海量脉冲电表远程抄表现地采集模块研究

引言

脉冲电表是目前电力系统用户侧较为常见的一种电子电量表计。对于远程电子抄表系统，要实现对脉冲表输出脉冲的可靠、精确计量。本文研究探讨了对于脉冲表可靠脉冲捕捉、脉冲计量，特别研究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要的现场总线进行了研究，提出用 CAN 总线为数据通信的脉冲电表群的模块化解决方案。 CH0 2、脉冲采集模块设计CH1 脉冲采集的主要任务是对CH2 CH3 脉冲电表输出脉冲的实时、准确计数，CH4 是所有电量统计的基础。脉冲采集模块CH5 的好坏直接影响整个系统的可靠性和CH6 准确性，因此在整个抄表系统中占据着CH7重要的地位。

2.1脉冲采集板的结构

采集板的具体结构如图1所示。主要以单片机 P87C591为核心，设计对 8路电表进行数据采集，并可以将数据存入SEEROM中，另外带有掉电保护及通信接口等模块。

采集模块配有电源断电监视、数据保护功能，当监测到掉电情况时，及时在掉电前进行数据备份，防止突发断电导致数据丢失。

2.2脉冲采集模块的硬件设计根据系统的设计要求，每个采集模块完成8个电表的采集任务，需要占用单片机的 8个 I/O接口。单个经过光电隔离的脉冲数据采集电路如图 2所示。

图中D0为VCC 保护二极管，R0为限流电阻，来保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，处理尖峰类的干扰信号。R4和R5为分压电阻。 R3为上拉电阻，起限流作用。
 
电表输出的脉冲信号采用的是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采集，在图2中还可以看到由于是上接上拉电阻，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脉冲采集模块的软件设计

脉冲采集的软件设计主要处理脉冲的准确采样，对当前时段的数据做累计处理。并且软件设计中包括了重复检测及防抖动的抗干扰设计。软件流程图如图3。

作者：王丽娟 张若锋 郑贵林   来源：中国电子设计网