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文档简介
1、朱仙庄煤矿井下无线通信(精准定位)系统技术规格书本次招标朱仙庄煤矿井下WIFI无线通信(精准定位)系统,要求通过系统建设,实现井上下无线WIFI信号全覆盖、人员(设备)精准定位功能,无线基站集成有线工业交换机、WIFI模块、UWB精准定位模块等,为自动化控制、人员(设备)定位、监测监控、WiFi通信、无线视频、应急广播、智能巡检、物联网终端、智能照明等煤矿井下各监控系统提供统一的数据交互通道,将具有感知、监控能力的各类采集、控制装备技术不断融入到工业生产过程各个环节,提高生产效率,提升安全保障水平。一、朱仙庄煤矿工业环网、人员定位系统现状(一)工业环网现状2021年对朱仙庄煤矿工业环网升级改造
2、,采用光纤工业以太环网+现场总线的模式,建设千/万兆混合光纤环网传输平台。地面综合信息机房安装2台赫斯曼MACH 4002-24G+3X-L3P作为工业环网核心交换机;将南部井5乘人器上口、3上部变电所、3下部变电所节点从主环上移去,形成南部井子环;将北部井六采煤眼、810中部变电所、86变电站节点从主环上移去,与主暗斜井节点形成北部井子环;在南二机房、南二下口变电所、5上部变电所、水平翻滚笼、水平泵房、副井大泵房、88采区各安装一台赫斯曼MACH104-16TX-PoEP;移去87充电室节点。(二)人员定位系统现状朱仙庄煤矿人员定位系统自2011年建设,建设厂家为重庆梅安森科技股份有限公司,
3、型号为KJ237,依托矿井工业环网,实现井上下人员定位。人员定位系统具有考勤、定位、报警、存储、查询等功能,数据实时上传至上级公司。系统目前安装有井口检卡大屏2套(南部井、北部井各1套),中心站服务器2台,信号转换器13台,型号为KZG18(A),读卡分站34台,型号为KJ237-F和KJ306-F(16)H,动态目标识别器157台,型号为KJ237-F-S。在井下各采掘头面、主运皮带、轨道大巷、变电所、绞车房等重要硐室均安装有动态目标识别器,目前系统运行良好。二、系统建设要求(一)系统建设目标1.建成井上下主要作业地点(巷道)无线WIFI信号全覆盖网络,并接入矿万兆工业以太环网,形成矿井有线
4、/无线通信“一张网”,为各类自动化(智能化)控制系统、人员(设备)定位系统、矿压(顶板离层、水文等)监测系统、应急广播系统、无线通讯系统、智能巡检(机器人、物联网终端、智能照明等智能化应用)系统、无线视频监控等煤矿井下各监控系统提供统一的数据交互通道,大幅减少各类光缆、信号电缆的使用,减轻各类系统维护工作量。2.建成井上下无线通讯系统,电机车运输司机、重要岗位作业人员、带班领导等重要人员提供便捷的通讯方式,提高井下作业调度指挥能力。3.根据安徽省发展改革委、能源局等9厅局联合印发关于加快煤矿智能化发展的实施意见文件要求,结合矿井无线通信系统建设,扩展井上下人员(设备)精准定位功能,实现井上下作
5、业人员及移动设备的精准定位。4.通过精准定位系统建设,实现危险区域人员误入或违章进入自动安全防护报警,并可提供接口实现与自动化、应急广播等系统联动,减少安全事故发生。(二)系统建设原则1.系统设计应做到技术先进、安全高效、功能适用、经济合理,并具备可扩展性、开放性和灵活性。2.此方案设计所采用的技术和设备材料,都必须符合相应的国际标准和国家标准,并严格依据煤炭安全行业的相关标准进行设计;井下所有设备必须为隔爆或本安型设备,必须且具有防爆合格证和“MA”标志;人员定位、智能运输调度系统必须且具有“MA”标志。3.系统的软、硬件均采用模块化、组态化的设计理念,可以方便地进行容量的扩充和功能的升级,
