CN107017921A - 一种提高宽带电力线载波用电信息采集效率的方法 - Google Patents

Abstract

一种提高电力线载波通信网络中用电信息传输效率的方法及系统。本发明为系统中的每一个节点分配唯一的短地址，根据短地址确认每个节点的应答时隙，由各节点自动在自己的应答时隙内上报本节点内的应答数据报文，解决电力线载波通信系统中监听效率低、信号冲突严重、数据传输效率不高的问题。本发明中各个节点利用等待所述应答时隙的时间，预先采集相应数据、读取需要上报的中继数据，并在应答时隙到来前将上述数据打包、缓存。因而省去原先，对每一个电表的数据分别进行的要求数据、采集数据再逐级上报转发的过程。将全部数据采集和读取过程统一安排在非应答时隙处理，精简了电力线载波通信网络中的数据，提高了用电信息传输效率。

Description

一种提高宽带电力线载波用电信息采集效率的方法

技术领域

本发明涉及用电信息采集技术，尤其涉及一种利用电力线载波通信进行用电信息高效传输的方法。

背景技术

当前的用电信息采集系统的数据采集方式普遍采用半双工一应一答的通信方式。该通信方式下，主节点发送数据采集命令至各下行中继节点，各中继节点通过其中继转发能力，将主节点的数据采集命令传送给指定的从节点，由相应从节点接收主节点采集数据的要求。相应从节点随后通过低速的UART接口将相应数据采集命令转发给对应的电能表，由电能表接收该数据采集命令，根据该命令抄读数据，并将抄读的数据通过UART接口返回给从节点，再由从节点逐级通过各上行中继节点进行中继转发，将应答数据反馈至主节点。

由于数据请求采用应答方式，每一次的数据传输均需要依次进行下行发送、下行多级中继转发、UART数据抄读、UART数据应答、上行发送、上行多级中断转发等过程。目前应答方式下，每一步传输均需占用一定的时长，使得整个用电信息采集系统的数据采集效率低下。该方式很难满足当前用电信息采集系统对批量数据进行快速抄读的需求。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于电力线载波通信技术的用电信息传输方法及系统。

首先，为实现上述目的，提出一种基于电力线载波通信技术的用电信息传输方法，包括以下步骤：

第一步，主节点广播网络节点信息，待入网从节点发送入网申请，主节点响应所述入网申请，生成所述待入网从节点的入网应答报文，并更新网络内各节点的路由表，完成组网；

第二步，主节点向网络中的从节点广播数据采集指令；

第三步，接收所述数据采集指令的各个从节点均分别按照如下步骤响应所述数据采集指令：解析所述数据采集指令，根据所述数据采集指令采集相应数据或读取本节点的下级从节点的相应数据，缓存所述数据，计算本节点应答时隙；

第四步，所述网络内的各个节点，在本节点应答时隙内，分别将本节点缓存的所述数据打包并上报。

进一步，上述方法的第一步中，组网的具体应答步骤如下：

步骤101，主节点确定本网络MAC地址表，并逐级向各层级从节点广播网络节点信息，所述网络节点信息包括：网络ID、节点短地址、层级、各层级对应的短地址范围；

步骤102，待入网从节点向其接入的从节点或直接向主节点发送入网申请，所述从节点在其应答时隙内逐级向上级节点报告所述入网申请，所述入网申请包括：待入网节点的MAC地址、接入节点的短地址；这里的上级节点包括主节点或层级高于本节点的从节点；

步骤103，主节点响应所述入网申请，判断待入网节点的MAC地址是否符合本网络MAC地址表，若符合则为所述待入网节点分配短地址、层级，生成该待入网从节点的入网应答报文，并逐级向各层级从节点广播所述入网应答报文；否则，拒绝所述入网申请；

步骤104，所述网络内的各个从节点接收所述入网应答报文，根据所述入网应答报文更新本节点的路由表，并逐级向本节点的下级从节点转发所述入网应答报文，直至所述待入网节点接收到所述入网应答报文；

