CN203554496U - 双路由自动控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种双路由自动控制器,是安装在交换机与用户电话机之间的传输控制设备,具体包括:与第一线路相连接的第一检测电路;与第二线路相连接的第二检测电路;分别与所述的第一检测电路、第二检测电路相连接的单片机;与所述的单片机相连接的单片机运行检测电路;分别与所述的单片机、所述的第一线路、所述的第二线路相连接的线路切换电路;分别与所述的线路切换电路、所述的电话机相连接的摘机检测电路。一般安装在通信机房、小区配线箱内、用户室内合适的地方,方便任何型号的固定电话机接入与使用。实现了在不改变主叫或被叫用户的使用话机习惯的前提下,提高用户通信的可靠性及可通率。
Description
技术领域
本实用新型关于有线通信设备技术领域,特别是关于双路由电话机技术领域,具体的讲是一种双路由自动控制器。
背景技术
随着电话通信技术的进步与发展,电话机的功能越来越多,虽然初步实现了多线路切换功能,但同时也存在一些设计缺陷和使用不便的弊端。
初期出现的双线路电话机,实现了一部电话机连接两条线路,通过线路切换开关,实现双线路电话机的功能。但是该类电话机只是在普通电话机的基础上增加了线路切换开关、线路输出口、指示灯,其本身的设计缺陷容易造成线路间的干扰、杂音,影响通话质量;手动切换线路,操作复杂,给用户带来不便;双线路话机种类少,不能适应不同人群对话机特殊的需求。
后来随着通信技术的不断发展,出现了可以根据用户拨号自动切换线路电话机,仍没有达到全自动切换线路,由于外线检测电路与电话机的送、受话电路有公共电路,且串联使用,一是交换机送出的信号不能实现透明式传输,电路间干扰产生的杂音时有发生。二是当一路正在通话时,另一路来电收铃,影响用户此时正常通话质量,降低了用户的使用感受,改变了用户对于电话的使用习惯。三是当交换机送出的信号只有电压没有拨号音时,话机不能作主叫,此时不能切换至另一条正常信号的外线上。四是当其中一线路出现故障时,不能实现远程监测或告警(如线路状态指示灯),维护人员被动处理才能恢复正常通信,影响了用户的使用。
因此,如何构建一种电话双路由自动控制器,对交换机送出的信号实现透明式传输,安装在交换机与用户电话机之间(即可安装在通信机房、小区配线箱或分电处,也可放在室内适当的位置),可以使用任何电话机接入双路由自动控制器,得到双线路通信保障,而且用户对双线路接入没有感知,接入切换器的主备用线路能实现自动切换,不改变主叫或被叫用户的使用习惯,提高用户通信的成功率成为本领域亟待解决的技术难题。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的上述技术问题,提出了一种双路由自动控制器,将外部的双线路接入到此控制器上,通过第一检测电路、第二检测电路后与单片机相连接,摘机检测电路与电话机相连接,并通过看门狗监视单片机的工作,实现了在不改变主叫或被叫用户的使用话机的习惯的前提下,提高了用户通信的可通率。
本实用新型的目的是,提供了一种双路由自动控制器,所述的双路由自动控制器安装在线路与室内电话机之间,具体包括:与第一线路相连接的第一检测电路;与第二线路相连接的第二检测电路;分别与所述的第一检测电路、第二检测电路相连接的单片机;与所述的单片机相连接的单片机运行检测电路;分别与所述的单片机、所述的第一线路、所述的第二线路相连接的线路切换电路;分别与所述的线路切换电路、所述的电话机相连接的摘机检测电路。
优选的,所述的第一检测电路具体包括:与所述的第一线路相连接的示忙电路;与所述的第一线路相连接的振铃检测电路;与所述的第一线路相连接的电压检测电路;与所述的第一线路相连接的拨号音检测电路。
优选的,所述的第二检测电路具体包括:与所述的第二线路相连接的第二示忙电路;与所述的第二线路相连接的第二振铃检测电路;与所述的第二线路相连接的第二电压检测电路;与所述的第二线路相连接的第二拨号音检测电路。
优选的,所述的单片机运行检测电路为看门狗。
