智能建筑安全自动化设计毕业论文.docx
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智能建筑安全自动化设计毕业论文
智能建筑安全自动化设计毕业论文
摘要I
AbstractII
目录III
1绪论1
1.1工程概述1
1.2系统设计理念1
1.3系统总体设计2
2安全自动化系统4
2.1系统概述4
2.2系统特点5
2.3系统设计6
2.3.1视频监控系统6
2.3.2防盗报警系统8
2.3.3门禁系统9
2.3.4电子巡更系统10
2.3.5火灾自动报警系统10
2.3.6应急广播与背景音乐系统11
2.3.7消防通讯系统11
2.3.8人防通讯系统11
3楼宇自动化系统12
3.1系统概述12
3.1.1使用先进的计算机技术12
3.1.2对机电设备进行实时监控12
3.1.3延长机电设备使用寿命12
3.1.4节约能源12
3.1.5突出建筑物的现代化形象12
3.2设备检测控制系统12
3.2.1给排水系统设备监控13
3.2.2通风系统设备监控13
3.2.3电梯监视系统13
3.3灯光控制系统13
3.3.1一般规定14
3.3.2照明光源选择的一般原则14
3.3.3照明灯具选择的一般原则14
3.3.4本设计光源与灯具的选择14
3.3.5照度计算15
3.3.6照明设计要求15
3.4能源管理系统18
4通讯自动化系统22
4.1综合布线系统22
4.2综合语音交换系统22
4.3计算机网络交换系统23
4.4卫星有线电视系统24
5办公自动化系统26
5.1GPS系统26
5.2一卡通系统27
5.3电子会议系统28
5.4公共显示系统29
6其他31
6.1系统集成31
6.2电源供电系统31
6.2.1供电电源分析31
6.2.2通讯自动化系统供电31
6.2.3综合按防、楼宇自控系统供电32
6.2.4办公自动化系统供电33
6.3防雷接地系统34
6.3.1建筑物的防雷措施34
6.3.2基础接地安全设计34
6.3.3本烟草大楼的防雷接地保护措施34
6.4管线系统35
7结论36
致谢37
参考文献38
1绪论
1.1工程概述
本次设计的对象——某烟草公司大楼,是个业务经营管理楼为二类的高层建筑,面积为13109m2,卷烟仓库及配送用房为多层建筑,面积为13510.52m2,地下室为车库与设备用房,面积为5985m2。
本工程建成之后,将配备较为完善、先进的智能化管理系统。
1.2系统设计理念
从某种意义上说,设计是工程的成败之本,是一项非常重要而充满挑战性的工作,一个优秀的弱电设计更是如此。
然而,目前国的弱电设计工作现状还不容乐观,究其原因,我认为主要是:
1、弱电系统的子系统多,所牵涉的高新技术多,现有的体系,规不很完善,有些焦点还未形成定论,目前成功的、值得借鉴推广的工程建设经验寥寥,这些是造成目前弱电设计难度大的客观原因。
2、优秀设计人员的匮乏及其广大设计者的素质亟待提高则是人为原因。
现在的一些弱电设计者往往是闭门造车,严重脱离实际和用户需要,一味地追求高标准、高档次,设计千篇一律,毫无特色与新意,这些设计造成许多弱电工程"先天不足"。
弱电的高性与复杂性需要设计者(特别是总设计师)有高素质,他至少具有广博的机、通信、电气、水、暖等多方面的专业知识,还需要有丰富的设计经验与技巧和对新技术敏锐的前瞻能力。
3、与其它土建、水暖专业不同,弱电设计在实际工程中很容易受其它专业、单位人员的制约这是专业性质所决定的。
如:
往往在工程后期设计才能全面展开,造成设计时间紧,来不及深思熟虑;工程实施中招投标行为规,系统产品随意变更,造成许多设计工作的浪费;施工图与装修严重脱节,用户要求的不恰当、不明确,使设计人员做了很多的无用功;用户功能随时变更,更给设计带来很多的不便。
4、人们(包括许多业主,政府主管部门、一些甲级设计院、大型的施工单位、监理单位、工程公司)对整个弱电设计存在误区,对设计的程序、过程、容不很明了,在整个设计"接力棒"中,设计者间的水平存在差异,设计分工还不合理。
综上分析[1],要使弱电设计面貌有个质的改善,除了需要全行业加大投入,积极促进弱电专业的理论深入、通过各种途径(特别是高校行动起来)积极培养出高素质设计人才这两项需长期努力外,另一个很重要的、成效较快的办法就是改变观念,理顺整个建设工作程序,加强宣传与规,使人们对弱电设计的程序、过程、容由混沌走向明了,并充分保证设计人员素质的一致性,就能改观弱电设计的被动局面,如同"没有规矩,不成方圆",只有让大家都了解并都遵守规矩程序,才能使设计走向规化。
那么,一个典型、完善的弱电设计应包括哪些步骤与容呢?
