CN112837010A - 化学品船安全监控系统 - Google Patents

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CN112837010A
CN112837010A CN202110134665.1A CN202110134665A CN112837010A CN 112837010 A CN112837010 A CN 112837010A CN 202110134665 A CN202110134665 A CN 202110134665A CN 112837010 A CN112837010 A CN 112837010A
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李沨
张双喜
曾力
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Wuhan Marine Machinery Plant Co Ltd
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Abstract

本公开提供了一种化学品船安全监控系统，属于船舶安全领域。所述系统包括：第一监控模块，用于捕捉位于操作区的操作人员的面部表情和身体动作，输出第一监控数据；第一数据采集模块，用于采集化学品存放区中化学品的状态信息，输出第一采集数据；第二数据采集模块，用于采集电气设备的状态信息，输出第二采集数据；第二监控模块，用于拍摄危险区的图像，输出第二监控数据；处理模块，用于基于第一监控数据、第一采集数据、第二采集数据、第二监控数据判断操作人员、化学品和电气设备是否正常；可视化模块，用于输出化学品船区域分布图，并基于处理模块的判断结果进行操作人员、化学品和电气设备是否正常的可视化显示。

Description

化学品船安全监控系统
技术领域
本公开涉及船舶安全领域，特别涉及一种化学品船安全监控系统。
背景技术
化学品船是用于运载各种有毒、易燃、易发挥或有腐蚀性化学物质的特殊货船。化学品船在航行及装卸货物过程中，通过对人员状态、货物状态、设备状态以及作业环境等方面进行安全监控，来降低化学品船安全事故的发生概率，减少人员、财产的损失以及因化学品泄漏而造成的环境污染，实现化学品船的安全运输。
当前化学品船针对人员状态、作业环境的监控，主要采用视频摄录、人工监管的方式进行状态判断，易出现人为因素造成的错判、漏判，对监管人员的要求较高。
发明内容
本公开实施例提供了一种化学品船安全监控系统，能够解决在化学品船安全监控时，由于人为因素造成的错判、漏判问题，保证监控的准确性。所述技术方案如下：
提供了一种化学品船安全监控系统，所述系统包括：
第一监控模块，位于化学品船的操作区，用于捕捉位于所述操作区的操作人员的面部表情和身体动作，输出第一监控数据；
第一数据采集模块，位于化学品存放区，用于采集所述化学品存放区中化学品的状态信息，输出第一采集数据；
第二数据采集模块，与化学品船上的电气设备连接，用于采集所述电气设备的状态信息，输出第二采集数据；
第二监控模块，位于化学品船的危险区，用于拍摄所述危险区的图像并获取所述危险区的电子围栏数据，输出第二监控数据；
处理模块，用于基于所述第一监控数据判断所述操作区的操作人员是否处于正常工作状态，输出第一状态信息；基于所述第一采集数据判断所述化学品是否处于正常状态，输出第二状态信息；基于所述第二采集数据判断所述电气设备是否处于正常工作状态，输出第三状态信息；基于所述第二监控数据判断所述危险区的操作人员行为是否合规，输出第四状态信息；
可视化模块，用于输出所述化学品船区域分布图，并基于所述第一状态信息在所述化学品船区域分布图的操作区显示操作人员的图标及对应的工作状态，基于所述第二状态信息在所述化学品船区域分布图的化学品存放区显示化学品的图标及对应的状态，基于所述第三状态信息在所述化学品船区域分布图上显示电气设备的图标及对应的工作状态，基于所述第四状态信息在所述化学品船区域分布图的危险区显示操作人员的图标及是否合规的标识，或者在危险区不显示操作人员。
