高压母线温度在线测量装置通用版

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一种基于89C2051的高压母线温升在线测量装置

一种基于89C2051的高压母线温升在线测量装置

b ad专 利 技 术 来 测 量 温 度 , 部 传 感 器及 各 种 数 or 全
字 转 换 电路 都 被 集 成 在 一 起 。 其 塑 封 外 型 如 一 只 三
1 硬 件 解决 方 案
本 装 置 的 硬 件 部 分 由母 线 温 度 测 量 、 据传 输 、 数
极管 。
D 12 S 8 0具 有 独 特 的 单 线 接 口 , 需 要 外 部 元 不 件 , 需 备 份 电 源 , 用 数 据 线 供 电 ( 生 电 源 方 不 可 寄
显示 及 报 警 三 个 部 分 组 成 。 母 线 温 度 测 量 部 分 由
0 引 言
电力 系统 中 高 压 开 关 柜 等 高 压 设 备 的母 线 在 载
流过 大 时 经 常 出 现 温 升 过 高 , 使 相 邻 的 绝 缘 部 件 而
D L AL AS公 司 的 DS 8 0温 度 传 感 器 与 A 9 2 5 12 T8 C 0 1 单 片 机 组成 ; 数据 传 输 采 用 红 外 线 传 输 方 式 以 实 现 高 、 压 侧 的 电 隔 离 ; 示 及 报 警 部 分 由 单 片机 低 显
在 线 测 量装 置 的设 计 方 法和 应 用 实例 。
关 键 词 :高压 母 线 ; 升 ; 片 机 ; 线 测 量 温 单 在 中图 分 类 号 :TP 1 26 文献标识 码 : A 文 章 编 号 :6 1—1 9 2 0 ) 3—0 1 —0 17 X( 0 2 0 l 03 2
式 ) 其 接 口电 路 图 如 图 2所 示 , 量 范 围 从 一5 ℃ , 测 5

换 为 电信 号 , 到 C 2 1 6 送 X 0 0 A。C 2 1 6 是 红外 线 X 00A 接收 前 置 放 大 电 路 , 包 括 前 置 放 大 器 、 幅 放 大 它 限 器 、 通 滤 波 器 、 号 检 测 和 波 形 整 形 电 路 。经 处 理 带 信 后 还 原 出 温 度 的 数 据 信 号 ,并 送 到 C U2 P ( A 9 2 5 ) 串行 输 入 P . C01的 3 0口。

变压器高压套管绝缘在线监测装置

变压器高压套管绝缘在线监测装置

W-PD2变压器套管在线监测装置使用说明书Ver 3.12006年4月变压器高压套管绝缘在线监测系统使用说明书目录第一章概述 (3)1.1 概要 (3)1.2 工作原理 (4)1.3 重要参数和选项 (5)1.3.1 规格 (5)1.3.2 显示,操作键盘和外部接线 (6)1.3.3 报警 (7)1.3.4 趋势计算 (7)1.3.5 G AMMA对温度的变化系数计算 (8)1.3.6 持续监测功能 (8)1.3.7 时间模式 (8)1.3.8 装置地址 (8)1.3.9自检和自校验 (8)1.3.10 辅助输入 (8)1.3.11停止监测 (8)1.3.12 软件 (8)第二章安装 (9)2.1 应用问题 (9)2.1.1 被监测变压器的型号与技术参数 (9)2.1.2 噪声和接地方式 (9)2.1.3 装置位置和环境因素 (10)2.1.4网络和装置通信 (10)2.1.5 W-PD2装置附件 (10)2.1.6 W-PD2接线图 (10)2.2 安装 (13)2.2.1 重要安全提示 (13)2.2.2安装W-PD2 (14)2.2.3 套管、温度以及电流传感器 (14)2.2.4 装置运行以及变压器运行 (15)第三章硬件设置步骤 (16)3.1 操作键盘 (16)3.2 通过操作键盘设置W-PD2 (16)2变压器高压套管绝缘在线监测系统使用说明书3第一章 概 述1.1 概要35~45%的变压器电气故障都与套管故障有关,尤其是套管的绝缘故障。

