探秘水控機(jī)原理圖,解鎖用水智慧管控
文章出處:http://hz-huyue.com 作者:興邦電子 人氣: 發(fā)表時(shí)間:2024年12月18日
[文章內(nèi)容簡(jiǎn)介]:水控機(jī)的核心控制機(jī)制通常依靠智能感應(yīng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水流量或用水時(shí)間的把控。
一、水控機(jī)的基本工作原理
(一)核心控制機(jī)制
水控機(jī)的核心控制機(jī)制通常依靠智能感應(yīng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)水流量或用水時(shí)間的把控。比如常見(jiàn)的感應(yīng) IC 卡水控機(jī),它主要由發(fā)訊流量計(jì)、電磁閥和 IC 卡控制器三個(gè)部分組成。發(fā)訊流量計(jì)能夠精確地測(cè)量水流的情況,為后續(xù)的計(jì)費(fèi)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。電磁閥則起著控制水流通斷的關(guān)鍵作用,當(dāng)用戶將 IC 卡靠近水控機(jī),IC 卡控制器讀取到卡上有足夠的可用水費(fèi)時(shí),會(huì)控制電磁閥打開(kāi),允許水流通過(guò),這時(shí)水便能正常流出;而一旦 IC 卡上余額不足或者使用完畢,電磁閥就會(huì)關(guān)閉,停止出水。IC 卡控制器可以說(shuō)是整個(gè)水控機(jī)的 “大腦”,它不僅讀取用戶消費(fèi)卡上的可用水費(fèi),還能在用水過(guò)程中按照設(shè)定的模式,以脈沖表流量為單位或者依據(jù)時(shí)間等來(lái)計(jì)算費(fèi)用,并相應(yīng)扣除用水費(fèi)。這種通過(guò)感應(yīng) IC 卡結(jié)合各部件協(xié)同工作的方式,構(gòu)成了控制水流出與計(jì)費(fèi)的基礎(chǔ)原理,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用水的有效管控。
(二)常見(jiàn)扣費(fèi)模式
水控機(jī)常見(jiàn)的扣費(fèi)模式主要有按時(shí)間計(jì)費(fèi)和按用水量計(jì)費(fèi)這兩種。
- 按時(shí)間計(jì)費(fèi):一般以秒或者分鐘為單位進(jìn)行扣費(fèi)。比如在學(xué)校的淋浴設(shè)施、公共浴室等場(chǎng)所應(yīng)用較為廣泛。用戶將卡片插入水控機(jī)感應(yīng)區(qū)后,水控機(jī)便開(kāi)始計(jì)時(shí),按照預(yù)先設(shè)置好的費(fèi)率扣費(fèi),像有的地方可能設(shè)定每一分鐘扣除一定金額的費(fèi)用。在使用過(guò)程中,水控機(jī)不斷累計(jì)消費(fèi)金額,當(dāng)用戶關(guān)閉熱水閥門(mén)或者直接拔卡時(shí),水控機(jī)會(huì)立即感應(yīng)到這一動(dòng)作,自動(dòng)關(guān)閉電磁閥,停止出水,同時(shí)也停止計(jì)費(fèi)。這種計(jì)費(fèi)方式成本相對(duì)較低,安裝方便,無(wú)需進(jìn)行大規(guī)模的管道改造和復(fù)雜的布線工作,特別適合一些小型場(chǎng)所或?qū)Τ杀据^為敏感的用戶,也能激勵(lì)用水時(shí)間較短的用戶高效用水,避免長(zhǎng)時(shí)間占用水資源。不過(guò)它受水壓影響較大,在水壓不同時(shí),即便扣費(fèi)相同,實(shí)際出水量可能存在差異,有一定的計(jì)費(fèi)公平性問(wèn)題。
