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風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范標(biāo)準(zhǔn)體系研究

文檔作者：劉笑麟楊偉偉孟亞輝文檔來源： 1．蘇州熱工研究院有限公司 2．華銳風(fēng)電科技(內(nèi)蒙古)有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年01月09日
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Y 電力安全技術(shù) 第18卷(2016年第4期)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范標(biāo)準(zhǔn)體系研究
劉笑麟 ，楊偉偉 ，孟亞輝
(1．蘇州熱工研究院有限公司，江蘇蘇州 215004；
2．華銳風(fēng)電科技(內(nèi)蒙古)有限公司，內(nèi)蒙古包頭014030)
[摘要]在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展的同時，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范問題也越來越受到業(yè)界的關(guān)注。
我國現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范標(biāo)準(zhǔn)體系的主體思想是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組看作建筑物，承襲建筑類安
全防范標(biāo)準(zhǔn)來開展工作。通過對現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范標(biāo)準(zhǔn)體系的分析，提出了一種將風(fēng)力發(fā)
電機(jī)組看作獨(dú)立特殊設(shè)備的理念，以期在此基礎(chǔ)上建立更加科學(xué)合理的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范標(biāo)準(zhǔn)
體系。
[關(guān)鍵詞]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；安全防范；標(biāo)準(zhǔn)體系；安全保衛(wèi)
0 引言
隨著環(huán)保形勢的日益嚴(yán)峻，對環(huán)境友好的新能
源產(chǎn)業(yè)越來越受到我國乃至全世界的重視，風(fēng)力發(fā)
電因其建設(shè)周期短、裝機(jī)規(guī)模靈活、造價相對低廉、
運(yùn)行維護(hù)簡單的特點，而獲得了廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，
2015全球風(fēng)電新增裝機(jī)63 013 MW，實現(xiàn)了22％
的年度市場增長率?？梢灶A(yù)見，在未來的數(shù)年內(nèi)，
風(fēng)電產(chǎn)業(yè)持續(xù)高速增長的態(tài)勢仍將繼續(xù)，風(fēng)電市場
潛力依然巨大。
但隨著大量新型風(fēng)電機(jī)組的投入運(yùn)行，機(jī)組
安全也面臨著更多的挑戰(zhàn)。據(jù)英國風(fēng)能機(jī)構(gòu)的不完
全統(tǒng)計，截至2009 12-31，全球共發(fā)生風(fēng)電機(jī)組
重大事故715起，其中火災(zāi)事故138起， 占總數(shù)的
l9．3％，火災(zāi)已成為繼雷擊后的第二大毀滅性風(fēng)電
機(jī)組災(zāi)害。當(dāng)前，公開報道的全球風(fēng)電機(jī)組火災(zāi)發(fā)
生率平均為每年l1．7起，而英國研究人員甚至認(rèn)
為，每年實際至少有超過1 17起風(fēng)電機(jī)組著火事故
發(fā)生。
這說明對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全防范亟待加強(qiáng)
以下討論的安全防范概念涵蓋安全保衛(wèi)與消防2個
方面。
1 我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范標(biāo)準(zhǔn)體系現(xiàn)狀
我國目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)情況
一 一
統(tǒng)計如表1所示。
從表1可以看出，我國現(xiàn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安
全防范標(biāo)準(zhǔn)，主要側(cè)重安全管理，且尚未形成完整
的體系。
表1 我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計
序號 名稱 類別 主要內(nèi)容
驗寒電 收機(jī)規(guī)組范消》防 系統(tǒng)設(shè)計、施工、一地方標(biāo)準(zhǔn) 設(shè) 、 一、
場安全規(guī)： 程》 0l2《風(fēng)力發(fā)電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 風(fēng)電亡 ‘安全管理
電
煅 局標(biāo)準(zhǔn)
電場高處作業(yè)安全規(guī)程》 ” 安安全搿管理
士n 轱
- 20 14
±
發(fā)電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 風(fēng)電消防技術(shù)