优选的,所述的第一电压检测电路、第二电压检测电路由整流电路、稳压电路、分压电路、充电电路、光电耦合电路、供电偏置电路组成。
优选的,所述第一示忙电路、第二示忙电路由发光二极管、开关三极管、偏置电阻组成。
优选的,所述的第一拨号音检测电路、第二拨号音检测电路由耦合电路、音频变压器、耦合电容、分压电阻、滤波和旁路电容、集成电路及电阻组成。
优选的,所述的第一振铃检测电路、第二振铃检测电路由限压电阻、耦合电路、稳压电路、电阻、光电耦合电路、供电偏置电路组成。
优选的,所述的摘机检测电路由电阻、双光电耦合器、电解电容组成。
本实用新型的有益效果在于,提出了一种双路由自动控制器,将外部线路Ⅰ、线路Ⅱ接入控制器,控制器内第一检测电路、第二检测电路分别并接在外线Ⅰ、外线Ⅱ上,采集外线上(有关)振铃、电压、拨号音信号,然后与单片机相连接;通过单片机对信号的判 断(决定)控制外线Ⅰ或外线Ⅱ接入电话机;为了防止系统在异常情况下,受到干扰,程序跑飞,导致系统异常工作,增加了看门狗电路,如果CPU不在规定时间内按要求访问看门狗,就认为CPU处于异常状态,看门狗就会强迫CPU复位,使系统重新开始按规律执行程序,防止程序死循环,提高了用户通信的可靠性。摘机检测电路与电话机相连接,并通过看门狗监视单片机的工作状态,在不改变主叫或被叫用户的使用话机的习惯的前提下,提高了用户通信的可通率。
为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,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为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器的使用示意图;
图2为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器的结构示意图;
图3为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器中第一检测电路的结构框图;
图4为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器中第二检测电路的结构框图;
图5为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器的电路原理图;
图6为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器中单片机的芯片图;
图7为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器中看门狗的芯片图;
图8为本实用新型提供的具体实施例中双路由自动控制器的应用示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的双路由自动控制器是针对现有技术中的双路电话机改变了用户对于电 话使用的习惯,而且当线路出现故障时,需要人工处理才能恢复正常通信,影响了用户的使用的技术问题而提出的,其安装在通信线路与室内电话机之间,能够在不改变主叫或被叫用户的使用习惯的同时,提高用户通信的成功率。
图1为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器的使用示意图,由图1可知,本实用新型提供的一种双路由自动控制器安装在交换机与室内电话机之间,第一线路101与第二线路102分别通过双路由自动控制器200与室内的电话机300连接。
图2为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器的结构示意图,由图2可知,所述的双路由自动控制器具体包括:
与第一线路101相连接的第一检测电路201;
与第二线路102相连接的第二检测电路202;
