CN103684842B - 生成plc物理拓扑图及节点间线路信息的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生成PLC物理拓扑图及节点间线路信息的方法和装置，其中，生成PLC物理拓扑图的方法包括：获取节点的GPS坐标；根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；根据节点的GPS坐标和节点在网络中所处的层数，并结合电子地图生成电力线载波通信网络物理拓扑图。本发明通过节点的物理位置和逻辑位置来共同生成物理拓扑图。通过本发明生成的物理拓扑图，可以快速直观地了解本台区的电表分布，实现了电压电力载波网络的可视化管理。

Description

生成PLC物理拓扑图及节点间线路信息的方法和装置
技术领域
本发明涉及电力线载波通信领域，尤其涉及一种生成PLC物理拓扑及节点间线路信息的方法和装置。
背景技术
目前，市场上电力线载波通信组网大多采用人工指定中继和动态自动中继两种方式。
人工指定中继：由人工根据现场情况，采用固定中继的方式，通过在集中器中预先指定某些采集模块作为固定的中继器，来进行信号传递。
该方式存在的缺点：因电力线载波通信信道的时变性和强干扰性等特点，使得电力载波网络的物理拓扑会经常发生变化，而且针对大规模网络设置中继是一件非常困难的事情。
动态自动中继：根据具体组网方案，按照电表端电力线载波通信模块的中继级别和响应时间分配地址，建立连接后进行自动监测，根据网络的情况自动进行调整，保证实时通信。
该方式存在的缺点：
由于该方式中，集中器通过对载波模块的轮询，利用排列组合的方式穷举传输出有效中继路径，而穷举遍历的计算过程会占用大量的硬件资源和时间，随着节点个数和中继级数的增加，集中器资源无法完成大量的计算，因此限制了抄表的速度。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种生成电力线载波通信网络的物理拓扑的方法和装置，其能够提供电力线载波通信网络中各节点位置的物理拓扑。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种生成电力线载波通信网络物理拓扑图的方法，包括以下步骤：
获取节点的GPS坐标；
根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
根据节点的GPS坐标和节点在网络中所处的层数，并结合电子地图生成电力线载波通信网络物理拓扑图。
本发明提出的生成电力线载波通信网络物理拓扑图的方法，是获取节点的GPS坐标和IP地址，即通过节点的物理位置和逻辑位置来共同生成物理拓扑图。通过本发明生成的物理拓扑图，可以快速直观地了解本台区的电表分布，实现了电压电力载波网络的可视化管理。
作为上述技术方案的优选，所述获取节点的GPS坐标的步骤包括：从节点和/或GPS终端获得GPS坐标，其中，所述GPS坐标是由GPS终端对节点定位获得、并发送至所述节点的。本方案是通过GPS终端定位并获得GPS坐标，避免了对节点进行改造。
作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：
将所述GPS坐标变换为空间直角坐标；
根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置；
根据所述空间直角坐标、先后位置及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度。
本方案在生成物理拓扑图的基础上，更进一步地获得了节点之间的详细信息。
作为上述技术方案的优选，所述预设的数学模型为：
将电力线上处于先后位置的两个节点设置为长方体的两个对角，两个节点之间的线路走向为连接所述两个节点的长方体的棱，两个节点之间的电力线长度为所述长方体的长宽高之和。
本方案提出的模型简单、可靠、准确度高。
作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：
根据获得的节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图。
本方案根据获得的节点之间的信息生成了三维线路拓扑图，更进一步地提供了直观的节点网络信息。
本发明还提出一种获取电力线载波通信网络中节点之间线路信息的方法，所述方法包括：
获取节点的GPS坐标并将所述GPS坐标转换成空间直角坐标；
根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置；
