CN109794076A - 一种智能除湿装置及其监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力行业电气设备除湿技术领域，具体涉及一种智能除湿装置及其监控系统。所述智能除湿装置包括壳体，所述壳体的上部设置有控制面板，所述壳体内设置有控制电路单片机、开关电源控制芯片、接线端子母座、帕尔贴制冷片、集水槽、可插拔型温湿度传感器和排水口；所述壳体外设置有无线通讯模块，所述帕尔贴制冷片的下方设置有用于收集水的集水槽，所述集水槽的底部设置有排水口。本发明所述装置通过局部制造凝露条件使柜内潮湿空气凝结成水并直接排出柜外，逐渐减少柜内的湿度，从根本上解决电气柜内部湿度，抑制凝露现象的产生。其具有除湿效果更加显著，有效降低了电气柜内的空气湿度的优点。
Description
技术领域
本发明属于电力行业电气设备除湿技术领域，具体涉及一种智能除湿装置及其监控系统。
背景技术
电力系统的电气设备(如开关柜内或电房)在受潮产生凝露后易出现放电现象，影响设备安全进行。而造成凝露的主要原因有三方面：(1)变电站受当地气候变化或地理位置影响，湿气重；(2)在下雨及环境湿度高时，接线端子箱的凝露现象更为严重，在柜门及内部设备上形成凝露，对高压电器的安全形成重大安全隐患；(3)受季节及温度影响，湿气在温度较低时在柜内结霜，天气温度升高时，又蒸发为水汽，在适合的温度时，再次凝露。
目前，电气设备除湿去凝露的方法主要有两种，一是用温湿度控制器对电器设备内部进行加热，从而防止水汽直接在箱内电气设备上、母线室内和互感器室内凝露，预防闪络，短路事故；二是端子箱用胶泥封堵。而上述两种方法存在无法克服的缺陷，第一种使用加热器对设备内部进行加热除去凝露的方法，并不能从根本上消除凝露，原因在于这种方法只是增加空气中水蒸气的不饱和程度，并没有将柜内的水汽排出；而第二种使用胶泥封堵只是可以减少水汽进入，并无法杜绝潮湿空气的进入。因此，以上两种方法均无法彻底解决电气设备内除湿去凝露的问题。
此外，电气设备已安装除湿装置，但是还是会因凝露导致设备放电损坏故障，主要有两种原因：(1)除湿装置本身元器件出现故障，导致除湿装置无法正常工作，值班人员无法第一时间获知除湿装置工作状态而造成电气设备内无法正常除湿；(2)除湿装置的除湿效果不明显，导致柜内产生凝露。因此，研发一种智能控制除湿装置机监控系统显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能除湿装置及其监控系统，解决现有技术中无法彻底对电气设备内除湿去凝露及缺少监控系统的问题。
本发明的实现过程如下：
一种智能除湿装置，包括壳体，所述壳体的上部设置有控制面板，所述壳体内设置有控制电路单片机、开关电源控制芯片、接线端子母座、帕尔贴制冷片、集水槽、可插拔型温湿度传感器和排水口；所述壳体外设置有无线通讯模块；所述控制面板与控制电路单片机连接，控制电路单片机与开关电源控制芯片连接，开关电源控制芯片与接线端子母座连接，所述控制电路单片机分别与帕尔贴制冷片、可插拔型温湿度传感器、无线通讯模块连接，所述帕尔贴制冷片的下方设置有用于收集水的集水槽，所述集水槽的底部设置有排水口。
进一步，所述控制面板、控制电路单片机、开关电源控制芯片、接线端子母座均设置在壳体内部的上部分，帕尔贴制冷片、集水槽、排水口均设置在壳体内部的中下部分，外部电源线与接线端子母座连接，为所述智能除湿装置供电，所述可插拔型温湿度传感器设置在壳体的上端。
进一步，所述开关电源控制芯片的外围设置有电源U型散热片；所述排水口上设置有方便安装引水管的直通快拧；所述开关电源控制芯片上设置有电源开关按钮，所述电源开关按钮置于壳体的侧面。
进一步，所述帕尔贴制冷片的一面为冷端，所述帕尔贴制冷片的另一面为热端，所述帕尔贴制冷片的热端前方设置有铝型散热器。
