导言
脉冲电表是现在电力体系用户侧较为常见的一种电子电量表计。关于长途电子抄表体系，要完结对脉冲表输出脉冲的牢靠、精确计量。本文研讨探讨了关于脉冲表牢靠脉冲捕捉、脉冲计量，特别研讨了脉冲电表信号输出线路的断线报警、掉电数据存储等关键问题，并对区域脉冲表群抄表需求的现场总线进行了研讨，提出用 CAN 总线为数据通讯的脉冲电表群的模块化解决方案。 CH0 2、脉冲收集模块规划CH1 脉冲收集的首要使命是对CH2 CH3 脉冲电表输出脉冲的实时、精确计数，CH4 是一切电量计算的根底。脉冲收集模块CH5 的好坏直接影响整个体系的牢靠性和CH6 精确性，因而在整个抄表体系中占有着CH7重要的位置。
2.1脉冲收集板的结构
收集板的详细结构如图1所示。首要以单片机 P87C591为中心，规划对 8路电表进行数据收集，并能够将数据存入SEEROM中，别的带有掉电维护及通讯接口等模块。
收集模块配有电源断电监督、数据维护功用，当监测到掉电状况时，及时在掉电行进行数据备份，避免突发断电导致数据丢掉。
2.2脉冲收集模块的硬件规划依据体系的规划要求，每个收集模块完结8个电表的收集使命，需求占用单片机的 8个 I/O接口。单个通过光电阻隔的脉冲数据收集电路如图 2所示。
图中D0为VCC 维护二极管，R0为限流电阻，来维护光耦中的发光二极管。C10和R10组成RC低通滤波器，D10为钳位二极管，处理尖峰类的搅扰信号。R4和R5为分压电阻。 R3为上拉电阻，起限流效果。
电表输出的脉冲信号选用的是5V直流电。经滤波后，进入光耦，然后电阻分压到 4V的电平信号进入单片机。通过单片机P87C591的P2口来对脉冲信号进行收集，在图2中还能够看到由所以上接上拉电阻，所以使得光耦输出脉冲波形与电表输出脉冲波形刚好反向。
2.3脉冲收集模块的软件规划
脉冲收集的软件规划首要处理脉冲的精确采样，对当时时段的数据做累计处理。而且软件规划中包含了重复检测及防颤动的抗搅扰规划。软件流程图如图3。
2.4脉冲收集抗搅扰办法脉冲收集电路的抗搅扰才干决议着体系的精度和所收集数据的牢靠性，需求从多方面 进步体系的抗搅扰才干。
2.4.1硬件抗搅扰办法
从图 2中能够看到，硬件规划中首要采取了光电阻隔技能、低通滤波技能。光电耦合器的输入阻抗小，只要电流信号才干驱动发光管，因而，能够阻隔来自市电体系的感应电压及其过电压。图 2中 RC低通滤波器，滤掉高频信号的搅扰。由于电容的电压非突变性，结合稳压二极管，能够将电压钳于一个比较稳定的值，能够按捺尖峰类的搅扰，能够吸收对来自空间电磁辐射对体系输入的搅扰，也保证进入单片机的信号脉冲有无缺的波形。
2.4.2软件抗搅扰办法对输入的脉冲进行捕捉、收集是抄表体系重要计量环节，模块除了在硬件上采取了相应的阻隔和滤波办法，在软件规划上也采取了重复检测和防颤动的办法，进步脉冲捕捉的精确、牢靠。
2.4.2软件抗搅扰办法
对输入的脉冲进行捕捉、收集是抄表体系重要计量环节，模块除了在硬件上采取了相应的阻隔和滤波办法，在软件规划上也采取了重复检测和防颤动的办法，进步脉冲捕捉的精确、牢靠。
数据收集在中止程序中进行，设定守时中止周期为 2ms，在中止服务程序中判别 8路电表电平的状况。关于每一路输入信号，在收到高电平后，如接连采样 10次均为低电平，则认为是一个有用的低电平，这时记载该路信号的累加器加 1。如在中心呈现一个搅扰信号，不予计数，用这种办法能够有用搅扰搅扰的按捺颤动类的搅扰。如图 4所示。
3、CAN总线通讯模块
电表作为千家万户的散布群体系，完结多个模块的级联，关于长途脉冲电表抄表体系十分必要。收集模块挑选适宜的总线，能够在一栋楼的范围内将一切脉冲电表的数据均可在最近处与收集模块接口，关于使用和进步体系的实用性，牢靠性和便于维护都十分重要。
CAN(controller area network) 即操控器局域网，是一种有用支撑散布式操控和实时操控的串行通讯网络。 CAN 协议废除了传统的站地址编码，而代之以对数据通讯块编码,因而能够以多主方法作业，网络上恣意节点均可主意向其它节点发送信息;网络节点可按体系实时性的要求分红不同的优先级，一旦产生总线抵触，可削减总线裁定时间，完结非破坏性优先权裁定;CAN 选用短帧结构，每一帧为 8个字节，并选用了位填充、数据块编码、 CRC 查验等功用，数据出错率较低。在主动抄表体系中，选用 CAN 总线能够保证高牢靠性，远通讯距( 5Km)和高的性价比的特色。 CAN总线选用短帧结构，每一帧为 8个字节，第一个字节表明主模板号，第二字节表明该总板下的详细脉冲收集模块号，第三个字节表明该模块号下的通道号，后边四个字表明该通道电表的脉冲数值。
4、掉电维护
掉电维护分为电源监督模块和数据存储模块。为了完结对掉电的进程操控，体系必须有监督电源改变的才干。在本体系中选用芯片 MAX690A，做电源低电压检测。详细如图 5所示。
MAX690A内部有一个独立的掉电比较器。当 PFI低于 1.25V时， R1 /PFO输出低电平，通过外部中止 INT0产生电源掉电中止。
合理挑选 R1和 R2的值，使得+5V电压跌落到某个电压值(一般大于 4.5V)，PFI输入电压低于1.25V，则/PFO输出低电平，产生中止。在体系中，当电源电压 Vcc<4.65V时，/PFO输出低电平，引起掉电中止，处理完维护数据后，等候掉电。
5、数据存储模块
在本体系中，数据存储是通过 I2C总线来完结的。用 SE2PROM来保存数据。首要电源监督电路来监督电源电压的改变，一旦产生掉电， CPU P87C591通过 I2C总线将数据保存到 SE2PROM中，避免掉电时丢掉。数据存储的流程是中止进口 —封闭总中止 —对外部 SE2ROM操作—置停电表志 —-记载停电时间—-数据保存—-掉电。通过掉电维护电路的低电压触发维护中止程序，完结掉电时的数据维护和预备，待康复供电后继续进行脉冲计量。
6、定论
本课题通过研讨剖析脉冲电表的使用环境、输出特性和很多现场实验数据，将硬件、软件抗搅扰技能使用在电磁环境恶劣的电力脉冲电表的数据捕捉和计量中。通过在湖北武昌供电局长达两年的现场使用证明，该体系在信息传输的安全性、精确性和实时性、牢靠性方面都达到了较高要求，没有呈现脉冲丢掉、搅扰差错现象。