潮气入侵、绝缘油变质以及绝缘纸老化都会造成套管绝缘介损的升高,随之将引起绝缘过热及快速老化以至最终导致绝缘崩溃。

在一些绝缘老化的过程中,甚至早期都会出现局部放电。

绝缘老化导致介损增大以致破坏绝缘。

有些放电可能是由金属碎屑、数层绝缘纸穿孔引起的,当油污堆积在套管底部的瓷瓶上时,可能可以看到放电的痕迹。

通常铁芯上的绝缘退化时套管电容C1(高压棒与测试末屏之间的电容)也会增加。

浅谈10kV高压开关设备的在线测温

浅谈10kV高压开关设备的在线测温

《装备维修技术》2021年第13期浅谈10kV高压开关设备的在线测温王敦军(莱钢集团矿山建设有限公司,山东 济南 271199)摘 要:10 KV高压系统开关这一设备在我国是组成能源供应系统的关键部分,其高压的开关柜运行在一定程度上,需要保障高压设备的稳固工作,不会因为部分不同的故障而导致系统的崩溃。

但在高压开关设备的运行过程中,当温度超过一定限度时,很容易因不同的因素而使温度升高,容易产生高温误差,10kV电力系统的运行稳定性甚至会损坏高压开关设备,造成极其严重的安全事故。

所以,一定要对高压开关柜的温度进行及时的测温,使其保持在正常范围之内,现如今,在线测测量温度是高压开关装备测温当中最常用的一种方法,可以进行实时的监测系统温度。

一旦温度异常的相关问题,能够及时采取适当的控制措施来进一步干预。

对此本文对10kv 高压开关的在线测温做出了详细的分析。

关键词:高压开关设备;在线测温;要求应用前言10kV高压开关基本上都被应用到了发电厂、变电站等众多的相关领域当中,并为电源的安全使用提供了非常有力的保障。

10kV 高压开关设备不但能够有效的遵循电网运行的目标需求,让一些电源或者线路的投入进一步得到阻止,并且还可以迅速的把故障从电网当中进行消除。

如果电源设备、线路出现了问题,首先应该确保电网无故障部分的正常运行以及维护工作人员的生命安全。

针对10kV高压开关柜的在线测温,能够及时确定开关柜的温度,防止装置的温度在升高时发生街头发热情况的出现,从而导致开关装置故障和开关装置故障。

1 10kV高压开关设备的测温要求1.1温装置需要进行高压绝缘10kV高压开关柜在正常运作的时候,其额定电压为10kV,在安装完温度测量设备之后,应在温度计和接收器二者之间采取一些绝缘的措施。

如果不及时利用与之对应的高压开关测量值,温度测量仪和温度计之间的电压处在一个绝对高压的状态之下时,是较容易发生危险性的事故。

在实际的测温过程当中,测温设备的高压绝缘技术作为测量温度当中的关键原则,同时也是测温工作的基础[1]。

在线温度检测系统在炼化总厂中心变电所的应用

在线温度检测系统在炼化总厂中心变电所的应用

控报警功能 , 能够很好地保证 电网安全运行 。这 种方案 的优 点 是投资小、 安装时问短 ; 缺点是不 如第一种方案改造得彻底 。
… … … … 一
2 中心 变 电所 电气 设 备 存 在 的 问题
中心变 电所 6 k V开关柜 自 1 9 9 5年投入使用 以来 已运行 1 7年 。随着我厂供 电负荷与供 电形势 的变化 , 车间对其进行 了
多 次 改造 , 如对 6 k V 高 压 柜 母 线 进 行 更 换 使 得 其 绝 缘 得 以加
堕揎
…… ~
强和载流量增加 , 更换 新型 互感器等 。这 些改造使 6 k V开关 柜 满 足 我厂 正 常 平 稳 供 电 的需 求 。 随着装置运行周期的增长 , 相应地对 电气设备 的可靠性 提 出了更高 的要求 。为 了及时了解设 备运行情况 , 在 中心变 电所 环节 , 因为温度 是表 征一 次设 备运 行正 常与否 的一 个重 要参 数 。尤其是一次设备 的开断接触 点 , 由于设 备制造 、 设 备受 环
3 改造 方 案
3 . 1 改造 方 案 对 比分 析
( 1 )更换 新 型高 压 开 关 柜 。该 方案 的优 点 在 于 新 型 开关 柜
是按照当前行业最 新参数设 计 , 更 加符合 当前供 电需求 , 同时
可 根 据 实 际情 况 对 需 要 进 行 温 度 检 测 的 开 关 柜 要 求 厂 家 安 装
关 键词 : 中心 变 电所 ; 问题 ; 改造方 案 ; 在线温 度检测 仪
1 中心 变 电 所 的 建 设历 程
炼 化 总 厂 中心 变 电所 1 9 9 4年 建 成 并 投 入 试 运 行 , 对 常 减 压 装置 、 重 整装 置 、 聚 丙烯 装 置 、 东区循环水 、 东区风 、 催 化 主 风

