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低温作业应急通讯保障汇报人:***(职务/职称)日期:2025年**月**日低温环境特性与挑战应急通讯系统架构设计设备低温适应性改造通讯网络可靠性保障现场作业人员防护体系应急预案制定与演练实时监控与指挥系统目录能源保障解决方案设备维护与故障处理跨部门协同机制人员培训与认证国际标准与规范典型案例分析技术发展趋势目录低温环境特性与挑战01极端低温对设备性能影响电池续航骤降锂离子电池在-20℃以下环境容量衰减可达50%以上,电解液黏度增加导致内阻升高,需采用低温电池或外部保温措施维持设备运行。塑料外壳、橡胶密封件等非金属材料在低温下易变脆开裂,金属部件收缩变形可能引发结构失效,需通过材料改性提升耐寒性能。液晶屏幕在低温环境下响应速度下降,触控灵敏度降低,需采用低温液晶配方或加热模块保障人机交互功能。材料脆化失效显示响应迟滞人员作业安全风险分析暴露在-30℃环境中30分钟即可导致冻伤,需配备电加热手套、防寒面罩等个人防护装备,并严格限制连续作业时间。低温生理损伤冰雪覆盖路面摩擦系数降低至0.1-0.2,车辆需加装防滑链,人员穿戴防滑鞋具,作业区域应铺设防滑垫。严寒环境下医疗救援响应时间延长,现场需配备AED除颤仪、急救保温毯等应急物资,并建立快速撤离通道。路面湿滑危险暴风雪天气水平能见度可能低于50米,需配置强光探照灯、反光标识等辅助装备,必要时暂停户外作业。能见度下降影响01020403应急响应延迟典型低温作业场景分类南极科考站需应对-60℃极端低温,通讯设备需通过MIL-STD-810G军用标准认证,采用卫星通讯为主的多模冗余系统。极地科考作业青藏铁路等工程需解决冻土层通讯基站沉降问题,采用深桩基础配合恒温机房,光缆需耐-40℃特种护套材料。高寒地区基建冰雪灾害现场需部署车载式移动基站,配备燃油加热系统保障设备运行,优先恢复党政军应急指挥通信链路。冬季灾害救援应急通讯系统架构设计02抗寒专用通讯设备选型工业级低温适应性选择具备-40℃极端环境工作能力的设备,如采用航空级镁合金框架和特殊电池管理系统,确保核心元器件在极寒条件下仍能保持80%以上性能稳定性。防护性能强化设备需通过IP68防护认证和MIL-STD-810H军规测试,具备1.5米跌落抗冲击、1.5米水深30分钟密封以及防冰晶渗透能力,保障暴风雪环境下的物理可靠性。多模通信集成优先配备LTE/5G公网、DMR数字对讲、天通卫星通信三模融合终端,实现从城市到无人区的无缝切换,解决极地、高山等场景的信号盲区问题。冗余备份系统搭建方案空天地立体组网构建"高空基站+地面专网+卫星链路"三级架构,通过系留无人机提供临时空中基站覆盖,地面采用微波/散射通信装备建立应急专网,同步接入天通卫星作为终极备份。01双路由核心网设计部署异构网络冗余传输通道,主用光纤与备用无线微波链路自动切换,核心网元采用1+1热备配置,确保单点故障时业务切换时间小于50毫秒。终端级多模冗余为作业人员配备至少两种独立通信终端(如卫星电话与加固型对讲机),关键岗位增加背负式应急基站,形成个人-团队-指挥中心三级通信保障。数据云端双同步建立本地边缘计算节点与云端灾备中心的双向实时数据同步机制,极端环境下优先保障关键数据(定位信息、生命体征)的低带宽传输。020304能源供应保障体系设计耐寒电源系统采用宽温域(-45℃~60℃)锂亚硫酰氯电池组作为主电源,配套自加热电池管理系统,极端低温下自动启动PTC加热模块维持电解液活性。组合光伏发电、燃料电池与手动发电装置,设备内置支持反向充电功能(如5800mAh电池可为其他装备供电),形成能源共享网络。基于Android系统深度定制低功耗模式,在-30℃以下环境自动关闭非核心功能(如屏幕背光),优先保障通信模块和定位模块的持续运行。