用水管理系统效益分析

学校案例一:一张洗澡票，不洗白不洗，平均用水 30 分钟。
        北京某高校在未安装使用 IC卡水控系统之前，采用的是凭票洗澡制，据统计学生洗澡一次约需持续用水30分钟（女同学用水时间更长一些），浪费惊人。安装使用IC卡洗澡控制系统后，洗澡用水按实际流量计费，学生每分钟的用水费用都要自己交付，因此在洗澡过程中，大家都自觉勤按开关节约用水，洗澡的时间也大大减少，平均在10～15分钟，节约用水达50％以上。
工厂案例二： 洗澡又洗衣，水龙头不够用，洗一个澡太难。
        南方某工厂员工有 4000 多人，工厂有澡堂，供员工免费洗澡，员工基本上每天洗一次澡，每次洗澡的平均时间为 20 分钟以上，特别是女员工还要附带在澡堂洗衣服，长期霸占水龙头，而外面等待洗澡的人排起了长长的队伍，常常出现澡堂为争水龙头的事情而打架，等到后面的人洗完澡和衣服，时间已经是深夜了，而第二天又要早起上班，许多员工的休息得不到保证。加上由于当地政府在用水收费上实行阶梯式收费，对超额用水的工厂收费非常高昂。
        工厂为督促员工节约用水，并提高澡堂的利用率，决定在员工澡堂安装节水控制器。公司将每月补贴水费发放到员工的工资表中，员工洗澡自己通过 IC 卡付费，水费补贴没有用完的属于员工自己的收入。
        自从实行这个措施并安装了节水控制器后，效果非常明显，不但用水下降到政府规定的额度，而且员工洗澡的时间下降了许多，提高了澡堂的利用率，解决了员工洗澡拥挤的问题。
案例三： 平摊水费，太不公平。
        某宿舍共 8 人，共用一个水龙头洗澡，水费每月由管理处收取，然后再由宿舍 8 个人平均分摊，结果在分摊的过程中常常出现矛盾，因为 8 个人洗澡的频率不一样，而且每次洗的时间不一样，有的洗一次澡只要 10 分钟，有的却要将近一个小时，那么洗澡快的人就认为凭什么要让我出那么多的钱，长期以来，洗澡快的慢慢也就洗的时间长了，而且经常心理不平衡，既造成许多水的浪费，而且也导致大家闹矛盾。
        管理处了解了这个问题后，给他们安装了节水控制器，这样自己洗澡就要自己掏钱，洗得时间长的人慢慢就缩短了时间，而且大家各自出各自的费用，矛盾也就减少了许多。

效益分析

        该系统的推广和应用主要是解决提高用水效率，加强经济核算，使每一滴水都能发挥它的最大作用，其主要经济效益主要来源于节水及节约这部分水的加热能耗（燃汽、燃煤或电等）及所收取费用的节省三方面获得受益；其次节省部分物业管理方面所收取的污水处理费用也是一个不可忽视的方面。现以某高校为列：
        一普通高校中，学生洗澡一般需要20分钟，基本用水量为150升，采用节水控制器后，由于提供了动态显示功能，大大提高了学生的节水自觉性，实际用水时间减少到10分钟以内，因此用水量可以达到以前的50%即可节水75升。由于用水量减少一半，为此所付出的燃料，管理等保障费用也会成比例减少，以一个万人学校统计，预计每年节省费用50万元左右。
        为用户算的节水帐
        节约的洗澡水及水费
        1、 按人均每三天洗1次澡，每年300天，每人1年洗100次计算
        2、 按每吨冷水2元计算
        3、 用水量以吨为单位 　

方案设计思路

        本方案设计是本着“节水资源”、“安全可靠”、“操作方便”、“扩展性强”的基本思路和结合学校的实际情况设计。
        现在的节水发展已经不在是能源的问题，涉及到的问题比较多。如：建设节水型城市的需求、建设节水型学校的需求、电子货币发展的需求等大环境的影响，资源在现在的生活中已经给我们提出严重警告，所以节约资源应该是所有人的工作。
        在学生公寓使用的环境，人员比较多，所以要求节水设备在使用上安全可靠，管理上操作方便，容易维护和结算为基本目标。
        考虑到校园以后一卡通的发展，公司提供的设备产品可以和一卡通软件和硬件相结合。

