用水管理系統效益分析

學校案例一:一張洗澡票，不洗白不洗，平均用水 30 分鐘。
        北京某高校在未安裝使用 IC卡水控系統之前，采用的是憑票洗澡制，據統計學生洗澡一次約需持續用水30分鐘（女同學用水時間更長一些），浪費驚人。安裝使用IC卡洗澡控制系統后，洗澡用水按實際流量計費，學生每分鐘的用水費用都要自己交付，因此在洗澡過程中，大家都自覺勤按開關節約用水，洗澡的時間也大大減少，平均在10～15分鐘，節約用水達50％以上。
工廠案例二： 洗澡又洗衣，水龍頭不夠用，洗一個澡太難。
        南方某工廠員工有 4000 多人，工廠有澡堂，供員工免費洗澡，員工基本上每天洗一次澡，每次洗澡的平均時間為 20 分鐘以上，特別是女員工還要附帶在澡堂洗衣服，長期霸占水龍頭，而外面等待洗澡的人排起了長長的隊伍，常常出現澡堂為爭水龍頭的事情而打架，等到后面的人洗完澡和衣服，時間已經是深夜了，而第二天又要早起上班，許多員工的休息得不到保證。加上由于當地政府在用水收費上實行階梯式收費，對超額用水的工廠收費非常高昂。
        工廠為督促員工節約用水，并提高澡堂的利用率，決定在員工澡堂安裝節水控制器。公司將每月補貼水費發放到員工的工資表中，員工洗澡自己通過 IC 卡付費，水費補貼沒有用完的屬于員工自己的收入。
        自從實行這個措施并安裝了節水控制器后，效果非常明顯，不但用水下降到政府規定的額度，而且員工洗澡的時間下降了許多，提高了澡堂的利用率，解決了員工洗澡擁擠的問題。
案例三： 平攤水費，太不公平。
        某宿舍共 8 人，共用一個水龍頭洗澡，水費每月由管理處收取，然后再由宿舍 8 個人平均分攤，結果在分攤的過程中常常出現矛盾，因為 8 個人洗澡的頻率不一樣，而且每次洗的時間不一樣，有的洗一次澡只要 10 分鐘，有的卻要將近一個小時，那么洗澡快的人就認為憑什么要讓我出那么多的錢，長期以來，洗澡快的慢慢也就洗的時間長了，而且經常心理不平衡，既造成許多水的浪費，而且也導致大家鬧矛盾。
        管理處了解了這個問題后，給他們安裝了節水控制器，這樣自己洗澡就要自己掏錢，洗得時間長的人慢慢就縮短了時間，而且大家各自出各自的費用，矛盾也就減少了許多。

效益分析

        該系統的推廣和應用主要是解決提高用水效率，加強經濟核算，使每一滴水都能發揮它的最大作用，其主要經濟效益主要來源于節水及節約這部分水的加熱能耗（燃汽、燃煤或電等）及所收取費用的節省三方面獲得受益；其次節省部分物業管理方面所收取的污水處理費用也是一個不可忽視的方面?，F以某高校為列：
        一普通高校中，學生洗澡一般需要20分鐘，基本用水量為150升，采用節水控制器后，由于提供了動態顯示功能，大大提高了學生的節水自覺性，實際用水時間減少到10分鐘以內，因此用水量可以達到以前的50%即可節水75升。由于用水量減少一半，為此所付出的燃料，管理等保障費用也會成比例減少，以一個萬人學校統計，預計每年節省費用50萬元左右。
        為用戶算的節水帳
        節約的洗澡水及水費
        1、 按人均每三天洗1次澡，每年300天，每人1年洗100次計算
        2、 按每噸冷水2元計算
        3、 用水量以噸為單位 　

控水管理系統是否會產生真正的經濟和社會效益？何時收回投資成本是學校管理者最關心的問題。讓我們先來看下面一組數據：

　　這是省某高校（該校共有師生1萬5千人左右）在安裝智能型節水管理系統后，其他因素基本相同的情況下，該校后勤管理部門經過認真全面的統計和現場實際測試得出的結果。

        由上表不難看出，使用智能型節水管理系統后，雖然學?？偸杖霚p少近三分之一，但支出卻減少了三分之二，每月增加收入35000元左右，同時節水、節煤都近三分之二，經濟效益相當明顯。

