智能管道壓力監(jiān)控系統(tǒng)解決方案

消防給水系統(tǒng)監(jiān)控方案

智能消防水壓監(jiān)測

解決方案

文件狀態(tài)：文件標識：ZJCL-SYJC

［］草稿當前版本：V1.0

［力正式發(fā)布作者：周超凡

［］正在修改完成日期：2017-10-14

溫州市魔豆科技有限公司

2017年10月

目錄

一、項目概述................................................................3

1.1項目背景...........................................................3

1.2建設目標...........................................................4

1.2.1系統(tǒng)建設目標.....................................................4

1.2.2社會建設目標.....................................................4

1.3建設思路...........................................................5

1.4建設意義...........................................................5

二、需求分析................................................................5

三、建設原則與技術路線.....................................................6

3.1建設原則...........................................................6

3.1.1先進性與實用性相結合原則.........................................7

3.1.2安全性和可靠性原則...............................................7

313開放性與靈活性原則.................................................7

314可擴展性與易維護性原則............................................8

3.2產(chǎn)品主要技術與路線.................................................8

3.2.1基于SOA的平臺架構..............................................8

3.2.2物聯(lián)網(wǎng)技術（NB-IOT）.................................................................................9

3.2.3傳感器技術......................................................10

3.2.4大數(shù)據(jù)技術.......................................................10

3.2.5云計算技術.......................................................10

四、方案產(chǎn)品介紹...........................................................10

4.1智能水壓監(jiān)控終端..................................................11

4.1.1設備組網(wǎng)圖.......................................................12

4.1.2硬件架構圖......................................................13

4.1.3產(chǎn)品參數(shù).........................................................13

4.2WEB平臺.........................................................14

4.2.1首頁.............................................................14

4.2.2水壓監(jiān)控.........................................................14

4.2.3水壓管理.........................................................15

4.2.5告警管理.........................................................15

4.2.6日志管理.........................................................16

4.2.7統(tǒng)計分析.........................................................16

4.2.8系統(tǒng)管理.........................................................17

4.3手機APP...........................................................................................................18

4.3.1系統(tǒng)登錄.........................................................18

4.3.2APP首頁........................................................19

4.3.3手機報裝.........................................................19

4.3.4告警.............................................................20

4.3.5統(tǒng)計.............................................................21

4.3.6報表.............................................................22

五、服務器配置.............................................................22

六、建設周期...............................................................23

七、售后服務...............................................................23

一、項目概述

1.1項目背景

消防水系統(tǒng)是為消防部隊提供以水為主要滅火劑的消防給水系統(tǒng)，由給水管

道、消防裝置、供水設施等組成；消防水系統(tǒng)既是城市供水管網(wǎng)附屬設施之一，

也是火災控制重要設備；其作用是為室內外消防栓系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)提供穩(wěn)定的消