我想至少应包括规划设计、总体设计、详细(工程施工)设计以及修改与扩充设计四大部分,并且弱电设计工作应贯穿工程的全过程。
1.3系统总体设计
根据以上工程需求分析,在方案设计上结合现有成熟的应用技术,尽量完整地体现弱电系统功能设置,最大地满足业主的需求,便于业主进行分析决策。
烟草行业有着资金雄厚的优势,所以,在工程设计时应更多地体现系统的完整性、可靠性、可扩展性。
在经济性方面主要体现系统的必要性、实用性,避免华而不实的功能设置。
对本工程弱电系统的初步方案设计[2],在保证现有产品能够满足设计系统功能的前提下,暂不考虑具体产品选型,重点体现系统的总体功能设置与实施技术方案。
希望能够起到抛砖引玉的作用,得到业主的宝贵建议,明确弱电系统功能设置与系统选型、投资控制定位思路,便于进行下一步的施工方案设计。
表1-1总体设计方案
2安全自动化系统
2.1系统概述
本工程安全自动化系统主要分为防火自动化与防盗安全自动化两个系统[4]。
防盗安全自动化系统设计思路是从外部侵入保护、区域保护、目标保护三个层次进行综合安防系统一体化设计,突出物流与仓储重点,采用多种技防手段进行防护,强调各子系统的联动设计。
根据建筑物分布及使用功能的实际情况[3],本工程防盗安全自动化系统分为四个防护等级,第一级是总平面的外围监视区;第二级是普通的保护区,包括走道、楼梯等公共区域;第三级是较重要区域,包括电梯厅、大楼出入口大厅等区域;第四级是重要区域,包括结算中心、信息数据及管理中心、分拣车间及卷烟仓库等。
图2-1四个防护级别
当外部人员非法入侵时,防盗报警系统发出盗警信号,联动相关区域的摄像机进行监控、摄录,保安人员根据报警信号类型、防区位置进行现场处理。
办公管理人员可以借助综合安防系统对保安人员、物流、生产等进行监管、考核。
防火自动化系统由火灾自动报警系统与火灾应急广播组成,业务经营管理楼按照二类高层建筑进行设计,卷烟仓库及配送用房作为重点防护区域,采用多种探测器进行探测。
人防通讯系统主要是为了满足战时人防需求而根据规设置。
综合安防系统事后可调用数据记录资料进行分析、查证。
2.2系统特点
1、分级设置:
根据防护区域的重要性与防护目标的特点采取相应的防盗措施,既保证了防
护目标的安全性,又控制了系统的造价与运行管理成本。
2、监控与灯光联动:
通过系统集成设计,实现安防系统与灯光控制系统的联动,保证了视频监控系统摄像区域的环境照度。
3、防火与监控联动:
由于本工程发生火灾会造成巨额经济损失,所以设置了气体灭火与喷淋等自动灭火设施。
如果灭火系统误动作,也会造成较大经济损失。
为了保证防火系统的可靠性,本设计重要防火区域在系统发生火灾报警时,自动联动相关区域的摄像机,对火情进行可靠的确认。
4、对保安人员进行管理:
技防系统固然重要,但人防工作仍不容忽视,本工程对监控中心进行视频监控,远程记录,对监控中心保安人员的工作进行监督、考核。
由电子巡更系统保证保安人员的按时巡逻正常进行。
5、对物流与安全生产进行监控:
对卷烟仓库及配送用房“卷烟”的物流进行全过程监控,监控围包括货物的进出、自动分拣、配送等环节。
在安防控制室设置大屏幕显示屏,显示整个物流中心的物流安全(卷烟的物流安全)及生产运行(工作人员自身安全)情况。
6、防盗与防火共用控制中心:
消防控制中心与安保控制中心都应该由合格的专业管理人员进行二十四小时值班,为了减少管理成本、实行综合管理、提高管理质量,本工程在业务经营管理楼一层设置了共用控制中心。
7、系统具备与110、119直接联网的接口:
为了保证重大警情能够得到及时处理,在系统设计上考虑采用主流技术,体现了系统设计的标准化与可扩展性。
