智能卡節(jié)水系統(tǒng)方案
學(xué)校案例一:一張洗澡票，不洗白不洗，平均用水 30 分鐘。
北京某高校在未安裝使用 IC卡水控系統(tǒng)之前，采用的是憑票洗澡制，據(jù)統(tǒng)計學(xué)生洗澡一次約需持續(xù)用水30分鐘（女同學(xué)用水時間更長一些），浪費驚人。安裝使用IC卡洗澡控制系統(tǒng)后，洗澡用水按實際流量計費，學(xué)生每分鐘的用水費用都要自己交付，因此在洗澡過程中，大家都自覺勤按開關(guān)節(jié)約用水，洗澡的時間也大大減少，平均在10～15分鐘，節(jié)約用水達50％以上。
工廠案例二： 洗澡又洗衣，水不夠用，洗一個澡太難。
南方某工廠員工有 4000 多人，工廠有澡堂，供員工免費洗澡，員工基本上每天洗一次澡，每次洗澡的平均時間為 20 分鐘以上，特別是女員工還要附帶在澡堂洗衣服，長期霸占水，而外面等待洗澡的人排起了長長的隊伍，常常出現(xiàn)澡堂為爭水的事情而打架，等到后面的人洗完澡和衣服，時間已經(jīng)是深夜了，而第二天又要早起上班，許多員工的休息得不到保證。加上由于當?shù)卣谟盟召M上實行階梯式收費，對超額用水的工廠收費非常高昂。
工廠為督促員工節(jié)約用水，并提高澡堂的利用率，決定在員工澡堂安裝節(jié)水控制器。公司將每月補貼的一定金額的水費直接充值到員工IC卡中，員工洗澡自己通過 IC 卡付費，水費補貼沒有用完的可以累計到下一個月繼續(xù)使用，如補貼的水費不夠用，自己掏錢充值。自從實行這個措施并安裝了節(jié)水控制器后，效果非常明顯，不但用水下降到政府規(guī)定的額度，而且員工洗澡的時間下降了許多，提高了澡堂的利用率，解決了員工洗澡擁擠的問題。
案例三： 平攤水費，太不公平。
某宿舍共 8 人，共用一個水洗澡，水費每月由管理處收取，然后再由宿舍 8 個人平均分攤，結(jié)果在分攤的過程中常常出現(xiàn)矛盾，因為 8 個人洗澡的頻率不一樣，而且每次洗的時間不一樣，有的洗一次澡只要 10 分鐘，有的卻要將近一個小時，那么洗澡快的人就認為憑什么要讓我出那么多的錢，長期以來，洗澡快的慢慢也就洗的時間長了，而且經(jīng)常心理不平衡，既造成許多水的浪費，而且也導(dǎo)致大家鬧矛盾。
管理處了解了這個問題后，給他們安裝了節(jié)水控制器，這樣自己洗澡就要自己掏錢，洗得時間長的人慢慢就縮短了時間，而且大家各自出各自的費用，矛盾也就減少了許多。
效益分析
該系統(tǒng)的推廣和應(yīng)用主要是解決提高用水效率，加強經(jīng)濟核算，使每一滴水都能發(fā)揮它的zui大作用，其主要經(jīng)濟效益主要來源于節(jié)水及節(jié)約這部分水的加熱能耗（燃汽、燃煤或電等）及所收取費用的節(jié)省三方面獲得受益；其次節(jié)省部分物業(yè)管理方面所收取的污水處理費用也是一個不可忽視的方面?，F(xiàn)以某高校為列：
一普通高校中，學(xué)生洗澡一般需要20分鐘，基本用水量為150升，采用節(jié)水控制器后，由于提供了動態(tài)顯示功能，大大提高了學(xué)生的節(jié)水自覺性，實際用水時間減少到10分鐘以內(nèi)，因此用水量可以達到以前的50%即可節(jié)水75升。由于用水量減少一半，為此所付出的燃料，管理等保障費用也會成比例減少，以一個萬人學(xué)校統(tǒng)計，預(yù)計每年節(jié)省費用50萬元左右。
● 為用戶算的節(jié)水帳
節(jié)約的洗澡水及水費
1、 按人均每三天洗1次澡，每年300天，每人1年洗100次計算
2、 按每噸冷水2元計算
3、 用水量以噸為單位
方案設(shè)計思路
本方案設(shè)計是本著“節(jié)水資源”、“安全可靠”、“操作方便”、“擴展性強”的基本思路和結(jié)合實際情況設(shè)計。
現(xiàn)在的節(jié)水發(fā)展已經(jīng)不在是能源的問題，涉及到的問題比較多。如：建設(shè)節(jié)水型城市的需求、建設(shè)節(jié)水型學(xué)校的需求、電子貨幣發(fā)展的需求等大環(huán)境的影響，資源在現(xiàn)在的生活中已經(jīng)給我們提出嚴重警告，所以節(jié)約資源應(yīng)該是所有人的工作。
在宿舍使用的環(huán)境，人員比較多，所以要求節(jié)水設(shè)備在使用上安全可靠，管理上操作方便，容易維護和結(jié)算為基本目標。
考慮到以后一卡通的發(fā)展，公司提供的設(shè)備產(chǎn)品可以和一卡通軟件和硬件相結(jié)合。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)組成：
