龙芯超声波水表方案介绍

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龙芯超声波水表方案介绍

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CSDN

https://blog.csdn.net/zz33021702/article/details/142118360

龙芯超声波水表采用先进的超声波检测技术，结合龙芯自主研发的LS1D专用SOC芯片，实现了高精度、低功耗的用水计量。本文将详细介绍该水表的工作原理、技术特点、安装要求以及故障排除方法。

一、概述

超声波水表是采用超声波检测技术的新型智能全电子式水表。该仪表集测量、积算、显示、无线通讯的于一体，采用微功耗技术，具有始动流量低、量程比高、体积小、稳定性好、抗干扰能力强等特点。采用了超声测流技术，可实现多角度安装，仪表测量不受影响，同时使管道压力损失降到最低。可以通过NB-IOT无线远程控制阀门开关，以实现用户对用水的远程控制。专门用于居民住宅小区分户用水计量和分户用水控制。

本产品是基于LS1D的超声波水表，一方面较大地降低成本，另一方面保证功耗更低、计量更准确、更方便易用。

作为龙芯1号小芯片家族中的一员，LS1D是龙芯自主设计研发的超声波流量测计量专用SOC芯片，与市场上MCU+TDC方案相比具有高精度、高安全性、高性价比、高集成度、低功耗等特点。该芯片集成了CPU、串口等功能，时间测量单元、温度测量等单元，超声波脉冲发生器、段式LCD控制器、电压检测、空管检测、断线检测等多个功能模块，可广泛应用于供水、供热、燃气安全等多种领域。

二、工作原理

超声波信号加载在流动的水中传播，根据顺逆流传播速度不一致，致使同一声道上的换能器接收超声波信号存在时差，根据上下游换能器接收超声波信号的时差可以求得水的流速及流量。

三、产品特点

产品特点概述如下：

单芯片方案，降低成本、增加了产品的稳定性
超声传播时差检测原理，用水量精确计量
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
极低起始流量，满足滴水计量要求
宽量程范围，适用于各种用水条件
极低压力损失，有效降低管网能耗
实时数据传输，可用于泄漏检测与管网监测
气泡可检测、可识别
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
水表通过NB-IOT方式与平台进行通信，实现数据上下传业务

四、技术参数

参数	性能
公称直径(mm）	DN15～DN25
Q3/Q1	250
压力损失等级	Δp40
被测介质	水、均质液体，并充满被测管道
准确度等级	2级
最大允许工作压力	1.0MPa
工作环境	5℃～+55℃，≤100%RH
温度等级	T30
上游流场敏感度等级	U10
下游流场敏感度等级	D5
气候和机械环境等级	B类
电磁兼容性等级	E1
按键	磁感应键
显示器	液晶8位数字+提示符
显示内容	瞬时流量（m³/h）、累积流量（m³）、屏幕检测、表地址、累计工作时间（h）、日期（年/月/日）、软件版本
显示范围	累积流量：0m³～＋99999.999m³
数据通讯	光电接口：波特率2400bps,采用基于CJ/T 188自定义协议
无线通讯	NB-IOT，采用基于CJ/T 188自定义协议默认每天通讯一次
工作电源	电池供电DC3.6V；ER36415电池+HP1520
防护等级	IP68
存储温度	-25℃～+55℃

公称直径（mm）	流量（m3/h）	流量传感器接口尺寸	表体长度（mm）
最小流量	分界流量	常用流量	接口螺纹
DN15	0.01	0.016	2.5
DN20	0.016	0.025	4.0
DN25	0.025	0.04	6.3

五、安装与连接

1. 安装与连接要求

① 要严格按专业设计位置安装，严禁私自移动。
② 新装管道务必把管道内沙子、泥沙、麻丝等杂物冲洗干净后方可装表，以免造成水表故障。
③ 水表安装时，注意水表的连接长度，当两端管路间距超过水表连接长度时，应修正管路间距，满足水表连接长度并保证水表的两端管路在同一轴线上。
④ 为保证计量精度，表前应保留10D以上直管段，表后应保留5D以上直管段，尽量避免弯头、三通、锥管、泵的干扰（D为管道口径）。若表前管道有缩径管时，表前直管段在15D以上；表前管道有90°弯头时，表前直管段在20D以上；表前管道有半开的阀门时，表前直管段在50D以上。
⑤ 应防止安装场所周围环境的冲击或振动导致水表损坏，还应避免水表承受由管道和管件造成的过度应力，必要时，须将水表安装在底座或托架上。
⑥ 应防止极端水温和极端气温损坏水表和防止外界环境腐蚀导致水表损坏。
⑦ 应采取措施防止不利的水力条件（空化、浪涌、水锤）。
⑧ 产品如果安装在室外露天、浸没水中，应提前告知
⑨ 产品安装前，应确认安装位置的NB-iot信号是否覆盖、信号是否稳定，如果不稳定运营商是否能够解决，因为这直接关系到今后的产品数据传输、电池使用年限。