CN111833201A - 羊场数据智能采集和管理一体化系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种羊场数据智能采集和管理一体化系统及方法。所述系统包括母羊多胎监测模块、阶段化智能称重模块及分群精细化管理模块，阶段化智能称重模块包括畜舍、智能化称重单元及连通于其间的过渡通道，分群精细化管理模块包括与智能监测单元、称重指示装置通信连接的分群数据处理单元、分群执行单元及精细化管理单元。本发明可用于繁殖母羊多胎监测和精准管理、后备羊和育肥羊阶段化智能称重和数据管理、核心育种场生产性能测定和遗传评估、智能称重分群管理等应用场景。
Description
技术领域
本发明涉及畜牧养殖领域，具体为一种羊场数据智能采集和管理一体化系统及方法。
背景技术
澳新及其他欧洲国家，畜牧养殖可追溯体系和遗传改良体系相对成熟，重视可持续的生态发展。例如新西兰，牛羊终年放牧，主要以罗姆尼羊为主。行业组织、企业和养殖户在市场调研的基础上相互协作，在养殖上进行持续地遗传改良、提高牧场管理，在屠宰加工行业不断引进应用新技术，从而达到畜群群体生产性能的提高、行业生产效率的提升和生产者获利能力的增加，保证动物产品的优质和安全。
新西兰羊业生产效率逐年提高，养殖数量减半，羊肉产量持平，准确的信息采集是其中的关键。每年有33万只不同品种的新生羔羊的数据信息进入国家数据库，成立至今数据库累积有4000万只羊的数据，其中大部分的羊品种为罗姆尼羊。同时，新西兰每年有6万只种公羊会卖到不同的农场。
但由于国内规模化的舍饲模式完全不同于澳新的放牧模式和欧洲一些国家的半放牧半舍饲的模式，同时由于国内外优良培育品种的不同，以及对于商品羊终生产羔数的不同目标要求，所以在国内建立羊的遗传改良计划和信息数据平台十分不易。
前文介绍到，国外的育种改良体系相对成熟，在关键点的数据采集和监测流程是值得我们参考和对标的地方。国内牧场对标其关键监测点进行管理体系建立时，由于我国肉羊的标准品种较多，此标准有较大幅度的增长或变动，对采标问题应做如下考虑：
1、相同饲养模式下，我国的羊生长发育应不低于国外；
2、我国的羊的优势品种的多样性性状的均衡提升，需要自己的数据支撑；
3、我国的羊不同生长发育阶段的饲养管理进程，离不开智能化、精准化、数字化、信息化的过程参与；
4、将有利于形成国内自己的羊生长发育评价体系建设。
智能化、数字化、精准化是羊业乃至畜牧业的发展趋势，中国羊业规模化舍饲羊场，更需要建议完善的数据追溯系统，使集约化的生产效率大大提高。摸索出适合中国的模式，特别是在种羊核心群的信息采集和数据积累，这些大数据将为国家羊业育种水平的提升和产业的持续增速提供巨大动力。遗传育种水平的提升是下一步我国羊产业生产效率提升的关键点，这更是未来我国羊产业发展的最大潜力和突破口。
为此，本申请提供了一种羊场数据智能采集和管理一体化系统及方法。本着对产业发展的作用，本申请期望解决以下问题：
1、明确肉羊养殖业的产量、饲料转化效率与体重的基础关系；
2、促进国内肉羊自主育种的进程，体重与线性评定等可量化指标是前提条件；
3、解决牧场内部管理羊群不同生长发育阶段的体重数字化考核缺失或不足的难题，提高牧场的经济效益；
4、解决牧场怀孕母羊的分群管理，做好不同怀羔数母羊妊娠后期的围产管理，提高平均产羔成活率，提高母羊终生产羔数；
5、做到优良遗传群体的快速扩繁，为优良品种的品质提升打好基础；
