一、 系统概述
联合国水资源大会指出：“我们正进入一个新的水资源紧缺时代”
水是人类赖以生存和发展的重要资源之一。我国的水资源短缺由来以久，素有“十年九旱”之说，特别是近年来许多省市都遭遇了特大旱灾，导致城乡供水出现危机，同时，由于过度开采地下水，造成我国3/4地区出现下沉。因此节约用水已成为全民关注的一个重要话题。
最近，上海，北京，天津，大连，哈尔滨等城市都先后出台了节约用水管理办法，严格执行计划用水，实行超计划用水加价制度。北京市也在部分区域开始试点，北京市高校节水办还专门出台了高校学生用水定额标准，针对各类学生的宿舍用水，饮食用水，洗浴用水等都规定了限额。
作为用水大户的各级院校，在校园里普遍存在着浪费水的现象，在公共浴室，在公用洗手间，在学生食堂的洗碗间经常可见“水长流”的现象，许多学生节水意识淡漠，用完水后不习惯随手关水，因此，在校园里加强用水管理尤为重要，而改进用水设备，以硬件手段来强化节水意识是最行之有效的办法之一。
我公司为响应国家节约用水的号召，针对学校机关，企事业单位等公共场所的用水特点，研制开发出智能节水控制器以及分段计费智能卡水表，该系统采用经济手段将用水与个人利益挂钩，强制性提高了人们的节水意识，使人们逐步养成节水习惯，有效地达到了节水的目的。
此种智能节水新技术目前正在全国各地的高校推广。根据北京高校现场应用统计，自采用该技术后，学生洗澡、打开水都按时间或者用水量收费，节水量达到５０％～６０％，同时节省燃料，降低了费用成本，收到了明显的经济效益和社会效益。
二、效益分析
为 客 户 算 的 节 水 帐
1. 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
2. 燃料费
按加热1吨水的燃料费4元计算，10000人节约的洗澡水加热燃料费为：
3. 人流水所节约的水量
原来：按学校浴室100个水龙头，每天大约开5小时，每年开300天，每天每个龙头至少有30分钟处于无人流水状态，每个水龙头每分钟最少流10升水计算：
100个龙头每年浪费的水量为：
100*30*300*10=9000000升（9000吨水）
按每吨冷水2元计算，100个龙头每年浪费的水费为：
9000*2=18000元（1.8万）
按加热每吨洗澡用水的燃料费平均4元计算，每年100个龙头浪费的加热燃料费为：
9000*4=36000元（3.6万）
100个水龙头一年浪费费用最少合计：
1.8+3.6=5.4万
使用节水控制器后每100个水龙头每年至少节约5.4万元水费和加热燃料费
4. 室使用效率、增加收入、减少建设投入
使用前：人均洗澡时间为40分钟，浴室每天开放大概5小时，每个龙头5个小时只能7—8人使用
使用后：人均洗澡时间为10-15分钟，浴室每天开放大概5小时，每个龙头5个小时就可以有20—30人使用
使用率较使用以前提高了3—4倍，收入也同样提高了3—4倍
这样学校在浴室建设上可减少几十万的投入。
5. 水控制器后每年节约费用四项合计
16+32+5.4=53.4万加上节省的浴室建设费合计不少于80万
三、系统结构
大概工作流程： 安装设置完毕后，用户拿着卡到计算机管理房加款，然后拿着卡到浴室，将卡放在控制器前边的小兜里，此时显示屏显示卡中余额，此时用户触摸红外开关，控制器驱动阀门打开，同时开始扣除卡中现金屏幕上同时显示卡中现金减少。用户如暂时不用水可以触摸红外开关，阀暂时关闭，并停止收费，下次再触摸红外开关，阀门再次开启并出水扣费，用户离开时触摸红外开关停止出水，将卡取走。
四、 系统功能
（一） 硬件功能：
1. 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、洗衣房等场所使用，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。对于节水控制机在浴室使用的特点，计时准确率达到毫秒，参数可以完全通过计算机或管理卡下载，设备安装、维修、更换极为方便。一台节水控制器控制一个节点（通常是浴室的水龙头、开水房开关等），控制器在不同的场所使用，起到不同节约目的，由于环境的不同，使用的型号不同，根据客户的现场环境、管理要求和整体结构决定。
2.水控制器技术参数：
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指 标 |
参 数 |
指 标 |
参 数 |
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电 压 |
DC6-12V |
环境温湿度 |
0℃～90℃ 10%～90% |
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系统容量 |
16383台 |
适用卡类 |
M1/ID |
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开户人数 |
10万 |
外形尺寸 |
93mmX198mm |
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功 耗 |
＜DC3W |
安装尺寸 |