进一步，所述帕尔贴制冷片与铝型散热器之间设置有隔热海绵。
进一步，所述铝型散热器的前方设置有用于散热的风扇，所述风扇与控制电路单片机连接；所述风扇的外侧设置有风扇网罩，所述风扇网罩位于壳体的中下部，所述风扇网罩通过螺栓固定在壳体的中下部。
进一步，所述控制面板包括OLED显示屏和设置按钮，所述OLED显示屏上的显示内容至少包括湿度、温度、故障状态；所述设置按钮能进行手动设置湿度、温度；所述OLED显示屏嵌在壳体的上部。
进一步，所述壳体包括具有容纳及安装各元部件空腔的后壳体及配合的面罩前壳体，所述壳体的顶部和底部设置有用于安装固定的矩形安装孔(13)，所述壳体为304不锈钢材质。
上述智能除湿装置的监控系统，包括所述智能除湿装置上设置的无线通讯模块、通讯中继控制器、监控主机和手机客户端；所述通讯中继控制器上设置有3G无线网络模块和WIFI模块；所述智能除湿装置与通讯中继控制器通过无线通讯模块无线连接，所述通讯中继控制器与监控主机通过WIFI模块无线连接，所述通讯中继控制器与手机客户端通过3G无线网络模块无线连接。
进一步，所述智能除湿装置将控制电路单片机发出的监控数据通过无线通讯模块传输到通讯中继控制器，所述通讯中继控制器通过WIFI模块将监控数据传输到监控主机，在所述监控主机上可以查询所述智能除湿装置的温度、湿度、除湿状态和故障状态；当工作人员对监控主机下达控制指令后，监控主机将控制指令通过WIFI模块传输到通讯中继控制器，所述通讯中继控制器将控制指令通过无线通讯模块传输到所述智能除湿装置的控制电路单片机，实现监控主机对所述智能除湿装置的远程控制；
同时，所述通讯中继控制器通过3G无线网络模块将监控数据传输到手机客户端，在手机客户端上可以查询所述智能除湿装置的温度、湿度、除湿状态和故障状态；当工作人员对手机客户端下达控制指令后，手机客户端将控制指令通过WIFI模块传输到通讯中继控制器，所述通讯中继控制器将控制指令通过无线通讯模块传输到所述智能除湿装置的控制电路单片机，实现手机客户端对所述智能除湿装置的远程控制；
当所述智能除湿装置出现故障时，所述通讯中继控制器通过3G无线网络模块将故障信号传输到手机客户端，实现故障警告提示。
本发明的积极效果：
(1)本发明所述智能除湿装置能够有效将湿气和凝露通过帕尔贴制冷片冷凝后收集在集水槽排出。
(2)本发明所述智能除湿装置设置有无线通讯模块，并通过无线通讯模块连接后台监控系统，并通过监控系统实现实时监控和故障提醒。
(3)本发明所述帕尔贴制冷片具有两种功能，既能制冷，又能加热，因此使用一个帕尔贴制冷片即可替代分立的加热系统和制冷系统。且帕尔贴制冷片为电流换能型片件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制。
(4)本发明所述智能除湿装置采用OLED中文液晶，人性化显示，方便检修；所述可插拔型温湿度传感器选用瑞士进口数字温湿度传感器，精度高，U盘型温湿度传感器设计，支持热插拔和USB延长线连接。
(5)本发明所述智能除湿装置支持手动、自动和遥控三种方式除湿。
附图说明
图1为本发明所述智能除湿装置的外观示意图；
图2为本发明所述智能除湿装置的内部结构示意图；
图3为本发明所述智能除湿装置的电路连接图；
图4为本发明所述智能除湿装置的监控系统图；
图中，1壳体，2控制电路单片机，3开关电源控制芯片，31电源U型散热片，32电源开关按钮，4接线端子母座，5帕尔贴制冷片，6集水槽，7可插拔型温湿度传感器，8排水口，81直通快拧，9无线通讯模块，10铝型散热器，100风扇，11控制面板，12风扇网罩，13矩形安装孔，14隔热海绵，110OLED显示屏，111设置按钮。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
为了解决现有技术中无法彻底对电气设备内除湿去凝露及缺少监控系统的问题，本发明提供一种智能除湿装置及其监控系统。