6、整合羊只生产周期中健康、繁育等信息存储在云端，保证数据的实时性和准确性，并提供可视化分析，为牧场的数字化运营和溯源奠定数据保障。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种羊场数据智能采集和管理一体化系统及方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
羊场数据智能采集和管理一体化系统，所述系统包括
母羊多胎监测模块，包括妊娠早期诊断单元、妊娠中期诊断单元和智能监测单元，其中，所述妊娠早期诊断单元通过兽用B超仪检测母羊妊娠情况，所述妊娠中期诊断单元通过兽用B超仪确定母羊胎子数、胎龄，所述智能监测单元通过显示器对超声扫描图像进行实时智能监测；
阶段化智能称重模块，包括畜舍、智能化称重单元及连通于其间的过渡通道，所述智能化称重单元包括羊只站立平台、电子识别装置及称重指示装置；
分群精细化管理模块，包括与智能监测单元、称重指示装置通信连接的分群数据处理单元、分群执行单元及精细化管理单元，所述分群执行单元包括分离门、若干分群缓存区及与其连通的分群通道。
作为上述技术方案的改进，所述妊娠早期诊断单元在母羊配种后26天，通过Easi-Scan兽用B超仪检测母羊妊娠情况。
作为上述技术方案的改进，所述妊娠中期诊断单元在母羊妊娠后42～80天，通过Ovi-Scan兽用B超仪确定母羊胎子数、胎龄。
作为上述技术方案的改进，所述智能监测单元包括远程PC端显示器和/或移动手机端，其将监测到的胎子数、胎龄信息实时上传至分群数据处理单元内，以指导分群、方便羊场做标记进行不同处理。
作为上述技术方案的改进，所述过渡通道包括S型过渡通道和/或U型过渡通道和/或定制型过渡通道，所述过渡通道的前端设置有驱赶转门。
作为上述技术方案的改进，所述羊只站立平台内置有称重传感器，所述电子识别装置包括电子耳标和电子识别器，所述电子识别器内安装有电子信号激发天线，所述称重指示装置与称重传感器、电子识别器通信连接，其内安装有电子信号接收器。
作为上述技术方案的改进，所述分离门设置于分群缓存区前端，其为手动、气动/液压控制分离门，所述分群通道采用移动式/便携式分群通道。
作为上述技术方案的改进，所述分群数据处理单元包括牧场管理软件、数据分析软件。
本发明同时提供了一种羊场数据智能采集和管理一体化方法，所述方法应用于上述任一项所述的羊场数据智能采集和管理一体化系统中，其包括以下步骤：
步骤一，繁殖母羊多胎监测和分群管理：
通过妊娠早期诊断单元在母羊妊娠早期检测母羊妊娠情况；
通过妊娠中期诊断单元在母羊妊娠中期确定母羊胎子数、胎龄；
通过智能监测单元实时监测超声扫描图像，并将胎子数结果实时上传至分群数据处理单元，以指导分群、方便羊场做标记进行不同处理；
通过分群精细化管理模块，对不同胎子数的母羊进行分群管理；
步骤二，阶段化智能称重和分群管理：
通过智能化称重单元，对后备羊和育肥羊进行阶段化智能称重，包括：
新生羔羊的初生重采集与上传；
哺乳羔羊断奶体重采集与上传；
2～3月龄羔羊培育期日增重和达标重的采集与上传；
选育羊的体重采集与上传：
4～6月龄后备羊体重的采集与上传；
参配羊的体重采集与上传；
妊娠母羊不同胎子数体重的采集与上传；
妊娠母羊不同胎龄阶段的体重采集与上传；
妊娠母羊产羔后体重的采集与上传；
妊娠母羊产后60天体重的采集与上传；
通过分群精细化管理模块，对不同阶段的后备羊和育肥羊进行分群管理。
本发明带来的有益效果有：
在本发明羊场数据智能采集和管理一体化系统及方法中：
一、繁殖母羊多胎监测和分群管理可带来的优势有——