防水源，它的水壓是否滿足消防滅火的要求，直接關系著滅火行動的成敗，是消

防安全的重中之重，直接影響著人們的生命和財產(chǎn)安全，一旦發(fā)生火災，如果沒

有消防用水或水壓不足，后果將不堪設想，延誤滅火的最佳時機造成重大人身財

產(chǎn)損失。

消防水系統(tǒng)的監(jiān)管不論是在國內還是國外都是一個普遍性難題。目前消防水

系統(tǒng)的日常監(jiān)管工作，主要是基于傳統(tǒng)的壓力儀表進行水壓監(jiān)測，這種方式在給

水系統(tǒng)安裝壓力表后，只能依靠加強稽查人員巡檢，這種被動的人工巡檢方式，

必然會造成監(jiān)管不到位，使得消防水系統(tǒng)很難處于全面完好的運行狀態(tài)，甚至出

現(xiàn)火災現(xiàn)場給水系統(tǒng)無水、水壓不足等現(xiàn)象，嚴重影響城市的消防安全；

為解決消防給水系統(tǒng)監(jiān)管的難題，本方案基于先進的物聯(lián)網(wǎng)技術實現(xiàn)了消防

水壓集中化、智能化的主動管理，通過不間斷的對消防監(jiān)管的重點區(qū)域、重點單

位的給水系統(tǒng)進行壓力監(jiān)控，使各級管理人員無論任何地點、任何時間，都可通

過手機查清楚了解各個區(qū)域、單位內消防水系統(tǒng)運行狀況，真正做到了消防給水

系統(tǒng)監(jiān)管工作的事前預警、事中控制、事后治理；

1.2建設目標

1.2.1系統(tǒng)建設目標

1、智能水壓監(jiān)控可以全天對室內、外消防給水系統(tǒng)進行監(jiān)控，能夠實現(xiàn)無

人監(jiān)控模式，大大節(jié)約人力成本，解決了需要投入大量人力查證的問題；

2、及時處理突發(fā)事件，系統(tǒng)能夠在發(fā)生事故后提示巡查人員，前往事發(fā)地

點進行調查、維修；

1.2.2社會建設目標

1、從消防部門和各單位社區(qū)建設角度看，我們的建設目標是：

（1）免去日常到現(xiàn)場監(jiān)督管理的任務；

（2）在火情發(fā)生時可以快速確定合適的取水點以及是否需要增壓；

（3）及時發(fā)現(xiàn)消防給水管網(wǎng)無水、壓力不足的情況；

（4）輔助決策城市消防管網(wǎng)水壓監(jiān)控點位的合理性；

2、從供水企業(yè)建設角度看，我們的建設目標是：

（1）能夠及時快速的對消防給水管網(wǎng)進行維護、搶修；

（2）節(jié)約了大量的淡水資源，挽回了因漏水和不良用水造成的經(jīng)濟財產(chǎn)損。

3、從社會建設角度看，我們的建設目標是：

（1）避免了因無水和水壓不足而造成的生命財產(chǎn)損失；

（2）提高了公共服務水平和社會化水平；

（3）降低了消防給水系統(tǒng)的管理、維護成本；

我們最終的建設目標是建設智慧城市，而智慧城市的核心特征一一以人為

本。任何技術的本質，都是要讓人變得更加強大、讓環(huán)境更適宜人的生活、為人

提供更多的發(fā)展機會、讓人與人的溝通更加順暢……這就是我們公司的建設目

標。

1.3建設思路

消防給水系統(tǒng)的建設思路基于傳感器、視頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、

GIS地圖、手機告警等技術，應用SOA的平臺架構設計理念整合形成《智能水壓

監(jiān)控平臺》，平臺包含硬件設備和軟件平臺兩部分，其中硬件包含監(jiān)測傳感器和

傳輸模塊，軟件平臺又包含手機APP和Web管理系統(tǒng)；平臺將以全新部署和智能

化改造的方式對需監(jiān)管的重點區(qū)域、建筑進行全天候不間斷監(jiān)控和告警，通過手

機APP向相關責任人推送告警信息，創(chuàng)新管理模式改變以往人力巡檢成本高、監(jiān)

管不到位、存在真空的被動局面；

1.4建設意義

傳統(tǒng)的消防水系統(tǒng)管理的方式存在發(fā)現(xiàn)問題手段單一，人力巡查的方式存在

管理真空，嚴重影響了城市建筑的消防安全，迫切需要以一種創(chuàng)新的方式改善對

上述問題的監(jiān)督與管理；

采用“智能水壓監(jiān)控”解決方案以不間斷監(jiān)控的方式實現(xiàn)了室內和室外消防

給水系統(tǒng)的無水、壓力不足情況的實時監(jiān)控、告警和處理，進而實現(xiàn)事件的精準

化、精細化、流程化管理，有效降低城市消防管理、運營的成本，提升消防安全

管理水平，從真正意義上體現(xiàn)了消防水系統(tǒng)的集中化、智能化監(jiān)控，為實現(xiàn)城市

的全面“智慧消防”添成加瓦，這也是項目建設的意義所在。

二、需求分析

通過分析城市中的室外和室內消防給水系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)在消防水系統(tǒng)監(jiān)管和管理

上存在的缺陷和不足，各類街區(qū)和建筑的消防水系統(tǒng)由于缺乏一個統(tǒng)一的水壓監(jiān)

