本发明属于管道直饮水技术领域，尤其涉及一种可识别用户身份和控制水量的直饮水控制系统及控制方法。
背景技术：
直饮水行业是净化水处理行业下面的一个子行业,主要是将原水通过过滤净化为可供人们直接饮用的水。目前市场上的直饮水来源主要是瓶装水、桶装水、家(商)用饮水机和管道直饮水。
管道直饮水主要分布在人口较为集中的学校、医院、商务楼宇、较高档的小区，由中央净水设备在自来水提供的原水基础上经过再净化过程后通过管道提供给人们直接饮用。
最近几年来，国家注重民生工程的建设，在一些旅游景区、公共场所逐渐安装了管道直饮水设备，大大方便了居民的出行。由于管道直饮水终端机技术的限制，导致管道直饮水取水不方便，用水费用无法按用户准确计量，管道直饮水存在无人投资建设、建设后用水成本无法由用户承担，进一步制约了管道直饮水的推广。
目前，市场上逐步出现了结合物联技术的管道直饮水终端机，物联技术只解决了设备运行情况的监控和管理问题，在成本分担模式上采用以设备为中心的刷卡用水、用时间来计算收费等。该管道直饮水终端机的优点是：(1)充分利用物联网技术，方便了营运方对设备的管理；(2)能独立以设备为管理中心向用户收费，初步解决了管道直饮水市场中的“谁用设备谁付费”问题，对促进管道直饮水行业的发展有积极作用。该管道直饮水终端机的缺点是：(1)由于技术的限制，无法识别用户身份，明确用户的取水行为，因此只能以设备为中心进行控制、管理和收费，特别是多人共用一台设备时，该现有技术更是无法解决；(2)简单的用时间控制用水，存在浪费用水现象，无法用成本促使用户建立节约用水意识；(3)无法做到按流量控制出水，不利于公共场所大量推广。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种可识别用户身份和控制水量的直饮水控制系统及控制方法。
本发明是这样实现的，一种可识别用户身份和控制水量的直饮水控制系统，包括直饮水终端机、触摸屏、三通管、加热水箱、指纹识别器、控制器、第一电磁出水控制阀、第二电磁出水控制阀和服务器；
所述直饮水终端机内装有直饮水，所述直饮水终端机通过导线与所述触摸屏电连接，所述触摸屏用于设置取水温度；
所述三通管的第一管口通过管路与所述直饮水终端机连通；
所述三通管的第二管口通过管路与所述加热水箱连通，所述加热水箱通过管路与所述第一电磁出水控制阀连通，所述加热水箱内设有温控器和加热体，所述温控器分别通过导线与所述触摸屏、加热体和控制器电连接；
所述三通管的第三管口通过管路与所述第二电磁出水控制阀连通；
所述指纹识别器用于采集用户的指纹信息并通过所述控制器传送至服务器；
所述第一电磁出水控制阀和第二电磁出水控制阀分别通过管路与出水口连通，所述第一电磁出水控制阀和第二电磁出水控制阀还分别通过导线与所述控制器电连接，所述第一电磁出水控制阀和第二电磁出水控制阀均用于打开和关闭管路以及计量出水量并将出水量信息通过所述控制器传送至所述服务器；
所述控制器分别通过导线与电源、所述指纹识别器和服务器电连接，所述控制器用于控制所述温控器和加热体启动工作或停止工作，所述控制器还用于接收所述第一电磁出水控制阀和第二电磁出水控制阀传送的出水量信息并将出水量信息传送至所述服务器；
所述服务器存储有用户的帐户信息、充值信息和预留指纹信息，所述服务器用于将接收到的所述指纹识别器采集的指纹信息与预留指纹信息进行比对，如信息一致则所述服务器命令所述控制器打开所述第一电磁出水控制阀或第二电磁出水控制阀，如信息不一致则所述服务器命令所述控制器关闭所述第一电磁出水控制阀或第二电磁出水控制阀，所述服务器还用于根据接收到的所述第一电磁出水控制阀或第二电磁出水控制阀计量的出水量信息从用户在所述服务器充值的费用里扣除水费。
本发明还提供了上述可识别用户身份和控制水量的直饮水控制系统的控制方法，包括以下步骤：
(1)用户在服务器建立帐户，充值，并预留指纹信息；