电力设备温度在线检测预警装置技术要求

电力设备温度在线检测预警装置技术要求

电力设备温度在线检测预警装置技术规范要求一、生产企业要求:产品具备自主知识产权,专利权及省部级以上项目鉴定;通过国家权威部门(电子产品检验)检测报告;通过西安高压试验所检测;具有国家发明专利;研发\设计\生产均通过ISO90001质量体系认证;软件版权认证。

二、技术要求:1、执行的标准:⏹GB4208 《外壳防护等级的分类》⏹GB2423.1《电工电子产品基本环境试验规程试验A(低温试验方法)》⏹GB2423.2 《电工电子产品基本环境试验规程试验B(高温试验方法)》⏹GB/T17626-1998 《电磁兼容、试验和测量技术》⏹GB/T17626.2 《静电放电抗扰度试验》⏹GB/T17626.3 《射频电磁场辐射抗扰度试验》⏹GB/T17626.4 《电快速瞬变脉冲群抗扰度试验》⏹GB/T17626.5 《浪涌(冲击)抗扰度试验》⏹GB/T17626.6 《射频场感应的传导骚扰抗扰度》⏹GB/T17626.8 《工频磁场的抗扰度试验》2、使用条件安装地点:选煤厂6kV变电所开关柜内3 、技术参数和性能要求3.1对开关柜上下动、静触头6个点的温度实现接触式无线传感在线监测;3.2电气接点测温采用数字信号无线传输,隔离彻底、抗干扰性强,电磁兼容级别分别满足:工频磁场MF抗扰度测试5级、脉冲磁场抗扰度测试5级、射频电磁场辐射抗扰度测试3级标准;3.3测温元件数字温度传感器测温范围-40℃~125℃,免校验零漂移运放;3.4 温度传感器不允许裸露外置天线;3.5温度传感器与接收模块之间采用无线传输技术,温度传感器紧贴在被测物体表面,与被测物体为高电位工作,接收模块处于低电位工作,两者之间隔离彻底、抗干扰性强。

3.6 无线温度传感器的安装部位应距离动静触头结合处、母排及电缆搭接处等电气接点≤10cm处。

3.7 安装简便、可行且不能破坏原开关柜结构(如在母线上打孔、解体开关柜组件、在开关柜上开孔等),不能影响原开关柜性能(如动热稳定性、温升性能、绝缘安全距离、绝缘爬距等绝缘性能),柜内安装不存在角度对准问题。

00高压开关柜温度在线监测装置技术规范书(通用部分)

00高压开关柜温度在线监测装置技术规范书(通用部分)