繁殖母羊从配种到分娩(产羔)平均150天，分为妊娠早期、妊娠中期、妊娠后期3个阶段，母羊繁育中早孕诊断是非常重要的环节。本发明通过妊娠早期诊断单元可在配种后26天检测妊娠情况，及早发现空怀，通过妊娠中期诊断单元在妊娠后42～80天确定繁殖母羊胎子数(准确率高达98％)，有B超扫描经验者可以将范围扩大到30～110天，准确的判断胎子数和胎龄，以及子宫疾病。同时，超声扫描图像可通过智能监测单元，如远程显示器和手机端实时智能监测，胎子数结果可以实时导入牧场管理软件，指导分群和方便羊场做标记进行不同处理，对不同胎子数的母羊进行分群和精细化管理。
上述的繁殖母羊分群和精细化管理具体包括(不限于)：
优先为多羔母羊提供产羔时的产房和保护等；
通过牧场管理软件屏幕上的胎龄环，可快速、准确的鉴定胎龄，帮助确定产羔期，更好地管理和规划产羔季；
对单胎、双胎、多胎母羊进行分群管理，调整饲养方案，以促进生育率，繁殖率和羊群总体健康状况的提高；
孕晚期调控双胎或多胎母羊营养，维持体况，以改进初乳质量(确保羔羊存活至关重要的因素)，并有利于提高产奶量，促进羔羊出生后的生长率；
增加繁殖母羊年所能提供的商品羊数量(或活重)，获得更大的经济效益；
通过提高繁殖母羊的终生产羔数评估母羊的遗传优势给育种方面提供指数，成为牧场在选择种用母羊的重要依据；
双羔/多羔羊因具有潜在遗传基因而考虑优先留种，有利于扩群。
二、阶段化智能称重和分群管理可带来的优势有——
本发明的智能化称重单元采用超阻尼Ⅳ代技术提供更快更准确的阻尼算法，动态三秒，准确锁定重量，确保动物动态称重的准确性与快速性；称重指示装置具备IP67级防水、防尘、防震功能，适合于各种严酷的畜牧环境；称重数据实时对接牧场管理软件，轻松可视化，实现存储分析；通过分析群体体重数据，可为日粮配方提供准确的体重参考依据；通过阶段化称重数据的连续收集，可汇总成群体生长曲线，发现管理中的缺陷与漏洞并进行控制与改善，以提高生产效率。
上述的智能称重和分群精细化管理具体包括(不限于)：
定期/阶段化称重，及早发现有问题或生长速率较低的个体，节省饲养成本，对牧群进行更好饲喂及管理；
准确的数据记录，可以跟踪动物个体表现；
随着时间的推移，可以跟踪历史体况(体重)变化及不同育种性能的变化，帮助管理人员采取措施确保利益最大化，提供生产效率，例如补饲；
将逐年的信息分层并分析，从而提供有关繁殖、存活率、产肉量、生长速率和寿命等有价值的信息；
将繁殖、存活率、产肉量、生长速率和寿命五个关键特征加载到称重指示装置中，进行实时、动态的分群管理和精细化管理；
育成羊和后备羊采食量监控和饲料转化效率评定等。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，
附图1是本发明系统的模块化结构示意图；
附图2是本发明系统的阶段化智能称重模块与分群精细化管理模块连接关系示意图；
附图3是本发明系统的智能化称重单元与过渡通道连接结构简示图。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上部”、“下部”、“内部”、“外部”、“上方”、“下方”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“一侧”、“两侧”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是无线通信连接等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本实施例为羊场数据智能采集和管理一体化系统。
参照图1，该系统包括：
母羊多胎监测模块，包括妊娠早期诊断单元、妊娠中期诊断单元和智能监测单元，其中，妊娠早期诊断单元通过兽用B超仪检测母羊妊娠情况，妊娠中期诊断单元通过兽用B超仪确定母羊胎子数、胎龄，智能监测单元通过显示器对超声扫描图像进行实时智能监测；
