射频卡智能淋浴控水系统的选型分析

　　[论文关键词]射频卡 淋浴 节水

[摘要]对当前较为流行的淋浴节水模式展开探讨，对射频卡智能淋浴控水系统的各部件的性能及特点进行了分析，为科学合理地应用此种节水模式提供了思路。
　　　　　　
　　一、引言
　　
　　我国人均淡水资源仅为世界人均水平的四分之一，加快节约型社会建设，促进经济社会可持续发展是我国当前的重要国策。射频卡智能淋浴控水系统不仅可以很好节约用水,还能够降低能耗，培养用水人群的节能环保意识。无论对用水管理单位还是对社会都具有重要的意义。此种用水模式一经问世，就得到水资源管理部门及各用水单位的青睐。本人就此项技术的实际应用作了较为细致的分析和调查，从设备、器件的选型入手，分析各类应用模式的特点，为倡导节约用水新模式提供了借鉴。
　　
　　二、射频卡智能淋浴控水系统的基本组成和工作原理
　　
　　射频卡控水管理系统一般由射频卡、智能控水器、计量单元、阀门、系统管理平台等组成。不同厂家的产品组合方式不同，但基本单元都大致相同。系统使用射频卡作为开阀媒介，管理平台将卡片和使用者建立对应关系，使用者持射频卡接近智能控水器的读卡区，智能控水器读取卡片信息，判定卡片是否满足所须条件，而后确定是否开阀。若开阀，依据设定的计费标准计费，直到使用完毕，计费停止，关闭阀门。
　　
　　三、射频卡智能淋浴控水系统的设备选型
　　
　　（一）射频卡的选型
　　射频卡是近几年发展起来的新技术，它成功地结合了射频识别技术和ic卡技术。射频卡具有防水、防尘、无外露读写器件、无机械磨损、防伪性能强、使用寿命长等诸多优势。射频卡读卡的基本流程是：读卡器通过发射天线发送一定频率的射频信号，片卡进入发射天线工作区域产生感应电流，获得能量被激活，而后卡片将自身编码信息通过卡片的内置天线发送出去，系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，传送到读卡器，读卡器对接收的信号进行解调和解码，然后送到系统平台进行相关处理。射频卡通常按载波频率分为低频、中频和高频射频卡。低频射频卡主要有125khz和134.2khz两种，中频射频卡频率主要为13.56mhz，高频射频卡主要为433mhz、915mhz、2.45ghz、5.8ghz等。目前技术成熟且在国内使用较广泛的主要是低频的只读卡（只有一个64b id编号，称id卡），典型厂家为瑞士em公司；中频的读写卡（具有存储空间，称存储式ic卡）典型产品为荷兰philips公司的m1射频卡。
　　id卡不能记录数据，识别距离为10-15cm，一般用于身份识别；m1卡是逻辑加密存储卡，容量为8k位，存储空间分为16个扇区，每个扇区有独立的一组密码，可改写10万次，读无限次，读写距离一般为10 cm以内，适合作为电子钱包使用。
　　由id卡组成的系统完全依靠网络数据库运行，网络中断则整个系统不能使用。可读写卡组成的射频卡控水系统，卡片本身能够存储信息，适合一卡多用的场合，控水器能够脱网使用，可读写射频卡控水器要装存储模块，成本造价较高。
　　
　　（二）智能控水器的选型
　　智能控水器是控水系统的核心部件，系统通过它实现读卡、显示、通讯、阀门的控制等功能。是数据存储、状态处理、人机交互、计费控制的智能管理终端。
　　目前市场上主要有两类产品：计时型和计量型控水器。计时型以单位时间为计价单位，按使用时间收费。计量型以水的单位流量为计价单位，按使用的水量收费，流量测量一般是采用发讯旋翼式水表。计时控水器成本造价比计量型低，计费精度也相对要低。但是，洗浴场合一般都是高低温水在水箱混水，水的压力较为恒定，通过现场测试核定，一般都能取得较为合理的用水费率。
　　
　　（三）阀门的选择
　　阀门是控水系统的关键执行部件，主要作用是控制水流的通断，达到计费通水、无钱断水的目的。阀门性能的可靠性直接影响各控制点的工作。

　　阀门是一种典型的机电结合产品，淋浴控水系统常用的主要类型有电磁膜片阀和电动球形阀。电磁膜片阀通过电磁线圈驱动，只能开或关，开关动作快（毫秒级），工作简单。电动球形阀的通径可以较大，压力损失较小，驱动依靠电机旋转，开或关动作完成需要一定的时间。淋浴场合用水压力较小，管径较细，开关阀比较频繁，电磁膜片阀开关动作快，较为胜任。电动球形阀由于电机自身的起停特点及工作中需要判定位置，反应较慢，难适应异常频繁的开关阀任务。淋浴者在实际使用中，往往会着急地反复开关，这加剧了电机的频繁起停，造成电动阀球停位偏移，阀门关不死。但是，电动球阀的技术含量较高，业界口碑好，我国较为通用的ic卡式水表的阀体选用的都是电动球阀，在这样的应用场合，长期的实践检验是比电磁膜片阀更适用。这容易给人以误导，认为控制自来水的阀体应该是电动球阀。大量的实践证明：选用计量阀门一体式的ic卡式水表作为洗浴计量控水器的部件，故障率很高，更换成本相当高。
　　
　　四、射频卡智能淋浴控水系统的应用类型分析
　　
　　（一）联网型和脱网型射频卡淋浴控水系统的比较
　　联网型的射频卡淋浴控水系统的管理功能强大，在电脑的系统管理平台上可以查询所有使用者射频卡的余额数据、流水帐记录以及各类统计汇总信息；设置洗浴控制的各种参数；下传挂失卡片名单；打印财务报表等。浴室环境湿度一般较大，网络布线的安装复杂。目前淋浴控水系统中的单机间通讯都采用rs-485方式，单台控水器故障可能引起整个网络系统的运行质量，维护量相对较大。这样的控水系统适合洗浴人员多，洗浴时间相对集中的浴室使用。
　　脱网型射频卡淋浴控水系统只能使用可读写射频卡，管理功能简单，系统依赖卡片的存储功能。整个系统无需网络布线，安装容易，维护简便，适合人员较少，洗浴时间不确定的浴室。
　　
　　（二）计时型和计量型射频卡淋浴控水系统的比较
　　计时型和计量型射频卡淋浴控水系统的不同就在于系统中用水费率设定的依据。计时型系统是用水管理部门实际核定，把浴室的各项成本及运行费用摊到整箱洗浴用水里，根据单位时间流出的水量，核定用水费率；计量型系统是把浴室的各项运行费用均摊后加在普通自来水的单价上，核定用水费率。对于洗浴使用者来说，计量型控水更合理些。但是，由于一般浴室都采用储水箱，水压变化并不大，计量型控水系统的优势并不明显，对管理部门而言，计时型淋浴控水系统实际应用中更为简洁经济些。
　　
　　五、结语
　　
　　射频卡智能淋浴控水系统是值得推广普及的新型节水模式，让我们的节水工作"节水更节钱"，选择合理耐用的控水系统对我们来说十分重要。智能淋浴控水系统是一种新生事物，还需要我们不断探索、不断总结，从而为智能淋浴控水系统的良性发展做点贡献。
　　
　　参考文献：
　　[1]王爱英，智能卡技术[m]，北京，清华大学出版社，1997
　　[2]黄淼云，李也白，王福成，智能卡应用系统[m]，北京，清华大学出版社，2000

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