淋浴節(jié)水控制系統(tǒng)解決方案

  一．概述
     在當前形式下，全球的污染逐漸嚴重，水資源的管理和節(jié)約成為世界性的難題。中國人口眾多，可用水資源有限，在可利用水資源受到嚴重污染的情況下，節(jié)約現(xiàn)有水資源成為當務(wù)之急。
   在日常人們生活中，水資源的使用是不可缺少的一項，特別是公共洗浴、洗衣機、電熱水器、飲水機等進入用戶，水資源的浪費也就成為了一個嚴重的社會問題。因此，用戶定額用水已成為了國‘家水資源管理的一項重大行政舉措。超額用水價格將提高一倍以上，以限制水資源的有效使用，同時對節(jié)水者給予獎勵。控制人們在意識上的浪費，逐漸培養(yǎng)成"每天節(jié)約一杯水，一年節(jié)約半噸水"的思想。
   隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，先進的設(shè)備逐漸進入管理范圍，提高了管理的效率。節(jié)水控制機的出現(xiàn)，使用戶可以按照需求進行消費，自動結(jié)算，將會給用戶的生活帶來了實惠和方便，同時可以大大節(jié)約資源。以每天喝一杯純凈水計，一年也只需花費幾十元。
   本公司開發(fā)的節(jié)水控制系統(tǒng)都配裝顯示屏，當射頻卡插入智能節(jié)水器中時可以顯示卡中"錢包"里余額多少，使用時能觀察到個人實時消費的情況，使用戶在使用時心中有數(shù)，同時每個控制機能記錄收費總額。節(jié)水控制機也可以安裝在飲水機上,可根據(jù)當?shù)丶儍羲膬r格設(shè)定計費標準。在洗衣機上也可以安裝節(jié)水控制機，更加精確地實現(xiàn)按使用時間收費。射頻卡節(jié)水控制機安裝在開水房用于開水收費，根據(jù)需要選擇用水量和用水時間兩種方法設(shè)定計費。節(jié)水控制器也可以安裝在浴室、洗手間、廚房、電熱水器、農(nóng)業(yè)灌溉、綠化澆水、工業(yè)用水等和水資源使用相關(guān)的場合，按當?shù)氐乃Y源的狀況設(shè)定收費標準。
二．特點
1．實用性：該系統(tǒng)可以解決客戶現(xiàn)在普遍存在的水資源節(jié)約問題，可以提高資源的利用率，從管理上也可以提高效率。
2．節(jié)能性：可以大量減少在日常生活中見到的長流水現(xiàn)象，通過收費的方式提醒人們在用水同時自己的錢在減少，同時避免無意識浪費。
3．符合環(huán)保：產(chǎn)品在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計上嚴格遵循環(huán)保要求，尤其是現(xiàn)在國際上推行的環(huán)保要求，創(chuàng)導(dǎo)環(huán)保和節(jié)能新概念。
4．易操作性：軟、硬件設(shè)計簡單的結(jié)構(gòu)設(shè)計，系統(tǒng)軟件升級和硬件操作相當方便，可以根據(jù)用戶的實際情況來靈活選擇實現(xiàn)節(jié)水方法。
5．兼容性強：產(chǎn)品均可提供數(shù)據(jù)接口和應(yīng)用接口，可與您的原有系統(tǒng)兼容匹配，便于系統(tǒng)集成和二次開發(fā)，確保有效利用現(xiàn)有資源。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
一、系統(tǒng)構(gòu)成
智能卡節(jié)水控制系統(tǒng)主要組成：（1）機房標準設(shè)備（主控制計算機、UPS電源、打印機、變壓器），（2）專業(yè)產(chǎn)品（智能卡節(jié)水控制器、系統(tǒng)軟件、智能卡、通訊器、發(fā)卡機），（3）代購設(shè)備（節(jié)水閥）。
二、硬件功能說明
1、節(jié)水控制器使用環(huán)境：設(shè)備主要在浴室、集體個人公寓、開水房、洗衣房等場所都可以安裝，由于環(huán)境的原因，公司設(shè)計時充分考慮設(shè)備的防水性、安全性、實用性和可操作性等方面的性能。對于節(jié)水控制機在浴室使用的特點，要求計時準確率達到毫秒，參數(shù)可以完全通過管理計算機下載，設(shè)備安裝、維修、更換極為方便。一臺節(jié)水控制器控制一個節(jié)點（通常是浴室的水龍頭、開水房開關(guān)等）。每一臺節(jié)水控制器可單獨編號，在管理軟件上清楚看到控制器的使用情況，控制器在不同的場所使用，起到不同的作用，由于環(huán)境的不同，使用的型號不同，具體根據(jù)客戶的現(xiàn)場和整體結(jié)構(gòu)決定。
