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“智能节水精灵”集体淋浴系统的设计

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  【摘 要】水是生命之源,校园集体淋浴系统承载着满足全体学生对水量、水压的需求,但是随着经济、科技发展和城市化面积增大,水资源污染和消耗也日渐严重。随着高校不断扩招,高校学生用水需求不断增大,具备节水和智能化的淋浴系统的设计需求紧迫,本设计针对节水控制器进行设计并实现,通过APP实现智能化管理,达到预期效果。
  【关键词】智能;节水控制器;集体淋浴
  引言
  随着水资源短缺状况的日益严峻,在我们越来越认识到保护水资源的重要性的同时,重视对水资源的合理开发、节约使用和科学管理就显得尤为重要了。智能淋浴系统的出现较好地解决了公共浴室节水节能这一问题。
  该系统的主要应用领域有:机关、学校的公共浴室;生活小区的澡堂;一些大工厂的员工宿舍区的澡堂以及其他需控制用水的设施。公共智能淋浴系统推广的很重要领域就是高校公共浴室,因为高校节水是城市节水的工作重点,而洗浴用水一直是各高校的用水大头,特别是在夏季高峰和冬季寒冷季节,学生洗澡用水直线上升。如何在满足功能的前提下降低洗浴用水量,一直是困扰各学校后勤管水人员的主要问题。公共智能淋浴系统的使用不但能缓解学校非常紧张的后勤经费开支,而且也是提高学校后勤管理现代化水平的有力举措,使其向高效的信息化平台方向发展。公共智能淋浴系统由于节水效果好、使用方便,越来越受到机关、高校、工厂等单位的重视,必将会得到进一步的推广。
  1.产品的概念
  本智能节水淋浴系统可采用手机APP实现查询、预约、充值、消费等功能,并且设计用户使用记录的记忆、存储和数据智能分析功能,实现水温的个性化智能调节。淋浴前,用户通过手机APP进行淋浴位置的预定并选择适合自己的温度、计费方式。淋浴时,水温可自动调节,可避免反复调节水温造成水的浪费。
  2.产品的实用性
  设备主要在浴室、集体个人公寓、开水房、洗衣房等场所都可以安装,由于环境的原因,设计时需要充分考虑设备的防水性、安全性、实用性和可操作性等方面的性能。对于节水控制机在浴室使用的特点,要求计时准确率达到毫秒,参数可以完全通过管理计算机下载,设备安装、维修、更换极为方便。一台节水控制器控制一个节点(通常是浴室的水龙头、开水房开关等)。每一台节水控制器可单独编号,在管理软件上清楚看到控制器的使用情况,控制器在不同的场所使用,起到不同的作用,由于环境的不同,使用的型号不同,具体根据客户的现场和整体结构决定。
  节水控制器节能方式:在安装智能卡节水设备主要用于控制电磁阀同时在用水的成实现按照时间和流量计费。节水控制器上存储每一次使用的消费信息(包括卡号、姓名、扣除金额、卡片余额、用水时间等信息),可以通过计算机内置的485通讯网卡采集数据,存储到管理计算机上,以便进一步的打印报表和查询。
  3.产品的特色点
  (1)实用性:该系统可以解决客户现在普遍存在的水资源节约问题,可以提高资源的利用率,从管理上也可以提高效率。
  (2)节能性:可以大量减少在日常生活中见到的长流水现象,通过收费的方式提醒人们在用水同时自己的钱在减少,同时避免无意识浪费。
  (3)符合环保:产品在系统结构设计上严格遵循环保要求,尤其是现在国际上推行的环保要求,创导环保和节能新概念。
  (4)易操作性:软、硬件设计简单的结构设计,系统软件升级和硬件操作相当方便,可以根据用户的实际情况来灵活选择实现节水方法。
  (5)兼容性强:产品均可提供数据接口和应用接口,可与原有系统兼容匹配,便于系统集成和二次开发,确保有效利用現有资源。
  (6)智能化:针对用户的不同需求,设计APP实现个性化设计,具有存储记忆的功能,可根据自己的需求,选择不同的付款方式。
  4.集体淋浴系统的安全性保障
  (1)网络结构
  节水控制器可实现连网和脱机两种使用方法。
  脱机操作:控制器可以实现真正的脱机操作,其汇总、挂失均可脱网进行通过系统参数卡进行;由于节水控制器存储量很大,可存储几万条交易信息。且智能卡上可存储信息,所以消费过程可以在节水控制器和智能卡之间完成,从而使设备不依赖于网络。
  联网操作:系统也可以通过485通讯的方式将所有的节水控制器和计算机软件连成一个网络。通过软件下载参数、挂失卡片、上载数据等功能,网络即使有故障,系统脱机仍能正常运行,网络正常运行时,可对各节水控制器实时监控并采集数据,提高设备使用效率及管理效率,例如挂失功能,只需在微机上发出一条指令即可完成。
  (2)布线保护
  采用并联方式布线,单台节水控制器发生故障,对其他节水控制器不产生影响。在控制起出来的线是六芯屏蔽线,一对电源线、一对通讯线、一对控制线,利用屏蔽线可以防止外界信号对系统的干扰。其中一对控制线和电磁阀相连,电源线和电磁阀的电源线一起和通讯线布到操作机房,统一管理。
  (3)断电保护
  系统配备大型UPS延时电源,将控制器出来的线接到变压器上,变压器和UPS电源连接,UPS在直接接到220V的电源上,水控制器内有电源保护电路,对电源不稳定、突然掉电等异常情况有极其稳定的保护作用。
  (4)损坏保护
  即使节水控制器电路损坏或机器损毁,存储芯片亦能保存数据达10年以上。
  5结语
  在实际工程设计中对公共淋浴室热水设计问题进行探讨,保障淋浴热水量的充足性。《公共浴室给水排水设计规程》(CECS108—2000)规定淋浴器用水温度为37~40℃,有隔断和通间时要求供水量为450~540L/h。考虑目前校区公共淋浴室热水设计采用 IC 卡方式进行用水量计费,淋浴过程中,使用者往往会在涂浴露搓澡时关闭淋浴阀,以减少费用支出,因此,淋浴热水量会低于正常标准的额定用水量,在设计过程中,,一般设定淋浴热水量为500L/h就可以满足需求,相关成本也会对应降低。
  参考文献:
  [1]马强:高校公共浴室热水设计问题探讨[J]。公共工程设计,2017,25(6):560-567。
  [2]李安琴:高校公共浴室热水供热系统设计[J]。给水排水,2009(7):87-89。
  [3]丹东市计划节约用水办会室。公共浴室淋浴装置节水措施[J]。节能,2011(6):34-35。
  [4]李绍森:公共浴室淋浴系挽合理用水分析和建议[J]。北京节水,2015(11):21-23。
  [5]钱怀斌,张建军:高档公共浴室卫生状况调查和监测分析[J]。促进科技经济结合,服务创新驱动发展——蚌埠市科协2012年度学术年会论文集。
  (作者单位:齐鲁理工学院)

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