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[摘 要]本文通过实验设计了一个可节约水资源的智能饮水机装置，本装置通过计算和研究设计了一个饮水机停止出水无滴漏系统，该系统由IC卡感应系统、双开关控制系统、阀门系统、智能水槽管理系统和外部装置组成。饮水机设置一组常温出水口，一组温水出水口，一组高温出水口，以及一组智能出水口。温水出水口通过温度传感器控制水温，智能出水口则根据不同时间段所需热水的程度智能选择，以满足更大的使用需要。
[关键词]IC卡感应系统；双开关控制系统；智能水槽管理系统
中图分类号：TH38 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）28-0222-01
引言：
水是珍贵的自然资源，也是生命之源。我国是个严重缺乏水资源的国家，人均水资源量仅为世界人均量的四分之一。于是，这是我们节约水资源的重要原因之一。不仅如此，我国还存在严重的水污染和水浪费的问题，所以，合理利用水资源对人类的长期生存是很重要的。
1. 关于我们的饮用水问题，就是现阶段各个学校普遍存在使用直饮水机的现象。然而，现阶段的直饮水机都存在几个问题。首先是温度问题，由于现阶段的直饮水机都不存在温度调控系统，这就导致我们在接水的过程中，产生难以预判水温的问题。其次，这样在接水的过程中，我们就会或多或少的出现热水接多，或者冷水接多的问题。还有一个问题就是，现阶段的直饮水机也存在接满水后，节水口无法立即关闭的问题。现有技术对于提高水资源的利用效率，减少水资源浪费已有很多研究，其中有：
（1）智能红外感应饮水机，红外探头与安装在机体内的电路板连接，根据红外探头感应的信号控制饮水机的出水，调节定量出水旋钮可控制饮水机的出水量，实现了饮水机自动、定量出水的功能。
（2）基于单片机系统的饮水机定量出水控制器，这种产品包括单片机电路模块、压力传感器模块、A/D转换器模块、键盘输入模块和饮水机出水控制开关。压力传感器模块采集外界力信号，并向A/D转换器模块传递已采集的含有力信号信息的模拟电信号，A/D转换器模块将模拟电信号转变为数字信号，并传递给单片机电路模块，单片机电路模块处理完数字信号后发送给饮水机出水控制开关，键盘输入模块控制单片机电路模块。
（3）一种多功能饮水机就是包括饮水机主体、设置于饮水机主体顶部的储水桶、设置于饮水机主体内部并与储水桶相连通的内胆以及连通内胆并延伸至饮水机主体外部的输水管，所述饮水机主体设置有定温定流给水系统、余水提示系统、加味系统、人机交互面板以及置杯升降台。然而市面上在销售的产品中基本都是100ml，200ml，500ml等如此定量，根本无法满足普遍的大众需求。
但是，至今仍未有人考虑到通过双开关控制系统使水流及时停止，设置温水出水口和智能出水口，通过温度传感器控制水温，满足人们对不同水温的需要。从而达到节约水资源的目的。
2. 在饮水机设备的设计上，我们采用以下技术（1）采用双开关系统控制水源的通断。放入水卡，开始出水，当想要停止出水时，首先手动按压停水开关，使水流通道改变的同时，暂停饮水机源头的出水，将水卡取走的同时，停止计费，启动第二开关，再次改变管道的连接方式，完成一次打水过程。（2）设置智能出水口。根据各个时间段对水的需求不同，增加一个智能出水口以解决各时间段的水源温度需求不同问题。可避免饮水机的某段时间加热，却无人取水问题，从而造成不必要的电能浪费问题。（3）通过单片机主控板调控出水温度。将所需水的温度输入电路，将信息传入单片机主控板，结合温度传感器所得的数据信息来控制直饮水的加热，并驱动控制阀流出所需热水。（4）加热水箱中设置隔断将水箱分为两部分。加热水箱由隔板分为两部分，一部分热水由出水口通道流出时，另一部分直饮水由加热装置进行加热，交替进行此过程，以保证热水不间断供应。应用杠杆原理、电磁铁原理和弧形流水口设计阀门系统，有利于出水口水的流出和节约水资源。
（1）在水槽的分区设计使得当水槽中的一半水用完后，通过控制系统向控制的水槽中补充水，同时另一半水槽持续供应相应温度的水，从而保持热水的较大程度供应。 我们采用双开关控制系统通过双开关控制水槽和出水口的通断，从而保证在按下停止出水按钮的瞬间，做到出水口的水源无滴漏，从而节约水源。
（2） 阀门系统设置为当电磁铁无磁性时，根据杠杆原理，出水口内部左侧处的杠杆质量远大于右侧处的质量，因此在电磁铁无磁性的时候，左侧杠杆完全覆盖出水口，出水通道关闭，当开始取水时，电磁铁与右侧磁铁产生斥力，出水通道开启。在按动停止出水按钮的瞬间，控制系统通过控制出水口的电磁铁，由电磁铁异极相斥知可关闭出水口阀门。由智能控温系统控制的智能出水口可以根据不同时间段通过控制系统控制不同的水箱阀门，从而在相应的时间段提供这一时间内需求量多的水，節省同学们打水的排队时间。