系统结构

系统构成
智能卡节水控制系统主要组成：
        （1）机房标准设备：主控制计算机、UPS电源、打印机
        （2）专业产品：智能卡节水控制器、系统软件、智能卡、管理器、发卡机
        （3）设备：计时型或计量型节水阀、交流电源箱
硬件连接方式：
联机型：
        应用范围：公寓型浴室和集中型浴室；
操作流程：
        1、在水控器上靠卡即显示预扣设定水费，并控制电磁阀打开，水龙头出水；显示的预扣设定水费开始倒计，用完停水；中途如需停用再次靠卡则关闭电磁阀，水龙头断水，并将剩余的预扣设定水费写回卡上。如需再用，则再次靠卡。
        2、在系统设定时间，计算机自动开机收取所有数据；
        3、计算机在所有数据交换后，重新下发到各水控机（持卡人余额、黑名单等）。
脱机型：
        1、在水控器上靠卡即显示预扣设定水费，并控制电磁阀打开，水龙头出水；显示的预扣设定水费开始倒计，用完停水；中途如需停用再次靠卡则关闭电磁阀，水龙头断水，并将剩余的预扣设定水费写回卡上。如需再用，则再次靠卡。
        2、计算机与水控器之间的数据传输靠管理卡或下载卡完成（持卡人余额、黑名单等）。

 

软件功能说明

软件功能：
        1、 可按不同的用户身份设置不同控水模式（计量或计时）不同的营业水价。
        2、帐户查询，发卡开户、撤户、挂失、解挂、换卡、补助等功能一应俱全，并可按身份划分不同的透支限额。
        3、营业统计分析功能强大，提供日、周、月报表。
        4、自动识别持卡人卡的合法性，根据卡内帐户信息决定是否允许消费。可由使用单位设置一个最低消费额，低于则不能使用。
        5、对未注册卡或非法卡拒绝消费，同时显示提示信息。
        6、系统遇强磁干扰，非法开壳等恶意破坏行为，自动关断阀门，显示报警信息。
        7、具有挂失操作员口令、管理员口令、权限分级、报表防伪、合法纠错、误操作恢复及提醒警示，PC机双硬盘备份及U盘备份,PC双机备份。
        8、水控机不工作时，采用休眠状态。
        9、水控机能自检，各种状态或故障能自检显示。

硬件功能说明

一．技术参数:
        1.读卡类型： MIFARE1卡或兼容卡
        2.发卡量: 10万张以上
       3.最大记录量： 3000条消费记录及10000人黑名单
        4.数据保存： FLASH保存数据,掉电不丢失
        5.计费精度： 0.01元
        6.显示： 5位数码管显示
        7.工作电压：AC12V,工耗小于5W 
        8.环境温度： -20℃～+70℃
        9.体积：115mm*200mm*55mm
二．.水控特点;
        1、节水控制器使用环境：有水龙头流水的场所都可以利用控制器达到节水的目的。如：浴室、集体和个人公寓、开水房等场所使用，产品在设计时充分考虑设备的防水性、安全性、实用性和可操作性等方面的性能。
        2、节水控制器节能方式：智能卡节水设备主要用于控制电磁阀,并在用水的同时实现按照时间和流量计费。
        3、 节水控制器供电：节水控制器由机房或变电处的专用电源供电柜（220V变为12V）统一供电，每台变压器可以给20台左右节水控制器供电（视功率大小和环境），距离要求在100米以内。节水控制机和节水阀是交流12V的安全电压，没有高压和220V交流电压，保证使用者的安全。电磁阀采用低功能耗线圈，保证以较低电流工作。
        4、节水控制器防水措施：节水控制器外壳使用防水材料设计，数据线的出入口使用防水接头，在底盖和上盖之间使用橡胶圈先压在结合处的槽内，橡胶槽采用迷宫型设计。布线要求和装修同步进行，将线路走在墙内最好，起到安全的作用，如果无法改造墙体，可以利用管道布线。
        5、节水控制器收费设置：对每台节水控制器均可以单独设置水量与时间之比，转化为按照时间计算收费的模式，根据客户水压和管径不同设置流量和时间对应表。（单位：元/分钟）
        6、节水控制器主要用途：
        水房用水—杜绝浪费
        浴室收费—能够在浴室内节约水资源和能源。

        7、电动阀的选择：和节水控制器连接的电动阀的类型在市面上较多，符合使用环境的比较少，从电动阀的材料来分类有：塑料的、铸铁的、铜铸的、不锈钢的，都必须具有防水性能和安全电压的基本要求。考虑到常温水和开水的不同环境，浴室和开水房使用不同的阀门，以避免水垢造成的电动阀堵塞（或加滤网），选择电动阀从五个方面考虑：
        耐用性：选择寿命较长的，避免造成客户浪费和系统不稳定。
        美观性：从美观性上选择铜铸的和不锈钢的为主。
        经济性：考虑使用数量较多，价格上合理，降低运营成本和维护费用。
        安全性：因为一般场所的水、蒸气大，所以电压要求12V直流供电。
        防水性：所有供客户的电动阀全部具有防水功能。

