射頻卡智能淋浴控水系統的選型分析論文

射頻卡智能淋浴控水系統的選型分析論文

　　[論文關鍵詞]射頻卡 淋浴 節水

　　[摘要]對當前較為流行的淋浴節水模式展開探討，對射頻卡智能淋浴控水系統的各部件的性能及特點進行了分析，為科學合理地應用此種節水模式提供了思路。

　　一、引言

　　我國人均淡水資源僅為世界人均水平的四分之一，加快節約型社會建設，促進經濟社會可持續發展是我國當前的重要國策。射頻卡智能淋浴控水系統不僅可以很好節約用水,還能夠降低能耗，培養用水人群的節能環保意識。無論對用水管理單位還是對社會都具有重要的意義。此種用水模式一經問世，就得到水資源管理部門及各用水單位的青睞。本人就此項技術的實際應用作了較為細致的分析和調查，從設備、器件的選型入手，分析各類應用模式的特點，為倡導節約用水新模式提供了借鑒。

　　二、射頻卡智能淋浴控水系統的基本組成和工作原理

　　射頻卡控水管理系統一般由射頻卡、智能控水器、計量單元、閥門、系統管理平臺等組成。不同廠家的產品組合方式不同，但基本單元都大致相同。系統使用射頻卡作為開閥媒介，管理平臺將卡片和使用者建立對應關系，使用者持射頻卡接近智能控水器的讀卡區，智能控水器讀取卡片信息，判定卡片是否滿足所須條件，而后確定是否開閥。若開閥，依據設定的計費標準計費，直到使用完畢，計費停止，關閉閥門。

　　三、射頻卡智能淋浴控水系統的設備選型

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　　射頻卡是近幾年發展起來的新技術，它成功地結合了射頻識別技術和IC卡技術。射頻卡具有防水、防塵、無外露讀寫器件、無機械磨損、防偽性能強、使用壽命長等諸多優勢。射頻卡讀卡的基本流程是：讀卡器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，片卡進入發射天線工作區域產生感應電流，獲得能量被激活，而后卡片將自身編碼信息通過卡片的內置天線發送出去，系統接收天線接收到從射頻卡發送來的載波信號，傳送到讀卡器，讀卡器對接收的信號進行解調和解碼，然后送到系統平臺進行相關處理。射頻卡通常按載波頻率分為低頻、中頻和高頻射頻卡。低頻射頻卡主要有125kHz和134.2kHz兩種，中頻射頻卡頻率主要為13.56MHz，高頻射頻卡主要為433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz等。目前技術成熟且在國內使用較廣泛的主要是低頻的只讀卡（只有一個64b ID編號，稱ID卡），典型廠家為瑞士EM公司；中頻的讀寫卡（具有存儲空間，稱存儲式IC卡）典型產品為荷蘭PHILIPS公司的M1射頻卡。

　　ID卡不能記錄數據，識別距離為10-15cm，一般用于身份識別；M1卡是邏輯加密存儲卡，容量為8K位，存儲空間分為16個扇區，每個扇區有獨立的一組密碼，可改寫10萬次，讀無限次，讀寫距離一般為10 cm以內，適合作為電子錢包使用。

　　由ID卡組成的系統完全依靠網絡數據庫運行，網絡中斷則整個系統不能使用。可讀寫卡組成的射頻卡控水系統，卡片本身能夠存儲信息，適合一卡多用的場合，控水器能夠脫網使用，可讀寫射頻卡控水器要裝存儲模塊，成本造價較高。

　　（二）智能控水器的選型

　　智能控水器是控水系統的核心部件，系統通過它實現讀卡、顯示、通訊、閥門的控制等功能。是數據存儲、狀態處理、人機交互、計費控制的智能管理終端。

　　目前市場上主要有兩類產品：計時型和計量型控水器。計時型以單位時間為計價單位，按使用時間收費。計量型以水的單位流量為計價單位，按使用的水量收費，流量測量一般是采用發訊旋翼式水表。計時控水器成本造價比計量型低，計費精度也相對要低。但是，洗浴場合一般都是高低溫水在水箱混水，水的壓力較為恒定，通過現場測試核定，一般都能取得較為合理的用水費率。

