CN107741734A - 一种基于物联网技术的教学楼节能系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网技术的教学楼节能系统，包括终端子系统、智能网关和监控中心，终端子系统包括检测感知单元，检测感知单元包括空调检测模块、照明检测模块和给排水检测模块，检测感知单元的信号输出端连接有信号调理单元，信号调理单元连接有微控制器单元，微控制器的网络通信端口连接有无线通信单元；微控制器单元还连接有节能控制单元，节能控制单元用于进行节能开关控制；监控中心包括监控主机，监控主机内置有备份数据库、信息查询数据表和网络防火墙。本发明能够详细地实现教学楼内各个角落电器系统的用电参数的采集，结合物联网技术实现快速高效节能反馈调节控制。
Description
技术领域
本发明涉及教学楼物联网系统领域，具体为一种基于物联网技术的教学楼节能系统。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，顾名思义，物联网就是物物相连的互联网，物联网是对互联网的扩展和延伸，以互联网为基础，将用户端扩展和延伸到物品和物品之间。物联网的概念自提出以来，就受到了广泛关注，物联网发展的核心就是应用创新，因此，很多学者和科研人员都对物联网的设计和应用进行了深入研究。
目前，我国绝大部分高校教学楼教室内的电器设备(照明灯、风扇、空调等)使用处于一种由进入教室内的人员人工控制的方式。由于缺乏对教室使用及其内电器设备使用进行科学合理的控制与管理，因而教室内电气设备有效利用率不高，造成资源的严重浪费，这与当今社会提倡“节约能源，低碳环保，可持续发展”的主题，极其不相符。具体表现为：1、学生节能意识不高，造成巨大的电能浪费。比如：教室内温度适宜却开空调，光线充足却打开照明灯，学生离开教室忘记关空调、风扇、照明灯的现象。2、自习教室开放管理不当，造成的电能浪费。比如：自习教室内学生较少却打开全部的照明灯、风扇等用电设备。
教学楼作为一个大型的公共建筑，其能源消耗主要分为几个方面，分别是空调系统、照明系统、给排水系统等。在发达国家，楼宇自动化系统的运用日益广泛，但是也楼宇自动化系统也存在很多缺陷和不足，比如楼宇内部的布线复杂而且成本高昂，也掌握楼宇中的能源消耗的详细数据，更无法掌控整个建筑中各个能源消耗系统的最佳运行状态。
发明内容
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种基于物联网技术的教学楼节能系统，包括终端子系统、智能网关和监控中心，所述终端子系统用于安装在教学楼各个被控系统上，所述智能网关分楼层安装，用于连接终端子系统与监控中心形成物联网络进行数据传输；
所述终端子系统包括检测感知单元，所述检测感知单元包括空调检测模块、照明检测模块和给排水检测模块，所述空调检测模块安装在空调的上表面，照明检测模块安装在教室内部，所述给排水检测模块安装在卫生间水箱内部；所述检测感知单元的信号输出端连接有信号调理单元，所述信号调理单元的输出数字信号通过CAN总线连接有微控制器单元，所述微控制器的网络通信端口连接有无线通信单元，所述无线通信单元与智能网关进行数据传输通信；微控制器单元还连接有节能控制单元，所述节能控制单元用于进行节能开关控制；
作为本发明一种优选的技术方案，所述监控中心包括监控主机，所述监控主机内置有备份数据库、信息查询数据表和网络防火墙，所述网络防火墙的数据交互端与智能网关进行数据交互传输。
作为本发明一种优选的技术方案，所述空调检测模块包括温度传感器、湿度传感器和红外传感器，温度传感器用于采集室内温度值，湿度传感器用于采集空气湿度，红外传感器用于检测室内人数。
作为本发明一种优选的技术方案，所述照明检测模块包括光敏三极管，光敏三极管的电流端串联有光电转换器，光电转换器用于将光强转换成电信号并输出。
作为本发明一种优选的技术方案，所述给排水检测模块包括水位检测器和流量计，所述水位检测器用于采集输出当前的蓄水箱中的水位高度值，流量计用于测量输出当前水流量大小。
作为本发明一种优选的技术方案，所述信号调理单元包括滤波放大器和模数转换器，所述滤波放大器采用二阶RLC滤波电路串联LM358放大器组成，输出纯净放大后的模拟信号至模数转换器，所述模数转换器输出数字信号至微控制器单元串行端口。
作为本发明一种优选的技术方案，所述微控制器单元采用Atmega16单片机集成最小系统，芯片外围连接有复位电路和时钟晶振，电源引脚连接有REG1117-5v线性稳压器。
作为本发明一种优选的技术方案，所述无线通信单元采用TI集成CC2530模块，芯片管脚XOSC32_Q1和XOSC32_Q1中间连接有32MHZ无源晶振，且芯片内集成有无线收发器，芯片的USART端口通过总线与微控制器单元的通信端口相连接。
作为本发明一种优选的技术方案，所述节能控制单元包括功率调节器和电子开关，所述功率调节器的控制端连接至微控制器单元的PWM输出引脚，电子开关连接至I/0端口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过设置终端子系统，分别利用空调检测模块、照明检测模块和给排水检测模块进行各项节能控制参数采集控制，在空调检测模块中增加红外传感器以进行人数检测，不仅能够根据温度进行空调自动开关温度调节，还可以根据人数多少决定空调的工作状态，更加智能化；