測管理平臺，而不能聯(lián)接起來實現(xiàn)統(tǒng)一的集中管理監(jiān)控。且針對水壓的監(jiān)控只能

依靠加強稽查人員巡檢，這種被動的人工巡檢方式，必然會造成監(jiān)管不到位;各

個街區(qū)及建筑的室外和室外給水系統(tǒng)的水壓都需要專職人員進行人工巡查，工作

量很大且不能實時查看消防水系統(tǒng)的壓力情況，各消防管理單位也不能實時知道

各處消防水壓數(shù)據(jù)，無法及時發(fā)現(xiàn)消防給水系統(tǒng)無水和壓力不足的情況,進行事

前預防提前做好給水系統(tǒng)的運維工作，也無法在發(fā)生火情后消防部隊出警時做到

事中控制，以最快的方式選擇建立在有效給水系統(tǒng)上的消防栓進行取水和向室內

給水系統(tǒng)注水增壓的方式確保滅火現(xiàn)場有穩(wěn)定消防水源可用；

因此消防水系統(tǒng)的管理迫切需要以一種創(chuàng)新的方式改善對上述問題的監(jiān)督

與管理，通過“改人工巡查方式為自動監(jiān)測方式、改現(xiàn)場巡查為遠程監(jiān)管”不間

斷的對消防監(jiān)管的重點區(qū)域、重點單位的給水系統(tǒng)進行壓力監(jiān)控，使各級管理人

員無論任何地點、任何時間，都可通過電腦、手機清楚了解各個區(qū)域、單位內消

防水系統(tǒng)運行狀況；

主動報警

三、建設原則與技術路線

3.1建設原則

“智能水壓監(jiān)控平臺”解決方案遵循“簡單、安全、實用、先進、可靠”為

導向提出了以下平臺建設原則：

?易用性原則：用戶使用與日常運維應盡量簡單、便捷;

?實用性原則：硬件選型及軟件功能應全面考慮實用性;

?安全性原則：設備工作在惡劣的環(huán)境，平臺存儲敏感數(shù)據(jù)需確保設備與

信息的安全；

?可靠性原則：持續(xù)、穩(wěn)定、高效正常運作是智慧城管監(jiān)控的基礎，需確

保平臺軟硬件的可靠性；

?先進性原則：智能硬件需低功耗運行，技術更新迅速，選擇先進和成熟

的設備和技術作為整個系統(tǒng)支撐，保證平臺長期不間斷運轉和未來有不

斷發(fā)展和擴充的余地；

?相結合原則：先進性與實用性相結合的原則，滿足多種場景的需求；

3.1.1先進性與實用性相結合原則

通過充分利用現(xiàn)今主流的尖端科技水平和設計思想，利用當今最先進的物聯(lián)

網(wǎng)技術，結合其他成熟的技術成果，能支持多種數(shù)據(jù)通信、多媒體技術及信息管

理系統(tǒng)等，能夠適應現(xiàn)代和未來技術的發(fā)展。

3.1.2安全性和可靠性原則

系統(tǒng)在設計和建設時，操作系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)等各個方面都考慮了安全措施的

完善。對硬件設備、軟件權限都有相應的保護措施。并結合系統(tǒng)日志，對系統(tǒng)每

一步操作進行了有效性和安全性檢驗，可做到回溯查詢。

持續(xù)、穩(wěn)定、高效正常運作是整個系統(tǒng)正常工作的基礎。系統(tǒng)外場設備工作

在室外、井內，且環(huán)境惡劣，高溫、濕度大、甚至水浸，都是對系統(tǒng)設備的巨大

考驗。因此，系統(tǒng)必須具有高可靠性的軟硬件配置，滿足24小時不間斷在惡劣

的戶外環(huán)境工作的要求。

3.1.3開放性與靈活性原則

系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù)，采用開放性的通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)結構，當功能擴充時和數(shù)