阶段化智能称重模块，包括畜舍、智能化称重单元及连通于其间的过渡通道，智能化称重单元包括羊只站立平台、电子识别装置及称重指示装置；
分群精细化管理模块，包括与智能监测单元、称重指示装置通信连接的分群数据处理单元、分群执行单元及精细化管理单元，分群执行单元包括分离门、若干分群缓存区及与其连通的分群通道。
具体的，妊娠早期诊断单元在母羊配种后26天，通过Easi-Scan兽用B超仪检测母羊妊娠情况；妊娠中期诊断单元在母羊妊娠后42～80天，通过Ovi-Scan兽用B超仪确定母羊胎子数、胎龄，准确率高达98％，有B超扫描经验者可以将范围扩大到30～110天。Ovi-Scan兽用B超仪特有的170度扇面探头设计，保证能够扫查到整个子宫，并保证清晰的图像质量，准确的判断胎子数和胎龄，以及子宫疾病。
智能监测单元包括远程PC端显示器和移动手机端，超声扫描图像可通过远程显示器和手机端实时智能监测，胎子数结果可以实时导入分群数据处理单元的牧场管理软件内，指导分群和方便羊场做标记进行不同处理。
对于不同胎子数的母羊进行分群和精细化管理，包括：
优先为多羔母羊提供产羔时的产房和保护等；
通过牧场管理软件屏幕上的胎龄环，可快速、准确的鉴定胎龄，帮助确定产羔期，更好地管理和规划产羔季；
对单胎、双胎、多胎母羊进行分群管理，调整饲养方案，以促进生育率，繁殖率和羊群总体健康状况的提高；
孕晚期调控双胎或多胎母羊营养，维持体况，以改进初乳质量(确保羔羊存活至关重要的因素)，并有利于提高产奶量，促进羔羊出生后的生长率；
增加繁殖母羊年所能提供的商品羊数量(或活重)，获得更大的经济效益；
通过提高繁殖母羊的终生产羔数评估母羊的遗传优势给育种方面提供指数，成为牧场在选择种用母羊的重要依据；
双羔/多羔羊因具有潜在遗传基因而考虑优先留种，有利于扩群。
参照图2、3，畜舍与智能化称重单元之间通过过渡通道连通。
过渡通道包括S型过渡通道、U型过渡通道、定制型过渡通道三种的组合，其中S型、U型指过渡通道的俯视图形状，定制型过渡通道可以为圆弧形过渡通道、直线型过渡通道及其组合，S型过渡通道较之于直线型过渡通道在羊只驱赶过程中可以使其应激反应降至最低，U型过渡通道可用于过渡通道转弯处，定制型过渡通道可以用于过渡通道的拼接和移动等，使过渡通道封闭，并提高其灵活性，可根据畜舍位置现场进行拼接和组装。过渡通道由现有的护栏或栅栏构成，底部设置有滑轮，便于移动。过渡通道的前端设置有驱赶转门，使羊只有序进入羊只站立平台内进行称重，驱赶转门与羊只站立平台之间也可通过过渡通道进行衔接。
羊只站立平台四周设置有围栏，两端为羊只入口和出口，入口与出口处均采用手动、气动或液压控制门，可通过PLC可编程控制器实现其自动控制，围栏内可设置必要的羊只头部固定装置。羊只站立平台内置有称重传感器，称重传感器采用HD5T或MP600传感器；电子识别装置包括安装于羊只耳朵的电子耳标和电子识别器，电子识别器内设置有电子信号激发天线。电子识别器采用XRP2固定式电子识别器和XRS手持式电子识别器两种均可，XRP2固定式电子识别器可直接固定在围栏适当高度处，在羊只称重过程中即可完成电子耳标的信息识别。电子耳标采用ZeeTags电子耳标，其内包含有与羊只对应的身份信息。
称重指示装置与称重传感器、电子识别器通信连接，其内安装有电子信号接收器。称重指示装置采用XR5000指示器，其总存储量可达100万条，且称重结果可视化，或采用ID5000指示器，其总存储量可达25万条，称重结果可视化，并带有称重计算功能。通过电子信号激发天线和电子信号接收器，称重指示装置将称重数据与羊只身份信息一一对应，通过天线或蓝牙的方式无线传输至分群数据处理单元。
