CN115906349A - 一种基于数据处理的无线定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于无线定位领域，涉及数据处理技术，用于解决现有的基于数据处理的无线定位系统对厂房设备位置数据与设备应用数据进行综合分析的问题，具体是一种基于数据处理的无线定位系统，包括数据处理平台，所述数据处理平台通信连接有厂房管理模块、布局分析模块、设备定位模块、应用分析模块以及存储模块；所述厂房管理模块对工业厂房的监管区域进行管理分析：将工业厂房的监管区域标记为管理对象；本发明通过厂房管理模块可以对工业厂房的监管区域进行管理分析，通过监管区域的应用类型进行分类，对分类后的监管区域的体量系数进行获取，从而得到若干组区域模拟数据，从而可以根据区域模拟数据进行优化对象的标记对象筛选。
Description
技术领域
本发明属于无线定位领域，涉及数据处理技术，具体是一种基于数据处理的无线定位系统。
背景技术
设备布局和生产排程对于生产制造系统的生产效率和企业整体效益都具有重要的影响，有20％～50％的运营成本可以归因于布局形式及生产排程方案，通过无线定位技术获取设备分布信息可以改善设备的布局形式。
现有的基于数据处理的无线定位系统缺少对厂房设备位置数据与设备应用数据进行综合分析的功能，进而导致设备优化布局缺少合理化依据，同时，单一的通过位置信息模拟来进行设备布局优化的方式并不适用于所有工厂厂房。
针对上述技术问题，本身请提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于数据处理的无线定位系统，用于解决现有的基于数据处理的无线定位系统对厂房设备位置数据与设备应用数据进行综合分析的问题；
本发明需要解决的技术问题为：如何提供一种可以对厂房设备位置数据与设备应用数据进行综合分析的基于数据处理的无线定位系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种基于数据处理的无线定位系统，包括数据处理平台，所述数据处理平台通信连接有厂房管理模块、布局分析模块、设备定位模块、应用分析模块以及存储模块；
所述厂房管理模块对工业厂房的监管区域进行管理分析：将工业厂房的监管区域标记为管理对象，通过管理对象的用途对管理对象的类型数据进行标记，获取管理对象的体量系数TL；将管理对象的类型数据与体量系数TL通过数据处理平台发送至应用分析模块；
所述布局分析模块用于对工业厂房监管区域的关键设备进行布局管理分析，所述布局分析模块包括设备定位单元与特征分析单元；
所述设备定位单元对监管区域内的关键设备进行位置信息采集并将采集到的分析点的位置信息发送至特征分析单元；
特征分析单元对监管区域的关键设备分布特征进行分析并得到管理对象的特征数据，将管理对象的特征数据通过数据处理平台发送至应用分析模块；
所述应用分析模块对工业厂房监管区域的关键设备应用状态进行监测分析：将类型数据相同的管理对象建立管理集合，根据管理对象的用途采用对应的应用分析方式获取管理对象的应用系数YY，由管理集合中管理对象的体量系数最大值与体量系数最小值构成体量范围，将体量范围分割为若干个体量区间，将管理集合中管理对象的体量系数进行体量区间分配得到若干个体量集合，体量集合为管理集合的子集；将体量集合中应用系数数值最小的元素标记为体量集合的标准对象；将标准对象的特征数据与体量集合进行匹配；
所述布局优化模块用于在关键设备布局时进行优化分析并得到选中数据，按照选中数据中预设点的位置数据对优化区域内的关键设备进行安装。
作为本发明的一种优选实施方式，管理对象的体量系数的获取过程包括：获取管理对象的占地数据ZD、设备数据SB以及人工数据RG，通过对管理对象的占地数据ZD、设备数据SB以及人工数据RG进行数值计算得到管理对象的体量系数TL；管理对象的占地数据ZD为管理对象的占地面积总值，管理对象的设备系数SB为管理对象内的自动化设备数量总值，管理对象的人工数据RG为管理对象内的工作人员总数量。
作为本发明的一种优选实施方式，分析点的位置信息获取过程包括：在距离监管区域地面L1米的高度对管理对象进行图像拍摄并将拍摄到的图像标记为分析图像，通过WIFI定位技术对管理对象中的关键设备位置信息进行采集，通过采集到的位置信息在分析图象中标出若干个分析点，将所有分析点的位置信息发送至特征分析单元。