哇螟麟鲤(通用部分)版本号.•川版编号:中国南器鬻黑任公司本技术规范书对应的专用部分目录目录1 总则 (1)2 工作范围 (1)2.1 工程概况 (1)2.2 范围和界限 (I)2.3 技术文件 (2)3 应遵循的主®S准 (2)4 使用条件 (3)4.1正常工作条件 (3)4.2特殊工作条件 (4)5 技术要求 (4)5.1接入安全性要求 (4)5.2装置要求 (4)5.3性能要求 (5)5.4通信功能 (5)5.5绝缘性能 (5)5.6电磁兼容性能 (7)5.7环境适应性能 (7)5.8机械性能 (8)5.9外壳防护性能 (8)5.10连续通电 (8)5. 11可靠性 (9)6. 12装置寿命 (9)7. 13结构和外观 (9)6 试验项目及要求 (9)6.1 1试验环境 (9)6.2 通用技术条件试验.......................................................... IO6.3 测量有效性试验............................................................ IO6.4 接入安全性检查............................................................ IO6.5 通信及一致性试验.......................................................... IO6.6 绝缘性能试验 (I1)6.7 电磁兼容性能试验 (I1)6.8 环境适应性能试验 (13)6.9 机械性能试验 (14)6.10 10外壳防护性能试验 (15)6.11 11连续通电试验 (15)6.12 12结构和外观检查 (15)7 检验规则 (15)7.1 1型式试验(委托试验) (16)7.2 出厂试验 (17)7.3 送样检测试验 (17)7.4 交接试验 (17)7.5 运行中试验 (17)8 技术联络、技术培训及售后服务 (17)1.1 1技术联络 (17)1.2 技术培训 (18)1.3 3售后月艮务 (18)9标志、包装、运输、贮存 (18)1.4 1标志 (18)9.2 包装 (19)9.3 运输 (19)9.4 贮存 (19)1总则1.1本技术规范书适用于中国南方电网公司采购的高压开关柜温度在线监测装置,它提出了该类装置的功能设计、结构、性能、软、硬件、安装和试验等方面的技术要求。

高压电动机绝缘在线监测装置[实用新型专利]

高压电动机绝缘在线监测装置[实用新型专利]

[19]中华人民共和国国家知识产权局[12]实用新型专利说明书[11]授权公告号CN 2596369Y [45]授权公告日2003年12月31日[21]ZL 专利号02256934.0[21]申请号02256934.0[22]申请日2002.10.14[73]专利权人冯继荣地址454150河南省焦作市建设西路1号(河南焦作电厂)共同专利权人申宝新[72]设计人冯继荣 申宝新 [74]专利代理机构北京三高永信知识产权代理有限责任公司代理人黄厚刚[51]Int.CI 7G01R 31/34权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 4 页[54]实用新型名称高压电动机绝缘在线监测装置[57]摘要高压电动机绝缘在线监测装置属于电气测量领域,包括一个测量元件及一个显示仪器,测量元件主体为一个棒状壳体,上顶部及下底部分别装有一个导电螺栓,并分别通过上、下座引入壳体内,壳体内上侧设有连接柱,它连接一个高压限流电阻,周围由环氧树脂填充,电阻下侧连有一块测量电路板,电路上安装有红外发射管,红外发射管的信号通过红外接收电路连接到一个包含有数字显示电路的显示仪器中。

该在线监测装置可使热备用电机在不停电的状态下即时监测与显示出其绝缘状态,测量部分与显示部分采用光电传输。

具有良好的绝缘性能与安全性能。

02256934.0权 利 要 求 书第1/1页 1、一种高压电动机绝缘在线监测装置,包括一个测量元件及一个显示仪器,其特征在于,测量元件主体为一个棒状壳体,上顶部及下底部分别装有一个导电螺栓,并分别通过上、下座引入壳体内,壳体内上侧设有连接柱,它连接一个高压限流电阻,周围由环氧树脂填充,电阻下侧连有一块测量电路板,电路上安装有红外发射管,红外发射管的信号通过红外接收电路连接到一个包含有数字显示电路的显示仪器中。

2、根据权利要求1所述的在线监测装置,其特征在于,所述数字显示电路,它置于一个显示仪器外机壳中的电路板上,电路主要是采用单片机组成的解码显示单元。

高压电力设备热点温度在线监测系统及其应用

高压电力设备热点温度在线监测系统及其应用

1 电力设备 热点温度监 测技术现状分析
用 于 高 电压设 备 发 热测 量 的仪器 种 类 比较 少 , 总结现 有技术 ,电 力系统 中高 电压设备 的温 度监 测
主要有 两种方 法 。
11 示 温蜡 片测试 .
示 温蜡 片是 最早被 用 于电气接 头过 热示 温 的产
品 , 高压 设 备 的 易过 热点 贴上 不 同颜 色 ( 点 不 在 熔 同1的示 温 蜡 片 , 过 观 察示 温 蜡 片 的熔 化 情 况 来 通
( )红 外 热传 感 技 术 , 用 红 外 温度 接 收 器将 2 利