6、以及与其他系统或厂家的设备互连、互通。4.无线网络建设应按招标方统一要求根据业务系统划分VLAN。5.系统需配套融合通信平台,与矿井现有的有线程控调度系统、应急广播系统互联互通。6.基于煤矿安全生产在线监测联网备查系统通用技术要求和数据采集标准、煤矿安全监控系统升级改造技术方案等文件要求,实现系统与安全监控、综合自动化、广播等系统的业务融合。(三)系统建设遵循规范及标准朱仙庄煤矿井下WIFI无线通信(精准定位)系统建设需遵循以下规范及标准:煤矿安全规程、爆炸性气体环境用电气设备、煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求、煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法、移动通信天线通用技术
7、规范、移动通信调频无线电话发射机测量方法、移动通信调频无线电话按收机测量方法、移动通信选择呼叫设备音频段和模拟系统测量方法、煤矿监控系统主要性能测试方法、煤矿用信息传输装置通用技术条件、煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本要求及检查验收暂行办法、煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件、煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范、矿灯用LED及LED光源组技术条件、井下移动目标标识卡及读卡器 、矿灯第4部分:KL型矿灯等。(四)系统建设投标方要求1.投标方需到现场实地勘察,按要求完成系统的设计、制作。2.投标方负责调试,指导设备安装,保证设备正常投入使用。3.投标方负责按集团统一要求对矿井无线网络
8、进行VLAN划分,并提供各系统及设备的IP地址分配表。4.对矿方使用、维护人员免费培训,培训内容包括设备的安装、调试、使用和一般的维修、维护、保养等。5.投标方需对所投WiFi综合基站的WiFi无线性能、人员定位性能按照技术规格书要求提供测试报告。6.投标方提供的井下无线综合基站必须支持第三方UWB定位卡;同时本次项目提供的人员定位卡必须与招标方在用信息矿灯进行关联认证(产生的费用中标方负责);投标方需联系招标方信息矿灯供货商提供技术支持,指导招标方安装。7.投标方提供人员定位系统必须实现与招标方人员定位数据上传、生产调度等系统对接;集团、矿现有系统接口改造接入费用包含在此次报价中。8.后期如
9、需进行精准定位在智能化方面的应用开发及与其他系统进行功能联动,在不增加硬件投入的情况下,新增功能模块及开发接口必须免费。9.投标方投标时,需对投标设备清单内设备详细配置明确说明;所投wifi通讯、精准人员定位系统软件必须为成熟产品,且必须提供相应案例及合同(如无相应案例将作为评标扣分条件)。10.投标厂家在投标文件中需提供无线综合基站外形及内部板卡布置照片;需标明可网管交换机板卡品牌及型号。11.投标厂家所投人员(设备)精准定位在特定环境不能满足需求时,需提供辅助手段(如ZigBee、RFID、蓝牙等技术)以满足定位精度要求,其中提供辅助手段的作为加分条件。 12.期望设备交货期:合同签订后一
10、个月,交货地点:朱仙庄煤矿。三、系统建设要求(一)系统软件功能1.融合通信软件(1)系统配套融合通信平台,实现移动终端与招标方现有的有线程控调度、应急广播、Wifi信息矿灯、行政通信等系统互联互通(为确保使用效果,如需增加硬件SIP服务器,投标方需在设备清单中列项标明)。(2)配套应用业务系统,支持电话会议、录音管理、手机APP软电话等。(3)通过标准WIFI网络,可以完成井下移动通信、智能终端数据接入、标准无线设备接入,支持一体化定位/对讲/视频智能终端接入。(4)手机APP音视频通话软件通过WiFi无线网络,可与网络内智能手机、智能终端、应急广播、调度电话实时通话。WIFI环境内,无需服务
