校园/公寓/等水电IC卡节能控制管理系统解决方案!

第一章 项目状况

    在当前形式下,全球污染逐渐严重,水资源的管理和节约已成为世界性的难题。中国人口众多,可用水资源有限。当可用水资源受到严重污染时,节约现有水资源已成为当务之急。随着中国经济的快速发展,电力供应日益紧张。为响应国家节能环保号召,本项目提出是以节能为主的校园一卡通综合管理体系。

    针对当前资源日益紧张的情况,公司开发了一系列节能控制产品:一控一水控、一控二节能控制器、一控四节能控制器、一控八节能控制器,广泛应用于水电节能控制系统PHILIPS公司原产的MIFARE I型非接触式IC该卡拥有世界上唯一的32位序列号,具有严格的逻辑操作和逻辑加密功能,高达8Kbit存储容量分为 16个风扇区域支持多种应用程序。每个风扇区域都有自己的一组密码,可以定制每个风扇区域的访问条件。在读写速度、读写安全性和系统扩展性方面远优于磁卡ID卡。

    性价比优于其它产品。多路节能控制器可同时控制4个或8个节点,可计时、测量、控水、控电混合控制,可设置不同的冷水、热水、用电扣除汇率。节能控制器根据实际用水量或用电量,自动控制出水口电磁阀的放水和关水,从IC卡片电子钱包自动收费;广泛应用于各种小消费应用场所,如公寓水电控制、浴室淋浴收费控制、沸水/热水收费控制、饮用水收费控制、用电控制、洗衣房收费控制、农业灌溉、绿化浇水、工业用水、暖气供应控制等。

    节能控制器可以脱机运行,数据采集可以用手持式采集卡进行,设备参数设置、消费数据采集查询、统计、报表、结算等处理也可以通过网络与管理计算机连接。从而达到节约用水用电、科学收费、高效管理的目的。

    该系统使用简单,操作简单,功能强大,完全取代了现金、票证、磁卡等落后的消费模式MIFARE I多扇区的特点,如食堂卖饭、小卖部、超市购物、医疗费、教职员工考勤等,可以方便地扩展各种功能,宿舍门禁管理、上网收费管理、学籍管理、停车场收费等都可以通过该卡的多用途性能来实现。

第二章,设计原则

    本方案的设计是根据学校的实际要求,本着科学合理、经济实用、先进可靠、兼容性强的原则进行的。

    先进性:在设计系统时,应充分考虑设备和技术的先进性。本系统采用PHILIPS公司非接触IC卡(8K内存,可读写IC芯片),其存储结构允许卡用于多应用系统。多达16种不同的应用程序,让管理者摆脱繁琐的管理模式,让用户感到快速、方便和放松。

    扩展性好

    充分考虑了系统增容的可扩展性:

    1、  网络设计采用总线系统,所有设备管理主机均挂在总线上。未来系统增容时,只需直接将管理设备与总线连接,无需改造线路;
    2、  IC卡系统应用软件可以支持使用10万张卡,完全满足未来人员增长的需要;
    3、  非接触IC卡(8K内存,可读写IC多应用系统允许使用芯片的存储结构。
    4、  校园食堂收费、图书借阅、食堂收费、公寓控水、控电、体育馆收费、医院收费、俱乐部收费、教职员工学生考勤门禁等一卡通综合管理系统采用非接触式智能卡系统消费时只需出示充值IC消费可以通过卡在收费机感应区的有效距离来完成。消除了旧消费模式中可能出现的各种缺点,即加快运营速度,改善消费模式,加强系统安全,有利于智能管理。网络设计采用总线系统,所有设备管理主机均挂在总线上。未来系统增容时,只需直接将管理设备与总线连接,无需改造线路;

    系统安全可靠性:智能卡产品的所有终端设备均为带微处理器和存储器的单片机,以确保数据计算的准确性和数据保存的完整性;IC卡采用PHILIPS公司的M1型逻辑加密存储卡,拥有世界上唯一的32个序列号,防止复制,卡可以三重加密,比磁卡需要实时联网ID安全性和稳定性更强。

    在现有校园局域网上运行系统上位管理软件,各终端设备连接到局域网附近的工作站。所有卡片在管理中心建立人员数据后统一发行。如果以前有人员数据软件,可以在不重新输入的情况下调用原始数据库数据。通过管理工作站访问服务器数据库,将消费数据收集并传输到服务器。

第三章 系统方案设计说明

第一节,概述:

    ROAD系列产品符合国家和国际标准,已获得ISO9001国际质量标准认证; IC卡是选自PHILIPS公司MIFARE I该卡拥有世界上唯一的32个序列号,具有严格的逻辑操作和逻辑加密功能,高达8Kbit存储容量,分为 16个风扇区域支持多种应用程序。每个风扇区域都有自己的一组密码,可以定制每个风扇区域的访问条件。在读写速度、读写安全性和系统扩展性方面远优于磁卡ID卡。