作为本发明的一种优选实施方式，管理对象的特征数据的获取过程包括：将分析点与剩余分析点之间的距离值的和值标记为分析点的集中值，将集中值数值最小的分析点标记为集中点，将集中点与剩余所有分析点进行连线得到若干条线段，将与集中点距离值最小的分析点标记为标准点，以逆时针的方向逐一对分析点的分布数据进行标记，分析点的分布数据包括距离数据以及角度数据，距离数据为分析点与集中点连接线段的长度值，角度数据为分析点、集中点连接线段与标准点、集中点连接线段所形成夹角的角度值；将所有分析点的距离数据的和值与分析点的数量的比值标记为密度数据，将分析点的分布数据、集中点的位置数据以及密度数据标记为管理对象的特征数据。
作为本发明的一种优选实施方式，选中数据的获取过程包括：将需要进行优化分析的监管区域标记为优化对象，获取优化对象的类型数据与体量系数，通过优化对象的类型数据与体量系数得到预期对应的体量集合，获取与体量集合相匹配的特征数据，通过特征数据对优化对象进行关键设备布局模拟并得到优化对象的选中数据。
作为本发明的一种优选实施方式，对优化对象进行关键设备布局模拟的过程包括：通过集中点的位置信息在优化对象中设立中心点，按照分析点的分布数据在优化对象中设立若干个基准点，以基准点为圆心、r1为半径进行画圆得到若干个基准区域，根据中心点与基准区域生成若干组模拟数据，模拟数据的生成过程包括：在每一个基准区域中随机选中一个安装点并标记为预设点，由所有预设点的位置数据构成一组模拟数据；模拟数据生成后，获取预设点与中心点的距离值并标记为预设点的安装值，将所有预设点的安装值的和值与安装点数量的比值标记为模拟数据的安装数据，将安装数据与密度数据的差值的绝对值标记为适配系数，按照适配系数由小到大的顺序对模拟数据的安装可行性进行判定：若模拟数据中所有预设点的安装可行性均满足要求，则将对应的模拟数据标记为选中数据；若模拟数据中存在安装可行性不满足要求的预设点，则对下一组模拟数据的安装可行性进行判定，直至将模拟数据标记为选中数据。
本发明具备下述有益效果：
1、通过厂房管理模块可以对工业厂房的监管区域进行管理分析，通过监管区域的应用类型进行分类，对分类后的监管区域的体量系数进行获取，从而得到若干组区域模拟数据，从而可以根据区域模拟数据进行优化对象的标记对象筛选，将用途、体量与优化对象相似的监管区域中的应用效果最好的监管区域与优化对象进行匹配，提高设备布局方法的适用性；
2、通过布局分析模块可以对工业厂房监管区域的关键设备进行布局管理分析，将所有监管区域的设备布局以特征数据的方式进行体现，在后续进行布局优化时便于对预设点的位置进行确定，将设备布局进行数据化展示，同时通过密度数据对设备优化时的适配优先级进行标记，在设备优化满足安装可行性的基础上保证布局优化效果达到最佳状态；
3、通过应用分析模块可以对监管区域的关键设备应用状态进行监测分析，通过采用对应的应用分析方式获取管理对象的应用系数来对关键设备的应用效果进行分析，应用分析方式可以根据应用类型进行自适应选择，使设备优化布局可以应用在设备监测、安防监控等多个工业安全领域，从而提高设备布局优化的适用性；
4、通过布局优化模块可以在关键设备布局时进行优化分析，通过特征数据对优化对象进行关键设备布局模拟，在满足安装可行性的基础上，保证设备布局优化的安装数据与密度数据的模拟重合性，避免按照标准对象的设备位置数据进行无差别复制而导致的部分安装点位无法进行设备安装的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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为本发明实施例一的系统框图；
图2为本发明实施例二的方法流程图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，一种基于数据处理的无线定位系统，包括数据处理平台，数据处理平台通信连接有厂房管理模块、布局分析模块、布局优化模块、应用分析模块以及存储模块。
厂房管理模块用于对工业厂房的监管区域进行管理分析：将工业厂房的监管区域标记为管理对象，通过管理对象的用途对管理对象的类型数据进行标记，获取管理对象的占地数据ZD、设备数据SB以及人工数据RG，管理对象的占地数据ZD为管理对象的占地面积总值，管理对象的设备系数SB为管理对象内的自动化设备数量总值，管理对象的人工数据RG为管理对象内的工作人员总数量；通过公式TL＝α1*ZD+α2*SB+α3*RG得到管理对象的体量系数TL，需要说明的是，体量系数是一个反应管理对象规模的数值，体量系数的数值越大，则表示管理对象的规模越大；其中α1、α2以及α3均为比例系数，且α1＞α2＞α3＞1；将管理对象的类型数据与体量系数TL发送至数据处理平台，数据处理平台接收到类型数据与体量系数TL后将类型数据与体量系数TL发送至应用分析模块；对工业厂房的监管区域进行管理分析，通过监管区域的应用类型进行分类，对分类后的监管区域的体量系数TL进行获取，从而得到若干组区域模拟数据，从而可以根据区域模拟数据进行优化对象的标记对象筛选，将用途、体量与优化对象相似的监管区域中的应用效果最好的监管区域与优化对象进行匹配，提高设备布局方法的适用性。