- 按用水量計(jì)費(fèi):是依據(jù)實(shí)際使用的水量多少來(lái)扣除相應(yīng)費(fèi)用,通過(guò)流量計(jì)精確計(jì)量實(shí)際用水量,并按照預(yù)先設(shè)定的費(fèi)率進(jìn)行扣費(fèi)。其優(yōu)點(diǎn)是計(jì)費(fèi)更公平,計(jì)量更準(zhǔn)確,不會(huì)因?yàn)樗畨簡(jiǎn)栴}影響計(jì)費(fèi)公平性,能如實(shí)反映用戶的用水情況,像在一些按用水量收費(fèi)的宿舍、用水場(chǎng)景中,每噸水設(shè)定一個(gè)固定的單價(jià),用了多少?lài)嵥?,就按照單價(jià)乘以用水量來(lái)收取費(fèi)用,使用戶可以清楚知曉自己的用水開(kāi)銷(xiāo),也有助于培養(yǎng)節(jié)約用水的意識(shí),適用的場(chǎng)景更加廣泛,能滿足多種不同的用水環(huán)境需求。
二、水控機(jī)的重要構(gòu)成部分
(一)硬件組成元素
水控機(jī)的硬件組成包含多個(gè)關(guān)鍵元素,它們協(xié)同工作,實(shí)現(xiàn)對(duì)水的有效管控。
- 電磁閥:這是控制水流通斷的重要部件。比如在常見(jiàn)的感應(yīng) IC 卡水控機(jī)中,當(dāng)用戶將 IC 卡靠近水控機(jī),且 IC 卡控制器讀取到卡上有足夠的可用水費(fèi)時(shí),電磁閥會(huì)接收指令打開(kāi),允許水流通過(guò),水便能正常流出;而一旦 IC 卡上余額不足或者使用完畢,電磁閥就會(huì)關(guān)閉,停止出水。其規(guī)格多樣,有 2 分(G1/2 外螺紋 DN8)、4 分(G1/2 外螺紋 DN15)、6 分(G1/2 外螺紋 DN20)等規(guī)格。在安裝時(shí)也有諸多要點(diǎn),安裝前要先沖洗管道,將雜質(zhì)沖洗干凈;若是水塔供水,要選擇與水壓相適配的電磁閥,以免出現(xiàn)不能上水或流量過(guò)小的情況;還要檢查電磁閥標(biāo)識(shí)電壓是否與控制電源輸出電壓一致,檢查過(guò)濾網(wǎng)是否完整、閥體各部位是否無(wú)破損,并且確保水流方向與電磁閥箭頭標(biāo)識(shí)方向一致;同時(shí),電磁閥應(yīng)安裝在室內(nèi)易維修及避免造成其它連帶損失的區(qū)域,注意防凍、防曬,以防閥體凍裂老化,安裝時(shí)線圈朝上,禁止用扳手等工具作用于線圈及塑料部位,電磁閥兩端接口管道應(yīng)保持在同一直線上,切勿兩接口上下錯(cuò)位時(shí)強(qiáng)行安裝。
- 流量計(jì):主要起著精確測(cè)量水流情況的作用,是為后續(xù)的計(jì)費(fèi)提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的關(guān)鍵所在。常見(jiàn)的 EPT 流量計(jì)分為霍爾流量計(jì)和光電流量計(jì)兩種,霍爾流量計(jì)是利用霍爾效應(yīng),通過(guò)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的 GS 值轉(zhuǎn)換成脈沖信號(hào)輸出;光電流量計(jì)則基于光學(xué)原理,利用葉輪切割光通路產(chǎn)生的脈沖信號(hào),通過(guò)計(jì)算葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)來(lái)測(cè)量水量,而且光電流量計(jì)內(nèi)部不含磁鐵,對(duì)水質(zhì)保護(hù)更好,更適合于飲用水的使用。
- 控制器:可以說(shuō)是整個(gè)水控機(jī)的 “大腦”。例如 IC 卡控制器,它不僅讀取用戶消費(fèi)卡上的可用水費(fèi),還能在用水過(guò)程中按照設(shè)定的模式,以脈沖表流量為單位或者依據(jù)時(shí)間等來(lái)計(jì)算費(fèi)用,并相應(yīng)扣除用水費(fèi)。不同類(lèi)型的水控機(jī)控制器功能會(huì)略有差異,但都承擔(dān)著根據(jù)各種參數(shù)和設(shè)定規(guī)則來(lái)指揮協(xié)調(diào)其他部件工作的重任。
