SL 766-2018 大坝安全监测系统鉴定技术规范

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标准编号:SL 766-2018
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标准类别:水利标准
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SL 766-2018 标准规范下载简介

SL 766-2018 大坝安全监测系统鉴定技术规范

J.2.3安全监测设施评价应包括下列内容

1安全监测设施评价,宜分建筑物分监测项目分别开展评 价与编写报告。

2每项监测项目评价,应从考证资料评价、现场检查与测 试评价、历史测值评价等三个方面展开,根据三项评价结果,对 每项监测设施按可靠、基本可靠、不可靠三级标准进行评级。 3提出针对性的运行管护意见与建议。 J.2.4监测设施完备性评价应包括下列内容: 1针对当前大坝运行特性表现,根据大坝安全监测需求, 基于监测设施的评价成果和有效测点布置的合理性。 2应按合格、基本合格、不合格三级标准进行评级。 J.2.5监测设施运行维护评价应包括下列内容: 1监测系统运行维护评价应从运行管理、观测与维护、资 料整编三个方面。 2应按合格、基本合格、不合格三级标准进行评级。 J.2.6监测自动化系统评价应包括下列内容: 1监测自动化系统评价内容应包括数据采集装置评价、计 算机及通信设施评价、信息采集与管理软件评价、运行条件评 价、运行维护评价。 2应按合格、基本合格、不合格三级标准进行评级。 3未建立监测自动化系统的工程,不进行此项评价。 J.2.7安全监测系统综合评价应包括下列内容: 1监测系统综合评价应包括安全监测设施、运行与维护、 自动化系统等的综合评价。 2应按正常、基本正常、不正常三级标准进行评价。 3明确监测系统存在的问题、今后运行与改造完善的意见 和建议。

华人民共和国水利行业标准

GB/T50115-2019 工业电视系统工程设计标准及条文说明SL 7662018

监测设施可靠性评价 125 变形监测设施现场检查与测试评价 127 渗流监测设施现场检查与测试评价 131 应力应变及温度监测设施现场检查与测试评价 132 环境量监测设施现场检查与测试评价 . 134 强震监测设施现场检查与测试评价 监测设施完备性评价 137 10 监测设施运行维护评价. . 139 11 监测自动化系统评价.· 141 12 监测系统统 142

1.0.1水库大坝安全监测是水库大坝安全管理的重要组成部分, 是掌握水库大坝安全性态的重要手段,是科学调度、安全运行的 前提。随水库大坝服役年限延长,大坝运行性态可能发生变化, 大坝安全监测设施也会出现老化失效等问题,原有的监测系统可 能达不到全面有效监控大坝安全的目的。定期对大坝安全监测系 统鉴定,掌握大项安全监测系统状况,对保证大坝安全监测设施 持续稳定运行,保障大坝安全可控具有重大意义。目前国内已有 部分水库开展大坝安全监测设施的鉴定,但由于缺乏相应的行业 标准,安全监测设施的鉴定缺乏规范性和权威性,为此编制大坝 安全监测系统鉴定技术规范

1.0.1水库大坝安全监测是水库大坝安全管理的重要组成部分, 是掌握水库大坝安全性态的重要手段,是科学调度、安全运行的 前提。随水库大坝服役年限延长,大坝运行性态可能发生变化, 大坝安全监测设施也会出现老化失效等问题,原有的监测系统可 能达不到全面有效监控大项安全的目的。定期对大项安全监测系 统鉴定,掌握大项安全监测系统状况,对保证大坝安全监测设施 持续稳定运行,保障大坝安全可控具有重大意义。目前国内已有 部分水库开展大坝安全监测设施的鉴定,但由于缺乏相应的行业 标准,安全监测设施的鉴定缺乏规范性和权威性,为此编制大坝 安全监测系统鉴定技术规范。 1.0.2GB/T22385一2008《大坝安全监测系统验收规范》规定 了大坝安全监测系统验收的要求和质量,主要评价安全监测设施 施工是否满足设计或相关规范要求。本标准主要针对已建成的大 坝安全监测系统运行期检测评价,评价大坝安全监测系统现状能 否满足监控现状下大坝安全需要。本标准评价内容是适用于大坝 安全监测系统的现场检测评价,SL530一2012《大坝安全监测仪 器检验测试规程》适用于大坝安全监测仪器的实验室室内检测, 两者检测内容、方法及标准不同。由于测量仪表是需要按有关规 定在实验室进行计量检定或校准的,故本标准对读数仪表的鉴定 未规定