布局分析模块用于对工业厂房监管区域的关键设备进行布局管理分析，布局分析模块包括设备定位单元与特征分析单元，设备定位单元用于对监管区域内的关键设备进行位置信息采集：在距离监管区域地面L1米的高度对管理对象进行图像拍摄并将拍摄到的图像标记为分析图像，通过WIFI定位技术对管理对象中的关键设备位置信息进行采集，通过采集到的位置信息在分析图象中标出若干个分析点，将所有分析点的位置信息发送至特征分析单元；特征分析单元用于在接收到分析点后对监管区域的关键设备分布特征进行分析：将分析点与剩余分析点之间的距离值的和值标记为分析点的集中值，将集中值数值最小的分析点标记为集中点，将集中点与剩余所有分析点进行连线得到若干条线段，将与集中点距离值最小的分析点标记为标准点，以逆时针的方向逐一对分析点的分布数据进行标记，分析点的分布数据包括距离数据以及角度数据，距离数据为分析点与集中点连接线段的长度值，角度数据为分析点、集中点连接线段与标准点、集中点连接线段所形成夹角的角度值；将所有分析点的距离数据的和值与分析点的数量的比值标记为密度数据，将分析点的分布数据、集中点的位置数据以及密度数据标记为管理对象的特征数据，将管理对象的特征数据发送至数据处理平台，数据处理平台接收到特征数据后将特征数据发送至应用分析模块；对工业厂房监管区域的关键设备进行布局管理分析，将所有监管区域的设备布局以特征数据的方式进行体现，在后续进行布局优化时便于对预设点的位置进行确定，将设备布局进行数据化展示，同时通过密度数据对设备优化时的适配优先级进行标记，在设备优化满足安装可行性的基础上保证布局优化效果达到最佳状态。
应用分析模块用于对工业厂房监管区域的关键设备应用状态进行监测分析：将类型数据相同的管理对象建立管理集合，根据管理对象的用途采用对应的应用分析方式获取管理对象的应用系数YY，由管理集合中管理对象的体量系数最大值与体量系数最小值构成体量范围，将体量范围分割为若干个体量区间，将管理集合中管理对象的体量系数进行体量区间分配得到若干个体量集合，体量集合为管理集合的子集；将体量集合中应用系数数值最小的元素标记为体量集合的标准对象；将标准对象的特征数据与体量集合进行匹配；对监管区域的关键设备应用状态进行监测分析，通过采用对应的应用分析方式获取管理对象的应用系数来对关键设备的应用效果进行分析，应用分析方式可以根据应用类型进行自适应选择，使设备优化布局可以应用在设备监测、安防监控等多个工业安全领域，从而提高设备布局优化的适用性。
需要说明的是，应用系数YY是一个反应管理对象中关键设备的应用效果好坏程度的数值，应用系数YY的数值越小，则表示管理对象中关键设备应用效果越好；在不同的应用领域中，应用系数YY的获取方式不同；示例性的，关键设备布局优化在监测工业生产安全性方面应用时，关键设备为各类型的设备运行监测传感器；而对应的应用系数YY的获取过程则可通过以下方式获取：获取管理对象内出现设备故障的次数并标记为故障值；获取管理对象内出现安全事故的此时并标记为事故值；通过对故障值与事故值进行对应权重比例的数值计算即可获得管理对象中关键设备的应用系数YY；同样的，关键设备布局优化在监测工业资源安全性方面应用时，关键设备为各类型的安防监测设备，其应用系数YY则可以通过资源丢失数据等参数进行权重比例的数值计算获取。
布局优化模块用于在关键设备布局时进行优化分析：将需要进行优化分析的监管区域标记为优化对象，获取优化对象的类型数据与体量系数，通过优化对象的类型数据与体量系数得到预期对应的体量集合，获取与体量集合相匹配的特征数据，通过特征数据对优化对象进行关键设备布局模拟：通过集中点的位置信息在优化对象中设立中心点，按照分析点的分布数据在优化对象中设立若干个基准点，以基准点为圆心、r1为半径进行画圆得到若干个基准区域，r1为数值常量，r1的具体数值由管理人员自行设置；根据中心点与基准区域生成若干组模拟数据，模拟数据的生成过程包括：在每一个基准区域中随机选中一个安装点并标记为预设点，由所有预设点的位置数据构成一组模拟数据；模拟数据生成后，获取预设点与中心点的距离值并标记为预设点的安装值，将所有预设点的安装值的和值与安装点数量的比值标记为模拟数据的安装数据，将安装数据与密度数据的差值的绝对值标记为适配系数，按照适配系数由小到大的顺序对模拟数据的安装可行性进行判定：若模拟数据中所有预设点的安装可行性均满足要求，则将对应的模拟数据标记为选中数据；若模拟数据中存在安装可行性不满足要求的预设点，则对下一组模拟数据的安装可行性进行判定，直至将模拟数据标记为选中数据；按照选中数据中预设点的位置数据对优化区域内的关键设备进行安装；在关键设备布局时进行优化分析，通过特征数据对优化对象进行关键设备布局模拟，在满足安装可行性的基础上，保证设备布局优化的安装数据与密度数据的模拟重合性，避免按照标准对象的设备位置数据进行复制而导致的部分安装点位无法进行设备安装的问题。
