CN117856822A - 一种通信电缆故障检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通信电缆故障检测系统,涉及电缆故障检测技术领域,能够全面获取数据、准确判断干扰、进行深入分析,并提供及时预警提示,有益地提高了故障检测的准确性、效率和实用性,通过噪声参数获取模块,能够在目标电缆中设置多个采集点,从而全面获取目标电缆中各噪声对应的参数,包括波形峰值、均方根值和波形畸变度,提高了数据获取的全面性,通过噪声干扰判断模块对噪声参数进行分析,能够准确判断目标电缆中哪些采集点受到噪声干扰,提高了干扰判断的准确性,通过最佳滤波器型号分析模块和滤波器参数设置模块,根据干扰程度评估系数,能够分析并设置最佳滤波器型号和参数,提高了系统对噪声干扰的处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及电缆故障检测技术领域,具体涉及一种通信电缆故障检测系统。
背景技术
通信电缆是信息传输的重要通道,然而在实际应用中,受到各种噪声干扰的影响,可能导致数据传输质量下降甚至通信中断,为了及时有效地检测和处理通信电缆中的噪声干扰,需要一种高效的故障检测系统,因此,一种通信电缆故障检测系统应运而生。
现有技术可能缺乏对噪声干扰影响的深入分析能力,无法准确评估噪声干扰的程度以及对通信质量的影响,很显然这种检测系统至少存在以下方面问题:
1、现有技术缺乏噪声干扰判断模块,可能无法对目标电缆中各采集点的噪声参数进行分析,导致对电缆受到的噪声干扰的判断不准确,同时,缺乏时域特征数据获取模块和时域特征数据分析模块,导致无法对受到噪声干扰的点进行时域特征数据分析,缺乏对干扰程度的评估,无法准确判断噪声干扰的类型、强度,导致无法准确评估噪声对通信质量的影响程度,无法及时采取措施进行干扰消除或补偿,从而影响通信质量和稳定性。
2、现有技术缺乏最佳滤波器型号的选择,可能导致无法根据受噪声干扰点的干扰程度评估系数,对应选择最佳的滤波器型号,从而无法实现对噪声干扰的最佳匹配处理,影响对噪声的有效滤除,同时,无法根据干扰程度对滤波器参数进行设置,可能导致无法根据受噪声干扰点的干扰程度评估系数,对应设置滤波器参数,从而无法根据具体情况对滤波器进行灵活调整,影响滤波效果的最优化。
发明内容
针对上述存在的技术不足,本发明的目的是提供一种通信电缆故障检测系统。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:本发明提供一种通信电缆故障检测系统,包括:噪声参数获取模块,用于在目标电缆中设置若干个采集点,从而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数,噪声参数包括波形峰值、均方根值和波形畸变度。
噪声干扰判断模块,用于根据目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数,从而对目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数进行分析,得到目标电缆中各采集点对应的噪声评估系数,并判断目标电缆中各采集点是否受到噪声干扰,并将目标电缆中受到噪声干扰的各采集点记为各受噪声干扰点。
时域特征数据获取模块,用于根据各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据,时域特征数据包括脉冲数量、持续时长和脉冲间隔时长。
时域特征数据分析模块,用于根据各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据,从而对各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据进行分析,得到各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数。
最佳滤波器型号分析模块,用于根据各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数,进而分析各受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号,并将各受噪声干扰点安装对应的最佳滤波器型号。
滤波器参数设置模块,用于根据各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数,进而分析各受噪声干扰点对应的滤波器参数,并将各受噪声干扰点中最佳滤波器型号按照对应的滤波器参数进行设置。
预警终端,用于当目标电缆中某采集点受到噪声干扰时,进行预警提示。
优选地,所述获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数,具体获取过程如下:A1、在目标电缆上均匀的设置若干个采集点,并在目标电缆中各采集点中设置加速度传感器、声音传感器和振动传感器。
A2、通过安装在目标电缆上的加速度传感器,进而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的波形峰值。
A3、通过安装在目标电缆上的声音传感器,进而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的均方根值。
A4、通过安装在目标电缆上的振动传感器,进而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的波形畸变度。
