2021-05-12
我司結(jié)合實際工程需求，設(shè)計開發(fā)了基于RS485隧道照明智能控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅能滿足現(xiàn)有大多數(shù)隧道照明控制的需求，還可使隧道照明系統(tǒng)更智能、更節(jié)能。
公路隧道照明系統(tǒng)作為保證車輛安全通行的同時也使得隧道照明運營開支居高不下。近年來，LED以其低能耗高效率及可調(diào)光的特點，在照明行業(yè)正得到廣泛的應(yīng)用。作為光源，LED的優(yōu)勢體現(xiàn)在三個方面：節(jié)能、環(huán)保和長壽命。LED不依靠燈絲發(fā)熱來發(fā)光，能量轉(zhuǎn)換效率非常高，理論上可以達到白熾燈10%的能耗，相比熒光燈，LED也可以達到50%節(jié)能效果。通過調(diào)光功能可在原有的節(jié)能基礎(chǔ)上再節(jié)能30%-50%，通過單燈控制器通信對 LED燈具合理的智能照明無級控制，這對提高隧道照明質(zhì)量，降低能耗與隧道運營成本，營造安全舒適的隧道行車環(huán)境，具有重要的意義。
在隧道和隧道燈控制系統(tǒng)中，需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量很少，只需幾分鐘甚至幾十分鐘發(fā)送一次數(shù)據(jù),每次發(fā)送的數(shù)據(jù)量也很小，所以RS485技術(shù)的低速率的特點恰好適合應(yīng)用在這個控制領(lǐng)域中。利用rs485技術(shù)低功耗的特點，實現(xiàn)節(jié)能的目的。
利用監(jiān)控系統(tǒng)可以在監(jiān)控中心通過時間策略和分組策略照明燈具的開關(guān)和無級亮度控制，更加靈活的操作。
本系統(tǒng)通過先進的軟件和硬件以及通訊系統(tǒng)構(gòu)成，包括監(jiān)控中心（原有機房）、集中控制器、單燈控制器、傳感器構(gòu)成，選用最先進的設(shè)備，滿足隧道照明的要求。對隧道燈進行有效的管理和維護。及時監(jiān)測并發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，及時進行維護和管理，保證設(shè)備的可用性，延長設(shè)備的使用年限。
系統(tǒng)的控制與反饋過程如下：
中心控制軟件將控制指令通過光纖網(wǎng)絡(luò)或GPRS無線網(wǎng)絡(luò)將下傳至集中控制器，集中控制器再通過rs485有線方式發(fā)送至單燈控制器，單燈控制器解析數(shù)據(jù)包，執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。
本方案涉及包括對目前現(xiàn)有的隧道燈控制柜及隧道單燈控制器實現(xiàn)以高科技手段為支撐的高水平、高性能，節(jié)能、可靠、穩(wěn)定的城市隧道綠色照明智能監(jiān)控系統(tǒng)。
1、隧道燈監(jiān)控系統(tǒng)采用先進的集散式測控系統(tǒng)方案，由設(shè)在隧道燈所的監(jiān)控中心擔(dān)任集中控制的心臟，而由分布在隧道內(nèi)的遠程監(jiān)控終端（集中控制器）作為分布式控制節(jié)點站使用RS485有線信號對單燈實現(xiàn)控制。
2、監(jiān)控中心與集中控制器之間的雙向通訊采用中國移動的無線公用數(shù)據(jù)網(wǎng)（4G）通訊，或使用光纖、雙絞線等有線網(wǎng)絡(luò)。
3、每個隧道照明區(qū)域集中控制器與隧道燈采用RS485有線通訊，對隧道燈進行單燈控制。
4、集中管理器帶有獨立操作系統(tǒng)，可脫離監(jiān)控中心獨立執(zhí)行命令以及數(shù)據(jù)保存。在監(jiān)控中心發(fā)生停電或者發(fā)生其他系統(tǒng)故障時以及移動網(wǎng)絡(luò)臨時故障時，集中器可獨立執(zhí)行預(yù)設(shè)各種定時任務(wù)以及管理系統(tǒng)。
★主動問詢功能：監(jiān)控中心可以主動查詢每盞隧道燈的開關(guān)狀態(tài)、電流電壓、電壓、功率、功率因數(shù)等數(shù)據(jù)