11、器仍然能够完成脱管对讲、通话。2.网络管理软件(1)无线基站可支持赫斯曼网管软件管理(基础管理模式),也可提供独立网管软件管理。(2)独立网管软件支持浏览器管理,具备拓扑信息显示、单台设备配置、在线设备统计、批量设备配置等各项功能。(3)拓扑信息:通过列表方式实时显示当前拓扑内的所有基站,显示实际基站名称,各基站之间链路连接顺序,形成直观的基站链路连接图,能够在拓扑信息界面内手动添加基站,具备远程控制设备重启功能,具备拓扑链路测试功能。(4)设备配置:可显示基站固件版本号、工作模式、IP地址、MAC地址等详细信息;可单台或批量配置基站工作模式、工作频道、频道带宽、加密模式、功率等信息。(5)提
12、供手机APP网络管理软件,可现场对无线基站便捷化管理,实时测量基站之间实际带宽,分析当前基站天线对准信号质量,动态显示当前基站WIFI信号强度。(6)分站管理、交换机管理、软件管理集成在同一平台进行管理。3.精准定位系统(1)系统登录及管理功能登录系统的用户分为多种权限,根据用户岗位划分权限,只有具有系统设置权限的用户才可以对系统进行参数设置、修改等操作。(2)分类统计与管理实时对煤矿人员(设备)入井时间、升井时间、工作时长等进行统计、查询;能实时对各单位人员下井班数、班次、迟到、早退等情况进行监测和分类统计;能实时对井下各监测区域工作人员(设备)的数量和分布情况进行分类统计。能自动汇总、存储
13、、自动生成报表和打印以上各信息。数据支持实时查询,随时可查询单独人员、班组、井、矿领导或公司领导下井情况。系统可提供两年数据的汇总统计功能,考勤管理可按班组、部门、全矿等分级汇总统计、查询、打印。提供包含月考勤统计、月班次统计、日考勤查询、下井人数查询、个人月考勤查询、工作面人员查询、当前井下人员查询、定时定点人员查询、报警历史数据查询、当前超时人员查询等功能。井口检卡系统支持卡号、入井时间、出井时间、姓名、工号、工作时长等实时显示,保证考勤的精确性、唯一性。检卡显示:井口考勤机对卡的性能和唯一性检测,可在大屏上显示经过人员姓名、卡号、部门、职务、出入井时间以及井下各部门人员等信息,大屏直接接
14、入即可显示。个人考勤管理:可查询指定员工个人的考勤信息,包含:出勤时间、迟到次数、早退次数、旷工次数、请假次数等相关信息,并可以通过Exce导出这些信息,同时支持打印功能。班组考勤管理:可查询指定时间段内各班组的人员出勤率、平均出勤时间、总计出勤时间、迟到人数、早退人数、旷工人数、请假人数、总计迟到时间、总计早退时间、总计旷工时间等相关信息,并可以通过Exce导出这些信息,同时支持打印功能。日考勤查询:可查询指定日期一天内所有人员的考勤信息,包含:出勤时间、迟到次数、早退次数、旷工次数、请假次数等相关信息,并可以通过Exce导出这些信息,同时支持打印功能。月考勤统计:可查询指定一个月(可指定月
15、开始日期与结束日期)内所有人员的考勤信息,包含:出勤时间、迟到次数、早退次数、旷工次数、请假次数等相关信息,并可以通过Excel导出这些信息,同时支持打印功能。下井人数查询:可按条件统计全矿或某部门、某一天或某一个月的下井总人次; 便于相关管理部门了解特定时间段的全矿下井情况,方便制定相关安全等管理规范。工作区域查询:可以任意设置和管理相关工作面或区域,自动进行工作面人数统计或查询工作面人员明细;使管理人员可以方便的知道特定区域的工作人数、人员明细、当前井下人数、今日下井总人数等信息。当前井下人员查询:提供可按行政部门划分的方式统计井下人员总数,也可查询该部门当前井下人员明细。定时定点人员查询
16、:可以查询任一地点任一时间段的人员的流动路线、地点、时间、未到达区域等信息查询;可以实时对瓦斯检查员、安全检查员、跟班领导等安全生产岗位人员进行有效监督;能有效提高安全生产防范能力,有效减少“三违”,促进安全生产。具有入井人员面目扫描,杜绝带卡行为。(3)实时定位与轨迹管理 动态图显示:支持GIS地理信息系统(并支持坐标定义及矫正,可按招标方GIS系统格式要求提供矿图地理坐标信息)、矢量图、位图等多种图形显示方式,支持招标方CAD矿图等形式作为系统基础图,根据图形化的信息可以很直观的矿井通道分布,设备安装及运行状态、当前各区域人员分布,人员的滞留信息等。当有人员滞留超过设定时间或设备运行异常时