实施例1
本实施例所述智能除湿装置，见图1、图2和图3，包括壳体1，所述壳体1的上部设置有控制面板11，所述控制面板11包括OLED显示屏110和设置按钮111，所述OLED显示屏110上的显示内容至少包括湿度、温度、故障状态；所述设置按钮111能进行手动设置湿度、温度；所述OLED显示屏110嵌在壳体1的上部。所述壳体1内设置有控制电路单片机2、开关电源控制芯片3、接线端子母座4、帕尔贴制冷片5、集水槽6、可插拔型温湿度传感器7和排水口8；所述壳体1外设置有无线通讯模块9；所述控制面板11与控制电路单片机2连接，控制电路单片机2与开关电源控制芯片3连接，开关电源控制芯片3与接线端子母座4连接，所述控制电路单片机2分别与帕尔贴制冷片5、可插拔型温湿度传感器7、无线通讯模块9连接，所述帕尔贴制冷片5的下方设置有用于收集水的集水槽6，所述集水槽6的底部设置有排水口8。所述开关电源控制芯片3的外围设置有电源U型散热片31；所述排水口8上设置有方便安装引水管的直通快拧81。所述帕尔贴制冷片5的一面为冷端，所述帕尔贴制冷片5的另一面为热端，所述帕尔贴制冷片5的热端前方设置有铝型散热器10。所述帕尔贴制冷片5与铝型散热器10之间设置有隔热海绵14。所述铝型散热器10的前方设置有用于散热的风扇100，所述风扇100与控制电路单片机2连接；所述风扇100的外侧设置有风扇网罩12，所述风扇网罩12位于壳体1的中下部，所述风扇网罩12通过螺栓固定在壳体1的中下部。所述开关电源控制芯片3上设置有电源开关按钮32，所述电源开关按钮32置于壳体1的侧面。
所述控制面板11、控制电路单片机2、开关电源控制芯片3、接线端子母座4均设置在壳体1内部的上部分，帕尔贴制冷片5、集水槽6、排水口8均设置在壳体1内部的中下部分，外部电源线与接线端子母座4连接，为所述智能除湿装置供电，所述可插拔型温湿度传感器7设置在壳体1的上端。所述壳体1包括具有容纳及安装各元部件空腔的后壳体及配合的面罩前壳体，所述壳体1的顶部和底部设置有用于安装固定的矩形安装孔13，所述壳体1为304不锈钢材质。
实施例2
本实施例所述智能除湿装置，包括壳体1，所述壳体1的上部设置有控制面板11，所述控制面板11包括OLED显示屏110和设置按钮111，所述OLED显示屏110上的显示内容至少包括湿度、温度、故障状态；所述设置按钮111能进行手动设置湿度、温度；所述OLED显示屏110嵌在壳体1的上部。所述壳体1内设置有控制电路单片机2、开关电源控制芯片3、接线端子母座4、帕尔贴制冷片5、集水槽6、可插拔型温湿度传感器7和排水口8；所述壳体1外设置有无线通讯模块9；所述控制面板11与控制电路单片机2连接，控制电路单片机2与开关电源控制芯片3连接，开关电源控制芯片3与接线端子母座4连接，所述控制电路单片机2分别与帕尔贴制冷片5、可插拔型温湿度传感器7、无线通讯模块9连接，所述帕尔贴制冷片5的下方设置有用于收集水的集水槽6，所述集水槽6的底部设置有排水口8。所述控制面板11、控制电路单片机2、开关电源控制芯片3、接线端子母座4均设置在壳体1内部的上部分，帕尔贴制冷片5、集水槽6、排水口8均设置在壳体1内部的中下部分，外部电源线与接线端子母座4连接，为所述智能除湿装置供电，所述可插拔型温湿度传感器7设置在壳体1的上端。所述壳体1包括具有容纳及安装各元部件空腔的后壳体及配合的面罩前壳体，所述壳体1的顶部和底部设置有用于安装固定的矩形安装孔13，所述壳体1为304不锈钢材质。所述开关电源控制芯片3上设置有电源开关按钮32，所述电源开关按钮32置于壳体1的侧面。
实施例3