8、系统采用模块化构架:
系统终端设备采用模块化产品,预留足够的冗余度,保证了系统可靠性,便于系统增容、扩展。
9、系统具备数据集成网络接口:
对于保安人员、物流、安全生产的监控与公司的办公管理有密切的联系。
为了划分办公管理人员与物业管理人员的职责,安防系统从设计上考虑满足远程传输、远程储存的要求。
数据中心可以对安防数据进行统一管理,提高了系统的可靠性。
各部门可以按需查询安防信息,实现了系统按需集成的灵活性与可扩展性。
10、人性化设计:
过多的视频监控点会影响到员工的隐私权,造成员工精神压抑,所以,摄像机的布置以通道与重要部位为主,尽量避免对员工工作区造成干扰。
2.3系统设计
2.3.1视频监控系统
建立视频监控系统,实行全天候监控,并有完备的录象记录,使保安人员可以及时地掌握各处的情况,可以有效地震慑和预防偷窃等事件的发生,满足封闭式管理的要求。
除了防盗以外,还可以了解人流、物流、生产等情况,为配送中心的管理提供依据。
电视监控布点时,充分考虑与整个工程的协调性和美观性。
图2-2视频监控布点
2.3.1.1系统技术指标
水平清晰度:
图像分辨率不低于420线。
图象质量:
不低于4级(主观评价,按5级损伤标准)。
系统信噪比:
不低于37dB。
系统矩阵配置:
输入输出保证10%以上冗余量,支持主流控制码协议,支持计算机控制。
监视器:
水平分辨率不低于400线。
录像机:
采用全实时数字硬盘录像机,,支持局域网通讯,可以动态调整录像参数。
2.3.1.2前端系统设计
1、系统选型:
根据防护目标的情况分别选用固定枪式摄像机、固定半球摄像机、室带云台摄像机、室外快球摄像机。
因彩色图像更有利于识别情况,彩色监控产品已成为主流,有取代黑白系统的趋势,故本工程系统选型以彩色为主,个别照度难以保证的部位采用黑白、彩色双用的产品。
2、总平面外围监视区布点:
设置周界围墙视频监控与出入口视频监控,以带防护罩的固定枪式摄像机为主进行全方位监控,采用室外快球摄像机对重点部位进行联动确认、记录。
出入口视频监控信息与出入口控制系统联动。
3、普通防护区与较重要防护区布点:
业务经营管理楼的出入口、通道、楼梯设置固定枪式摄像机,电梯轿厢设置固定半球摄像机。
4、重要防护区布点:
数据中心、结算中心等重要防护区设置固定枪式摄像机。
仓储区域、配送区域等“物流部位”均作为重要防护区设置固定枪式摄像机、室带云台摄像机、室外快球摄像机,对“人流”、“物流”、“车流”进行全方位监控。
室重要防护区还设置拾音器,进行音视频同步记录。
管理监督布点:
安全防控制中心设置固定枪式摄像机,对保安人员工作情况进行监督。
5、生产安全监控布点:
在仓储一层配送车间分拣、包装流水线设置固定枪式摄像机,对生产进行全过程的监控。
2.3.1.3传输系统设计
本工程传输系统采用同轴电缆套管或沿电缆桥架敷设。
线路走向尽量满足电磁兼容设计的要求,如环境干扰信号过大,则采取技术措施进行处理。
2.3.1.4终端系统设计
1、记录装置:
为了方便录像信号的备份、检索、查询等功能。
保证系统性能,便于联网,采用多台工控式数字化硬盘录像机进行记录,硬盘容量配置满足所有视频信号24*7小时记录的要求。
2、视频处理装置:
由于本系统为较大规模的电视监控系统,在控制中心设置一套性能强大的模块化视频矩阵处理系统,用以处理所有视频信号及报警联动信号,使整个安防系统具有报警、门禁、监控、辅助功能等联动的功能。