機(jī)組消防系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程》 一 ” 、
在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容以消防標(biāo)準(zhǔn)為
主，且主要內(nèi)容大都基于原有的建筑行業(yè)安全防范
標(biāo)準(zhǔn)體系，僅配合風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的消防特點，作了
部分完善。
2008年，寧夏回族自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)
布了DB64／T524-2008 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組消防系統(tǒng)
設(shè)計、施工、驗收規(guī)范 ，填補(bǔ)了國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)
組安全防范領(lǐng)域的空白。標(biāo)準(zhǔn)中明確了風(fēng)力發(fā)電機(jī)
組消防系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境要求，對于專用消防系統(tǒng)的
探測裝置和滅火器設(shè)置都作了一些設(shè)計要求，并以
此為依據(jù)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的施工和驗收作了相關(guān)規(guī)
定。此標(biāo)準(zhǔn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全防范工作開展有
一定指導(dǎo)意義，但由于其中未引入消防系統(tǒng)自動控
第18卷(2016年第4期) 電力安全技術(shù)
制的理念，已不能適應(yīng)消防領(lǐng)域發(fā)展的趨勢。
DL／T796__2012 風(fēng)力發(fā)電場安全規(guī)程 是
一個適用于陸上風(fēng)力發(fā)電場的安全生產(chǎn)和應(yīng)急處理
的相關(guān)規(guī)程；不僅規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電場內(nèi)人員、環(huán)境、
安全作業(yè)的基本要求，也對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝、調(diào)
試、檢修和維護(hù)提出了相關(guān)的安全要求，并對風(fēng)電
場突發(fā)事件的應(yīng)急處理作了規(guī)定。
NB／T31052—20l4 風(fēng)力發(fā)電場高處作業(yè)安
全規(guī)程 同樣是一個側(cè)重于安全管理的規(guī)程；針對
風(fēng)電場的工作環(huán)境，對高處作業(yè)這種高風(fēng)險工作作
了操作和管理方面的詳細(xì)規(guī)定。
由中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會頒布的CECS
391—20l4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組消防系統(tǒng)技術(shù)規(guī)程 是
迄今為止涵蓋范圍最廣的一個風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域消防技
術(shù)規(guī)范。該規(guī)程首先對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作了防護(hù)單元
的劃分，以此為基礎(chǔ)對機(jī)組內(nèi)部做了分區(qū)域的消防
配置和要求。并且，將消防用設(shè)備劃歸為火災(zāi)探測
裝置、報警控制器與滅火控制裝置、滅火裝置3部
分；又對每部分的設(shè)備作了細(xì)化的規(guī)定，涉及從設(shè)
計到施工再到竣工驗收的整個流程，其中的設(shè)備參
數(shù)和功能要求對供應(yīng)商進(jìn)行設(shè)備研發(fā)也有一定的指
導(dǎo)作用。
2 現(xiàn)階段我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范標(biāo)準(zhǔn)體
系的局限性
從實施效果來看，我國現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全
防范標(biāo)準(zhǔn)體系在指導(dǎo)風(fēng)電安全防范工作開展方面確
實取得了一定成效，但提升空間仍然很大。要進(jìn)一
步提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全系數(shù)，還要繼續(xù)完善標(biāo)準(zhǔn)
體系。經(jīng)過實踐，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)直接套用建筑用安全防
范標(biāo)準(zhǔn)、將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組當(dāng)作一般建筑來處理，面
臨一系列難以適配的問題。
2．1 不能完全契合風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢
現(xiàn)今風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)展趨勢是：風(fēng)場大規(guī)模