热 事故 , 成火 灾 和大面 积 的停 电事 故 。 决 开关过 造 解 热 问题是 杜绝此 类事 故发 生 的关 键 ,而实 现 温度存
定 距 离 f ,F 0 l1 : 3 0II ] l )内的发 热物 体 的红外 线 光 I
21 系统组成 .
量温 度 , 电池预 置 于传感 器 内 , 为传 感 器提 供 电源 ,
用 光纤连接 激光温度 传感器 与测温仪 表I 。
开 关 柜
立 装 裸露 接 头 l 的 圯针 温 发f # 蛐 器
高压 电力设 备热点 温度在线 监测 系统 ( 图3 见 ) 主要 由无线温度 采集 器 、无线式 温度监测仪 和温度
谱转 化 为 电 信号 , / AD转换 电路 用 于 将 温 度 电 信 号 进行 放大 、 滤波 与模数 转换 , 信号 传输用 于将 转换 结
果不 误码地 传送 到 主机 , 而实 现对温 度 的监 测 , 从 其
结构 如 图 1 所示
线监 测是 保证 高压设 备安 全运行 的重要 手段I I 。
关键词 : 高压 电力设备 ; 热点温度 ; 线监测 系统 在
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安全管理编号:YTO-FS-PD490
高压母线温度在线测量装置通用版
In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities.
标准/ 权威/ 规范/ 实用
Authoritative And Practical Standards
高压母线温度在线测量装置通用版
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在电力系统中,高压开关、GIS(气体绝缘变电站)等高压电器和载流母线等电力设备在负载电流过大时会出现温升过高,最后温度有可能使相邻的绝缘部件性能劣化,甚至击穿。

据统计,电力系统发生事故原因中有相当部分与过热问题有关,因此采取有效措施监测母线及电接触温度是电力系统需要解决的课题。

运行中的载流母线、高压开关等处于高电位,其温度测量装置具有以下特点:a.处于高电压环境中;b.允许系统在短时间内过载运行,但必须在母线温度危及运行安全之前发出报警信号; c.由于温升是由负载电流引起的,温度随负载(时间)而变化,因此需要实时在线监测并按规定的时间间隔记录;d.母线温度是电力系统状态参数之一,为综合监测系统状态,要求母线温度测量装置数字化输出,以便于计算机处理,并可与其他电气参数相配合,成为电力在线监测系统的一部分。

1、高压母线温度测量技术现状
母线处于高电位,目前国内专门用于高压母线及电接触发热测量的仪器还很少。

温度监测的主要方法一是在电
接触表面涂一层随温度变化颜色的发光材料,通过观察其颜色变化来大致确定温度范围,这种方法准确度低、可靠性差,不能进行定量测量;另外一种方法是利用光(红外)辐射特性的红外测温仪,它能测量0℃~200℃之间温度,基本误差为±(1%×t十0.5%),准确度较高,但由于需要光学器件,在高压开关柜等特定场合使用不太方便,而且价格也比较高,推广应用有一定困难。

2、高压母线温度测量解决方案根据高电压作业环境下温度测量的特点,母线和电接触温度测量装置采取温度就地测量,数据遥送地面,由计算机进行处理的方法。

温度传感器由浮动充电电池供电,减少高低压之间的电气联系,采用全数字方式工作,抗干扰能力强、精度高、体积小。

经系统综合测试,其工作稳定可靠,能够满足高压母线温度测量的要求。

2.1数字温度传感器的研制在本装置中,采用热敏电阻作为温度传感器:与金属材料相比,热敏电阻的电阻率温度系数为金属材料的10倍~100倍,甚至更高,而且根据选择的半导体材料不同,电阻率温度系数可有-6%/℃
~+60%/℃范围的各种数值,而且由于半导体材料电阻率远高于金属,因此热敏电阻的尺寸可以很小。

例如,珠形热敏电阻可小至直径为0.2mm的珠形体,这样微小的测温元件不仅热惯性小、响应速度快、对待测的环境影响很
小,而且可以用于测量非常狭窄空间的温度,例如空隙、高压触头间隙等。

由于热敏电阻不存在类似使用热电偶时的冷端补偿问题,也无需考虑线路引线电阻和接线方式对测温精度的影响,因此使用比较方便。

由于NTC负温度系数热敏电阻具有性能稳定、灵敏度高、动态性能好、价格适中等优点,能够满足高电压环境下母线温度测量的要求,因此将NTC负温度系数热敏电阻作为优选传感元件。