根据所述空间直角坐标、先后位置以及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度。
作为上述技术方案的优选，所述获取节点的GPS坐标的步骤包括：从节点和/或GPS终端获得GPS坐标，其中，所述GPS坐标是由GPS终端对节点定位获得、并发送至所述节点的。
作为上述技术方案的优选，所述预设的数学模型为：
将电力线上处于先后位置的两个节点设置为长方体的两个对角，两个节点之间的线路走向为连接所述两个节点的长方体的棱，两个节点之间的电力线长度为所述长方体的长宽高之和。
作为上述技术方案的优选，所述方法还包括：
根据节点的空间直角坐标和节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图。
本实施例利用载波模块GPS信息和“长方体棱长和”的数学模型来计算模块相对位置、线路长度以及线路走向来获取空间立体信息，并且更优选地，还可以以3D立体图形方式显示的立体线路拓扑图的方法，能够更加直观的反映电压电力载波网络的实际拓扑。
本发明还提出一种生成电力线载波通信网络物理拓扑图的装置，包括：
第一获取模块，用于获取节点的GPS坐标；
第二获取模块，用于根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
第一处理模块，用于根据节点的GPS坐标和节点在网络中所处的层数，并结合电子地图生成电力线载波通信网络物理拓扑图。
作为上述技术方案的优选，所述第一获取模块从节点和/或GPS终端获得GPS坐标，所述GPS坐标是由GPS终端对节点定位获得、并发送至所述节点的。
作为上述技术方案的优选，所述装置还包括第二处理模块，用于：
将所述GPS坐标变换为空间直角坐标；
根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置；
根据所述空间直角坐标、先后位置及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度。
作为上述技术方案的优选，所述第二处理模块中的预设的数学模型为：将电力线上处于先后位置的两个节点设置为长方体的两个对角，两个节点之间的线路走向为连接所述两个节点的长方体的棱，两个节点之间的电力线长度为所述长方体的长宽高之和。
作为上述技术方案的优选，所述第二处理模块还用于：根据获得的节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图。
本发明还提出一种获取电力线载波通信网络中节点之间线路信息的装置，包括：
第三获取模块，用于获取节点的GPS坐标并将所述GPS坐标转换成空间直角坐标；
第四获取模块，用于根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
第五获取模块，用于根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置；
第三处理模块，用于根据所述空间直角坐标、先后位置以及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度。
作为上述技术方案的优选，所述第三获取模块从节点和/或GPS终端获得GPS坐标，所述GPS坐标是由GPS终端对节点定位获得、并发送至所述节点的。
作为上述技术方案的优选，所述第三处理模块中的预设的数学模型为：将电力线上处于先后位置的两个节点设置为长方体的两个对角，两个节点之间的线路走向为连接所述两个节点的长方体的棱，两个节点之间的电力线长度为所述长方体的长宽高之和。
作为上述技术方案的优选，所述第三处理模块还用于：根据节点的空间直角坐标和节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明优选实施例提出的生成电力线载波通信网络物理拓扑图的方法的流程示意图；
图2是本发明具体实施例的应用环境的示意图；
图3是本发明具体实施例提出的生成电力线载波通信网络物理拓扑图的方法的流程示意图；
图4是本发明具体实施例中网络拓扑的示意图；
图5是根据本发明具体实施例生成的物理拓扑图的示例；
图6a和6b是本发明具体实施例中计算节点间线路走向和线路长度的数学模型；
图7是本发明具体实施例生成的三维线路拓扑图的示例；
图8是本发明另一优选实施例提出的用于获取电力线载波通信网络中节点之间线路信息的方法的流程示意图；
图9是本发明优选实施例提出的生成电力线载波通信网络物理拓扑图的装置的结构示意图；