化、機(jī)組現(xiàn)場無人值守、分布偏遠(yuǎn)且分散，因此外
部力量救援難度加大。如：風(fēng)電場各機(jī)組之間、機(jī)
組與其他建筑之間的間距等，在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中并未被
嚴(yán)格規(guī)范，加上不同風(fēng)場地質(zhì)條件千差萬別，設(shè)計
基準(zhǔn)中保留的余量是否符合實際安全需求(如救援
時間等)，并不明晰；風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與普通建筑的
較大的不同之處在于，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)控制
Y
系統(tǒng)需要實時掌控每臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)或
故障情況等，各獨(dú)立機(jī)組需要通過通信組網(wǎng)良好互
連。而現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)并未對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的通信方式作
詳細(xì)規(guī)定，因此也難以與風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域?qū)Ｓ玫谋O(jiān)控
標(biāo)準(zhǔn)IEC61400--25良好對接。
2．2 對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組特點考慮不足
相比于普通建筑建設(shè)周期較長、結(jié)構(gòu)性大型損
壞較少的特點，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的建設(shè)周期短、致命
損壞較多。所以在施工周期上，注重高安全保障的
繁瑣細(xì)節(jié)將加大進(jìn)度壓力；而在損壞的防護(hù)上，為
了保護(hù)抗損壞性能差的機(jī)組所設(shè)置的針對性策略，
應(yīng)傾向于防止損壞事件的發(fā)生，即盡量通過對機(jī)組
運(yùn)行狀態(tài)的在線監(jiān)測、綜合考慮自然環(huán)境因素，從
而產(chǎn)生有預(yù)測性的結(jié)論，并以此為依據(jù)使機(jī)組作出
有前瞻性的預(yù)防損害的動作。在現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系下，
仍應(yīng)將補(bǔ)救性措施放在最重要的位置，作為現(xiàn)有技
術(shù)條件下的權(quán)宜之計，而未來的技術(shù)完善方向應(yīng)是
以預(yù)防為主。
2．3 原有建筑類消防設(shè)備與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不適配
現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系中，在消防用相關(guān)設(shè)備和系統(tǒng)的
選用中，多使用傳統(tǒng)的火災(zāi)探測設(shè)備、報警控制和
滅火控制系統(tǒng)、滅火裝置，而它們都是面向普通工
業(yè)或一般建筑來開發(fā)研制的，并未過多考慮風(fēng)力發(fā)
電機(jī)組所處環(huán)境的特殊性，難以滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
的特殊要求。如：用于火災(zāi)探測的中點式感煙設(shè)備，
在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)部容易形成強(qiáng)氣流的客觀條件
下，很有可能難以實現(xiàn)預(yù)期的火災(zāi)快速響應(yīng)；吸氣
式感煙設(shè)備能夠通過主動式吸氣抵抗一部分的紊流
干擾，但考慮到風(fēng)場地區(qū)自然條件惡劣，多有風(fēng)沙
粉塵等不利環(huán)境，容易對吸氣式感煙設(shè)備的進(jìn)氣管
和濾網(wǎng)等造成堵塞、損壞，導(dǎo)致火災(zāi)誤報警甚至電
機(jī)燒毀等狀況；滅火劑的選用上，實際應(yīng)用中，滅
火效果最好的是超細(xì)干粉滅火劑，但由于風(fēng)力發(fā)電
機(jī)組內(nèi)部帶電設(shè)備較多，很容易對超細(xì)干粉產(chǎn)生靜
電吸附作用，給滅火后的清理工作帶來很大困難。
2．4。不適應(yīng)風(fēng)電場安全保衛(wèi)需求
現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范標(biāo)準(zhǔn)體系，并未對
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全保衛(wèi)工作產(chǎn)生足夠重視，幾乎
沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。就風(fēng)電場現(xiàn)狀來看，由于風(fēng)電
場各風(fēng)機(jī)分布較為分散，部分風(fēng)機(jī)距控制室的距離
甚至可以達(dá)到幾十千米，在風(fēng)電場大多是無人值守
或者少人值守的狀況下，這就意味著這些風(fēng)電機(jī)組
一 一
Y 電力安全技術(shù) 第18卷(2016年第4期)
對人為蓄意破壞或盜竊行為的防衛(wèi)能力幾乎為零。
一方面由于入侵探測及報警設(shè)備缺失，對于一些盜