3.本设备通过计算和研究设计了一个饮水机停止出水无滴漏系统，该系统由IC卡感应系统、双开关控制系统、阀门系统、智能水槽管理系统和外部装置组成。水卡放到卡槽饮水机出水口通道开启，同时饮水机出水水卡开始计费；当水杯或暖瓶马上盛满时，手动按压停水开关，出水口连杆系统马上将出水口道路关闭，同时水卡停止计费。饮水机内部同时设置两组水箱，一组加热装置，加热水箱由隔板分为两部分，一部分热水由出水口通道流出时，另一部分直饮水由加热装置进行加热，交替进行此过程，以保证热水不间断供应。该饮水机共有四个出水口，包括冷水出水口、热水出水口、温水出水口和智能可调节出水口。冷、热出水口直接由热水箱和冷水箱直接供水；温水出水口的出水温度由数据统计和调查得应控制在30℃-50℃，由加热装置加热到所需温度，通过温度传感器追踪水温变化，温度降低到一定程度时，由单片机主控板控制进行加热。智能出水口通过控制系统中的转换器在不同时间段连接不同出水管，根据人们所需在不同时间段流出不同温度的水。根据自动控制理论在传统饮水机上加以改造，使饮水机更加智能化、自动化、方便人们使用，可以在一定程度上节约水资源。
4.该饮水机减少水资源的浪费。通过双开关控制系统控制水源的通断，手动按压停水开关，使水流通道改变的同时，暂停饮水机源头的出水，减少水资源的浪费。而且干净无污染。供水设备系统的设置都属于全密封结构，因此，污染物不会出现进入供水系统的现象发生。水体不会直接对空气进行接触，采用食品级不锈钢对过流部件进行制作，因此不会有水质污染的现象发生。饮水设备应用广泛，节约水能。此装置可应用于工厂，机关学校，市政设施等设有开水房的单位中。从长远来看，如果此系统广泛应用于社会，会给社会带来一笔不小的能源节约，包括水能和电能。在拥有以上优点同时还具备智能出水口，提供更多方便。智能出水口可在不同时间，根据人们所需情况，智能调控出水温度，为人们带来更大的方面，便易人们的生活。
结束语
根据市场调查，仅山东就有上百所中小学及大学，如果全部适用此类智能饮水机，每月节省大约几千元到几万元不等。若将此类智能饮水机推广到全国，节约效益会是非常客观的。此装置可应用在工厂，机关学校，市政设施等设有开水房的单位中。从长远来看，如果此系统广泛应用于社会，会给社会带来一笔不小的能源节约，包括水能和电能。
[关键词]IC卡感应系统；双开关控制系统；智能水槽管理系统
中图分类号：TH38 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）28-0222-01
引言：
水是珍贵的自然资源，也是生命之源。我国是个严重缺乏水资源的国家，人均水资源量仅为世界人均量的四分之一。于是，这是我们节约水资源的重要原因之一。不仅如此，我国还存在严重的水污染和水浪费的问题，所以，合理利用水资源对人类的长期生存是很重要的。
1. 关于我们的饮用水问题，就是现阶段各个学校普遍存在使用直饮水机的现象。然而，现阶段的直饮水机都存在几个问题。首先是温度问题，由于现阶段的直饮水机都不存在温度调控系统，这就导致我们在接水的过程中，产生难以预判水温的问题。其次，这样在接水的过程中，我们就会或多或少的出现热水接多，或者冷水接多的问题。还有一个问题就是，现阶段的直饮水机也存在接满水后，节水口无法立即关闭的问题。现有技术对于提高水资源的利用效率，减少水资源浪费已有很多研究，其中有：
（1）智能红外感应饮水机，红外探头与安装在机体内的电路板连接，根据红外探头感应的信号控制饮水机的出水，调节定量出水旋钮可控制饮水机的出水量，实现了饮水机自动、定量出水的功能。
（2）基于单片机系统的饮水机定量出水控制器，这种产品包括单片机电路模块、压力传感器模块、A/D转换器模块、键盘输入模块和饮水机出水控制开关。压力传感器模块采集外界力信号，并向A/D转换器模块传递已采集的含有力信号信息的模拟电信号，A/D转换器模块将模拟电信号转变为数字信号，并传递给单片机电路模块，单片机电路模块处理完数字信号后发送给饮水机出水控制开关，键盘输入模块控制单片机电路模块。
（3）一种多功能饮水机就是包括饮水机主体、设置于饮水机主体顶部的储水桶、设置于饮水机主体内部并与储水桶相连通的内胆以及连通内胆并延伸至饮水机主体外部的输水管，所述饮水机主体设置有定温定流给水系统、余水提示系统、加味系统、人机交互面板以及置杯升降台。然而市面上在销售的产品中基本都是100ml，200ml，500ml等如此定量，根本无法满足普遍的大众需求。