★主動控制功能：監(jiān)控中心可以依據(jù)控制權(quán)限控制任意一盞、一組、一個區(qū)域隧道燈；并依據(jù)客戶自己要求，實現(xiàn)半夜、關(guān)半邊及調(diào)光降功率的控制，以達到節(jié)能效果等功能
★自動光控功能：依據(jù)隧道上光照儀采集的光照亮度數(shù)據(jù)，自動調(diào)整隧道內(nèi)各不同區(qū)域光照亮度；
★報警功能：通信中斷、燈故障等情況出現(xiàn)時，監(jiān)控中心有報警顯示
★地圖功能：在電子地圖上顯示每盞燈的開關(guān)狀態(tài)并對每盞燈、每隧道燈遠程手動執(zhí)行開關(guān)燈、調(diào)光功能。
★數(shù)據(jù)存儲功能：現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備和服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫中存儲歷史記錄
★數(shù)據(jù)查詢功能：監(jiān)控中心可以查詢?nèi)我鈺r間段隧道燈數(shù)據(jù)信息
★曲線報表功能：可以生成電量報表
★遠程維護功能：監(jiān)控設(shè)備中的采集和通信模塊具備遠程參數(shù)設(shè)置和維護功能
★拓展功能：系統(tǒng)可自由增減監(jiān)控設(shè)備的數(shù)量；監(jiān)控設(shè)備可以擴展其它功能
★安裝施工簡易快捷，無需鋪設(shè)專線，節(jié)省成本。
★依據(jù)隧道上光照亮度控制燈具的開/關(guān)和亮度，從而可以顯著延長燈具的有效壽命，減少燈具更換次數(shù)，節(jié)約資源，減少有害氣體污染環(huán)境?？梢赃h程設(shè)置節(jié)點控制參數(shù)，實現(xiàn)節(jié)點的靈活控制。也大幅降低了電耗，節(jié)約用電，同時還可以延長燈源壽命。
★通過微機、集中器設(shè)置，防止非授權(quán)人操作，確保斷路器安全可靠。依據(jù)用電情況，可判斷無人值守的用電設(shè)備運行情況。所有運行參數(shù)（自動通斷電時間，區(qū)域劃分）可在管理終端隨時設(shè)置，隨時啟用，管理方便。
★開關(guān)燈時間控制：
★自動開關(guān)時段燈；
★根據(jù)地理經(jīng)緯度，自動計算當(dāng)?shù)厝粘鋈章鋾r間，按日（節(jié)季變化）動態(tài)精確調(diào)整開關(guān)燈時間，以達到節(jié)電節(jié)能、提高隧道照明質(zhì)量的目的；
★自動依據(jù)光照儀采集數(shù)據(jù)調(diào)整亮度；
（二）、多種控制開關(guān)燈方式：★自動遙控─按控制中心設(shè)定的開關(guān)燈定時任務(wù)，自動運行；
★日出日落控制─根據(jù)地理經(jīng)緯度，自動計算當(dāng)?shù)厝粘鋈章鋾r間，按日（節(jié)季變化）動態(tài)精確調(diào)整開關(guān)燈時間。
★普通定時執(zhí)行方案；
（三）、區(qū)域控制功能：★全部區(qū)域─對所有設(shè)定的全部控制區(qū)域進行控制；
★部分區(qū)域─對所控區(qū)域內(nèi)的部分區(qū)域進行控制；
★選擇組單位─如可以路段或片區(qū)為單位進行編組，對某組或某幾組進行控制；
★單點或單燈開關(guān)─可對單點或單燈進行精確控制；
（四）、自動檢測功能：★自動巡檢、隨機檢測或按時段定時巡檢：
★各單燈、各回路是否按中心指定開關(guān)操作和運行，并取得相應(yīng)狀態(tài)；
★各單燈的電流、電壓值等；
★在箱變柜加裝具有485接口的數(shù)字電量表以后，可取得各箱變的用電量，并合計為總電量；
★上述數(shù)據(jù)及時上傳至控制中心。
（五）故障報警功能：★系統(tǒng)對自動或手動檢測各單燈或回路狀態(tài)進行自動判別，發(fā)現(xiàn)故障時將及時報警，或設(shè)定為手機短信等方式向有關(guān)人員進行遠程報警。
★停電（或斷電）；
★監(jiān)控終端故障；
★通信故障；
★單燈故障；
★其它系統(tǒng)認為有必要報告的故障。
★所有故障報警都帶有故障類型、單位名稱等信息，并作為檔案記錄在數(shù)據(jù)庫中。
（六）數(shù)據(jù)處理、儲存、查詢和打印功能：★查詢當(dāng)前各監(jiān)控點運行工作參數(shù)；
