探秘水控機原理圖,解鎖用水智慧管控
文章出處:http://psychicreadingswithdeb.com 作者:興邦電子
[文章內容簡(jiǎn)介]:水控機的核心控制機制通常依靠智能感應技術(shù)來(lái)實(shí)現對水流量或用水時(shí)間的把控。
一、水控機的基本工作原理

(一)核心控制機制
水控機的核心控制機制通常依靠智能感應技術(shù)來(lái)實(shí)現對水流量或用水時(shí)間的把控。比如常見(jiàn)的感應 IC 卡水控機,它主要由發(fā)訊流量計、電磁閥和 IC 卡控制器三個(gè)部分組成。發(fā)訊流量計能夠精確地測量水流的情況,為后續的計費提供準確的數據基礎。電磁閥則起著(zhù)控制水流通斷的關(guān)鍵作用,當用戶(hù)將 IC 卡靠近水控機,IC 卡控制器讀取到卡上有足夠的可用水費時(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)水控機的 “大腦”,它不僅讀取用戶(hù)消費卡上的可用水費,還能在用水過(guò)程中按照設定的模式,以脈沖表流量為單位或者依據時(shí)間等來(lái)計算費用,并相應扣除用水費。這種通過(guò)感應 IC 卡結合各部件協(xié)同工作的方式,構成了控制水流出與計費的基礎原理,從而實(shí)現對用水的有效管控。
(二)常見(jiàn)扣費模式
水控機常見(jiàn)的扣費模式主要有按時(shí)間計費和按用水量計費這兩種。
- 按時(shí)間計費:一般以秒或者分鐘為單位進(jìn)行扣費。比如在學(xué)校的淋浴設施、公共浴室等場(chǎng)所應用較為廣泛。用戶(hù)將卡片插入水控機感應區后,水控機便開(kāi)始計時(shí),按照預先設置好的費率扣費,像有的地方可能設定每一分鐘扣除一定金額的費用。在使用過(guò)程中,水控機不斷累計消費金額,當用戶(hù)關(guān)閉熱水閥門(mén)或者直接拔卡時(shí),水控機會(huì )立即感應到這一動(dòng)作,自動(dòng)關(guān)閉電磁閥,停止出水,同時(shí)也停止計費。這種計費方式成本相對較低,安裝方便,無(wú)需進(jìn)行大規模的管道改造和復雜的布線(xiàn)工作,特別適合一些小型場(chǎng)所或對成本較為敏感的用戶(hù),也能激勵用水時(shí)間較短的用戶(hù)高效用水,避免長(cháng)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),即便扣費相同,實(shí)際出水量可能存在差異,有一定的計費公平性問(wèn)題。
- 按用水量計費:是依據實(shí)際使用的水量多少來(lái)扣除相應費用,通過(guò)流量計精確計量實(shí)際用水量,并按照預先設定的費率進(jìn)行扣費。其優(yōu)點(diǎn)是計費更公平,計量更準確,不會(huì )因為水壓?jiǎn)?wèn)題影響計費公平性,能如實(shí)反映用戶(hù)的用水情況,像在一些按用水量收費的宿舍、用水場(chǎng)景中,每噸水設定一個(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)收取費用,使用戶(hù)可以清楚知曉自己的用水開(kāi)銷(xiāo),也有助于培養節約用水的意識,適用的場(chǎng)景更加廣泛,能滿(mǎn)足多種不同的用水環(huán)境需求。
二、水控機的重要構成部分

(一)硬件組成元素
水控機的硬件組成包含多個(gè)關(guān)鍵元素,它們協(xié)同工作,實(shí)現對水的有效管控。
- 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 IC 卡水控機中,當用戶(hù)將 IC 卡靠近水控機,且 IC 卡控制器讀取到卡上有足夠的可用水費時(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,以免出現不能上水或流量過(guò)小的情況;還要檢查電磁閥標識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識方向一致;同時(shí),電磁閥應安裝在室內易維修及避免造成其它連帶損失的區域,注意防凍、防曬,以防閥體凍裂老化,安裝時(shí)線(xiàn)圈朝上,禁止用扳手等工具作用于線(xiàn)圈及塑料部位,電磁閥兩端接口管道應保持在同一直線(xiàn)上,切勿兩接口上下錯位時(shí)強行安裝。
