基于卷积神经网络和LSTM网络的矿用变压器故障诊断

1

作者 孙朋 刘超然 马建民 《金属矿山》 北大核心 2025年第6期168-173,共6页

矿用变压器作为矿山电力系统的核心设备,其运行状态直接影响矿山生产的安全性与效率。然而,由于矿山环境的复杂性和设备长期运行的特殊性,变压器故障诊断面临着高噪声、数据不平衡以及故障类型多样等挑战。为此,提出了一种基于卷积神经... 矿用变压器作为矿山电力系统的核心设备,其运行状态直接影响矿山生产的安全性与效率。然而,由于矿山环境的复杂性和设备长期运行的特殊性,变压器故障诊断面临着高噪声、数据不平衡以及故障类型多样等挑战。为此,提出了一种基于卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)和长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)的混合模型(CNN-LSTM),用于矿用变压器的故障诊断。首先利用CNN对变压器运行数据进行特征提取,有效捕捉数据中的空间特征;然后采用LSTM对提取的特征进行时序建模,识别数据中的动态变化模式。试验结果表明:CNN-LSTM模型对于多个故障类型的平均诊断准确率达到了92.82%以上,显著优于传统诊断方法和单一神经网络模型,反映出该模型在提高诊断精度和鲁棒性方面具有显著优势,具有一定的应用前景。 展开更多

关键词 矿用变压器 故障诊断 卷积神经网络 长短期记忆网络

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基于优化模糊Petri网的矿用变压器故障诊断 被引量：10

2

作者 李世光 薛寒 +2 位作者 李珍 高正中 李莹 《工矿自动化》 北大核心 2017年第5期54-57,共4页

针对用于矿井中有煤尘而无爆炸危险的地方、以油浸式为主的变压器,提出了一种基于优化模糊Petri网的矿用变压器故障诊断模型。根据故障征兆与故障之间的关系,利用模糊产生规则来建立故障诊断模型;利用Elman网络算法的自学习和自适应能... 针对用于矿井中有煤尘而无爆炸危险的地方、以油浸式为主的变压器,提出了一种基于优化模糊Petri网的矿用变压器故障诊断模型。根据故障征兆与故障之间的关系,利用模糊产生规则来建立故障诊断模型;利用Elman网络算法的自学习和自适应能力对模型初始参数进行优化处理,使模糊Petri网初始参数值的设置更加合理。Matlab仿真结果表明,优化模型和未优化模型的故障诊断准确率分别为87.88%和75.76%,验证了优化模型的有效性。 展开更多

关键词 矿用变压器 油浸式变压器 故障诊断 模糊PETRI网 ELMAN网络

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基于时空信息融合的矿用变压器绝缘状态评估方法 被引量：8

3

作者 张玉振 吉兴全 +2 位作者 于永进 梁永亮 樊淑娴 《工矿自动化》 北大核心 2017年第9期75-82,共8页

现有矿用变压器状态评估方法大多侧重评估模型及理论的研究,而忽视各评估指标时域和空域的关联性分析。针对该问题,提出了一种基于时空信息融合的矿用变压器绝缘状态评估方法。针对矿用变压器绝缘状态评估中数据信息的随机性、模糊性等... 现有矿用变压器状态评估方法大多侧重评估模型及理论的研究,而忽视各评估指标时域和空域的关联性分析。针对该问题,提出了一种基于时空信息融合的矿用变压器绝缘状态评估方法。针对矿用变压器绝缘状态评估中数据信息的随机性、模糊性等特点,建立多层次状态评估体系;引入关联规则和变权重理论,确定评估模型中因素层的变权重系数,构建因素层指标的模糊隶属度函数,并计算其原始基本概率赋值;基于D-S证据理论对评估模型中各因素及各周期的基本概率赋值进行融合,首先将因素层评估得到的各因素基本概率赋值与其权重系数进行时域信息融合,然后对其时域融合信息进行空域融合,最后结合信度准则判断矿用变压器绝缘状态。实例验证结果表明,所提方法可对矿用变压器绝缘状态进行准确有效评估。 展开更多

