降低90%成本的国产化超声波流量计方案,支持NB-IOT通讯!

发布时间:2025-05-15 阅读量:1702 来源: 我爱方案网 作者: bebop

随着智能城市和物联网技术的发展,市场对水热气表的需求越来越多样化,包括更高的精度要求、更长的使用寿命以及更强的数据处理能力等。且测计量芯片等核心元器件主要依赖进口,成本高且存在供应链安全风险,表企自主研发升级产品受限,无法快速满足多样化市场需求,亟待在核心元器件领域提升自主性、可控性。

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 。
实验室验证:在冷水计量测试中,LS1D100的准确度等级达到2级,压力损失等级Δp40,最大工作压力1.0MPa,覆盖了从滴水计量(0.01m³/h)到工业大流量(6.3m³/h)的全量程需求。

市场竞品差异化优势


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

结论

龙芯LS1D100方案通过自主可控的技术路径与高性价比的产品特性,正在打破欧美企业在高端流量计量市场的垄断格局。其在城乡水务、半导体制造、能源管网等场景的成功实践,标志着国产芯片已具备替代进口产品的系统化能力。随着《计量发展规划(2025-2035年)》的政策推动,该方案有望在工业物联网领域实现规模化应用,助推国产传感器产业升级。


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