第一章 项目状况

　　在当前形式下，全球的污染逐渐严重，水资源的管理和节约成为世界性的难题。中国人口众多，可用水资源有限，在可利用水资源受到严重污染的情况下，节约现有水资源成为当务之急。随着我国经济的飞速发展，电力供应也日益紧张。为了响应国家的节能环保号召，本项目的提出，是以节能为主的校园一卡通综合管理系统。

　　针对目前资源日益紧张局势，本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，采用了PHILIPS公司原产的MIFARE I型非接触式IC卡，该卡具有32位的全世界唯一序列号，具有严密的逻辑运算和逻辑加密功能，以及高达8Kbit的存储容量，分为 16个扇区支持多种应用，每个扇区有自己的一组密码，可自定义每个扇区的访问条件，在读写速度、读写安全性、系统的扩展性等方面远优于磁卡、ID卡。

　　与其它产品相比，性价比更优。多路节能控制器可同时通控制4个或8个节点，可以计时、计量、控水、控电混合控制，并可针对冷水、热水、用电进行不同的扣款汇率进行设置。用高性能节能控制器自动控制出水口电磁阀放水和关水，节能控制器根据实际用水量或用电量自动计费，从IC卡电子钱包中自动收费；它广泛适用于公寓水电控制、澡堂淋浴收费控制、开水/热水收费控制、饮用水收费控制、用电收费控制、洗衣房收费控制、农业灌溉、绿化浇水、工业用水、暧气供应控制等各种小额消费应用场所。

　　节能控制器可脱机运行，以手持式采集卡进行数据采集，也可与管理计算机通过网络连接后用节能管理软件进行设备参数设置、消费数据采集及查询、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。

　　本系统使用简单、操作容易、功能强大，完全取代了现金、票证、磁卡等落后的消费方式，利用MIFARE I多扇区的特性，可方便的扩充多种功能，例如：食堂售饭、小卖部和超市购物、医疗收费、教职员工考勤，宿舍门禁管理、上机上网收费管理、学籍管理、停车场收费等都可以凭借该卡片的一卡多用性能了得以实现。

　　第二章、设计原则

　　本方案的设计是根据校方的实际要求，本着科学合理、经济实用、先进可靠、兼容扩充性强的原则进行的。

　　先进性：本系统设计时充分考虑设备和技术的先进性。本系统采用PHILIPS公司的非接触IC卡(8K内存，可读写IC芯片)，它的存储结构允许卡用于多应用系统。多达十六种不同的应用，使管理人员摆脱繁琐的管理方式，同时让使用者感受到它的快捷、便利和轻松。

　　良好的扩充性

　　我们充分考虑了系统增容的可扩充性：

　　1、 网络设计均采用总线制，所有设备管理主机均挂在总线上，以后系统增容时，只需直接将管理设备与总线进行连接，不需对线路进行改造；
　　2、 IC卡系统应用软件能支持10万张卡片的使用，它完全能满足将来人员增长的需要；
　　3、 非接触IC卡(8K内存，可读写IC芯片)的存储结构允许卡用于多应用系统。
　　4、 采用非接触式智能卡系统实现校园食堂收费、图书借阅、小卖部收费、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的一卡通综合管理系统消费时只需出示已充值的IC卡于收费机感应区的有效距离，便可完成消费。消除了以往旧的消费方式中可能发生的种种弊端，即加快了操作速度，改善了消费方式，加强了系统的安全性，又有利于智能化管理。网络设计均采用总线制，所有设备管理主机均挂在总线上，以后系统增容时，只需直接将管理设备与总线进行连接，不需对线路进行改造；

　　系统安全可靠性：智能卡产品所有终端设备都是带微处理器和存储器的单片机，保证数据计算的准确和数据保存的完整；IC卡采用PHILIPS公司的M1型逻辑加密存储卡，自带32位全世界唯一的序列号，防止复制，卡片可进行三重加密，比磁卡和要求实时联网的ID卡具有更强的安全性和稳定性。

　　系统上位管理软件运行于现有的校园局域网上，各终端设备连接到局域网就近的工作站上。所有卡片由管理中心建立人员资料后统一发行，若以前有人员资料软件则可调用原有数据库资料，而不必重新录入。消费数据经各管理工作站采集后传送至服务器，各报表的统计通过管理工作站访问服务器数据库生成。