实施例二
如图2所示，一种基于数据处理的无线定位方法，包括以下步骤：
步骤一：对工业厂房的监管区域进行管理分析：将工业厂房的监管区域标记为管理对象，获取管理对象的类型数据与体量系数并发送至应用分析模块；
步骤二：对监管区域内的关键设备进行位置信息采集，通过分析点的位置信息对监管区域的关键设备分布特征进行分析并得到管理对象的特征数据，将管理对象的特征数据发送至应用分析模块；
步骤三：对工业厂房监管区域的关键设备应用状态进行监测分析并得到体量集合的标记对象，将标记对象的特征数据与体量集合进行匹配；
步骤四：在关键设备布局时进行优化分析并得到优化对象的选中数据，按照选中数据中预设点的位置数据对优化区域内的关键设备进行安装。
一种基于数据处理的无线定位系统，工作时，对工业厂房的监管区域进行管理分析：将工业厂房的监管区域标记为管理对象，获取管理对象的类型数据与体量系数并发送至应用分析模块；对监管区域内的关键设备进行位置信息采集，通过分析点的位置信息对监管区域的关键设备分布特征进行分析并得到管理对象的特征数据，将管理对象的特征数据发送至应用分析模块；对工业厂房监管区域的关键设备应用状态进行监测分析并得到体量集合的标记对象，将标记对象的特征数据与体量集合进行匹配；在关键设备布局时进行优化分析并得到优化对象的选中数据，按照选中数据中预设点的位置数据对优化区域内的关键设备进行安装。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
上述公式均是采集大量数据进行软件模拟得出且选取与真实值接近的一个公式，公式中的系数是由本领域技术人员根据实际情况进行设置；如：公式TL＝α1*ZD+α2*SB+α3*RG；由本领域技术人员采集多组样本数据并对每一组样本数据设定对应的体量系数；将设定的体量系数和采集的样本数据代入公式，任意三个公式构成三元一次方程组，将计算得到的系数进行筛选并取均值，得到α1、α2以及α3的取值分别为5.47、3.65和2.14；
系数的大小是为了将各个参数进行量化得到的一个具体的数值，便于后续比较，关于系数的大小，取决于样本数据的多少及本领域技术人员对每一组样本数据初步设定对应的有害系数；只要不影响参数与量化后数值的比例关系即可，如体量系数与占地数据的数值成正比。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.一种基于数据处理的无线定位系统，包括数据处理平台，其特征在于，所述数据处理平台通信连接有厂房管理模块、布局分析模块、设备定位模块、应用分析模块以及存储模块；
所述厂房管理模块对工业厂房的监管区域进行管理分析：将工业厂房的监管区域标记为管理对象，通过管理对象的用途对管理对象的类型数据进行标记，获取管理对象的体量系数TL；将管理对象的类型数据与体量系数TL通过数据处理平台发送至应用分析模块；
所述布局分析模块用于对工业厂房监管区域的关键设备进行布局管理分析，所述布局分析模块包括设备定位单元与特征分析单元；
所述设备定位单元对监管区域内的关键设备进行位置信息采集并将采集到的分析点的位置信息发送至特征分析单元；
特征分析单元对监管区域的关键设备分布特征进行分析并得到管理对象的特征数据，将管理对象的特征数据通过数据处理平台发送至应用分析模块；
所述应用分析模块对工业厂房监管区域的关键设备应用状态进行监测分析：将类型数据相同的管理对象建立管理集合，根据管理对象的用途采用对应的应用分析方式获取管理对象的应用系数，由管理集合中管理对象的体量系数最大值与体量系数最小值构成体量范围，将体量范围分割为若干个体量区间，将管理集合中管理对象的体量系数进行体量区间分配得到若干个体量集合，体量集合为管理集合的子集；将体量集合中应用系数数值最小的元素标记为体量集合的标准对象；将标准对象的特征数据与体量集合进行匹配；
所述布局优化模块用于在关键设备布局时进行优化分析并得到选中数据，按照选中数据中预设点的位置数据对优化区域内的关键设备进行安装。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据处理的无线定位系统，其特征在于，管理对象的体量系数的获取过程包括：获取管理对象的占地数据ZD、设备数据SB以及人工数据RG，通过对管理对象的占地数据ZD、设备数据SB以及人工数据RG进行数值计算得到管理对象的体量系数TL；管理对象的占地数据ZD为管理对象的占地面积总值，管理对象的设备系数SB为管理对象内的自动化设备数量总值，管理对象的人工数据RG为管理对象内的工作人员总数量。