本实施例所述智能除湿装置，包括壳体1，所述壳体1的上部设置有控制面板11，所述控制面板11包括OLED显示屏110和设置按钮111，所述OLED显示屏110上的显示内容至少包括湿度、温度、故障状态；所述设置按钮111能进行手动设置湿度、温度；所述OLED显示屏110嵌在壳体1的上部。所述壳体1内设置有控制电路单片机2、开关电源控制芯片3、接线端子母座4、帕尔贴制冷片5、集水槽6、可插拔型温湿度传感器7和排水口8；所述壳体1外设置有无线通讯模块9；所述控制面板11与控制电路单片机2连接，控制电路单片机2与开关电源控制芯片3连接，开关电源控制芯片3与接线端子母座4连接，所述控制电路单片机2分别与帕尔贴制冷片5、可插拔型温湿度传感器7、无线通讯模块9连接，所述帕尔贴制冷片5的下方设置有用于收集水的集水槽6，所述集水槽6的底部设置有排水口8。所述开关电源控制芯片3的外围设置有电源U型散热片31；所述排水口8上设置有方便安装引水管的直通快拧81。所述帕尔贴制冷片5的一面为冷端，所述帕尔贴制冷片5的另一面为热端，所述帕尔贴制冷片5的热端前方设置有铝型散热器10。所述铝型散热器10的前方设置有用于散热的风扇100，所述风扇100与控制电路单片机2连接；所述风扇100的外侧设置有风扇网罩12，所述风扇网罩12位于壳体1的中下部，所述风扇网罩12通过螺栓固定在壳体1的中下部。所述开关电源控制芯片3上设置有电源开关按钮32，所述电源开关按钮32置于壳体1的侧面。
所述控制面板11、控制电路单片机2、开关电源控制芯片3、接线端子母座4均设置在壳体1内部的上部分，帕尔贴制冷片5、集水槽6、排水口8均设置在壳体1内部的中下部分，外部电源线与接线端子母座4连接，为所述智能除湿装置供电，所述可插拔型温湿度传感器7设置在壳体1的上端。所述壳体1包括具有容纳及安装各元部件空腔的后壳体及配合的面罩前壳体，所述壳体1的顶部和底部设置有用于安装固定的矩形安装孔13，所述壳体1为304不锈钢材质。
实施例4智能除湿装置的监控系统
实施例1所述智能除湿装置的监控系统，见图4，包括所述智能除湿装置上设置的无线通讯模块9、通讯中继控制器、监控主机和手机客户端；所述通讯中继控制器上设置有3G无线网络模块和WIFI模块；所述智能除湿装置与通讯中继控制器通过无线通讯模块9无线连接，所述通讯中继控制器与监控主机通过WIFI模块无线连接，所述通讯中继控制器与手机客户端通过3G无线网络模块无线连接。所述智能除湿装置将控制电路单片机2发出的监控数据通过无线通讯模块9传输到通讯中继控制器，所述通讯中继控制器通过WIFI模块将监控数据传输到监控主机，在所述监控主机上可以查询所述智能除湿装置的温度、湿度、除湿状态和故障状态；当工作人员对监控主机下达控制指令后，监控主机将控制指令通过WIFI模块传输到通讯中继控制器，所述通讯中继控制器将控制指令通过无线通讯模块9传输到所述智能除湿装置的控制电路单片机2，实现监控主机对所述智能除湿装置的远程控制；
同时，所述通讯中继控制器通过3G无线网络模块将监控数据传输到手机客户端，在手机客户端上可以查询所述智能除湿装置的温度、湿度、除湿状态和故障状态；当工作人员对手机客户端下达控制指令后，手机客户端将控制指令通过WIFI模块传输到通讯中继控制器，所述通讯中继控制器将控制指令通过无线通讯模块9传输到所述智能除湿装置的控制电路单片机2，实现手机客户端对所述智能除湿装置的远程控制。
当所述智能除湿装置出现故障时，所述通讯中继控制器通过3G无线网络模块将故障信号传输到手机客户端，实现故障警告提示。
本发明所述智能除湿装置建议安装在电气设备的中下方。
本发明所述智能除湿装置的安装方法：
(1)根据现场安装情况，确定安装位置，利用Z型安装支架固定，用M4螺钉或4mm铆钉固定，安装时保证所述智能除湿装置水平，不得倾斜；
(2)保证所述智能除湿装置四周与其他装置之间有大于2cm空间，保证正面风扇出风口通畅；
(3)根据接线端子功能配线；
(4)安装可插拔型温湿度传感器7和无线通讯模块9。
安装所述智能除湿装置和无线通讯模块必须考虑足够爬电距离。