了大坝安全监测系统验收的要求和质量,主要评价安全监测设施 施工是否满足设计或相关规范要求。本标准主要针对已建成的大 坝安全监测系统运行期检测评价,评价大坝安全监测系统现状能 否满足监控现状下大坝安全需要。本标准评价内容是适用于大坝 安全监测系统的现场检测评价,SL530一2012《大坝安全监测仪 器检验测试规程》适用于大坝安全监测仪器的实验室室内检测, 两者检测内容、方法及标准不同。由于测量仪表是需要按有关规 定在实验室进行计量检定或校准的,故本标准对读数仪表的鉴定 未规定。

1.0.3本标准鉴定内容包括监测设施的可靠性及完备性评价、

监测设施完备性指完好的安全监测设施能否满足监控大坝现 状及未来安全的需要。有效的运行维护是保障大坝安全监测系统 持续可靠运行的重要措施,对安全监测设施能否正常运行起到关 键作用,故本标准强调安全监测设施维护的重要性,将安全监测

设施维护纳入评价体系。 监测自动化系统是大坝安全监测的重要组成,自动化系统的 评价内容与其他监测设施评价内容不同,部分中小型水库大坝未 建有自动化系统,故将监测自动化系统独立评价;如大坝未建自 动化系统,则鉴定内容不包括此项。 本标准对读数仪表(包括水准仪、经纬仪、全站仪、读数 仪)的鉴定未规定,读数仪表的鉴定应按计量仪表的检定/校准 规定执行,由具有相应资质的检测机构完成,用于测试的读数仪 表的应在检定有效期内,并且检定合格。 1.0.4我国大坝安全监测运行情况调研表明,由于种种原因, 部分大坝安全监测系统验收后不久就不能正常工作,再者大坝安 全监测传感器及数据采集装置等电子设备相对于大坝而言,其寿 命及耐久性明显差,因此大坝安全监测系统的鉴定频次相对于大 坝安全鉴定的频次高。 1.0.5大坝安全监测鉴定是一项专业性强的工作,涉及水工、 自动化、软件工程等方面的专业知识,安全鉴定人员应具有相应 的经验或资质才能胜任鉴定工作,故提出对鉴定单位和鉴定人员 资质及经历要求。

3.1.1监测设施评价包括监测设施考证资料评价、现场检查与 测试评价和历史测值评价,通过上述三种方法,评价监测设施的 可靠性,为完备性评价提供基础。 3.1.3监测设施可靠性评价以测点为单元进行评价。对于多测 点测装置,如视准线装置、引张线装置等评价,需对各个测点装 置单独进行评价。

3.2.3不同的工作条件环境,对监测仪器的性能指标要求是不 同的,监测仪器选型和技术性能指标必须适应其所处的工作条件 环境,如环境温度界限、荷载作用等。否则,不仅监测仪器的使 用寿命缩短,而且所测量值可能不准确。 被测工程物理量是指监测仪器所在位置的大坝工程物理量。 如大坝不同位置处的渗流压力变化范围不同,那么放置在不同位 置处的渗压计所选择的量程应随之变化,量程应与该位置实际可 能承受的渗流压力相适应。 监测设施考证资料包括仪器出厂检验测试资料或第三方检测 测试资料,SL530一2012规定静态特性参数包括分辨率、非线 性度、不重复度、滞后和综合误差。

3.4.1监测的物理量包括变形量、渗流(扬)压力、渗流量、 应力、应变、温度及水位等,是大坝运行性态的直观表现,应该 首先通过物理量及其变化规律反馈监测设施的可靠性。仪器测读 值包括频率、电阻、电压、电流、电阻比、电容比等。