优选地,所述对目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数进行分析,具体分析过程如下:将目标电缆中各采集点中各噪声对应的波形峰值、均方根值和波形畸变度分别表示为Qig、Wig和Eig,其中,i表示各采集点对应的编号,i=1,2,...,n,g表示各噪声对应的编号,g=1,2,...,u,n为大于2的任意整数,u为大于2的任意整数,代入计算公式
中,得到目标电缆中各采集点对应的噪声评估系数αi,其中,Q′、W′、E′分别为设定的噪声对应的标准波形峰值、标准均方根值、标准波形畸变度,分别表示为设定的噪声波形峰值对应的权重因子、噪声均方根值对应的权重因子、噪声波形畸变度对应的权重因子。
优选地,所述判断目标电缆中各采集点是否受到噪声干扰,具体判断过程如下:将目标电缆中各采集点对应的噪声评估系数与设定的标准采集点对应的噪声评估系数进行对比,若目标电缆中某采集点对应的噪声评估系数小于设定的标准采集点对应的噪声评估系数,则判定目标电缆中该采集点未受到噪声干扰,若目标电缆中某采集点对应的噪声评估系数大于或者等于设定的标准采集点对应的噪声评估系数,则判定目标电缆中该采集点受到噪声干扰,以此方式判断目标电缆中各采集点是否受到噪声干扰。
优选地,所述对各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据进行分析,具体分析过程如下:将各受噪声干扰点中各噪声对应的脉冲数量、持续时长和脉冲间隔时长分别表示为Rhg、Thg和Yhg,其中,h表示各受噪声干扰点对应的编号,h=1,2,...,m,g表示各噪声对应的编号,g=1,2,...,u,m为大于2的任意整数,u为大于2的任意整数,代入计算公式
中,得到各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数βh,其中,R′、T′、Y′分别为设定的噪声对应的标准脉冲数量、标准持续时长、标准脉冲间隔时长,σ1、σ2、σ3分别表示为设定的噪声脉冲数量对应的权重因子、噪声持续时长对应的权重因子、噪声脉冲间隔时长对应的权重因子。
优选地,所述分析各受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号,具体分析过程如下:将各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中各滤波器型号对应的干扰程度评估系数进行对比,若某受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中某滤波器型号对应的干扰程度评估系数相同,则将数据库中该干扰程度评估系数对应的滤波器型号作为该受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号,以此方式分析各受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号。
优选地,所述分析各受噪声干扰点对应的滤波器参数,具体分析过程如下:将各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中各滤波器参数对应的干扰程度评估系数进行对比,若某受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中某滤波器参数对应的干扰程度评估系数相同,则将数据库中该干扰程度评估系数对应的滤波器参数作为该受噪声干扰点对应的滤波器参数,以此方式分析各受噪声干扰点对应的滤波器参数。
优选地,还包括数据库,数据库用于储存各滤波器型号对应的干扰程度评估系数和各滤波器参数对应的干扰程度评估系数。
本发明的有益效果在于:1、本发明提供了一种通信电缆故障检测系统,通过全面获取数据、准确判断干扰、深入分析及时预警,显著提高了故障检测的准确性、效率和实用性,为通信电缆的稳定运行提供了重要保障,从数据获取、干扰判断、时域特征分析、滤波器设置到预警提示,系统各模块完善,使得故障处理更加全面、及时和可靠,有助于在故障发生前及时采取维修措施,提高了故障检测的实时性和实用性。
2、本发明实施例,通过噪声参数获取模块,能够在目标电缆中设置多个采集点,从而全面获取目标电缆中各噪声对应的参数,包括波形峰值、均方根值和波形畸变度,提高了数据获取的全面性,通过噪声干扰判断模块对噪声参数进行分析,能够准确判断目标电缆中哪些采集点受到噪声干扰,提高了干扰判断的准确性。
3、本发明实施例,通过时域特征数据获取模块和时域特征数据分析模块,可以对受噪声干扰的点进行时域特征数据分析,得到干扰程度评估系数,进一步提高了对故障点的分析准确性,同时,通过最佳滤波器型号分析模块和滤波器参数设置模块,根据干扰程度评估系数,能够分析并设置最佳滤波器型号和参数,提高了系统对噪声干扰的处理效果。
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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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为本发明系统模块连接示意图。
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。