(2)本发明通过设置无线通信模块与智能网关实现短距离无线数据传输，智能网关与监控中心通过网线实现有线数据传输，形成稳定的物联网络，高速快捷地实现数据传输共享；
(3)本发明通过设置监控中心，利用监控主机调用内部的备份数据库进行数据存储，利用信息查询数据表进行新型查询，利用网络防火墙进行网络防护，从而实现远程监控和调制，以达到最佳的节能效果。
附图说明
图1为本发明结构框图；
图2为本发明外观结构示意图；
图3为微控制器单元最小系统图；
图4为无线通信单元引脚图。
图中：1-终端子系统；2-智能网关；3-监控中心；4-检测感知单元；5-信号调理单元；6-微控制器单元；7-无线通信单元；8-节能控制单元；
301-监控主机；302-备份数据库；303-信息查询数据表；304-网络防火墙；
401-空调检测模块；402-照明检测模块；403-给排水检测模块；
501-滤波放大器；502-模数转换器；
801-功率调节器；802-电子开关。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下各实施例的说明是参考附图，用以示例本发明可以用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向和位置用语，例如「上」、「中」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向和位置。因此，使用的方向和位置用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
实施例：
如图1和2所示，本发明提供了一种基于物联网技术的教学楼节能系统，包括终端子系统1、智能网关2和监控中心3，所述终端子系统1用于安装在教学楼各个被控系统上，所述智能网关2分楼层安装，用于连接终端子系统1与监控中心3形成物联网络进行数据传输；所述终端子系统1安装在各个教室内部进行数据采集和节能操作控制，所述监控中心3用于进行对所有的终端子系统1的数据进行汇总，并且进行远程监控调整，形成完善的物联网络；
如图1所示，所述终端子系统1包括检测感知单元4，所述检测感知单元4包括空调检测模块401、照明检测模块402和给排水检测模块403，所述空调检测模块401安装在空调的上表面，照明检测模块402安装在教室内部，所述给排水检测模块403安装在卫生间水箱内部；所述检测感知单元4的信号输出端连接有信号调理单元5，所述信号调理单元5的输出数字信号通过CAN总线连接有微控制器单元6，所述微控制器6的网络通信端口连接有无线通信单元7，所述无线通信单元7与智能网关2进行数据传输通信；微控制器单元6还连接有节能控制单元8，所述节能控制单元8用于进行节能开关控制；
优选的是，所述检测感知单元4用于进行室内环境参数检测，所述空调检测模块401包括温度传感器、湿度传感器和红外传感器，温度传感器用于采集室内温度值，湿度传感器用于采集空气湿度，红外传感器用于检测室内人数；所述空调检测模块401中的温度传感器、湿度传感器和红外传感器分别将采集到的温度信息、湿度信息传输至微控制器单元6，用于判断当前的室内温度和湿度值，从而确定空调的工作模式是选择制冷制热还是除湿操作；
进一步说明的是，人体温度一般恒定在37度，发出波长10μM左右的红外线，红外传感器正是利用这种原理来感受运动物体的红外热源来检测人体的存在。通过菲涅尔滤光片后增强的红外信号再通过热释电原件会发生电荷移动，这样便可通过电信号来检测人体的存在；通过测定当前室内人数的多少，从而确定是否需要打开空调；
所述照明检测模块402包括光敏三极管，光敏三极管的电流端串联有光电转换器，光电转换器用于将光强转换成电信号并输出；当有光照时，光电流变大，光电流随着光强的增大而增大，这样接上负载之后，负载电压的变化就反应出光强的变化。当光强大于某个固定值时，光敏三极管处于低阻态，基极电压升高，满足导通条件，此时集电极输出低电平；当光强小于某个固定值时，光敏三极管处于高阻态，不满足导通条件，三极管截止，此时集电极输出高电平，从而实现对光强的测量，得到的光照强度的信息传输至微控制器单元6，从而微控制器单元6将根据当前的光照强度控制灯光的亮灭以及灯光亮度数目；
所述给排水检测模块403包括水位检测器和流量计，所述水位检测器用于采集输出当前的蓄水箱中的水位高度值，流量计用于测量输出当前水流量大小；水位检测器将当前的水箱水位高度输出，微控制器单元6接收到信号后将控制水阀开关实现自动加水操作，流量计将当前水流量的大小输出，同样的微控制器单元6将根据当前的流量大小与水位高低，对出水量进行调控；
所述信号调理单元5包括滤波放大器501和模数转换器502，所述滤波放大器501采用二阶RLC滤波电路串联LM358放大器组成，输出纯净放大后的模拟信号至模数转换器502，所述模数转换器502输出数字信号至微控制器单元6串行端口；所述滤波放大器501用于将检测感知单元4检测到的信号先滤除杂波后再进行放大，放大之后的信号通过模数转换器502转换成数字信号后传输至微控制器单元6作进一步处理；
如图3所示，所述微控制器单元6采用Atmega16单片机集成最小系统，芯片外围连接有复位电路和时钟晶振，电源引脚连接有REG1117-5v线性稳压器；最小系统的复位电路通过上拉电阻连到5V上，并通过按钮控制复位，方便电路的调试。通过编程可改变熔丝位，以改变复位时的额外时间；为了复位的可靠性，通常在加上一个0.1uf的电容用来滤波，消除干扰；并且在复位电路中加上二极管，一是为了在复位的时候电容能够快速放电，获得高效的复位，另一方面是将复位电压钳位在VCC左右；微控制器单元6可以将接收到的数据进行分析处理，并且调用内置程序给出相应的反馈处理；