3.5.2为了观测资料分析的可靠性,避免不正常监测设施的错 误数据对资料分析影响,对不正常的观测设施应停测封存或报废 处置。

4变形监测设施现场检查与测试评价

4.1.2一些变形监测装置,如静力水准装置、内部沉降装置等 包括传感器,为便于引用,故将传感器评价标准提前列入一般规 定中。

4.2.1变形监测控制网由各类观测墩组成,观测墩的完整性, 观测墩及其基础的稳定性以及观测条件是关系到能否正常开展控 制网监测并保证控制网监测质量的重要因素。另外,控制网布 局、监测方法也是影响监测精度、可靠性的重要因素,测点完整 性、测点稳定性、观测条件都属于现场检查,所以规定变形监测 控制网现场检查与测试内容主要为:现场检查、观测精度与可 靠性。 4.2.2、4.2.3根据GB50026一2016《工程测量规范》,水平位 移监测控制网可采用三角形网、导线网、GNSS网,由于精密导 线测量的精度很难满足要求,目前基本不用,除SL551一2012 《土石坝安全监测技术》以外,水利行业与电力行业现行大坝监 测技术规范均未对精密导线测量做出具体规定,本标准也不涉及 精密导线测量的内容。 视线旁离障碍物的距离,DL/T5178一2016《混凝土坝安全 监测技术规范》要求为不宜小于2m,SL551一2012要求为 1.0m以上。本标准考虑监测设施运行后的实际状况,以宽限 为准。 三角形网布置要求均为DL/T5178一2016与SL551一2012 的规定,其中SL551一2012规定基准点不应少于3个,DL/T 5178一2016规定基准点不应少于2个。本标准考虑监测设施运

行后的实际状况,以觉限为准。 4.2.4水平位移监测控制网的观测精度采用与相邻基准点的点 位中误差m:表示,其中三角形网的可靠性采用可靠性因子ri (多余观测分量,0≤r;≤1)值表示。SL551一2012规定r;值不 小于0.3,m;不大于2.0mm;DL/T5259一2010《土石坝安全监 测技术规范》规定m;不大于1.4mm;DL/T5178一2016规定r 不宜小于0.2;m;不大于1.4mm(表A.3)和2.0mm(附录 C);SL601规定r:值不小于0.2。本标准考虑监测设施运行后的 实际状况,以宽限为准。指标宜以实际观测数据按以下公式 计算: 精度计算的公式:

可靠性因子的计算公式:

m:=g /2 (Q);

4.3.1视准线现场检查内容与要求均为SL601一2013《混凝土 坝安全监测技术规范》、SL551一2012、DL/T5178—2016与 DL/T5259一2010的规定。

《大坝安全监测仪器安装标准》的规定。合格评价以是否影响测 值的准确性和稳定性为标准,对于不满足规范要求但对测值准确 性和稳定性影响不大的,评价为基本合格。 4.4.3、4.4.4引张线装置线体稳定性与测值准确性检验方法及 评价标准参照SL531制定。

4.5.2检查内容与要求均为SL601、SL551、SL531的规定。 4.5.3垂线线体稳定性检测目的是检验垂线的安装质量和抗干 扰性能,根据工程实际经验及参考《三峡枢纽工程安全监测仪器 鉴定报告》确定合格标准△<0.3mm。 4.5.4垂线测读准确性检验方法参考SL531,合格评价采用方 差分析的方法,标定块位移误差取0.10mm、垂线坐标仪读数 误差取0.10mm,取2倍中误差作为读数准确性控制标准,即 8≤0.28mm。

4.6.1激光准直装置有大气激光准直与真空激光准直两种,真 空激光装置除真空管道外,其余与大气激光准直相同。真空激光 准直评价增加了真空度(测量真空度、保持真空度、漏气率、抽 真空时间)检验。

4.6.3激光准直装置的测值稳定性检验方法及评价参照SI

4.6.4测量真空度检验方法与标准依据DL/T328一2010《真 空激光准直位移测量装置》的要求。

4.7.2检查内容与要求均为SL601、SL531的规定。

4.7.2检查内容与要求均为SL601、SL531的规定。

检查内容与要求均为SL601、SL531的规定。 静力水准装置测值稳定性根据工程实际经验并参考

《三峡枢纽工程安全监测仪器鉴定报告》确定合格标准为 △≤0.30mm。

4.8.2~4.8.5电磁式沉降仪现场检查内容与要求均为SL551、 SL531的规定。 4.8.64.8.10水管式沉降仪现场检查内容与要求均为 SL551、SL531的规定,并参考了三峡枢纽工程安全监测仪器 鉴定报告。有些工程水管式沉降仪运行一段时间后,由于设施老 化等多种原因导致稳定时间过长,甚至无法稳定,所以增加了稳 定时间的评价。