- 卡槽(或感應(yīng)區(qū)):這是用于放置或感應(yīng)用戶卡片的部分。像感應(yīng) IC 卡水控機(jī)就有對(duì)應(yīng)的感應(yīng)區(qū),當(dāng)用戶將 IC 卡靠近感應(yīng)區(qū)時(shí),機(jī)器就能讀取卡片信息,判斷是否能出水及進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)費(fèi)操作;而對(duì)于插卡式的水控機(jī),卡槽則負(fù)責(zé)固定卡片,保障讀卡的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性,方便水控機(jī)與卡片之間的數(shù)據(jù)交互。
除此之外,還有一些其他的硬件組件共同構(gòu)成水控機(jī)整體,比如顯示區(qū)域用于展示用水扣款金額、余額等信息,方便用戶隨時(shí)了解用水情況;外殼起到保護(hù)內(nèi)部元件的作用,并且部分水控機(jī)采用全封閉防水設(shè)計(jì)的外殼,能適應(yīng)如浴室、澡堂等高濕度及各種惡劣的環(huán)境。這些硬件元素相互配合,使得水控機(jī)能夠正常發(fā)揮其控制用水、計(jì)費(fèi)等功能。
(二)電路連接要點(diǎn)
水控機(jī)各線路的正確連接對(duì)于設(shè)備的正常運(yùn)行至關(guān)重要,以下是一些常見(jiàn)的電路連接方式及相關(guān)注意事項(xiàng)。
- 電源線連接:大多數(shù)水控機(jī)使用的是 12V 操作電源(禁止接入 AC220V),在連接時(shí)要確保接入的電源電壓穩(wěn)定且符合要求。比如在接線時(shí),對(duì)于一些電源接線口有明確標(biāo)識(shí)的水控機(jī),要將對(duì)應(yīng)的火線、零線準(zhǔn)確接入相應(yīng)位置。像 DC12V10A/20A/30A 電源接線中,左邊的第一個(gè)和第二個(gè)接線柱(L、N)就是用于接入交流電源,分別連接火線和零線;左邊的第三個(gè)接線柱(GND)是接地線,要確保安全接地;而直流輸出端正極(+V)和負(fù)極(COM/-V)也要對(duì)應(yīng)連接到水控機(jī)的對(duì)應(yīng)電源接口上,有的還會(huì)有用于調(diào)整直流電壓值的接線柱(如 + V ADJ),可保證輸出電壓在 +-10% 的可調(diào)范圍內(nèi),接線人員要嚴(yán)格按照說(shuō)明進(jìn)行操作。
- 信號(hào)線連接:信號(hào)線負(fù)責(zé)傳輸各種控制信號(hào)和數(shù)據(jù)信息。例如控制器通常需要通過(guò)通信線與電腦或網(wǎng)絡(luò)連接,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,這就要求信號(hào)線連接穩(wěn)固且準(zhǔn)確,避免出現(xiàn)信號(hào)中斷或者錯(cuò)誤傳輸?shù)那闆r。當(dāng)有多臺(tái)水控機(jī),使用 RS485 通信轉(zhuǎn)換器來(lái)連接電腦時(shí),要特別注意水控機(jī)的灰色線接轉(zhuǎn)換器的 A,藍(lán)色線接轉(zhuǎn)換器的 B,若 A 線與 B 線接錯(cuò)將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常通信。另外,像傳感器(如流量計(jì)等)與控制器之間也通過(guò)信號(hào)線連接,以將監(jiān)測(cè)到的水流等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳遞給控制器,便于控制器做出相應(yīng)的判斷和指令下達(dá),接線過(guò)程中要保證每根信號(hào)線都對(duì)應(yīng)正確的接口,防止出現(xiàn)錯(cuò)接、漏接等問(wèn)題。