竊和破壞的狀況只能依靠人工巡檢來查看，信息反
饋延時；另一方面即使風(fēng)電機(jī)組加裝了攝像機(jī)等探
測設(shè)備，并且成功發(fā)現(xiàn)并上報控制室，但由于距離
較遠(yuǎn)加之環(huán)境因素影響，也很容易造成響應(yīng)時間過
長的現(xiàn)象。雖然風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并不像核電機(jī)組那樣
容易成為恐怖分子的破壞目標(biāo)，但近年來針對無人
值守風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電纜等的盜竊現(xiàn)象屢見不鮮，加
強(qiáng)風(fēng)電機(jī)組的安全保衛(wèi)工作迫在眉睫。
部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需求及現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)局限性對比
如表2所示。此外，由于繼承于建筑規(guī)范的原因，
現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組消防系統(tǒng)與其他系統(tǒng)
嚴(yán)格區(qū)分，不允許其間的任何設(shè)備共用。這就意味
著如果要給風(fēng)力發(fā)電機(jī)組加裝安全保衛(wèi)設(shè)備(如攝
像機(jī)等)，則需要額外敷設(shè)大量電纜、光纖等。這
對業(yè)主來說增加了大量的建設(shè)成本，不利于風(fēng)電場
安全保衛(wèi)工作的推進(jìn)。
表2 部分風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需求及現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)局限性對比
序號 風(fēng)電機(jī)組特點或需求 范葆 下風(fēng)電安全防
1 可靠的通信要求 未規(guī)范組網(wǎng)方式、通信要求等
2 預(yù)測性損壞防護(hù) 無補(bǔ)救性減害措施
3 針對風(fēng)電設(shè)備的專f1消防設(shè)備筑 完全適配特點的建
4 機(jī)組本身及相關(guān)設(shè)施的可靠保衛(wèi)無保 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)． 日改浩浩價高
3 對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范標(biāo)準(zhǔn)體系的思考
針對當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范體系中將機(jī)組
視作普通建筑所帶來的諸多不足，建議從以下幾點
開展后續(xù)工作。
(1)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不能等同于一般建(構(gòu))筑
物，應(yīng)作為一個特殊裝備來開展相應(yīng)的消防性能化
設(shè)計。將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組當(dāng)成獨(dú)立的特殊設(shè)備，提升
其整體性。嚴(yán)格要求廠家對整個機(jī)組負(fù)責(zé)，對機(jī)組
整體性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，在出廠前通過機(jī)組的聯(lián)調(diào)
解決決定產(chǎn)品品質(zhì)的細(xì)節(jié)問題。在保障機(jī)組品質(zhì)的
前提下，盡量縮短施工工期、提升可靠性，進(jìn)而增
加發(fā)電時間以更好地體現(xiàn)業(yè)主利益。
(2)將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范作為一個綜合多
領(lǐng)域的專用系統(tǒng)開展研究，其技術(shù)領(lǐng)域可包括消防
安全、保衛(wèi)安全、震動監(jiān)測、塔筒垂直度監(jiān)測等風(fēng)
一 一
機(jī)安全監(jiān)測尚未覆蓋的領(lǐng)域。高集成度的系統(tǒng)集約
化管理是近年來設(shè)備管理的大趨勢之一。打破原有
消防系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的嚴(yán)格隔閡，將消防、保衛(wèi)、
震動探測等系統(tǒng)或功能一并置于設(shè)備的安全防范管
理系統(tǒng)中，一方面可以降低系統(tǒng)復(fù)雜程度而減小設(shè)
備日常運(yùn)行維護(hù)難度；另一方面可以從設(shè)計源頭統(tǒng)
籌規(guī)劃，最大限度利用公共資源以避免重復(fù)建設(shè)，
從而降低運(yùn)維成本。更重要的是，集約化管理便于
設(shè)置系統(tǒng)間的聯(lián)動策略，如：統(tǒng)籌規(guī)劃消防系統(tǒng)與
機(jī)組生產(chǎn)安全控制系統(tǒng)的邏輯關(guān)系，以避免由于消
防系統(tǒng)誤動作對風(fēng)機(jī)造成的影響。
(3)開展風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范標(biāo)準(zhǔn)體系的建
設(shè)工作，包括設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、施工及驗