所述节能控制单元8包括功率调节器801和电子开关802，所述功率调节器801的控制端连接至微控制器单元6的PWM输出引脚，电子开关802连接至I/0端口；其中功率调节器801的输出波形的占空比同样地有PWM波进行调控，进而输出占空比可调的波形，由微控制器单元6进行控制，实现对空调等电器的功率大小控制，从而改变空调的工作状态，以实现自动调节，所述电子开关802则由微控制器单元6根据实时监测情况控制通断，进而控制用电设备的自动开关，实现自动关灯和开灯灯以及自动进水放水灯操作，以达到最佳的节能效果；
如图4所示，所述无线通信单元7采用TI集成CC2530模块，芯片管脚XOSC32_Q1和XOSC32_Q1中间连接有32MHZ无源晶振，且芯片内集成有无线收发器，芯片的USART端口通过总线与微控制器单元的通信端口相连接；该模块能够建立功能强大的网络节点并且消耗的成本很低，其RF内核能够控制模拟无线电模块，提高接受灵敏度的同时增强了抗干扰性能。内嵌FSM子模块，使得可编程输出功率最大可达4.5dBm，对于一个网状网网络系统而言，只需一个晶振和极少的外接元件即可满足电路要求；
所述智能网关2采用MXE-100i/200i智能物联网网关集成模块，该模块内部集成有ZigBee信号收发器和调制解调器，所述ZigBee信号收发器用于与各个终端子系统1的无线通信单元7进行数据传输，调制解调器用于实现信号的载波调制和解调操作，并且连接有网络交换器通过网线将本地数据传输至监控中心3；
所述监控中心3包括监控主机301，所述监控主机301内置有备份数据库302、信息查询数据表303和网络防火墙304，所述网络防火墙304的数据交互端与智能网关2进行数据交互传输；所述网络防火墙304对访问用户进行身份认证防止非法入侵，提高系统的安全性，监控主机301从智能网关2中捕获数据包并且进行解析处理后存储至备份数据库302，从而将数据进行备份存储，当需要进行数据调用时，将通过信息查询数据表303访问备份数据库302，对数据进行整合处理，得出最佳的处理方案。
本发明所述的教学楼节能系统具有以下功能：
(1)子系统节点参数采集：终端子系统安装到各个控制节点后，实时采集当前的环境温度、湿度、亮度以及教室内的人数情况，同时检测卫生间内水箱的水位与出水流量大小；
(2)反馈节能控制：终端子系统中的数据通过信号调理单元转换成数字信号后送入微控制器单元，微控制器单元对数据进行分析后判断当前的空调灯光以及用水情况是否满足最佳节能方案的设定，如果不满足，则输出信号至节能控制单元，利用节能控制单元实现节能反馈调节；
(3)无线数据传输：微控制器单元采集到数据后，通过无线通信单元按照ZigBee通信协议，以无线信号的方式将数据传输至智能网关，智能网关再通过网线将数据传输至监控中心，完成数据擦剂到传输的过程；
(4)远程监控调整：监控中心接收到传输过来的数据后，利用备份数据库进行备份存储，利用信息查询数据表进行数据查询，可以方便地实现远程数据查询，从而进行远程监控，网络防火墙用于实现系统安全防护。
综上所述，本发明的主要特点在于：
(1)本发明通过设置终端子系统，分别利用空调检测模块、照明检测模块和给排水检测模块进行各项节能控制参数采集控制，在空调检测模块中增加红外传感器以进行人数检测，不仅能够根据温度进行空调自动开关温度调节，还可以根据人数多少决定空调的工作状态，更加智能化；
(2)本发明通过设置无线通信模块与智能网关实现短距离无线数据传输，智能网关与监控中心通过网线实现有线数据传输，形成稳定的物联网络，高速快捷地实现数据传输共享；
(3)本发明通过设置监控中心，利用监控主机调用内部的备份数据库进行数据存储，利用信息查询数据表进行新型查询，利用网络防火墙进行网络防护，从而实现远程监控和调制，以达到最佳的节能效果。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (9)
1.一种基于物联网技术的教学楼节能系统，其特征在于：包括终端子系统(1)、智能网关(2)和监控中心(3)，所述终端子系统(1)用于安装在教学楼各个被控系统上，所述智能网关(2)分楼层安装，用于连接终端子系统(1)与监控中心(3)形成物联网络进行数据传输；
所述终端子系统(1)包括检测感知单元(4)，所述检测感知单元(4)包括空调检测模块(401)、照明检测模块(402)和给排水检测模块(403)，所述空调检测模块(401)安装在空调的上表面，照明检测模块(402)安装在教室内部，所述给排水检测模块(403)安装在卫生间水箱内部；所述检测感知单元(4)的信号输出端连接有信号调理单元(5)，所述信号调理单元(5)的输出数字信号通过CAN总线连接有微控制器单元(6)，所述微控制器(6)的网络通信端口连接有无线通信单元(7)，所述无线通信单元(7)与智能网关(2)进行数据传输通信；微控制器单元(6)还连接有节能控制单元(8)，所述节能控制单元(8)用于进行节能开关控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的教学楼节能系统，其特征在于：所述监控中心(3)包括监控主机(301)，所述监控主机(301)内置有备份数据库(302)、信息查询数据表(303)和网络防火墙(304)，所述网络防火墙(304)的数据交互端与智能网关(2)进行数据交互传输。