本发明实施例如图1所示,一种通信电缆故障检测系统,包括:噪声参数获取模块、噪声干扰判断模块、时域特征数据获取模块、时域特征数据分析模块、最佳滤波器型号分析模块、滤波器参数设置模块、预警终端和数据库。
所述噪声干扰判断模块分别与噪声参数获取模块和时域特征数据获取模块连接,所述时域特征数据分析模块分别与时域特征数据获取模块和最佳滤波器型号分析模块连接,所述滤波器参数设置模块分别与最佳滤波器型号分析模块和预警终端连接,所述预警终端还与噪声干扰判断模块连接,所述数据库分别与最佳滤波器型号分析模块和滤波器参数设置模块连接。
噪声参数获取模块,用于在目标电缆中设置若干个采集点,从而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数,噪声参数包括波形峰值、均方根值和波形畸变度。
在一个具体的实施例中,所述获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数,具体获取过程如下:A1、在目标电缆上均匀的设置若干个采集点,并在目标电缆中各采集点中设置加速度传感器、声音传感器和振动传感器。
A2、通过安装在目标电缆上的加速度传感器,进而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的波形峰值。
A3、通过安装在目标电缆上的声音传感器,进而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的均方根值。
A4、通过安装在目标电缆上的振动传感器,进而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的波形畸变度。
噪声干扰判断模块,用于根据目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数,从而对目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数进行分析,得到目标电缆中各采集点对应的噪声评估系数,并判断目标电缆中各采集点是否受到噪声干扰,并将目标电缆中受到噪声干扰的各采集点记为各受噪声干扰点。
在一个具体的实施例中,所述对目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数进行分析,具体分析过程如下:将目标电缆中各采集点中各噪声对应的波形峰值、均方根值和波形畸变度分别表示为Qig、Wig和Eig,其中,i表示各采集点对应的编号,i=1,2,...,n,g表示各噪声对应的编号,g=1,2,...,u,n为大于2的任意整数,u为大于2的任意整数,代入计算公式
中,得到目标电缆中各采集点对应的噪声评估系数αi,其中,Q′、W′、E′分别为设定的噪声对应的标准波形峰值、标准均方根值、标准波形畸变度,分别表示为设定的噪声波形峰值对应的权重因子、噪声均方根值对应的权重因子、噪声波形畸变度对应的权重因子。
需要说明的是,均大于0且小于1。
在另一个具体的实施例中,所述判断目标电缆中各采集点是否受到噪声干扰,具体判断过程如下:将目标电缆中各采集点对应的噪声评估系数与设定的标准采集点对应的噪声评估系数进行对比,若目标电缆中某采集点对应的噪声评估系数小于设定的标准采集点对应的噪声评估系数,则判定目标电缆中该采集点未受到噪声干扰,若目标电缆中某采集点对应的噪声评估系数大于或者等于设定的标准采集点对应的噪声评估系数,则判定目标电缆中该采集点受到噪声干扰,以此方式判断目标电缆中各采集点是否受到噪声干扰。
本发明实施例,通过噪声参数获取模块,能够在目标电缆中设置多个采集点,从而全面获取目标电缆中各噪声对应的参数,包括波形峰值、均方根值和波形畸变度,提高了数据获取的全面性,通过噪声干扰判断模块对噪声参数进行分析,能够准确判断目标电缆中哪些采集点受到噪声干扰,提高了干扰判断的准确性。
时域特征数据获取模块,用于根据各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据,时域特征数据包括脉冲数量、持续时长和脉冲间隔时长。
需要说明的是,使用阈值检测或者脉冲检测算法来识别脉冲的数量。阈值检测可以通过设置一个适当的阈值,当噪声信号的幅值超过该阈值时认为出现了脉冲,脉冲检测算法可以利用噪声信号的变化率或者特定的波形特征来进行脉冲的识别。一旦识别出脉冲,就得到脉冲的数量。
还需要说明的是,持续时长是指噪声脉冲信号的持续时间。通过噪声信号处理算法来检测脉冲的起始点和终止点,从而计算噪声脉冲的持续时间。一种常见的方法是使用峰值检测算法或者波形拟合算法来确定脉冲的起始点和终止点,然后计算它们之间的时间差,就得到持续时长。
再一次需要说明的是,脉冲间隔时长是指相邻噪声脉冲之间的时间间隔。可以使用噪声信号处理算法来检测噪声脉冲之间的时间间隔。一种常见的方法是计算相邻噪声脉冲的时间差,或者使用交叉相关函数等方法来得到噪声脉冲之间的时间间隔。
时域特征数据分析模块,用于根据各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据,从而对各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据进行分析,得到各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数。
