德州儀器(TI)中國區MSP微控制器業務拓展經理刁勇
傳統水測量、計量系統的不完整性和精確度問題, 導致整個管網的損失量十分驚人。有關統計顯示,由于系統和計量終端的問題,水務公司配送的供水損失高達30%!
采用更為先進的計量、控制技術減少這一龐大損失,正在成為相關供應商新的市場契機,也是像水表這樣的家用計量儀表,正加速往智能化方向發展的一個主要動力。
“TI通過一些第三方網站和報告看到一些數據,在美國有80%的水務公司已經在投入或者有一些公司已經計劃在更新水務計量的基礎設施。通過這個基礎設施的更新,能夠提高運營效率和減少管網水的損失,TI也看到在中國有同樣的趨勢”德州儀器(TI)中國區MSP微控制器業務拓展經理刁勇說道。
由于水供應商迫切的需求,全球智能水網絡市場的營收規模將從2016年的26億美元增長到2025年的72億美元。
新型超聲波傳感微控制器,將為用戶提供更好的水測量精準度。透過超聲波計量的方式,可以將水表的量測進度控制在±1%附近,尤其是在小流量情況下,傳統機械式水表已經無法計量的情況下,超聲波計量方式依然可以穩定、精確的工作;另一項優勢是沒有機械磨損的計量方式,使得水表維護成本大大降低,同時壽命更長。
“還有一個好處,如果客戶需要,超聲波水表還能夠實現各種水質或者水成分的檢測。”
而抗震動、抗輻射、抗紅外干擾、還有扛電磁干擾,這種全電子化的計量方式,加上通信能力,包括NBIOT、LoRa、無線M-BUS,可以迅速搭建起一套穩定而可靠的智能計量系統。
面對快速成長的市場,TI推出全新系列的MSP430™微控制器(MCU)----MSP430FR6047 MCU系列,該系列控制器帶有集成超聲波感應模擬前端,能夠提高智能水表的精度并降低其能耗。
TI超聲波智能水表方案
開發人員能夠利用完整的波形捕獲功能和基于模數轉換器(ADC)的信號處理,為流量計增加更多智能特性。相較競爭對手,這種技術可以更準確地進行測量,零漂平均值為25皮秒或更低,標準差為32皮秒或更低,因此可以檢測到低于1升/小時的流速。此外,集成的MSP430FR6047器件可以將水表系統組件數量減少50%,功耗降低25%,在不為電池充電的情況下,水表能夠運行10年或更長時間。新型MCU還集成了一個用于高級信號處理的低能量加速器模塊、256 KB的鐵電隨機存取存儲器(FRAM)、液晶顯示器(LCD)驅動器和計量測試接口。
“超聲波計量并不是一項全新的技術,早些年一直部署在水網的骨干網絡。技術的進步,將超聲波量測系統的成本和體積大幅度縮小,從而讓終端水表用戶享受到這項先進技術。”
從單個終端的價格來看,超聲波水表的價格要高于現有的一些其他智能水表(比如霍爾式)方案,但是從系統角度來看,超聲波水表則擁有優勢。
概括一下超聲波水表的成本優勢:幾年內,省出一個新水表的錢。這對水供應商來說是一個巨大的成本提升。
縱觀整個水表領域,智能水表目前僅占總量的20%~30%,但是增長速度很快。而超聲水表在智能水表市場中所占比例很小,但是確是增長速度最快的一個。
“我們自己的判斷未來超聲波會成為主流,這是為什么我們在這方面會有投入。”