基于NB-IoT网络的超声水表设计

作者：陈富光; 王宗辉; 王卉; 封小刚; 汪芳君; 泮阳海

来源：自动化与仪器仪表, 2021, (10): 220-226.

DOI：10.14016/j.cnki.1001-9227.2021.10.220

• NB-IoT通信
• 时差法
• 换能器
• 超声水表

目前,机械表占据了水表的主要市场,但机械表存在着一定的弊端,如成本高、通信质量差、寿命较短、小流检测不准确、测量精度易受水质和部件的影响、施工程序复杂以及缺乏实时监测功能。针对上述问题,设计了一种基于NB-IoT网络的超声水表,通信部分采用NB-IoT通信技术,微控制器采用低功耗设计的STM32L系列单片机,超声波流量测量部分采用时差法。主要研究了超声水表声道布置及工作原理和换能器的选型,介绍了基于NB-IoT网络的超声水表的硬件设计和软件设计。进行了流量性能误差测试,并测试了水深、表深、覆盖物材质对该水表NB-IoT通信的平均数据上传率的影响。实验结果表明,设计的基于NB-IoT网络的超声水表运行稳定,各项性能均满足预期要求。