.9.2检查内容与要求均为SL551、SL531的规定。 .9.3测值稳定性检验方法及评价标准依据DL/T1046一2007 引张线式水平位移计》。

4.11.2检查内容与要求依据SL601、SL551、DL/T5

流监测设施现场检查与测

5.2.2、5.2.3实际工程应用中,测压管分为无压测压管和有压 测压管。无压测压管内渗压计外观检查和准确性检验便于实施 而对有压测压管内渗压计进行现场检查和准确性测试实施困难 因此有压测压管内渗压计检查测试内容与无压测压管内渗压计检 查测试内容不同。

5.2.2、5.2.3实际工程应用中,测压管分为无压测压管和有压 测压管。无压测压管内渗压计外观检查和准确性检验便于实施, 而对有压测压管内渗压计进行现场检查和准确性测试实施困难, 因此有压测压管内渗压计检查测试内容与无压测压管内渗压计检 查测试内容不同。 5.2.5土石坝或混凝土坝中的测压管在运行过程中,因各种原 因,可能导致测压管淤堵,影响测压管的灵敏性和观测结果准确 性,测压管管中水位不能反映周围土体(或岩体)的渗流水位 (或扬压力)。测压管灵敏性检验可采用测压管水位过程线判别法 成注水法於注亚

5.2.5土石坝或混凝土坝中的测压管在运行过程中,因各种原

因,可能导致测压管淤堵,影响测压管的灵敏性和观测结果准确 性,测压管管中水位不能反映周围土体(或岩体)的渗流水位 (或扬压力)。测压管灵敏性检验可采用测压管水位过程线判别法 或注水试验法,当采用过程线判别法难以确定测压管灵敏性时, 可采用注水试验法补充。

5.3.5根据SL601一2013的6.1.2规定,测压管内渗压计准确

5.3.5根据SL601一2013的6.1.2规定,测压管内渗压计准确 性检测,应满足5.3.5条渗压计量程与测点实际承受的压力相适 应,且准确度不低于0.5%FS为合格。

5.3.5根据SL601一2013的6.1.2规定,测压管内渗压计准确 性检测,应满足5.3.5条渗压计量程与测点实际承受的压力相适 应,且准确度不低于0.5%FS为合格

6.1.1目前在水利工程中,应力应变监测仪器主要类型是差动 电阻式传感器和振弦式传感器,故本标准主要针对差动电阻式利 振弦式应力应变传感器

6.1.1目前在水利工程中,应力应变监测仪器主要类型是差动

6.2应力应变监测设施

6.2.36.2.8有关差动电阻式仪器和振弦式仪器鉴定方法和参 数主要依据DL/T1254和DL/T1271,但为方便现场操作,在 综合评价分类时进行了简化。考虑振弦式仪器温度修正没有差动 电阻仪器重要,因此在现场测试综合评价时赋予权重小。振弦式 仪器结构形式多样,对绝缘要求不同,这里根据三峡等工程研究 和审查会专家意见统一规定为0.02Mα。

6.3.1目前在水利工程温度监测中主要是铜电阻式的温度计、 热敏电阻式的温度计、热电偶式的温度计、铂电阻温度计和光纤 式的温度计等。当前,应力应变和温度监测主要采用铜电阻温度 计和热敏电阻温度计,因此本规范重点对铜电阻温度计和热敏电 阻温度计进行说明。 6.3.3对6.3.3条1款的热敏电阻的稳定性测量极值标准,参 照DL/T1254规定铜电阻温度计稳定性极差为0.052,对应温 度为0.05×5=0.25(℃),相当于铜电阻温度计测量精度 土0.3℃的1/2,故对热敏电阻温度计也取温度测值极差小于精 度的1/2作为合格标准。热敏电阻对绝缘要求比较高,目前无 可参考值,考虑热敏电阻阻值比较高,绝缘度不够将影响其测