当矩阵主机接到探测器发出的报警或门禁发出的报警,对于没有带有预设位的云台和电动镜头的摄像机,可以通过控制键盘或配有图形化界面的多媒体电脑的鼠标控制云台和电动镜头跟踪报警画面;对于带有预置位的云台摄像机,报警后,摄像机画面直接停留在到预置位,可通过控制键盘或配有图形化界面的多媒体电脑的鼠标器控制云台和电动镜头跟踪报警画面;对于没有配置云台的摄像机,画面则固定不动;然后摄像机的视频处理由多画面变成单画面报警处摄像机画面,同时,录像机进行报警录像。
3、显示装置:
主要采用监视器在监控中心对各摄像的图像进行还原显示,紧急事故图像等重要图像采用等离子大屏幕显示。
当有报警信号时,联动启动录像机进入报警录像状态,画面自动通过矩阵主机输出到紧急事故录像机上,同时画面显示到紧急事故监视器。
专门设置一台监控门禁系统的监视器,显示门禁系统的视频信号,正常时,可以通过控制键盘调用门禁系统的图像。
当门禁系统有故障时,报警信号触发矩阵主机,将报警画面显示到监视器上,使监控人员可以及时发现情况。
2.3.2防盗报警系统
根据防护区域的不同,本工程的防盗报警系统设置了周界报警系统与室防盗报警系统。
2.3.2.1前端系统设计
1、周界布点:
周界报警系统在围墙上设置红外对射探测器与振动探测器,在有人翻越围墙或在围墙上打洞时,探测器就会发出报警信号。
2、管理房布点:
在值班室、业务经营楼管理室等场所安装有紧急按钮。
当发生紧急情况时,保安可按紧急按钮向中心监控室报警。
3、重要场所布点:
库房、财务、信息中心等重要场所,即要做到防盗报警,又要做到紧急事故报警,故在以上场所安装有紧急按钮、红外探测器、微波探测器。
当发生紧急情况时,保安及相关工作人员可按紧急按钮向中心监控室报警。
下班时探测器设防,当有人通过设防区域时,报警中心就会显示报警信号,特殊区域将联动摄像机自动录像。
2.3.2.2传输线路设计
本工程传输系统采用双绞电线套管或沿电缆桥架敷设。
线路走向尽量满足电磁兼容设计的要求,如环境干扰信号过大,则选用屏蔽线缆。
2.3.2.3终端系统设计
控制中心设置报警信号控制器与控制键盘、多媒体报警管理电脑、报警模拟显示板,通过与控制矩阵的通讯实现报警联动控制。
矩阵主机的报警控制单元输出报警信息显示到报警模拟显示板上,报案人员通过报警显示板可以看到报警在整个中心的具体位置,配有图形化界面的多媒体电脑也会显示出报警的现场情况并可对警情进行处理记录。
2.3.3门禁系统
本工程为封闭式的专营卷烟仓储配送中心,设有主出入口与货物出入口,地下车库为部停车。
2.3.3.1系统特点
1、门禁系统纳入一卡通管理,采用非接触式IC卡,每卡可以根据使用人的权限设置可以出入的区域。
2、各门禁点可作为辅助考勤点使用。
3、在消防状态时,与消防报警系统联动,在加强封闭园区的外部安全管理的同时满足消防疏散的要求。
2.3.3.2主入口门禁设计
主出入口如果设置门卫,则建议在出入口设置手动道闸,由门卫来控制道闸的开闭;如果没有设置门卫,则建议在出入口设置电动道闸及对讲装置,由安保控制中心根据出入口的视频监控信号和对讲装置进行确认,并控制道闸的开闭。
2.3.3.3货物出入口门禁设计
货物出入口为进货车辆与配送车辆的唯一出入口,由于设置了GPS系统与出入口视频监控系统、车辆身份卡系统,故设置高速电动道闸系统,根据车辆情况进行自动开闭与记录。
为了方便使用,车辆身份卡可采用远距离感应型高端产品。
2.3.3.4业务经营管理楼门禁设计
本工程在业务经营管理楼的出入口、机房、办公室、会议室、阅览室等部位安装门禁系统,设置电磁锁,出入权限结合办公人员职责设置。
2.3.3.5仓储仓库门禁设计
卷烟仓库、配送车间安装门禁系统,设置电磁锁,出入权限结合物流职责设置。
2.3.4电子巡更系统