17、,动态图采用不同的图标信息模拟显示,并发出声光报警,同时信息栏给出语音和文字双重提示,另可设定多级短信报警,根据具体情况分别报送各级部门。历史活动轨迹:根据输入的标识卡号、人员姓名、工号等,可查询该员工当天或一定时间段内的运动轨迹详细信息,同时实现轨迹图回放,直观的再现该员工当天的通行情况;可根据用户需求选择直接打印查询信息或转换成EXCEL数据以做它用。井下人员分布(明细):通过表格的形式分列出当前识别器的运行状态、经过人员、停留人员等相关信息,并对各分站人员、异常信息进行统计显示以及定时巡更。WEB软件支持矢量图显示各监测点实时信息,可显示当前站点、区域的人员、设备等情况。实时定位跟踪:可
18、以对任意指定编号或者姓名的员工进行实时跟踪(可同时对多人进行跟踪);可以对特定人员当前位置进行迅速定位查询;可以帮助调度人员实时跟踪、监督特殊工种人员当前的作业状况,核查相关领导是否进行了跟班作业;事故抢险过程中,地面指挥人员可以在第一时间知道抢险人员与被困人员当前所在位置(通信链路正常状态下,如通信链路损坏,则系统显示人员最后的定位位置),为事故的抢险赢得宝贵时间。双向呼叫功能:系统具有自动监测延时呼叫和多次呼叫功能,具有管理中心呼叫和被呼叫时人员及移动目标实时动态显示、告警等功能。重点区域管理功能:支持重点区域设置、告警,及进出重点区域提示,实时定位并显示员工违规信息,可还原现场越界轨迹,
19、提高企业管理效率。超时人员查询:可以查询在井下滞留超出某一时间段的人员信息;帮助管理人员了解当前井下人员的滞留情况。区域超员报警:采煤工作面、掘进工作面、特定区域等超过安全规定人数时,自动声光报警,可有效阻止人员继续进入。行为分析功能:根据位置详情形成运动轨迹,基于运动轨迹可实时监测多卡、聚众、不动、消失、超时等行为,并支持对每个区域单独开启或关闭行为监测的功能。(4)设备管理能对井下不同区域设备进行划分、管理,对系统设备的类型与编号、所在区域与位置等信息在系统上进行查询。(5)报警管理报警类型包括:滞留/超时、越界违章、消失(可设置消失时间)、陪同(设置时间段内陪同人员距离)、超员、唯一性报
20、警(唯一性装置检卡)、卡欠压告警、设备报警。 滞留超时:可以查询区域信息中已经设置的相关区域,并对每个区域允许的滞留超时时间进行设置。越界违章:可以查询区域信息中已经设置的相关区域,并对每个区域的授权人员、允许进出时间进行设置,当设置完成后会同步更改区域信息模块中的相关数据。消失:可以进行工作区域、工作区域的人员名单、允许离开时间的设置。陪同:可以进行陪同人员名单、陪同工作区域、陪同路线、陪同时间的设置。超员:可以查询区域信息中已经设置的相关区域,并对每个区域的允许进入人员数量进行设置,当设置完成后会同步更改区域信息模块中的相关数据。重点区域:可以进行重点区域的范围、授权人员、有效时间、是否启
21、用的设置。卡欠压告警:可以对卡欠压告警的电压进行设置。设备报警:可以对允许进行报警的设备进行新增、删除、启停设置。联动报警:当出现超员等情况时,系统可联动安全监控、应急广播、视频监控等系统实现融合与报警。(6)呼叫管理紧急撤离:系统可以设置紧急撤离区域,当需要该区域人员紧急撤离时,系统可对该区域内的所有人员的标识卡下发报警指令,提醒工作人员紧急撤离。呼叫功能:对卡号进行下发呼叫时,标签卡发出警报声。(7)多系统融合功能系统支持与安全监控系统、通讯系统、应急广播系统、视频监控系统、考勤系统等的融合与联动。投标方负责免费按照招标方指定格式推送数据至安全监控融合联动系统。(8)人员管理组织及人员信息