- 與電磁閥及流量計(jì)的接線:電磁閥和流量計(jì)與水控機(jī)主體的接線同樣需要精準(zhǔn)操作。對(duì)于電磁閥,要確保其連接的線路能準(zhǔn)確接收來(lái)自控制器的開(kāi)斷指令信號(hào),使得電磁閥能按照要求正常打開(kāi)或關(guān)閉水流通道;流量計(jì)則要將測(cè)量到的水流數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)線準(zhǔn)確無(wú)誤地傳輸給控制器,為計(jì)費(fèi)等功能提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。在接線時(shí),要遵循設(shè)備說(shuō)明書(shū)上的接線圖進(jìn)行操作,并且所有的接頭,最好用自粘帶纏繞,以防線頭銹斷,保障線路連接的穩(wěn)定性和持久性。
總之,正確的電路連接是水控機(jī)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的基礎(chǔ),在安裝接線過(guò)程中,務(wù)必嚴(yán)格按照相關(guān)要求和說(shuō)明仔細(xì)操作,同時(shí)在連接完成后,可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的通電檢測(cè)等工作,確保設(shè)備能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn),避免因接線錯(cuò)誤而導(dǎo)致設(shè)備故障等問(wèn)題出現(xiàn)。
三、水控機(jī)的功能亮點(diǎn)解析
(一)節(jié)水優(yōu)勢(shì)展現(xiàn)
水控機(jī)在節(jié)水方面有著顯著的優(yōu)勢(shì),其核心的節(jié)水方式之一是通過(guò)預(yù)付費(fèi)模式來(lái)實(shí)現(xiàn)的。例如在學(xué)校宿舍、工廠澡堂等場(chǎng)所廣泛應(yīng)用的 IC 卡水控機(jī),使用者需要先對(duì) IC 卡進(jìn)行充值,卡內(nèi)有足夠的費(fèi)用才能使用水控機(jī)取水。這種 “先付費(fèi)” 的機(jī)制讓用戶在用水時(shí)會(huì)更加珍惜每一滴水,因?yàn)槊恳坏嗡氖褂枚际呛妥约侯A(yù)先支付的費(fèi)用相掛鉤的,從而能有效減少水資源浪費(fèi)的情況。像一些高校在安裝水控機(jī)之前,學(xué)生洗澡時(shí)可能會(huì)讓水長(zhǎng)時(shí)間隨意流淌,而安裝 IC 卡水控機(jī)后,學(xué)生們會(huì)有意識(shí)地控制用水時(shí)間和用水量,平均用水時(shí)長(zhǎng)明顯縮短,節(jié)水效果十分顯著。
同時(shí),水控機(jī)的實(shí)時(shí)控制功能也對(duì)節(jié)水起著重要作用。它能夠依據(jù)設(shè)定好的規(guī)則,精準(zhǔn)地控制水的流出量或者用水時(shí)長(zhǎng)。以按時(shí)間計(jì)費(fèi)的水控機(jī)為例,在公共浴室場(chǎng)景中,當(dāng)用戶將卡片插入水控機(jī)感應(yīng)區(qū)開(kāi)始用水后,水控機(jī)便按照預(yù)先設(shè)置好的每秒或者每分鐘的扣費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行扣費(fèi),用戶會(huì)為了避免扣費(fèi)過(guò)多而盡快完成洗浴,避免了以往公共浴室中常出現(xiàn)的長(zhǎng)時(shí)間占用水龍頭卻不節(jié)約用水的現(xiàn)象。而按用水量計(jì)費(fèi)的水控機(jī),則是通過(guò)精確的流量計(jì)測(cè)量實(shí)際用水量,按照每噸水設(shè)定的固定單價(jià)來(lái)扣除費(fèi)用,如實(shí)反映用戶的用水情況,使用戶清楚知曉自己的用水開(kāi)銷(xiāo),進(jìn)而養(yǎng)成節(jié)約用水的好習(xí)慣。