2、節(jié)水控制器用技術(shù)指標：
指標參 數(shù)指標參 數(shù)
電源DC24V傳輸波特率9600bp
功耗＜DC3W環(huán)境溫濕度0℃～70℃ 10%～90%
讀寫速度＜0.1秒/次外型尺寸（mm）90×40×160
感應(yīng)距離≤40mm適用卡類MFIFARE卡
存儲數(shù)據(jù)>32000條/機重量(凈重)0.8 kg/臺
通訊接口RS-485通訊距離≤1200m
顯示六位背光液晶鍵盤2個功能鍵
安裝方式壁掛或暗裝閥門選擇球形、蝶形電磁閥
3、節(jié)水控制器節(jié)能方式：在安裝智能卡節(jié)水設(shè)備主要用于控制電磁閥同時在用水的成實現(xiàn)按照時間和流量計費。節(jié)水控制器上存儲每一次使用的消費信息（包括卡號、姓名、扣除金額、卡片余額、用水時間等信息），可以通過計算機內(nèi)置的485通訊網(wǎng)卡采集數(shù)據(jù)，存儲到管理計算機上，以便進一步的打印報表和查詢。
4、節(jié)水控制器供電：節(jié)水控制器由機房或變電處的變壓器（220V變?yōu)?2V）統(tǒng)一供電，每臺變壓器可以為20到40臺節(jié)水控制器供電，距離要求在500米以內(nèi)。節(jié)水控制機和節(jié)水閥是直流12V的安全電壓，沒有高壓和交流電壓，保證使用者的安全。電磁閥采用低功耗線圈，保證以較低電流工作。
5、節(jié)水控制器防水措施：節(jié)水控制器外殼使用防水材料設(shè)計，數(shù)據(jù)線的出入口使用防水接頭，在底蓋和上蓋之間使用石棉先壓在結(jié)合處的槽內(nèi)。鍵盤使用防水薄膜鍵盤，防止水或蒸汽進入內(nèi)部，主板和芯片用防水蠟敷設(shè)，布線要求和裝修同步進行，將線路走在墻內(nèi)最好，起到安全的作用，如果無法改造墻體，可以利用管道布線。
6、節(jié)水控制器收費設(shè)置：對每臺節(jié)水控制器均可以單獨設(shè)置水量與時間之比，精確控制水量。計次收費模式：在該收費模式下，可設(shè)置每次水流量和單價。
7、節(jié)水控制器主要用途：浴室收費-能夠在浴室內(nèi)節(jié)約水資源和能源。
洗衣房收費-對于使用不同時間洗相同衣服的人收費不同。
引水機-節(jié)約從一點一滴作起。
澆地控制-對于合情合理的澆地以防浪費。
綠化控制-定時澆化，定時關(guān)閉。
8、讀寫器（也叫寫卡機，可以加款）：接觸式讀寫器：可以讀寫符合ISO7816標準的存儲卡、邏輯加密卡、CPU卡；內(nèi)置1-2個SIM卡座，滿足金融規(guī)范高性能要求； 多種波特率RS-232通訊，可以選擇USB通訊，傳輸過程加密；持多種操作平臺，支持多種開發(fā)語言；支持多種庫格式，可按照要求制定數(shù)據(jù)流；通過PS/2提供電源。）
射頻卡讀寫器：可以讀寫符合ISO14443標準的射頻卡，典型的有Mifare one、Mifare light、Sle44r31/35等卡片，距離10CM以內(nèi)；內(nèi)置1-2個SIM卡座，滿足金融規(guī)范高性能要求；多種波特率RS-232通訊，可以選擇USB通訊，傳輸過程加密；支持多種操作平臺，支持多種開發(fā)語言；支持多種庫格式，可按照要求制定數(shù)據(jù)流；通過PS/2提供電源。
9、卡片選擇：目前市場上流行的智能卡種類很多，主要分接觸式IC卡和射頻卡（射頻卡又分：ID、TEMIC、MIFARE 三類具體比較見后頁）兩大類型，由管理需要及經(jīng)濟成本綜合考慮選用射頻卡較好，考慮到系統(tǒng)的擴展性、產(chǎn)品供應(yīng)情況、通用性等因素，選用MIFARE系列智能卡較為經(jīng)濟。
