康新爽 曹鳳 夏劉陽(yáng) 張敬軒

【摘 要】水是生命之源，校園集體淋浴系統(tǒng)承載著滿足全體學(xué)生對(duì)水量、水壓的需求，但是隨著經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展和城市化面積增大，水資源污染和消耗也日漸嚴(yán)重。隨著高校不斷擴(kuò)招，高校學(xué)生用水需求不斷增大，具備節(jié)水和智能化的淋浴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求緊迫，本設(shè)計(jì)針對(duì)節(jié)水控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)，通過(guò)APP實(shí)現(xiàn)智能化管理，達(dá)到預(yù)期效果。

【關(guān)鍵詞】智能;節(jié)水控制器;集體淋浴

引言

隨著水資源短缺狀況的日益嚴(yán)峻，在我們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到保護(hù)水資源的重要性的同時(shí)，重視對(duì)水資源的合理開發(fā)、節(jié)約使用和科學(xué)管理就顯得尤為重要了。智能淋浴系統(tǒng)的出現(xiàn)較好地解決了公共浴室節(jié)水節(jié)能這一問(wèn)題。

該系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域有：機(jī)關(guān)、學(xué)校的公共浴室;生活小區(qū)的澡堂;一些大工廠的員工宿舍區(qū)的澡堂以及其他需控制用水的設(shè)施。公共智能淋浴系統(tǒng)推廣的很重要領(lǐng)域就是高校公共浴室，因?yàn)楦咝９?jié)水是城市節(jié)水的工作重點(diǎn)，而洗浴用水一直是各高校的用水大頭，特別是在夏季高峰和冬季寒冷季節(jié)，學(xué)生洗澡用水直線上升。如何在滿足功能的前提下降低洗浴用水量，一直是困擾各學(xué)校后勤管水人員的主要問(wèn)題。公共智能淋浴系統(tǒng)的使用不但能緩解學(xué)校非常緊張的后勤經(jīng)費(fèi)開支，而且也是提高學(xué)校后勤管理現(xiàn)代化水平的有力舉措，使其向高效的信息化平臺(tái)方向發(fā)展。公共智能淋浴系統(tǒng)由于節(jié)水效果好、使用方便，越來(lái)越受到機(jī)關(guān)、高校、工廠等單位的重視，必將會(huì)得到進(jìn)一步的推廣。

1.產(chǎn)品的概念

本智能節(jié)水淋浴系統(tǒng)可采用手機(jī)APP實(shí)現(xiàn)查詢、預(yù)約、充值、消費(fèi)等功能，并且設(shè)計(jì)用戶使用記錄的記憶、存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)智能分析功能，實(shí)現(xiàn)水溫的個(gè)性化智能調(diào)節(jié)。淋浴前，用戶通過(guò)手機(jī)APP進(jìn)行淋浴位置的預(yù)定并選擇適合自己的溫度、計(jì)費(fèi)方式。淋浴時(shí)，水溫可自動(dòng)調(diào)節(jié)，可避免反復(fù)調(diào)節(jié)水溫造成水的浪費(fèi)。

2.產(chǎn)品的實(shí)用性

設(shè)備主要在浴室、集體個(gè)人公寓、開水房、洗衣房等場(chǎng)所都可以安裝，由于環(huán)境的原因，設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮設(shè)備的防水性、安全性、實(shí)用性和可操作性等方面的性能。對(duì)于節(jié)水控制機(jī)在浴室使用的特點(diǎn)，要求計(jì)時(shí)準(zhǔn)確率達(dá)到毫秒，參數(shù)可以完全通過(guò)管理計(jì)算機(jī)下載，設(shè)備安裝、維修、更換極為方便。一臺(tái)節(jié)水控制器控制一個(gè)節(jié)點(diǎn)（通常是浴室的水龍頭、開水房開關(guān)等）。每一臺(tái)節(jié)水控制器可單獨(dú)編號(hào)，在管理軟件上清楚看到控制器的使用情況，控制器在不同的場(chǎng)所使用，起到不同的作用，由于環(huán)境的不同，使用的型號(hào)不同，具體根據(jù)客戶的現(xiàn)場(chǎng)和整體結(jié)構(gòu)決定。

節(jié)水控制器節(jié)能方式：在安裝智能卡節(jié)水設(shè)備主要用于控制電磁閥同時(shí)在用水的成實(shí)現(xiàn)按照時(shí)間和流量計(jì)費(fèi)。節(jié)水控制器上存儲(chǔ)每一次使用的消費(fèi)信息（包括卡號(hào)、姓名、扣除金額、卡片余額、用水時(shí)間等信息），可以通過(guò)計(jì)算機(jī)內(nèi)置的485通訊網(wǎng)卡采集數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)到管理計(jì)算機(jī)上，以便進(jìn)一步的打印報(bào)表和查詢。

3.產(chǎn)品的特色點(diǎn)

