CN110255795A - 一种节水型的家庭水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种节水型的家庭水处理系统，包括：前处理模块、软化模块、直饮水模块、废水收集模块、自动控制模块、远程控制模块以及用户端；其中，所述前处理模块、所述软化模块、所述直饮水模块依次连接；所述前处理模块、所述软化模块以及所述直饮水模块分别与所述废水收集模块连接；所述前处理模块、所述软化模块以及所述直饮水模块分别与所述自动控制模块连接；所述自动控制模块、所述远程控制模块、所述用户端依次连接。通过该供水系统，可以达到全方位净水和节水的目的。
Description
技术领域
本发明属于饮用水技术领域，具体涉及一种节水型的家庭水处理系统。
背景技术
家庭水处理系统是指将入户自来水经过中央水处理单元进行处理,除去消毒剂残留和消毒副产物，必要时进行软化，达到优质洗涤净水标准，供家庭洗涤使用，家庭水处理系统同时还可将自来水处理成直饮水供家庭饮用和做饭使用；相比较而言，家庭水处理系统处理过的净水的水质比生活饮用水的水质要求更高，随着生活质量的提高，人们不仅注重饮用水的质量，同时也更加注重洗浴、洗漱、洗涤用水水质。
目前常用的家庭水处理系统在水处理过程中会产生大量的废水，这些废水并没有进行有效回收，从而造成了大量的浪费。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种节水型的家庭水处理系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：本发明实施例提供了一种节水型的家庭水处理系统，包括：
前处理模块、软化模块、直饮水模块、废水收集模块、自动控制模块、远程控制模块以及用户端；其中，
所述前处理模块、所述软化模块、所述直饮水模块依次连接；
所述前处理模块、所述软化模块以及所述直饮水模块分别与所述废水收集模块连接；
所述前处理模块、所述软化模块以及所述直饮水模块分别与所述自动控制模块连接；
所述自动控制模块、所述远程控制模块、所述用户端依次连接。
在本发明的一个实施例中，所述前处理模块包括：第一进水管、前置过滤器、多介质过滤器、第一多路控制阀、冲洗排水管、前置过滤器出水管以及第一出水管；其中，
所述冲洗排水管与所述废水收集模块连接；所述第一出水管的一端与所述软化模块连接。
所述前置过滤器的两端分别与所述第一进水管和所述前置过滤器出水管的一端连接；
所述前置过滤器出水管的另一端、所述冲洗排水管以及所述第一出水管的另一端均通过所述第一多路控制阀与所述多介质过滤器连接；
所述第一多路控制阀设置在所述多介质过滤器上且与所述多介质过滤器连接；所述第一多路控制阀与所述自动控制模块连接。
在本发明的一个实施例中，所述软化模块包括：第二进水管、软化树脂罐、软化盐箱、第二多路控制阀、再生冲洗排水管、第二出水管以及第三出水管；其中，
所述第二进水管的一端与所述第一出水管连接；所述第二出水管的一端与所述直饮水模块连接；所述再生冲洗排水管与所述废水收集模块连接；
所述第二进水管的另一端、所述软化盐箱、所述再生冲洗排水管以及第二出水管的另一端均通过所述第二多路控制阀与所述软化树脂罐连接；
所述第三出水管与所述第二出水管连接；
所述第二多路控制阀设置在所述软化树脂罐上且与所述软化树脂罐连接；所述第二多路控制阀与所述自动控制模块连接。
在本发明的一个实施例中，所述直饮水模块包括：第三进水管、复合滤芯、活性炭滤芯、PP棉滤芯、增压泵、反渗透膜组、后置滤芯组件、储水组件、消毒组件、第四出水管、止回阀以及直饮水排水管；其中，
所述第三进水管的一端与所述第二出水管连接；所述直饮水排水管的一端与所述反渗透膜组连接，所述直饮水排水管的另一端与所述废水收集模块连接；
所述第三进水管的另一端、所述复合滤芯、所述活性炭滤芯、所述PP棉滤芯、所述增压泵、所述反渗透膜组、所述后置滤芯组件、所述储水组件、所述消毒组件以及所述第四出水管依次连接；
