非接觸式高頻IC卡校園水控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

第一節(jié)、IC卡節(jié)水控制概述

    ROAD系列IC卡節(jié)能控制器是針對我國目前用水狀況和實(shí)際特點(diǎn)開發(fā)的高新智能節(jié)水管理系統(tǒng)。本方案根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況，采取每星期／月通過自助充值機(jī)自動(dòng)向卡內(nèi)補(bǔ)入時(shí)間，學(xué)生用完補(bǔ)入時(shí)間將停止供水，如不使用，星期／月初將自動(dòng)作廢的使用方式。無需復(fù)雜聯(lián)網(wǎng)，操作簡單、使用方便。適用廣泛：如學(xué)校浴室、開水房、洗衣房等。ROAD系列IC卡節(jié)能控制器是解決水資源浪費(fèi)的新措施。目前節(jié)水已成為全球亟待解決的問題。節(jié)約資源，防止浪費(fèi)，給您提供最完美的解決方案！

    控水管理系統(tǒng)是否會產(chǎn)生真正的經(jīng)濟(jì)和社會效益？何時(shí)收回投資成本是投資者最關(guān)心的問題。讓我們先來看下面一組數(shù)據(jù)：這是某高校（該校共有師生1萬2千人左右）在安裝智能卡控水系統(tǒng)后，其他因素基本相同的情況下，該校后勤管理部門經(jīng)過認(rèn)真全面的統(tǒng)計(jì)和現(xiàn)場實(shí)際測試得出的結(jié)果。

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    由上表不難看出，使用智能卡控水系統(tǒng)后，雖然學(xué)?？偸杖胂嗤С鰠s減少了五分之二，每月增加收入25000元左右，同時(shí)節(jié)水、節(jié)煤都近五分之二，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)明顯。

讓我們做一簡單的分析：

一、經(jīng)濟(jì)效益 

    1、未安裝控水系統(tǒng)前該校學(xué)生浴室每周開放6次，每次洗浴時(shí)間為4小時(shí)，平均每天約1400人洗浴，浴室淋浴頭總計(jì)為200個(gè)，每月開放25天，現(xiàn)場測得一個(gè)噴頭每小時(shí)流量約0.7噸。

    以此計(jì)算，浴室每開放一次，用水量就達(dá)到：0.7×4×200=560噸；學(xué)生每次洗澡平均時(shí)間為：60分鐘÷（1400÷4÷200）=34.2分鐘（含部分浴后不關(guān)閥的浪費(fèi)水時(shí)間）。如采用煤加熱，每噸熱水的價(jià)格為3元（油加熱約為22元，天然氣約為18元）。按正常洗浴時(shí)間計(jì)算，男生平均需要15分鐘，女生需要25分鐘，而實(shí)際平均用時(shí)為34.2分鐘，其中的14.2分鐘被無情地浪費(fèi)掉了。因此，學(xué)校每開放一次浴室，即有0.7×14.2÷60×1400=231.9噸水被無情地浪費(fèi)掉了；多支出費(fèi)用3元/噸×231.9噸＝695．7元（油為5101.8元，天然氣為4174.2元）。按一年浴室使用6個(gè)月時(shí)間計(jì)算，學(xué)校水資源的浪費(fèi)、支出的費(fèi)用是讓人觸目驚心的！ 

    2、安裝設(shè)備后的經(jīng)營狀況

    安裝此系統(tǒng)后，由于浴頭使用率大大提高，學(xué)生節(jié)水意識明顯增強(qiáng)，使得每天洗浴人數(shù)可增加到2000人，洗浴時(shí)間也縮短為20分鐘，每個(gè)噴頭每小時(shí)用水降低為0.7噸。如果按0.06元/分鐘收費(fèi)（油需0.22元，天然氣為0.18元），那么一天的凈收益為0.06元×20×2000－3元×0.7×（20×2000÷60）＝1000元。一年下來，按6個(gè)月時(shí)間計(jì)算，可凈收入1000元×（182÷7×6）＝156000元?，F(xiàn)在平均日用水340多噸，節(jié)省了五分之二。那么，使用智能型控水系統(tǒng)是否會增加學(xué)生的負(fù)擔(dān)呢？不會。以男生為例，一般洗浴時(shí)間為15分鐘，大約消費(fèi)1元左右，不但不增加，反而還會有所降低。不安裝此套系統(tǒng)，提高收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)是否會減少虧損呢？答案是否定的。因?yàn)樘岣呤召M(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，無疑會將部分學(xué)生推向社會公共浴池，而到學(xué)校浴池洗浴的學(xué)生將變得越來越少，使本就不高的收入變得更加可憐，其實(shí)這也是學(xué)校浴池虧損的真正“禍根”；即使收費(fèi)增加，但如果缺乏有效的管理手段，不節(jié)約用水，學(xué)校浴池同樣也會虧損。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，一所數(shù)量在300個(gè)左右噴頭的學(xué)校浴室，按一年使用六個(gè)月計(jì)算的話，每年虧損要在6萬元以上，而采用智能控水系統(tǒng)后，不僅彌補(bǔ)了虧損，每年還會增加收入十幾萬元，使用該系統(tǒng)的好處已不言而喻。同時(shí)，智能卡控水系統(tǒng)投資小，見效快。一套200點(diǎn)左右的系統(tǒng)，投資不到20萬元，學(xué)校一年就基本能夠收回（主要來自節(jié)約）。