(2)用户取水时，在触摸屏上设置取水温度或选择常温水；
当用户在触摸屏上设置取水温度时，控制器控制温控器和加热体启动工作，温控器控制加热体将加热水箱内的直饮水加热至用户设定的温度，当加热水箱内的直饮水加热至用户设定的温度后，控制器控制温控器和加热体停止工作；
或者，当用户在触摸屏上选择常温水时，控制器控制温控器和加热体停止工作；
(3)用户用手指触摸指纹识别器，指纹识别器将用户指纹信息传递至控制器，并通过控制器传送至服务器，服务器将收到的用户指纹信息与预留的用户指纹信息进行比对，相符则确认身份；
(4)身份确认后，当用户在触摸屏上设置取水温度时，服务器命令控制器打开第一电磁出水控制阀、并关闭第二电磁出水控制阀，加热水箱内的直饮水流经第一电磁出水控制阀并从出水口流出；如身份确认未通过，则服务器命令控制器关闭第一电磁出水控制阀和第二电磁出水控制阀，出水口不出水；
或者，身份确认后，当用户在触摸屏上选择常温水时，服务器命令控制器关闭第一电磁出水控制阀关闭、并打开第二电磁出水控制阀，直饮水终端机内的直饮水流经第二电磁出水控制阀并从出水口流出；如身份确认未通过，则服务器命令控制器关闭第一电磁出水控制阀和第二电磁出水控制阀，出水口不出水；
(5)当用户从出水口接到所需量的水后，手指移开指纹识别器，服务器命令控制器关闭第一电磁出水控制阀和第二电磁出水控制阀，出水口停止出水，第一电磁出水控制阀或第二电磁出水控制阀将计量的出水量通过控制器传送至服务器，服务器根据出水量从用户在服务器充值的费用里扣除水费，即水费＝用水量*单价。
本发明利用指纹识别器识别用户身份，通过服务器、控制器、温控器、加热体、第一电磁出水控制阀和第二电磁出水控制阀控制直饮水终端机的出水口出水，按用户需求调节出水水温，按出水量从服务器的用户帐户扣除相对应的水费。本发明引入指纹识别技术，能够建立用水行为、用水成本与用户身份相对应的识别体系，指纹识别器能解决取水不能确认用户身份的问题，做到身份识别后可以在任意一台设备上取水，取水时间和物理空间不受限制；多人共用一台设备时，也可以识别用户的取水行为，实现了按用户来收水费；取水按流量计费，并实时扣除用户帐户中相应的费用，用水成本直接体现，能够使用户建立节约用水意识；同时，用水行为与帐户有关，不受设备影响，在所有的本发明的设备上都可以取水，有利于本发明的设备在公共场所大量推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的可识别用户身份和控制水量的直饮水控制系统的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，本发明实施例提供的一种可识别用户身份和控制水量的直饮水控制系统，包括直饮水终端机11、触摸屏12、三通管13、加热水箱14、指纹识别器15、控制器16、第一电磁出水控制阀17、第二电磁出水控制阀18和服务器19，本实施例中，三通管13优选三通硅胶水管，指纹识别器优选电容式生物指纹识别器；
直饮水终端机11内装有直饮水，直饮水终端机11通过导线与触摸屏12电连接，触摸屏12用于设置取水温度；
三通管13的第一管口通过管路与直饮水终端机11连通；
三通管13的第二管口通过管路与加热水箱14连通，加热水箱14通过管路与第一电磁出水控制阀17连通，加热水箱14内设有温控器141和加热体142，温控器141分别通过导线与触摸屏12、加热体142和控制器16电连接；
三通管13的第三管口通过管路与第二电磁出水控制阀18连通；
指纹识别器15用于采集用户的指纹信息并通过控制器16传送至服务器19；
第一电磁出水控制阀17和第二电磁出水控制阀18分别通过管路与出水口110连通，第一电磁出水控制阀17和第二电磁出水控制阀18还分别通过导线与控制器16电连接，第一电磁出水控制阀17和第二电磁出水控制阀18均用于打开和关闭管路以及计量出水量并将出水量信息通过控制器16传送至服务器19；