量稳定性,参照三峡工程等研究,内置热敏电阻温度传感器芯 线对大地以及其他芯线(频率芯线)的绝缘电阻值定为不小 于1MO

7环境量监测设施现场检查与测试评价

7.1.1SL551和SL601中环境量监测包括水位、库水温、气 温、降水量、冰压力、坝前淤积及下游冲刷等项目,目前在大坝 安全监测系统中,水位、雨量(降水量)、温度(库水温、气 温)、气压项目布设较多,冰压力、坝前淤积及下游冲刷布设较 少,因此本规范主要针对水位计、雨量计、温度计、气压计。

7.2.8悬杆长度 L 与传感器开角的关系

L=HX tanαXβ

式中H——传感器到最低水位的距离; α——超声波束的半开角; 一 与传感器性能有关的系数,一般取β=3~4。

7.3.3雨量计的等级分为I、I、Ⅲ,误差分别在2%以 内、士3%以内、士4%以内,考虑现场测试环境条件较差,故 误差统一放宽为士4%以内。雨量计误差E,计算公式如下:

Vp V,=×202 ×c 40

4.1目前温度计种类较多,因运行条件限制(野外、水下), 大坝监测常用铜电阻及热敏电阻。 7. 5 气压计

7.4.1目前温度计种类较多,因运行条件限制(野外、水下), 大坝监测常用铜电阻及热敏电阻。

7.5.3标准气压计的检测要求来源于JJG1084一2013《数字式

7.5.3标准气压计的检测要求来源于JJG1084一2013《数字式 气压计》。

震监测设施现场检查与测

强震监测中通常监测量为加速度,拾震器为加速度传感 扣速度传感器分为无源式和有源式两类,

8.1.1强震监测中通常监测量为加速度,拾震器为加速度传感 器,加速度传感器分为无源式和有源式两类, 8. 3记录 仪 (器)

8.3.1强震信号采集记录监测设施类型包括有线采集记录仪、 无线采集记录仪。 对于加速度传感器端振动信号为无线传输情况,在同样传输 速率条件下,无线传输较有线传输的传输速率要求较高,因此对 无线传输的采样频率和传输速率做了专门的要求,即采样频率不 小于200Hz/通道,传输速率不小于500bit/(s·通道),满足为 合格,否则为不合格。有线传输情况也须满足以上条件,之所以 未做说明,是因为上述条件对有线传输系统是最基本的技术 要求。 多通道多点集成强震仪,由于各通道为同步采集,因此可以 不需要GPS授时系统。三通道单点强震仪,应有GPS授时系 统,以实现各测点通道信号采集时间的一致

9.1.1、9.1.2监测设施完备性评价遵循“立足现在、面向未 来”的理念,主要是针对现有监测系统是否满足当前及后续阶段 监控大坝现状安全的需要。监测项目布置的合理性评价基于现状 鉴定为可靠或基本可靠的监测设施,主要考量监测项目现存测点 的空间布局能否覆盖工程全部监测范围,能否监控重点部位、兼 颐一般部位,关联监测项目是否相互匹配,重要监测项目是否有 适当的允余。 附录G中的监测项目分类源于SL551和SL601,主要用于 设计阶段。在大坝进入运行阶段后,可根据工程运行的实际情况 和安全监控的需求,对监测系统原有的监测项目或其重要性进行 调整。可能需要增加某些监测项目,部分项目可能封存停测,部 分重要监测项目可能降级为一般监测项目,部分一般监测项目可 能升级为重要监测项目。但在调整后,土石项的重要监测项目至 少应包括上游水位、降水量、表面变形、渗流量、渗流压力;混 凝土坝的重要监测项目至少应包括上下游水位、气温、表面变 形、渗流量和扬压力。 在确定重要监测项目时,宜结合工程的地形地质条件、环境 条件、结构特点、运行方式、施工及运行状况、工程运用需要等 情况,分析大坝在当前和后续阶段运行中面临的各项风险、最可 能出现的潜在失效模式、失效最可能的发生部位,确定监控失效 模式发生、发展的最有效的关键参数。潜在失效模式(potential failuremode,PFM)是指具备物理可行性的导致水库失控泄水 的大坝失效过程。大坝失效可归因于坝基条件、大坝设计、施工 过程、建筑材料、运行维护中存在的缺陷和不足或老化。例如: 土石坝渗流相关的大坝潜在失效模式(坝体、坝基、坝肩渗透破