可选地，所述处理模块，用于基于所述第一监控数据进行操作人员的面部表情及身体动作识别，确定所述操作人员是否在岗瞌睡或者离开岗位，当所述操作人员在岗瞌睡或者离开岗位则对应的工作状态为非正常，当所述操作人员未在岗瞌睡或者未离开岗位则对应的工作状态为正常；
所述可视化模块，用于在所述操作人员的工作状态为非正常时，采用红色或黄色显示所述操作人员的图标并采用感叹号进行非正常指示；在所述操作人员的工作状态为正常时，采用绿色显示所述操作人员的图标。
可选地，所述处理模块，还用于在所述操作人员的工作状态为非正常时，保存所述第一监控数据中的至少部分图像，所述至少部分图像能够反映所述操作人员的非正常工作状态。
可选地，所述处理模块，用于基于所述第二监控数据判断所述操作人员是否存在如下违规行为：
在所述危险区中的可进入区域的操作人员未进行劳保用品穿戴、在所述可进入区域的操作人员使用手机、在所述可进入区域的操作人员使用打火机、进入所述危险区中的不可进入区域；
当存在至少一项违规行为时，输出指示所述操作人员的行为不合规的第四状态信息。
可选地，所述第一监控模块、所述第一数据采集模块、所述第二数据采集模块和所述第二监控模块分别具有对应的管理人员标识；
所述处理模块，还用于在所述第一监控模块、所述第一数据采集模块、所述第二数据采集模块或所述第二监控模块采集到的数据确定出非正常状态时，增加对应的管理人员标识的报警次数。
可选地，所述处理模块，还用于在所述第一监控模块、所述第一数据采集模块、所述第二数据采集模块或所述第二监控模块采集到的数据确定出非正常状态时，向对应的管理人员标识对应的移动终端发送告警信息。
可选地，所述处理模块，还用于接收所述移动终端发送的申诉请求，所述申诉请求用于申请复核所述非正常状态；获取复核人员输入的核实结果；当所述核实结果为错误报警时，取消对应的管理人员标识增加的报警次数。
可选地，所述系统还包括云端模块；
所述处理模块，还用于在所述操作人员、所述化学品和所述电气设备中的至少一个处于非正常状态时，向所述云端模块输出告警信息。
可选地，所述系统还包括岸端模块；
所述云端模块，用于将所述告警信息发送给所述岸端模块。
可选地，所述系统还包括声光报警模块；
所述处理模块，还用于在操作人员、所述化学品和所述电气设备中的至少一个处于非正常状态时，控制所述声光报警模块进行声光报警。
本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
在本公开实施例中，通过第一监控模块、第一数据采集模块、第二监控模块和第二数据采集模块分别采集操作区、化学品存放区、船上的电气设备以及危险区的监控/采集数据，处理模块通过这些数据判断各个区域的人员、化学品或者电气设备是否正常，再由可视化模块输出整个化学船的化学品船区域分布图，在该化学品船区域分布图中，标出操作区显示操作人员的图标及对应的工作状态、化学品存放区显示化学品的图标及对应的状态、电气设备的图标及对应的工作状态以及危险区显示操作人员的图标及是否合规的标识等，采用这种可视化的方式替代监控视频的直接输出，由于整体界面为整个化学品船的区域分布，监控人员可以直观确定出区域划分，避免了常规技术中需要依靠视频上的标记确定区域带来的不便，而对于每个区域中人员、化学品和电气设备，均采用图标清晰示出并展示其对应的工作状态，无需监控人员自己判断监控的对象是否正常，避免了人为因素造成的错判、漏判，同时，这种图标展示的方式，使得监控更加直观、方便。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本公开实施例提供的一种化学品船安全监控系统的结构示意图；
图2是本公开实施例提供的一种化学品船安全监控系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
图1是本公开实施例提供的一种化学品船安全监控系统的结构示意图。参见图1，该系统包括：第一监控模块101、第一数据采集模块102、第二数据采集模块103、第二监控模块104、处理模块105和可视化模块106。第一监控模块101、第一数据采集模块102、第二数据采集模块103、第二监控模块104和可视化模块106分别与处理模块105电连接。