10射頻卡的特點：快捷、方便：卡與設(shè)備之間利用同頻波進行數(shù)據(jù)傳遞，其傳輸速率可以達到106K，寫卡時間小于10ms，在設(shè)備有效讀寫范圍內(nèi)就可對卡操作，所以當卡以任意方向通過設(shè)備讀寫區(qū)域時，即可完成操作， 提高每次操作的速度?？煽啃愿撸悍墙佑|式智能卡讀寫之間無機械接觸，避免了由于接觸讀寫產(chǎn)生的各種故障，也避免由于卡片的磨損而產(chǎn)生的不良現(xiàn)象；別外，非接觸式智能卡表面無裸露芯片，無需擔心芯片脫落、靜電擊穿、彎曲損壞等問題，卡片還可按用戶要求印刷精美圖案?？垢蓴_性強：非接觸式智能卡中具有防沖突機制，能防止智能卡之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，可以同時處理多張卡的讀入。適合于多種應(yīng)用：能應(yīng)用于不同的場所，包括后勤、打電話、圖書館借書、醫(yī)務(wù)室、機房、澡堂、出入門管理等。高安全性：非接觸式智能卡在處理數(shù)據(jù)前要與讀寫設(shè)備進行三次相互認證，而且在通訊過程中所有的數(shù)據(jù)都是加密的。

系統(tǒng)的安全性保障
一、系統(tǒng)保護措施
1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
節(jié)水控制器可實現(xiàn)連網(wǎng)和脫機兩種使用方法。
脫機操作：控制器可以實現(xiàn)真正的脫機操作，其匯總、掛失均可脫網(wǎng)進行通過系統(tǒng)參數(shù)卡進行；由于節(jié)水控制器存儲量很大，可存儲幾萬條交易信息。且智能卡上可存儲信息，所以消費過程可以在節(jié)水控制器和智能卡之間完成，從而使設(shè)備不依賴于網(wǎng)絡(luò)。
連網(wǎng)操作：系統(tǒng)也可以通過485通訊的方式將所有的節(jié)水控制器和計算機軟件連成一個網(wǎng)絡(luò)。通過軟件下載參數(shù)、掛失卡片、上載數(shù)據(jù)等功能，網(wǎng)絡(luò)即使有故障，系統(tǒng)脫機仍能正常運行，網(wǎng)絡(luò)正常運行時，可對各節(jié)水控制器實時監(jiān)控并采集數(shù)據(jù)，提高設(shè)備使用效率及管理效率，例如掛失功能，只需在微機上發(fā)出一條指令即可完成。
2．布線保護
采用并聯(lián)方式布線，單臺節(jié)水控制器發(fā)生故障，對其他節(jié)水控制器不產(chǎn)生影響。在控制起出來的線是六芯屏蔽線，一對電源線、一對通訊線、一對控制線，利用屏蔽線可以防止外界信號對系統(tǒng)的干擾。其中一對控制線和電磁閥相連，電源線和電磁閥的電源線一起和通訊線布到操作機房，統(tǒng)一管理。
3．斷電保護
系統(tǒng)配備大型UPS延時電源，將控制器出來的線接到變壓器上，變壓器和UPS電源連接，UPS在直接接到220V的電源上，水控制器內(nèi)有電源保護電路，對電源不穩(wěn)定、突然掉電等異常情況有極其穩(wěn)定的保護作用。
4．損壞保護
即使節(jié)水控制器電路損壞或機器損毀，存儲芯片亦能保存數(shù)據(jù)達10年以上。

卡片制作和施工要求
一、智能卡制作規(guī)程
1．形象印刷：可專門在非接觸式智能卡正面彩印用戶標志性形象及持卡人照片等圖文信息(結(jié)合工作證使用可達到卡證合一效果)；背面為統(tǒng)一印刷板，標有使用《注意事項》、卡序號等內(nèi)容。
2．記錄：每張智能卡內(nèi)存有卡號、持卡人姓名、證件號、卡類、使用密碼、開戶時間等詳盡記錄（個人資料變更時允許作相應(yīng)更改）。
3、制作周期：印刷從確認印刷設(shè)計稿后15～20天交付使用。
二、供電線路
由使用方根據(jù)現(xiàn)場情況鋪設(shè)地下電纜，預(yù)留設(shè)備安裝部位置右上方1米范圍內(nèi)AC 220V±10%的扁三插供電插座。在施工時將UPS延時電源接到市電（220V）上，再將變壓器（將220V變成12V）接到UPS電源上，控制器的電源線和變壓器相連，保證控制器的電壓是安全電壓，同時符合電磁閥的國際標準電壓要求。
三、網(wǎng)絡(luò)安裝
1．線路連接：管理中心主機與各終端設(shè)備之間采用RS-485通訊方式通過AWG18-22號屏蔽四芯雙雙絞線布線連接。
2、安裝與調(diào)試：我司提供網(wǎng)絡(luò)線材及接口器件，使用方委派1～2位持證電工協(xié)助布線。我司工程技術(shù)人員負責完成后期的系統(tǒng)安裝和調(diào)試后正式移交給管理單位投入使用，我司對所提供的系統(tǒng)產(chǎn)品終身維護（保修期一年免費，期滿檢修按成本計收）。
四、現(xiàn)場走線
1．控制器的安裝建議安裝到墻體里面，主要為了防止進水和破壞。
2．布線要求在墻上開槽，將線走到強里面（建議暗線方式）。