对于阶段化智能称重和分群精细化管理，具体是指：
定期/阶段化称重，及早发现有问题或生长速率较低的个体，节省饲养成本，对牧群进行更好饲喂及管理；
准确的数据记录，可以跟踪动物个体表现；
随着时间的推移，可以跟踪历史体况(体重)变化及不同育种性能的变化，帮助管理人员采取措施确保利益最大化，提供生产效率，例如补饲；
将逐年的信息分层并分析，从而提供有关繁殖、存活率、产肉量、生长速率和寿命等有价值的信息；
将繁殖、存活率、产肉量、生长速率和寿命五个关键特征加载到称重指示装置中，进行实时、动态的分群管理和精细化管理；
育成羊和后备羊采食量监控和饲料转化效率评定等。
上述的分群数据处理单元包括牧场管理软件、数据分析软件，如Mihub数据分析软件，胎子数、称重数据实时上传至Mihub数据分析软件，轻松可视化，实时对接牧场管理软件，进行数据存储、分析、比对，并依据分群标准/规则实时作出分群判断，指导分群管理。
精细化管理单元包括：
按体重分群，调整日粮配方；
按背膘厚分群，优选核心群；
按孕检分群，精细化管理；
按单、多胎分群，精细化管理；
按兽医需求分群，精准操作；
数据的连续收集，汇总成群体生长曲线，发现管理中的缺陷与漏洞并进行控制与改善，提高生产效率；
分析群体体重数据，为日粮配方提供准确的体重参考依据等。
分群执行单元包括分离门、若干分群缓存区及与其连通的分群通道。分离门设置在分群缓存区的前端，可采用手动、气动或液压控制分离门，其结构和设置方式参照围栏入口、出口的气动或液压控制门，其开关信号为分群数据处理单元的数据阈值判断信号。
根据分群数据处理单元的实时分析结果，将符合对应分群标准/规则的羊只通过各分离门的关闭与打开引导至对应的分群缓存区，并通过分群通道集中驱赶至对应畜舍内进行后期的精细化管理。
分群通道采用移动式/便携式分群通道，其结构及设置方式同过渡通道。
可设置分群规则覆写单元，使用手持遥控器覆写/覆盖自动分群规则，满足个体保定或治疗需求。
实施例2
本实施例应用于实施例1的羊场数据智能采集和管理一体化系统中，为一种羊场数据智能采集和管理一体化方法。
本发明包括以下步骤：
步骤一，繁殖母羊多胎监测和分群管理：
通过妊娠早期诊断单元在母羊妊娠早期检测母羊妊娠情况；
通过妊娠中期诊断单元在母羊妊娠中期确定母羊胎子数、胎龄；
通过智能监测单元实时监测超声扫描图像，并将胎子数结果实时上传至分群数据处理单元，以指导分群、方便羊场做标记进行不同处理；
通过分群精细化管理模块，对不同胎子数的母羊进行分群管理；
步骤二，阶段化智能称重和分群管理：
通过智能化称重单元，对后备羊和育肥羊进行阶段化智能称重，将称重数据实时上传至分群数据处理单元，具体包括：
新生羔羊的初生重采集与上传；
哺乳羔羊断奶体重采集与上传；
2～3月龄羔羊培育期日增重和达标重的采集与上传；
选育羊的体重采集与上传：
4～6月龄后备羊体重的采集与上传；
参配羊的体重采集与上传；
妊娠母羊不同胎子数体重的采集与上传；
妊娠母羊不同胎龄阶段的体重采集与上传；
妊娠母羊产羔后体重的采集与上传；
妊娠母羊产后60天体重的采集与上传；
通过分群精细化管理模块，对不同阶段的后备羊和育肥羊进行分群管理；
步骤三，通过分群规则覆写单元，如手持遥控器适时调整分群规则，使分群管理满足个体保定或治疗等多样化需求，贯穿整个羊只生长周期。
应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.羊场数据智能采集和管理一体化系统，其特征在于：所述系统包括