关键词 矿用变压器 绝缘状态评估 关联规则 变权重系数 时域信息融合 空域融合 基本概率赋值 D-S证据

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基于改进布谷鸟算法与SVM的矿用变压器故障诊断 被引量：7

4

作者 盖超会 王成刚 《煤炭工程》 北大核心 2019年第11期134-137,共4页

矿用变压器主要用于含有易燃气体和煤尘的矿井中,为采煤机、运输车及照明系统提供电源。针对目前矿用变压器故障诊断准确率不高的情况,提出了一种基于改进布谷鸟算法和支持向量机(SVM)的矿用变压器故障诊断方法。首先引入改进的布谷鸟... 矿用变压器主要用于含有易燃气体和煤尘的矿井中,为采煤机、运输车及照明系统提供电源。针对目前矿用变压器故障诊断准确率不高的情况,提出了一种基于改进布谷鸟算法和支持向量机(SVM)的矿用变压器故障诊断方法。首先引入改进的布谷鸟算法对支持向量机参数进行寻优,获得具有最佳参数的支持向量机模型,然后利用支持向量机对变压器故障进行分类来实现变压器故障的诊断,最后,通过算例仿真对所提算法和检测方法进行了验证,Matlab仿真结果表明:利用改进布谷鸟算法和诊断模型得到的矿用变压器故障诊断准确率要高于传统的矿用变压器故障诊断方法。 展开更多

关键词 矿用变压器 故障诊断 支持向量机 改进布谷鸟算法

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基于栈式稀疏自编码器的矿用变压器故障诊断 被引量：8

5

作者 许倩文 吉兴全 +2 位作者 张玉振 李军 于永进 《工矿自动化》 北大核心 2018年第10期33-37,共5页

鉴于将深度学习应用于变压器故障诊断具有良好的故障诊断效果,提出了一种基于栈式稀疏自编码器的矿用变压器故障诊断方法。通过在自编码器隐含层引入稀疏项限制构成稀疏自编码器,再将多个稀疏自编码器进行堆叠形成栈式稀疏自编码器,并以... 鉴于将深度学习应用于变压器故障诊断具有良好的故障诊断效果,提出了一种基于栈式稀疏自编码器的矿用变压器故障诊断方法。通过在自编码器隐含层引入稀疏项限制构成稀疏自编码器,再将多个稀疏自编码器进行堆叠形成栈式稀疏自编码器,并以Softmax分类器作为输出层,建立矿用变压器故障诊断模型;利用大量无标签样本对模型进行无监督预训练,并通过有监督微调优化模型参数。算例分析结果表明,与栈式自编码器相比,栈式稀疏自编码器应用于矿用变压器故障诊断具有更高的准确率。 展开更多

关键词 矿用变压器 故障诊断 深度学习 栈式稀疏自编码器 Softmax分类器

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矿用变压器检修策略研究 被引量：1

6

作者 王广慧 董新伟 +3 位作者 邓薇 徐川 王一飞 杨飞 《中国矿业》 北大核心 2020年第S02期383-389,共7页

矿用变压器的正常运行是煤矿进行正常生产工作的重要条件,对矿用变压器制定合适的检修策略十分重要。通过分析矿用变压器在全寿命周期成本中各个阶段的成本构成,并考虑资金的时间价值,在现值、终值与等年值之间的换算关系的基础上,同时... 矿用变压器的正常运行是煤矿进行正常生产工作的重要条件,对矿用变压器制定合适的检修策略十分重要。通过分析矿用变压器在全寿命周期成本中各个阶段的成本构成,并考虑资金的时间价值,在现值、终值与等年值之间的换算关系的基础上,同时引入动态役龄回退因子,着重分析了大修和小修对等效役龄的影响,建立基于全寿命周期成本和故障率的矿用变压器检修策略模型,利用布谷鸟搜索算法对检修策略模型进行寻优,确定矿用变压器全寿命周期成本最低的检修策略。 展开更多