其中，第一监控模块101位于化学品船的操作区，用于捕捉位于所述操作区的操作人员的面部表情和身体动作，输出第一监控数据。
第一数据采集模块102位于化学品存放区，用于采集所述化学品存放区中化学品的状态信息，输出第一采集数据。
第二数据采集模块103与化学品船上的电气设备连接，用于采集所述电气设备的状态信息，输出第二采集数据。
第二监控模块104位于化学品船的危险区，用于拍摄所述危险区的图像并获取所述危险区的电子围栏数据，输出第二监控数据；
处理模块105用于基于所述第一监控数据判断所述操作区的操作人员是否处于正常工作状态，输出第一状态信息；基于所述第一采集数据判断所述化学品是否处于正常状态，输出第二状态信息；基于所述第二采集数据判断所述电气设备是否处于正常工作状态，输出第三状态信息；基于所述第二监控数据判断所述危险区的操作人员行为是否合规，输出第四状态信息。
可视化模块106用于输出所述化学品船区域分布图，并基于所述第一状态信息在所述化学品船区域分布图的操作区显示操作人员的图标及对应的工作状态，基于所述第二状态信息在所述化学品船区域分布图的化学品存放区显示化学品的图标及对应的状态，基于所述第三状态信息在所述化学品船区域分布图上显示电气设备的图标及对应的工作状态，基于所述第四状态信息在所述化学品船区域分布图的危险区显示操作人员的图标及是否合规的标识，或者在危险区不显示操作人员。
在本公开实施例中，通过第一监控模块、第一数据采集模块、第二监控模块和第二数据采集模块分别采集操作区、化学品存放区、船上的电气设备以及危险区的监控/采集数据，处理模块通过这些数据判断各个区域的人员、化学品或者电气设备是否正常，再由可视化模块输出整个化学船的化学品船区域分布图，在该化学品船区域分布图中，标出操作区显示操作人员的图标及对应的工作状态、化学品存放区显示化学品的图标及对应的状态、电气设备的图标及对应的工作状态以及危险区显示操作人员的图标及是否合规的标识等，采用这种可视化的方式替代监控视频的直接输出，由于整体界面为整个化学品船的区域分布，监控人员可以直观确定出区域划分，避免了常规技术中需要依靠视频上的标记确定区域带来的不便，而对于每个区域中人员、化学品和电气设备，均采用图标清晰示出并展示其对应的工作状态，无需监控人员自己判断监控的对象是否正常，避免了人为因素造成的错判、漏判，同时，这种图标展示的方式，使得监控更加直观、方便。
在本公开实施例中，第一监控模块101和第二监控模块104可以包括但不限于网络摄像机、硬盘录像机等，通过在操作区和危险区分别布置网络摄像机(硬盘录像机)，实现对这两个区域的人员及环境监控，因此，第一监控数据和第二监控数据均包括图像数据，第二监控数据除了包括拍摄到的图像数据外，还包括电子围栏识别到的人员进出危险区的数据。
第一监控模块101和第二监控模块104均可以包括多个不同位置、不同角度的摄像机(硬盘录像机)。
第一数据采集模块102可以包括温度传感器、压力传感器和液位传感器，因此，第一数据采集模块102采集到的化学品的状态信息包括温度、压力和液位等。
第二数据采集模块103可以包括电流传感器和电压传感器，因此，第二数据采集模块103采集到的电气设备的状态信息包括电流和电压等，这里的电气设备可以包括多个，每个电气设备都需要安装电流传感器和电压传感器。
在本公开实施例中，上述第一监控模块101、第一数据采集模块102、第二数据采集模块103、第二监控模块104采集的数据都可以存储起来，从而实现历史数据查询功能。
示例性地，所述处理模块105，用于基于所述第一监控数据进行操作人员的面部表情及身体动作识别，确定所述操作人员是否在岗瞌睡或者离开岗位，当所述操作人员在岗瞌睡或者离开岗位则对应的工作状态为非正常，当所述操作人员未在岗瞌睡或者未离开岗位则对应的工作状态为正常。
所述可视化模块106，用于在所述操作人员的工作状态为非正常时，采用红色或黄色显示所述操作人员的图标并采用感叹号进行非正常指示；在所述操作人员的工作状态为正常时，采用绿色显示所述操作人员的图标。
在该实现方式中，化学品船区域分布图中操作人员的状态采用了类似游戏界面的设计方式，通过颜色区分正常和非正常状态，并且使用感叹号的形式进行非正常指示，提醒监管人员哪里存在风险。