系统可满足以下要求及功能

1、 计算精度0.01元
2、刷卡反应时间小于3S
3、控水阀要求为电动阀和计量水表材质为铜或不锈钢。
4、水控器为壁挂式设计，壁挂式安装，具有防水，防漏电设计，安装简便，便于维护。
5、控水器直流电源由交流电源箱提供，具有断电自供电功能。
6、靠卡控制供水断水，数据可实时传送，断电自动保护，可脱机使用。
7、采用计时计费，同时计费到人。
8、可按用户的不同身份，不同控水模式（计时或计量）设定水价；
9、24小时全天候营业，实时监控水控器运行状态；
10、自动识别持卡人的合法性，根据卡内帐户信息决定是否允许消费。
11、系统于强磁干扰，非法开壳等恶意破坏行为时，水控器自动关断阀门，显示报警信息；
12、控水器与电动阀均为安全电压（12V以下），充分保证使用者安全；
13、软件功能丰富齐全，集系统控制、管理、查寻、统计、报表打印于一体；
14、用户可根据成本自行设置费率；
15、要求具有挂失、操作员口令、权限分级、报表防伪、合法纠错、误操作恢复及阻挡、关键操作示警、16、PC机双硬盘备份，PC机双机备份，U盘备份安全系数高；
17、具有帐户查询、发卡开户、撤户、挂失、解挂、换卡功能。
18、系统遇强磁干扰，非法开壳等恶意破坏行为，自动关断阀门，显示报警信息。
19、可扩充个性化功能。

系统安全保护措施

1、网络结构
        节水控制器可实现连网和脱机两种使用方法。
        脱机操作：控制器可以实现真正的脱机操作，其汇总、挂失均可脱网进行，通过系统参数中进行；由于节水控制器存储量很大，可存储几万条交易信息。且智能卡上可存储信息，所以消费过程可以在节水控制器和智能卡这间完成，从而使设备不依赖于网络。
        联网操作：系统也可以通过485通讯的方式将所有的节水控制器和计算机软件连成一个网络。通过软件下载参数、挂失卡片、上载数据等功能，网络即使有故障，系统脱机仍能正常运行，网络正常运行时，可对各节水控制器实时监控并采集数据，提高设备使用效率及管理效率，例如挂失功能，只需在微机上发出一条指令即可完成。
2、布线保护
        采用并联方式布线，单台节水控制器发生故障，对其他节水控制器不产生影响。在控制起出来的线是四芯屏蔽线，一对电源线、一对通讯线，利用屏蔽线可以防止外界信号对系统的干扰。其中一对控制线和电磁阀相连，电源线和控制线一起布到总控制处，通讯线布到操作机房，统一管理。
3、断电保护
        系统配备大型UPS延时电源，将控制器出来的线接到变压器上，变压器和UPS电源连接，UPS在直接接到220V电源上。
4、损坏保护
        即使节水控制器电路损坏或机器损毁，存储芯片亦能保存数据达10年以上。
5、数据存储安全可靠
       为确保系统数据安全，产品在系统结构设计上严格遵循金融系统安全规范，并在国内首创了节水控制器终端机、管理器、管理计算机“三位一体”数据保护技术，从三个层面采取了数据保护措施对系统重要数据进行严密防护。
6、计算机数据库保护
        计算机数据按日自动备份，重要数据库永久保存。计算机、终端的操作流程和每笔交易均作详尽记载，为数字化管理提供最直接的数据支持。客户可以在计算机上完成系统的管理，为客观评价资源节约提供完整的数据。给决策者提供决策的信息，也可以和其他一卡通系统兼容，达到资源共享的效果。每日备份的数据库在系统出现故障时可以完全恢复到以前的状态。
7、终端数据保护
        ◆光电隔离保护：系统中安装了光电隔离保护装置，确保在高压、雷击、短路等不可避免事件发生时节水控制器的数据安全，即使以上事件发生时仅损坏系统的光电隔离装置而不损坏节水控制器的数据。
        ◆数据库的数据进行加密：不同权限的操作员可操作不同安全等级的数据库，并且采用高安全性的加密算法对重要数据进行加密，使得作弊者无法对数据进行纂改。
        ◆实时挂失、即时生效：对于连网的系统，在卡片挂失采用实时挂失，挂失信息在确认后1秒内下传给所有终端机。挂失卡数量可达六万条以上，挂失可以采用独有的广播下载功能，大大缩短了时间，以最短时间、最大限度地避免了被窃用，保护了持卡人的利益。如果系统采用完全的电子钱包的形式，可以用系统卡完成挂失信息的传递。
        ◆严密的防水性能：节水控制器在设计是就考虑到使用的环境，所以防水实验将是非常重要，在设备成型时缝隙之间有防水胶垫，同时利用胶水将缝隙密封，防止蒸气和水进入控制器内损坏设备。