第二节、  单路节水控制管理子系统

1.节能控制系统简介

    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,用高性能节能控制器自动控制出水口电磁阀的放水和关水。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,节能控制管理系统的所有硬件设备都符合国际电气和防水标准,适用于浴室淋浴收费控制、开水/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。

    节能控制器可以脱机运行,用手持式收集器收集数据,也可以用节能管理软件设置设备参数设备参数设置、消费数据收集查询、统计、报表、结算等处理。从而达到节约用水用电、科学收费、高效管理的目的。

    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,是校园卡一卡系统中的一个重要子系统。

2.系统组成说明

    整个管理系统由中央处理、数据采集和前端设备组成。

    系统配置图如下:

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中央处理部分:

    1.授权卡的发放、存款、挂失、注销、回收
    2.整理、统计、查询和打印数据

硬件部分: 

    计算机
    打印机
    非接触IC卡发卡器(RD-M920)


软件部分:

    操作系统:Windows98以上中文操作系统
    非接触IC卡水控制收费系统

数据采集部分(脱机型):数据采集用采集卡进行,大大减轻了工程施工的工作量。 采集卡

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
    非接触IC卡节能器(RD-M710)
    脉冲水表(计量时使用)

3、 终端设备说明

M710水控器

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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 
    用户充值更简单,可以通过自助卡转账和管理中心充值

脉冲水表

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。

脉冲水表曲线图

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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:

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    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)    按实际用水量计费扣除,出水时开始计费,断水时停止计费,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。用户在不用水的情况下会自觉关闭阀门,消除了水/电的浪费,节约了宝贵的资源。供水设备的容量要求相对降低。
    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卡管理方便准确,提高了管理效率和档次。

IC卡节能器控水应用可行性分析报告

    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。该系统采用多用多收、少用少收、自动关闭停止供水的方式。费率设置、数据采集和无复杂联网可以通过管理卡轻松进行。操作简单,使用方便。学校、工矿、公共浴室、开水房、出租屋、洗衣房等应用广泛。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! 

    控水管理系统会产生真正的经济和社会效益吗?投资者最关心的是何时收回投资成本。让我们来看看下面的一组数据:这是安装智能卡控水系统后,学校物流管理部门经过仔细、全面的统计和现场实际测试,其他因素基本相同。 

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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,投资只需要十几万元,学校一年基本可以收回(主要来自节约)。

    在节资增收的同时,使用智能卡控水系统也能给用户带来很多好处:

    第一,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,避免了一些学生故意浪费水、拖延时间的坏习惯。 
    2、降低了员工的劳动强度。该系统为无人值守系统。在浴室入口处设置管理人员就足够了。员工可以适当简化,节省劳动成本。管理员不必担心学生不刷卡或不给票,真正实现现代化、科学化的管理,大大提高了管理水平。
    三、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。

第三节,公寓一控二节能水控制管理子系统

    该方案采用一控两节能水控制器。当公寓的水龙头是两个时,你可以使用这个方案,并希望为谁付费。一控两节能控制器可为冷水和热水设置不同的收费标准。

    我公司开发的感应式IC卡一控二节能控制系统既能节约用水,又能达到科学收费、高效管理的目的。多路节能控制器可混合冷水和热水,并可计时测量。节能控制器可设置两种不同的汇率,即冷水和热水的不同扣除汇率。特别是在公寓水控制方面,与同类产品具有更高的性价比优势。谁用谁付费,不用扣,多用多扣,平摊费用的模式更加人性化、科学合理。

1、 说明系统组成

    整个管理系统由中央处理、数据采集和前端设备组成。
    计时、计量混合控制系统示意图(脱机型)

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中央处理部分: 

    发放、存款、挂失、注销、回收授权卡
    整理、统计、查询和打印数据

硬件部分:
 
    计算机
    打印机
    非接触IC卡发卡器(RD-M920)


软件部分:

    操作系统:Windows98以上中文操作系统
    数据库:SQL SERVER 2000
    非接触IC卡水控制收费系统


数据采集部分(脱机型)M710-2):数据采集采集用采集卡,大大减轻了工程建设的工作量。 采集卡

数据采集部分(联网型)M710-2L):
485转换器

前端设备:(用于控水)
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-M730/740)


