支持NB-IOT远程通讯的低成本智能水表方案

发布时间：2025-04-3 阅读量：373 来源: 我爱方案网作者: bebop

在智能表计产品中，水表产品功能相对简单，当前市场主流产品以机电结合的智能水表为主要产品形态，市场占有量最大，计量方式有光电直读、霍尔/干簧管脉冲计量、无磁计量和超声波计量多种方式，联网方式有NB-IoT和LoRa等，对MCU的低功耗性能要求较高，计量功耗一般都在10μA以内，部分厂商还需要集成无磁计量等专用模块的MCU产品，以提升计量性能和降低整机工功耗。

我爱方案网推荐基于华大电子超低功耗安全MCU CIU32L041设计的智能水表方案，通过通讯网络的广域覆盖，有效解决了水务企业传统上需要多种技术组合也难以实现水表计量数据准确、实时、海量、快速上传的问题。

方案采用了世界上最先进的窄带蜂窝通信技术，具有网络深覆盖、广链接、低功耗等优势，通信稳定、可靠、安全；采用工业级NB-IoT/GPRS模块，手机卡采用工业级M2M物联网卡，攻击报警、电池低电报警，余额不足报警，阀门故障报警，欠费报警；实时显示水表用量、信号强度、阀门状态等数据信息。

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华大电子CIU32L041智能水表解决方案

智能水表解决方案主控芯片为华大电子CIU32L041，基于Arm内核，最高频率可达48MHz。该产品具有超低功耗、高集成度、高可靠性、高安全的特点。内部集成LCD、ADC、VREFBUF、低功耗COMP、多种定时器、多个USART/I2C/SPI 等丰富的外设资源，支持SM4 安全加密算法。

方案特点

支持霍尔、无磁、光电直读和超声波四种流量计量方式，其中超声波传感器可通过LPUART唤醒MCU，波特率可达9600bps

整机待机，维持LCD显示，工作电流平均可低至10uA

NB-IOT通讯，可实现远程抄表、充值

低功耗模式下实时监测电池电量，低电量自动关阀

VBAT模式下RTC走时与备份寄存器保持，可采用纽扣电池供电，省去小锂电池用作备用电源的成本

NB-IOT智能水表方案优势：

01.

简便安装

物联网水表采用NB-IoT技术，通过物联网信号将数据直接上传至云平台，无需布设通讯线，节约了安装成本。同时，无需集中器和采集器，可直接与NB-IoT基站通信，水表内置物联网卡类似于手机卡，因此即使在地形复杂、房屋错落的地区，只要有物联网信号，都可以轻松使用。

02.

远程抄表

NB-IoT物联网远传水表支持远程抄表，无需派人逐户上门进行数据抄读，节约了大量时间和人力资源。远程抄表准确性更高、速度更快，同时避免了错抄、漏抄和人情抄的情况。

03.

阶梯水价

NB-IoT物联网远传水表可以通过水表系统平台实现月阶梯、季度阶梯、年阶梯等功能，根据不同地区执行不同的阶梯水价，鼓励用户节约用水，用水越多则水费越昂贵，从而唤起人们的节水意识。

04.

远程阀控

NB-IoT物联网远传水表通过水表系统可以实时监测用户的用水情况，若用户水表出现异常，如出现偷水、漏水或跑水等问题，工作人员可通过远程阀控功能直接关闭用户水表的阀门，及时处理问题，避免更多的损失和浪费。

05.

数据监测

NB-IoT物联网远传水表能够自动上传用水数据，可直接监测到用户的用水情况并进行分析，以便管理部门进行调整和管控。

06.

智能缴费

NB-IoT物联网远传水表可以直接通过微信或者支付宝缴纳水费。用户无需再去自来水收费处或物业管理处排队交水费，方便又快捷。当水费不足时，还会收到催缴水费的通知，提醒用户及时缴费，避免停水。

更多表计方案推荐：

华大电子CIU32L061N8PA智能燃气表方案

方案使用纽扣电池作为备用电源，在VBAT模式下维持RTC走时与备份寄存器可确保10年使用寿命。LCD显示屏使用MCU内部电荷泵供电，即使在恶劣供电条件下也可保证LCD的显示效果。主控芯片为CIU32L061N8PA安全MCU，芯片最高主频可达48MHz，内置128K Flash，可实现大量数据的存储和高速处理。

方案特点：

1.支持超声波、霍尔、光电等传感器进行流量计量

2.NB-IOT通信，可实现远程抄表、充值

3.采用电池供电，待机功耗低于10μA

4.支持阀门异常状态检测功能，确保用气安全。

华大电子CIU32L061智能电表应用方案

方案具有分时计费和分阶梯计费、电压、电流、功率测量等功能，信息采用LCD显示方式，支持RS485通信、红外通信。主控芯片为华大电子CIU32L061，最高频率可达 48MHz，支持独立的备份电源供电，内部集成 LCD、ADC、DAC、内部参考电压源 VREFBUF、超低功耗比较器、 LPUART、多个 USART/I2C/SPI、RTC、多种定时器等丰富的外设资源；

方案优势：

RTC内置温度传感器，可提供完整的温度补偿方案

支持VBAT模式，功耗低

IRTIM可产生红外控制信号

应用场景：

智能表计、便携医疗、智能门锁、其他电池供电的低功耗场景

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