    使用智能卡控水系統(tǒng)，在節(jié)資增收的同時(shí)，還可以為使用者帶來許多好處：

    1、收費(fèi)更加公平合理。多用水多收費(fèi)，少用水少收費(fèi)，更符合學(xué)生的消費(fèi)心理，同時(shí)也避免了某些學(xué)生故意浪費(fèi)水、拖延時(shí)間的不良習(xí)慣。     2、減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。該系統(tǒng)屬無人職守系統(tǒng)，浴室入口設(shè)一名管理人員足以，工作人員可適當(dāng)精簡，節(jié)約勞動(dòng)成本開支，管理員不必再擔(dān)心學(xué)生不刷卡、不給票，真正做到現(xiàn)代化、科學(xué)化的管理，極大的提高了管理水平。
    3、控水器完全脫機(jī)使用，避免了因聯(lián)網(wǎng)布線而引起的故障。

二、社會效益 

    我國是一個(gè)水資源嚴(yán)重匱乏的國家，據(jù)資料統(tǒng)計(jì)表明，我國人均水占有率不及世界平均水平的十分之一，而在水資源如此匱乏的情況下，我國的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象又相當(dāng)嚴(yán)重，節(jié)約用水已經(jīng)刻不容緩。雖然我國也在大力倡導(dǎo)節(jié)水工程，但僅有宣傳是不夠的，必須有一套行之有效的管理方法和手段，而使用智能型控水系統(tǒng)是解決高校水資源浪費(fèi)、用水管理難的最理想方案之一。使用智能型控水系統(tǒng)后，各大高校最直接的感受就是用水量明顯的降低，平均節(jié)水在一半以上。一所萬人左右的高校，年平均用水在十萬噸以上，而采用智能卡控水系統(tǒng)后，每年可節(jié)水五萬噸，所帶來的社會效益是驚人的。使用這套系統(tǒng)，可以帶來事半功倍的效果，可謂“一次投資，終生受益”。

第二節(jié)、IC卡節(jié)水控制系統(tǒng)簡介 

    IC卡節(jié)能控制管理（子）系統(tǒng)采用非接觸式IC卡作為電子錢包，用高性能節(jié)能控制器自動(dòng)控制出水口電磁閥放水和關(guān)水，也可控制供電開關(guān)接通或斷開電源回路，節(jié)能控制器根據(jù)實(shí)際用水電量自動(dòng)計(jì)費(fèi)，從消費(fèi)者的IC卡電子錢包中自動(dòng)收費(fèi)；同時(shí)，節(jié)能控制管理系統(tǒng)所有硬件設(shè)備符合國際電氣及防水標(biāo)準(zhǔn)，適用于澡堂淋浴收費(fèi)控制、開水/熱水收費(fèi)控制、飲用水收費(fèi)控制、學(xué)生宿舍冷/熱水收費(fèi)控制、洗衣房收費(fèi)控制等各種小額消費(fèi)應(yīng)用。

    本系統(tǒng)使用簡單、操作容易、功能強(qiáng)大，完全取代了現(xiàn)金、票證、磁卡等落后的消費(fèi)方式，是校園一卡通系統(tǒng)中的重要子系統(tǒng)。

    整個(gè)管理系統(tǒng)由硬件管理部分和前端設(shè)備部分構(gòu)成。

水控系統(tǒng)配置圖如下：

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硬件管理部分：

    非接觸IC卡自助充值機(jī)（M360Z）
    前端設(shè)備部分：消費(fèi)數(shù)據(jù)的處理及儲存.（控水）

    組件如下：
    電源（12V）
    電磁閥
    脈沖水表（計(jì)量時(shí)選用）
    非接觸IC卡節(jié)能器(RD-M710)

