福州亿龙卡智能控水系统解决方案

一、水资源危机 

    水资源危机是举世瞩目的资源环境问题之一，引起了世界众多国家的不安与关注。我国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家，已经被联合国列为13个贫水国家之一。我国640多座城市中，在近400座城市缺水，其中严重缺水的城市达130个。事实已经表明，水资源已渐渐成为我国国民经济持续健康发展的“瓶颈”。2002年10月1日国家实施了新水法规定超额累计加价。
二、浪费 

    “不用白不用，洗澡者在热气腾腾的浴室中正惬意得引吭高歌，上百公斤的热水就这样伴随着他（她）的歌声哗哗的流走了”。这一幕每天都在一些高校、大型企业单位的澡堂或公寓的浴室里上演。因为超标用水被政府职能部门给予重罚，而烧热水的电、油、煤、气的成本也居高不下，这些单位为此不得不支付巨额的费用。因此，如何解决既能保障学生或员工的福利，又能节约用水，减少经费支出，这种矛盾对立便成为每个单位后勤管理部门最头痛的难题。 

三、改革 

    针对以上状况，福州亿龙卡电子科技公司自主开发了智能IC卡控水收费系统，并在社会上广泛使用。福州亿龙卡智能IC卡控水收费系统的出现，使用户可以按照管理需求个性化用水，给水资源管理者提供有效解决方案，同时可以为国家能源节约提供一种新的思路。 

    亿龙卡公司开发的智能控水收费系统和现在先进的智能卡结合起来，形成一个有效的节水系统。当智能卡插入智能节水器中时可以显示卡中“钱包”里余额多少，使用时能观察到个人实时消费的情况，用户在用水时对用水量和时间心中有数，将收费记录明细储存到控制器内。 

    为了方便安装和管理，本产品在设计时选用计时计费方式、不用联网的脱机交易方式。 

四、意义 

    1． 使用单位通过亿龙卡智能IC卡控水收费系统，计时收费，科学的控制用水，可节约用水约80%左右，避免了无谓的浪费；
    2． 使用单位通过亿龙卡智能IC卡控水收费系统向使用者合理、精确的收费，解决了现金收费问题，减轻了合作单位后勤部门的经济负担；
    3． 使用单位通过亿龙卡智能IC卡控水收费系统项目的建设，为今后实行企业一卡通搭建了网络平台，彻底改变了合作单位后勤部门管理混乱、落后、陈旧的局面，为科学、智能化的管理奠定了基础，提升了合作单位的管理档次；
    4． 使用单位通过亿龙卡智能IC卡控水收费系统，使用者持卡洗澡，绝对的实行了谁用水谁付费，多用多付费，少用少付的原则，合理公平得分配了用水，养成使用者勤俭节约的习惯；
    5． 使用前后的比较 

锅炉供水（柴油加热） 

太阳能供水（柴油辅助加热）

一． 智能控水系统构成 

    1．系统组成：系统由管理中心、应用节点、用户卡片构成 

    管理中心 

    ● 硬件构成：由服务器、管理软件、CR1701读卡器构成。
    ● 功能模块
    卡片管理模块: 卡片浏览、开户、销户、充值等功能。
    设备管理模块: 设备分配、设置参数。
    数据处理模块: 完成对设备金额的采集，各项数据报表的产生。

    用户卡片 

    用户卡片采用目前先进的飞利浦专利技术的Mifare One射频感应IC卡，它无金属触点，只要靠近读写器就可以对其进行读写。它有16个可独立应用扇区，每个扇区设有2组不同权限6个字节的密码，只有密码相同的时候才能对卡片进行读写。本系统中用到了其中的一个扇区。