分别与所述的第一检测电路201、第二检测电路202相连接的单片机203。在具体的实施方式中,诸如图8为本实用新型提供的具体实施例中双路由自动控制器的应用示意图,根据系统硬件选择和需求,图6为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器中单片机的芯片图,如图6可知,单片机可以通过AT89C2051来实现线路自动切换。
与所述的单片机203相连接的单片机运行检测电路204,在具体的实施方式中,所述的单片机运行检测电路可通过看门狗来实现。MAX813L俗称看门狗,用于监测单片机的运行状态,使整个切换器运行稳定、可靠,实现自动接续呼入、自动选择优质线路呼出、自动示忙等功能。图7为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器中看门狗的芯片图,由图7可知,单片机运行检测电路可通过MAX813L来实现。
分别与所述的单片机203、所述的第一线路101、所述的第二线路102相连接的线路切换电路205;
分别与所述的线路切换电路205、所述的电话机300相连接的摘机检测电路206。
本实用新型提供的双路由自动控制器,是一种安装在交换机与用户电话机之间的传输控制设备,实现重要电话主备用线路自动切换功能。一般安装在通信机房或小区配线箱内、用户室内合适的地方,方便任何型号的固定电话机接入与使用。采用光电耦合器件,使用模块控制外线与电话机端口连通,电气特性完全隔离,互不干扰,无任何杂音影响。适用于呼入、呼出比较频繁,且对线路畅通率要求很高的重要办公场所或家庭使用。实现了在不改变主叫或被叫用户的使用话机习惯的前提下,提高用户通信的可靠性及可通率。
图3为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器中第一检测电路的结构框图,由图3可知,第一检测电路具体包括:
与所述的第一线路101相连接的第一示忙电路2011;
与所述的第一线路101相连接的第一振铃检测电路2012;
与所述的第一线路101相连接的第一电压检测电路2013;
与所述的第一线路101相连接的第一拨号音检测电路2014。
图4为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器中第二检测电路的结构框图,由图4可知,第二检测电路具体包括:
与所述的第二线路102相连接的第二示忙电路2021;
与所述的第二线路102相连接的第二振铃检测电路2022;
与所述的第二线路102相连接的第二电压检测电路2023;
与所述的第二线路102相连接的第二拨号音检测电路2024。
图5为本实用新型实施例提供的一种双路由自动控制器的电路原理图,由图5可知第一检测电路201、第二检测电路202、线路切换电路205、摘机检测电路206的具体原理图。
其中,所述的第一电压检测电路、由N1整流电路、RT1、RV1、V2过压保护电路,R35、R36分压电路、C8充电电路、1-PC817光电耦合电路、R6供电偏置电路组成,电压检测电路并联于ab线两端,经N1整流电路输出端的V2稳压管,再经R35、R36分压对C8充电后进入光电耦合电路1-PC817输入端,光电耦合电路1-PC817工作输出的低电平信号送到IC1单片机P08脚。R6串联在+5V电源与光耦1-PC817之间做供电偏置电路。单片机的P09脚串接R24、R25后向电子开关电路V4、继电器JD送出控制信号,串接于继电器JD线圈之间的二极管V5为继电器保护电路。R24、R25、R26为电子开关电路V4偏置电路。R5、LED2组成外线电压指示电路。当外线电压在正常范围(36V~50V)内时,发光三极管LED2灯亮表示外线电压正常,否则LED2灯不亮。第二电压检测电路构成相同于第一电压检测电路。
参见图5实施例所示的具体实施电路图,电压检测电路是在没摘机前,将外线上的电压信号经硬件电路转换成单片机能识别的数字信号,使单片机根据检测到的线路质量适时控制继电器的转换,选择优质线路,等待用户的呼出或呼入。当外线电压在(36V~50V)内时,经整流桥N1输出正电压信号,将此信号经V2钳位二极管稳压在22V内。再经R35、R36分压,确保光电耦合器1-P817输出端由高电平变为低电平信号,得以单片机识别判断。IC1单片机P08脚由高电平变为低电平信号,IC1单片机P09脚向电子开关电路经R25、R24分压送出控制信号到V4,使V4导通,继电器JD将话机切换到外线质量较好线路上。二极管V5为继电器保护电路。
