海量脈沖電表遠程抄表現地采集模塊研究
加入技術交流群
2.4.2軟件抗干擾措施對輸入的脈沖進行捕捉、采集是抄表系統(tǒng)重要計量環(huán)節(jié)，模塊除了在硬件上采取了相應的隔離和濾波措施，在軟件設計上也采取了重復檢測和防抖動的措施，提高脈沖捕捉的準確、可靠。
2.4.2軟件抗干擾措施本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/188292.htm
對輸入的脈沖進行捕捉、采集是抄表系統(tǒng)重要計量環(huán)節(jié)，模塊除了在硬件上采取了相應的隔離和濾波措施，在軟件設計上也采取了重復檢測和防抖動的措施，提高脈沖捕捉的準確、可靠。
數據采集在中斷程序中進行，設定定時中斷周期為 2ms，在中斷服務程序中判別 8路
電表電平的狀態(tài)。對于每一路輸入信號，在收到高電平后，如連續(xù)采樣 10次均為低電平，則認為是一個有效的低電平，這時記錄該路信號的累加器加 1。如在中間出現一個干擾信號，不予計數，用這種方法可以有效
干擾干擾的抑制抖動類的干擾。如圖 4所示。
3、CAN總線通訊模塊
電表作為千家萬戶的分布群系統(tǒng)，實現多個模塊的級聯，對于遠程脈沖電表抄表系統(tǒng)十分必要。采集模塊選擇合適的總線，能夠在一棟樓的范圍內將所有脈沖電表的數據均可在最近處與采集模塊接口，對于應用和提高系統(tǒng)的實用性，可靠性和便于維護都十分重要。
CAN(controller area network) 即控制器局域網，是一種有效支持分布式控制和實時控制的串行通信網絡。 CAN 協議廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對數據通信塊編碼,因此可以以多主方式工作，網絡上任意節(jié)點均可主動向其它節(jié)點發(fā)送信息；網絡節(jié)點可按系統(tǒng)實時性的要求分成不同的優(yōu)先級，一旦發(fā)生總線沖突，可減少總線仲裁時間，實現非破壞性優(yōu)先權仲裁；CAN 采用短幀結構，每一幀為 8個字節(jié)，并采用了位填充、數據塊編碼、 CRC 檢驗等功能，數據出錯率較低。在自動抄表系統(tǒng)中，采用 CAN 總線可以確保高可靠性，遠通信距（ 5Km）和高的性價比的特點。 CAN總線采用短幀結構，每一幀為 8個字節(jié)，第一個字節(jié)表示主模板號，第二字節(jié)表示該總板下的具體脈沖采集模塊號，第三個字節(jié)表示該模塊號下的通道號，后面四個字表示該通道電表的脈沖數值。
4、掉電保護
掉電保護分為電源監(jiān)視模塊和數據存儲模塊。為了實現對掉電的過程控制，系統(tǒng)必須有監(jiān)視電源變化的能力。在本系統(tǒng)中采用芯片 MAX690A，做電源低電壓檢測。具體如圖 5所示。
MAX690A內部有一個獨立的掉電比較器。當 PFI低于 1.25V時， R1 /PFO輸出低電平，通過外部中斷 INT0產生電源掉電中斷。
合理選擇 R1和 R2的值，使得＋5V電壓跌落到某個電壓值（一般大于 4.5V），PFI輸入電壓低于1.25V，則/PFO輸出低電平，產生中斷。在系統(tǒng)中，當電源電壓 Vcc＜4.65V時，/PFO輸出低電平，引起掉電中斷，處理完保護數據后，等待掉電。
5、數據存儲模塊
在本系統(tǒng)中，數據存儲是通過 I2C總線來實現的。用 SE2PROM來保存數據。首先電源監(jiān)視電路來監(jiān)視電源電壓的變化，一旦發(fā)生掉電， CPU P87C591通過 I2C總線將數據保存到 SE2PROM中，以免掉電時丟失。數據存儲的流程是中斷入口 ---關閉總中斷 ---對外部 SE2ROM操作―置停電表志 ----記錄停電時刻----數據保存----掉電。通過掉電保護電路的低電壓觸發(fā)保護中斷程序，完成掉電時的數據保護和準備，待恢復供電后繼續(xù)進行脈沖計量。
6、結論
本課題通過研究分析脈沖電表的應用環(huán)境、輸出特性和大量現場試驗數據，將硬件、軟件抗干擾技術應用在電磁環(huán)境惡劣的電力脈沖電表的數據捕捉和計量中。經過在湖北武昌供電局長達兩年的現場應用證明，該系統(tǒng)在信息傳輸的安全性、準確性和實時性、可靠性方面都達到了較高要求，沒有出現脈沖丟失、干擾誤差現象。
本文作者創(chuàng)新點可以總結為如下幾方面： 1、高可靠脈沖抄表電路， 2、脈沖信號線路斷線報警技術， 3、應對通訊中斷期間信息存儲和通訊恢復后數據的恢復和發(fā)送技術，4、模塊化結構和技術。
評論