关键词 矿用变压器 全寿命周期成本 役龄回退因子 检修策略 布谷鸟搜索算法 故障率

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矿用变压器参差并联

7

作者 于绍民 《煤炭科学技术》 CAS 1979年第11期46-50,66,共6页

我矿采区电网容量较大,矿用动力变压器多采用二台或三台并联运行。由于现有的变压器类型不一,还有不少是自修自改的,因此,并联条件的参数参差不齐。通过实践,我们体会到,对变压器并联工程,当存在参差时,应进行计算和优选,方能对投产后... 我矿采区电网容量较大,矿用动力变压器多采用二台或三台并联运行。由于现有的变压器类型不一,还有不少是自修自改的,因此,并联条件的参数参差不齐。通过实践,我们体会到,对变压器并联工程,当存在参差时,应进行计算和优选,方能对投产后的变压器运行情况有明确的预计,这不仅关系到能否达到并联目的,而且对提高设备利用,节省电力,安全运行也有重要作用。 展开更多

关键词 矿用变压器 变压器运行 并联运行 平衡电流 电网容量 并联变压器 设备利用 连接组别 阻抗电压 变压比

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矿用干式变压器故障诊断和寿命预测技术现状及展望 被引量：7

8

作者 李红岩 张豪杰 +2 位作者 荣相 陈江 刘宝 《煤炭工程》 北大核心 2024年第2期146-151,共6页

干式变压器故障诊断技术通过对监测数据进行分析,能够实现信号特征提取、故障诊断、状态评估和寿命预测,提高干式变压器在井下运行的安全性,降低由于故障带来的损失。文章介绍了信号特征提取方法(频率响应法、小波变换法、堆叠自编码器... 干式变压器故障诊断技术通过对监测数据进行分析,能够实现信号特征提取、故障诊断、状态评估和寿命预测,提高干式变压器在井下运行的安全性,降低由于故障带来的损失。文章介绍了信号特征提取方法(频率响应法、小波变换法、堆叠自编码器)、故障诊断方法(贝叶斯网络、支持向量机、BP神经网络)、状态评估和寿命预测方法(交叉熵组合预测法、灰色理论、层次分析法)的研究现状,将几种方法进行对比,并对干式变压器故障诊断技术进行展望。 展开更多

关键词 矿用干式变压器 故障诊断 特征提取 状态评估 寿命预测

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基于流固耦合分析的矿用干式变压器温度场仿真 被引量：41

9

作者 田慕琴 朱晶晶 +2 位作者 宋建成 温敏敏 彭炜文 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3972-3981,共10页

壁面对流换热系数是影响干式变压器换热分析和温度场计算结果准确与否的关键因素,但其值很难精确测量。为了更准确地计算壁面对流换热系数,提出了一种基于FEM的干式变压器流固耦合数学分析模型,同时采用Fluent对干变的3D温度场和流体场... 壁面对流换热系数是影响干式变压器换热分析和温度场计算结果准确与否的关键因素,但其值很难精确测量。为了更准确地计算壁面对流换热系数,提出了一种基于FEM的干式变压器流固耦合数学分析模型,同时采用Fluent对干变的3D温度场和流体场进行了仿真计算,分析了干变内部温度场的分布情况,并与解析结果进行了比较。在此基础上,分析了谐波、负载系数对干变谐波损耗及温升的影响,得到谐波损耗及温升与谐波次数、负载系数的关系。结果表明,考虑空气流场的流固耦合模型能准确分析变压器运行中的温升问题,同时指出干变谐波损耗和温升随谐波次数的增加而增大,并逐渐趋于平缓,且随负载系数的增大而急剧增大。这为变压器的定点监测提供了参考依据,有助于减少变压器的损耗,延长使用寿命,保证变压器的安全稳定运行。 展开更多