終端設(shè)備說明

M710/M720水控器 

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主要技術(shù)參數(shù)

·   讀卡類型：符合MIFARE標(biāo)準(zhǔn)卡
·   工作頻率：13.56MHZ
·   最大記錄量：4000萬元
·   發(fā)卡量：無限制
·   數(shù)據(jù)保存：FLASH保存數(shù)據(jù)，掉電不丟失
·   顯示；6位數(shù)碼管顯示
·   工作電壓：DC12V，工耗小于3W
·   環(huán)境溫度：0度-50度
·   體積：140MM*102MM*30MM
·   重量：300G

產(chǎn)品特點(diǎn)

·   淺色半透明外殼，流暢外觀設(shè)計(jì)，盡顯流行時(shí)尚
·   全防水設(shè)計(jì)，鍵盤和上下殼接縫雙層設(shè)計(jì)并有硅膠密封件防水
·   獨(dú)有節(jié)水設(shè)計(jì)，采用讀卡和開關(guān)雙重方式控水，插卡后按下開水鍵出水，拿走卡或按下關(guān)水鍵停止出水，更加人性化和節(jié)水
·   節(jié)電設(shè)計(jì)，設(shè)備在沒有讀到卡或沒有按鍵操作情況下30分鐘自動(dòng)斷電，讀卡或按鍵后自動(dòng)啟動(dòng)
·   電子錢包方式應(yīng)用，僅記錄消費(fèi)額，免去帳目不符的煩惱
·   采用數(shù)據(jù)采集卡即可提取累計(jì)數(shù)據(jù)，無須復(fù)雜聯(lián)網(wǎng)，減少施工量
·   采用計(jì)時(shí)方式扣費(fèi)，可以對費(fèi)率進(jìn)行靈活設(shè)置，符合各種要求
·   配合流量表，可以采用計(jì)量方式扣費(fèi)，更加科學(xué)、公平、合理
·   系統(tǒng)接入簡便，上位軟件可以和原來消費(fèi)管理系統(tǒng)連接，無須重新輸入人員信息即可直接發(fā)卡，方便在原有的消費(fèi)系統(tǒng)基礎(chǔ)上擴(kuò)展成一卡通
RD-M360Z自助充值機(jī)

    我們選用的M360Z自助充值機(jī)為ROAD系列產(chǎn)品之一，與本系統(tǒng)配合進(jìn)行讀、發(fā)卡，為卡片寫入時(shí)間。

    技術(shù)參數(shù)：

    用于移動(dòng)充值；使用操作員卡開機(jī)，只有專人操作；帶有后備電池，方便移動(dòng)時(shí)使用；雙面數(shù)碼顯示，直觀明了。

脈沖水表

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產(chǎn)品特點(diǎn)

1、  完全解決了字輪進(jìn)位時(shí)識別水表數(shù)出現(xiàn)亂碼的問題；
2、  日常工作無需供電，只需抄讀時(shí)供給電源，避免了由于供電不穩(wěn)定、不可靠或故障引起的計(jì)量誤差及大量的維護(hù)工作；
3、  自動(dòng)記憶碼輪位置，不是脈沖累加式計(jì)量，無需初始化；
4、  數(shù)碼傳送。在接受方可利用校驗(yàn)碼進(jìn)行誤碼判斷，錯(cuò)則要求水表重發(fā)，所以在復(fù)雜的使用環(huán)境下能穩(wěn)定、準(zhǔn)確、可靠地實(shí)現(xiàn)計(jì)量； 
5、  機(jī)械讀數(shù)和電子讀數(shù)保持完全一致。不存在因累計(jì)誤差或水表倒轉(zhuǎn)而引起兩者讀數(shù)不一致的情況；
6、  傳感器是無磁非接觸式的，不存在外界磁干擾引起讀數(shù)不準(zhǔn)的情況，電子讀數(shù)裝置不影響原來一次儀表的計(jì)量精度。
7、  脈沖信號0.001m³

安裝要求

1、  水表安裝前須沖洗管道。
2、 水表必須水平安裝，使水表讀數(shù)字面朝上，箭頭方向與水流方向相同。
3、 水表必須安裝在周邊環(huán)境干燥、拆裝、維修方便。建議安裝在專用水表箱內(nèi)。 
4、 水表前后必須安裝閥門。

主要技術(shù)參數(shù)