多能源互补方案智能功耗管理设备低温适应性改造03关键部件防冻处理技术电伴热系统集成在射频模块、天线接口等核心部位敷设自调控电伴热带,配合硅橡胶保温层,维持工作温度在-40℃以上,防止结霜导致信号衰减。密封件低温强化采用氟橡胶或氢化丁腈材质替换普通密封圈,提升O型圈在极寒环境下的弹性保持率,避免因冷缩变形引发设备渗液或气密性失效。冷凝水导流设计在电路板底部加装微型导流槽与吸水树脂层,及时导出低温运行时产生的冷凝水,防止短路或元器件腐蚀。电池保温与续航优化相变材料保温舱在电池组外围包裹石蜡基相变材料层,通过吸放热反应将工作温度稳定在0-25℃区间,降低低温导致的容量骤减。02040301双模加热系统集成PTC陶瓷片与石墨烯薄膜加热技术,在-20℃以下启动脉冲式快速升温,-10℃以上切换为间歇保温模式以节省电量。动态功率分配算法根据环境温度自动调节发射功率与后台进程负载,优先保障语音信道带宽,延长极端条件下待机时长30%以上。低温电解液配方采用碳酸酯类溶剂与锂盐添加剂优化电池化学体系,使离子电导率在-30℃仍保持常温状态的65%以上。材料低温性能测试标准冷冲击循环测试模拟昼夜温差变化,在-40℃至+85℃区间进行100次快速温变循环,验证结构件抗脆裂性能。低温弯曲疲劳试验对线缆及连接器施加5000次以上-50℃动态弯曲载荷,检测绝缘层开裂或导体断裂风险。凝露耐受性评估在相对湿度95%、温度-20℃环境中持续运行72小时,考核电路板三防漆涂层抗电解腐蚀能力。通讯网络可靠性保障04多制式网络融合方案异构网络协同整合卫星通信、蜂窝网络(4G/5G)与短波电台,确保极端环境下多路径信号覆盖,避免单一制式失效风险。抗低温硬件设计采用耐寒材料与恒温封装技术,确保通信设备在-40℃以下仍能稳定运行,降低基站与终端故障率。通过智能算法实时监测网络状态,自动切换至最优通信链路,保障数据传输的连续性与低延时。动态链路切换技术卫星通讯链路配置高通量卫星部署采用Ka/Ku波段卫星终端,单站速率可达100Mbps以上,满足高清视频回传需求。配备自动寻星与抗冰雪极化天线,确保在暴风雪中链路可用性>99.9%。为抢修队伍配备10kg级便携卫星站,支持快速展开。内置蓄电池和加热装置,可在-30℃环境下连续工作8小时,传输时延控制在500ms以内。建立天通一号与北斗三号系统的星间链路,当主用卫星过顶盲区时自动切换路由。实测显示该方案可将通信中断时间缩短至30秒内。移动便携站配置星间链路备份自组网应急通讯技术搭载5G微基站的系留无人机,升空高度300米,覆盖半径5公里。采用氢燃料电池供电,持续悬停时间达12小时,实现灾区快速网络覆盖。无人机空中基站装备毫米波Mesh自组网设备的应急车,可形成移动骨干网络。支持V2X车联网通信,在道路中断时仍能保持车队间1Gbps的高速数据传输。车载机动中继为抢险人员配备背负式Mesh电台,单个节点覆盖2公里,通过多跳中继扩展网络范围。内置惯性导航模块,在GPS失效时仍能维持组网定位。穿戴式通信节点现场作业人员防护体系05三层科学穿搭法内层选择透气吸汗的合成纤维或美利奴羊毛材质,保持皮肤干爽;中层选用高蓬松度羽绒或抓绒衣锁住体温;外层配备防风防水冲锋衣或羽绒服,阻挡寒风侵袭。三层分离设计便于根据活动强度灵活调整。防寒装备配置标准关键部位防护必须配置防滑保暖鞋(防滑纹路深度≥3mm)、覆盖耳朵的保暖帽、防风手套(指尖可触屏设计优先),避免裸露皮肤接触冷空气。夜间作业需增加反光条标识。特殊环境适配潮湿环境下外层需采用防水密封压胶工艺,中间层替换为合成棉等潮湿环境保温材料;极寒环境(-30℃以下)需加装电加热背心或自发热鞋垫等主动保暖设备。为每位作业人员配发医用级体温监测手环,连续监测核心体温(报警阈值设为35℃以下),数据同步至后台管理系统,异常时触发声光警报。