CN103873112A

CN103873112A - 电力线载波智能同步控制方法

Info

Publication number: CN103873112A
Application number: CN201410075974.6A
Authority: CN
Inventors: 林永辉
Original assignee: BEIJING STRONGKIWI Co Ltd
Current assignee: BEIJING STRONGKIWI Co Ltd
Priority date: 2014-03-04
Filing date: 2014-03-04
Publication date: 2014-06-18

Abstract

本发明涉及电力线载波智能同步控制方法，其用于基于电力线载波的分层网络，分层网络包括位于相应层级的多个节点，多个节点中的第一节点是分层网络的根节点，电力线载波智能同步控制方法包括以下步骤：步骤1，第一节点将控制命令逐层下发到所述分层网络中的目标节点，其中，所述目标节点是需要执行所述控制命令的节点；步骤2，所述目标节点在接收到所述控制命令之后，从所述控制命令中提取延时信息，并根据所述延时信息计算执行所述控制命令的延时时间，其中，所述延时信息包括所述目标节点在分层网络中所处的层级、相邻层级之间的通信延时；步骤3，所述目标节点根据计算出的执行所述控制命令的延时时间，在延时时间之后执行所述控制命令。

Description

电力线载波智能同步控制方法

技术领域

本发明属于电力线载波信号控制领域，更具体地，涉及具有路由发现和网络自组织功能的、电力线载波智能同步控制方法。

背景技术

近年来，随着现代通信技术的飞速发展，在传输便捷、资源丰富的电力线信道中进行高效数字通信得到了广泛的研究和应用。电力线通信（PowerLine Communication，PLC）有许多优点，例如广泛分布的电力线网、相对低的通信成本以及随处即插即用等。

路灯控制是PLC的重要应用之一。在传统的基于电力线载波的路灯控制系统中，包括所有基于FSK（频移键控）调制技术和常规正交频分复用（OFDM）调制技术，被控节点（路灯）一般采用8位单片机实现协议的处理、以及PLC（电力线载波）通信的处理。例如，利用频移键控的方式将离散数字信号调制成频率变化的信号，并将此信号通过电力线传输。

当前的电力线通信优选采用正交频分复用技术，以克服电力线传输环境中的不利因素。另外，由于电力线中的设备数量和种类众多，网络拓扑结构复杂、变化频繁。这些都对电力线通信的质量和效率造成显著影响，给传统的通信组网方法带来了许多问题。当电力线通信系统的用户子节点数量增多、网络规模扩大时，传统的电力线通信系统中固定的、单层的、简单的组网模式将导致子节点间通信冲突多发、网络控制开销大等问题。

在日益复杂的网络拓扑的情况下，可靠和高效通信变得越来越困难。限于系统架构和技术原理，现有的用于路灯控制的电力线载波通信的技术和方案会因为电力线的线路状况、拓扑变化、供电模式等各种因素的变化而产生各种通信问题。例如，由于现有技术的路灯控制采用固定的路由路径或者有限级数的中继，这样，因为各种电磁干扰、线路老化、天气、气候等原因，当电力线通信环境变得不可靠、不稳定时，无法根据节点的状况而自动变更控制命令和数据收发策略，这时，容易造成路灯控制失效，甚至引起路灯和控制设备的故障。

另外，在现有技术的路灯控制中，由于上述原因，难以实现各个节点（路灯）的同时动作，例如同时点亮、熄灭。综上所述，在用于路灯控制的电力线通信中，需要一种灵活、合理并且高效的电力线载波智能同步控制方案，以较小的开销和成本，适应电力线系统复杂多变的拓扑结构，降低设备（路灯）间的干扰，并提高系统容量和通信性能。

发明内容

本申请的发明人考虑到现有技术的上述情况而作出了本发明，本发明的主要目的在于，提供电力线载波智能同步控制系统和方法，其能够通过适当的延时策略，实现对智能路灯系统的各个路灯的同步控制。