关键词 矿用干式变压器 流固耦合分析 漏磁场分析 谐波损耗 温度场分析 负载系数

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基于局部放电统计特征参量分析的矿用干式变压器绝缘状态评估 被引量：26

10

作者 温敏敏 宋建成 +3 位作者 宋渊 刘媛 杨浩渊 田慕琴 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2398-2405,共8页

为了研究矿用干式变压器绝缘状态的评估方法,在恒温下对一台已经在煤矿井下无故障连续运行13 a、额定电压Un为10 kV、额定容量为500 kVA的矿用干式变压器进行了恒温电应力加速老化试验,老化期间以1 d为周期在屏蔽室环境下测量了干式变... 为了研究矿用干式变压器绝缘状态的评估方法,在恒温下对一台已经在煤矿井下无故障连续运行13 a、额定电压Un为10 kV、额定容量为500 kVA的矿用干式变压器进行了恒温电应力加速老化试验,老化期间以1 d为周期在屏蔽室环境下测量了干式变压器的局部放电(PD)信号,以2 d为周期进行了工频耐压试验;提取了局部放电信号的统计参量作为基础特征量,得出了各统计参量对应的价量趋势(PVT)图。研究结果表明各统计特征量在老化前期数据比较平稳,老化中期斜率绝对值明显增大,而老化末期均有明显的转折点,并且其变化趋势有明显改变。最后,依此提出了利用局部放电统计特征量及其变化规律诊断矿用干式变压器绝缘老化状态的新方法。 展开更多

关键词 矿用干式变压器 电老化 局部放电 统计特征量 价量趋势图 绝缘状态评估

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矿用干式变压器绝缘在线监测及故障诊断预警系统研制 被引量：10

11

作者 万志强 宋建成 +2 位作者 雷志鹏 温敏敏 李传扬 《工矿自动化》 北大核心 2013年第10期1-5,共5页

针对传统的矿用干式变压器监测方法采用热电偶检测干式变压器内部温度而存在监测量单一,不能有效反映干式变压器绝缘实时状态的问题,提出了一种矿用干式变压器绝缘在线监测及故障诊断预警系统的设计方案,介绍了系统整体结构和故障诊断方... 针对传统的矿用干式变压器监测方法采用热电偶检测干式变压器内部温度而存在监测量单一,不能有效反映干式变压器绝缘实时状态的问题,提出了一种矿用干式变压器绝缘在线监测及故障诊断预警系统的设计方案,介绍了系统整体结构和故障诊断方法,建立了干式变压器匝间绝缘故障类型库。现场调试结果表明,该系统运行稳定,可实现对矿用干式变压器的远程实时监测和故障诊断预警功能。 展开更多

关键词 矿用干式变压器 绝缘 在线监测 故障诊断 预警 信息融合

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矿用隔爆型干式变压器故障预警系统设计 被引量：10

12

作者 温敏敏 宋建成 +2 位作者 宋渊 刘媛 万志强 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2014年第5期72-76,80,共6页

为保证矿用隔爆型干式变压器安全连续地运行,以矿用隔爆型干式变压器故障诊断预警系统硬件装置为基础,在LabVIEW平台下开发基于多源信息融合的矿用隔爆型干式变压器故障预警系统软件。实时采集电流、电压、温度及局部放电等矿用隔爆型... 为保证矿用隔爆型干式变压器安全连续地运行,以矿用隔爆型干式变压器故障诊断预警系统硬件装置为基础,在LabVIEW平台下开发基于多源信息融合的矿用隔爆型干式变压器故障预警系统软件。实时采集电流、电压、温度及局部放电等矿用隔爆型干式变压器参量作为故障征兆信息,并提取各监测参量的特征量作为故障诊断系统的输入信息;设计基于RBF神经网络的故障诊断模块,综合诊断确定变压器的故障情况;设计故障预警界面,实时显示变压器的故障情况,并对潜在故障进行预警。矿用隔爆型干式变压器故障预警系统在山西晋城无烟煤矿业集团寺河二号井井下安装试运行结果表明,该系统可以实现对矿用隔爆型干式变压器多种潜在故障的在线预警。 展开更多