- 流量計:主要起著(zhù)精確測量水流情況的作用,是為后續的計費提供準確數據基礎的關(guān)鍵所在。常見(jiàn)的 EPT 流量計分為霍爾流量計和光電流量計兩種,霍爾流量計是利用霍爾效應,通過(guò)葉輪轉動(dòng)產(chǎn)生的 GS 值轉換成脈沖信號輸出;光電流量計則基于光學(xué)原理,利用葉輪切割光通路產(chǎn)生的脈沖信號,通過(guò)計算葉輪的轉動(dòng)次數來(lái)測量水量,而且光電流量計內部不含磁鐵,對水質(zhì)保護更好,更適合于飲用水的使用。
- 控制器:可以說(shuō)是整個(gè)水控機的 “大腦”。例如 IC 卡控制器,它不僅讀取用戶(hù)消費卡上的可用水費,還能在用水過(guò)程中按照設定的模式,以脈沖表流量為單位或者依據時(shí)間等來(lái)計算費用,并相應扣除用水費。不同類(lèi)型的水控機控制器功能會(huì )略有差異,但都承擔著(zhù)根據各種參數和設定規則來(lái)指揮協(xié)調其他部件工作的重任。
- 卡槽(或感應區):這是用于放置或感應用戶(hù)卡片的部分。像感應 IC 卡水控機就有對應的感應區,當用戶(hù)將 IC 卡靠近感應區時(shí),機器就能讀取卡片信息,判斷是否能出水及進(jìn)行相應的計費操作;而對于插卡式的水控機,卡槽則負責固定卡片,保障讀卡的穩定性和準確性,方便水控機與卡片之間的數據交互。
除此之外,還有一些其他的硬件組件共同構成水控機整體,比如顯示區域用于展示用水扣款金額、余額等信息,方便用戶(hù)隨時(shí)了解用水情況;外殼起到保護內部元件的作用,并且部分水控機采用全封閉防水設計的外殼,能適應如浴室、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,使得水控機能夠正常發(fā)揮其控制用水、計費等功能。
(二)電路連接要點(diǎn)
水控機各線(xiàn)路的正確連接對于設備的正常運行至關(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。
- 電源線(xiàn)連接:大多數水控機使用的是 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定且符合要求。比如在接線(xiàn)時(shí),對于一些電源接線(xiàn)口有明確標識的水控機,要將對應的火線(xiàn)、零線(xiàn)準確接入相應位置。像 DC12V10A/20A/30A 電源接線(xiàn)中,左邊的第一個(gè)和第二個(gè)接線(xiàn)柱(L、N)就是用于接入交流電源,分別連接火線(xiàn)和零線(xiàn);左邊的第三個(gè)接線(xiàn)柱(GND)是接地線(xiàn),要確保安全接地;而直流輸出端正極(+V)和負極(COM/-V)也要對應連接到水控機的對應電源接口上,有的還會(huì )有用于調整直流電壓值的接線(xiàn)柱(如 + V ADJ),可保證輸出電壓在 +-10% 的可調范圍內,接線(xiàn)人員要嚴格按照說(shuō)明進(jìn)行操作。
- 信號線(xiàn)連接:信號線(xiàn)負責傳輸各種控制信號和數據信息。例如控制器通常需要通過(guò)通信線(xiàn)與電腦或網(wǎng)絡(luò )連接,實(shí)現遠程監控,這就要求信號線(xiàn)連接穩固且準確,避免出現信號中斷或者錯誤傳輸的情況。當有多臺水控機,使用 RS485 通信轉換器來(lái)連接電腦時(shí),要特別注意水控機的灰色線(xiàn)接轉換器的 A,藍色線(xiàn)接轉換器的 B,若 A 線(xiàn)與 B 線(xiàn)接錯將會(huì )導致整個(gè)系統無(wú)法正常通信。另外,像傳感器(如流量計等)與控制器之間也通過(guò)信號線(xiàn)連接,以將監測到的水流等數據實(shí)時(shí)傳遞給控制器,便于控制器做出相應的判斷和指令下達,接線(xiàn)過(guò)程中要保證每根信號線(xiàn)都對應正確的接口,防止出現錯接、漏接等問(wèn)題。