根据本发明的实施例，提供了一种电力线载波智能同步控制方法，其用于基于电力线载波的分层网络，所述分层网络包括位于相应层级的多个节点，所述多个节点中的第一节点（104）是所述分层网络的根节点，所述电力线载波智能同步控制方法包括以下步骤：步骤1，第一节点（104）将控制命令逐层下发到所述分层网络中的目标节点，其中，所述目标节点是需要执行所述控制命令的节点；步骤2，所述目标节点在接收到所述控制命令之后，从所述控制命令中提取延时信息，并根据所述延时信息计算执行所述控制命令的延时时间，其中，所述延时信息包括所述目标节点在分层网络中所处的层级、相邻层级之间的通信延时；步骤3，所述目标节点根据计算出的执行所述控制命令的延时时间，在延时时间之后执行所述控制命令。

根据本发明的实施例的基于电力线载波的电力线载波智能同步控制系统和方法具有如下主要优点：

1）针对网络可用节点，根据在组网过程中收集的节点配置信息，能够在发送控制命令之前，建立延时控制模型；

2）根据延时控制模型，可以灵活控制全部/部分节点的动作定时，可以实现全部/部分节点的同时动作。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的基于电力线载波的智能路灯系统的组成示意图；以及

图2为示出了根据本发明的实施例的智能路灯系统的组网过程的流程图。

具体实施方式

下面，通过参照附图来描述本发明的实施例。需要说明的是，附图仅用来帮助对本发明的原理的理解，并不构成对本发明的限定。例如，尽管以下以智能路灯为例说明本发明的原理，但本领域的技术人员完全可以理解，本发明并不限于智能路灯这样的应用场合，还可以适用于基于电力线载波的任意现有的和将来的应用环境，例如，智能家居、智能家电、智能照明，等等。

图1是根据本发明的实施例的基于电力线载波的智能路灯系统的组成示意图。

如图1所示，根据本发明的实施例的基于电力线载波的智能路灯组网控制系统主要包括受控节点（路灯）101、与相应路灯101连接的路灯控制器102、电力线载波通信控制器103、集中器104、控制中心105、数据中心106、移动通信网络终端107（例如，手机、平板电脑等）。

尽管在图1中作为示例，示出了三个电力线载波通信控制器103、以及二个集中器104，但本领域的技术人员完全可以理解，能够根据需要而配置任意数量的电力线载波通信控制器以及集中器（其中，至少有一个集中器），也就是说，每个路灯可以对应一个集中器或者一个电力线通信模块。

具体地，电力线载波通信控制器103和集中器104均连接在电力线的供电线路（例如，供电线路的一相）上，并分别与相应的路灯控制器102连接，用来将路灯控制命令和相关数据发送到路灯控制器102，并从路灯控制器102接收各种数据。

此外，集中器104除了具有电力线通信功能之外，还具有无线通信功能，该无线通信功能可以通过诸如GPRS、CDMA、WCDMA、WIFI、其它2G、3G、4G移动通信方式来实现，从而，集中器104能够经由移动通信基站（网关）110连接到因特网，进而连接到位于远程或者本地的控制中心105。这样，控制中心105能够将各种路灯控制命令以人工或自动的方式发送到集中器104，集中器104对接收到的路灯控制命令进行必要的通信协议转换，再经由电力线将依照所述路灯控制命令的具体指令信号发送到相应的路灯控制器102，从而可以控制路灯的开/关等操作。

类似地，移动通信网络终端107也能够经由移动通信网络连接到控制中心105，例如，用来经由控制中心105查看路灯及相应设备的各种状态信息、以及发出各种控制指令。

数据中心106与控制中心105相连接，根据数据中心106与控制中心105的物理位置和逻辑关系，数据中心106与控制中心105之间可以采用远程网络或者本地线缆连接，数据中心106用来存储所述智能路灯控制系统控制路灯所需的各种数据，控制中心105可以通过与数据中心106通信而记录并更新各种数据、命令。

集中器104主要包括电力线载波通信模块和无线通信模块（例如，GPRS通信模块、WIFI通信模块等等），上述两个模块可以通过串行接口/总线相连接，以进行内部的双向数据传递。

例如，集中器104的电力线载波通信模块与电力线载波通信控制器103在功能和结构上可以等同，主要包括电力线载波内核（PLC Kernel）、220V/380V电源插座（Socket）、RS232接口、扩展接口、DC/DC转换器、存储器等。其中，所述扩展接口可以和MCU（微控制器单元）连接，以便实现各种扩展功能。例如，所述存储器可为RAM（随机存取存储器），用来保存将在下文中详述的路由表（本地路由信息）等通信关键数据。