实时监测工具建立低温作业人员健康档案,记录每次体温异常数据、冻伤史及恢复情况,作为岗位适配性评估依据。高危人群(如循环系统疾病患者)需额外配置远程心电监测设备。健康档案追踪一级预警(体温≤35℃)立即暂停作业并转移至取暖点;二级预警(体温≤34℃)启动医疗干预,给予热饮和复温毯;三级预警(体温≤33℃)需紧急送医处理。分级响应流程在作业现场部署温湿度传感器,当风速>8m/s或湿度>80%时自动提升防护等级,缩短轮换间隔时间并增派监护人员。环境联动预警体温监测与预警机制01020304轮换作业时间规划根据实时气温划分作业时段,-25℃至-30℃环境单次连续作业不超过1小时,-30℃至-40℃缩短至30分钟,且全天累计不超过4小时。高温时段(10:00-14:00)优先安排高强度作业。动态调整机制每次轮换后强制安排15分钟以上取暖恢复期,取暖点温度需维持在20℃以上,提供姜茶等高热量饮品,确保体表温度回升至正常范围方可再次作业。缓冲期设计实行“2+1”编组(2人作业+1人监护),监护人员负责监测体征、记录暴露时间并协调轮换。暴风雪等极端天气下启用“15分钟快速轮换”应急方案。团队协作模式应急预案制定与演练06分级响应流程设计跨部门协同框架明确交通、能源、通信等部门的职责边界与协作流程,例如电力(562350)抢修需同步配合交通疏导,通信恢复优先保障应急指挥链路畅通,形成多维度协同网络。标准化启动条件量化响应触发指标(如交通中断48小时、百万车辆滞留等),避免主观判断延误决策,同时规定气象预警(红、橙、黄、蓝)与应急响应的联动规则,提升响应时效性。明确四级响应机制根据灾害严重程度划分一至四级响应,确保不同级别灾害匹配相应资源调配和处置权限,例如一级响应需国家级联合工作组介入,四级响应由地方主导处置,实现精准分级管理。全要素压力测试:模拟国省干线瘫痪、电网大面积故障等复合型灾害,检验无人机应急通信、卫星链路备份等技术的实战效果,如演练中采用复合翼无人机30分钟内建立临时通信网络。通过实战化演练验证预案可行性,重点测试极端冰雪条件下“三断”(断网、断电、断路)场景的应急处置能力,强化队伍快速响应与资源调配效率。多主体联动验证:组织工信、交通、能源(850101)等部门及企业(中国铁塔、中国电信等)开展联合演练,测试跨区域物资调拨、应急队伍协同作业等环节,发现并修复协作盲区。公众沟通演练:模拟灾情信息发布流程,测试预警信息多渠道(短信、广播、社交媒体)覆盖能力,确保受灾群众及时获取避险指引。模拟极端场景演练灾后评估与优化建立灾害案例库,分析响应延迟或资源不足的环节(如2025年湖北演练暴露的基站退服问题),针对性修订物资储备标准或技术方案。引入第三方评估机构,对应急响应时效、措施有效性进行量化评分,形成改进建议并纳入下一版预案。技术迭代适配定期整合新技术应用(如高通量卫星、融冰无人机),在预案中增设技术保障专章,明确设备调用流程和操作规范。跟踪气候变化趋势,调整预警阈值和响应级别划分,例如未来若寒潮频率增加,可能需提高蓝色预警的启动标准。预案动态更新机制实时监控与指挥系统07环境参数监测网络多传感器融合监测部署温度、湿度、气压、气体浓度等传感器,构建高密度监测网络,实时采集低温环境关键参数,确保数据覆盖无死角。抗低温硬件设计采用耐寒材料封装传感器与通信模块,支持-40℃~85℃宽温域稳定运行,避免极端低温导致的设备失效或数据漂移。边缘计算预处理在网关端集成数据滤波、异常值剔除算法,降低传输冗余,提升监测数据的有效性和实时性。多协议兼容传输支持Modbus、CAN总线等工业协议与4G/5G/WiFi混合组网,适应复杂电磁环境下的可靠数据传输。人员定位追踪技术结合UWB(厘米级精度)、蓝牙信标(区域级定位)与惯性导航(无信号补偿),实现室内外无缝定位,保障人员轨迹连续性。