    应用节点 

    应用节点由亿龙卡公司F1902水控器、普通淋浴出水龙头构成。 

F1902射频IC卡水控器外观如下图 

智能控水系统结构和特点

2． 智能控水硬件系统拓扑图

    1．卡系统特点：本系统采用有3次的历史备份，当一个数据区出现意外的时候，另外的2个数据区仍然拥有数据的备份。
除了记录一个消费金额外，还记录一个消费次数，进一步提高数据的安全性。
    2． 管理软件特点 
    友好的用户界面：我们的目标是让使用者无需更多的看使用说明书就能够使用操作。想客户之所想，让许多的操作自动化，用户点击鼠标的次数达到最低。 
    详尽的各类报表：详细的各类报表让管理起来更容易，我们现在有充值报表、业主报表、设备状况表等
    3． 水控器特点 
    计量方法：以时间作为基本计值单位，根据放水的时间对IC卡进行扣款。当用户插入消费卡，并按下“开/关水”键时，每单位扣款单位时间F1902对卡片进行一次扣款。
    优点：相对于流量计费方式，计费方式简单，造价低，维护方便。不会因为总表和分表之间的误差引起使用单位和业主之间的纠纷。
    由于热水的杂质比较多，采用流量计费方式时流量检测表的机械部分比较容易损坏。而时间计费方式则没有这个缺点，因此维护显得十分方便。 
    使用独立扇区，脱机工作，并且不采集明细：为了与各个不同的应用系统较好的连接，也因为及锋智能控水产品采用每单位时间扣款一次的工作方式，所以本系统采用独立工作扇区，3个块保存金额，并轮流扣款，这样可以延长卡片的使用寿命，也保证卡片内部金额数据的安全性（相当于有3个块相互备份）。 

    福州亿龙卡智能控水收费F1902系统目标客户定位是学校公寓、企事业单身公寓。这类对象使用的量往往比较大，使用环境比较复杂，对成本和可靠性要求比较高，因此我们设计了脱机工作这种低维护量的工作模式。 

    不采集明细的意思是水控器只保存本机消费的总金额，而不保留具体是哪张卡片在上面消费的，因此亿龙卡智能控水产品如水表般保留着一个累计消费的总额。 

阀门的选择 

    和IC卡智能控水收费系统配合使用的电控阀门有电磁阀和电动阀2种，电磁阀制作工艺简单，驱动容易，价格低廉，但由于电磁阀是活塞式工作原理，密封主要靠橡胶来实现，当工作水的杂质较多时，比较容易产生关不紧或无法正常关闭现象，主要是脏东西容易堵塞活塞通道。另外橡胶圈也会因为长时间工作在高温条件下出现老化现象。而电动阀门类似于现在的普通水龙头，密封靠中间的陶瓷或铜阀芯来实现，具有耐高温和耐污染的优点，缺点是控制复杂，造价偏高。另外电磁阀对水的压力要求较高，压力太低容易出现开不起来，压力太高容易关不紧。基于以上的考虑，我们采用了电动阀。

二． 节水控制系统特点

系统功能介绍

附：电动阀技术指标 

    1、 公称通径：DN15，二端口G1/2内螺纹 
    2、 阀体材质：黄铜
    3、 工作电压：DC5V
    4、 工作电流：< 50mA
    5、 动作时间：1 秒
    6、 介质温度：<100℃
    7、 工作压力：0.5Mpa
    8、 外形尺寸：L×H 64×95 

    完善的防作弊系统，有效杜绝使用者作弊行为。 

    对于业主来说，作弊行为无疑是其比较关心的一个问题。福州亿龙卡智能IC卡控水收费系统从多个角度杜绝了这种行为。
    1． 通过对电动阀和控制器的连线私自打开电控阀而不去刷卡。福州亿龙卡智能IC卡控水收费系统采用独创性的采用一体化设计，把电动阀和控制器安装在一起，并预留“铅封”位置，可以有效的杜绝这类行为。
    2． 为保证能长时间使用，电控阀门最好的选择是电机控制的铜阀。这类阀门不但寿命长、无污染，且水泄漏比较小，即便是超低水压时也能够正常开启关闭，是国家推荐的阀门类型。但是这类阀门有个缺点，断电后不会自动关闭水流。福州亿龙卡智能IC卡控水收费系统内部建立一个巨大的储能器，能在检测到断电后保证还有电能关闭阀门。 

    自动睡眠，节约能源：用户一段时间（长度可设定）不使用本设备时候，福州亿龙卡智能IC卡控水收费系统会进入睡眠状态，当有卡片插入或按“开关水”按键时恢复正常工作状态。完全符合环保节能的要求。 
    冷热水补偿，精确计费。在集中供热水或太阳能供热水的场合，需要排空水管中的冷水，如果业主不收取这段时间的费用，则福州亿龙卡智能IC卡控水收费系统可提供冷水补偿方式。 
    灵活的参数设置：业主管理者可以设定水控器内部的各种参数：扣款时间、扣款单位金额、用户使用扇区、用户扇区密钥、冷水时间、热水时间、钱将用尽警告金额。

三． 节水控制系统整体

1．性能参数