★查詢?nèi)我鈿v史時段、任意監(jiān)控點的運行情況數(shù)據(jù)；
★分類查詢各類故障報警，如電控箱、遠程監(jiān)控終端、單燈監(jiān)控終端有關(guān)故障報警（可選）等。
★故障報警報表。
★各類數(shù)據(jù)曲線圖表。
（七）地理圖文顯示功能：★采用簡易地理圖文顯示，達到圖文并茂、界面美觀和使用方便的效果。
★通過數(shù)字標(biāo)定，將所控區(qū)域的集中控制器單元及其控制區(qū)域標(biāo)定在電子地圖上；
★激活地圖上任一集中控制器時圖標(biāo)，可顯示所選集中控制器有關(guān)數(shù)據(jù)或參數(shù)；
★電子地圖可無級縮放與平滑瀏覽，可以不等比例要求同屏顯示地圖，通過大屏幕系統(tǒng)，可同屏或分屏顯示多個終端運行情況；
★使用電子觸摸屏?xí)r，可更方便地進行有關(guān)監(jiān)控、操作和查詢；
★能實時直觀顯示各集中控制器有無開燈回路；
★當(dāng)系統(tǒng)檢測到某個集中控制器單元有故障報警時，系統(tǒng)將及時標(biāo)定并顯示警告標(biāo)志。
★顯示單燈工作狀態(tài)。
（八）遠程抄表功能并進行統(tǒng)計分析：★監(jiān)控中心軟件可與配電柜數(shù)字電表通訊，實現(xiàn)自動遠程抄表并進行統(tǒng)計分析。
（九）監(jiān)控終端（集中控制器）現(xiàn)場調(diào)試、維護接口和遠程升級功能：★每一個遠程監(jiān)控終端集中控制器都具有調(diào)試和維護接口、按鈕和遠程升級功能，便于調(diào)試、維護和系統(tǒng)升級。
（十）系統(tǒng)增容擴容功能：★系統(tǒng)具有靈活的遠程終端增減擴容功能，可動態(tài)增加、刪除終端設(shè)備，無需修改地圖；
★系統(tǒng)所采用的中心數(shù)據(jù)庫、無線通訊方式及模塊化監(jiān)控終端結(jié)構(gòu)，均能滿足大中城市隧道燈及有關(guān)燈光系統(tǒng)長期的發(fā)展和擴容要求。
（十一）單燈控制運行功能：★實現(xiàn)各種不同的開關(guān)燈組合。如隔單盞亮，隔多盞亮，交叉亮等多種亮燈模式，或自定義亮燈模式。
監(jiān)控中心（使用項目原有機房）作為隧道燈光系統(tǒng)的控制心臟，擔(dān)負著隧道燈光系統(tǒng)自動控制和管理任務(wù)。
監(jiān)控中心使用原有的服務(wù)器，配置需滿足以下要求:
CPU：Intel(R) Xeon(R) CPU E5-2650 V2 @ 2.60GHz x4
硬盤：1T 以上
C盤至少30G 以上
C盤至少30G 以上
內(nèi)存：16GDDR 以上
服務(wù)器操作系統(tǒng)版本：Windows Server 2012 R2 Standard 64 位
青島美侖電子開發(fā)的智慧城市監(jiān)控和管理系統(tǒng)，是為智慧城市的管理和維護工作量身定制的一套智能監(jiān)控和管理軟件，它集通訊、信息管理、電器組態(tài)控制為一體。
監(jiān)控軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，用戶可根據(jù)實際需求和財力、物力逐步投入，靈活配置。報警分析和顯示模塊、開關(guān)燈時間管理模塊是隧道燈監(jiān)控和管理軟件的核心，監(jiān)控軟件采用超強直觀的圖形結(jié)構(gòu)，實時準(zhǔn)確分析、判斷、定位和標(biāo)注故障。適應(yīng)于不同層次、不同學(xué)歷的工作人員操作。監(jiān)控的目的就是監(jiān)測現(xiàn)場設(shè)備、輸入輸出線路和中間電器的運行狀態(tài)，達到預(yù)兆故障，保障亮燈的目的。
系統(tǒng)關(guān)鍵地方進行冗余，在服務(wù)器或前置計算機出故障時可以進行切換，關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行自動備份，有恢復(fù)機制。
安全性：系統(tǒng)根據(jù)不同的操作級別，進行安全管理，不同的級別進行相應(yīng)的操作權(quán)限，并輸入相關(guān)密碼才能登錄系統(tǒng)。配備完整的操作記錄和歷史數(shù)據(jù)。