　　第三章 系统方案设计说明

　　第一节、概述：

　　ROAD系列产品均符合国家及国际标准，并且已获得ISO9001国际质量标准认证； IC卡是选自PHILIPS公司MIFARE I型，该卡具有32位的全世界唯一序列号，具有严密的逻辑运算和逻辑加密功能，以及高达8Kbit的存储容量，分为 16个扇区支持多种应用，每个扇区有自己的一组密码，可自定义每个扇区的访问条件，在读写速度、读写安全性、系统的扩展性等方面远优于磁卡、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放水和关水，节能控制器根据实际用水量自动计费，从消费者的IC卡电子钱包中自动收费；同时，节能控制管理系统所有硬件设备符合国际电气及防水标准，适用于澡堂淋浴收费控制、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、洗衣房收费控制等各种小额消费应用。

　　节能控制器可脱机运行，以手持式采集器进行数据采集，也可与管理计算机通过网络连接后用节能管理软件进行设备参数设置、消费数据采集及查询、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。
　　
　　本系统使用简单、操作容易、功能强大，完全取代了现金、票证、磁卡等落后的消费方式，是校园卡一卡通系统中的重要子系统。

　　2、系统组成说明

　　整个管理系统由中央处理部分、数据采集部分、前端设备部构成。

　　系统配置图如下： 

    中央处理部分：

　　1、授权卡的发放、存款、挂失、注销、卡片回收
　　2、数据的整理、统计、查询、打印

　　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卡水控收费系统

　　数据采集部分（脱机型）：用采集卡进行数据的采集，大大减轻工程施工的工作量。 采集卡

　　前端设备部分：消费数据的处理及储存.（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 

　　产品特点：

　　浅色半透明外壳，流畅外观设计，尽显流行时尚
　　全防水设计，键盘和上下壳接缝双层设计并有硅胶密封件防水
　　独有节水设计，采用读卡和开关双重方式控水，插卡后按下开水键出水，拿走卡或按下关水键停止出水，更加人性化和节水
　　节电设计，设备在没有读到卡或没有按键操作情况下30分钟自动断电，读卡或按键后自动启动
　　电子钱包方式应用，仅记录消费额，免去帐目不符的烦恼
　　采用数据采集卡即可提取累计数据，无须复杂联网，减少施工量
　　采用计时方式扣费，可以对费率进行灵活设置，符合各种要求
　　配合流量表，可以采用计量方式扣费，更加科学、公平、合理
　　系统接入简便，上位软件可以和原来消费管理系统连接，无须重新输入人员信息即可直接发卡，方便在原有　　　　的消费系统基础上扩展成一卡通
　　用户充值更简易，可以通过自助卡内转帐和管理中心充值两种方式

　　脉冲水表

　　产品特点：

　　1、 完全解决了字轮进位时识别水表数出现乱码的问题；
　　2、 日常工作无需供电，只需抄读时供给电源，避免了由于供电不稳定、不可靠或故障引起的计量误差及大量的维护工作；
　　3、 自动记忆码轮位置，不是脉冲累加式计量，无需初始化；
　　4、 数码传送。在接受方可利用校验码进行误码判断，错则要求水表重发，所以在复杂的使用环境下能稳定、准确、可靠地实现计量；
　　5、 机械读数和电子读数保持完全一致。不存在因累计误差或水表倒转而引起两者读数不一致的情况；
　　6、 传感器是无磁非接触式的，不存在外界磁干扰引起读数不准的情况，电子读数装置不影响原来一次仪表的计量精度。
　　7、 脉冲信号0.001m³

　　安装要求

　　1、 水表安装前须冲洗管道。
　　2、 水表必须水平安装，使水表读数字面朝上，箭头方向与水流方向相同。
　　3、 水表必须安装在周边环境干燥、拆装、维修方便。建议安装在专用水表箱内。
　　4、 水表前后必须安装阀门。

　　脉冲水表曲线图

   水控制系统业务流程

　　系统采用预付费的方式进行水控制管理，正常使用流程如下： 

　　放卡——按启动键——出水——按停止键——取卡——停水

　　1） 消费者将已发行充值的用户卡插入节能控制器上，节能控制器自动判断该卡是否为有合法效卡、卡中小钱包内是否有储值金额。若卡合法有效，并且有储值金额，则允许使用该节能控制器。若为非法卡和无效卡则报警，且不允许使用该节能控制器。