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電磁閥門、電動(dòng)閥門的選擇
 

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① 電動(dòng)閥（如上圖示）技術(shù)指標(biāo)： 

       額定電壓： DC9-24V 
       工作電流： 40mA～75mA 
       靜態(tài)電流：0mA 
       使用壽命：標(biāo)準(zhǔn)10萬次（另有長壽H型：100萬次。） 
       閥體材質(zhì)：黃銅 
       內(nèi)螺紋銅管接頭： 4 分（φ15）6分（φ20）

② 電磁閥（如上圖示）技術(shù)指標(biāo)： 

     額定電壓： DC12V 
     工作電流： 600mA 
     靜態(tài)電流：400mA 
     使用壽命：≥15萬次 
     閥體材質(zhì)：黃銅 
     外螺紋銅管接頭：  4 分（φ15）6分（φ20）

水控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程

    系統(tǒng)采用預(yù)付費(fèi)的方式進(jìn)行水控制管理，正常使用流程如下：

    放卡－－按啟動(dòng)鍵－－出水－－按停止鍵 －－取卡－－停水

    1）    消費(fèi)者將已發(fā)行充值的用戶卡插入節(jié)能控制器上，節(jié)能控制器自動(dòng)判斷該卡是否為有合法效卡、卡中小錢包內(nèi)是否有儲值金額。若卡合法有效，并且有儲值金額，則允許使用該節(jié)能控制器。若為非法卡和無效卡則報(bào)警，且不允許使用該節(jié)能控制器。
    2）    消費(fèi)者需要用水時(shí)，只需按動(dòng)該節(jié)能控制器的開始按鈕，則控水裝置立即放水或，計(jì)費(fèi)開始，同時(shí)從小錢包中扣款。節(jié)能控制器顯示消費(fèi)金額。
    3）    消費(fèi)者需要暫停用水時(shí)，只需按動(dòng)該節(jié)能控制器的停止按鈕，則控水裝置立即斷水，計(jì)費(fèi)和扣款均停止。再次按動(dòng)開始按鈕后恢復(fù)供水和計(jì)費(fèi)扣款。
    4）    使用完畢，消費(fèi)者將用戶卡從節(jié)能控制器里抽出，則控水裝置立即斷水，計(jì)費(fèi)和扣款均停止。并且使開始按鈕失效，直至下一次插卡使用。
    5）    如果用戶卡中小錢包內(nèi)儲值金額已扣完，則控水/控電裝置立即斷水，按鈕失效，計(jì)費(fèi)和扣款均停止。必須轉(zhuǎn)存儲值金額到小錢包后方可繼續(xù)使用。

    管理者可通過管理軟件或采集卡采集節(jié)能控制器內(nèi)的收費(fèi)數(shù)據(jù)。用戶卡發(fā)卡、充值、掛失、換卡、回收等卡片管理由智能卡中心統(tǒng)一處理。

節(jié)能控制系統(tǒng)功能特點(diǎn)

    1）    采用特殊的防水設(shè)計(jì)，適應(yīng)澡堂等環(huán)境。
    2）    實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供水控制和收費(fèi)，可以實(shí)現(xiàn)無人值守，采用電子錢包交易，避免管理漏洞及更科學(xué)高效。
    3）    按實(shí)際用水量或用電量計(jì)費(fèi)扣款，出水或通電時(shí)開始計(jì)費(fèi)，斷水或斷電時(shí)計(jì)費(fèi)停止，實(shí)時(shí)扣款，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化消費(fèi)，對于消費(fèi)者和承包商均公平合理，兼顧二者利益。
    4）    由于計(jì)費(fèi)扣款可見，使用者會自覺縮短用水用電時(shí)間，提高了供水/供電設(shè)備使用周轉(zhuǎn)率，從而起到節(jié)約資源的作用。
    5）    采用實(shí)時(shí)計(jì)費(fèi)扣款，多用多扣，不用不扣。使用者在不需用水用電時(shí)會自覺關(guān)斷閥門或電源開關(guān)，杜絕了浪費(fèi)水/電的現(xiàn)象，節(jié)約了寶貴的資源。相對也減小了對供水供電設(shè)備的容量要求。
    6）    先買卡后消費(fèi)，有效解決前期設(shè)備款的投入問題。
    7）    培養(yǎng)了人們的節(jié)約意識，利國利企利已，促進(jìn)了精神文明建設(shè)。

IC卡水控系統(tǒng)現(xiàn)場安裝示意圖 

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