易用性：全部程序均圖形化設(shè)計，中文界面，所有命令均由鼠標(biāo)操作，美觀易用，操作簡單、運行舒暢。
集中管理器是照明控制系統(tǒng)中的一個組件，是照明控制系統(tǒng)中的一個重要組成部分，其核心芯片采用自主研發(fā)的底層通信模塊，GPRS通信模塊，高性能的ARM，配合專業(yè)的硬件和軟件設(shè)計，使產(chǎn)品具有功能強大，易實施、免布線、工作可靠、易于維護等優(yōu)點，是專門為智能隧道燈照明而研發(fā)出來的高性能隧道燈節(jié)能產(chǎn)品。
集中管理器符合TCP/IP協(xié)議，接口支持485串口，網(wǎng)絡(luò)NET口，功能主要是定時控制，經(jīng)緯度自動控制，回路遠程控制，三相電采集；
集中管理器內(nèi)部包含一個三相電流與三相電壓計量電路，它可以實時采集三相電的負載工作及用電情況，通過采集每個回路的功率，來統(tǒng)計隧道燈的亮燈率，大大減少隧道燈管理部門的工作壓力，提高工作效率，從而顯著提高社會節(jié)能效益。
技術(shù)參數(shù)：單燈控制器是美侖電子全力打造的專業(yè)照明控制系統(tǒng)中的一個組件，是照明控制系統(tǒng)中的一個重要組成部分，其核心芯片采用自主研發(fā)的通信模塊，配合專業(yè)的硬件和軟件設(shè)計，使產(chǎn)品具有功能強大，易實施、免布線、工作可靠、易于維護等優(yōu)點，是專門為智能隧道燈照明而研發(fā)出來的高性能隧道燈節(jié)能產(chǎn)品。
單燈控制器具有通訊距離遠、抗干擾能力強、組網(wǎng)靈活等優(yōu)點，可實現(xiàn)一點對多點及多點對多點之間的設(shè)備間數(shù)據(jù)的透明傳，可組成星型網(wǎng)、網(wǎng)狀網(wǎng)等MESH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
單燈控制器內(nèi)部包含一個電流與電壓計量電路，它可以實時采集單燈控制器的負載工作及用電情況，通過采集每個隧道燈的功率因數(shù)，來統(tǒng)計隧道燈的亮燈率，大大減少隧道燈管理部門的工作壓力，提高工作效率，從而顯著提高社會節(jié)能效益。
單燈控制器在提供多路繼電器開關(guān)的同時也提供PWM信號及0-10V信號的輸出，對與需要調(diào)光的場合（例如LED 隧道燈系統(tǒng)）提供支持。
在單個隧道（包括左向和右向通道各一個）進口與出口各布1個集中管理器（雙向進出口共4個），每個隧道大約1000盞燈（包括基本和加強燈）。
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時間段 |
基本燈亮度 |
加強燈亮度 |
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6：00~18：00 |
85% |
100% |
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18：00~22：00 |
80% |
80% |
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22：00~05：00 |
70% |
60% |
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05：00~06：00 |
80% |
80% |
備注：以上軟件配置可以根據(jù)實際情況在平臺軟件隨時調(diào)整。
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序號 |
設(shè)備名稱 |
品牌 |
設(shè)備型號 |
技術(shù)參數(shù) |
單位 |
數(shù)量 |
單價 |
備注 |
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1 |
美侖電子 |
XN50 |
一路PWM或0-10V調(diào)光輸出，一路單燈電流、電壓、功率、壞燈檢測功能 |
臺 |
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一盞隧道燈配置一臺 |
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2 |