　讓我們做一簡單的分析：

　　一、經濟效益

        1、未安裝節水管理系統前該校學生浴室每周開放6次，每次洗浴時間為4小時，平均每天約1800人洗浴，浴室淋浴頭總計為250個，現場測得一個噴頭每小時流量約0.7噸。

　　 以此計算，浴室每開放一次，用水量就達到：0.7×4×250=700噸；學生每次洗澡平均時間為：60分鐘÷（1800÷4÷250）=33.3分鐘（含部分浴后不關閥的浪費水時間）。如采用煤加熱，每噸熱水的價格為7元（油加熱約為22元，天然氣約為18元）。按正常洗浴時間計算，男生平均需要15分鐘，女生需要25分鐘，而實際平均用時為33.3分鐘，其中的13.3分鐘被無情地浪費掉了。

        因此，學校每開放一次浴室，即有0.7×13.3÷60×1800=279.3噸水被無情地浪費掉了；多支出費用7元/噸×279.3噸＝1955.1元（油為6930元，天然氣為5670元）。按一年浴室使用6個月時間計算，學校水資源的浪費、支出的費用是讓人觸目驚心的！

　　 2、安裝設備后的經營狀況

　　安裝此系統后，由于浴頭使用率大大提高，學生節水意識明顯增強，使得每天洗浴人數可增加到2300人，洗浴時間也縮短為20分鐘，每個噴頭每小時用水降低為0.5噸。如果按0.07元/分鐘收費（油需0.22元，天然氣為0.18元），那么一天的凈收益為0.07元×20×2300－7元×0.5×（20×2300÷60）＝537元。一年下來，可凈收入537元×（182÷7×6）＝83772元?，F在平均日用水300多噸，節省了近一半。那么，使用智能型控水系統是否會增加學生的負擔呢？不會。

        以男生為例，一般洗浴時間為15分鐘，大約消費1元左右，不但不增加，反而還會有所降低。不安裝此套系統，提高收費標準是否會減少虧損呢？答案是否定的。因為提高收費標準，無疑會將部分學生推向社會公共浴池，而到學校浴池洗浴的學生將變得越來越少，使本就不高的收入變得更加可憐，其實這也是學校浴池虧損的真正“禍根”；即使收費增加，但如果缺乏有效的管理手段，不節約用水，學校浴池同樣也會虧損。

        根據統計，一所數量在300個左右噴頭的學校浴室，每年虧損要在15萬元以上，而采用智能節水管理系統后，不僅彌補了虧損，每年還會增加收入十幾萬元，使用該系統的好處已不言而喻。同時，智能型控水系統投資小，見效快。一套200點左右的系統，投資僅需要十幾萬元，學校一年就基本能夠收回（主要來自節約）。

使用智能型節水管理系統，在節資增收的同時，還可以為學校帶來許多好處：

　　 一、節約了學生的洗浴等待時間。為了搶上地方，以前4點開浴室，3點半甚至更早就有學生在門口等候，晚來的學生在浴室里面等，浪費了學生不少寶貴時間?，F在不但不用在門口等，也不用在里面等，一來就洗，加快了洗浴周期，方便了學生，相當于擴建了浴室。

　　 二、優化了洗浴環境。以前浴室人滿為患，洗不好澡，穿不好衣，麻煩事一大堆，現在由于周轉快，定員洗浴，浴室內秩序好了，環境好了，洗的舒心放心。

　　三、避免了尷尬。正在洗浴的看到有人在旁邊等，讓與不讓都很尷尬，熟人或老師來了更不好辦。找噴頭的光著身子東張西望更不是滋味，現在都有號有位，不用找不用讓，徹底避免了尷尬。

　　四、收費更加公平合理。多用水多收費，少用水少收費，更符合學生的消費心理，同時也避免了某些學生故意浪費水、拖延時間的不良習慣。

　　五、減輕了工作人員的勞動強度。該系統屬無人職守系統，浴室入口設一名管理人員足以，工作人員可適當精簡，節約勞動成本開支，管理員不必再擔心學生不刷卡、不給票，真正做到現代化、科學化的管理，極大的提高了管理水平。