为了得到数字化的温度传感信号,便于逻辑处理,在本装置中将热敏电阻阻值的变化转换为脉冲周期变化,再对脉冲计数可以得到与温度值有一定关系的数字信号,经微机处理后得到待测物体的温度值。

由热敏电阻、高精度标准电阻、电容等元件与定时触发器555构成的温度传感器电路如图1所示。

触发器555输出为方波脉冲:高电平脉冲T1=RlCln2,低电平脉冲T2=RtCln2,为减少电容C 对测量精度的影响,取Tl/T2的比值作为传感信号,
Rt=R1T2/Tl,由测量信号的2个脉冲Tl ,T2和阻值R1计算出对应测量温度下的热敏电阻阻值R,从而由Rt-T关系曲线计算出被测温度值。

传感器的热敏电阻从电路板上引出敷贴于被测量的母线表面,传感器安装在邻近测量点的适当位置上。

2.2传感信号逻辑处理
温度传感电路中得到的信号是充放电脉冲T1,T2,为取得T1/T2的比值,用计数时钟脉冲调制T1,T2,并对其
进行计数,得到T1,T2两个计数值,再由单片机进行处理。

为满足数据传输的需要,采用相邻周期的T1,T2。

由于一个充放电周期约为几十毫秒,在此区间内由于热惯性,待测母线温度变化很小,可以不考虑由此造成的误差。

在传感信号逻辑处理中,主要考虑以下几点:a.为了减小功耗,在数字温度传感器中采用CMOS IC。

b.误差:由于计数器工作时最低位计数的随机性,为了减小测量误差,计数器采用“减计数”的方法,将初始值设置成11111111(FF)状态。

在高温情况下,虽然相应的T2脉冲宽度很小,但可以得到较大的计数值,能有效地减小测量误差。

虽然在温度较低时误差会很大,但由于高压母线温度测量只在温度较高的情况下才有意义,应主要考虑在高温时的测量误差。

因此采用“减计数”的方法是正确的。

c.注意时序配合和消除竞争冒险现象,保持电路稳定。

2.3数据传输与控制系统的设计在高压母线温度测量装置中,温度传感部分与数据处理部分是分开的。

温度数据可通过红外光波或无线电波传给处于低电位的测量仪器。

由于测量点可能有若干个,为便于控制,测量的数据带有地址识别码。

红外线数据传送的缺点是光波传输要求空间无障碍物,传送距离较短,一般只有3m~5m;无线电传送的缺点受其他空间电波的影响较大,传送误码率较
高,但可通过多次重复传送进行修正。

本装置选用射频无线遥控发射接收头TDC1808/TDC1809作为发送装置,当工作电压为5V时,发射距离可达十几米,工作频率为200MHz,无需使用发射/接收天线,能够满足实际要求。

2.4数据记录与处理由数字温度传感器得到传感信号T1,T2的计数值,经无线电传送,由单片机接收、记录、处理。

单片机选用8098为主处理机,数据由其8255并行口输入,经处理后送微型打印机打印输出。

从温度传感器得到的数据是充放电脉冲T1,T2的计数值。

根据温度测量原理,为消除电容C的影响,采用Tl/T2的比值作为传感信号,同时取多次测量结果的平均值,以减小测量误差。

2.5传感器电源数字温度传感器和无线电数据发送装置直接固定在高压母线上。

其电源采用由母线电流通过电磁感应获得低电压电源,再向电池充电的方法。

在传感器供电母线短时间停电的情况下,温度测量装置能够正常工作,在通常情况下,由充电电池向负载供电;当充电电池容量下降时,由母线感应电源向其充电,同时向负载供电。

3、结语本文介绍了包括数字温度传感器、数据传送与控制、单片机数据记录与处理、传感器电源等环节在内的高压母线温度测量系统。

该装置已在现场技入试运行,经系统综合测试证明该装置能够满足高压环境下温度测量的要求。

本装置可广泛应用于高压母线、高压开关柜、GIS
(气体绝缘变电站)等处的温度测量,并可与其他监测系统联合,对母线状态进行综合监视。

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