所述止回阀位于所述直饮水排水管上且与所述直饮水排水管连接；
所述增压泵以及所述消毒组件均与所述自动控制模块连接。
在本发明的一个实施例中，所述废水收集模块包括：第四进水管、废水箱、废水加压泵、溢流管以及第五出水管；其中，
所述第四进水管的一端分别与所述冲洗排水管、所述再生冲洗排水管以及所述直饮水排水管连接；
所述废水箱分别与所述第四进水管的另一端、所述溢流管以及所述第五出水管连接；
所述废水加压泵位于所述第五出水管上且与所述第五出水管连接。
在本发明的一个实施例中，所述远程控制模块包括：远程服务器、PC端以及管理员端；其中，
所述远程服务器分别与所述自动控制模块以及所述用户端连接；
所述远程服务器分别与所述PC端以及所述管理员端连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1、本发明的家庭水处理系统采用精滤和活性炭吸附技术净化自来水，采用离子交换技术和自动控制技术对对自来水进行软化并实现离子交换树脂自动再生，采用反渗透技术生产直饮水并对废水进行回收利用以达到节水的目的；
2、本发明的家庭水处理系统通过将不同模块的废水进行收集，且用作不同的用途，从而达到了全方位节水的目的；
3、本发明可以远程对水处理系统进行控制，同时可以使管理者通过不同的设备查看水处理系统的数据，此外，用户也可以在用户端方便的进行账户的充值、账户信息、水处理系统运行状态以及水质情况的了解。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种节水型的家庭水处理系统的模块结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种节水型的家庭水处理系统的具体结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种节水型的家庭水处理系统的前处理模块的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种节水型的家庭水处理系统的软化模块的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种节水型的家庭水处理系统的直饮水模块的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种节水型的家庭水处理系统的废水收集模块的结构示意图；
图7为本发明实施例提供的一种节水型的家庭水处理系统的远程控制模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
请同时参见图1和图2，本发明实施例提供了一种节水型的家庭水处理系统，包括：前处理模块1、软化模块2、直饮水模块3、废水收集模块4、自动控制模块5、远程控制模块6以及用户端7；其中，
前处理模块1、软化模块2、直饮水模块3依次连接；
前处理模块1、软化模块2以及直饮水模块3分别与废水收集模块4连接；
前处理模块1、软化模块2以及直饮水模块3分别与自动控制模块5连接；
自动控制模块5、远程控制模块6、用户端7依次连接。
进一步地，请参见图3，前处理模块1包括：第一进水管10、前置过滤器11、多介质过滤器12、第一多路控制阀13、冲洗排水管14、前置过滤器出水管15以及第一出水管16；其中，
冲洗排水管14与废水收集模块4连接；第一出水管16的一端与软化模块2连接。
前置过滤器11的两端分别与第一进水管10和前置过滤器出水管15的一端螺纹连接；
前置过滤器11出水管15的另一端、冲洗排水管14以及第一出水管16的另一端均通过第一多路控制阀13与多介质过滤器12连；前置过滤器11出水管的另一端、冲洗排水管14以及第一出水管16的另一端均与第一多路控制阀13螺纹连接；