母羊多胎监测模块，包括妊娠早期诊断单元、妊娠中期诊断单元和智能监测单元，其中，所述妊娠早期诊断单元通过兽用B超仪检测母羊妊娠情况，所述妊娠中期诊断单元通过兽用B超仪确定母羊胎子数、胎龄，所述智能监测单元通过显示器对超声扫描图像进行实时智能监测；
阶段化智能称重模块，包括畜舍、智能化称重单元及连通于其间的过渡通道，所述智能化称重单元包括羊只站立平台、电子识别装置及称重指示装置；
分群精细化管理模块，包括与智能监测单元、称重指示装置通信连接的分群数据处理单元、分群执行单元及精细化管理单元，所述分群执行单元包括分离门、若干分群缓存区及与其连通的分群通道。
2.根据权利要求1所述的羊场数据智能采集和管理一体化系统，其特征在于：所述妊娠早期诊断单元在母羊配种后26天，通过Easi-Scan兽用B超仪检测母羊妊娠情况。
3.根据权利要求1所述的羊场数据智能采集和管理一体化系统，其特征在于：所述妊娠中期诊断单元在母羊妊娠后42～80天，通过Ovi-Scan兽用B超仪确定母羊胎子数、胎龄。
4.根据权利要求1所述的羊场数据智能采集和管理一体化系统，其特征在于：所述智能监测单元包括远程PC端显示器和/或移动手机端，其将监测到的胎子数、胎龄信息实时上传至分群数据处理单元内，以指导分群、方便羊场做标记进行不同处理。
5.根据权利要求1所述的羊场数据智能采集和管理一体化系统，其特征在于：所述过渡通道包括S型过渡通道和/或U型过渡通道和/或定制型过渡通道，所述过渡通道的前端设置有驱赶转门。
6.根据权利要求1所述的羊场数据智能采集和管理一体化系统，其特征在于：所述羊只站立平台内置有称重传感器，所述电子识别装置包括电子耳标和电子识别器，所述电子识别器内安装有电子信号激发天线，所述称重指示装置与称重传感器、电子识别器通信连接，其内安装有电子信号接收器。
7.根据权利要求1所述的羊场数据智能采集和管理一体化系统，其特征在于：所述分离门设置于分群缓存区前端，其为手动、气动/液压控制分离门，所述分群通道采用移动式/便携式分群通道。
8.根据权利要求1所述的羊场数据智能采集和管理一体化系统，其特征在于：所述分群数据处理单元包括牧场管理软件、数据分析软件。
9.羊场数据智能采集和管理一体化方法，其特征在于：所述方法应用于权利要求1～8任一项所述的羊场数据智能采集和管理一体化系统中，其包括以下步骤：
步骤一，繁殖母羊多胎监测和分群管理：
通过妊娠早期诊断单元在母羊妊娠早期检测母羊妊娠情况；
通过妊娠中期诊断单元在母羊妊娠中期确定母羊胎子数、胎龄；
通过智能监测单元实时监测超声扫描图像，并将胎子数结果实时上传至分群数据处理单元，以指导分群、方便羊场做标记进行不同处理；
通过分群精细化管理模块，对不同胎子数的母羊进行分群管理；
步骤二，阶段化智能称重和分群管理：
通过智能化称重单元，对后备羊和育肥羊进行阶段化智能称重，包括：新生羔羊的初生重采集与上传；
哺乳羔羊断奶体重采集与上传；
2～3月龄羔羊培育期日增重和达标重的采集与上传；
选育羊的体重采集与上传：
4～6月龄后备羊体重的采集与上传；
参配羊的体重采集与上传；
妊娠母羊不同胎子数体重的采集与上传；
妊娠母羊不同胎龄阶段的体重采集与上传；
妊娠母羊产羔后体重的采集与上传；
妊娠母羊产后60天体重的采集与上传；
通过分群精细化管理模块，对不同阶段的后备羊和育肥羊进行分群管理。
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- 2020-06-08 CN CN202010512976.2A patent/CN111833201A/zh active Pending
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