非接触式高频IC卡校园水控系统设计方案

第一节、IC卡节水控制概述

    ROAD系列IC卡节能控制器是针对我国目前用水状况和实际特点开发的高科技智能节水管理系统。根据学校的实际情况,本方案每周/月通过自助充值机自动补充卡内的时间。学生用完补充时间后,将停止供水。如果不使用,将在周/月初自动失效。无需复杂的网络,操作简单,使用方便。广泛使用:如学校浴室、开水房、洗衣房等。ROAD系列IC卡节能控制器是解决水资源浪费的新措施。节水已成为全球亟待解决的问题。节约资源,防止浪费,为您提供最完美的解决方案!

    水控制管理系统是否会产生真正的经济和社会效益?何时收回投资成本是投资者最关心的问题。让我们来看看下面的一组数据:这是安装智能卡控制水系统后,学校物流管理部门经过仔细、全面的统计和现场实际测试后的结果。

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    从上表不难看出,使用智能卡控水系统后,虽然学校总收入相同,但支出减少了五分之二,月收入增加了2.5万元左右,节水节煤近五分之二,经济效益相当明显。

让我们做一个简单的分析:

一、经济效益 

    1.控水系统安装前,学生浴室每周开放6次,每次洗澡时间4小时,平均每天约1400人洗澡。浴室里有200个淋浴头,每月开放25天。现场测量每小时喷嘴流量约为0.7吨。

    根据这个计算,每次浴室开放,用水量就会达到:0.7×4×200=560吨;学生平均每次洗澡时间为:60分钟÷(1400÷4÷200)=34.2分钟(含部分浴后不关阀浪费水时间)。如采用煤加热,每吨热水价格为3元(油加热约22元,天然气约18元)。按照正常澡时间计算,男生平均需要15分钟,女生平均需要25分钟,实际平均需要34.2分钟,其中14.2分钟被无情浪费。所以学校每次开浴室都有0.7×14.2÷60×1400=231.9吨水被无情地浪费掉了;多支出3元/吨×231.9吨=695.7元(油为5101.8元,天然气为4174.2元)。按每年6个月的浴室使用时间计算,学校水资源的浪费和支出令人震惊! 

    2.设备安装后的运行状况

    安装系统后,由于浴头利用率大大提高,学生节水意识明显增强,每天洗澡人数可增加到2000人,洗澡时间也缩短到20分钟,每个喷头每小时用水量降低到0.7吨。若按0.06元/分钟收费(油需0.22元,天然气为0.18元),则每日净收入为0.06元×20×2000-3元×0.7×(20×2000÷60)=1000元。一年后,按6个月计算,净收入可达1000元×(182÷7×6)=156000元。平均日用水超过340吨,节省了五分之二。那么,使用智能控水系统会增加学生的负担吗?不会。以男生为例,洗澡时间一般为15分钟,消费约1元,不但不增加,反而会减少。不安装这个系统,提高收费标准会减少损失吗?答案是否定的。因为提高收费标准,无疑会把一些学生推向公共浴室,学校浴室学生会越来越少,收入不高,这也是学校浴室损失的真正灾难;即使收费增加,如果缺乏有效的管理手段,不节约用水,学校浴室也会损失。据统计,大约300个喷嘴的学校浴室每年损失超过6万元。采用智能水控制系统后,不仅弥补损失,而且每年增加收入超过10万元,使用该系统的好处不言而喻。同时,智能卡控水系统投资小,见效快。一套200点左右的系统,投资不到20万元,学校一年基本可以收回(主要来自节约)。

    使用智能卡控水系统,在节资增收的同时,也能给用户带来很多好处:

    1.收费更公平合理。多用水多收费,少用水少收费,更符合学生的消费心理,也避免了一些学生故意浪费水、拖延时间的坏习惯。     2.降低了工作人员的劳动强度。该系统是一个无人值守系统。在浴室入口设置管理人员就足够了。员工可以适当简化,节省劳动力成本。管理员不必担心学生不刷卡或不给票。他们真正实现了现代化、科学化的管理,大大提高了管理水平。
    3.控水器完全脱机,避免了联网布线造成的故障。

二、社会效益 

    中国是一个水资源严重短缺的国家。据统计,中国的人均水份额不到世界平均水平的十分之一。在水资源如此稀缺的情况下,中国的水资源浪费相当严重,节约用水迫在眉睫。虽然中国也在大力倡导节水工程,但仅仅宣传是不够的。必须有一套有效的管理方法和手段,智能水控制系统的使用是解决高校水资源浪费和水管理困难的理想解决方案之一。使用智能控水系统后,各大高校最直接的感受就是用水量明显减少,平均节水量超过一半。一所万人左右的大学,年平均用水量在10万吨以上,而采用智能卡控水系统后,每年可节水5万吨,带来惊人的社会效益。使用这个系统可以事半功倍,可谓一次投资,终身受益。

第二节、IC卡节水控制系统简介 

    IC卡节能控制管理(子)系统采用非接触式IC卡作为电子钱包,可以自动控制出水口电磁阀的放水和关水,也可以控制电源开关的开关或断开电源电路。节能控制器根据实际用水量自动收费IC自动收费卡电子钱包;同时,节能控制管理系统所有硬件设备均符合国际电气防水标准,适用于浴室淋浴收费控制、沸水/热水收费控制、饮用水收费控制、学生宿舍冷热水收费控制、洗衣房收费控制等小额消费应用。

    该系统使用简单,操作简单,功能强大,完全取代了落后的消费模式,如现金、票据、磁卡,是校园一卡系统中的一个重要子系统。

    整个管理系统由硬件管理和前端设备组成。

水控系统配置图如下:

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硬件管理:

    非接触IC卡自助充值机(M360Z)
    前端设备部分理和存储消费数据.(控水)