（1）機房標準設(shè)備：主控制計算機、UPS電源、打印機
（2）專業(yè)產(chǎn)品：智能卡節(jié)水控制器、系統(tǒng)軟件、智能卡、通訊轉(zhuǎn)換器、發(fā)卡機
（3）配套設(shè)備：電磁閥、電源箱
操作流程：
1、將卡插入水控器插卡槽，按開始鍵即顯示卡內(nèi)金額，然后顯示預(yù)扣時間，并打開電磁閥，水出水；取卡后，顯示完預(yù)扣時間停止出水
2、中途按下暫停鍵暫停計費，水暫停出水 ，再次按下暫停鍵，繼續(xù)計費出水。
3、在系統(tǒng)管理里，定期采集水控器數(shù)據(jù)；
4、采集完水控器數(shù)據(jù)后，清除水控器的數(shù)據(jù)
軟件功能說明
軟件功能：
1、帳戶查詢，發(fā)卡開戶、銷戶、掛失、解掛、換卡、補助等功能。
2、營業(yè)統(tǒng)計分析功能強大，提供日、周、月報表。
3、自動識別持卡人卡的合法性，根據(jù)卡內(nèi)帳戶信息決定是否允許消費?？捎墒?用單位設(shè)置一個zui低消費額，低于則不能使用。
4、對未注冊卡或非法卡拒絕消費，同時顯示提示信息。
5、各種參數(shù)可通過軟件實時下傳，也可以通過管理卡下傳。
6、系統(tǒng)管理員分權(quán)限管理，不同權(quán)限的管理員執(zhí)行不同級別的軟件操作。
7、系統(tǒng)自動備份數(shù)據(jù)庫，保證數(shù)據(jù)的安全性。
8、水控器有自檢功能，各種狀態(tài)或故障能自檢顯示。
硬件功能說明
一、技術(shù)參數(shù):
1、讀卡類型： Mifare 1 IC卡
2、發(fā)卡量: 100萬
3、zui大記錄量： 2048條消費記錄及10000人黑名單
4、數(shù)據(jù)保存： FLASH保存數(shù)據(jù),掉電不丟失
5、計費精度：zui小計費單位： 0.01元 ； zui小時間單位：1秒
6、顯示： 6位數(shù)碼管顯示
7、工作電壓：DC12V
8、功耗：> 3W
9、環(huán)境溫度： -20℃～+70℃
10、外形尺寸：155mm*115mm*40mm
二、水控器特點：
1、節(jié)水控制器使用環(huán)境：有水流水的場所都可以利用控制器達到節(jié)水的目的。如：浴室、集體和個人公寓、開水房等場所使用，產(chǎn)品在設(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。
2、節(jié)水控制器節(jié)能方式：智能卡節(jié)水設(shè)備主要用于控制電磁閥,并在用水的同時實現(xiàn)按照時間計費。
3、節(jié)水控制器供電：節(jié)水控制器由機房或變電處的電源供電柜（220V變?yōu)?2V）統(tǒng)一供電，每臺變壓器可以給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220V交流電壓，保證使用者的安全。電磁閥采用低功能耗線圈，保證以較低電流工作。
4、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橡膠圈先壓在結(jié)合處的槽內(nèi)，橡膠槽采用迷宮型設(shè)計。布線要求和裝修同步進行，將線路走在墻內(nèi)，起到安全的作用，如果無法改造墻體，可以利用管道布線。
5、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)置費率，轉(zhuǎn)化為按照時間計算收費的模式表。
6、節(jié)水控制器主要用途：
開水房用水：杜絕浪費
浴室收費：能夠在浴室內(nèi)節(jié)約水資源和能源。
7、電磁閥的選擇：和節(jié)水控制器連接的電磁閥的類型在市面上較多，符合使用環(huán)境的比較少，從電磁閥的材料來分類有：塑料的、鑄鐵的、銅鑄的、不銹鋼的，都必須具有防水性能和安全電壓的基本要求?？紤]到常溫水和開水的不同環(huán)境，浴室和開水房使用不同的閥門，以避免水垢造成的電磁閥堵塞（或加濾網(wǎng)），選擇電動閥從五個方面考慮：
耐用性：選擇壽命較長的，避免造成客戶浪費和系統(tǒng)不穩(wěn)定。
美觀性：從美觀性上選擇銅鑄的和不銹鋼的為主。
經(jīng)濟性：考慮使用數(shù)量較多，價格上合理，降低運營成本和維護費用。
安全性：因為一般場所的水、蒸氣大，所以電壓要求12V直流供電。
防水性：所有供客戶的電磁閥全部具有防水功能。
系統(tǒng)可滿足以下要求及功能
1、計費精度：0.01元
2、讀卡反應(yīng)時間小于3秒