分布在53mmX183mm的长方形四个角上的直径为7mm的孔 |
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显示 |
6位LED |
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重量(净重) |
0.5 kg/台 |
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电磁阀技术参数
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指 标 |
参 数 |
指 标 |
参 数 |
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额定电压 |
6-12v |
使用寿命 |
15万次 |
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控制方式 |
脉 冲 |
安装尺寸 |
进水口、出水口两端为4分（ 15）外螺纹铜管接头 |
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工作压力 |
0.02-0.8MPa |
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外形 |
总长82mm两端 外螺纹长各14mm |
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介质温度 |
0 -100 |
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3. 节水控制器节能方式：在安装智能卡节水设备主要用于控制电磁阀同时在用水的成实现按照时间和流量计费。在卡片插入控制器内按键后才可以出水，当卡片从控制器内拿走或按停止键时，电磁阀自动关闭，基本消灭现在的长流水的现实情况，同时能够提醒用水者在用水时自己“钱包”内金额的减少。
4. 节水控制器供电：节水控制器由机房或变电处的变压器（220V变为12V）统一或单独供电。节水控制机和节水阀是直流12V的安全电压，没有高压和交流电压，保证使用者的安全。电磁阀采用低功耗线圈，保证以较低电流工作。
5. 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软橡胶条先压在结合处的槽内。键盘使用红外触碰按键，防止水或蒸汽进入内部，主板和芯片用防水蜡敷设，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，还可以用PVC管、槽走在墙外。
6. 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）
7. 节水控制器主要用途：浴室收费—能够在浴室内节约水资源和能源。
洗衣房收费—对于使用不同时间洗相同衣服的人收费不同。
浇地控制—对于合情合理的浇地以防浪费。
绿化控制—定时浇化，定时关闭。
8. 读写器（写卡机）：
射频卡读写器：可以读写符合ISO14443标准的射频卡，典型的有Mifare one、Mifare light、Sle44r31/35等卡片，距离10CM以内；内置1-2个SIM卡座，满足金融规范高性能要求；多种波特率RS-232通讯，可以选择USB通讯，传输过程加密；支持多种操作平台，支持多种开发语言；支持多种库格式，可按照要求制定数据流；通过PS/2提供电源。
9. 卡片选择：目前市场上流行的智能卡种类很多，主要分接触式IC卡和射频卡（射频卡又分：ID、TEMIC、MIFARE 三类具体比较见后页）两大类型，由管理需要及经济成本综合考虑选用射频卡较好，考虑到系统的扩展性、产品供应情况、通用性等以及本系统特点等因素，推荐使用EM智能卡较为经济。
10. 射频卡的特点：快捷、方便：卡与设备之间利用同频波进行数据传递，其传输速率可以达到106K，写卡时间小于10ms，在设备有效读写范围内就可对卡操作，所以当卡以任意方向通过设备读写区域时，即可完成操作， 提高每次操作的速度。可靠性高：非接触式智能卡读写之间无机械接触，避免了由于接触读写产生的各种故障，也避免由于卡片的磨损而产生的不良现象；别外，非接触式智能卡表面无裸露芯片，无需担心芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题，卡片还可按用户要求印刷精美图案。抗干扰性强：非接触式智能卡中具有防冲突机制，能防止智能卡之间出现数据干扰，可以同时处理多张卡的读入。适合于多种应用：能应用于不同的场所，包括后勤、打电话、图书馆借书、医务室、机房、澡堂、出入门管理等。高安全性：非接触式智能卡在处理数据前要与读写设备进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有的数据都是加密的。