3.根据权利要求1所述的一种基于数据处理的无线定位系统，其特征在于，分析点的位置信息获取过程包括：在距离监管区域地面L1米的高度对管理对象进行图像拍摄并将拍摄到的图像标记为分析图像，通过WIFI定位技术对管理对象中的关键设备位置信息进行采集，通过采集到的位置信息在分析图象中标出若干个分析点，将所有分析点的位置信息发送至特征分析单元。
4.根据权利要求3所述的一种基于数据处理的无线定位系统，其特征在于，管理对象的特征数据的获取过程包括：将分析点与剩余分析点之间的距离值的和值标记为分析点的集中值，将集中值数值最小的分析点标记为集中点，将集中点与剩余所有分析点进行连线得到若干条线段，将与集中点距离值最小的分析点标记为标准点，以逆时针的方向逐一对分析点的分布数据进行标记，分析点的分布数据包括距离数据以及角度数据，距离数据为分析点与集中点连接线段的长度值，角度数据为分析点、集中点连接线段与标准点、集中点连接线段所形成夹角的角度值；将所有分析点的距离数据的和值与分析点的数量的比值标记为密度数据，将分析点的分布数据、集中点的位置数据以及密度数据标记为管理对象的特征数据。
5.根据权利要求4所述的一种基于数据处理的无线定位系统，其特征在于，选中数据的获取过程包括：将需要进行优化分析的监管区域标记为优化对象，获取优化对象的类型数据与体量系数，通过优化对象的类型数据与体量系数得到预期对应的体量集合，获取与体量集合相匹配的特征数据，通过特征数据对优化对象进行关键设备布局模拟并得到优化对象的选中数据。
6.根据权利要求5所述的一种基于数据处理的无线定位系统，其特征在于，对优化对象进行关键设备布局模拟的过程包括：通过集中点的位置信息在优化对象中设立中心点，按照分析点的分布数据在优化对象中设立若干个基准点，以基准点为圆心、r1为半径进行画圆得到若干个基准区域，根据中心点与基准区域生成若干组模拟数据，模拟数据的生成过程包括：在每一个基准区域中随机选中一个安装点并标记为预设点，由所有预设点的位置数据构成一组模拟数据；模拟数据生成后，获取预设点与中心点的距离值并标记为预设点的安装值，将所有预设点的安装值的和值与安装点数量的比值标记为模拟数据的安装数据，将安装数据与密度数据的差值的绝对值标记为适配系数，按照适配系数由小到大的顺序对模拟数据的安装可行性进行判定：若模拟数据中所有预设点的安装可行性均满足要求，则将对应的模拟数据标记为选中数据；若模拟数据中存在安装可行性不满足要求的预设点，则对下一组模拟数据的安装可行性进行判定，直至将模拟数据标记为选中数据。
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|---|---|---|---|
| CN202211405511.2A CN115906349A (zh) | 2022-11-10 | 2022-11-10 | 一种基于数据处理的无线定位系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
| CN115906349A true CN115906349A (zh) | 2023-04-04 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116934559A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 安徽领云物联科技有限公司 | 一种基于物联网的智慧营区安防管理系统 |
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2022
- 2022-11-10 CN CN202211405511.2A patent/CN115906349A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN116934559A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-10-24 | 安徽领云物联科技有限公司 | 一种基于物联网的智慧营区安防管理系统 |
| CN116934559B (zh) * | 2023-09-18 | 2023-11-28 | 安徽领云物联科技有限公司 | 一种基于物联网的智慧营区安防管理系统 |
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