收標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)等。完善的標(biāo)準(zhǔn)體系是做好
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范工作的保障。對風(fēng)力發(fā)電機(jī)
組建立從頭到尾的完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，可以對風(fēng)電安
全防范的每個環(huán)節(jié)都進(jìn)行指導(dǎo)，促進(jìn)整個領(lǐng)域技術(shù)
水平的迅速提高。
4 結(jié)束語
目前，我國的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范標(biāo)準(zhǔn)體系
不夠完善，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組視作普通建筑的理念也
不符合安全防范標(biāo)準(zhǔn)及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的
要求。在今后的標(biāo)準(zhǔn)研究及相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)中，應(yīng)當(dāng)
重視風(fēng)力發(fā)電機(jī)組因運(yùn)行環(huán)境所存在的特殊性，將
其視作為一個獨(dú)立的特種設(shè)備開展標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)及
科研工作。
參考文獻(xiàn)：
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5徐大軍，張 晉，劉連喜，等．風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)特
性與消防系統(tǒng)應(yīng)用研究 ．消防科學(xué)與技術(shù)，2010，
第18卷(2016年第4期) 電力安全技術(shù)
29(12)：13—15．
6 蔡忠勇，荊 超．風(fēng)力發(fā)電廠監(jiān)控通信原理及模型——
IEC61400-25標(biāo)準(zhǔn)介紹【J】． 電力系統(tǒng)通信，2008，
‘
29(4)：59—65．
收稿日期：2016—01—21。
Y
作者簡介：
劉笑麟(1989 )，男，助理工程師，主要從事安全保衛(wèi)技術(shù)研
究工作，email：liuxiaolin@cgnpc．com．Crl。
楊偉偉(1984一)，男，工程師，主要從事風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)維技
術(shù)管理工作。
盂亞輝(1983一)，男，工程師，主要從事新能源安全技術(shù)研究
及工程設(shè)計工作。
電力安全技術(shù) 投稿簡則
1 來稿要求
(1)論文應(yīng)具有科學(xué)性、實用性和創(chuàng)新性，論點鮮明，論據(jù)充分，條理清晰。內(nèi)容應(yīng)語句順暢、
數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、邏輯嚴(yán)密、文字精煉。應(yīng)盡量精簡圖表和公式，簡化推導(dǎo)和證明過程。
(2)論文中所用技術(shù)名詞前后應(yīng)一致，新名詞應(yīng)注明原文或加注釋。計量單位的名稱、符號
一律按 中華人民共和國法定計量單位))中的規(guī)定使用。外文字符必須分清大、小寫，正、斜體，
上下角標(biāo)應(yīng)區(qū)別明顯。圖和表應(yīng)有獨(dú)立、完整的圖表題，圖中文字、變量、數(shù)字、單位要清晰。
(3)論文的排序為：中文標(biāo)題，作者姓名，工作單位，中文摘要和關(guān)鍵詞，正文、參考文獻(xiàn)，
作者簡介。
(4)標(biāo)題：簡明扼要、重點突出，一般不宜超過20個漢字。
(5)作者姓名：在題目下按序排列，排序原則上以投稿時為準(zhǔn)，一般不宜再做更改，確需變
更時應(yīng)由第一作者提供書面證明或郵件說明。
(6)工作單位：作者署名的單位應(yīng)該是注冊的單位全稱，并需提供單位所在省、市及郵政編碼。
每位作者只能署1個工作單位。
(7)摘要和關(guān)鍵詞：摘要采用第三人稱，為對全文不加注釋和評論的簡短陳述，篇幅100—200
字。關(guān)鍵詞一般3—5個，盡量使用通用名稱，便于文獻(xiàn)檢索，縮略語／字母詞應(yīng)以全稱形式出現(xiàn)。
(8)正文：事實客觀，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，計算準(zhǔn)確，語言準(zhǔn)確；條理清楚，邏輯性強(qiáng)，文字簡練，表
達(dá)形式與內(nèi)容相適應(yīng)；用詞規(guī)范，平鋪直敘，不用口語、俗稱和感嘆詞等。
(9)參考文獻(xiàn)：采用順序編碼制，標(biāo)出所引用文獻(xiàn)的全部作者、題名(書名)、刊名(出版地：
出版社)、出版年份及卷號、期號、起止頁碼等。勿引用尚未公開出版的資料。
(10)作者簡介：提供所有作者的相關(guān)信息，包括：姓名，出生年份，性別，職稱，主要從事
的工作內(nèi)容(50-100字)，第一作者Email。
2 注意事項
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68603409)查詢審稿結(jié)果，對錄用的稿件會郵寄紙質(zhì)版錄用通知書，不錄用的稿件不再另行通知。
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