关键词 矿用隔爆型干式变压器 LABVIEW 特征提取 故障诊断 故障预警

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中电电气矿用隔爆变压器占尽先机

13

《中国煤炭》 北大核心 2008年第11期119-120,共2页

关键词 矿用变压器 隔爆变压器 电气 能源问题 井下开采 自动化程度 商业化生产 需求增长

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矿用干式变压器局部放电模式识别方法 被引量：9

14

作者 唐建伟 苏红 +3 位作者 严家明 张建文 王金川 王恩俊 《工矿自动化》 北大核心 2019年第1期76-80,共5页

为提高矿用干式变压器局部放电模式识别准确率,提出了一种矿用干式变压器局部放电模式识别方法。首先,采用正交匹配追踪算法对原始局部放电信号进行去噪,最大程度保留原始局部放电信号的有用信息;然后,通过自回归模型提取去噪后局部放... 为提高矿用干式变压器局部放电模式识别准确率,提出了一种矿用干式变压器局部放电模式识别方法。首先,采用正交匹配追踪算法对原始局部放电信号进行去噪,最大程度保留原始局部放电信号的有用信息;然后,通过自回归模型提取去噪后局部放电信号的自回归系数特征;最后,将自回归系数特征输入随机森林集成分类器对局部放电模式进行识别。实验结果表明,该方法平均识别准确率达98%。 展开更多

关键词 矿用干式变压器 局部放电 正交匹配追踪 自回归系数特征 随机森林集成分类器

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干式变压器绝缘气隙放电特性研究 被引量：5

15

作者 张莎 宋建成 +2 位作者 温敏敏 田慕琴 李璐 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2018年第9期41-47,共7页

以矿用干式变压器绝缘纸内部气隙缺陷为研究对象,制作了含有气隙缺陷的绝缘模型,采用常规的脉冲电流法进行了恒压下的局部放电试验,统计了气隙放电测量信号随时间的变化趋势,分析了气隙放电的产生机理。结果表明:绝缘纸气隙放电的发展... 以矿用干式变压器绝缘纸内部气隙缺陷为研究对象,制作了含有气隙缺陷的绝缘模型,采用常规的脉冲电流法进行了恒压下的局部放电试验,统计了气隙放电测量信号随时间的变化趋势,分析了气隙放电的产生机理。结果表明:绝缘纸气隙放电的发展过程主要包括纤维毛刺烧蚀阶段、空气消耗阶段、放电发展阶段以及临近击穿阶段4个阶段,平均放电幅值与放电次数随着气隙放电的发展均表现出先增大后减小再增大的趋势,为矿用干式变压器绝缘状态评估与故障诊断提供了一定的理论依据。 展开更多

关键词 矿用干式变压器 气隙放电 Nomex绝缘纸 计算机模拟

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KYBJX-1型矿用一般型低压电容器箱

16

作者 施近益 《煤炭科学技术》 CAS 1985年第9期50-52,共3页

一、综述煤矿井下低压供电系统大都是电感性负荷,需要从电网中吸收大量的无功功率,因此煤矿井下低压系统的cosφ是很低的,一般在0.4～0.8之间。据有关资料介绍,全国煤矿约有200多万kVAR的无功功率未得到补偿,再加上井下供电距离长,故每... 一、综述煤矿井下低压供电系统大都是电感性负荷,需要从电网中吸收大量的无功功率,因此煤矿井下低压系统的cosφ是很低的,一般在0.4～0.8之间。据有关资料介绍,全国煤矿约有200多万kVAR的无功功率未得到补偿,再加上井下供电距离长,故每年在线路上电能损耗是相当可观的。煤矿井下cosφ低的原因:客观上防爆型电动机力率偏低。主观上,矿用变压器未能做到经济运行,防爆电动机容量多不能合理选配,大马拉小车的现象较普遍存在。在尽量采取措施提高自然cosφ的基础上。 展开更多