11. 电磁阀的选择：和节水控制器连接的电磁阀的类型在市面上较多，符合使用环境的比较少，从电磁阀的材料来分类有：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，浴室和开水使用不同的阀门，以避免水垢造成的电磁阀堵塞（或加滤网），选择电磁阀从五个方面考虑：
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、蒸汽大，所以电压要求12V直流供电。
防水性：所有供客户选择的电磁阀全部要求具有防水功能。
（二） 软件界面
（三） 软件功能
a、软件登陆
选择相应的操作者，输入正确的密码（初始无密码）。操作级别分为以下三级
1． 系统管理员：全部权限
2． 数据维护员：具有卡片发行、充值、退卡、数据查询权限
3． 普通用户： 具有充值、退卡、数据查询权限
b、发卡
1． 设置卡：用于向节水器中下载参数（客户代码、费率、驱动类型）
2． 管理卡：浴室管理人员放水时使用
3． 用户卡：可分为12种不同类型，以适用于不同人员的费率区分
c、费率设置
最多可分为12种不同的计时单位和单价
d、用户卡类型设置
可设置12种不同的用户卡，对应12种不同的计时单位和单价
e、人员设置
设置不同操作者的权限
（一）系统保护措施
1、网络结构
连网操作：系统通过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六芯线，一对电源线、一对通讯线、一对控制线，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，电源线和电磁阀的电源线一起和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的电源上，水控制器内有电源保护电路，对电源不稳定、突然掉电等异常情况有极其稳定的保护作用。
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。
（二）安全保障措施
公司系列产品经过了多年的市场考验和数百家用户的广泛应用，系统功能不断加强，产品质量不断提高，同时完善技术保障措施。
1． 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，并在国内首创了智能卡、节水控制器终端机、管理计算机“三位一体”数据保护技术，从三个层面采取了六种数据保护措施对系统重要数据进行严密防护。电子钱包、存折设计：严格按照“电子存折”数据格式详细记载持卡人的姓名、身份、代码、密码、卡类、发行时间等信息。唯一密码：每一张智能卡有全球唯一的读写密码，有效保护使用单位和个人的利益。单独PIN：可根据要求，每张智能卡设定一个个人识别号码（PIN，个人密码），消费超出一定额度时必须正确的PIN后才能进行，有效保护持卡人的利益（可选择）。
2． 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。
3． 终端数据保护
底层数据的安全性(存储芯片的选型)：一般智能卡系统都采用有源器件（如3.6V锂电池等）维持底层数据存放。而本系统数据控制器采取无源器件的保护方式，可永久保存数据，避免电源器件故障危及数据安全。存储数据芯片采用串行芯片抗干扰性高、无需内置锂电数据可靠性高。
底层数据的存储（黑匣子双备份保护）：节水控制器对原始数据的存储采取双备份，即一条数据同时存储在两个不同的芯片中，一旦一个数据芯片损坏，数据可从备份芯片中读出，确保数据的安全性，芯片可保存数据10年以上。
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。
底层数据的采集：针对数据通讯过程中可能受外界环境干扰，产生数据丢失和数据出错等情况，特设了底层数据不限次数重复收集的黑匣子对数据进行保护，确保计算机数据在意外丢失或出错的情况下能修复还原。
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1.5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，防止蒸汽和水进入控制器 内损坏设备。
六、技术支持和售后服务
保修服务
公司所生产设备一年保修，外购设备以随箱保修卡为准。
电话服务
公司将向用户方面提供全工作日的电话技术响应，帮助用户解决所遇到的产品及系统方面的任何问题。
现场服务
不能通过电话解决的各种技术问题，公司在最短时间内将派一名工程师到现场解决问题。当用户需维修或更换毁坏产品时，公司将根据产品损坏原因具体而定，如因公司产品质量问题保修期内无偿更换或维修，由于人为原因造成系统或设备损坏，更换和维修费用由客户负责。
维修/检修
系统超出保修期后，公司与用户续签维修等方面的协议，所有软硬件产品可继续得到合理收费下的服务保障。
工程移交
公司工程技术人员安装和调试合格后正式移交给使用单位投入使用，保修时间从移交签字之日算起。
免费培训
公司免费为学校培训系统管理人员和操作人员。工程移交时，使操作人员能够熟练掌握系统使用和基本故障排除方法；每次现场服务时，有针对性地进行不定时间的再培训。
其他承诺
免费进行一卡通信息管理系统设计；
公司升级版本和更新的换代产品，优惠提供；
用户其他需求，公司可协商解决。