图10是本发明具体实施例提出的生成电力线载波通信网络物理拓扑图的装置的结构示意图；
图11是本发明另一优选实施例提出的用于获取电力线载波通信网络中节点之间线路信息的装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示为本发明提出的生成电力线载波通信网络物理拓扑图的方法的优选实施例，包括以下步骤：
步骤S11：获取节点的GPS坐标；
步骤S12：根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
步骤S13：根据节点的GPS坐标和节点在网络中所处的层数，并结合电子地图生成电力线载波通信网络物理拓扑图。
本发明提出的生成电力线载波通信网络物理拓扑图的方法，是获取节点的GPS坐标和IP地址，即通过节点的物理位置和逻辑位置来共同生成物理拓扑图。通过本发明生成的物理拓扑图，可以快速直观地了解本台区的电表分布，实现了电压电力载波网络的可视化管理。
下面通过具体实施例来对本发明提出的生成电力线载波通信网络物理拓扑图的方法进行详细说明。
如图2所示为本发明的应用环境，如图3所示为本发明提出的生成电力线载波通信网络物理拓扑图的方法的具体实施例的流程图，包括以下步骤：
步骤S31：从节点和/或GPS终端获得GPS坐标。
在本发明中，节点是指电力线载波通信网络中的电表和集中器中的载波模块，如图2中所示的电表2中的载波模块3、集中器4中的载波模块6。载波模块用于电表2与集中器4，集中器4与主站11之间的通信。如果为每一个载波模块配备一个GPS单元，那么势必成本的大幅度升高。因此，本实施例中，由具有GPS定位功能的GPS终端1对载波模块进行定位。然后GPS终端1将该处的GPS坐标(N，E，H)通过电力线传输给该载波模块，其中N表示纬度，E表示经度，H表示海拔。这样，载波模块中就存储了其所处位置的GPS坐标信息，同时GPS终端1也可以存储该载波模块对应的电表的表地址和GPS坐标信息。
步骤S32：根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数。
目前，当集中器对其管辖范围组网时，会根据各个电表中的载波模块所需的中继次数生成如图4所示的网络拓扑，为每个载波模块分配一个IP地址，该地址包含了该载波模块所处网络中的层数以及在该层的位置。
步骤S33：根据节点的GPS坐标和节点在网络中所处的层数，并结合电子地图生成电力线载波通信网络物理拓扑图，如图5所示。
生成了如图5所示的物理拓扑图后，可以在地图上清楚地看到网络中各节点的物理位置和逻辑位置。但是，各个节点之间的电力线走向具体是怎样，却还是不得而知。为了更进一步地获取各个节点之间的线路信息，还可以继续执行以下步骤：
步骤S34：将获得的各节点的GPS坐标变换为空间直角坐标。
GPS坐标为(N，E，H)，其中N表示纬度，E表示经度，H表示海拔。在一个台区的范围内可以近似认为地面是一个平面，通过以下的坐标转换公式可以将GPS坐标转换为空间直角坐标：(x,y,z)＝f(N,E,H)，其中x轴，y轴，z轴可以分别为由西向东、由南向北、由下向上，并且3个轴的刻度单位都为米。
步骤S35：根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置。
在电力线载波通信网络，随着线路的长度的增加，信号强度会越来越弱，因此，可以通过信号衰减程度来获得节点在电力线上的先后位置。
步骤S36：根据节点的空间直角坐标、先后位置及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度。
在本实施例中，该预设的数学模型是基于如下考虑建立的：
1.房屋大多都是南北或东西朝向，因此假定街道和房屋的墙面都是沿着地球的经线和纬线。
2.电线在水平方向都是沿着街道或是房屋外面的墙壁，即和x轴和y轴重合。
3.电线在垂直方向基本上都是沿着楼层垂直上升的，即和z轴重合。
预设模型如图6a和图6b所示，假设两个相互连接的节点分别为P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)，为长方体的两个对角，如图6中的C1点即为P1，A2点即为P2，两节点P1和P2之间的线路走向为沿着长方体的棱A2A1、A1D1、D1C1，两节点P1和P2之间的线路长度为：
L P 1 P 2 = L C 1 A 2 = C 1 D 1 ‾ + D 1 A 1 ‾ + A 1 A 2 ‾ = Δx + Δy + Δz = | x 1 - x 2 | + | y 1 - y 2 | + | z 1 - z 2 | .