第一多路控制阀13设置在多介质过滤器12上且与多介质过滤器12螺纹连接；第一多路控制阀13与自动控制模块5电连接。
自来水中出来的水通过第一进水管10进入前置过滤器11中进行第一次过滤，过滤后的水经前置过滤器出水管15流出，再通过第一多路控制阀13进入多介质过滤器12中进行第二次过滤，第一次过滤完的自来水在进入多介质过滤器12之前，通过自动控制模块5将第一多路控制阀13设置到“运行”状态，使多介质过滤器12处于正常过滤状态；自来水在多介质过滤器12中第二次过滤之后，过滤后干净的水经过第一出水管15进入软化模块2中，进行下一步处理；当多介质过滤器12过过滤次数过多时，通过自动控制模块5将第一多路控制阀13设置到“反洗”状态，使多介质过滤器12处于反洗状态；把滤层中的杂质冲洗出来，冲洗出来的污水经过冲洗排水管14流入废水收集模块4中。
进一步地，多介质过滤器12中设置有第一中心管和滤层；第一中心管位于滤层中间，且穿过滤层；当多介质过滤器12处于正常过滤状态时，水从多介质过滤器12进入滤层进行过滤，过滤完的水从中心管流入第一出水管16中；当多介质过滤层处于反洗状态时，水从多介质过滤器12的第一中心管进入，然后再从滤层流出到冲洗排水管14中。
需要说明的是，前置过滤器11以及第一多虑控制阀均有各自的电源为其供电。
进一步地，前置过滤器11的型号为FMP280，前置过滤器11是家庭用水的第一道粗过滤设备，可以过滤自来水中的泥沙、铁锈以及虫卵等大颗粒物质；多介质过滤器12的型号为Sc05-300，规格为Φ300×1600；多介质过滤器12可以去除自来水中的泥砂、悬浮物、胶体等杂志和藻类等生物，使自来水更加纯净；进一步地，第一多路控制阀13为富莱克FLECK系列的多路控制阀，用于实现多介质过滤器12的正常过滤以及反洗过程。
需要说明的是，多介质过滤器12上自带有多路控制阀，本发明实施例为了便于描述，将多介质过滤器12与多路控制阀分开描述，本发明实施例中多介质过滤器12实质为多介质过滤罐。
进一步地，请参见图4，软化模块2包括：第二进水管20、软化树脂罐21、软化盐箱22、第二多路控制阀23、再生冲洗排水管24、软化盐箱出水管25、第二出水管26以及第三出水管27；其中，
第二进水管20的一端与第一出水管16螺纹连接；第二出水管26的一端与直饮水模块3连接；再生冲洗排水管24与废水收集模块4连接；
第二进水管20的另一端、软化盐箱出水管25的一端、再生冲洗排水管24以及第二出水管26的另一端均通过第二多路控制阀23与软化树脂罐21连接；第二进水管20的另一端、软化盐箱出水管25的一端、再生冲洗排水管24以及第二进水管20的另一端均与第二多路控制阀23螺纹连接；软化盐箱出水管25的另一端与软化盐箱22螺纹连接；
第三出水管27与第二出水管26螺纹连接；
第二多路控制阀23设置在软化树脂罐21上且与软化树脂罐21连接；第二多路控制阀23与自动控制模块5连接。
经过前处理模块1处理后的水进入软化树脂罐21中进行处理，从而降低水中的钙镁离子含量，通过自动控制模块5将第二多路控制阀23设置到“运行”状态，使软化树脂罐21处于正常软化过程，软化后的水经过第二出水管26进入直饮水模块3中，进行下一步处理；当软化树脂罐21软化次数过多，会在树脂上拦截很多污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全暴露出来，再生的效果才能得到保证，通过自动控制模块5将第二多路控制阀23设置到“反洗”状态，使软化树脂罐21处于反洗状态，此外，当软化树脂罐21处于饱和状态时，也就是软化树脂无法再提供软化功能时，通过自动控制模块5控制第二多路控制阀23，将软化盐箱22中的饱和氯化钠溶液通过软化盐箱出水管25加入到软化树脂罐21中，进行再生过程；再生过程完成之后，由于此时软化树脂罐21中的盐水浓度过高，会影响出水的口感和质量，因此，需要分别进行慢冲洗和快冲洗过程，洗掉软化树脂中残留的盐分。