（1）實(shí)用性：該系統(tǒng)可以解決客戶現(xiàn)在普遍存在的水資源節(jié)約問(wèn)題，可以提高資源的利用率，從管理上也可以提高效率。

（2）節(jié)能性：可以大量減少在日常生活中見(jiàn)到的長(zhǎng)流水現(xiàn)象，通過(guò)收費(fèi)的方式提醒人們?cè)谟盟瑫r(shí)自己的錢在減少，同時(shí)避免無(wú)意識(shí)浪費(fèi)。

（3）符合環(huán)保：產(chǎn)品在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上嚴(yán)格遵循環(huán)保要求，尤其是現(xiàn)在國(guó)際上推行的環(huán)保要求，創(chuàng)導(dǎo)環(huán)保和節(jié)能新概念。

（4）易操作性：軟、硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)軟件升級(jí)和硬件操作相當(dāng)方便，可以根據(jù)用戶的實(shí)際情況來(lái)靈活選擇實(shí)現(xiàn)節(jié)水方法。

（5）兼容性強(qiáng)：產(chǎn)品均可提供數(shù)據(jù)接口和應(yīng)用接口，可與原有系統(tǒng)兼容匹配，便于系統(tǒng)集成和二次開發(fā)，確保有效利用現(xiàn)有資源。

（6）智能化：針對(duì)用戶的不同需求，設(shè)計(jì)APP實(shí)現(xiàn)個(gè)性化設(shè)計(jì)，具有存儲(chǔ)記憶的功能，可根據(jù)自己的需求，選擇不同的付款方式。

4.集體淋浴系統(tǒng)的安全性保障

（1）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

節(jié)水控制器可實(shí)現(xiàn)連網(wǎng)和脫機(jī)兩種使用方法。

脫機(jī)操作：控制器可以實(shí)現(xiàn)真正的脫機(jī)操作，其匯總、掛失均可脫網(wǎng)進(jìn)行通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)卡進(jìn)行;由于節(jié)水控制器存儲(chǔ)量很大，可存儲(chǔ)幾萬(wàn)條交易信息。且智能卡上可存儲(chǔ)信息，所以消費(fèi)過(guò)程可以在節(jié)水控制器和智能卡之間完成，從而使設(shè)備不依賴于網(wǎng)絡(luò)。

聯(lián)網(wǎng)操作：系統(tǒng)也可以通過(guò)485通訊的方式將所有的節(jié)水控制器和計(jì)算機(jī)軟件連成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)軟件下載參數(shù)、掛失卡片、上載數(shù)據(jù)等功能，網(wǎng)絡(luò)即使有故障，系統(tǒng)脫機(jī)仍能正常運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)行時(shí)，可對(duì)各節(jié)水控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控并采集數(shù)據(jù)，提高設(shè)備使用效率及管理效率，例如掛失功能，只需在微機(jī)上發(fā)出一條指令即可完成。

（2）布線保護(hù)

采用并聯(lián)方式布線，單臺(tái)節(jié)水控制器發(fā)生故障，對(duì)其他節(jié)水控制器不產(chǎn)生影響。在控制起出來(lái)的線是六芯屏蔽線，一對(duì)電源線、一對(duì)通訊線、一對(duì)控制線，利用屏蔽線可以防止外界信號(hào)對(duì)系統(tǒng)的干擾。其中一對(duì)控制線和電磁閥相連，電源線和電磁閥的電源線一起和通訊線布到操作機(jī)房，統(tǒng)一管理。

（3）斷電保護(hù)

系統(tǒng)配備大型UPS延時(shí)電源，將控制器出來(lái)的線接到變壓器上，變壓器和UPS電源連接，UPS在直接接到220V的電源上，水控制器內(nèi)有電源保護(hù)電路，對(duì)電源不穩(wěn)定、突然掉電等異常情況有極其穩(wěn)定的保護(hù)作用。

（4）損壞保護(hù)

即使節(jié)水控制器電路損壞或機(jī)器損毀，存儲(chǔ)芯片亦能保存數(shù)據(jù)達(dá)10年以上。

5結(jié)語(yǔ)

在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中對(duì)公共淋浴室熱水設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行探討，保障淋浴熱水量的充足性?！豆苍∈医o水排水設(shè)計(jì)規(guī)程》（CECS108—2000）規(guī)定淋浴器用水溫度為37～40℃，有隔斷和通間時(shí)要求供水量為450～540L/h?？紤]目前校區(qū)公共淋浴室熱水設(shè)計(jì)采用 IC 卡方式進(jìn)行用水量計(jì)費(fèi)，淋浴過(guò)程中，使用者往往會(huì)在涂浴露搓澡時(shí)關(guān)閉淋浴閥，以減少費(fèi)用支出，因此，淋浴熱水量會(huì)低于正常標(biāo)準(zhǔn)的額定用水量，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般設(shè)定淋浴熱水量為500L/h就可以滿足需求，相關(guān)成本也會(huì)對(duì)應(yīng)降低。

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（作者單位：齊魯理工學(xué)院）