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的教学楼节能系统，其特征在于：所述空调检测模块(401)包括温度传感器、湿度传感器和红外传感器，温度传感器用于采集室内温度值，湿度传感器用于采集空气湿度，红外传感器用于检测室内人数。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的教学楼节能系统，其特征在于：所述照明检测模块(402)包括光敏三极管，光敏三极管的电流端串联有光电转换器，光电转换器用于将光强转换成电信号并输出。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的教学楼节能系统，其特征在于：所述给排水检测模块(403)包括水位检测器和流量计，所述水位检测器用于采集输出当前的蓄水箱中的水位高度值，流量计用于测量输出当前水流量大小。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的教学楼节能系统，其特征在于：所述信号调理单元(5)包括滤波放大器(501)和模数转换器(502)，所述滤波放大器(501)采用二阶RLC滤波电路串联LM358放大器组成，输出纯净放大后的模拟信号至模数转换器(502)，所述模数转换器(502)输出数字信号至微控制器单元(6)串行端口。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网技术的教学楼节能系统，其特征在于：所述微控制器单元(6)采用Atmega16单片机集成最小系统，芯片外围连接有复位电路和时钟晶振，电源引脚连接有REG1117-5v线性稳压器。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的教学楼节能系统，其特征在于：所述无线通信单元(7)采用TI集成CC2530模块，芯片管脚XOSC32_Q1和XOSC32_Q1中间连接有32MHZ无源晶振，且芯片内集成有无线收发器，芯片的USART端口通过总线与微控制器单元的通信端口相连接。
9.根据权利要求8所述的一种基于物联网技术的教学楼节能系统，其特征在于：所述节能控制单元(8)包括功率调节器(801)和电子开关(802)，所述功率调节器(801)的控制端连接至微控制器单元(6)的PWM输出引脚，电子开关(802)连接至I/0端口。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109215200A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-15 | 安徽澳视科技有限公司 | 一种多功能智慧教室控制系统及其控制方法 |
| WO2020134233A1 (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | 深圳市九洲电器有限公司 | 智能家居接入方法及系统 |
| CN113483812A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-10-08 | 南京邮电大学 | 面向建筑物联网的复合多功能感知装置 |
| CN113617580A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-09 | 杭州西湖喷泉设备成套有限公司 | 多功能艺术喷泉的控制系统 |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200946109Y (zh) * | 2006-08-04 | 2007-09-12 | 珠海市江河海水处理设备工程有限公司 | 全自动海水淡化设备 |
| CN101144285A (zh) * | 2007-10-25 | 2008-03-19 | 中国建筑设计研究院 | 住宅排水系统模拟实验装置及其检测方法 |
| CN201321631Y (zh) * | 2008-12-25 | 2009-10-07 | 郑州水业科技发展有限公司 | 二次供水安全智能管理系统 |
| CN202025224U (zh) * | 2011-03-31 | 2011-11-02 | 朱翀 | 智能办公室节能控制系统 |
| CN102495617A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-06-13 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 具备联动功能的智能家居空调系统 |
| CN102789223A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-11-21 | 河南省电力公司鹤壁供电公司 | 一种iSaSCADA变电站智能辅助实时监控系统 |
| CN203454338U (zh) * | 2013-08-29 | 2014-02-26 | 北京芯海节能科技有限公司 | 一种外气空调节能器 |