多模定位融合定位终端集成体温、心率传感器,异常数据自动触发报警并标记位置,提升应急救援响应效率。生命体征监测联动根据作业风险等级划分虚拟安全区域,人员误入或滞留超时立即推送告警至指挥中心,支持声光提示与短信通知双通道预警。动态电子围栏010203可视化指挥平台搭建三维数字孪生建模设置阈值触发红/黄/蓝三级告警,自动关联应急预案库并推荐处置流程,缩短决策链。智能告警分级处理多终端协同交互历史数据回溯分析基于GIS与BIM技术重构作业场景,叠加实时环境数据、人员位置、设备状态,实现全局态势一屏统览。支持PC端、移动端、AR眼镜等多设备接入,指挥指令可实时下发至现场人员终端,确保闭环执行。存储全周期作业数据,支持时间轴回放与热力图分析,为优化应急预案提供数据支撑。能源保障解决方案08低温电池技术应用宽温域适应性采用改性电解液配方与低阻抗电极材料,确保电池在-50℃至70℃极端环境下保持50%-90%放电容量,解决传统锂电池低温性能断崖式下跌问题。01自加热技术集成内置PTC加热膜或脉冲预热系统,可在-30℃以下自动激活升温功能,使电芯快速达到最佳工作温度区间。三极耳结构设计通过多极耳并联降低内阻,配合高温胶布防穿刺工艺,实现-40℃环境下高倍率放电,满足雷达、无人机等设备瞬时大电流需求。02采用凝胶态或复合固态电解质替代液态电解液,从根本上避免低温凝固风险,提升极地科考设备电源的可靠性。0403准固态电解质应用移动式供电设备模块化储能系统集成低温电池组、逆变器与BMS的便携式电源箱,支持-40℃环境下为通信基站提供72小时不间断供电,功率覆盖500W-20kW。配备防震支架与保温层的移动电源车,搭载磷酸铁锂低温电池组,可在高原寒区为野战医院、指挥所提供30kWh以上储能容量。采用快拆式低温电池包的垂直起降无人机,实现极地科考站物资运输中的空中应急电力投送,单次可携带5kWh电力单元。越野型供电方舱无人机快速补给平台能源消耗智能管理通过实时监测设备功耗与环境温度,自动优化供电策略,在-30℃以下优先保障核心通信设备运行,延长系统续航时间30%以上。动态负载调节算法整合低温电池、超级电容与小型风力发电装置,利用AI预测模型智能分配能源,确保极地无人值守监测站全年不间断运行。配备三维热力图显示的能源管理系统,实时监控各电池单体健康度与剩余容量,预警潜在故障风险。多源能量协同控制基于物联网的电池组温度云端调控,提前预热备用电源模块,缩短极端环境下设备启动响应时间至15分钟以内。远程热管理策略01020403能效状态可视化设备维护与故障处理09预防性维护计划4人员培训演练3数据驱动预测2季节性专项维护1定期巡检机制定期组织维护人员开展极端天气应急操作培训,模拟低温场景下的设备抢修流程,确保技术熟练度和响应速度。针对低温环境特点,提前对设备防冻性能、电池续航能力进行测试,加装保温层或加热装置,防止线路覆冰或设备低温宕机。利用网管系统分析历史故障数据,识别高发故障类型与时段,针对性调整维护频率和资源分配,提升预防性维护效率。建立覆盖核心机房、骨干线路、基站的周期性巡检制度,重点检查设备运行状态、供电稳定性及环境温湿度,提前发现老化部件或潜在故障点。部署实时监测系统,通过AI算法自动识别基站退服、光缆中断等异常告警,并定位故障范围,缩短人工排查时间。智能监控平台配备光时域反射仪(OTDR)、频谱分析仪等便携设备,现场快速测定光缆断点或信号干扰源,精准指导抢修方案制定。便携式检测工具利用AR眼镜或视频会商系统,实现一线人员与后端专家实时联动,共享故障画面与数据,提升复杂问题的诊断效率。远程协作支持快速诊断技术应用备件库存管理策略建立跨区县备件共享池,通过信息化平台实时更新库存状态,确保突发情况下备件可快速调拨至需求区域。根据设备关键性划分备件等级,核心节点按“双备份”标准储备光模块、电源板等易损件,边缘站点动态调整库存量。