　　（三）閥門的選擇

　　閥門是控水系統的關鍵執行部件，主要作用是控制水流的通斷，達到計費通水、無錢斷水的目的。閥門性能的可靠性直接影響各控制點的工作。

　　閥門是一種典型的機電結合產品，淋浴控水系統常用的主要類型有電磁膜片閥和電動球形閥。電磁膜片閥通過電磁線圈驅動，只能開或關，開關動作快（毫秒級），工作簡單。電動球形閥的通徑可以較大，壓力損失較小，驅動依靠電機旋轉，開或關動作完成需要一定的時間。淋浴場合用水壓力較小，管徑較細，開關閥比較頻繁，電磁膜片閥開關動作快，較為勝任。電動球形閥由于電機自身的起停特點及工作中需要判定位置，反應較慢，難適應異常頻繁的開關閥任務。淋浴者在實際使用中，往往會著急地反復開關，這加劇了電機的頻繁起停，造成電動閥球停位偏移，閥門關不死。但是，電動球閥的技術含量較高，業界口碑好，我國較為通用的IC卡式水表的閥體選用的都是電動球閥，在這樣的應用場合，長期的實踐檢驗是比電磁膜片閥更適用。這容易給人以誤導，認為控制自來水的閥體應該是電動球閥。大量的實踐證明：選用計量閥門一體式的IC卡式水表作為洗浴計量控水器的部件，故障率很高，更換成本相當高。

　　四、射頻卡智能淋浴控水系統的應用類型分析

　　（一）聯網型和脫網型射頻卡淋浴控水系統的比較

　　聯網型的射頻卡淋浴控水系統的管理功能強大，在電腦的系統管理平臺上可以查詢所有使用者射頻卡的余額數據、流水帳記錄以及各類統計匯總信息；設置洗浴控制的各種參數；下傳掛失卡片名單；打印財務報表等。浴室環境濕度一般較大，網絡布線的安裝復雜。目前淋浴控水系統中的單機間通訊都采用RS-485方式，單臺控水器故障可能引起整個網絡系統的運行質量，維護量相對較大。這樣的控水系統適合洗浴人員多，洗浴時間相對集中的浴室使用。

　　脫網型射頻卡淋浴控水系統只能使用可讀寫射頻卡，管理功能簡單，系統依賴卡片的存儲功能。整個系統無需網絡布線，安裝容易，維護簡便，適合人員較少，洗浴時間不確定的浴室。

　�。ǘ�）計時型和計量型射頻卡淋浴控水系統的比較

　　計時型和計量型射頻卡淋浴控水系統的不同就在于系統中用水費率設定的依據。計時型系統是用水管理部門實際核定，把浴室的各項成本及運行費用攤到整箱洗浴用水里，根據單位時間流出的水量，核定用水費率；計量型系統是把浴室的各項運行費用均攤后加在普通自來水的單價上，核定用水費率。對于洗浴使用者來說，計量型控水更合理些。但是，由于一般浴室都采用儲水箱，水壓變化并不大，計量型控水系統的優勢并不明顯，對管理部門而言，計時型淋浴控水系統實際應用中更為簡潔經濟些。

　　五、結語

　　射頻卡智能淋浴控水系統是值得推廣普及的新型節水模式，讓我們的節水工作"節水更節錢"，選擇合理耐用的控水系統對我們來說十分重要。智能淋浴控水系統是一種新生事物，還需要我們不斷探索、不斷總結，從而為智能淋浴控水系統的良性發展做點貢獻。

　　參考文獻：

　　[1]王愛英，智能卡技術[M]，北京，清華大學出版社，1997

　　[2]黃淼云，李也白，王福成，智能卡應用系統[M]，北京，清華大學出版社，2000

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