- 與電磁閥及流量計的接線(xiàn):電磁閥和流量計與水控機主體的接線(xiàn)同樣需要精準操作。對于電磁閥,要確保其連接的線(xiàn)路能準確接收來(lái)自控制器的開(kāi)斷指令信號,使得電磁閥能按照要求正常打開(kāi)或關(guān)閉水流通道;流量計則要將測量到的水流數據通過(guò)信號線(xiàn)準確無(wú)誤地傳輸給控制器,為計費等功能提供可靠的數據支撐。在接線(xiàn)時(shí),要遵循設備說(shuō)明書(shū)上的接線(xiàn)圖進(jìn)行操作,并且所有的接頭,最好用自粘帶纏繞,以防線(xiàn)頭銹斷,保障線(xiàn)路連接的穩定性和持久性。
總之,正確的電路連接是水控機穩定、高效運行的基礎,在安裝接線(xiàn)過(guò)程中,務(wù)必嚴格按照相關(guān)要求和說(shuō)明仔細操作,同時(shí)在連接完成后,可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的通電檢測等工作,確保設備能夠正常運轉,避免因接線(xiàn)錯誤而導致設備故障等問(wèn)題出現。
三、水控機的功能亮點(diǎn)解析

(一)節水優(yōu)勢展現
水控機在節水方面有著(zhù)顯著(zhù)的優(yōu)勢,其核心的節水方式之一是通過(guò)預付費模式來(lái)實(shí)現的。例如在學(xué)校宿舍、工廠(chǎng)澡堂等場(chǎng)所廣泛應用的 IC 卡水控機,使用者需要先對 IC 卡進(jìn)行充值,卡內有足夠的費用才能使用水控機取水。這種 “先付費” 的機制讓用戶(hù)在用水時(shí)會(huì )更加珍惜每一滴水,因為每一滴水的使用都是和自己預先支付的費用相掛鉤的,從而能有效減少水資源浪費的情況。像一些高校在安裝水控機之前,學(xué)生洗澡時(shí)可能會(huì )讓水長(cháng)時(shí)間隨意流淌,而安裝 IC 卡水控機后,學(xué)生們會(huì )有意識地控制用水時(shí)間和用水量,平均用水時(shí)長(cháng)明顯縮短,節水效果十分顯著(zhù)。
同時(shí),水控機的實(shí)時(shí)控制功能也對節水起著(zhù)重要作用。它能夠依據設定好的規則,精準地控制水的流出量或者用水時(shí)長(cháng)。以按時(shí)間計費的水控機為例,在公共浴室場(chǎng)景中,當用戶(hù)將卡片插入水控機感應區開(kāi)始用水后,水控機便按照預先設置好的每秒或者每分鐘的扣費標準進(jìn)行扣費,用戶(hù)會(huì )為了避免扣費過(guò)多而盡快完成洗浴,避免了以往公共浴室中常出現的長(cháng)時(shí)間占用水龍頭卻不節約用水的現象。而按用水量計費的水控機,則是通過(guò)精確的流量計測量實(shí)際用水量,按照每噸水設定的固定單價(jià)來(lái)扣除費用,如實(shí)反映用戶(hù)的用水情況,使用戶(hù)清楚知曉自己的用水開(kāi)銷(xiāo),進(jìn)而養成節約用水的好習慣。
此外,部分水控機還具備一些特色功能助力節水,比如可以限定每張卡的用水量,當達到設定的額度后就會(huì )拒絕出水;還有的水控機支持暫停用水超時(shí)扣款功能,當用戶(hù)臨時(shí)暫停用水但超過(guò)設定的暫停時(shí)間時(shí),系統會(huì )自動(dòng)扣除相應費用,以此確保用水的合理性和公平性,從多方面達到節水目的,在水資源管理方面有著(zhù)不可忽視的重要價(jià)值。
(二)其他實(shí)用功能
水控機除了節水優(yōu)勢外,還有許多實(shí)用功能給用戶(hù)帶來(lái)便捷的使用體驗。
首先是全防水設計,考慮到水控機常應用在浴室、澡堂等高濕度甚至可能會(huì )接觸到水的環(huán)境中,很多水控機在鍵盤(pán)和上下殼接縫采用雙層設計,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)境下也能穩定可靠地運行,不會(huì )因為進(jìn)水而出現故障影響使用。
其次,實(shí)時(shí)顯示用水費用這一功能也很貼心。在用水過(guò)程中,水控機的顯示屏(有的是數碼管顯示,有的是液晶顯示屏等)能夠清晰地展示當前扣款信息、剩余余額等內容。比如在刷卡出水后,屏幕上會(huì )實(shí)時(shí)顯示已經(jīng)使用的水量對應的費用、卡內還剩余多少金額等,方便用戶(hù)隨時(shí)了解自己的用水開(kāi)銷(xiāo)情況,提前做好充值準備,巧妙避免余額不足導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)所使用的水控機可以將 IC 卡擴展為一卡通,使其兼容考勤、門(mén)禁、消費、停車(chē)場(chǎng)等系統。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)禁識別,又能在食堂消費,還能在水控機上刷卡取水,去圖書(shū)館借書(shū)等,實(shí)現了多場(chǎng)景的通用,無(wú)需攜帶多張卡片,方便又高效,讓用戶(hù)充分感受到水控機功能的全面性。
