跟着电子工业的飞速翻开，各种仪器外表被广泛运用于工业操控和胡歌日子的各个方面，一同对外表牢靠性央求越来越高，电力外表也不破例。电力外表的牢靠性央求是智能电表技能规范中的一项。规范对电力外表的牢靠性提出了均匀寿数不低于十年的央求，因而电力外表方案开发进程中的牢靠性方案显得尤为首要。在规则的条件下、规则的时刻内完毕规则功用的概率称为均匀无缺陷作业时刻，也称均匀缺陷距离时刻。均匀无缺陷作业时刻是衡量牢靠性的多见方针。电力外表的牢靠性方案便是为了行进商品的均匀无缺陷作业时刻，保证商品的正常作业。
1、硬件牢靠性方案
1.电力外表电源的抗烦扰方案
据工程核管用据剖析，电力外表体系70%的烦扰都是经过电源耦合进入体系的。因而，电源供电质量的行进对悉数体系的牢靠作业有着十分首要的含义。由于体系的电源通常都是由市电改换得到，所以电源有些的抗烦扰方案首要会集在电源输入端口的滤波和瞬态烦扰的按捺方面。
图1是电源抗烦扰的一个典型方案，其间，RV1为热敏电阻，VZ1为压敏电阻，LA1为共模扼流圈。该电路能够有用按捺浪涌和群脉冲烦扰。

图1 电力外表电源抗烦扰方案电路
此外，分模块供电是电源方案的别的一个准则。这么方案的利益是：能够有用避免强电设备作业时对体系内别的模块构成烦扰，行进悉数体系的牢靠性。
2.电力外表接本地案
接地体系的方案直接联络到悉数商品的抗烦扰才干，好的方案能够阻断外部环境的烦扰，对内部的耦合噪声进行有用按捺。以下两个方面的思考，能够行进体系的牢靠性：
①数字地和仿照地
由于数字信号具有峻峭的边际，构成数字电路的地电流体现出脉冲式改动，因而在电力外表体系中仿照地和数字地应别离方案，两者仅在一点联接，并将电路板上的仿照电路与数字电路别离联接在对应的“地”上。这么能够有用的避免数字电路地电流的脉冲信号经过公共地阻抗耦合进入仿照电路，构成瞬态烦扰。当体系中存在高频的大信号时，这种烦扰影响会越大。
②单点和多点接地
在低频体系中，接地通常选用并联单点接地与串联单点接地联络的办法，从行进体系的功用。其间并联单点接地是指多个模块的地线调集到一处，每个模块的地址方位与自身的电流和电阻有关。这种接本地法的优势是没有公共地线电阻的耦合烦扰，下风是地线运用太多。串联单点接地是指多个模块运用同一段地线。由于电流在地线上的等效电阻会发作压降，所以模块和地线的联接点对大地的电位有所纷歧样，悉数模块的电流改动都会对接地址的电位发作影响，使电路的输出改动，终究致使公共地线电阻耦合烦扰。该办法具有布线简略等特征。多点接地常被用于高频体系中，其准则是各模块的地线就近联接到地线汇流排上，优势是接地线短、阻抗小、无公共地线阻抗构成的烦扰噪声。
3.电力外表隔绝方案
将噪声源与活络的电路隔脱离来是隔绝方案的首要意图之一。隔绝方案的特征是电力外表与作业环境既坚持信号的联络，又不发作电的交互。隔绝方案首要的完毕办法有变压器隔绝、光电隔绝、继电器隔绝、隔绝拓展器，以及布线隔绝等。
①变压器隔绝
脉冲变压用具有匝数少、绕组散布电容小（仅几皮法）、一二次绕组别离盘绕于磁芯的两头号特征，可作为脉冲信号的隔绝器材，完毕数字信号的隔绝。
②光电隔绝
加光电耦合器能够按捺尖峰脉冲及各种噪声的烦扰。选用光电隔绝能够使上位机体系与电力外表的通讯口之间没有电的交互，行进体系的抗烦扰功用。光电耦合器可对数字信号进行隔绝，可是对仿照信号不适用。对仿照信号隔绝的常用办法包含：
A、改换光电隔绝电路，此电路杂乱；
B、差分拓展器，所隔绝的电压较低；
C、隔绝拓展器，功用虽好可是报价贵。
③继电器隔绝
由于继电器的线圈与触点之间无电气有关，因而能够运用线圈接纳信号，再经过其触点传送信号，这么能够有用途理强电与弱电信号相互触摸的疑问，完毕烦扰隔绝。
④布线隔绝
经过电路板的方案，完毕隔绝，首要是强电与弱电之间的隔绝。
4.电力外表印制电路板抗烦扰方案
印制电路板是电路元器材的载体，供应元器材之间的电气联接。印制电路板方案的好坏将直接影响到体系的抗烦扰才干。在进行印制电路板方案时，通常遵从以下准则：
①晶振布线时，尽量与基地处理器的引脚挨近，其外壳接地并固定，终究用地线把时钟区隔绝，此办法能够避免许多的疑问疑问；