通过以上步骤，即获得了两节点之间的线路走向和线路长度，为了能够将线路走向和线路长度直观地表示出来，还可以生成三维线路拓扑图，因此，以下为优选实施例中执行的步骤：
步骤S37：根据获得的节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图。
如图7所示为生成的三维线路拓扑图的示例。是五层市场的立体线路图。
利用载波模块GPS信息和“长方体棱长和”的数学模型来计算模块相对位置、线路长度以及线路走向来获取空间立体信息，并以3D立体图形方式显示的立体线路拓扑图的方法，能够更加直观的反映电压电力载波网络的实际拓扑。
本发明还提出一种获取电力线载波通信网络中节点之间线路信息的方法，如图8所示，所述方法包括：
步骤S81：获取节点的GPS坐标并将所述GPS坐标转换成空间直角坐标；
步骤S82：根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
步骤S83：根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置；
步骤S84：根据所述空间直角坐标、先后位置以及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度。
在本实施例中，根据节点的GPS坐标和节点在电力线上的先后位置直接获得节点之间的线路走向和线路长度。
其中，所述获取节点的GPS坐标的步骤包括：从节点和/或GPS终端获得GPS坐标，其中，所述GPS坐标是由GPS终端对节点定位获得、并发送至所述节点的。
所述预设的数学模型为：
将电力线上处于先后位置的两个节点设置为长方体的两个对角，两个节点之间的线路走向为连接所述两个节点的长方体的棱，两个节点之间的电力线长度为所述长方体的长宽高之和。
所述方法还可以包括：
根据节点的空间直角坐标和节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图。
本实施例利用载波模块GPS信息和“长方体棱长和”的数学模型来计算模块相对位置、线路长度以及线路走向来获取空间立体信息，并且更优选地，还可以以3D立体图形方式显示的立体线路拓扑图的方法，能够更加直观的反映电压电力载波网络的实际拓扑。
相应地，本发明提出一种生成电力线载波通信网络物理拓扑图的装置，如图9所示，包括：
第一获取模块901，用于获取节点的GPS坐标；
第二获取模块902，用于根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
第一处理模块903，用于根据所述GPS坐标和节点在网络中所处的层数，并结合电子地图生成电力线载波通信网络物理拓扑图。
优选地，第一获取模块901从节点和/或GPS终端获得GPS坐标，所述GPS坐标是由GPS终端对节点定位获得、并发送至所述节点的。
优选地，如图10所示，所述装置还可以包括第二处理模块904，用于：
将所述GPS坐标变换为空间直角坐标；
根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置；
根据所述空间直角坐标、先后位置及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度。
优选地，所述第二处理模块904中的预设的数学模型为：将电力线上处于先后位置的两个节点设置为长方体的两个对角，两个节点之间的线路走向为连接所述两个节点的长方体的棱，两个节点之间的电力线长度为所述长方体的长宽高之和。
第二处理模块904还用于：根据获得的节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图。
本发明还提出一种获取电力线载波通信网络中节点之间线路信息的装置，如图11所示，包括：
第三获取模块1101，用于获取节点的GPS坐标并将所述GPS坐标转换成空间直角坐标；
第四获取模块1102，用于根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
第五获取模块1103，用于根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置；
第三处理模块1104，用于根据所述空间直角坐标、先后位置以及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度。
其中，第三获取模块1101从节点和/或GPS终端获得GPS坐标，所述GPS坐标是由GPS终端对节点定位获得、并发送至所述节点的。
第三处理模块1104中的预设的数学模型为：将电力线上处于先后位置的两个节点设置为长方体的两个对角，两个节点之间的线路走向为连接所述两个节点的长方体的棱，两个节点之间的电力线长度为所述长方体的长宽高之和。
第三处理模块1104还用于：根据节点的空间直角坐标和节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种生成电力线载波通信网络物理拓扑图的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)获取节点的GPS坐标，即从节点和/或GPS终端获得GPS坐标，其中，所述节点是指电力线载波通信网络中的电表和集中器中的载波模块，所述GPS坐标是由GPS终端对节点定位获得、并发送至所述节点的；
(2)根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
(3)根据所述GPS坐标和节点在网络中所处的层数，并结合电子地图生成电力线载波通信网络物理拓扑图；
(4)将获得的各节点的GPS坐标变换为空间直角坐标；
(5)根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置；