所述第一示忙电路由发光二极管LED1、开关三极管V1、偏置电阻R1、R2、R3、R4组 成。示忙电路并接于整流电路N1输出端,IC1单片机控制信号P07脚经分压偏置电阻R3、R2送至开关三极管V1基极,串联于整流电路N1输出端与开关三极管V2集电极之间的发光二极管LED1为示忙指示电路,偏置电阻R1、R2、R3、R4共同组成开关三极管V1的偏置电路。第二示忙电路构成相同于第一示忙电路。
参见图5实施例所示的具体实施电路图,示忙电路是当用户通话时,另一外线再有呼入时接通假负载,令上级交换机识别提示忙音,电话打不进来。在第Ⅱ路摘机后,摘机检测电路给单片机P03脚送低电平,然后单片机的P07脚给R2、R3之间送高电平,使在三极管V1得到工作偏置电压。V1导通,LED1发光,使第Ⅰ路外线电压降为9V,相当于用户摘机时电压,交换机识别后给主叫送忙音。在第Ⅰ路摘机后,经同上过程,第Ⅱ路示忙。
所述的第一拨号音检测电路、第二拨号音检测电路由R10、C2耦合电路、音频变压器T1、耦合电容C3、分压电阻R11、R12,集成电路(运算放大器MC4558、电压比较器LM339)及偏置电阻R13、R14、R15、R16、R17、R18、滤波和旁路电容C4、C5组成。拨号音信号检测电路并联于话机侧的ab线两端,利用单片机定时/计数功能检测电话信号音的方法进行检测。当电话摘机后,电话拨号音信号经R10、C2耦合电路,信号再通过音频变压器T1耦合到电容C3负极,经运算放大器MC4558放大4倍后,送LM339电压比较器,回差电压由R15控制,这样就实现正弦波到方波的转换,从LM339输出的方波信号送IC1单片机P12输入端,外线上的信号持续时间大于1.5秒,并且脉冲个数为(450±25)个/秒。即可认为是拨号音。
参见图5实施例所示的具体实施电路图,拨号音检测电路拨号音检测电路并联于话机侧的ab线两端,利用单片机定时/计数功能检测电话信号音的方法进行检测。当电话摘机后,电话拨号音信号经R10、C2耦合电路,信号再通过音频变压器T1耦合到电容C3负极,经运算放大器MC4558放大4倍后,送LM339电压比较器,回差电压由R15控制,这样就实现正弦波到方波的转换,从电压比较器LM339输出的方波信号送IC1单片机P12输入端,外线上的信号持续时间大于1.5秒,并且脉冲个数为(450±25)个/秒,即可认为是拨号音。
所述的第一振铃检测电路、第二振铃检测电路由限压电阻R7、R8、C1耦合电路、V3稳压电路、2-PC817光电耦合电路、R9供电偏置电路组成。振铃检测电路并联于ab线两端经C1耦合到2-PC817输入端,V3、R8起到稳压作用,R7限压作用,保护2-PC817光电耦合器工作。光电耦合电路PC817输出的脉冲方波信号送到IC1单片机P13脚,R9串联在+5V电源与光耦2-PC817之间做供电偏置电路。单片机P13脚串接R25、R24后向电子开关电路V4、继电器JD送出控制信号,串接于继电器JD线圈之间的二极管V5为继电器保护电路。
参见图5实施例所示的具体实施电路图,振铃检测电路是将电话线路上的振铃信号转换成脉冲方波,使单片机适时控制线路继电器工作。在待机状态下,电话线路上的电压保持在48V,当用户呼叫时,电话线路上出现(90±15)V、(25±3)HZ的振铃信号,振铃检测电路以光耦为主构成,当振铃信号来到时,铃流经过C1耦合,V3稳压,R7限压,送到2-PC817中,2-PC817的发光二极管发光,对端接收阻值迅速下降,光耦2-PC817输出端为低电平,单片机IC1可以根据振铃信号的高低检测有无振铃。有振铃信号时,光耦2-PC817输出端为低电平,无振铃信号时光耦2-PC817输出为高电平,单片机IC1以此判断有无振铃信号及振铃次数,由于语音信号和双音频信号电压远低于振铃信号电压,该电路不会引起误判,IC1单片机P09脚向电子开关电路经R25、R24分压送出控制信号到V4,使V4导通,继电器JD自动将话机切换到有铃流的外线路上。二极管V5为继电器保护电路。