但是，至今仍未有人考虑到通过双开关控制系统使水流及时停止，设置温水出水口和智能出水口，通过温度传感器控制水温，满足人们对不同水温的需要。从而达到节约水资源的目的。
2. 在饮水机设备的设计上，我们采用以下技术（1）采用双开关系统控制水源的通断。放入水卡，开始出水，当想要停止出水时，首先手动按压停水开关，使水流通道改变的同时，暂停饮水机源头的出水，将水卡取走的同时，停止计费，启动第二开关，再次改变管道的连接方式，完成一次打水过程。（2）设置智能出水口。根据各个时间段对水的需求不同，增加一个智能出水口以解决各时间段的水源温度需求不同问题。可避免饮水机的某段时间加热，却无人取水问题，从而造成不必要的电能浪费问题。（3）通过单片机主控板调控出水温度。将所需水的温度输入电路，将信息传入单片机主控板，结合温度传感器所得的数据信息来控制直饮水的加热，并驱动控制阀流出所需热水。（4）加热水箱中设置隔断将水箱分为两部分。加热水箱由隔板分为两部分，一部分热水由出水口通道流出时，另一部分直饮水由加热装置进行加热，交替进行此过程，以保证热水不间断供应。应用杠杆原理、电磁铁原理和弧形流水口设计阀门系统，有利于出水口水的流出和节约水资源。
（1）在水槽的分区设计使得当水槽中的一半水用完后，通过控制系统向控制的水槽中补充水，同时另一半水槽持续供应相应温度的水，从而保持热水的较大程度供应。 我们采用双开关控制系统通过双开关控制水槽和出水口的通断，从而保证在按下停止出水按钮的瞬间，做到出水口的水源无滴漏，从而节约水源。
（2） 阀门系统设置为当电磁铁无磁性时，根据杠杆原理，出水口内部左侧处的杠杆质量远大于右侧处的质量，因此在电磁铁无磁性的时候，左侧杠杆完全覆盖出水口，出水通道关闭，当开始取水时，电磁铁与右侧磁铁产生斥力，出水通道开启。在按动停止出水按钮的瞬间，控制系统通过控制出水口的电磁铁，由电磁铁异极相斥知可关闭出水口阀门。由智能控温系统控制的智能出水口可以根据不同时间段通过控制系统控制不同的水箱阀门，从而在相应的时间段提供这一时间内需求量多的水，節省同学们打水的排队时间。
3.本设备通过计算和研究设计了一个饮水机停止出水无滴漏系统，该系统由IC卡感应系统、双开关控制系统、阀门系统、智能水槽管理系统和外部装置组成。水卡放到卡槽饮水机出水口通道开启，同时饮水机出水水卡开始计费；当水杯或暖瓶马上盛满时，手动按压停水开关，出水口连杆系统马上将出水口道路关闭，同时水卡停止计费。饮水机内部同时设置两组水箱，一组加热装置，加热水箱由隔板分为两部分，一部分热水由出水口通道流出时，另一部分直饮水由加热装置进行加热，交替进行此过程，以保证热水不间断供应。该饮水机共有四个出水口，包括冷水出水口、热水出水口、温水出水口和智能可调节出水口。冷、热出水口直接由热水箱和冷水箱直接供水；温水出水口的出水温度由数据统计和调查得应控制在30℃-50℃，由加热装置加热到所需温度，通过温度传感器追踪水温变化，温度降低到一定程度时，由单片机主控板控制进行加热。智能出水口通过控制系统中的转换器在不同时间段连接不同出水管，根据人们所需在不同时间段流出不同温度的水。根据自动控制理论在传统饮水机上加以改造，使饮水机更加智能化、自动化、方便人们使用，可以在一定程度上节约水资源。
4.该饮水机减少水资源的浪费。通过双开关控制系统控制水源的通断，手动按压停水开关，使水流通道改变的同时，暂停饮水机源头的出水，减少水资源的浪费。而且干净无污染。供水设备系统的设置都属于全密封结构，因此，污染物不会出现进入供水系统的现象发生。水体不会直接对空气进行接触，采用食品级不锈钢对过流部件进行制作，因此不会有水质污染的现象发生。饮水设备应用广泛，节约水能。此装置可应用于工厂，机关学校，市政设施等设有开水房的单位中。从长远来看，如果此系统广泛应用于社会，会给社会带来一笔不小的能源节约，包括水能和电能。在拥有以上优点同时还具备智能出水口，提供更多方便。智能出水口可在不同时间，根据人们所需情况，智能调控出水温度，为人们带来更大的方面，便易人们的生活。
结束语
根据市场调查，仅山东就有上百所中小学及大学，如果全部适用此类智能饮水机，每月节省大约几千元到几万元不等。若将此类智能饮水机推广到全国，节约效益会是非常客观的。此装置可应用在工厂，机关学校，市政设施等设有开水房的单位中。从长远来看，如果此系统广泛应用于社会，会给社会带来一笔不小的能源节约，包括水能和电能。