本工程采用离线式系统,配置2根巡更棒,巡更点根据物业管理要求设置,满足两种以上巡更线路的需求,巡更信息由安防控制中心电脑统一管理,由办公室进行监督管理。
2.3.5火灾自动报警系统
根据本工程的规模,火灾自动报警系统采用集中报警系统,在业务经营管理楼一层消防控制中心设置集中火灾自动报警控制柜、联动控制柜,在卷烟仓库设置区域火灾自动报警控制器。
2.3.5.1系统特点
由于本工程如果发生火灾,将造成巨额经济损失,故对消防系统选型重点放在高可靠性方面。
系统控制器及探测器采用智能型,能够根据环境的变化、产品的老化程度进行修整,确保系统在有效年限可靠运行。
2.3.5.2业务经营管理楼探测器设置
本工程的业务经营管理楼按照二类高层防火建筑进行设计。
地下车库、发电机房、储油间、厨房设置感温探测器,防火卷帘两侧设置感温探测器与感烟探测器,其余部位除卫生间外均设置感烟探测器。
2.3.5.3卷烟仓库和配送用房探测器设置
本工程的卷烟仓库和配送用房设置感烟探测器,由于仓库部分拟采用气体灭火装置,为了保证系统的可靠运行,根据货物堆放情况设置部分感温探测器。
此外,在报警发生时,联动相关区域的摄像机与照明设施,对火灾情况最快地予以确认,避免灭火装置误动作造成的巨额经济损失。
2.3.5.4消火栓按钮与手动报警按钮设置
所有消火栓设置消火栓按钮。
手动报警按钮尽量设置在出入口与通道明显处,并且满足各防火分区任一位置到最近手动报警按钮的步行距离不大于30M的要求。
2.3.5.5联动功能设置
当火灾发生时,能够手动、自动联动消防泵、防排烟风机、防火卷帘、电梯等相关消防设施,切断相关非消防电源,投入相应的应急照明和应急广播系统,监测消防设施运行状态。
2.3.6应急广播与背景音乐系统
本工程消防应急广播与背景音乐广播系统共用。
一方面回路划分满足防火分区的要求,扬声器数量、功率设置满足火灾自动报警系统设计规要求;另一方面结合平时办公通知、广播的使用需求对分区及扬声器布置进行优化,增设室外音箱,完善机房广播设备。
由于消防广播系统平时使用较少,与背景音乐广播系统共用能够保证消防广播经常得到使用,能够及时发现系统故障并进行维修,同时也降低了系统造价,减少扬声器对现代建筑有限的顶棚空间占用。
消防应急广播与背景音乐广播系统的主要技术指标是清晰度与响度,音箱在地下室、走廊等部位布置的情况下,采用高档进口设备与普通国产设备并没有本质的音效差异,建议优先选用国产品牌。
2.3.7消防通讯系统
本工程消防通讯系统设计根据火灾自动报警系统设计规要求,设置了如下系统:
1、消防控制室与值班室、消防水泵房、配电室、通风空调机房、电梯机房、区域报警控制器及气体管网灭火系统应急操作装置处,设置固定的对讲;
2、手动报警按钮处设置对讲插孔;
3、消防控制室设置向当地公安消防部门直接报警的外线。
作为本工程部比较完整的有线通讯系统,建议对该系统进行扩充,使之能够作为物业管理人员、安保人员的一种通讯措施。
2.3.8人防通讯系统
本工程根据人民防空地下室设计规的要求,设置了如下系统:
1、在战时值班室、风机室、发电机房、配电室及战时主要出入口最里一道密闭门的侧,设置显示通风方式的音响和灯光信号
2、战时人员主要出入口防护密闭门的外侧,设置有防护能力的呼叫音响按钮,音响装置设在防空地下室人员值班室。
目前人防图纸还没有战时值班室位置,建议考虑预留。
3楼宇自动化系统
3.1系统概述
在科技腾飞的新世纪,新兴建筑规模不断扩大,各种楼宇设备的配置容量也随之不断提高。
如何合理利用如此繁多的设备,确保其安全运行,维持建筑物对环境的需求,又能节省能源,节省人力,方便快捷地管理和决策自然成为业主最关心的问题!