本发明所述智能除湿装置的监控系统中，工作人员可以通过手机客户端或监控主机实现远程控制智能除湿装置。所述可插拔型温湿度传感器为U盘型温湿度传感器。本发明所述智能除湿装置还可以接外置导流风扇或加热器，组合除湿效果更好。本发明所述智能除湿装置的监控系统可以同时监控若干个智能除湿装置。
本发明所述智能除湿装置和现有技术加热型除湿器对比表
所述电源开关按钮的作用是通过按压电源开关按钮控制开关电源控制芯片3的电源状态，即通电或断电。所述电源开关按钮32与开关电源控制芯片3连接，所述电源开关按钮32设置在壳体1侧面，方便工作人员按压。
本发明所述帕尔贴制冷片5，也叫热电制冷片，其优点是没有滑动部件，应用在一些空间受限制，可靠性要求高，无制冷剂污染的场合。利用半导体材料的Peltier效应，当电流通过两种不同半导体材料串联成的电偶时，在电偶的两端即可分别吸收热量和放出热量，可以实现制冷的目的。其是一种产生负热阻的制冷技术，其特点是无运动部件，可靠性也比较高。其工作原理是半导体制冷片是一个热传递的工具，当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成的热电偶对中有电流通过时，两端之间就会产生热量转移，热量就会从一端转移到另一端，从而产生温差形成冷热端。但是半导体自身存在电阻当电流经过半导体时就会产生热量，从而会影响热传递。而且两个极板之间的热量也会通过空气和半导体材料自身进行逆向热传递。当冷热端达到一定温差，这两种热传递的量相等时，就会达到一个平衡点，正逆向热传递相互抵消。此时冷热端的温度就不会继续发生变化。为了达到更低的温度，可以采取散热等方式降低热端的温度来实现。
风扇100以及铝型散热器10的作用主要是为帕尔贴制冷片5的热端散热。通常半导体制冷片冷热端的温差可以达到40～65度之间，如果通过主动散热的方式来降低热端温度，那冷端温度也会相应的下降，从而达到更低的温度。当一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成电偶对时，在这个电路中接通直流电流后，就能产生能量的转移，电流由N型元件流向P型元件的接头吸收热量，成为冷端；由P型元件流向N型元件的接头释放热量，成为热端。吸热和放热的大小是通过电流的大小以及半导体材料N、P的元件对数来决定，以下三点是热电制冷的温差电效应。
本发明所述控制电路单片机2，开关电源控制芯片3，电源U型散热片31，电源开关按钮32，接线端子母座4，帕尔贴制冷片5，集水槽6，可插拔型温湿度传感器7，直通快拧81，无线通讯模块9，铝型散热器10，风扇100，控制面板11，风扇网罩12，隔热海绵14均为市售购买所得。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作出的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干简单推演或替换，都应该视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能除湿装置，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)的上部设置有控制面板(11)，所述壳体(1)内设置有控制电路单片机(2)、开关电源控制芯片(3)、接线端子母座(4)、帕尔贴制冷片(5)、集水槽(6)、可插拔型温湿度传感器(7)和排水口(8)；所述壳体(1)外设置有无线通讯模块(9)；所述控制面板(11)与控制电路单片机(2)连接，控制电路单片机(2)与开关电源控制芯片(3)连接，开关电源控制芯片(3)与接线端子母座(4)连接，所述控制电路单片机(2)分别与帕尔贴制冷片(5)、可插拔型温湿度传感器(7)、无线通讯模块(9)连接，所述帕尔贴制冷片(5)的下方设置有用于收集水的集水槽(6)，所述集水槽(6)的底部设置有排水口(8)。