　　六、每天有準確的洗浴人數、收入等統計報表，沒有會計損失。

　　   二、社會效益

　　我國是一個水資源嚴重匱乏的國家，據資料統計表明，我國人均水占有率不及世界平均水平的十分之一，而在水資源如此匱乏的情況下，我國的水資源浪費現象又相當嚴重，節約用水已經刻不容緩。雖然我國也在大力倡導節水工程，但僅有宣傳是不夠的，必須有一套行之有效的管理方法和手段，而使用智能型節水管理系統是解決高校水資源浪費、用水管理難的最理想方案之一。

        使用智能型控水系統后，各大高校最直接的感受就是用水量明顯的降低，平均節水在一半以上。一所萬人左右的高校，年平均用水在十萬噸以上，而采用智能型控水系統后，每年可節水五萬噸，所帶來的社會效益是驚人的。使用這套系統，可以帶來事半功倍的效果，可謂“一次投資，終生受益”。      

方案設計思路

        本方案設計是本著“節水資源”、“安全可靠”、“操作方便”、“擴展性強”的基本思路和結合學校的實際情況設計。
        現在的節水發展已經不在是能源的問題，涉及到的問題比較多。如：建設節水型城市的需求、建設節水型學校的需求、電子貨幣發展的需求等大環境的影響，資源在現在的生活中已經給我們提出嚴重警告，所以節約資源應該是所有人的工作。
        在學生公寓使用的環境，人員比較多，所以要求節水設備在使用上安全可靠，管理上操作方便，容易維護和結算為基本目標。
        考慮到校園以后一卡通的發展，公司提供的設備產品可以和一卡通軟件和硬件相結合。

系統結構

系統構成
智能卡節水控制系統主要組成：
        （1）機房標準設備：主控制計算機、UPS電源、打印機
        （2）專業產品：智能卡節水控制器、系統軟件、智能卡、管理器、發卡機
        （3）設備：計時型或計量型節水閥、交流電源箱
硬件連接方式：
聯機型：
        應用范圍：公寓型浴室和集中型浴室；
操作流程：
        1、在水控器上靠卡即顯示預扣設定水費，并控制電磁閥打開，水龍頭出水；顯示的預扣設定水費開始倒計，用完停水；中途如需停用再次靠卡則關閉電磁閥，水龍頭斷水，并將剩余的預扣設定水費寫回卡上。如需再用，則再次靠卡。
        2、在系統設定時間，計算機自動開機收取所有數據；
        3、計算機在所有數據交換后，重新下發到各水控機（持卡人余額、黑名單等）。
脫機型：
        1、在水控器上靠卡即顯示預扣設定水費，并控制電磁閥打開，水龍頭出水；顯示的預扣設定水費開始倒計，用完停水；中途如需停用再次靠卡則關閉電磁閥，水龍頭斷水，并將剩余的預扣設定水費寫回卡上。如需再用，則再次靠卡。
        2、計算機與水控器之間的數據傳輸靠管理卡或下載卡完成（持卡人余額、黑名單等）。

 

軟件功能說明

軟件功能：
        1、 可按不同的用戶身份設置不同控水模式（計量或計時）不同的營業水價。
        2、帳戶查詢，發卡開戶、撤戶、掛失、解掛、換卡、補助等功能一應俱全，并可按身份劃分不同的透支限額。
        3、營業統計分析功能強大，提供日、周、月報表。
        4、自動識別持卡人卡的合法性，根據卡內帳戶信息決定是否允許消費?？捎墒褂脝挝辉O置一個最低消費額，低于則不能使用。
        5、對未注冊卡或非法卡拒絕消費，同時顯示提示信息。
        6、系統遇強磁干擾，非法開殼等惡意破壞行為，自動關斷閥門，顯示報警信息。
        7、具有掛失操作員口令、管理員口令、權限分級、報表防偽、合法糾錯、誤操作恢復及提醒警示，PC機雙硬盤備份及U盤備份,PC雙機備份。
        8、水控機不工作時，采用休眠狀態。
        9、水控機能自檢，各種狀態或故障能自檢顯示。

