让供热分户计量更准确——记山东力创赢芯集成电路有限公司

新式热量表：用多少就交多少

    在以取暖面积计算供热费用的传统集中供热系统中，无法较好地协调、保障供热和用热双方的利益，也不能由用户根据自身要求调节温度，更重要的是，这种供暖方式在无需供暖的时间段也无法关停，造成能源的极大浪费。因此，在集中供热的情况下，利用室内温度控制装置（如暖气温控阀），在一定温度范围内自主调节所需室温，提升用户用热舒适度，同时按照相应的计量手段和收费政策，实现按户计量和收费，用多少热、交多少费，便是大势所趋，大众所求。
    山东力创赢芯集成电路有限公司总经理郝振刚对记者说，科学、准确的测量标准和工具是实现供热分户计量的核心问题。目前，我国各试点小区主要使用有磁热量表，由于其以有磁传感器为核心元件，易受磁场干扰，难以适应我国通用的铁质供暖管道设备，加上其它一些制约因素，无法满足长期的供暖计量需要。山东力创赢芯集成电路研发了基于无磁流量传感器的新式无磁热量表，较好地解决了这一问题。
    据公司研发中心副主任邱德华介绍，作为无磁热量表的核心元件，该公司具有完全独立知识产权的无磁流量传感器LCT-9723，主要是通过探头向外发射超声频率的电磁波，遇到基表叶轮上安装的无磁性金属片后会发生频率、幅度、相角的变化，通过对这些信号的整理输出稳幅方波，进而通过计算程序得出热量的流量，从而实现供热分户计量。这种热能表性能好，功耗非常低，在5-6μA之间，无磁采样，抗干扰能力非常强，可以有效防静电、防电磁干扰、防止基表叶轮上下窜动产生的影响，耐130℃高温，远超过进口传感器的耐高温性能，对被测物的移动不产生任何阻力，输出信号远传距离可达30M，适用于分体式热量表，且电源范围非常宽，DC2-12V都可使用。同时，其采集数据可靠，输出信号可直接由单片机接收识别，可省去有磁传感器输出的整形调理电路，不仅大大节省了成本，还可以降低整表的功耗。LCT-9723系列产品应用方法简单，只需将信号线接到原来“韦根”流量传感器在热量表主板的流量输入端口上，将热量表系数修改成无磁基表的流量系数，就完成了从有磁热量表到无磁热量表的改造。在实际应用上，LCT-9723非常适合国产基表，其工作时不受水流冲击形成的窜量影响，具有很强的耐高温性能，可以有效解决当前流行的进口流量传感器面临的难题，性价比非常高。另外，LCT-9723是一系列化产品，有多种型号，以满足不同口径、不同结构的热量表的需要。
    郝振刚说，目前，公司拥有完全自主知识产权，基于无磁流量传感器LCT-9723的LCR-U型超声波热量表已经被住房和城乡建设部列入《既有建筑节能改造技术推广目录》，LCR型机械式热量表和LCR-U型超声波热能表连续成功入围山东、辽宁、河北、内蒙和黑龙江等五省的热计量装置推荐目录。　

产学研合作：提升核心竞争力

    目前，国内仪器仪表企业研发与生产的集成电路产品，往往用4-5片不同功能的芯片组合才能实现产品功能，产品集成度差、性能低、成本高、竞争力差，并且芯片基本依赖进口。针对这一现状，为打破发达国家技术垄断，提升我国仪器仪表的产业水平，山东力创赢芯集成电路有限公司立志研发具有国际先进水平的数字化仪器仪表系列SOC芯片。
    郝振刚说，力创赢芯之所以能够及时抓住热能表这一巨大的市场机遇，主要是由于总公司山东力创科技有限公司拥有多年的板级设计经验，同时又对市场进行了广泛充分的科学调研，公司21人的研发团队进行了深度科研攻关。目前，赢芯公司仅专业集成电路设计技术人员就有15人，其中硕士研究生5名，高级工程师4名，另聘请了具有丰富设计经验的留美归国专家梁洁和5名高校集成电路设计专业的专家组成专家团队，强大的研发队伍坚持走“产、学、研”相结合的研发路子，先后与上海思尔芯、北京辰创、山东大学以及世界顶尖芯片设计公司Cadence签订技术合作协议，充分借助外脑外力，优势互补。公司借助他们的资源和设计经验，在推动芯片成功研发的进程中，提升了团队自主创新和研发能力。
    目前，像无磁流量传感器LCT-9723这样的集成电路芯片，该公司已经取得专利5项，省级科技成果2项，成功研发出了四种SOC芯片，即“高性能4阶20位Σ-ΔADC的模拟芯片”和“微功耗幅频双鉴式传感器芯片”，“超声波时差数字转换芯片（模拟前端）和电测控SOC芯片，其中前两款通过了省级科技成果鉴定，性能分别达到国际先进水平和国内领先水平。邱德华说，从目前的成果来看，SOC芯片性能可靠、集成度高，可以替代进口芯片，大大降低了电子行业产品开发成本，还可以带动行业核心元器件的自主研发、自主工艺和自主体系的发展，能形成自主知识产权，打造出企业的核心竞争力。
    谈及未来发展，郝振刚说，三年内，研发中心计划在已经成功研发出4款SOC芯片的基础上，逐步向其他仪器仪表类SOC芯片和民用消费电子SOC芯片领域延伸，并针对芯片推出成熟应用方案，陆续推出系列化应用产品，推进科技成果向产业化的转化，提升山东省集成电路产业水平，推动国家能源计量管理跨越式发展与产业升级。　

产业联盟：需要更紧密的合作

    成立于2008年3月的山东力创赢芯，是在国家信息通信国际创新园注册的。目前，公司主要研发工业自动化仪表、民品智能化仪表等专用芯片，围绕电表、水表、气表以及工业仪器仪表，进行系列产品的研究与开发，以推动我国工业自动化产品、民用仪表产品的提升与发展。同时，该公司还注重芯片应用领域的开拓以及芯片应用方案的设计，以降低整机研发企业的技术门槛，依托大中城市营销辐射带动作用，创品牌、做市场，努力推动企业跨越式发展。
    自公司与山东信息通信技术研究院管理中心正式签署协议，将赢芯集成电路设计研发中心入驻山东信息通信技术研究院以来，借助研究院提供的公共研发服务平台，公司开展集成电路设计研发工作，取得了系列的成就，并在多个项目在研发及成果转化关键时刻获国家创新基金支持1项，市国际科技合作项目资金支持1项，还获得高新区创新创业发展奖励，有效地缓解了企业资金压力，保证了项目的正常运转。
“目前，制约研发工作的，很重要的一点，就是我们外包出去的封装、测试等环节在工期上往往不可预测。有一次，我们发往上海的芯片，由于测试承包方工程比较多，等待了近三个月才给我们完成，严重制约了研发进程。”邱德华说，“山东信息通信技术研究院在公共研发服务平台等方面给了公司极大的帮助，如果山东省集成电子设计联盟各成员之间的合作更紧密一些，整个集成电子设计产业链更广泛一些，山东省的集成电子产业群将会有更大的突破。”