所述的摘机检测电路由R19、R20、IC3、R21、R23、电解电容C6组成。摘机后,话机线路上的电流增大,外线的电流经过R19或R20、IC3后,使R21、R23之间或R22右端为低电平信号输入到IC1单片机P03脚。通过单片机识别判断后,单片机启动相应的示忙电路,中断或屏蔽电压检测、振铃检测,确保话机通话质量。
参见图5实施例所示的具体实施电路图,在两路外线电压均正常时,优先Ⅰ路呼入、呼出。摘机检测电路是将摘机后,线路Ⅰ上的直流电流由0mA变为25mA,经过R19将电流输送到的输入端第1脚,IC3将线路的电流转化为电压电平信号,使IC3的输出端8脚变为低电平。此时,R21、R23之间由高电平变为低电平,这一信号传到IC1的P03脚,经IC1判断翻转输出高电平,驱动V7导通,使外线Ⅱ示忙。同样,在Ⅱ路上通话,使外线Ⅰ示忙。
参见图5实施例所示的具体实施电路图,切换器到话机的线路故障检测电路的组成、电子元器件的标值同于电压检测电路。通过增加电话端口外侧两芯线与中间两芯线形成回路检测电话机端口电压,形成四芯联系方式。不管电话端线路任一根断开或全部断开、短路、芯线从RJ11水晶头拉出,3-PC817的输出端有R39偏置电阻,其输出端输出高电平。IC1的第15脚收到高电平后,通过监控电路实时反馈电话线路故障信息。
参见图5实施例所示的具体实施电路图,LED1为第1路示忙指示灯。LED2为第1路外线正常指示灯。LED3为第2路示忙指示灯。LED4为第2路外线正常指示灯。LED5为电源指示灯。LED6为话机在第1路外线指示灯。LED7为话机在第2路外线指示灯。LED8为话机摘机指示灯。
因此,双路由自动控制器接入的振铃检测电路,振铃检测电路与单片机相连接,电压检测电路、示忙电路、摘机检测电路分别与单片机相连接,摘机检测电路一端与电话机相 连接,另一端与线路切换电路相连接,单片机与看门狗相连接,通过看门狗监测单片机的工作,从而达到单片机检测线路质量,检测振铃信号,检测摘机信号,达到智能化工作的目的。
图8为本实用新型提供的具体实施例中双路由自动控制器的应用示意图,由图8可知,本实用新型提供的双路由自动控制器有以下几种使用场景:
(一)安装在通信机房配线架;
(二)安装在分电处;
(三)安装在室内适当位置。
由于本实用新型的双路由自动控制器可以有上述多种应用场景,且该切换器独立存在于外部电路和内部电话机之间,是一个独立的设备,因此当出现线路故障时,通过声光告警定位线路故障,或直接修理或者更换切换器,而无需关注电话机。
在具体的实际使用中,根据系统硬件选择和设计需要,单片机的软件编程可用C语言编写,包括主程序和摘机子程序。单片机AT89C2051是实现线路自动切换的主要部件。MAX813L俗称看门狗,用于监测单片机程序运行状态,使整机程序运行稳定、可靠。软件和硬件科学结合实现自动接续呼入、自动选择优质线路呼出、自动示忙等功能。
(一)自动接续呼入:任何一路呼入均可正常摘机通话。由振铃检测电路与单片机配合实现。
(二)自动选择优质线路呼出:在没有摘机前,通过电压检测,自动选到优质线路等待用户呼出。由电压检测电路与单片机配合实现。
(三)自动示忙:模拟占线,一路摘机后,另一路示忙。也就是另一路打不进来电话。由示忙电路与单片机配合实现。
(四)自动检测拨号音:当交换机送来的信号只有电压没有拨号音时,电话不能作为主叫用户使用。如远端放号设备(PCM)下线始终有电压,有可能上线接程控交换机侧没有蜂音。由拨号音检测电路与单片机配合实现。
(五)电源电路:过流过压自动保护。LED5为+5V电源指示灯,LM317稳压模块为电源稳压主构件。
综上所述,本实用新型提出的一种双路由自动控制器,实现了自动接续呼入、在没有摘机前自动选择优质线路等待用户呼出、自动示忙、电话拨号音自动识别,对外线实时检测线路质量,对末端话机在Ⅰ路还是在Ⅱ路外线上实时检测,在实际使用过程中,不改变主叫或被叫用户使用话机习惯,可用于程控交换网、人工台服务系统。