控制器16分别通过导线与电源、指纹识别器15和服务器19电连接，控制器16用于控制温控器141和加热体142启动工作或停止工作，控制器16还用于接收第一电磁出水控制阀17和第二电磁出水控制阀18传送的出水量信息并将出水量信息传送至服务器19；
服务器19存储有用户的帐户信息、充值信息和预留指纹信息，服务器19用于将接收到的指纹识别器15采集的指纹信息与预留指纹信息进行比对，如信息一致则服务器命令控制器16打开第一电磁出水控制阀17或第二电磁出水控制阀18，如信息不一致则服务器19命令控制器16关闭第一电磁出水控制阀17或第二电磁出水控制阀18，服务器19还用于根据接收到的第一电磁出水控制阀17或第二电磁出水控制阀18计量的出水量信息从用户在服务器19充值的费用里扣除水费。
本发明实施例提供的上述可识别用户身份和控制水量的直饮水控制系统的控制方法为：
(1)用户在服务器19建立帐户，充值，并预留指纹信息；
(2)用户取水时，在触摸屏12上设置取水温度或选择常温水；
当用户在触摸屏12上设置取水温度时，控制器16控制温控器141和加热体142启动工作，温控器141控制加热体142将加热水箱14内的直饮水加热至用户设定的温度，当加热水箱14内的直饮水加热至用户设定的温度后，控制器16控制温控器141和加热体142停止工作；
或者，当用户在触摸屏12上选择常温水时，控制器16控制温控器141和加热体142停止工作；
(3)用户用手指触摸指纹识别器15，指纹识别器15将用户指纹信息传递至控制器16，并通过控制器16传送至服务器19，服务器19将收到的用户指纹信息与预留的用户指纹信息进行比对，相符则确认身份；
(4)身份确认后，当用户在触摸屏12上设置取水温度时，服务器19命令控制器16打开第一电磁出水控制阀17、并关闭第二电磁出水控制阀18，加热水箱14内的直饮水流经第一电磁出水控制阀17并从出水口110流出；如身份确认未通过，则服务器19命令控制器16关闭第一电磁出水控制阀17和第二电磁出水控制阀18，出水口110不出水；
或者，身份确认后，当用户在触摸屏12上选择常温水时，服务器19命令控制器16关闭第一电磁出水控制阀17关闭、并打开第二电磁出水控制阀18，直饮水终端机11内的直饮水流经第二电磁出水控制阀18并从出水口110流出；如身份确认未通过，则服务器19命令控制器16关闭第一电磁出水控制阀17和第二电磁出水控制阀18，出水口110不出水；
(5)当用户从出水口110接到所需量的水后，手指移开指纹识别器15，服务器19命令控制器16关闭第一电磁出水控制阀17和第二电磁出水控制阀18，出水口110停止出水，第一电磁出水控制阀17或第二电磁出水控制阀18将计量的出水量通过控制器16传送至服务器19，服务器19根据出水量从用户在服务器19充值的费用里扣除水费，即水费＝用水量*单价。
本发明利用指纹识别器15识别用户身份，通过服务器19、控制器16、温控器141、加热体142、第一电磁出水控制阀17和第二电磁出水控制阀18控制直饮水终端机11的出水口110出水，按用户需求调节出水水温，按出水量从服务器19的用户帐户扣除相对应的水费。本发明引入指纹识别技术，能够建立用水行为、用水成本与用户身份相对应的识别体系，指纹识别器15能解决取水不能确认用户身份的问题，做到身份识别后可以在任意一台设备上取水，取水时间和物理空间不受限制；多人共用一台设备时，也可以识别用户的取水行为，实现了按用户来收水费；取水按流量计费，并实时扣除用户帐户中相应的费用，用水成本直接体现，能够使用户建立节约用水意识；同时，用水行为与帐户有关，不受设备影响，在所有的本发明的设备上都可以取水，有利于本发明的设备在公共场所大量推广。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。