下面，在说明本发明的同步控制方法之前，先说明根据本发明的实施例的基于电力线载波的智能路灯系统的组网过程。

为了方便起见，下面可能将集中器104/电力线载波通信控制器103通称为“集中器”、“PLC模块”、或者“通信节点”、“路灯”，本领域的技术人员完全可以理解，由于本发明的实施例可以采用单集中器或者任意多个集中器的灵活配置，上述各个术语可以等同替换，其指代的是对于组网控制方法来说的同一类型的实体。

为了方便起见，下面可能将集中器104/电力线载波通信控制器103所代表的电力线节点分别称为“路灯节点”、“节点”、“父节点”、“子节点”、“上级节点”、“下级节点”，本领域的技术人员完全可以理解，由于本发明的实施例可以采用单集中器或者任意多个集中器的灵活配置，上述各个术语在一定条件下可以等同替换，其指代的是对于组网控制方法来说的同一框架类型的实体。

此外，为了方便起见，下面将经由电力线载波传递通信信号的电力线或者用来进行路由发现和网络自组织所需的通信的电力线中的一相通称为“电力线”或者“总线”。

下面，说明根据本发明的实施例的智能路灯系统的组网控制方法的原理和步骤。根据本发明的实施例，所述组网控制方法基于信标帧的广播，通过网络发现和分层探测，可以实现动态组网。

图2为示出了根据本发明的实施例的智能路灯系统的组网控制方法的步骤的流程图。

根据本发明的实施例，所述智能路灯系统所采用的组网控制方法主要包括以下步骤：

S10：在智能路灯系统上电后，控制中心105（后台服务器）通过外网（因特网，例如通过专线、GPRS）向集中器中的一个（主集中器）传送组网命令。随后，该方法前进到步骤S20。

其中，所述组网命令主要包括电力线通信参数，并且，控制中心105可以定时发送所述组网命令，以便更新。

S20：主集中器（下面，可被称为上级节点、父节点）在接收到所述组网命令后，首先重置自身的组网配置信息表（例如，将在上一次组网后记录的所有节点的物理地址和动态ID（ID是指“标识”）的映射表复位），根据所述组网命令中的信息（例如，电力线通信参数）形成组网信标帧（这里可以称为一级组网信标帧），并开始在电力线上广播组网信标帧（通过组网信号），该组网信标帧包含通信质量阀值、本节点（主集中器）的ID（这里可以是物理地址）、当前时间等、组网信标帧序列号。随后，该方法前进到步骤S30。

例如，主集中器可在一段时间内，在电力线上周期性广播组网信标帧（通过发送组网信号）。

例如，所述通信质量阀值包括下行通信信噪比阈值、上行通信信噪比阈值，其可为从所述电力线通信参数中提取的值。

S30：接收到该组网信号（在总线上直接接收到组网信标帧）、且在本次组网过程中尚未加入网络的节点获取接收到该组网信号时的通信质量值（与发送组网信号的上级节点（主集中器）之间的下行通信质量值）。随后，该方法前进到步骤S40。

例如，所述节点通过检测模块来测定接收到该组网信号时的通信信噪比，来获取所述下行通信质量值。

例如，所述节点通过判断是否已在本次组网过程中被分配了动态ID（例如，通过访问自身的配置信息、查看“动态ID”字段是否为缺省值，若“动态ID”字段不是缺省值（已被分配过），则继续查看“组网信标帧序列号”字段是否与所接收到的组网信标帧中记录的组网信标帧序列号相同。若相同，则表示该节点在本次组网过程中已被分配了动态ID，否则，将该节点自身的“动态ID”字段重置为缺省值），来确定自身是否已在本次组网过程中加入网络，即，所述节点自身是否具有上级节点（或者被称为父节点，已加入到某个子网），其中，所述节点自身的动态ID（如有的话）反映了所述节点自身、及其各级父节点的动态ID信息。

S40：所述节点判断获取的下行通信质量值是否满足所述通信质量阀值所规定的标准，例如，判断下行通信信噪比是否大于下行通信信噪比阈值，若是，则该方法转到步骤S50，否则，所述节点忽略接收到的组网信号，等待下一个组网信号，在接收到下一个组网信号时，返回到步骤S30。