进一步地，软化树脂罐21中设置有软化树脂和第二中心管；第二中心管位于软化树脂中间，且穿过软化树脂；当软化树脂罐21处于正常过滤状态时，水从软化树脂罐21进入软化树脂中进行软化，软化完的水从中心管流入第二出水管26中；当软化树脂罐21处于反洗状态时，水从第二中心管流入软化树脂中，对软化树脂中的污物进行冲洗，流出来的废水通过再生冲洗排水管24流出到废水收集模块4中，此外，慢冲洗和快冲洗的过程通过正常过滤的路径进水，冲洗出来的废水通过再生冲洗排水管24流出到废水收集模块4中。
进一步地，从第三出水管27出来的软化水可以直接用于洗漱和洗涤。
进一步地，该软化模块2还包括软化水流量计28，软化水流量计28位于第三出水管27上且与第三出水管27螺纹连接；软化水流量计28与自动控制模块5电连接；当该家庭水处理系统免费为用户安装，而通过用水的多少进行收费的时候，通过安装软化水流量计28记录用水量，从而计算费用。
进一步地，软化树脂罐21的型号为PLF-5600，软化盐箱22为与其配套的规格；第二多路控制阀23为富莱克FLECK系列的多路控制阀，用于控制软化树脂罐21的各个出水口和进水口。
进一步地，请参见图5，直饮水模块3包括：第三进水管30、复合滤芯31、活性炭滤芯32、PP棉滤芯33、增压泵301、反渗透膜组34、后置滤芯组件35、储水组件36、消毒组件37、第四出水管38、止回阀302以及直饮水排水管39；其中，
第三进水管30的一端与第二出水管26螺纹连接；直饮水排水管39的一端与反渗透膜组34连接，直饮水排水管39的另一端与废水收集模块4连接；
第三进水管30的另一端、复合滤芯31、活性炭滤芯32、PP棉滤芯33、增压泵301、反渗透膜组34、后置滤芯组件35、储水组件36、消毒组件37以及第四出水管38依次连接，且第三进水管30的另一端、复合滤芯31、活性炭滤芯32、PP棉滤芯33、增压泵301、反渗透膜组34、后置滤芯组件35、储水组件36、消毒组件37以及第四出水管38相互之间通过螺纹连接；
止回阀302位于直饮水排水管39上且与直饮水排水管39螺纹连接；
增压泵301以及消毒组件37均与自动控制模块5电连接。
从软化模块2出来的软化水通过第三进水管30进入复合滤芯31中进行第一次过滤，再经过活性炭滤芯32进行第二次过滤；再经过PP棉滤芯33进行第三次过滤；过滤完之后通过增压泵301加压，进入反渗透膜组34进行第四次过滤，再经过后置滤芯组件35进行第五次过滤，再将过滤后的直饮水储存在储水组件36中，供家庭日常饮用，而需要使用直饮水的时候，从储水组件36出来的直饮水会再经过消毒组件37进行消毒处理，从而使人们喝到完全干净的饮用水。
进一步地，该直饮水模块3还包括直饮水流量计303，直饮水流量计303位于后置滤芯组件35与储水组件36之间的管道上，且与管道螺纹连接；直饮水流量计303与自动控制模块5电连接；当该家庭水处理系统免费为用户安装，而通过用水的多少进行收费的时候，通过安装直饮水流量计303记录用水量，从而计算费用。
进一步地，复合滤芯31由外壳、食品级阴离子交换树脂和食品级阳离子交换树脂组成，可有效降低水中电解质含量，调整水的pH值，降低反渗透膜组34的压力，大幅度提高净水率，净水率最高可达70％以上，同时还可延长反渗透膜组34的寿命；活性炭滤芯32的规格为10英寸，活性炭滤芯32能有效去除水中的有机物、余氯以及其他放射性物质，并可以去除水中残余的颜色以及异味；PP棉滤芯33的规格为10寸，PP棉滤芯33可以有效水中的各种颗粒杂质；反渗透膜组34为若干反渗透膜组成，反渗透膜为4040反渗透膜，反渗透膜能有效去除水中残余的溶解盐类、胶体、微生物以及有机物等；后置滤芯选用大T33后置滤芯，以改善最终饮用水的口感；消毒组件37为过流式紫外线消毒器，其型号为UV-UVC-800。
进一步地，通过反渗透膜组34过滤后的废水经过直饮水排出管流入废水收集装置中，同时为了防止废水倒流，在直饮水排水管39上安装了止回阀302，止回阀302与直饮水排水管39螺纹连接。