據(jù)應用系統(tǒng)升級時系統(tǒng)可以方便地擴展。系統(tǒng)的關鍵模塊都保持相對的獨立性和

靈活性，單個模塊擴充時對其他模塊的影響減到最小，并能夠支持任何運營商的

網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。

3.1.4可擴展性與易維護性原則

系統(tǒng)設計要能夠滿足用戶不斷變化的實際需求和規(guī)模要求，在存儲量和處理

速度方面充分考慮未來覆蓋規(guī)模擴展和用戶需求容量，做到用戶近遠期利益整體

優(yōu)化，保證系統(tǒng)可以在一定時期內方便擴展。同時，一方面系統(tǒng)采取模塊化的硬

件結構，具有快速修復的能力，另一方面建立相應的系統(tǒng)管理和維護機制，保障

系統(tǒng)的正常運行，保證用戶方便維護并盡量減少維護工作量。

3.2主要技術與路線

智能水壓監(jiān)控解決方案以事件的監(jiān)控、告警、處理為核心，基于傳感器、視

頻監(jiān)控、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、GIS地圖、手機告警等技術，采用SOA的平

臺應用架構設計理念，實現(xiàn)不同廠家、不同產(chǎn)品、不同運行環(huán)境、不同開發(fā)工具

開發(fā)的松散型、低耦合的集成，不同的系統(tǒng)可以相互調用功能服務，這符合我們

上述所提的諸多建設原則要求；

3.2.1基于SOA的平臺架構

平臺圍繞著“應用集成、數(shù)據(jù)加密、管理透視、事務協(xié)同”的總體技術線路,

采用平臺化、構件化的應用策略，保證最終平臺和系統(tǒng)具有高度的可用性、先進

性、集成性、可擴展性和安全性。

各種基于SOA架構的軟件架構設計目前在應用領域已經(jīng)逐步成熟，其好處是

實現(xiàn)不同廠家、不同產(chǎn)品、不同運行環(huán)境、不同開發(fā)工具開發(fā)的應用信息系統(tǒng)松

散型、低耦合的集成，不同的信息系統(tǒng)可以相互調用功能服務，這符合我們上述

所提的諸多建設原則要求。

SOA架構的技術標準主要有：服務組件架構SCA與服務數(shù)據(jù)對象SDOo

基于開放標準采用的相關技術有：

?可擴展標記語言XML(ExtensibleMarkupLanguage)；

?簡單對象訪問協(xié)議SOAP(SimpleObjectAccessProtocol)；

?Web服務描述語言WSDL(WebServicesDescriptionLanguage)；

?統(tǒng)一描述、發(fā)現(xiàn)和集成（UniversalDescription,Discoveryand

Integration)；

SOA概念：

SOA(Service—orientedarchitecture)是一種用來構建基于服務的分布

式整合系統(tǒng)的方法。那些用來構建分布式系統(tǒng)的業(yè)務和基礎功能可以當作服務，

作為整體或者個體，提供給終端用戶的應用系統(tǒng)或其他服務。

SOA指定在任何給定的體系結構中，服務間應有一個一致的通信機制。該機

制應該是松耦合的，并且對外提供外部接口。

SOA在企業(yè)級整合上帶來了松耦合和封裝的優(yōu)勢。它將面向對象開發(fā)，基于

組件的設計和企業(yè)應用整合技術中的成功概念應用于IT系統(tǒng)整合的架構方法

中。服務是SOA的基石，在分布式系統(tǒng)構建的環(huán)境以外提供了眾多方法的接口。

服務可以被外部或內部服務消費者獨立調用以實現(xiàn)簡單的功能，或者可以被串聯(lián)

在一起實現(xiàn)復雜的功能以此更快地設計出新功能。

平臺基于B/S的架構進行實現(xiàn)，結合WebService技術，通過標準化XML數(shù)

據(jù)進行交互，以標準化，組件化的開發(fā)方式，保證了系統(tǒng)的獨立性、重用性、擴

展性提供了強大的應用功能，可以根據(jù)用戶的需要進行組合使用，而在產(chǎn)生新的

業(yè)務時，只需要在原平臺的基礎上，針對新業(yè)務進行局部開發(fā)即可。

在數(shù)據(jù)安全性上，系統(tǒng)平臺采用SSL(SecureSocketsLayer)對數(shù)據(jù)進行

傳輸層加密，利用數(shù)據(jù)加密技術，可確保數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上傳輸過程中不會被截取及

竊聽。

3.2.2物聯(lián)網(wǎng)技術(NB-IOT)

“物聯(lián)網(wǎng)”既物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，智能水壓監(jiān)控設備的數(shù)據(jù)傳輸采用了基于