②满意体系功用央求的条件下，基地处理器尽量选用低频率的晶振，数字电路尽或许低速；
③关于基地处理器未运用的输入、输出口本钱，不能悬空不处理，应使其联接体系电源或接地，别的芯片相同如此；
④高频元器材之间的连线尽量缩短，具有输入、输出功用的元器材尽量远离，简略受烦扰的元器材不能靠太近；
⑤电流环路不能呈如今低频以及弱信号电路中，若的确无法逃避，则尽或许的使环路变小，下降感应噪声；
⑥体系布线时应根绝90°折线，以防高频噪声发射；
⑦体系中的输入、输出线尽量不要平行，并在两条导线之间增加地线，这么能够有用避免反响耦合的发作。
2、软件牢靠性方案
1.电力外表数字滤波方案
如今，电力外表已广泛的运用了各种计量芯片，基地处理器与计量芯片之间经过串行外设托言或通用异步收发传送器办法通讯，以取得电力体系作业的参数。若在通讯的进程中，总线遭到烦扰，或许计量芯片处于非正常状况， 基地处理器将得到过失数据。因而，在软件程序中参与滤波处理，显得十分首要。对通常的电力参数能够选用均值法，在核算有用值时分，收集五到六个个数据，去掉最大值和最小然后做均匀值；关于电能数据，能够依据外表的额外作业环境，估量出单位时刻内电能的动态方案，若呈现电能数据反常，软件能够将这次数据扔掉。除此以外，还有中值法、算术均匀值法、一阶低通滤波器法等。实习证实，软件滤波的运用，能够最大化的保证每次读取参数的牢靠性。
2.电力外表数据冗余方案
为了行进体系的牢靠性，对体系的设置参数以及校表参数能够选用多备份方案，当一组数据呈现失调后，能够启用另一组备份数据。为了保证数据的安全性，行进数据在过失的操作生计的概率，应当将几组数据涣散存储。
3.电力外表数据校验及操作的冗余方案
基地处理器在向存储空间中写入设置参数或校表参数的时分，或许会遭到烦扰，致使过失数据写入存储空间中，但此刻基地处理器是无法差异写入的数据精确与否的。为了保证数据的正常写入，在方案软件程序时，把要写入的数据做“校验和”处理，并将“校验和”也一同写入贮存空间中，当每次写操作完毕后，再进行一次读操作，将读出的数据做“校验和”，与写入“校验和”做比照差异。若两次数据纷歧同则从头进行写操作，直到数据被精确写入接连，若超出设定的重写次数，则进行写操作过失闪现。
4.电力外表软件圈套方案
软件圈套是指令冗余的一种运用办法，用于程序“跑飞”的捕捉。当噪声信号的烦扰，体系程序会脱离正常作业的轨迹，为了使“跑飞”的程序安稳下来，方案人员在程序中方案了圈套。所谓的软件圈套，是经过一条引导指令，强即将捕获的程序引向一个特定的地址，并对失调的程序进行犯错处理。关于受烦扰而失调的程序，多字节指令是最风险的，要素是过失的指针能够“跑飞”到多个字节指令之间，然后作业更深度不行知的指令。有关于多字节指令，单字节指令能够使失调中指针理顺，让其依照正常的次第作业，失调的景象能够得到有用的按捺。依据以上原理，软件圈套能够构成一个程序，通常为了行进对“弹飞”程序的捕获率，能够在引导指令前增加两个空操作指令，详细办法为：--NOP-- --NOP-- JUMP ERROR。程序中JUMP ERROR便是将“弹飞”的程序转移到犯错处理程序中。在程序中未运用的大片只读存储器空间、未运用的接连向量区、程序区的“开裂处”以及表格的头尾处等四处运用软件圈套，效果最佳。
5.电力外表软件看门狗方案
“看门狗”是选用软硬联络的办法避免程序发作死循环。“看门狗”的硬件根底是一个独立作业、守时周期为T的计数器。基地处理器的复位引脚与计数器的守时输出脚相连，且基地处理器操控计数器清零。体系正常作业进程中，“看门狗”在小于T的时刻距离内将被清零，守时器然后不会发作溢出。可是当体系失调，处于不正常的作业状况下，基地处理器的时序逻辑被打乱，不能在周期T内将计数器清零，终究致使计数器溢出，“看门狗”发作一个复位信号，传送到基地处理器，使其复位。这种方案能够使体系脱节一时烦扰，增强体系的牢靠性。

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