硬件功能說明

一．技術參數:
        1.讀卡類型： MIFARE1卡或兼容卡
        2.發卡量: 10萬張以上
       3.最大記錄量： 3000條消費記錄及10000人黑名單
        4.數據保存： FLASH保存數據,掉電不丟失
        5.計費精度： 0.01元
        6.顯示： 5位數碼管顯示
        7.工作電壓：AC12V,工耗小于5W
        8.環境溫度： -20℃～+70℃
        9.體積：115mm*200mm*55mm
二．.水控特點;
        1、節水控制器使用環境：有水龍頭流水的場所都可以利用控制器達到節水的目的。如：浴室、集體和個人公寓、開水房等場所使用，產品在設計時充分考慮設備的防水性、安全性、實用性和可操作性等方面的性能。
        2、節水控制器節能方式：智能卡節水設備主要用于控制電磁閥,并在用水的同時實現按照時間和流量計費。
        3、 節水控制器供電：節水控制器由機房或變電處的專用電源供電柜（220V變為12V）統一供電，每臺變壓器可以給20臺左右節水控制器供電（視功率大小和環境），距離要求在100米以內。節水控制機和節水閥是交流12V的安全電壓，沒有高壓和220V交流電壓，保證使用者的安全。電磁閥采用低功能耗線圈，保證以較低電流工作。
        4、節水控制器防水措施：節水控制器外殼使用防水材料設計，數據線的出入口使用防水接頭，在底蓋和上蓋之間使用橡膠圈先壓在結合處的槽內，橡膠槽采用迷宮型設計。布線要求和裝修同步進行，將線路走在墻內最好，起到安全的作用，如果無法改造墻體，可以利用管道布線。
        5、節水控制器收費設置：對每臺節水控制器均可以單獨設置水量與時間之比，轉化為按照時間計算收費的模式，根據客戶水壓和管徑不同設置流量和時間對應表。（單位：元/分鐘）
        6、節水控制器主要用途：
        水房用水—杜絕浪費
        浴室收費—能夠在浴室內節約水資源和能源。

        7、電動閥的選擇：和節水控制器連接的電動閥的類型在市面上較多，符合使用環境的比較少，從電動閥的材料來分類有：塑料的、鑄鐵的、銅鑄的、不銹鋼的，都必須具有防水性能和安全電壓的基本要求?？紤]到常溫水和開水的不同環境，浴室和開水房使用不同的閥門，以避免水垢造成的電動閥堵塞（或加濾網），選擇電動閥從五個方面考慮：
        耐用性：選擇壽命較長的，避免造成客戶浪費和系統不穩定。
        美觀性：從美觀性上選擇銅鑄的和不銹鋼的為主。
        經濟性：考慮使用數量較多，價格上合理，降低運營成本和維護費用。
        安全性：因為一般場所的水、蒸氣大，所以電壓要求12V直流供電。
        防水性：所有供客戶的電動閥全部具有防水功能。

系統可滿足以下要求及功能

1、 計算精度0.01元
2、刷卡反應時間小于3S
3、控水閥要求為電動閥和計量水表材質為銅或不銹鋼。
4、水控器為壁掛式設計，壁掛式安裝，具有防水，防漏電設計，安裝簡便，便于維護。
5、控水器直流電源由交流電源箱提供，具有斷電自供電功能。
6、靠卡控制供水斷水，數據可實時傳送，斷電自動保護，可脫機使用。
7、采用計時計費，同時計費到人。
8、可按用戶的不同身份，不同控水模式（計時或計量）設定水價；
9、24小時全天候營業，實時監控水控器運行狀態；
10、自動識別持卡人的合法性，根據卡內帳戶信息決定是否允許消費。
11、系統于強磁干擾，非法開殼等惡意破壞行為時，水控器自動關斷閥門，顯示報警信息；
12、控水器與電動閥均為安全電壓（12V以下），充分保證使用者安全；
13、軟件功能豐富齊全，集系統控制、管理、查尋、統計、報表打印于一體；
14、用戶可根據成本自行設置費率；
15、要求具有掛失、操作員口令、權限分級、報表防偽、合法糾錯、誤操作恢復及阻擋、關鍵操作示警、16、PC機雙硬盤備份，PC機雙機備份，U盤備份安全系數高；
17、具有帳戶查詢、發卡開戶、撤戶、掛失、解掛、換卡功能。
18、系統遇強磁干擾，非法開殼等惡意破壞行為，自動關斷閥門，顯示報警信息。
19、可擴充個性化功能。