进一步地，请参见图6，废水收集模块4包括：第四进水管40、废水箱41、废水加压泵42、溢流管43以及第五出水管44；其中，
第四进水管40的一端分别与冲洗排水管14、再生冲洗排水管24以及直饮水排水管39螺纹连接；
废水箱41分别与第四进水管40的另一端、溢流管43以及第五出水管44螺纹连接；
废水加压泵42位于第五出水管44上且与第五出水管44螺纹连接。
需要说明的是，冲洗排水管14、再生冲洗排水管24以及直饮水排水管39可以先互相连接成一条管道，通过这一条管道与第四进水管40螺纹连接，将废水排到废水箱41中。
废水进入废水箱41之后，经过废水加压泵42调节，通过第五出水管44出水，出来的废水可以用于冲洗厕所、拖布、浇灌花草、洗车等杂用，从而达到全方位节水的目的，同时，为了避免废水箱41内的液位超过设定液位，在废水箱41内设置有溢流管43，从而将多余的废水从溢流管43排出，排除的废水也可以用于杂用。
进一步地，废水箱41的型号为best-ys001；溢流管43的型号为LZP351；废水加压泵42为一种带有压力控制器的离心泵，离心泵为ISW80系列的离心泵，压力控制器的型号为1AWZB750A。
进一步地，自动控制模块5主要包括单片机、DTU和物联网卡，单片机通过DTU与物联网卡电连接，单片机通过控制前处理模块1、软化模块2以及直饮水模块3，从而控制整个水处理系统的启动和停止；并将接收的数据发送给物联网卡，再通过DTU中的SIM800C通讯模块进行物联网卡与远程控制模块6之间信号的发送和传输。
同时，自动控制模块5设置有若干接口，分别与各自连接的设备通过传输线进行电连接，从而控制各个设备，并接收各个设备传输的数据。
进一步地，请参见图7，远程控制模块6包括：远程服务器60、PC端61以及管理员端62；其中，
远程服务器60分别与自动控制模块5以及用户端7连接；
远程服务器60分别与PC端61以及管理员端62连接；其中，远程服务器60可以为阿里云服务器；管理员端62可以为装有管理员专用的接收数据软件的手机端。
自动控制模块5中的物联网卡通过DTU将接收的所有数据发送给远程服务器60，通过TCP/IP协议实现数据传输。
远程服务器60将数据存储，并在远程服务器60与PC端61、管理员端62之间建立连接，远程服务器60将数据分别发送给PC端61以及管理员端62，使得家庭水处理系统中心的运营商可以以不同的方式接收到水处理系统的各个数据，并进行运维和经营管理；同时可以在PC端61和管理员端62设置不同的权限，使得分工明确。
其中，自动控制模块5、远程服务器60、PC端61以及管理员端62均为无线连接。
进一步地，用户端7与远程服务器60无线连接；用户端7可以为任何一种装有用户控制自己账户信息软件的PC端61或手机端，用户可以通过用户端7了解自己的水处理系统的运行状况以及水质情况等，用户资料通过用户7上传给远程服务器60，同时也可以通过用户端7联系厂家进行维修保养。
当该家庭水处理系统免费为用户安装时，每个用户在远程服务器60中都有自己对应的直饮水用户账户，自动控制模块5将用户的用水量信息发送给远程服务器60，远程服务器60接收并存储用户的直饮水数据，并发送给用户端7，当需要账户充值的时候，远程服务器60会给用户端7发送消息，用户通过用户端7给直饮水用户账户充值，同时也能在用户网络端随时了解自己的用水情况。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明通过这种结构的水处理系统，可以达到以下有益效果：
1、本发明的家庭水处理系统采用精滤和活性炭吸附技术净化自来水，采用离子交换技术和自动控制技术对对自来水进行软化并实现离子交换树脂自动再生，采用反渗透技术生产直饮水并对废水进行回收利用以达到节水的目的；