S50：所述节点向发送组网信号的上级节点（主集中器）发送组网应答，即，加入网络的请求。

S60：可选地，上级节点接收到所述节点发送的组网应答之后，获取接收到该组网应答时的通信质量值（所述节点与上级节点之间的上行通信质量值）。随后，该方法前进到步骤S70。

例如，上级节点通过检测模块来测定接收到该组网应答时的通信信噪比，来获取所述上行通信质量值。

S70：可选地，上级节点判断获取的上行通信质量值是否满足所述通信质量阀值所规定的标准，例如，判断所述上行通信信噪比是否大于所述上行通信信噪比阈值，若是，则该方法转到步骤S80，否则，上级节点忽略接收到的组网应答。

S80：上级节点向发送组网应答的所述节点发送组网确认信号，其中包括分配给所述节点的动态ID，所述上级节点和所述节点记录所分配的动态ID，并且，所述上级节点将分配给所述节点（一级子节点）的动态ID（新分配的动态ID）及其对应的物理ID（例如，MAC地址）记录在自身的路由表中，从而完成所述节点加入网络的过程，该方法转到步骤S90。

作为示例，所述节点的动态ID包括其上级节点（主集中器）的动态ID信息，例如，所述节点的动态ID包括八字节信息，前六字节记录各级父节点（这里只有主集中器这一级父节点）的动态ID，后两字节记录所述节点的应答次序编号，从而保证加入同一子网（这里，父节点都是所述主集中器）的每个节点的动态ID反映了其各级父节点的动态ID信息、且彼此之间不会重复。

这里，由于所述节点的父节点是主集中器，所述节点可以被称为“一级子节点”。

作为示例，所述节点的动态ID的字段长度可以预留为任意长度（偶数字节），例如，12字节可以记录主集中器、及其五级子节点的动态ID信息。

S90：在所述节点完成加入网络的过程之后，在电力线上广播新的组网信标帧（可以被称为“二级组网信标帧”），以便寻找自己的子节点（下级节点，这里可以被称为“二级子节点”），然后，对于完成加入网络的过程的各个子节点，都重复执行类似于上述步骤S30至S90的过程，以迭代方式进行相同的组网操作，直到主集中器在一定时间（预设时段）内未接受到各级子节点上报（层报）的组网配置信息为止。

这里，本领域的技术人员完全可以理解，对于完成加入网络的过程的上述各个一级子节点，在其继续进行组网过程（广播自己的组网信标帧）时，上述步骤S30及之后操作的主体和对象从“主集中器（上级节点）”和“一级子节点”变成了“一级子节点”和“二级子节点”，而其原理是相同的。其中，对于一级子节点和其它各级子节点发起的组网过程来说，在上述步骤S80中，所有发现了自己的下级节点的各级子节点将组网配置信息（所分配的自己的下级子节点的动态ID、及其对应的物理ID）上报给（通过层报的方式）主集中器，也就是说，先上报给上级节点，上级节点继续上报给再上级节点，以此类推，通过层报的方式，直到全部节点（电力线通信可达节点）将全部加入网络的各级节点的信息（例如，各级节点的动态ID和对应的物理ID）汇总到主集中器为止。最后，主集中器可以根据上述汇总信息，整理并形成总路由表，并上报给控制中心105（后台服务器）。

在上述组网完成之后，控制中心105（后台服务器）还可根据需要（例如，在智能路灯系统中安装了新的节点时）重新组网。这时，后台服务器可向所有节点发送广播命令，复位所有节点的动态ID，为重新组网做准备。广播命令通过在现有组网结构中逐层转发的方式，被发送到所有节点，所有节点将自身动态ID复位。之后，后台服务器便可向主集中器发送组网命令（见上述步骤S10），按照上述组网过程重新组网。

经过上述组网过程，后台服务器能够随时掌握当前路灯网络的各节点连接情况。这样，在向节点（某个节点、部分节点、或全部节点）发送控制指令、或收集信息时，可以根据组网后的路由表，自动选择最佳可达的通信路径（转发路径），能够在通信之前对实际通信情况（例如，通信跳数）作出估计，这样，能够保证各节点控制的一致性和准确性。