与设备厂商签订应急供货协议,明确极端天气下的优先供货流程,保障紧急订单24小时内交付。定期评估备件使用率与失效周期,淘汰老旧型号,补充适配新设备的备件,避免库存冗余或型号不匹配问题。分级储备体系区域协同调配供应商联动机制生命周期管理跨部门协同机制10建立由国家防灾减灾救灾委员会牵头,应急管理、交通运输、能源、气象等多部门参与的联合指挥中心,明确各部门职责分工和指挥层级,确保灾害应对指令的快速传达与执行。联合指挥体系构建统一指挥架构将部队、武警、消防等专业救援力量纳入指挥体系,制定军地联动预案,实现灾害现场救援力量的高效整合与统一调度,提升极端条件下的应急处置能力。军地协同机制组建由气象、交通、电力等领域专家构成的智库团队,为指挥决策提供实时技术分析和风险评估,确保应对措施的科学性与针对性。专家决策支持信息共享平台建设多源数据整合搭建覆盖气象监测、交通路况、电网运行、物资储备等关键数据的共享平台,打通部门间数据壁垒,实现灾害信息的实时汇聚与动态更新。01智能预警系统利用大数据和人工智能技术,建立灾害影响预测模型,自动生成分级预警信息并推送至相关单位,为提前部署防御措施提供决策依据。可视化指挥界面开发集成地图标注、资源分布、灾情热力图等功能的交互式指挥平台,支持多维度数据叠加分析,提升指挥决策的直观性和精准度。应急通信保障部署卫星通信车、便携式基站等备用通信设备,建立跨部门专用通信频道,确保极端天气下指挥系统与一线救援队伍的通信畅通。020304资源调配流程优化物资储备网络构建中央-省-市三级应急物资储备库体系,制定动态轮换机制,重点保障融雪剂、防寒装备、发电设备等关键物资的储备量与调拨效率。社会力量整合完善企业、志愿者组织等社会救援力量的登记备案制度,制定标准化对接流程,实现专业救援设备与民间资源的统筹调用。快速响应通道建立"绿色通道"审批制度,简化跨区域物资调运、资金拨付的行政流程,确保应急资源在24小时内抵达灾害核心区域。人员培训与认证11卫星通信设备操作深入解析370MHz自组网基站的组网原理、节点部署策略和频段抗干扰技巧,通过模拟冰雪环境下的信号衰减场景,强化学员对中继跳转、网络拓扑优化的实战应用能力。自组网通信技术应急通信预案演练结合冬季典型灾害案例(如雪阻、冰冻),设计公网中断条件下的多链路备份通信方案,训练学员快速搭建临时通信网络、协调频谱资源及建立指挥调度通道的综合能力。系统讲解卫星便携站、通信指挥车的架设流程、参数配置及信号调试技术,重点培训在低温环境下设备启动延迟、电池续航下降等特殊问题的处理方法,确保学员掌握极端条件下的通信保障能力。专业技能培训课程针对极寒环境开展防寒服穿戴、自加热设备使用、低温电池维护等专项训练,强调装备密封性检查、热能分配效率提升等细节操作,减少人员冻伤风险。01040302低温适应性训练防寒装备实操组织学员在-20℃以下环境中实测卫星电话、对讲机等设备的续航时间与信号稳定性,掌握设备预热、接口防冻裂、屏幕防凝霜等特殊维护技巧。设备低温性能测试模拟暴风雪后设备运输场景,培训雪地摩托驾驶、防滑链安装、器材防震包装等技能,确保通信装备在恶劣路况下的安全快速投送。冰雪路面运输演练联合医疗团队开展冻伤分级处理、低体温症复苏、冰雪滑坠伤害包扎等针对性训练,嵌入通信作业中的协同救援流程,提升团队综合应急处置水平。低温急救技能操作资格认证体系分级考核标准设立初级(单设备操作)、中级(多系统联动)、高级(复杂场景指挥)三级认证,考核内容涵盖理论笔试、装备拆装速度、极端环境故障排除等维度,实行"一票否决"制。动态复训机制要求持证人员每半年参加低温环境下的实操复训,更新卫星调制解调协议、新型自组网设备操作等新技术内容,未通过复训者暂停作业权限。实战评估档案建立个人训练电子档案,记录历次冰雪灾害演练中的响应速度、设备完好率、通信恢复时效等关键数据,作为岗位任用的核心依据。