四、水控機的實(shí)際使用流程
(一)開(kāi)卡充值辦法
在使用水控機之前,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(xiàn)下人工充值、線(xiàn)上充值以及自助終端充值,大家可以根據自身情況靈活選擇。
線(xiàn)下人工充值:在學(xué)校宿舍、小區物業(yè)等場(chǎng)所,一般會(huì )設有專(zhuān)門(mén)負責水控管理的辦公室。用戶(hù)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)現金、刷卡(銀行卡)或其他指定的支付方式(如支付寶、微信轉賬給管理處賬戶(hù)等)完成繳費。工作人員會(huì )使用與水控系統配套的充值設備,將用戶(hù)繳納的金額信息寫(xiě)入 IC 卡。在此過(guò)程中,可能需要用戶(hù)提供一些身份驗證信息,如宿舍號、房號、姓名等,以確保充值信息準確無(wú)誤地對應到相應的賬戶(hù)。
線(xiàn)上充值:這需要先下載和安裝管理部門(mén)指定的水控機管理 APP,可從官方應用商店(如蘋(píng)果 App Store 或安卓應用商店)獲取。安裝完成后打開(kāi) APP 進(jìn)行注冊,通常要提供手機號碼、設置密碼等信息,注冊成功后使用手機號碼和密碼登錄。接著(zhù)在 APP 內找到 “卡綁定” 或類(lèi)似功能選項,按照提示輸入 IC 卡的卡號等相關(guān)信息,將 IC 卡與 APP 賬戶(hù)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)送到后臺服務(wù)器,服務(wù)器再將充值信息寫(xiě)入 IC 卡數據庫,下次使用 IC 卡時(shí),水控機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(hù)將 IC 卡插入或靠近自助終端的感應區域,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(zhù)通過(guò)現金(部分自助終端支持現金存入)、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,使用水控機就很方便了。用戶(hù)只需將 IC 卡置于水控機的卡槽內(若是感應式 IC 卡水控機,則將 IC 卡靠近感應區即可),水控機會(huì )自動(dòng)讀取卡內的數據,并判斷余額是否足夠進(jìn)行扣費。
如果卡內余額充足,且水控機判斷為合法可用卡,電磁閥將會(huì )打開(kāi),這時(shí)用戶(hù)打開(kāi)水龍頭,水便能正常流出了。在用水過(guò)程中,用戶(hù)可以通過(guò)水控機的顯示屏實(shí)時(shí)查看消費金額、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)間計費的水控機,顯示屏上會(huì )顯示已經(jīng)使用的時(shí)間對應的費用;按用水量計費的水控機,則會(huì )顯示已用水量對應的費用。
當用水結束后,操作也很簡(jiǎn)單,用戶(hù)只需拔卡(對于插卡式水控機)或者直接關(guān)閉水龍頭(對于感應式水控機,關(guān)閉水龍頭后水控機也會(huì )感應到動(dòng)作),水控機就會(huì )自動(dòng)停止計費,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 卡水控機感應區內,因為水控機讀到卡時(shí)會(huì )先行扣費,每放一次就會(huì )扣一次款。另外,使用感應式 IC 卡時(shí),要嚴禁彎折、磨損、穿孔及置于強磁環(huán)境中。
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