在本公开实施例中，处理模块105可以采用事先训练好的模型进行操作人员的面部表情及身体动作识别，该模型可以为神经网络模型，通过神经网络模型进行面部表情及身体动作识别，确定所述操作人员是否在岗瞌睡或者离开岗位。例如，当面部表情为闭眼时，判断为在岗瞌睡，当操作人员的动作为离开该操作区域，判断为离开岗位等。
同样，对于危险区操作人员的行为是否合规，也可以采用神经网络模型进行识别，这里不做赘述。
而对于化学品和电气设备的状态识别，处理模块105只需要根据检测到的状态信息中的参数，以及事先给定的阈值，即可确定出状态是否正常。例如，各个参数均在阈值范围内，则确定状态正常，否则确定状态非正常。
可选地，可视化模块106，还用于在光标移动到感叹号上时，显示具体的异常行为信息，异常行为信息用于指示状态非正常的具体原因。
这里具体的异常行为信息是处理模块在判断状态是否正常的过程中就能确定出来的，将这些信息也提供给可视化模块，使其可以响应于光标动作进行显示。
例如，位于操作区的操作人员图标携带的感叹号，当光标移动到上方时，可以显示在岗瞌睡的异常行为信息。
可选地，所述处理模块105，还用于在所述操作人员的工作状态为非正常时，保存所述第一监控数据中的至少部分图像，所述至少部分图像能够反映所述操作人员的非正常工作状态。
处理模块105可以包括处理单元和存储单元，处理单元用于数据处理，存储单元可以用来存储上述至少部分图像，例如3张图像。
在本公开实施例中，对于危险区而言，操作人员的违规操作包括多种：
示例性地，所述处理模块105，用于基于所述第二监控数据判断所述操作人员是否存在如下违规行为：
在所述危险区中的可进入区域的操作人员未进行劳保用品穿戴、在所述可进入区域的操作人员使用手机、在所述可进入区域的操作人员使用打火机、进入所述危险区中的不可进入区域；
当存在至少一项违规行为时，输出指示所述操作人员的行为不合规的第四状态信息。
在本公开实施例中，化学品船上配备有多个管理人员，管理人员通常用来进行操作人员、化学品和电气设备的管理，因此，当出现非正常状态时，会统计相应地管理人员的报警次数。
为了便于统计，可以将采集数据的拍摄模块和采集模块与对应的管理人员关联，当拍摄模块和采集模块采集的数据确定存在非正常状态时，增加相应管理人员的报警次数即可。
示例性地，所述第一监控模块101、所述第一数据采集模块102、所述第二数据采集模块103和所述第二监控模块104分别具有对应的管理人员标识。
所述处理模块105，还用于在所述第一监控模块、所述第一数据采集模块、所述第二数据采集模块或所述第二监控模块采集到的数据确定出非正常状态时，增加对应的管理人员标识的报警次数。
例如，第一监控模块101关联的管理人员标识为01，则每当第一监控模块101拍摄到的第一监控数据确定出非正常状态时，会增加管理人员标识01对应的报警次数。
在该实现方式中，报警次数统计面向的对象是船上管理人员，如船长、大副、轮机长、大管轮等，利用数据分析统计船端的人员状态、货物状态、设备状态、环境状态监控模块的报警数据，并实现各模块报警信息按管理人员进行责任人分类统计(也即统计报警次数)。基于报警信息的分类统计，输出管理人员的综合评价，为科学评价管理人员提供数据支撑。
需要说明的是，这里的管理人员是对相应区域或设备进行管理的人员，对各自管理的区域或设备的安全负责，不同于查看化学品船安全监控系统的监控人员，同时一个区域或一个设备可以同时关联多个管理人员的标识，但各个管理人员的标识关联的设备或区域不完全相同。
为了保证对应的管理人员能够及时发现，所述处理模块105，还用于在所述第一监控模块、所述第一数据采集模块、所述第二数据采集模块或所述第二监控模块采集到的数据确定出非正常状态时，向对应的管理人员标识对应的移动终端发送告警信息。
由于该化学品船安全监控系统的报警存在很小的误报可能，如果出现误报，系统允许管理人员进行申诉，申诉成功则核减相应责任人的本条报警信息统计，取消错误增加到管理人员身上的报警次数。