在一个具体的实施例中,所述对各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据进行分析,具体分析过程如下:将各受噪声干扰点中各噪声对应的脉冲数量、持续时长和脉冲间隔时长分别表示为Rhg、Thg和Yhg,其中,h表示各受噪声干扰点对应的编号,h=1,2,...,m,g表示各噪声对应的编号,g=1,2,...,u,m为大于2的任意整数,u为大于2的任意整数,代入计算公式
中,得到各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数βh,其中,R′、T′、Y′分别为设定的噪声对应的标准脉冲数量、标准持续时长、标准脉冲间隔时长,σ1、σ2、σ3分别表示为设定的噪声脉冲数量对应的权重因子、噪声持续时长对应的权重因子、噪声脉冲间隔时长对应的权重因子。
需要说明的是,σ1、σ2、σ3均大于0且小于1。
最佳滤波器型号分析模块,用于根据各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数,进而分析各受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号,并将各受噪声干扰点安装对应的最佳滤波器型号。
需要说明的是,滤波器型号包括通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
在一个具体的实施例中,所述分析各受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号,具体分析过程如下:将各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中各滤波器型号对应的干扰程度评估系数进行对比,若某受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中某滤波器型号对应的干扰程度评估系数相同,则将数据库中该干扰程度评估系数对应的滤波器型号作为该受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号,以此方式分析各受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号。
滤波器参数设置模块,用于根据各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数,进而分析各受噪声干扰点对应的滤波器参数,并将各受噪声干扰点中最佳滤波器型号按照对应的滤波器参数进行设置。
在一个具体的实施例中,所述分析各受噪声干扰点对应的滤波器参数,具体分析过程如下:将各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中各滤波器参数对应的干扰程度评估系数进行对比,若某受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中某滤波器参数对应的干扰程度评估系数相同,则将数据库中该干扰程度评估系数对应的滤波器参数作为该受噪声干扰点对应的滤波器参数,以此方式分析各受噪声干扰点对应的滤波器参数。
本发明实施例,通过时域特征数据获取模块和时域特征数据分析模块,可以对受噪声干扰的点进行时域特征数据分析,得到干扰程度评估系数,进一步提高了对故障点的分析准确性,同时,通过最佳滤波器型号分析模块和滤波器参数设置模块,根据干扰程度评估系数,能够分析并设置最佳滤波器型号和参数,提高了系统对噪声干扰的处理效果。
预警终端,用于当目标电缆中某采集点受到噪声干扰时,进行预警提示。
数据库用于储存各滤波器型号对应的干扰程度评估系数和各滤波器参数对应的干扰程度评估系数。
本发明提供了一种通信电缆故障检测系统,能够全面获取数据、准确判断干扰、进行深入分析,并提供及时预警提示,有益地提高了故障检测的准确性、效率和实用性。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本说明书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种通信电缆故障检测系统,其特征在于,包括:
噪声参数获取模块,用于在目标电缆中设置若干个采集点,从而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数,噪声参数包括波形峰值、均方根值和波形畸变度;
噪声干扰判断模块,用于根据目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数,从而对目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数进行分析,得到目标电缆中各采集点对应的噪声评估系数,并判断目标电缆中各采集点是否受到噪声干扰,并将目标电缆中受到噪声干扰的各采集点记为各受噪声干扰点;
时域特征数据获取模块,用于根据各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据,时域特征数据包括脉冲数量、持续时长和脉冲间隔时长;
时域特征数据分析模块,用于根据各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据,从而对各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据进行分析,得到各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数;