集中控制器 |
美侖電子 |
上行4G或10/100M以太網(wǎng)，RS485/接口， 4回路控制，三箱電檢測，電表計量，定時和經(jīng)緯度控制 |
臺 |
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一個照明配電柜一臺 |
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3 |
智慧城市平臺管理軟件 |
美侖電子 |
V1.0 |
單燈開關(guān)燈，調(diào)光；時控系統(tǒng)，智能管理系統(tǒng) |
套 |
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整個項目機房一套 |
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4 |
系統(tǒng)安裝指導(dǎo)、調(diào)試、培 |
美侖電子 |
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系統(tǒng)調(diào)試，客戶和業(yè)主培訓(xùn) |
人/天 |
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首先，采用集散式控制的監(jiān)控方式提高了隧道燈控制的實時性，可以根據(jù)季節(jié)、氣候以及特殊節(jié)假日的需要，隨心所欲地控制全任何一盞隧道燈的開關(guān)，提高亮燈的一致性，又可避免由于鐘控器走時不準(zhǔn)或失控而造成的電能浪費，做到適時、適度照明。
同時，采用電腦智能化控制系統(tǒng)后，每個單燈的狀態(tài)可以及時反饋到控制中心，運行和管理人員足不出戶即可了解到各處開關(guān)燈情況，既節(jié)省了巡燈運行費用，又大大縮短響應(yīng)處理時間，并可通過完善的故障診斷功能，及時發(fā)現(xiàn)故障隱患，做到防患于未然。
可以估計的經(jīng)濟效益包括節(jié)省的電費開支和運行維護費用兩大部分。
電費開支的節(jié)省，設(shè)置時間開關(guān)燈，避免電能浪費。
采用燈光自動監(jiān)控系統(tǒng)后，每夜巡燈由電腦實現(xiàn)，如無故障，則不必出動車輛，節(jié)省大量的人力物力。監(jiān)控系統(tǒng)自動控制開關(guān)燈操作，取消了每半月一次的人工修改時鐘的工作，亦可節(jié)省大量的人力物力。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
巡燈費用建立監(jiān)控系統(tǒng)后，減少了派車巡燈的費用。以前隧道燈管理所的人分組去巡燈，現(xiàn)在一般情況下不需要人工巡燈。
燈具損耗費由于采用經(jīng)濟運行方式，讓隧道燈科學(xué)地輪換“休息”和穩(wěn)壓運行，還可大大延長燈泡使用壽命，一般可節(jié)約25%左右費用。
該系統(tǒng)可以智能化調(diào)節(jié)隧道燈系統(tǒng)照明功耗，可以通過配合先進的節(jié)電設(shè)備和完善的電力方案來節(jié)省電力使用量，達到節(jié)能環(huán)保的目的。
系統(tǒng)是一個網(wǎng)絡(luò)通信控制系統(tǒng)，建設(shè)好這個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以為整個城市的隧道燈數(shù)字化實現(xiàn)提供有力的保障作用。
集中控制器和單燈控制器安裝極為方便，集中管理器只需供電即可，單燈控制器與驅(qū)動電源串聯(lián)即可
單燈控制器的防水等級為IP65，在現(xiàn)場作業(yè)施工時候，需要注意節(jié)點防護；
集中控制器的回路額定輸出電流為220V/2A，施工工程中，盡量避免過載使用，導(dǎo)致保險絲燒斷；
工程驗收由工程設(shè)計、施工和建設(shè)單位的代表組成驗收小組，按竣工圖進行。驗收時應(yīng)做好記錄，簽署驗收證書；驗收合格后，方可交付使用。當(dāng)驗收不合格時，應(yīng)由設(shè)計、施工單位返修直到合格，再行驗收。作為施工單位在正式工程驗收前10天，自己應(yīng)組織預(yù)驗收。