(6)根据节点的空间直角坐标、先后位置及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度，其中该预设的数学模型如下：假设两个相互连接的节点分别为P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)，为长方体的两个对角，两节点P1和P2之间的线路走向为沿着长方体的棱A2A1、A1D1、D1C1，两节点P1和P2之间的线路长度为所述长方体的长宽高之和：
L P 1 P 2 = L C 1 A 2 = C 1 D 1 ‾ + D 1 A 1 ‾ + A 1 A 2 ‾ = Δx + Δy + Δz = | x 1 - x 2 | + | y 1 - y 2 | + | z 1 - z 2 |;
(7)根据获得的节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(2)中，当集中器对其管辖范围组网时，会根据各个电表中的载波模块所需的中继次数生成网络拓扑，为每个载波模块分配一个IP地址，该地址包含了该载波模块所处网络中的层数以及在该层的位置。
3.一种获取电力线载波通信网络中节点之间线路信息的方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)获取节点的GPS坐标并将所述GPS坐标转换成空间直角坐标，其中，所述节点是指电力线载波通信网络中的电表和集中器中的载波模块，所述GPS坐标是由GPS终端对节点定位获得、并发送至所述节点的；
(2)根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
(3)根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置；
(4)根据所述空间直角坐标、先后位置以及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度，其中该预设的数学模型如下：假设两个相互连接的节点分别为P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)，为长方体的两个对角，两节点P1和P2之间的线路走向为沿着长方体的棱A2A1、A1D1、D1C1，两节点P1和P2之间的线路长度为所述长方体的长宽高之和：
L P 1 P 2 = L C 1 A 2 = C 1 D 1 ‾ + D 1 A 1 ‾ + A 1 A 2 ‾ = Δx + Δy + Δz = | x 1 - x 2 | + | y 1 - y 2 | + | z 1 - z 2 |;
(5)根据节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图。
4.一种生成电力线载波通信网络物理拓扑图的装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取节点的GPS坐标，即从节点和/或GPS终端获得GPS坐标，其中，所述节点是指电力线载波通信网络中的电表和集中器中的载波模块，所述GPS坐标是由GPS终端对节点定位获得、并发送至所述节点的；
第二获取模块，用于根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
第一处理模块，用于根据所述GPS坐标和节点在网络中所处的层数，并结合电子地图生成电力线载波通信网络物理拓扑图；
第二处理模块，用于将所述GPS坐标变换为空间直角坐标，根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置，根据所述空间直角坐标、先后位置及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度，根据获得的节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图，其中该预设的数学模型如下：假设两个相互连接的节点分别为P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)，为长方体的两个对角，两节点P1和P2之间的线路走向为沿着长方体的棱A2A1、A1D1、D1C1，两节点P1和P2之间的线路长度为所述长方体的长宽高之和：
L P 1 P 2 = L C 1 A 2 = C 1 D 1 ‾ + D 1 A 1 ‾ + A 1 A 2 ‾ = Δx + Δy + Δz = | x 1 - x 2 | + | y 1 - y 2 | + | z 1 - z 2 | .
5.一种获取电力线载波通信网络中节点之间线路信息的装置，其特征在于，包括：
第三获取模块，用于获取节点的GPS坐标并将所述GPS坐标转换成空间直角坐标，其中，所述节点是指电力线载波通信网络中的电表和集中器中的载波模块，所述GPS坐标是由GPS终端对节点定位获得、并发送至所述节点的；
第四获取模块，用于根据节点的IP地址获得节点在网络中所处的层数；
第五获取模块，用于根据信号衰减程度获得在网络中处于同一层的节点在电力线上的先后位置；
第三处理模块，用于根据所述空间直角坐标、先后位置以及预设的数学模型获得节点之间的电力线走向和电力线长度，根据节点之间的电力线走向和电力线长度生成三维线路拓扑图，其中该预设的数学模型如下：假设两个相互连接的节点分别为P1(x1,y1,z1)、P2(x2,y2,z2)，为长方体的两个对角，两节点P1和P2之间的线路走向为沿着长方体的棱A2A1、A1D1、D1C1，两节点P1和P2之间的线路长度为所述长方体的长宽高之和：
L P 1 P 2 = L C 1 A 2 = C 1 D 1 ‾ + D 1 A 1 ‾ + A 1 A 2 ‾ = Δx + Δy + Δz = | x 1 - x 2 | + | y 1 - y 2 | + | z 1 - z 2 | .
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