系統安全保護措施

1、網絡結構
        節水控制器可實現連網和脫機兩種使用方法。
        脫機操作：控制器可以實現真正的脫機操作，其匯總、掛失均可脫網進行，通過系統參數中進行；由于節水控制器存儲量很大，可存儲幾萬條交易信息。且智能卡上可存儲信息，所以消費過程可以在節水控制器和智能卡這間完成，從而使設備不依賴于網絡。
        聯網操作：系統也可以通過485通訊的方式將所有的節水控制器和計算機軟件連成一個網絡。通過軟件下載參數、掛失卡片、上載數據等功能，網絡即使有故障，系統脫機仍能正常運行，網絡正常運行時，可對各節水控制器實時監控并采集數據，提高設備使用效率及管理效率，例如掛失功能，只需在微機上發出一條指令即可完成。
2、布線保護
        采用并聯方式布線，單臺節水控制器發生故障，對其他節水控制器不產生影響。在控制起出來的線是四芯屏蔽線，一對電源線、一對通訊線，利用屏蔽線可以防止外界信號對系統的干擾。其中一對控制線和電磁閥相連，電源線和控制線一起布到總控制處，通訊線布到操作機房，統一管理。
3、斷電保護
        系統配備大型UPS延時電源，將控制器出來的線接到變壓器上，變壓器和UPS電源連接，UPS在直接接到220V電源上。
4、損壞保護
        即使節水控制器電路損壞或機器損毀，存儲芯片亦能保存數據達10年以上。
5、數據存儲安全可靠
       為確保系統數據安全，產品在系統結構設計上嚴格遵循金融系統安全規范，并在國內首創了節水控制器終端機、管理器、管理計算機“三位一體”數據保護技術，從三個層面采取了數據保護措施對系統重要數據進行嚴密防護。
6、計算機數據庫保護
        計算機數據按日自動備份，重要數據庫永久保存。計算機、終端的操作流程和每筆交易均作詳盡記載，為數字化管理提供最直接的數據支持?？蛻艨梢栽谟嬎銠C上完成系統的管理，為客觀評價資源節約提供完整的數據。給決策者提供決策的信息，也可以和其他一卡通系統兼容，達到資源共享的效果。每日備份的數據庫在系統出現故障時可以完全恢復到以前的狀態。
7、終端數據保護
        ◆光電隔離保護：系統中安裝了光電隔離保護裝置，確保在高壓、雷擊、短路等不可避免事件發生時節水控制器的數據安全，即使以上事件發生時僅損壞系統的光電隔離裝置而不損壞節水控制器的數據。
        ◆數據庫的數據進行加密：不同權限的操作員可操作不同安全等級的數據庫，并且采用高安全性的加密算法對重要數據進行加密，使得作弊者無法對數據進行纂改。
        ◆實時掛失、即時生效：對于連網的系統，在卡片掛失采用實時掛失，掛失信息在確認后1秒內下傳給所有終端機。掛失卡數量可達六萬條以上，掛失可以采用獨有的廣播下載功能，大大縮短了時間，以最短時間、最大限度地避免了被竊用，保護了持卡人的利益。如果系統采用完全的電子錢包的形式，可以用系統卡完成掛失信息的傳遞。
        ◆嚴密的防水性能：節水控制器在設計是就考慮到使用的環境，所以防水實驗將是非常重要，在設備成型時縫隙之間有防水膠墊，同時利用膠水將縫隙密封，防止蒸氣和水進入控制器內損壞設備。