在当前的路灯控制系统中，传统的自组网方式主要依赖于集中广播和物理位置（路灯的安装次序）来进行网络发现、并非本发明的实施例中的从上而下（从根节点（主集中器）到树叶节点（其它集中器/路灯），一级一级向下以扩散方式进行节点发现和组织）的分层组网方式，这样，由于网络拓扑的复杂性造成电力线载波通信的不可预测性，其中有些节点可能在传统的自组网方式中无法收到组网广播，造成节点未能加入网络。相比之下，在本发明的实施例中，未收到主集中器广播的组网命令的节点，除非自身有故障、或在物理安装上有错误，仍然会收到其它节点（例如，相邻节点）转发的组网命令，能够通过层报的方式加入网络。

下面，举例说明本发明的基于分层网络（例如，上述组网之后的分层网络）同步控制方法。

对于分层组网之后的电力线通信网络，为了达到更人性化和合理化的操作体验，例如，在智能路灯系统中，往往期望各个节点（路灯）被同时点亮、熄灭，即实现控制命令的同步执行。对于经过上述组网过程之后的分层网络，能够在应用中实现上述期望，即，通过适当的延时策略，实现对智能路灯系统的各个路灯的同步控制。

具体地，通过组网，节点被合理地分配在不同的中继层，能够通过预先实测和建立延迟模型，根据，根据节点到主集中器的通信距离（通信跳数），在发送控制命令之前可估算出通信时间（延迟）。这为后续的传输过程提供了重要的数据参考。

这样，在数据传输过程中，接收到由主集中器发送的控制命令的节点可根据在控制命令中包括的延时信息、以及本节点和集中器节点的层数差值（通信跳数）等信息，计算出执行控制命令所需的延时时间，从接收到控制命令起、在此延时时间之后再执行控制命令中的指定动作（例如，开/关路灯）。如此以来，所有节点的动作时间（所有路灯的开关时刻）能够基本保持一致。

具体地，要执行控制命令的节点（假定有n个要执行控制命令的节点）通过以下公式确定延时时间：

T_i=t0+tL×(Maxc-c_i) （1）

其中，i=1、2、……、n，n为正整数，T_i为第i节点所述延时时间，单位可以是秒；t0为在控制命令中包括的固定延时；tL为相邻层之间的通信延时，在计算中可认为相邻层之间的通信延时是常量，其可根据组网策略调整，例如，默认为1秒；Maxc为网络的总层数（例如6），c_i为该节点（目标节点）在网络中所处的层级，其可被包含在控制命令中，例如，对于主节点的一级子节点，c为1，二级子节点为2，等等。其中，相邻层之间的通信延时tL可被固定为一个一秒左右的值，该值是相邻层为了避免互相干扰和提高通信效率而设定的，可由协议额外产生。可替换地，c_i也为该节点（目标节点）接收到的控制命令在网络中跨层（在相邻层之间）传送的次数。

在上面的公式（1）中，由于父子节点关系是基于组网过程中的相对可靠的通信来确认的，通过给每个节点i赋予各自的控制命令执行延时T_i，可以保证每个节点i在基本相同的时刻执行控制命令。

然而，在异常情况下，父子节点之间的通信状况有可能恶化，导致父子节点之间的通信不能直接到达、或者不能一次到达，这时，可利用泛洪机制（中继机制）、重发机制来增加通信成功率。例如，可以设定，在父节点向子节点发送控制命令失败的情况下进行重发，若重发3次之后仍失败，则利用泛洪机制确定中继节点，以将控制命令通过中继节点发送到该子节点。例如，中继次数可由系统根据当前的通信情况动态确定，对于父子两个节点（发送节点和目标节点）来说，如果通信质量好，可以直接通信，其间增加的中继次数为0；如果通信质量不好，有可能需要一级或者多级中继，其间增加的中继次数为1或者2等值。系统判断通信质量的方法是判断发送过程中的实时通信参数和当前设定的通信阈值之间的关系，如果通信参数高于通信阈值，则无需中继，否则自动进行中继通信。