国际标准与规范12极地作业标准参考国际海事组织(IMO)规范针对极地航行船舶的通信设备提出强制性要求,包括卫星通信覆盖率和应急无线电定位信标(EPIRB)的低温耐受性标准,确保在-40℃环境下仍能正常工作。北极理事会框架协议规定极地科考站必须配备双冗余通信系统,主用卫星链路(如铱星)与备用高频(HF)无线电需实现无缝切换,保障极端天气下的持续联通。ITU-R极地通信指南明确极地地区短波通信频段分配(3-30MHz),要求设备具备抗电离层扰动能力,并配置自动调谐天线以应对极昼极夜电磁环境变化。ISO18947低温测试标准通信设备需通过-50℃至+70℃的温度循环测试,验证电池、显示屏等关键部件在极寒条件下的可靠性。行业安全规范解读强制要求低温作业现场部署防爆型中继台,其外壳需符合IP68防护等级,内部加热模块需保证在-30℃时启动时间不超过30秒。NFPA1225应急通信标准规定极寒环境下作业人员必须携带个人定位信标(PLB),设备需集成体温监测功能,当核心温度低于35℃时自动触发求救信号。OSHA1910.268条款要求通信设备电源模块具备低温降额特性,在-20℃环境下输出功率不低于标称值的70%,且过流保护装置不得因冷凝水结冰误动作。IEC62368-1安规认证设备认证要求分析ATEX防爆认证针对极地油气开采场景,无线电设备需通过II区防爆认证,确保甲烷环境下火花零风险,同时外壳材质需满足-50℃抗脆裂要求。MIL-STD-810G军标测试设备需通过冻融循环(24小时-40℃冷冻+4小时解冻重复10次)后仍能保持射频性能,天线驻波比变化不超过15%。CERED指令合规要求短波电台在极地磁暴期间仍能维持频率稳定性,载波偏移需控制在±0.5ppm以内,并具备手动紧急信道切换功能。CCS船级社认证极地船舶通信系统需配置融冰加热波导,防止天线馈线结冰导致驻波比升高,同时卫星终端仰角调节机构需耐受10级风力振动。典型案例分析13极地科考通讯案例紫光展锐V8821芯片采用22nm制程工艺,集成NTN协议栈,其低温晶体振荡器在-60℃环境下保持±0.1ppm频率稳定度。广东电信的“5G+天通卫星”终端通过微通道液冷结构将模块热阻降至0.5℃/W,确保设备满负荷运行时表面温度不超过65℃。全链路抗寒设计针对极地地磁风暴干扰,采用自适应滤波技术和动态频谱分配算法,实时调整通信参数。某南极科考站实测显示,该技术使信号误码率降低90%,保障了科考数据的完整传输。智能抗干扰算法青岛联通“深海一号”科考船部署船载5G专网,融合卫星通信与自组网技术,实现海面、甲板、船舱无缝覆盖。系统在极区多船协同作业中支持4K视频实时回传,时延控制在50ms以内。多元异构组网配备耐-40℃的工业级设备舱,集成4G/5G基站与卫星通信模块,可跨越1.5米沟壑。在漠河抢险中,单台设备实现10平方公里灾区信号覆盖,支持2000终端并发接入。履带式全地形基站升空高度300米,持续工作15天,搭载Ka波段卫星链路与微波回传。在西藏雪崩救援中,构建50Mbps应急通信通道,保障72小时不间断指挥调度。系留式飞艇中继搭载丙烷喷射系统,3秒内产生1200℃火焰,精准清除基站铁塔覆冰。东北电网抢险测试显示,单次作业可清除5平方米冰层,效率较人工提升20倍。喷火式无人机除冰010302高寒地区抢险案例采用钕铁硼永磁体底座,-40℃下3秒快速部署。新疆暴风雪救援中,车队通过短报文每10分钟自动回传定位,位置误差小于5米。磁吸式北斗终端04冬季赛事保障案例低温电池组热备采用硅氧负极锂电池组,-40℃容量保持率85%,配合柴油加热舱实现72小时不间断供电。阿拉斯加雪橇赛保障

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