運營商的物聯(lián)網(wǎng)CMDA/NB-IOT技術；NBT0T(窄帶蜂窩物聯(lián)網(wǎng))技術相對于CDMA

技術存在的終端功耗高、覆蓋能力不足等缺點，具有覆蓋廣、連接多、速率低、

成本低、功耗低、架構優(yōu)等特點，使其可以廣泛應用于多種垂直行業(yè)，如遠程抄

表、智慧城市、資產(chǎn)跟蹤、智能停車、智慧農業(yè)等，率先在智能水壓監(jiān)控上集成

應用NB-I0T技術是有前瞻性考量的一種創(chuàng)新活動。

3.2.3傳感器技術

智能水壓監(jiān)控設備采用了高精度、低功耗的物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術，傳感器為全

不銹鋼結構，高精度壓力芯體和精密的補償技術，具有很強的抗震、抗沖擊性能

和長期穩(wěn)定性，安裝方便，量程廣等特點，同時有不同的螺紋接口和信號輸出并

選帶現(xiàn)場顯示表頭；

3.2.4大數(shù)據(jù)技術

“智能水壓監(jiān)控”平臺支持大數(shù)據(jù)技術，大數(shù)據(jù)是需要新處理模式才能具有

更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力來適應海量、高增長率和多樣化的信

息資產(chǎn)；有人把數(shù)據(jù)比喻為蘊藏能量的煤礦。煤炭按照性質有焦煤、無煙煤、肥

煤、貧煤等分類，而露天煤礦、深山煤礦的挖掘成本又不一樣。與此類似，大數(shù)

據(jù)并不在“大”，而在于“有用”。價值含量、挖掘成本比數(shù)量更為重要。

對于消防建設而言，如何利用這些大規(guī)模數(shù)據(jù)為建設智智慧消防提供決策依據(jù)是

關鍵。

3.2.5云計算技術

智能水壓監(jiān)控平臺支持云計算技術，用戶可以將服務部署在公有云之上，無

需投入服務器硬件費用，以更低成本的方式獲得高速、穩(wěn)定的彈性云計算服務；

云計算是通過使計算分布在大量的分布式計算機上，而非本地計算機或遠程服務

器中，數(shù)據(jù)中心的運行將與互聯(lián)網(wǎng)更相似。這使得能夠將資源切換到需要的應用

上，可以根據(jù)需求訪問計算機和存儲系統(tǒng)；

四、解決方案與產(chǎn)品介紹

為解決上訴傳統(tǒng)室內外消防給水系統(tǒng)監(jiān)管的難題，溫州市魔豆科技有限公司

創(chuàng)新研發(fā)了基于運營商窄帶物聯(lián)網(wǎng)的“智能水壓監(jiān)控平臺”，通過部署智能水壓

監(jiān)控平臺（包含APP和Web平臺），可以不間斷監(jiān)控的方式實現(xiàn)了室內和室外消

防給水系統(tǒng)的無水、壓力不足情況的實時監(jiān)控、告警和處理，且設備采用電池供

電是最合適的消防水壓監(jiān)控方案；

4.1智能水壓監(jiān)控終端

智能水壓檢測終端安裝在室內外消防給水管網(wǎng)上定時采集水壓信息，并傳輸

至平臺，當消防給水管網(wǎng)內的水壓低于或者超過設定閾值時，觸發(fā)水壓過低和水

壓過高告警，所產(chǎn)生的告警由物聯(lián)網(wǎng)技術上傳至平臺，通過手機APP向相關負責

人推送告警信息;

4.1.1設備組網(wǎng)圖

智能水壓管理系統(tǒng)

平

臺

層

網(wǎng)

絡

傳

小一輸

-4層

Internet

服務基站TCP/IP網(wǎng)絡服務基站

3t內設備安裝宜外設備安裝

4.1.2硬件架構圖

4.1.3產(chǎn)品參數(shù)

待機功率0.03mW

工作功率25mW

峰值功率6W

工作溫度-40℃?+80℃;

貯存溫度

智能-40℃-+85℃;