这里，由于泛洪机制、重发机制是本领域的技术人员所公知的手段，为了使本发明的实施例的描述简明，在此不对其作进一步展开描述。

在采用中继机制的情况下，可通过以下公式来确定各个目标节点的所述延时时间：

T_i=t0+tL×(Maxc-c_i)-tR×m_i （2）

m_i为第i节点收到控制命令时的总的中继次数（其可被包括在所接收到的控制命令中），该值可根据数据包中的TTL（存活时间）参数计算，例如，TTL的初始值可为255，每中继一次，该数据包中的TTL的值就减1。这里需要说明的是，中继发送仅限在同层之间的节点进行，即，中继节点（一个或多个）与目标节点应当处于分层网络中的同一层。tR为中继通信延时，是电力线载波通信物理层通信的固定延时，一般是由于竞争总线过程中导致的随机通信延时，也就是两个节点之间通信的典型时间，根据网络的具体配置，该值一般在100-200ms左右，也可以根据协议层的最小调度时间（定时粒度）来设定为250ms。为了简单起见，可将中继通信延时tR设置为一个固定值。另外，可将t0设置为一个较大的值，以保证计算出的T_i不小于0。

在还考虑到重发机制的情况下，上面的公式（2）可被改写为：

T_i=t0+tL×(Maxc-c_i)-tP×f_i-tR×m_i （3）

其中，f_i为第i目标节点收到控制命令时的重发次数（其可被包括在所接收到的控制命令中），tP为重发通信延时。总而言之，通过中继机制、重发机制来发送控制命令，控制命令可经过一次或多次中继、一次或多次重发而到达目标节点。在上面的公式（2）和（3）中，通过中继和重发机制，能够保证电力线载波可达的任意节点均能够接收到控制命令，并在延时T_i之后执行控制命令，从而可以使每个目标节点i在基本相同的时刻执行控制命令。

需要说明的是，本领域的技术人员完全可以理解，上述同步控制方法（延时控制）适用于各种拓扑类型的分层电力线网络，只要电力线网络中的节点的层级和延时关系是可被确定的即可，而不限于通过上述组网方式产生的分层网络拓扑。

上面已经为了列举和说明的目的呈现了本发明的实施例，其不意欲使本发明限于所公开的形式。这里选择和说明的实施例是为了解释本发明的原理和应用，由此，本领域的技术人员能够理解，在针对特定的目的而使用本发明的实施例时，在不脱离本发明的概念和精神的情况下，本领域的技术人员可以对实施例作出各种修改和变型，其均被涵盖在本发明的范围内。

Claims

1.一种电力线载波智能同步控制方法，其用于基于电力线载波的分层网络，所述分层网络包括位于相应层级的多个节点，所述多个节点中的第一节点（104）是所述分层网络的根节点，所述电力线载波智能同步控制方法包括以下步骤：

步骤1，第一节点（104）将控制命令逐层下发到所述分层网络中的目标节点，其中，所述目标节点是需要执行所述控制命令的节点；

步骤2，所述目标节点在接收到所述控制命令之后，从所述控制命令中提取延时信息，并根据所述延时信息计算执行所述控制命令的延时时间，其中，所述延时信息包括所述目标节点在分层网络中所处的层级、相邻层级之间的通信延时；

步骤3，所述目标节点根据计算出的执行所述控制命令的延时时间，在延时时间之后执行所述控制命令。

2.根据权利要求1所述的电力线载波智能同步控制方法，其中，所述步骤1包括：第一节点将控制命令下发到其一级子节点，经由一级子节点继续下发控制命令到二级子节点，直到控制命令被下发到目标节点为止。

3.根据权利要求2所述的电力线载波智能同步控制方法，其中，所述步骤2包括：

所述目标节点根据以下公式计算所述延时时间：

T_i=t0+tL×(Maxc-c_i) （1）

其中，T_i为第i个目标节点的所述延时时间，t0为在控制命令中包括的固定延时，i=1、2、……、n，n为目标节点的总数，tL为所述分层网络的相邻层之间的通信延时，Maxc为所述分层网络的总层数，c_i为第i个目标节点在所述分层网络中所处的层级，其被包含在所述控制命令中。

4.根据权利要求2所述的电力线载波智能同步控制方法，其中，所述步骤2包括：

所述目标节点根据以下公式计算所述延时时间：

T_i=t0+tL×(Maxc-c_i)-tR×m_i （2）

其中，t0是在控制命令中包括的固定延时,T_i为第i个目标节点的所述延时时间，i=1、2、……、n，n为目标节点的总数，tL为所述分层网络的相邻层之间的通信延时，m_i为第i个目标节点收到控制命令时的总的中继次数，tR为中继通信延时，Maxc为所述分层网络的总层数，c_i为第i个目标节点在所述分层网络中所处的层级，其被包含在控制命令中。