| CN103759387A (zh) * | 2014-01-29 | 2014-04-30 | 天津大学 | 一种能控制室内空气品质的空调机组/器控制器及系统 |
| CN204010102U (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-10 | 杨若梅 | 智能楼宇控制系统 |
| CN104616421A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-05-13 | 上海铂珏传感科技有限公司 | 城市地下管网安全监测系统 |
| CN205155662U (zh) * | 2015-12-04 | 2016-04-13 | 江西中天景观灯有限公司 | 一种智能化实用灯光带 |
| US20170138180A1 (en) * | 2015-11-17 | 2017-05-18 | Rockwell Automation Asia Pacific Business Center Pte. Ltd. | Systems and methods for self configuration of remote terminal units |
-
2017
- 2017-09-02 CN CN201710781708.9A patent/CN107741734A/zh active Pending
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN200946109Y (zh) * | 2006-08-04 | 2007-09-12 | 珠海市江河海水处理设备工程有限公司 | 全自动海水淡化设备 |
| CN101144285A (zh) * | 2007-10-25 | 2008-03-19 | 中国建筑设计研究院 | 住宅排水系统模拟实验装置及其检测方法 |
| CN201321631Y (zh) * | 2008-12-25 | 2009-10-07 | 郑州水业科技发展有限公司 | 二次供水安全智能管理系统 |
| CN202025224U (zh) * | 2011-03-31 | 2011-11-02 | 朱翀 | 智能办公室节能控制系统 |
| CN102495617A (zh) * | 2011-12-29 | 2012-06-13 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 具备联动功能的智能家居空调系统 |
| CN102789223A (zh) * | 2012-08-31 | 2012-11-21 | 河南省电力公司鹤壁供电公司 | 一种iSaSCADA变电站智能辅助实时监控系统 |
| CN203454338U (zh) * | 2013-08-29 | 2014-02-26 | 北京芯海节能科技有限公司 | 一种外气空调节能器 |
| CN103759387A (zh) * | 2014-01-29 | 2014-04-30 | 天津大学 | 一种能控制室内空气品质的空调机组/器控制器及系统 |
| CN204010102U (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-10 | 杨若梅 | 智能楼宇控制系统 |
| CN104616421A (zh) * | 2014-11-26 | 2015-05-13 | 上海铂珏传感科技有限公司 | 城市地下管网安全监测系统 |
| US20170138180A1 (en) * | 2015-11-17 | 2017-05-18 | Rockwell Automation Asia Pacific Business Center Pte. Ltd. | Systems and methods for self configuration of remote terminal units |
| CN205155662U (zh) * | 2015-12-04 | 2016-04-13 | 江西中天景观灯有限公司 | 一种智能化实用灯光带 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109215200A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-15 | 安徽澳视科技有限公司 | 一种多功能智慧教室控制系统及其控制方法 |
| WO2020134233A1 (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | 深圳市九洲电器有限公司 | 智能家居接入方法及系统 |
| CN113483812A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-10-08 | 南京邮电大学 | 面向建筑物联网的复合多功能感知装置 |
| CN113617580A (zh) * | 2021-08-24 | 2021-11-09 | 杭州西湖喷泉设备成套有限公司 | 多功能艺术喷泉的控制系统 |
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