降低90%BOM成本,龙芯单芯片超声波流量计方案上市,支持NB-IoT通信

发布时间:2026-08-20 阅读量:965 来源: 我爱方案网 作者: bebop

作为一种非接触式测量技术,超声波流量计是发送和接收超声波的收发器,通过声速以及回声从物体反射回来的时间来测量距离。

与传统流量计相比,超声波流量计没有活动部件,不会对流体产生阻力,也不会因磨损而降低精度。这种流量计可用于测量各种液体流量,包括水、污水、油品、化学溶液等,部分型号还可用于气体流量测量。

我爱方案网配合原厂,构建“芯片-方案-应用”生态链,推荐国产超声波水计量解决方案,该方案相较于传统计量解决方案更精确、更灵活,可满足各类水计量升级替换场景要求。

方案基于自主LoongArch架构设计的专用SOC芯片,集成了MCU、时差测量单元(TDC)、超声波脉冲发生器、温度检测等核心模块,实现了从传统“MCU+TDC”双芯片方案向单芯片方案的跨越式升级。该芯片采用门限电平测量法,通过高精度渡越时间差检测,将流量计量误差控制在±1%以内,尤其适用于DN15-DN25等大管径场景。

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(龙芯1D100超声波流量测计量开发板)

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方案核心优势:
  1. 成本优化:单芯片方案降低BOM成本,较进口方案价格优势达90%以上,同时简化外围电路设计,适用于大规模商用部署 。
  2. 低功耗性能:休眠电流低于10μA,配合NB-IoT通信模块,电池寿命可达6年以上,满足智能表计的长周期运行需求 。
  3. 安全自主可控:从芯片架构到算法均实现国产化,规避了进口芯片的供应链风险,符合国家仪器仪表“自主可控”政策导向 。

与国内外同类产品对比,LS1D100方案在国产化替代中展现出显著竞争力(表1):

维度龙芯LS1D100西门子FUE380(进口)艾丝特ATLS-200(国产)
精度±1%±0.5%±1.5%
功耗9年电池寿命需外接电源7年电池寿命
集成度单芯片方案分立式设计(MCU+TDC+ADC)MCU+专用ASIC
单价¥199-350¥8,000-12,000¥650-900
服务响应48小时本地技术支持需国际物流支持(3-6周)72小时线上响应

方案特点:
1、单芯片方案,降低成本、增加了产品的稳定性
2、超声传播时差检测原理,用水量精确计量
3、电子传感技术,无任何机械运动部件,计量性能长期稳定不会下降
4、极低起始流量,满足滴水计量要求
5、宽量程范围,适用于各种用水条件
6、极低压力损失,有效降低管网能耗
7、实时数据传输,可用于泄漏检测与管网监测 
8、气泡可检测、可识别
9、内置数据存储,可追溯使用期内水表运行状态以及数据记录
10、水表通过NB-IOT方式与平台进行通信,实现数据上下传业务
2.龙芯LS1D超声波流量测计量便携式演示板
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龙芯LS1D超声波流量测计量便携式演示板是基于龙芯超声波流量测计量芯片LS1D搭建的快速测试、评估超声波流量转换器的硬件开发平台。此款样品开发套件提供了超声波水表所需的硬件接口,配套软件包不仅提供了完整的套件编译开发环境,还备有用户友好的参数配置和单元功能测试用例,极大缩短了用户的开发周期。可广泛应用于供水计量、供热计量、工业流量计量等行业。

方案典型工业应用场景与案例

1. 智慧水务与城市管网

  • 案例

    某城市供水公司采用LD100方案部署NB-IoT智能水表,实现漏损率下降15%。其低始动流量(0.05m/s)精准捕捉微小泄漏,内置旋转整流器缩短直管段需求,简化老旧管网改造。

2. 热力能源监控

  • 案例

    乌鲁木齐开发区热电站将LD100用于蓄热罐进回水热量计量。方案通过外夹式传感器非接触测量,避免停产安装,热量数据实时上传SCADA系统,年维护成本减少40%。

3. 工业生产自动化

  • 案例

    在石化厂原料输送管线中,LD100与龙芯2K1000LA边缘控制器(CS5202LS-GIC)协同,实现流量、温度、压力的多协议采集(支持300+工业协议),并通过AI分析预测管道淤塞风险

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