终端设备说明

M710-2水控器

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产品特点

    1、   设计流畅,尽显流行时尚。
    2、   全防水设计,键盘与上下壳接缝双层设计,硅胶密封防水。
    3、   2路驱动和2路输入I/O,两个阀门可同时控制。
    4、   一控二节能器可同时输出两个信号。
    5、   一控两节能控制器可控制器可以混合冷水和热水,并可以计时和测量。节能控制器可以设置两种不同的汇率,即对冷水和热水设置不同的扣除汇率。
    6、   使用8位数字管显示,可以在刷卡时完全显示日期、时间和余额。
    7、   独特的节水设计采用读卡和开关控制水。首先,按钮选择需要使用的水阀对应的编号,然后刷卡扣除设定的金额,消费后再刷卡。此时,剩余金额将返果消费金额达到预扣金额或忘记刷第二张卡,阀门停止出水。
    8、   按时扣费可灵活设置费率。每个输出可设置为不同的扣费率,两个输出可同时使用。使用时,按钮收费更合理。
    9、   配合流量表,可采用计量方式扣费,更加科学、公平、合理。
    10、RD-M710-2型采用电子钱包,只记录消费量,避免账目核对的麻烦。累计消费数据可以通过采集卡提取,无需复杂的联网,减少施工量。
    11.用户充值更简单,可以通过自助卡转账和管理中心充值。

水控系统的业务流程

正常使用过程如下:

水控管理计时模式:

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水控管理计量模式: 

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第四节  公寓电控管理子系统

一、用电管理面临的问题     
                
    随着我国教育体制的改革,高校物流社会化管理也从计划经济体制向市场经济体制发生了重大变化,影响了高校物流的各个方面。其中,高校物流水电管理是一个非常重要的课题。从目前大学生宿舍用电的特点来看,已经从过去的单一照明发展成为照明、计算机等用电设备的多种用电方式。同时,物流社会化改革也把学生超额用电问题摆在了学校面前。学生宿舍用电管理只是高校物流管理体系中水电管理的一个环节。如果加上高校教职员工生活区、教学区办公室、教室、实验室、外租用户等用电单位,将是一个庞大的管理体系。其中,偷电、漏电、超负荷用电、拖欠偷电等现象一直是困扰高校物流管理的普遍问题。迫使物流管理中心花费大量的人力物力检查和收取电费。

二、解决方案的特点

    使用8路IC管理卡预付费节能管理系统是解决上述问题最有效的方法。与现有的计量和收费管理方法相比,每个节能控制器可以控制8套公寓的供电。该方案具有以下显著优点:

    1.性能优异,测量准确,性能稳定,灵敏度高,防盗。
    2、无需专人上门抄表,鼓励用户通过技术手段主动支付费用。如有欠款,电表将自动停电,以督促用户支付费用。付款后,电表将自动关闭并恢复供电。用户需要复制的电费数据将由IC卡或通信线自动传回计算机管理系统,显著提高抄表收费的效率和效果,节省大量精力。
    3.通过技术手段,可以有效防止内部人力资源成本和偷电费拖欠。双相计量可以有效防止偷电,计量精度高,有效堵塞资金流失漏洞。
    4、具有过载断电控制,有效保护电路安全。
    5.管理系统可以在网络环境运行,便于升级为物流管理的一卡通,实现水、电、餐饮、机房、商户的综合管理。

1.系统组成说明

    整个管理系统由中央处理、数据采集和前端设备组成。

节能控电管理系统示意图(脱机型)

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节能控电管理系统示意图(联网型)

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中央处理部分:

    1、  发放、存款、挂失、注销、回收权卡
    2、  整理、统计、查询和打印数据

硬件部分:

    计算机
    打印机
    非接触IC卡发卡器(RD-M920)

软件部分:

    操作系统:Windows98以上中文操作系统
    数据库:SQL SERVER 2000
    非接触IC卡电控收费系统

数据采集部分(脱机型)M730):采集数据采集卡,大大降低了工程建设的工作量。 采集卡

数据采集部分(联网型)M740):  485转换器

前端设备:
组件如下: 

    电源(12V)
    继电器
    脉冲电表
    非接触IC卡节能器(RD-M730/740)


电控系统的业务流程

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使用说明:

    1.当消费者需要用电时,只需选择用电的节点编号(使用中的节点按钮不会生效),然后在节能控制器上刷充值用户卡。节能控制器自动判断该卡是否有合法效用卡,卡中小钱包中是否有储值金额。若卡合法有效,且有储值金额,则节能控制器按设定的预扣金额预扣。如果是非法卡和无效卡,则不得使用控制器。
    2.刷卡后立即启动控电装置,按实际流量扣费,多用多扣,不扣。
    3.如果使用时达到预扣金额,此时将立即停电。
    4.如果用户卡中小钱包的存储值已经扣除,则必须将存储值转移到小钱包后才能继续使用。
    5.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、  实现自动供电控制和收费,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。
    2、  按实际用电量计费扣除,通电时开始计费,停电时停止计费,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。 
    3、  可见,用户会自觉缩短用电时间,从而节约资源。
    4、  采用实时计费扣除,多用多扣,无需扣除。用户在不用电时会有意识地关闭电源开关,消除浪费,节约宝贵资源。供电设备的容量要求也相对降低。
    5、 先买卡后消费,有效解决前期设备资金投入问题
    6、 培养人们的节约意识,利国利企,促进精神文明建设。IC卡管理方便准确,提高了管理效率和档次。

本文来源:rfid世界网