示例性地，所述处理模块105，还用于接收所述移动终端发送的申诉请求，所述申诉请求用于申请复核所述非正常状态；获取复核人员输入的核实结果；当所述核实结果为错误报警时，取消对应的管理人员标识增加的报警次数。
这里复核人员可以是监控人员，在收到申诉请求时，系统可以将对应的数据(例如第一监控数据)调出来，使得复核人员可以基于这些数据进行核实，确定是否发生误判。
在前述的系统中提到的第一监控模块101、第一数据采集模块102、第二数据采集模块103、第二监控模块104、处理模块105和可视化模块106都是设置在船上的，可以统称为船端模块，其中，第一监控模块101、第一数据采集模块102、第二数据采集模块103、第二监控模块104也可分别称为人员状态监控模块、货物状态监控模块、设备状态监控模块、环境状态监控模块。
可选地，该系统除了船端模块外，还可以包括云端模块和岸端模块，船端模块可以与云端模块和岸端模块进行通信。
图2是本公开实施例提供的一种化学品船安全监控系统的结构示意图。参见图2，该系统包括船端模块100、云端模块200和岸端模块300。其中，船端模块100、云端模块200和岸端模块300两两之间可以通过无线数据通信链路进行通信。
其中，无线数据通信链路可以为卫星通信链路和4G通信链路中的至少一个，例如可以优先选用4G通信链路。
示例性地，该系统的船端模块还包括无线通信终端，数据通过无线通信终端向云端模块发送。
其中，无线通信终端和云端模块间的无线通信链路可以为基于虚拟专用网络(Virtual Private Network，VPN)技术构建的专用链路，利用消息队列遥测传输(MessageQueuing Telemetry Transport，MQTT)协议实现与云端模块的数据交互。
其中，船端模块100中的处理模块105，还用于在所述操作人员、所述化学品和所述电气设备中的至少一个处于非正常状态时，向所述云端模块输出告警信息。
所述云端模块200，用于将所述告警信息发送给所述岸端模块，使得岸端能够迅速了解船上的情况，进行相应调度。
在本公开实施例中，岸端模块300可以包括用户终端和运维人员终端。
其中，用户终端可以接收船端模块发送的采集数据以及状态信息，用户终端可以基于网页(web)的应用程序开发，用户终端可以具备与船端模块相同的处理和可视化模块，进而实现状态数据可视化、风险监控及报警、安全监控数据分析等功能。
其中，运维人员终端用于实现整个系统的软件维护、软件功能开发和权限管理(通过权限设置，可以实现在不同利益相关方的移动终端运行展示化学品船区域分布图)等功能。
云端模块200可以用来实现数据交互及存储、安全监控等功能。
除了向岸端进行告警外，该系统还可以在船端进行报警，参见图1，该系统还包括声光报警模块107，声光报警模块107属于船端模块100。
所述处理模块105，还用于在操作人员、所述化学品和所述电气设备中的至少一个处于非正常状态时，控制所述声光报警模块107进行声光报警，通过声光报警这种方式实现提醒功能，让船上人员及时排除风险。
在本公开实施例中，声光报警模块107可以只对化学品处于非正常状态、电气设备处于非正常状态或者操作人员违规进行报警。
并且，其中化学品或电气设备处于非正常状态，可以划分多个非正常阈值范围，当处在第一非正常阈值范围内时，只在可视化的界面上进行预警，当处在第二非正常阈值范围内时，在可视化的界面上进行预警的同时进行声光报警。
其中，第二非正常阈值范围所表示的非正常的程度比第一非正常阈值范围所表示的非正常的程度更严重。
以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种化学品船安全监控系统，其特征在于，所述系统包括：
第一监控模块，位于化学品船的操作区，用于捕捉位于所述操作区的操作人员的面部表情和身体动作，输出第一监控数据；
第一数据采集模块，位于化学品存放区，用于采集所述化学品存放区中化学品的状态信息，输出第一采集数据；
第二数据采集模块，与化学品船上的电气设备连接，用于采集所述电气设备的状态信息，输出第二采集数据；
第二监控模块，位于化学品船的危险区，用于拍摄所述危险区的图像并获取所述危险区的电子围栏数据，输出第二监控数据；