2、本发明的家庭水处理系统通过将不同模块的废水进行收集，且用作不同的用途，从而达到了全方位节水的目的；
3、本发明可以远程对水处理系统进行控制，同时可以使管理者通过不同的设备查看水处理系统的数据，此外，用户也可以在用户端方便的进行账户的充值、账户信息、水处理系统运行状态以及水质情况的了解。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种节水型的家庭水处理系统，其特征在于，包括：前处理模块、软化模块、直饮水模块、废水收集模块、自动控制模块、远程控制模块以及用户端；其中，
所述前处理模块、所述软化模块、所述直饮水模块依次连接；
所述前处理模块、所述软化模块以及所述直饮水模块分别与所述废水收集模块连接；
所述前处理模块、所述软化模块以及所述直饮水模块分别与所述自动控制模块连接；
所述自动控制模块、所述远程控制模块、所述用户端依次连接。
2.根据权利要求1所述的节水型的家庭水处理系统，其特征在于，所述前处理模块包括：第一进水管、前置过滤器、多介质过滤器、第一多路控制阀、冲洗排水管、前置过滤器出水管以及第一出水管；其中，
所述冲洗排水管与所述废水收集模块连接；所述第一出水管的一端与所述软化模块连接。
所述前置过滤器的两端分别与所述第一进水管和所述前置过滤器出水管的一端连接；
所述前置过滤器出水管的另一端、所述冲洗排水管以及所述第一出水管的另一端均通过所述第一多路控制阀与所述多介质过滤器连接；
所述第一多路控制阀设置在所述多介质过滤器上且与所述多介质过滤器连接；所述第一多路控制阀与所述自动控制模块连接。
3.根据权利要求2所述的节水型的家庭水处理系统，其特征在于，所述软化模块包括：第二进水管、软化树脂罐、软化盐箱、第二多路控制阀、再生冲洗排水管、软化盐箱出水管、第二出水管以及第三出水管；其中，
所述第二进水管的一端与所述第一出水管连接；所述第二出水管的一端与所述直饮水模块连接；所述再生冲洗排水管与所述废水收集模块连接；
所述第二进水管的另一端、所述软化盐箱出水管的一端、所述再生冲洗排水管以及第二出水管的另一端均通过所述第二多路控制阀与所述软化树脂罐连接；所述软化盐箱出水管的另一端与所述软化盐箱连接；
所述第三出水管与所述第二出水管连接；
所述第二多路控制阀设置在所述软化树脂罐上且与所述软化树脂罐连接；所述第二多路控制阀与所述自动控制模块连接。
4.根据权利要求3所述的节水型的家庭水处理系统，其特征在于，所述直饮水模块包括：第三进水管、复合滤芯、活性炭滤芯、PP棉滤芯、增压泵、反渗透膜组、后置滤芯组件、储水组件、消毒组件、第四出水管、止回阀以及直饮水排水管；其中，
所述第三进水管的一端与所述第二出水管连接；所述直饮水排水管的一端与所述反渗透膜组连接，所述直饮水排水管的另一端与所述废水收集模块连接；
所述第三进水管的另一端、所述复合滤芯、所述活性炭滤芯、所述PP棉滤芯、所述增压泵、所述反渗透膜组、所述后置滤芯组件、所述储水组件、所述消毒组件以及所述第四出水管依次连接；
所述止回阀位于所述直饮水排水管上且与所述直饮水排水管连接；
所述增压泵以及所述消毒组件均与所述自动控制模块连接。
5.根据权利要求4所述的节水型的家庭水处理系统，其特征在于，所述废水收集模块包括：第四进水管、废水箱、废水加压泵、溢流管以及第五出水管；其中，
所述第四进水管的一端分别与所述冲洗排水管、所述再生冲洗排水管以及所述直饮水排水管连接；
所述废水箱分别与所述第四进水管的另一端、所述溢流管以及所述第五出水管连接；
所述废水加压泵位于所述第五出水管上且与所述第五出水管连接。
6.根据权利要求5所述的节水型的家庭水处理系统，其特征在于，所述远程控制模块包括：远程服务器、PC端以及管理员端；其中，
所述远程服务器分别与所述自动控制模块以及所述用户端连接；
所述远程服务器分别与所述PC端以及所述管理员端连接。
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