    组件如下:
    电源(12V)
    电磁阀
    脉冲水表(计量时选择)
    非接触IC卡节能器(RD-M710)

终端设备说明

M710/M720水控器 

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主要技术参数

·   读卡类型:符合MIFARE标准卡
·   工作频率:13.56MHZ
·   最大记录量:4000万元
·   发卡量:无限
·   数据保存:FLASH保存数据,不丢失电源
·   显示6位数码管显示
·   工作电压:DC12V,工耗小于3W
·   环境温度:0度-50度
·   体积:140MM*102MM*30MM
·   重量:300G

产品特点

·   浅色半透明外壳设计流畅,尽显时尚
·   全防水设计,键盘与上下壳接缝双层设计,硅胶密封防水
·   独特的节水设计,采用读卡和开关控水,插卡后按开水键出水,取卡或按关水键停止出水,更人性化、节水
·   节电设计,设备在没有读卡或按键操作的情况下自动停电30分钟,读卡或按键后自动启动
·   电子钱包的应用只记录消费量,避免账目不一致的麻烦
·   累积数据可以通过数据采集卡提取,无需复杂的联网,减少施工量
·   按时扣费,可灵活设置费率,满足各种要求
·   配合流量表,可以通过计量扣费,更加科学、公平、合理
·   系统访问简单,上级软件可与原消费管理系统连接,无需重新输入人员信息即可直接发卡,便于在原消费系统的基础上扩展成一卡通
RD-M360Z自助充值机

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    我们选用的M360Z自助充值机为ROAD其中一系列产品,配合本系统阅读发卡,为卡片写入时间。

    技术参数:

    用于移动充值;使用操作员卡启动,只有专人操作;带备用电池,移动方便;双面数字显示,直观清晰。

脉冲水表

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产品特点

1、  完全解决了字轮进位时识别水表数的问题;
2、  日常工作不需要供电,只需抄读时供电,避免了供电不稳定、不可靠或故障造成的测量误差和大量维护工作;
3、  自动记忆码轮位置不是脉冲累加计量,不需要初始化;
4、  数字传输。验证码可用于误码判断,错误需要水表重发,在复杂的使用环境中可以稳定、准确、可靠地实现测量; 
5、  机械读数与电子读数完全一致。由于累积误差或水表倒转,两者读数不一致;
6、  传感器为无磁非接触式,无外部磁干扰导致读数不准确,电子读数装置不影响原仪器的测量精度。
7、  脉冲信号0.001m³

安装要求

1、  水表安装前必须清洗管道。
2、 水表必须水平安装,使水表读数朝上,箭头方向与水流方向相同。
3、 水表必须安装在干燥的环境中,便于拆卸和维护。建议安装在专用水表箱内。 
4、 阀门必须安装在水表前后。

主要技术参数

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选择电磁阀和电动阀
 

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① 电动阀(如上图所示)技术指标: 

       额定电压: DC9-24V 
       工作电流: 40mA~75mA 
       静态电流:0mA 
       使用寿命:标准10万次(另有长寿H型:100万次)。 
       阀体材料:黄铜 
       内螺纹铜管接头: 4 分(φ15)6分(φ20)

② 电磁阀(如上图所示)技术指标: 

     额定电压: DC12V 
     工作电流: 600mA 
     静态电流:400mA 
     使用寿命:≥15万次 
     阀体材料:黄铜 
     外螺纹铜管接头:  4 分(φ15)6分(φ20)

水控系统的业务流程

    水控制管理采用预付费的方式,正常使用流程如下:

    放卡-按启动键-出水-按停止键 -取卡-停水

    1)    消费者将发行的充值用户卡插入节能控制器,节能控制器自动判断该卡是否有合法的效率卡,卡中小钱包是否有存储值。该节能控制器如果该卡合法有效,允许使用节能控制器。如果是非法卡和无效卡,则控制器不得使用。
    2)    当消费者需要用水时,只需按下节能控制器的开始按钮,水控制装置立即放水或计费,并从小钱包中扣除。节能控制器显示消费量。
    3)    当消费者需要暂停用水时,只需按下节能控制器的停止按钮,水控制装置立即停止用水,停止收费和扣除。再次按下开始按钮,恢复供水和收费扣除。
    4)    使用后,消费者将用户卡从节能控制器中取出,水控制装置立即断水,停止收费和扣除。并使开始按钮失效,直到下次插入卡。
    5)    如果用户卡中小钱包的存储值已经扣除,控水/控电装置将立即断水,按钮将失效,收费和扣除将停止。在继续使用之前,必须将存储值转移到小钱包。

    管理者可以通过管理软件或收集卡收集节能控制器中的收费数据。智能卡中心统一处理用户卡发卡、充值、挂失、换卡、回收等卡管理。

节能控制系统功能特点

    1)    适应浴室等环境的特殊防水设计。
    2)    实现自动供水控制和收费,实现无人值守,采用电子钱包交易,避免管理漏洞,更加科学高效。
    3)    按实际用水量或用电量计费扣除,出水或通电时开始计费,断水或断电时停止计费,实时扣除,实现个性化消费,对消费者和承包商公平合理,兼顾两者利益。
    4)    可见,用户会自觉缩短用水时间,提高供水/供电设备的周转率,从而节约资源。
    5)    采用实时计费扣款,多用多扣,不用不扣。用户在不用水用电的情况下,会自觉关闭阀门或电源开关,消除水/电的浪费,节约宝贵资源。供水设备的容量要求也相对降低。
    6)    先买卡后消费,有效解决前期设备资金投入问题。
    7)    培养人们的节约意识,利国利企,促进精神文明建设。

IC卡水控制系统现场安装示意图 

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本文来源:rfid世界网
本文标签:IC卡水控系统