处理模块，用于基于所述第一监控数据判断所述操作区的操作人员是否处于正常工作状态，输出第一状态信息；基于所述第一采集数据判断所述化学品是否处于正常状态，输出第二状态信息；基于所述第二采集数据判断所述电气设备是否处于正常工作状态，输出第三状态信息；基于所述第二监控数据判断所述危险区的操作人员行为是否合规，输出第四状态信息；
可视化模块，用于输出所述化学品船区域分布图，并基于所述第一状态信息在所述化学品船区域分布图的操作区显示操作人员的图标及对应的工作状态，基于所述第二状态信息在所述化学品船区域分布图的化学品存放区显示化学品的图标及对应的状态，基于所述第三状态信息在所述化学品船区域分布图上显示电气设备的图标及对应的工作状态，基于所述第四状态信息在所述化学品船区域分布图的危险区显示操作人员的图标及是否合规的标识，或者在危险区不显示操作人员。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块，用于基于所述第一监控数据进行操作人员的面部表情及身体动作识别，确定所述操作人员是否在岗瞌睡或者离开岗位，当所述操作人员在岗瞌睡或者离开岗位则对应的工作状态为非正常，当所述操作人员未在岗瞌睡或者未离开岗位则对应的工作状态为正常；
所述可视化模块，用于在所述操作人员的工作状态为非正常时，采用红色或黄色显示所述操作人员的图标并采用感叹号进行非正常指示；在所述操作人员的工作状态为正常时，采用绿色显示所述操作人员的图标。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块，还用于在所述操作人员的工作状态为非正常时，保存所述第一监控数据中的至少部分图像，所述至少部分图像能够反映所述操作人员的非正常工作状态。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块，用于基于所述第二监控数据判断所述操作人员是否存在如下违规行为：
在所述危险区中的可进入区域的操作人员未进行劳保用品穿戴、在所述可进入区域的操作人员使用手机、在所述可进入区域的操作人员使用打火机、进入所述危险区中的不可进入区域；
当存在至少一项违规行为时，输出指示所述操作人员的行为不合规的第四状态信息。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一监控模块、所述第一数据采集模块、所述第二数据采集模块和所述第二监控模块分别具有对应的管理人员标识；
所述处理模块，还用于在所述第一监控模块、所述第一数据采集模块、所述第二数据采集模块或所述第二监控模块采集到的数据确定出非正常状态时，增加对应的管理人员标识的报警次数。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述处理模块，还用于在所述第一监控模块、所述第一数据采集模块、所述第二数据采集模块或所述第二监控模块采集到的数据确定出非正常状态时，向对应的管理人员标识对应的移动终端发送告警信息。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述处理模块，还用于接收所述移动终端发送的申诉请求，所述申诉请求用于申请复核所述非正常状态；获取复核人员输入的核实结果；当所述核实结果为错误报警时，取消对应的管理人员标识增加的报警次数。
8.根据权利要求1至7任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括云端模块；
所述处理模块，还用于在所述操作人员、所述化学品和所述电气设备中的至少一个处于非正常状态时，向所述云端模块输出告警信息。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括岸端模块；
所述云端模块，用于将所述告警信息发送给所述岸端模块。
10.根据权利要求1至7任一项所述的系统，其特征在于，所述系统还包括声光报警模块；
所述处理模块，还用于在操作人员、所述化学品和所述电气设备中的至少一个处于非正常状态时，控制所述声光报警模块进行声光报警。
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