系統(tǒng)安裝質(zhì)量驗收
系統(tǒng)功能的測試驗收
系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)及系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的測試驗收<
系統(tǒng)安裝質(zhì)量、安裝工藝驗收按國標(biāo)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)驗收;
系統(tǒng)功能測試驗收按工程承建方向工程建設(shè)方提交的《系統(tǒng)工程設(shè)計方案》中的“系統(tǒng)功能”章節(jié)所敘述的具體內(nèi)容進行驗收;
系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)和系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的驗收，按承建方提交的技術(shù)資料測試驗收。
我公司產(chǎn)品按照國家規(guī)定，提供“三包”服務(wù)，服務(wù)期限為自安裝之日起12個月。
在“三包”期內(nèi)，硬件產(chǎn)品無條件替換；
在“三包”期內(nèi)，我公司指定專人專門進行現(xiàn)場服務(wù)；
在“三包”期內(nèi)，軟件產(chǎn)品免費升級；
對于我公司所設(shè)計施工的系統(tǒng)及我公司銷售的設(shè)備我們保證用戶能夠得到整個系統(tǒng)的終身技術(shù)支持和服務(wù)。在服務(wù)速度上，我們承諾，在用戶系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，我們在最短時間內(nèi)響應(yīng)。
在系統(tǒng)設(shè)備到貨后，我們將指派專門人員前往用戶現(xiàn)場，做好設(shè)備安裝的先期準(zhǔn)備工作，以使系統(tǒng)設(shè)備運行在一個良好的工作環(huán)境，并將與用戶協(xié)調(diào)有關(guān)系統(tǒng)的安裝調(diào)試工作。我們的有關(guān)人員將與用戶一起對設(shè)備進行檢查驗收，并實施現(xiàn)場的安裝調(diào)試工作，以便及時解決萬一在發(fā)貨過程中存在的差錯。
作為技術(shù)支持重要部分，我們還將為用戶提供最佳的系統(tǒng)升級服務(wù)，并確保：
◆技術(shù)的先進性與應(yīng)用適用發(fā)展趨勢；客戶的系統(tǒng)管理員或系統(tǒng)管理維護人員隨時可與我公司直接電話聯(lián)系，由我們的工程師和軟件工程師通過電話向用戶提供專業(yè)的技術(shù)咨詢，以最快的速度解決用戶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題，并提供全天候、無周末、1小時響應(yīng)服務(wù)。
當(dāng)我們的工程師通過電話無法及時排除問題時，我們會迅速派遣工程師并帶所需一切工具來到現(xiàn)場進行維護工作，直到所有問題被解決為止。標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)時間為路途時間。
我們對免費維護期內(nèi)的系統(tǒng)設(shè)備提供現(xiàn)場維護和更換服務(wù)，對后續(xù)保用服務(wù)合同內(nèi)指定的所有設(shè)備提供保修和保養(yǎng)服務(wù)。對于未包含在后續(xù)保用服務(wù)內(nèi)的設(shè)備可提供優(yōu)惠收維護服務(wù)。
根據(jù)客戶的需要，我公司將客戶相關(guān)技術(shù)人員進行全面的技術(shù)培訓(xùn)，達到全面理解系統(tǒng)的功能和相關(guān)技術(shù)、并且可以獨立進行安裝配置、日常使用維持、一般故障診斷和修復(fù)等工作之目的。
有關(guān)具體的培訓(xùn)內(nèi)容包括：
◆系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)及相關(guān)技術(shù)；
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