为解决计量仪器仪表核心芯片长期依赖国外技术产品问题，龙芯中科推出首款全自主化超声波流量测计量专用芯片龙芯1D。基于该芯片，龙芯中科联合山西科达自控有限公司打造了新一代信创智能超声波水表解决方案。目前，基于该方案的智能水表已实现批量生产和广泛应用，并以其高安全性、高集成度等特性受到市场的广泛青睐。

图：智能超声波水表（阀控）方案（左）与智能超声波水表（无阀）方案（右）

一、龙芯1D介绍

龙芯1D是龙芯首款全自主化的超声波流量测计量芯片，是国内首款将TDC（时差测量单元）和MCU（微控制器）集为一体，专用于超声波水表、热量表、燃气表测量的SoC芯片。

图：龙芯1D芯片内部资源

二、智能超声波水表解决方案介绍

超声波水表是利用超声波信号在水中顺流、逆流传递的时间差，进行计量的全电子式计量水表。它具备始动流量低、量程比宽、精度高等特性，相较于传统机械式计量水表，其在精度、寿命、压损性能等方面全面提升。

与其它超声波水表解决方案相比，基于龙芯1D的方案从根本上解决了信息安全隐患，具备远程应用软件维护、终端数据加密、防冻报警、智能终端状态监测、正反方向计量等多种特色功能。

图：方案特点

支持的其它常用功能包括：

  （1）具备小时、日、月等周期数据和密集数据记录功能，断电后数据可长期保存。

  （2）能远程控制阀门、检测阀门异常状态，将数据上报云平台。

  （3）具备电池欠压、空管、逆流、温度异常、泄露、爆管等状态报警。

  （4）支持红外、NB-IoT、串口、蓝牙、4G等多种通讯接口。

  （5）微功耗设计，一节锂电池供电可使用9年以上。

  （6）可通过NB-IoT等网络连接到后台数据中心，实现远程抄表、阶梯水价、数据分析、电池电压、预付费等功能。

图：NB-IOT抄表功能

目前，基于该方案的超声波水表产品已通过计量部门的检测认定并获得相关资质证书。产品的批量生产和实际项目应用进一步验证了产品性能和可靠性。 

图：产品量产情况

三、合作支持与服务

欢迎广大龙芯生态企业和伙伴基于龙芯1D进行产品研发，基于现有的智能水表解决方案开展技术商务合作（联系方式见篇尾），龙芯将提供如下支持与服务。

  1、基于超龙开发板的研发支持

  超龙开发板是基于龙芯超声波流量测计量芯片龙芯1D搭建的用于快速测试、评估超声波流量转换器的硬件开发平台。

图：超龙开发板及配套视频教程

  开发板提供了超声波水表和热量表所需的全部硬件接口，配套资料丰富，包括应用开发系列视频教程。方便用户快速学习和方案评估，目前已有超声波水表、超声波热量表等多个应用案例和成套解决方案。

  2、流量表计产品化支持

  （1）批量离线烧录器

  便携式龙芯1D批量离线烧录器，支持龙芯1D流量表计电路板程序的批量烧录，可提高流量表计批量生产的工作效率。

图：批量离线烧录器

  （2）流量表计批量生产调试系统

  能够辅助进行流量表计批量自动化生产，利用该系统可以快速、准确地完成大量表计的生产参数设置和标定、误差检测等工作，大幅提高生产效率。

图：超声波水表批量生产调试软件

  （3）便携式流量计量演示系统

  便携式流量计量演示系统模拟超声波水表工作运行场景，可以直观展示超声波流量计量的各项功能，同时可装配一块其他厂家的表计，对两块表进行功能性能方面的综合比较。

图：便携式流量计量演示系统