2.根据权利要求1所述智能除湿装置，其特征在于：所述控制面板(11)、控制电路单片机(2)、开关电源控制芯片(3)、接线端子母座(4)均设置在壳体(1)内部的上部分，帕尔贴制冷片(5)、集水槽(6)、排水口(8)均设置在壳体(1)内部的中下部分，外部电源线与接线端子母座(4)连接，为所述智能除湿装置供电，所述可插拔型温湿度传感器(7)设置在壳体(1)的上端。
3.根据权利要求1所述智能除湿装置，其特征在于：所述开关电源控制芯片(3)的外围设置有电源U型散热片(31)；所述排水口(8)上设置有方便安装引水管的直通快拧(81)；所述开关电源控制芯片(3)上设置有电源开关按钮(32)，所述电源开关按钮(32)置于壳体(1)的侧面。
4.根据权利要求1所述智能除湿装置，其特征在于：所述帕尔贴制冷片(5)的一面为冷端，所述帕尔贴制冷片(5)的另一面为热端，所述帕尔贴制冷片(5)的热端前方设置有铝型散热器(10)。
5.根据权利要求4所述智能除湿装置，其特征在于：所述帕尔贴制冷片(5)与铝型散热器(10)之间设置有隔热海绵(14)。
6.根据权利要求4所述智能除湿装置，其特征在于：所述铝型散热器(10)的前方设置有用于散热的风扇(100)，所述风扇(100)与控制电路单片机(2)连接；所述风扇(100)的外侧设置有风扇网罩(12)，所述风扇网罩(12)位于壳体(1)的中下部，所述风扇网罩(12)通过螺栓固定在壳体(1)的中下部。
7.根据权利要求1所述智能除湿装置，其特征在于：所述控制面板(11)包括OLED显示屏(110)和设置按钮(111)，所述OLED显示屏(110)上的显示内容至少包括湿度、温度、故障状态；所述设置按钮(111)能进行手动设置湿度、温度；所述OLED显示屏(110)嵌在壳体(1)的上部。
8.根据权利要求1所述智能除湿装置，其特征在于：所述壳体(1)包括具有容纳及安装各元部件空腔的后壳体及配合的面罩前壳体，所述壳体(1)的顶部和底部设置有用于安装固定的矩形安装孔(13)，所述壳体(1)为304不锈钢材质。
9.权利要求1所述智能除湿装置的监控系统，其特征在于：包括所述智能除湿装置上设置的无线通讯模块(9)、通讯中继控制器、监控主机和手机客户端；所述通讯中继控制器上设置有3G无线网络模块和WIFI模块；所述智能除湿装置与通讯中继控制器通过无线通讯模块(9)无线连接，所述通讯中继控制器与监控主机通过WIFI模块无线连接，所述通讯中继控制器与手机客户端通过3G无线网络模块无线连接。
10.根据权利要求9所述智能除湿装置的监控系统，其特征在于：所述智能除湿装置将控制电路单片机(2)发出的监控数据通过无线通讯模块(9)传输到通讯中继控制器，所述通讯中继控制器通过WIFI模块将监控数据传输到监控主机，在所述监控主机上可以查询所述智能除湿装置的温度、湿度、除湿状态和故障状态；当工作人员对监控主机下达控制指令后，监控主机将控制指令通过WIFI模块传输到通讯中继控制器，所述通讯中继控制器将控制指令通过无线通讯模块(9)传输到所述智能除湿装置的控制电路单片机(2)，实现监控主机对所述智能除湿装置的远程控制；
同时，所述通讯中继控制器通过3G无线网络模块将监控数据传输到手机客户端，在手机客户端上可以查询所述智能除湿装置的温度、湿度、除湿状态和故障状态；当工作人员对手机客户端下达控制指令后，手机客户端将控制指令通过WIFI模块传输到通讯中继控制器，所述通讯中继控制器将控制指令通过无线通讯模块(9)传输到所述智能除湿装置的控制电路单片机(2)，实现手机客户端对所述智能除湿装置的远程控制；
当所述智能除湿装置出现故障时，所述通讯中继控制器通过3G无线网络模块将故障信号传输到手机客户端，实现故障警告提示。
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