此外,部分水控機(jī)還具備一些特色功能助力節(jié)水,比如可以限定每張卡的用水量,當(dāng)達(dá)到設(shè)定的額度后就會(huì)拒絕出水;還有的水控機(jī)支持暫停用水超時(shí)扣款功能,當(dāng)用戶臨時(shí)暫停用水但超過(guò)設(shè)定的暫停時(shí)間時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)扣除相應(yīng)費(fèi)用,以此確保用水的合理性和公平性,從多方面達(dá)到節(jié)水目的,在水資源管理方面有著不可忽視的重要價(jià)值。
(二)其他實(shí)用功能
水控機(jī)除了節(jié)水優(yōu)勢(shì)外,還有許多實(shí)用功能給用戶帶來(lái)便捷的使用體驗(yàn)。
首先是全防水設(shè)計(jì),考慮到水控機(jī)常應(yīng)用在浴室、澡堂等高濕度甚至可能會(huì)接觸到水的環(huán)境中,很多水控機(jī)在鍵盤(pán)和上下殼接縫采用雙層設(shè)計(jì),并有硅膠密封防水,整體耐浸泡,完全能夠勝任潮濕環(huán)境,確保在這樣的特殊環(huán)境下也能穩(wěn)定可靠地運(yùn)行,不會(huì)因?yàn)檫M(jìn)水而出現(xiàn)故障影響使用。
其次,實(shí)時(shí)顯示用水費(fèi)用這一功能也很貼心。在用水過(guò)程中,水控機(jī)的顯示屏(有的是數(shù)碼管顯示,有的是液晶顯示屏等)能夠清晰地展示當(dāng)前扣款信息、剩余余額等內(nèi)容。比如在刷卡出水后,屏幕上會(huì)實(shí)時(shí)顯示已經(jīng)使用的水量對(duì)應(yīng)的費(fèi)用、卡內(nèi)還剩余多少金額等,方便用戶隨時(shí)了解自己的用水開(kāi)銷(xiāo)情況,提前做好充值準(zhǔn)備,巧妙避免余額不足導(dǎo)致突然停水的尷尬局面。
另外,一卡通整合功能更是極大地提升了使用的便捷性。如今很多場(chǎng)所使用的水控機(jī)可以將 IC 卡擴(kuò)展為一卡通,使其兼容考勤、門(mén)禁、消費(fèi)、停車(chē)場(chǎng)等系統(tǒng)。例如在校園里,學(xué)生只需一張校園卡,既可以用于進(jìn)入宿舍、教學(xué)樓等場(chǎng)所的門(mén)禁識(shí)別,又能在食堂消費(fèi),還能在水控機(jī)上刷卡取水,去圖書(shū)館借書(shū)等,實(shí)現(xiàn)了多場(chǎng)景的通用,無(wú)需攜帶多張卡片,方便又高效,讓用戶充分感受到水控機(jī)功能的全面性。
四、水控機(jī)的實(shí)際使用流程
(一)開(kāi)卡充值辦法
在使用水控機(jī)之前,首先需要完成 IC 卡的開(kāi)卡與充值,目前常見(jiàn)的充值方式有線下人工充值、線上充值以及自助終端充值,大家可以根據(jù)自身情況靈活選擇。
線下人工充值:在學(xué)校宿舍、小區(qū)物業(yè)等場(chǎng)所,一般會(huì)設(shè)有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)水控管理的辦公室。用戶需要攜帶 IC 卡前往該辦公室,向工作人員說(shuō)明要充值的金額,然后通過(guò)現(xiàn)金、刷卡(銀行卡)或其他指定的支付方式(如支付寶、微信轉(zhuǎn)賬給管理處賬戶等)完成繳費(fèi)。工作人員會(huì)使用與水控系統(tǒng)配套的充值設(shè)備,將用戶繳納的金額信息寫(xiě)入 IC 卡。在此過(guò)程中,可能需要用戶提供一些身份驗(yàn)證信息,如宿舍號(hào)、房號(hào)、姓名等,以確保充值信息準(zhǔn)確無(wú)誤地對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的賬戶。