关键词 电容器补偿 KYBJX-1 感性负荷 电能损耗 低压供电系统 矿用变压器 防爆型电动机 防爆电动机 煤矿井 低压系统

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从10kV直接下井供电的实践,浅谈煤矿井下供电发展的方向 被引量：2

17

作者 李明新 周兴安 《工矿自动化》 1990年第3期21-24,共4页

一、10kV直接下井供电的提出1.概况宝源煤矿中平洞年设计能力为21万吨,工业用烟煤,灰分:48～55%,二级瓦斯矿井,煤尘爆炸指数:24%,供电方式:由矿变电所两台1000kVA主变压器将10kV变为6kV。

关键词 井下供电 kV 矿用变压器 瓦斯矿井 供电方式 主变压器 煤尘爆炸指数 电缆截面 局部接地极 阀型避雷器

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10kV直接下井供电

18

作者 忻贤同 魏文灿 《煤炭科学技术》 CAS 1987年第12期46-48,16+58,共5页

本文详细阐述了国外主要采煤国家10kV直接下井供电的概况,提出了我国煤矿井下发展10kV电压供电的合理性及其取得的经验,并指出了10kV电气设备的研制方向。

关键词 低压馈电开关 高压防爆开关 煤矿井下 煤矿安全规程 隔爆型 井下供电 电气设备 机电设备 电缆 高压电动机 矿用变压器 kV

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一种基于EEMD和高阶统计量的局部放电白噪声抑制方法 被引量：8

19

作者 彭炜文 田慕琴 +2 位作者 宋建成 温敏敏 朱晶晶 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期54-59,64,共7页

矿用干式变压器绝缘的劣化总是伴随着一定的局部放电,测量局部放电信号的真实性直接影响到变压器绝缘性能评估的准确性。文中在集合经验模态分解(empirical mode decomposition,EEMD)的基础上,结合高阶统计量原理,提出了一种基于EEMD和... 矿用干式变压器绝缘的劣化总是伴随着一定的局部放电,测量局部放电信号的真实性直接影响到变压器绝缘性能评估的准确性。文中在集合经验模态分解(empirical mode decomposition,EEMD)的基础上,结合高阶统计量原理,提出了一种基于EEMD和高阶统计量的局部放电白噪声抑制方法。首先利用EEMD方法分解得到各阶经验模态分量(IMF);然后通过IMF各分量峭度的计算,结合Bootstrap方法检测并滤除高斯分布的IMF分量;对剩余IMF分量进行自适应阈值处理,去除混叠的白噪声成份;最后将处理结果重构回原信号。分别以仿真信号和实际PD信号为例,证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 矿用干式变压器 局部放电 集合模态经验分解 高阶统计量 BOOTSTRAP方法 白噪声

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“3351”现场管理法

20

《现代管理科学》 1997年第2期5-7,共3页

江苏华星集团公司创业于1972年,是苏北最大的输变电设备生产企业,公司占地面积8.6万平方米,职工608人,主要生产变压器、装配式冷库、全玻璃真空集热管、太阳能热水器、无氧铜杆、低压开关柜等六大系列产品,其中矿用变压器的产销量位居... 江苏华星集团公司创业于1972年,是苏北最大的输变电设备生产企业,公司占地面积8.6万平方米,职工608人,主要生产变压器、装配式冷库、全玻璃真空集热管、太阳能热水器、无氧铜杆、低压开关柜等六大系列产品,其中矿用变压器的产销量位居全国第一,国内市场占有率达到40.8％。企业先后荣获“省明星企业、省现场管理优秀企业和市机电行业现场管理排头兵”等荣誉称号。 我公司自1991年开始实施以“ 展开更多

关键词 现场管理 太阳能热水器 矿用变压器 定额管理 真空集热管 材料供应 管理法 生产现场 定置管理 低压开关柜

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