22、来源必须取自招标方人力资源系统并具备实时更新功能。特种人员管理:可以新增、编辑、删除人员的基本信息。包括:人员的卡号、姓名、身份证号、联系电话、出生年月、职务、工种、所在班组、工作地点、职责等相关信息,并可以对这些信息进行按条件查询、打印、EXCEL导出操作。同时,系统具备对特种作业人员进入井下/厂区、重点区域、限制区域、自定义区域的人员总数及人员名单、出入时刻、工作时长等进行显示、统计查询、打印等功能。巡检监督:可以设置巡检人员、巡检时间、巡检路线、巡检内容等巡检信息。当每班巡检结束后可以自动生成巡检报表,报表包括该班次的巡检人员、巡检路线、巡检时间、巡检区域、是否违规等内容。定时定点人员查
23、询:可以按时间、地点查询该条件下的人员数量、人员名单、地点、活动轨迹等相关信息。人次查询:可按区域、工种、时间段等条件查询进出的总人次。人员信息管理:可以新增、编辑、删除人员的基本信息。包括:人员的卡号、姓名、身份证号、联系电话、出生年月、职务、工种、所在班组、工作地点、职责等相关信息。人员信息查询:可按姓名、卡号、生日、部门、工种等条件查询员工档案信息并可以EXCEL生成报表和打印。档案显示:可控制对人员档案信息的显示、隐藏控制操作,复选框钩上则在人员档案信息中可以显示出来,复选框没有钩上的则在人员档案信息中不可以显示出来。调动信息管理:当人员发生岗位调动、部门调动、临时调动等调动时,可以对
24、调动人员、调动时间、调动部门、调动内容、工作交接等相关信息进行增加、编辑、删除、查询、打印等操作。换卡管理:当员工更换卡后,可以对以前卡号、现在卡号、换卡时间进行记录与查询。部门信息管理:可以对部门进行新增、编辑、合并、撤销等操作;并可以对部门的人员、设备、工作内容、资产等信息进行编辑、统计、查询、打印等操作。(9)用户管理提供对登录本系统的用户管理,包含新建、查询、修改、删除用户等。(10)辅助管理辅助管理主要包括员工换卡管理、区域管理、地域管理、应急预案管理、请假管理、公休管理等。(11)自诊断功能系统具有故障自动诊断功能,可自动判断出故障设备及定位到具体基站、读卡器等系统设备,自动弹出报
25、警对话框并语音报警。记录故障时间和故障设备,以供查询及打印。系统能自诊断各模块当前通讯状态及服务器运行状态。网关通讯正常时显示正常,断开连接时显示连接失败。系统可对数据库、硬盘、内存等异常进行监测,数据库硬盘将占满时,自动提醒用户。系统支持分站电源箱、交换机电源箱管理,具备远程充放电管理功能,延长电池使用寿命。(12)系统管理双机热备:系统地面中心站可支持采用双机热备功能,数据可保存三年以上,当系统发生故障时,主备机切换的时间长度应不大于5min。井下人员定位信息数据同时写入主机与备用机中实现数据的双写入,确保了系统数据存储的安全。虚拟机部署:系统地面中心站可支持虚拟机部署,实现与双机热备同样
26、功能,本次项目实施必须采用虚拟化部署。通讯恢复续传:井下矿用本安型读卡器与矿用本安型基站、矿用本安型基站与地面中心站失去联系时,矿用本安型读卡器和矿用本安型基站均能独立工作,自动存储人员监测数据,当通讯恢复后监控主机可提取数据自动完成数据修复。系统模块管理:系统采用模块化设计,所有的功能都是通过一个个的功能模块来实现的,通过对系统模块的管理做到保留适合本单位、禁用可有可无的功能模块,做到最优化配置、最适合本矿的软件功能配置。时间同步:中心站、基站、读卡器分别增加了同步时间命令的下发和接收功能,在中心站下发同步命令后,所有读卡器的时间将统一调整为中心站时间,有效解决了由于时间不统一导致的有的卡号
27、无法下井或出井等相关问题,不再需要操作员经常下井核对读卡器的时间这一繁琐、无效率的工作,使得系统更加高效。(13)WEB发布基于B/S结构的人员管理查询系统软件,无须在管理、调度等终端计算机上安装任何软件,即可通过操作系统自带的IE浏览器在网络上管理、浏览、查询、打印矿井人员定位及考勤管理等相关信息。可向局、矿信息管理系统提供有关人员的实时和统计信息,可通过互联网或局域网以浏览网页的方式实现信息共享。可按照招标方要求向局端联网提供特定的数据信息实现数据共享。(二)系统硬件功能1.无线综合基站(1)具有千兆可网管环网交换机板卡,选用三旺通信、武汉迈威、北京东土或同等档次工业级交换机板卡,100/