3、控水閥要求為電磁閥，材質(zhì)為銅或不銹鋼。
4、水控器為壁掛式設(shè)計，具有防水，防漏電設(shè)計，安裝簡便，便于維護。
5、控水器支持暫停功能，更人性化設(shè)計。
6、水控器聯(lián)網(wǎng)工作，支持脫機使用。
7、采用計時計費，同時計費到人。
8、自動識別持卡人的合法性，根據(jù)卡內(nèi)帳戶信息決定是否允許消費。
9、控水器與電磁閥均為安全電壓（12V以下），充分保證使用者安全。
10、采用的防水密封設(shè)計，具有防水、防潮功能。
11、用戶可根據(jù)成本自行設(shè)置費率。
12、具有帳戶查詢、發(fā)卡開戶、撤戶、掛失、解掛、換卡功能。
13、軟件功能豐富齊全，集系統(tǒng)控制、管理、查詢、統(tǒng)計、報表打印于一體。
系統(tǒng)安全保護措施
1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
聯(lián)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、采集數(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
采用總線方式布線，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。從節(jié)水控制器出來的線是四芯屏蔽線，一對電源線、一對通訊線，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，電源線和控制線一起布到總控制處，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電源上，水控制器內(nèi)有可充電式后備電源，當停電時可作直接轉(zhuǎn)換供電。
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。
5、數(shù)據(jù)存儲安全可靠
為確保系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全，產(chǎn)品在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計上嚴格遵循金融系統(tǒng)安全規(guī)范，并在國內(nèi)*了節(jié)水控制器終端機、管理器、管理計算機“三位一體”數(shù)據(jù)保護技術(shù)，從三個層面采取了數(shù)據(jù)保護措施對系統(tǒng)重要數(shù)據(jù)進行嚴密防護。
6、計算機數(shù)據(jù)庫保護
計算機數(shù)據(jù)按日自動備份，重要數(shù)據(jù)庫*保存。計算機、終端的操作流程和每筆交易均作詳盡記載，為數(shù)字化管理提供zui直接的數(shù)據(jù)支持?？蛻艨梢栽谟嬎銠C上完成系統(tǒng)的管理，為客觀評價資源節(jié)約提供完整的數(shù)據(jù)。給決策者提供決策的信息，也可以和其他一卡通系統(tǒng)兼容，達到資源共享的效果。每日備份的數(shù)據(jù)庫在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可以*恢復(fù)到以前的狀態(tài)。
7、終端數(shù)據(jù)保護
◆ 光電隔離保護：系統(tǒng)中安裝了光電隔離保護裝置，確保在高壓、雷擊、短路等不可避免事件發(fā)生時節(jié)水控制器的數(shù)據(jù)安全，即使以上事件發(fā)生時僅損壞系統(tǒng)的光電隔離裝置而不損壞節(jié)水控制器的數(shù)據(jù)。
◆ 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進行加密：不同權(quán)限的操作員可操作不同安全等級的數(shù)據(jù)庫，并且采用高安全性的加密算法對重要數(shù)據(jù)進行加密，使得作弊者無法對數(shù)據(jù)進行纂改。
◆ 實時掛失、即時生效：對于連網(wǎng)的系統(tǒng)，在卡片掛失采用實時掛失，掛失信息在確認后1秒內(nèi)下傳給所有終端機。掛失卡數(shù)量可達六萬條以上，掛失可以采用*的廣播下載功能，大大縮短了時間，以zui短時間、zui大限度地避免了被竊用，保護了持卡人的利益。
◆ 嚴密的防水性能：節(jié)水控制器在設(shè)計是就考慮到使用的環(huán)境，所以防水實驗將是非常重要，在設(shè)備成型時縫隙之間有防水膠墊，同時利用膠水將縫隙密封，防止蒸氣和水進入節(jié)水控制器內(nèi)損壞設(shè)備。
