否进行信号自动降级，并向所述联锁计算机反馈信号机开放的显示状态及附属信息；
信号机，用于信号显示。
具体的，联锁计算机与信号机模块通过以太网进行信息传输，联锁计算机通过以太网向信号机模块发送控制命令，信号机模块通过以太网向联锁计算机反馈信号机开放的显示状态及附属信息；信号机模块通过电缆与信号机连接，控制信号机中的灯位点亮或熄灭。
本发明通过对降级功能进行区分，分为异常防护降级和可用性降级，对于异常防护降级，可以在发现危险显示时快速反应，提高了处理速度，避免了系统因故障或外界因素造成的时间延迟；对于可用性降级，通过附加命令模式，减少降级反应时间，提高了安全性和可用性。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (18)

1.一种全电子联锁信号自动降级方法，其特征在于，所述方法包括：
联锁计算机向信号机模块发送控制命令；
所述信号机模块根据所述控制命令管理信号机，同时持续监督信号机开放的显示状态；
所述信号机模块根据所述信号机开放的显示状态判断是否进行信号自动降级，若进行信号自动降级，则继续判断信号自动降级的类型，所述信号自动降级的类型包括异常防护降级和可用性降级；
所述信号机模块向所述联锁计算机反馈信号机开放的显示状态及附属信息。
2.根据权利要求1所述的全电子联锁信号自动降级方法，其特征在于，
所述控制命令包括：信号机开放命令、信号机低一级开放命令、信号机开放命令附加低一级开放命令。
3.根据权利要求1所述的全电子联锁信号自动降级方法，其特征在于，
所述信号机模块根据所述控制命令管理信号机，具体为：
所述信号机模块根据所述控制命令向信号机的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电。
4.根据权利要求1所述的全电子联锁信号自动降级方法，其特征在于，
所述信号机模块根据所述信号机开放的显示状态判断是否进行信号自动降级，具体为：
若所述信号机开放的显示状态为显示正常时，则不进行信号自动降级；
若所述信号机开放的显示状态为显示异常或最优显示不能正常点亮时，则进行信号自动降级。
5.根据权利要求1所述的全电子联锁信号自动降级方法，其特征在于，
所述判断信号自动降级的类型，具体为：
当所述信号机开放的显示状态为显示异常时，则进行异常防护降级；
当所述信号机开放的显示状态为最优显示不能正常点亮时，则进行可用性降级。
6.根据权利要求1所述的全电子联锁信号自动降级方法，其特征在于，
所述异常防护降级具体为：
所述信号机模块直接将信号机转换为安全显示状态。
7.根据权利要求1所述的全电子联锁信号自动降级方法，其特征在于，
所述可用性降级包括：
所述信号机模块将信号机开放的显示状态反馈给所述联锁计算机；
所述联锁计算机根据接收的所述信号机开放的显示状态，将控制命令切换为信号机低一级开放命令并发送给所述信号机模块；
若所述信号机模块在设定时间内接受到所述信号机低一级开放命令，则所述信号机模块根据所述信号机低一级开放命令向信号机新的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电；
若所述信号机模块在设定时间内没有接受到所述信号机低一级开放命令，则所述信号机模块点亮信号机禁止灯位。
8.根据权利要求1所述的全电子联锁信号自动降级方法，其特征在于，
所述可用性降级还包括：
所述信号机模块直接主动使用信号机低一级开放命令，向信号机新的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电。
9.根据权利要求1-8任一项所述的全电子联锁信号自动降级方法，其特征在于，
所述附属信息包括命令执行情况、故障信息。
10.一种全电子联锁信号自动降级系统，其特征在于，所述系统包括：
联锁计算机，用于向信号机模块发送控制命令；
信号机模块，用于根据所述控制命令管理信号机，同时持续监督信号机开放的显示状态，根据所述信号机开放的显示状态判断是否进行信号自动降级，若进行信号自动降级，则继续判断信号自动降级的类型，所述信号自动降级的类型包括异常防护降级和可用性降级，还用于向所述联锁计算机反馈信号机开放的显示状态及附属信息。
11.根据权利要求10所述的全电子联锁信号自动降级系统，其特征在于，
所述控制命令包括：信号机开放命令、信号机低一级开放命令、信号机开放命令附加低一级开放命令。
12.根据权利要求10所述的全电子联锁信号自动降级系统，其特征在于，
所述根据所述控制命令管理信号机，具体为：
所述信号机模块根据所述控制命令向信号机的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电。
13.根据权利要求10所述的全电子联锁信号自动降级系统，其特征在于，
所述根据所述信号机开放的显示状态判断是否进行信号自动降级，具体为：
若所述信号机开放的显示状态为显示正常时，则不进行信号自动降级；
若所述信号机开放的显示状态为显示异常或最优显示不能正常点亮时，则进行信号自动降级。
14.根据权利要求10所述的全电子联锁信号自动降级系统，其特征在于，
所述判断信号自动降级的类型，具体为：
当所述信号机开放的显示状态为显示异常时，则进行异常防护降级；
当所述信号机开放的显示状态为最优显示不能正常点亮时，则进行可用性降级。
15.根据权利要求10所述的全电子联锁信号自动降级系统，其特征在于，
所述异常防护降级具体为：
所述信号机模块直接将信号机转换为安全显示状态。
16.根据权利要求10所述的全电子联锁信号自动降级系统，其特征在于，
所述可用性降级包括：
所述信号机模块将信号机开放的显示状态反馈给所述联锁计算机；
所述联锁计算机根据接收的所述信号机开放的显示状态，将控制命令切换为信号机低一级开放命令并发送给所述信号机模块；
若所述信号机模块在设定时间内接受到所述信号机低一级开放命令，则所述信号机模块根据所述信号机低一级开放命令向信号机新的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电；
若所述信号机模块在设定时间内没有接受到所述信号机低一级开放命令，则所述信号机模块点亮信号机禁止灯位。
17.根据权利要求10所述的全电子联锁信号自动降级系统，其特征在于，
所述可用性降级还包括：
所述信号机模块直接主动使用信号机低一级开放命令，向信号机新的目标灯位供电，同时停止该信号机的其他灯位供电。
18.根据权利要求10-17任一项所述的全电子联锁信号自动降级系统，其特征在于，
所述附属信息包括命令执行情况、故障信息。
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