坏,沿坝体坝基土石结构和混凝土结构接触带的渗透破坏,沿坝 体坝基内泄水建筑接缝裂缝的渗透破坏,压力输水管道内水外渗 渗透破坏等);土石坝地震相关的大坝失效模式(地震导致的坝 体坝基液化失稳、沉降过大漫项、坝体坝基内泄水建筑或压力输 水管道损坏引起渗透破坏,进水口损坏引起水库失控泄水);混 凝土重力坝基础排水孔堵塞导致扬压力过高引起滑动失稳,混凝 土拱坝坝肩失稳,地震引起坝体沿坝基断层错动、坝体混凝土应 力过大强度超标或承载力下降导致大坝失效;与洪水相关的溢洪 道损坏导致水库失控泄水的潜在失效模式(溢洪道下游冲刷引起 首部基础失稳,溢洪道墙顶溢流冲刷导致墙体失稳、向源侵蚀延 伸至库内,溢洪道泄流冲刷坝脚)等。 对于运行中出现的危害性裂缝、失稳、渗漏等现象,也应作 为当前和后续阶段运行安全监控的重要监测项目。 9.1.3各监测设施完备性评价标准以大坝坝体、坝基、坝肩 (坝端)、近坝岸坡及其他相关建筑和设备为单位进行评价。

SL/T 794-2020 堤防工程安全监测技术规程(清晰,附条文说明)9.2土石坝监测设施布置合理性评价

9.2.1~9.2.5土右坝监测设施布置合理性评价内容主要基于 SL551一2012、SL725一2016中相关监测布置要求,各监测项 目的评价要素为监测布置要求中的要点。这些要求是监测设施布 置合理的必要条件但不是充分条件,实际评价中还应综合考虑各 工程设计、施工及运行的特殊性

9.3混凝土坝监测设施布置合理性评价

10.1.1监测工作的管理水平不仅取决于管理单位对监测工作的 重视程度、监测人员的业务素质和责任心等,而且还需要通过各 项规章制度来约束,并在具体监测过程、监测资料记录和整理以 及监测设施维护中实施规范化管理。自动化设施的运行维护在第 11章已规定,本章未涉及。

10.2.2监测规章制度是指大坝管理单位内部制定的技术规程、 作业指导书等技术性文件,是指导本单位全面、正确开展监测项 目监测工作的技术依据。 10.2.3大坝能否安全运行,安全监测责任重大,故大坝安全监 测管理与实施单位的人员应经过专业培训、考核并具备相应能 力。人数要求应能满足工程最高监测频次情况下,监测项目需平 行作业时人员的最低要求,以满足各监测项目监测的时效性。 10.2.4岗位责任制为管理单位管理制度,用来约束监测管理 工作。

10.3.2观测数据应是可溯源的,即监测数据是可考证的。同一 测点从数据采集到最终成果各阶段的监测数据间能够被验证必然 性和关联性。 10.3.5做好监测设施的维护是保证监测系统持续有效运行的重 要措施。监测设施出现故障或损坏时,应采取有效措施,并及时 修复或更换,以保障监测设施可靠运行和监测资料连续;易老化 的设备应有预见性,并备足备品备件GB/T 12234-2019 石油、天然气工业用螺柱连接阀盖的钢制闸阀,及时更换。

本标准对读数仪表的鉴定未作规定,读数仪表的鉴定应按计 量仪表的检定/校准规定执行,由具有相应资质的检测机构完成。 包括水准仪、经纬仪、全站仪、读数仪等读数仪表的检定应在有 效期内,并且检定合格。

12.0.1监测系统综合评价包括监测设施完备性评价、监测设施 运行维护评价、自动化系统评价,如无自动化系统,则不纳入鉴 定评价体系。 12.0.2监测系统鉴定评价体系重点强调监测设施的完备性,只 要监测设施可靠完备,可通过人工观测获取数据,也能达到大坝 安全监控的目的。 评价体系中只有监测设施运行维护评价为优良,监测系统才 能鉴定为正常,体现了监测设施维护的重要性。未对监测设施运 行维护评价指标设置一票否决项,是便于区分存在问题的监测系 统是自身原因还是管理维护原因,也便于监测系统后期更新改造 快策。按此评价体系鉴定为不正常,即说明是监测系统自身存在 问题,监测系统需要更新改造,

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