5.根据权利要求2所述的电力线载波智能同步控制方法，其中，所述步骤2包括：

所述目标节点根据以下公式计算所述延时时间：

T_i=t0+tL×(Maxc-c_i)-tP×f_i-tR×m_i （3）

其中，t0是在控制命令中包括的固定延时,f_i为第i个目标节点收到控制命令时的重发次数，tP为重发通信延时，tL为所述分层网络的相邻层之间的通信延时，T_i为第i个目标节点的所述延时时间，i=1、2、……、n，n为目标节点的总数，m_i为第i个目标节点收到控制命令时的总的中继次数，tR为中继通信延时，Maxc为所述分层网络的总层数，c_i为第i个目标节点在所述分层网络中所处的层级，其被包含在控制命令中。

6.根据权利要求3至5中的一个所述的电力线载波智能同步控制方法，其中，所述第一节点（104）与位于远程的控制中心（105）以可通信方式连接，所述控制命令是所述第一节点（104）从所述控制中心（105）接收到的，

其中，在所述第一节点（104）中存储有路由表，在所述路由表中记录了所有节点在分层网络中的层级、以及上下级相互关系，

其中，所述第一节点（104）在接收到从控制中心（105）发送的控制命令时，根据所述路由表，确定对于每个目标节点的、控制命令在电力线上的传递路径，并按照所确定的传递路径，将控制命令逐级发送到目标节点，其中，所述传递路径是沿着上级节点朝向其下级节点的方向行进的。

7.根据权利要求6所述的电力线载波智能同步控制方法，其中，当所述控制中心（105）向所述第一节点（104）发送控制命令失败时、或者当所述控制中心（105）与所述第一节点（104）之间的通信心跳包连接中断时，所述控制中心（105）向以可通信方式连接的第二节点（104）发送设置命令，将第二节点（104）设置为网络的根节点，之后，第二节点（104）代替所述第一节点（104）执行在权利要求1或2中所述的操作。

8.根据权利要求1所述的电力线载波智能同步控制方法，其中，所述分层网络是通过以下步骤形成的：

所述第一节点（104）作为父节点通过电力线载波在电力线上广播组网信号；

接收到所述组网信号、并且满足预定通信质量标准的第二节点作为所述第一节点（104）的子节点加入网络，并且，所述第一节点（104）向第二节点分配网络配置信息；

所述第一节点（104）根据分配的网络配置信息形成路由表，其中，在所述路由表中记录了加入网络的全部节点的网络配置信息。

9.根据权利要求8所述的电力线载波智能同步控制方法，其中，所述第一节点（104）与控制中心（105）以可通信方式连接，还通过以下步骤形成所述分层网络：

所述第二节点（103、104）在加入所述分层网络之后，作为父节点通过电力线载波在电力线上广播组网信号；

接收到所述组网信号、尚未加入所述分层网络、并且满足预定通信质量标准的第三节点作为所述第二节点（103、104）的子节点加入所述分层网络，并且，所述第二节点（103、104）向第三节点分配网络配置信息；

所述第二节点（103、104）将分配给第三节点的网络配置信息发送到所述第一节点（104）；

所述第一节点（104）根据接收到的网络配置信息，更新所述路由表；

所述第一节点（104）当在预定时间内未接收到其子节点发送的网络配置信息时，向所述控制中心（105）发送组网完成信号、以及所述路由表。

10.根据权利要求9或8所述的智能组网控制方法，其中，所述预定通信质量标准包括下行通信质量标准，其中，接收到所述组网信号的节点在当前检测出的通信质量值满足下行通信质量标准的情况下，加入所述分层网络，

其中，所述预定通信质量标准还包括上行通信质量标准，接收到所述组网信号的节点还用来向发送所述组网信号的节点发送应答，

其中，接收到所述组网信号的节点在接收时检测出的通信质量值满足下行通信质量标准、且当所述应答被发送到所述节点时检测出的通信质量值满足上行通信质量标准的情况下，加入所述分层网络，

并且，其中，所述网络配置信息包括加入网络的节点的物理标识、以及由父节点分配的动态标识，其中，所述动态标识记录了节点自身的唯一编号及其父节点的动态标识。