新一代的楼宇设备自控系统应运而生,并以其控制精确、操作快捷、扩展方便、高效节能且便于综合管理等特点,成为行业中的新宠。
楼宇自动管理系统(简称BAS)采用先进的计算机控制技术,并且含有丰富的管理软件和节能程序,它能对所有机电设备进行有条不紊的综合协调、科学管理和维护保养工作,因此采用楼宇自动化管理系统是节约能源、节省维护管理工作量和运行费用的极有效方法。
3.1.1使用先进的计算机技术
BA系统充分运用计算机自动化功能,使数百台机电设备操作管理只需1-2人即可完成,减少了设备运行管理人员,不但降低了人员的费用支出,同时也大大减轻了管理人员的劳动强度。
3.1.2对机电设备进行实时监控
BA系统对所有机电设备进行实时监控,设备如有故障发生,BA系统不但能及时报警,并能明确发现故障的时间和地点,使设备能及时得到维护,由此可充分保证室环境的要求,同时避免由设备故障引起的其他意外事故所造成的损失。
3.1.3延长机电设备使用寿命
BA系统具有从时间上均匀运行设备的程序,能使设备的平均使用寿命得以延长。
3.1.4节约能源
BA系统具有设备最佳启/停控制,台数启停控制及节能程序,比传统控制方式(如人工控制)大量节省能源,据专家测算节能效果可达20%-30%。
3.1.5突出建筑物的现代化形象
BA系统具有能量分析、运行管理等功能,并可随时打印制表,能为管理部门和决策部门提供详细的设备运行资料。
目前BA系统已达到相当先进的水平,不但能提高设备运行管理水平,而且可作为特征标志之一,突出建筑物的现代化形象,起到良好的效果。
3.2设备检测控制系统
3.2.1给排水系统设备监控
监视水池、水箱水位信号,根据设备工艺要求对非消防水泵进行联动控制。
生活泵
运行状态、故障报警,监测水流状态
常用泵/备用泵根据累计运行时间自动切换,或定时切换,也可手动切换
生活水箱
采用液位开关进行动态液位显示
设定超高、超低液位报警
热水泵
运行状态、故障状态监测
常用泵与备用泵的定期自动切换。
由中央编制时间表或手动切换
集水坑及排水泵
集水坑超高水位报警
水泵工作状态、故障报警监测
3.2.2通风系统设备监控
在汽车库设置一氧化碳探测器,及时联动通风机改善空气质量。
送排风机
风机运行状态及故障状态监测,启停控制。
可设置同一区域送风机与排风机的联锁控制。
双速风机双速控制。
根据室温度的高低,到达设定温度时自动启停风机。
累计风机的运行时间,编制时间程序自动启停风机。
对大楼的典型室外温湿度,电气室温湿度进行监测,在中央显示。
3.2.3电梯监视系统
采取通讯方式监控电梯的运行状态,并显示故障报警信号。
3.3灯光控制系统
3.3.1一般规定
电气照明设计的基本原则主要是安全、适用、经济、美观。
要使照明设计与环境空间相协调,就要正确选择照明方式、光源种类、使照明在改善空间立体感、形成环境气氛等方面发挥极的作用。
照明设计的目的是根据具体场合的要求,正确地选择光源和灯具,确定合理的照明形式和布灯方案,在节约能源和建筑资金的条件下,来获得一个良好的学习工作环境。
3.3.2照明光源选择的一般原则
1、室照明光源的确定,应根据使用场所的不同,合理地选择光源的光效、显色性、寿命、起动点燃和再启燃时间等光电特性指标,以及环境条件对光源光电参数的影响。
2、室照明应优先采用高光效光源和高效灯具。
在有连续调光、防止电磁波干扰、频繁开闭或室装修设计需要的场所,可选用白炽灯或卤钨灯光源。
3、在选择光源色温时,应随照度的增加而提高。
当照度低于100lx时宜采用色温低于3300K的光源。
4、室一般照明宜采用同一种类型的光源。
当有装饰性或功能性要求时,亦可采用不同种类的光源。
3.3.3照明灯具选择的一般原则
1、在选择灯具时,应根据环境条件和使用特点,合理地选定灯具的光强分布、效率、遮光角、类型、造型尺度以及灯的表观颜色等。
2、对于功能性
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