本实用新型的创新点在于:
(1)、任何电话机均可方便接入双路由自动控制器,实现双线路自动切换,电话机的话音清晰,通信稳定可靠。
(2)、将线路上的电流、电压信号经硬件(电子元件)转换成单片机能识别的信号,实现双线路自动切换。
(3)、对电话机外线及室内线工作状况进行实时监控,故障自动定位,维护方便。
(4)、在技术设计上,控制器的检测电路并联在交换机与用户电话机之间的ab线上,对电话交换机送出的信号到电话机实现透明传输且没有衰耗。
(5)、摘机检测与单片机配合实现了摘机后中断或屏蔽其它检测电路工作,使另一路示忙,确保通话效果。看门狗增加了单片机运行的可靠性与稳定性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例系统中的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一般计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各系统的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)等。
本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (9)
1.一种双路由自动控制器,其特征是,所述的双路由自动控制器安装在交换机与室内电话机之间,具体包括:
与第一线路相连接的第一检测电路;
与第二线路相连接的第二检测电路;
分别与所述的第一检测电路、第二检测电路相连接的单片机;
与所述的单片机相连接的单片机运行检测电路;
分别与所述的单片机、所述的第一线路、所述的第二线路相连接的线路切换电路;
分别与所述的线路切换电路、所述的电话机相连接的摘机检测电路。
2.根据权利要求1所述的双路由自动控制器,其特征是,所述的第一检测电路具体包括:
与所述的第一线路相连接的第一示忙电路;
与所述的第一线路相连接的第一振铃检测电路;
与所述的第一线路相连接的第一电压检测电路;
与所述的第一线路相连接的第一拨号音检测电路。
3.根据权利要求2所述的双路由自动控制器,其特征是,所述的第二检测电路具体包括:
与所述的第二线路相连接的第二示忙电路;
与所述的第二线路相连接的第二振铃检测电路;
与所述的第二线路相连接的第二电压检测电路;
与所述的第二线路相连接的第二拨号音检测电路。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的双路由自动控制器,其特征是,所述的单片机运行检测电路为看门狗。
5.根据权利要求3所述的双路由自动控制器,其特征是,所述的第一电压检测电路、第二电压检测电路由整流电路、稳压电路、分压电路、充电电路、光电耦合电路、供电偏置电路组成。
6.根据权利要求3所述的双路由自动控制器,其特征是,所述第一示忙电路、第二示忙电路由发光二极管、开关三极管、偏置电阻组成。
7.根据权利要求3所述的双路由自动控制器,其特征是,所述的第一拨号音检测电 路、第二拨号音检测电路由耦合电路、音频变压器、耦合电容、分压电阻、滤波和旁路电容、集成电路及电阻组成。
8.根据权利要求3所述的双路由自动控制器,其特征是,所述的第一振铃检测电路、第二振铃检测电路由限压电阻、耦合电路、稳压电路、电阻、光电耦合电路、供电偏置电路组成。
9.根据权利要求1至3任意一项所述的双路由自动控制器,其特征是,所述的摘机检测电路由电阻、双光电耦合器、电解电容组成。
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2013
- 2013-11-06 CN CN201320697111.3U patent/CN203554496U/zh not_active Expired - Fee Related
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