最佳滤波器型号分析模块,用于根据各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数,进而分析各受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号,并将各受噪声干扰点安装对应的最佳滤波器型号;
滤波器参数设置模块,用于根据各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数,进而分析各受噪声干扰点对应的滤波器参数,并将各受噪声干扰点中最佳滤波器型号按照对应的滤波器参数进行设置;
预警终端,用于当目标电缆中某采集点受到噪声干扰时,进行预警提示。
2.如权利要求1所述的一种通信电缆故障检测系统,其特征在于,所述获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数,具体获取过程如下:
A1、在目标电缆上均匀的设置若干个采集点,并在目标电缆中各采集点中设置加速度传感器、声音传感器和振动传感器;
A2、通过安装在目标电缆上的加速度传感器,进而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的波形峰值;
A3、通过安装在目标电缆上的声音传感器,进而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的均方根值;
A4、通过安装在目标电缆上的振动传感器,进而获取目标电缆中各采集点中各噪声对应的波形畸变度。
3.如权利要求2所述的一种通信电缆故障检测系统,其特征在于,所述对目标电缆中各采集点中各噪声对应的噪声参数进行分析,具体分析过程如下:
将目标电缆中各采集点中各噪声对应的波形峰值、均方根值和波形畸变度分别表示为Qig、Wig和Eig,其中,i表示各采集点对应的编号,i=1,2,...,n,g表示各噪声对应的编号,g=1,2,...,u,n为大于2的任意整数,u为大于2的任意整数,代入计算公式中,得到目标电缆中各采集点对应的噪声评估系数αi,其中,Q′、W′、E′分别为设定的噪声对应的标准波形峰值、标准均方根值、标准波形畸变度,/>分别表示为设定的噪声波形峰值对应的权重因子、噪声均方根值对应的权重因子、噪声波形畸变度对应的权重因子。
4.如权利要求3所述的一种通信电缆故障检测系统,其特征在于,所述判断目标电缆中各采集点是否受到噪声干扰,具体判断过程如下:
将目标电缆中各采集点对应的噪声评估系数与设定的标准采集点对应的噪声评估系数进行对比,若目标电缆中某采集点对应的噪声评估系数小于设定的标准采集点对应的噪声评估系数,则判定目标电缆中该采集点未受到噪声干扰,若目标电缆中某采集点对应的噪声评估系数大于或者等于设定的标准采集点对应的噪声评估系数,则判定目标电缆中该采集点受到噪声干扰,以此方式判断目标电缆中各采集点是否受到噪声干扰。
5.如权利要求1所述的一种通信电缆故障检测系统,其特征在于,所述对各受噪声干扰点中各噪声对应的时域特征数据进行分析,具体分析过程如下:
将各受噪声干扰点中各噪声对应的脉冲数量、持续时长和脉冲间隔时长分别表示为Rhg、Thg和Yhg,其中,h表示各受噪声干扰点对应的编号,h=1,2,...,m,g表示各噪声对应的编号,g=1,2,...,u,m为大于2的任意整数,u为大于2的任意整数,代入计算公式中,得到各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数βh,其中,R′、T′、Y′分别为设定的噪声对应的标准脉冲数量、标准持续时长、标准脉冲间隔时长,σ1、σ2、σ3分别表示为设定的噪声脉冲数量对应的权重因子、噪声持续时长对应的权重因子、噪声脉冲间隔时长对应的权重因子。
6.如权利要求5所述的一种通信电缆故障检测系统,其特征在于,所述分析各受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号,具体分析过程如下:
将各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中各滤波器型号对应的干扰程度评估系数进行对比,若某受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中某滤波器型号对应的干扰程度评估系数相同,则将数据库中该干扰程度评估系数对应的滤波器型号作为该受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号,以此方式分析各受噪声干扰点对应的最佳滤波器型号。
7.如权利要求6所述的一种通信电缆故障检测系统,其特征在于,所述分析各受噪声干扰点对应的滤波器参数,具体分析过程如下:
将各受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中各滤波器参数对应的干扰程度评估系数进行对比,若某受噪声干扰点对应的干扰程度评估系数与数据库中某滤波器参数对应的干扰程度评估系数相同,则将数据库中该干扰程度评估系数对应的滤波器参数作为该受噪声干扰点对应的滤波器参数,以此方式分析各受噪声干扰点对应的滤波器参数。
8.如权利要求1所述的一种通信电缆故障检测系统,其特征在于,还包括数据库,数据库用于储存各滤波器型号对应的干扰程度评估系数和各滤波器参数对应的干扰程度评估系数。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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