28、1000M以太网光口3个,100/1000M以太网电口5个。配套WiFi6无线板卡,UWB精准定位板卡及配套读卡器,单基站支持配套读卡器6个。CAN及485总线转换板,485口3。箱体内可支持1块功能板卡扩容,基站喇叭口数量12个;基站配套电源箱与基站分体设计。上述板卡可根据用户现场情况进行选配。(2)WiFi系统:覆盖区域信号质量不低于-68db,通讯协议支持IEEE802.11bngacax,wifi接入带宽不低于800M,每个基站至少支持50个应用终端接入,常规标准巷道基站覆盖直径500米(无遮挡视距)。(3)UWB定位系统:系统最大监控容量(基站256台,本安型读卡器1024台,标识卡
29、65535张),单基站并发识别数量200张,支持定位卡最大位移速度不小于10m/s,漏读率10-4,静态识别精度不超过30cm(在300m范围无遮挡无近频干扰条件下),系统最大巡检周期应5s,人员与移动终端巡检周期应能够分别独立。基站信号覆盖半径300m(无遮挡视距),基站与配套本安型读卡器之间最大本安供电距离3km,读卡器与读卡器之间应能支持由同一路本安电源供电的串联工作。(4)基站配套矿用稳压电源,电源箱支持多路输出,具备远程充放电管理、过压、过流、短路保护等功能,故障解除后自动恢复供电,续航时间不低于4小时。2.WiFi无线基站组网要求(1)无缝漫游。每个基站的WIFI信号全部一致,形成
30、同一个网络,采用统一规则执行,移动终端根据信号质量在基站与基站自动切换,切换漫游时间不允许数据丢包,语音通讯不中断。(2)安全管理功能:未经确认和授权的接入点(AP)或无线终端无法接入到本系统中。支持802.1x,支持从WEP、TKIP到AES的加密协议。可将应用层设备的管理地址与基站管理地址完全分开,有效的利用网络资源,增强网络安全性。(3)系统适应性:系统支持在30公里时速的高速移动和快速切换,支持跨基站漫游高速切换能力。(5)标准开放式网络:采用标准的802.11X协议,具备标准的WIFI设备接入能力,任何IP型的设备,或者设备通过IP化接口,可以直接与系统相连接,无需编制任何驱动程序和
31、应用程序,即可实现该设备的无线化,互联化。3.智能手持终端手持终端具备一般手机的通话和短信功能外,同时集成群呼对讲、一键求救、脱网通信、自组网和协助定位等功能。满足防爆、防水、防尘、防震等井下使用防护要求。(1)智能手持终端:采用华为、vivo、OPPO、荣耀、小米等国产知名手机定制,安卓(鸿蒙)操作系统,CPU采用麒麟990及以上或高通骁龙888及以上,屏幕6.5寸液晶,内存8+128G,电池待机24小时及通话时间8小时。(2)智能手持终端:采用采用华为、vivo、OPPO、荣耀、小米等国产知名手机定制,安卓(鸿蒙)操作系统,屏幕6寸液晶,内存6+64G,电池待机24小时及通话时间8小时。(
32、3)WiFi手持终端(功能机):功能机设计,支持WiFi通话,电池待机24小时及通话时间8小时,无障碍通话距离400米。4.定位读卡器(1)精确定位读卡器:传输方式:RS485,最大本安供电距离:与分站(基站)之间不小于3km,读卡器与读卡器之间应能支持由同一路本安电源供电的串联工作,最大传输距离:两台读卡器串联总带载不小于1km;无线工作频率:3.5-6.5GHz(UWB),信号覆盖半径:400m(UWB无遮挡视距);声光报警强度(1米处):75dB(A),光信号能见度:20m。(2)区域定位读卡器:传输方式:RS485,最大本安供电距离:与分站(基站)之间不小于3km,读卡器与读卡器之间应能支持由同一路本安电源供电的串联工作,最大传输距离:两台读卡器串联总带载不小于1km;无线工作频率:3.56.5GHz(UWB),信号覆盖半径:400m(UWB无遮挡视距);声光报警强度(1米处):75dB(A),光信号能见度:20m。5.精准定位卡(1
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