線上充值:這需要先下載和安裝管理部門(mén)指定的水控機(jī)管理 APP,可從官方應(yīng)用商店(如蘋(píng)果 App Store 或安卓應(yīng)用商店)獲取。安裝完成后打開(kāi) APP 進(jìn)行注冊(cè),通常要提供手機(jī)號(hào)碼、設(shè)置密碼等信息,注冊(cè)成功后使用手機(jī)號(hào)碼和密碼登錄。接著在 APP 內(nèi)找到 “卡綁定” 或類(lèi)似功能選項(xiàng),按照提示輸入 IC 卡的卡號(hào)等相關(guān)信息,將 IC 卡與 APP 賬戶進(jìn)行綁定。綁定后,選擇 “充值” 功能,輸入要充值的金額,再選擇支付方式,如微信支付、支付寶支付或銀行卡支付等。支付成功后,APP 會(huì)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將充值指令發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器,服務(wù)器再將充值信息寫(xiě)入 IC 卡數(shù)據(jù)庫(kù),下次使用 IC 卡時(shí),水控機(jī)就能讀取到更新后的余額信息。
自助終端充值:在一些大型場(chǎng)所,會(huì)設(shè)置有自助充值終端,通常放置在比較顯眼的位置,如宿舍樓下、公共浴室附近等。用戶將 IC 卡插入或靠近自助終端的感應(yīng)區(qū)域,按照終端屏幕上的提示進(jìn)行操作。首先選擇充值功能,然后輸入充值金額,接著通過(guò)現(xiàn)金(部分自助終端支持現(xiàn)金存入)、銀行卡刷卡、掃描二維碼(微信或支付寶)等方式完成支付。支付成功后,終端會(huì)自動(dòng)將充值金額寫(xiě)入 IC 卡。
(二)日常操作步驟
完成充值后,使用水控機(jī)就很方便了。用戶只需將 IC 卡置于水控機(jī)的卡槽內(nèi)(若是感應(yīng)式 IC 卡水控機(jī),則將 IC 卡靠近感應(yīng)區(qū)即可),水控機(jī)會(huì)自動(dòng)讀取卡內(nèi)的數(shù)據(jù),并判斷余額是否足夠進(jìn)行扣費(fèi)。
如果卡內(nèi)余額充足,且水控機(jī)判斷為合法可用卡,電磁閥將會(huì)打開(kāi),這時(shí)用戶打開(kāi)水龍頭,水便能正常流出了。在用水過(guò)程中,用戶可以通過(guò)水控機(jī)的顯示屏實(shí)時(shí)查看消費(fèi)金額、剩余余額等信息,清楚知曉自己的用水開(kāi)銷(xiāo)情況。比如按時(shí)間計(jì)費(fèi)的水控機(jī),顯示屏上會(huì)顯示已經(jīng)使用的時(shí)間對(duì)應(yīng)的費(fèi)用;按用水量計(jì)費(fèi)的水控機(jī),則會(huì)顯示已用水量對(duì)應(yīng)的費(fèi)用。
當(dāng)用水結(jié)束后,操作也很簡(jiǎn)單,用戶只需拔卡(對(duì)于插卡式水控機(jī))或者直接關(guān)閉水龍頭(對(duì)于感應(yīng)式水控機(jī),關(guān)閉水龍頭后水控機(jī)也會(huì)感應(yīng)到動(dòng)作),水控機(jī)就會(huì)自動(dòng)停止計(jì)費(fèi),同時(shí)控制器會(huì)控制電磁閥關(guān)閉,停止出水。需要注意的是,在不用水時(shí),不要把卡放在或靠近 IC 卡水控機(jī)感應(yīng)區(qū)內(nèi),因?yàn)樗貦C(jī)讀到卡時(shí)會(huì)先行扣費(fèi),每放一次就會(huì)扣一次款。另外,使用感應(yīng)式 IC 卡時(shí),要嚴(yán)禁彎折、磨損、穿孔及置于強(qiáng)磁環(huán)境中。
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