　　2） 消费者需要用水时，只需按动该节能控制器的开始按钮，则控水装置立即放水或，计费开始，同时从小钱包中扣款。节能控制器显示消费金额。 

　　3） 消费者需要暂停用水时，只需按动该节能控制器的停止按钮，则控水装置立即断水，计费和扣款均停止。再次按动开始按钮后恢复供水和计费扣款。 

　　4） 使用完毕，消费者将用户卡从节能控制器里抽出，则控水装置立即断水，计费和扣款均停止。并且使开始按钮失效，直至下一次插卡使用。 

　　5） 如果用户卡中小钱包内储值金额已扣完，则控水装置立即断水，按钮失效，计费和扣款均停止。必须转存储值金额到小钱包后方可继续使用。

　　管理者可通过管理软件或采集卡采集节能控制器内的收费数据。用户卡发卡、充值、挂失、换卡、回收等卡片管理由智能卡中心统一处理。

　　节能控制系统功能特点

　　1） 采用特殊的防水设计，适应澡堂等环境。
 
　　2） 实现自动供水控制和收费，可以实现无人值守，采用电子钱包交易，避免管理漏洞及更科学高效。 

　　3） 按实际用水量计费扣款，出水时开始计费，断水时计费停止，实时扣款，实现了个性化消费，对于消费者和承包商均公平合理，兼顾二者利益。 

　　4） 由于计费扣款可见，使用者会自觉缩短用水用电时间，提高了供水设备使用周转率，从而起到节约资源的作用。 

　　5） 采用实时计费扣款，多用多扣，不用不扣。使用者在不需用水时会自觉关断阀门，杜绝了浪费水/电的现象，节约了宝贵的资源。相对也减小了对供水供电设备的容量要求。 

　　6） 先买卡后消费，有效解决前期设备款的投入问题 

　　7） 培养了人们的节约意识，利国利企利已，促进了精神文明建设。IC卡管理方便准确，提升了管理效率与档次。

　　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新智能节水管理系统。本系统采取多用多收，少用少收，无费自动关闭停止供水的使用方式。通过管理卡可轻松的进行费率设置、数据采集、无需复杂联网。操作简单、使用方便。适用广泛：如学校、工矿、公共浴室、开水房、出租屋、洗衣房等。ROAD系列IC卡节能控制器是解决水资源浪费的新措施。目前节水已成为全球亟待解决的问题。节约资源，防止浪费，给您提供最完美的解决方案！

　　控水管理系统是否会产生真正的经济和社会效益？何时收回投资成本是投资者最关心的问题。让我们先来看下面一组数据：这是某高校（该校共有师生1万2千人左右）在安装智能卡控水系统后，其他因素基本相同的情况下，该校后勤管理部门经过认真全面的统计和现场实际测试得出的结果.


　　由上表不难看出，使用智能卡控水系统后，虽然学校总收入相同，但支出却减少了五分之二，每月增加收入25000元左右，同时节水、节煤都近五分之二，经济效益相当明显。

　　让我们做一简单的分析：

　　一、经济效益

　　1、未安装控水系统前该校学生浴室每周开放6次，每次洗浴时间为4小时，平均每天约1400人洗浴，浴室淋浴头总计为200个，每月开放25天，现场测得一个喷头每小时流量约0.7吨。

　　以此计算，浴室每开放一次，用水量就达到：0.7×4×200=560吨；学生每次洗澡平均时间为：60分钟÷（1400÷4÷200）=34.2分钟（含部分浴后不关阀的浪费水时间）。如采用煤加热，每吨热水的价格为3元（油加热约为22元，天然气约为18元）。按正常洗浴时间计算，男生平均需要15分钟，女生需要25分钟，而实际平均用时为34.2分钟，其中的14.2分钟被无情地浪费掉了。因此，学校每开放一次浴室，即有0.7×14.2÷60×1400=231.9吨水被无情地浪费掉了；多支出费用3元/吨×231.9吨＝695．7元（油为5101.8元，天然气为4174.2元）。按一年浴室使用6个月时间计算，学校水资源的浪费、支出的费用是让人触目惊心的！