水壓防護設計防水IP67,防鹽霧

監(jiān)測默認線長可定制、默認1.5米

終端理論電池壽命3-5年

量程可定制、默認0~1.0MPa

檢測精度±0.5%（最大量程）

無線通訊方式GPRS、CDMA、NB-IOT;

傳輸距離對應版本的網(wǎng)絡覆蓋；

4.2WEB平臺

4.2.1首頁

在首頁中能看到設備所屬區(qū)域列表，設備地圖顯示，設備列表表單，以及告

警列表表單，點擊查看按鈕可查看設備詳情信息，點擊地圖設備也可查看設備基

本信息和歷史告警數(shù)據(jù)。并能根據(jù)水壓編號進行單獨設備的搜索查看;

4.2.2水壓監(jiān)控

在水壓監(jiān)控界面可以根據(jù)地址看到水壓日統(tǒng)計趨勢圖，壓力狀態(tài)是否正常,

電池電量是否正常，以及信號強度強弱。

g水壓就控?，卜/它臼N噸計分析

水壓日統(tǒng)計趨勢圖

07:07

*E:0.653

設爸編號水壓星號明愿區(qū)域.

更新時間:開始時1司

2N時日

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4.2.3水壓管理

水壓管理可根據(jù)設備編號、地址、區(qū)域、單位、時間等條件查詢設備的水壓

信息，點擊可查看設備的基本信息，歷史告警記錄，安裝信息，設備心跳記錄等

信息；

4.2.5告警管理

告警管理包含實時告警、告警設備查詢、歷史告警?？梢愿鶕?jù)告警ID、告

警狀態(tài)、告警類型、處理方式、安裝編號、水壓設備編號、地址、區(qū)域、單位、

時間等等搜索從而得知目前的水壓設備的實時告警信息。點擊查看按鈕可查看相

關設備的詳細信息，并可點擊導出按鈕進行表單導出。

4.2.6日志管理

日志管理界面包括登陸日志、系統(tǒng)操作日志。系統(tǒng)管理員可查看帳號登錄日

志以及相關帳號對系統(tǒng)的操作歷史。

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4.2.7統(tǒng)計分析

統(tǒng)計分析包含了概況分析，水壓日統(tǒng)計，水壓月統(tǒng)計；概況分析可以通過搜

索區(qū)域、時間段選擇方式搜索顯示相關設備告警狀態(tài)，布防狀態(tài)和區(qū)域分布信息。

并根據(jù)選擇的年、月、日顯示方式進行安裝數(shù)量趨勢圖顯示。

I水壓日統(tǒng)計

設備編號：所屬區(qū)域：Q所郵卷02017-10-13

清空

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H-12?H200

4.2.8系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理包括菜單管理、角色管理、用戶管理、區(qū)域管理、單位管理、配置

管理界面；系統(tǒng)管理界面可以用管理員帳號進行操作欄的修改，移動、增加操作。

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配置管理界面可進行設備的配置管理，包括短信體形配置、設備失聯(lián)時間限

定、告警信息配置、水壓上下限配置、巡檢配置。

4.3手機APP

4.3.1系統(tǒng)登錄

系統(tǒng)登錄包含用戶登錄帳號密碼、密碼找回、記住密碼、注冊帳號、系統(tǒng)設

置等功能。通過系統(tǒng)設置可對服務器IP地址和端口號進行配置和保存。

《返回設置服務器地址清除記錄

協(xié)議類型：?httpOgn

IP地址:"na

端口號：E9

?添加當前配■物管送地址

■■■■■

4.3.2APP首頁

首頁包含GIS地圖、條件查詢、系統(tǒng)設置、設備列表等功能，可通過查詢條

件模糊查詢設備信息;

全部告警統(tǒng)計報表

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3修改密碼》

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大港店C）退出登錄

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4.3.3手機報裝

設備報裝可通過二維碼掃碼后填寫相應的信息進行報裝，報裝時需要拍照上

傳現(xiàn)場照片信息;

<設備報裝清空

管）水壓設備

安裝蟾號：

?安裝艙位：

?所?區(qū)域：擊近省區(qū)?:7

?所屬片區(qū)：P

.精確位置：在右邊荻取

?安裝位■:

?管理電位：白而二一；，”中國P

現(xiàn)場照片：

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