步骤105，所述待入网节点接收并存储所述入网应答报文；重复上述步骤101至105，直至入网等待时间T内未收到新的入网申请，完成组网。

同时，上述方法的第二步中，按照层级，逐级广播、转发数据采集指令的具体步骤如下：

步骤201，主节点逐级向各层级从节点广播所述数据采集指令；

步骤202，各个从节点接收所述数据采集指令，并逐级向本节点的下级从节点转发所述数据采集指令，直至所述数据采集指令所针对的从节点接收到所述数据采集指令。

同时，上述方法的第四步中，按照层级，逐级上报、转发节点打包的所述数据的具体步骤如下：

步骤401，所述网络内的各个节点将本节点缓存的数据打包为应答数据报文，判断是否到达本节点应答时隙，若到达本节点应答时隙则跳转至步骤402，否则等待；

步骤402，在本节点应答时隙内，所述网络内的各个节点分别逐级将本节点的应答数据报文上报至本节点的上级节点，直至将所述应答数据报文上报至所述主节点。

具体而言，上述方法中，各个节点的短地址根据如下规则确定：主节点的短地址固定，从节点的短地址在本节点所处层级对应的短地址范围内，根据本节点的入网时间确定。节点所处层级越低，节点短地址越小；节点入网时间越迟，节点短地址越小。

进一步，上述方法中，节点的所述应答时隙，从本节点接收到所述数据采集指令开始计算，每经过一个应答时隙周期到达一个应答时隙，每一个应答时隙的时隙长度为：应答数据报文长度/PLC波特率+报文传输间隔时间；应答数据报文长度固定，因而时隙长度也固定；

所述应答时隙周期的计算方法如下：

应答时隙周期＝数据采集指令发送时间+电表处理时间+电表数据采集时间+电表数据传输间隔时间+应答等待时间；

其中，所述数据采集指令发送时间＝数据采集指令长度*(8个数据位+起始位+奇偶校验位+停止位+间隔时长)/UART波特率；

所述电表数据采集时间＝电表数据长度*(8个数据位+起始位+奇偶校验位+停止位+间隔时长)/UART波特率；

所述应答等待时间＝(应答数据报文长度/PLC波特率+报文传输间隔时间)*(本节点短地址-最小短地址)。如果连接不同接入节点的从节点之间无法直接通信(超出各自载波信号的传输范围，无法直接收到有效的载波信号)，那么，这里的最小短地址应当是与本节点能够直接通信的从节点(即相邻节点)中的最小短地址。

其次，为实现上述目的，还提出一种基于电力线载波通信技术的用电信息传输系统，包括：主节点、至少一个从节点和至少一个电表。所述从节点与所述主节点之间由电力线通信连接，所述从节点与其下级从节点之间由电力线通信连接，所述从节点与电表之间通过URAT通信接口连接：

所述主节点，用于根据待入网从节点的入网申请进行组网(组网的具体过程参见步骤101至步骤105)；在组网完成后，根据组网生成的路由表，向网络中的从节点广播数据采集指令(广播的具体步骤参见步骤201至步骤202)；接收所述从节点上报的应答数据报文；

所述从节点，用于发送入网申请；完成组网后(组网的具体过程参见步骤101至步骤105)，接收所述主节点广播的数据采集指令；响应所述数据采集指令，或根据所述路由表将所述数据采集指令逐级转发至相应的下级从节点；根据所述数据采集指令采集数据，或接收下级从节点上报的数据；缓存所述数据；计算本节点应答时隙；将本节点缓存的数据打包为应答数据报文；在本节点应答时隙内逐级上报所述应答数据报文(打包、上报所述数据的具体过程参见步骤401至步骤402)。

进一步，上述系统中，针对电网的每一个低压台变电力线均可设置一个所述主节点。

进一步，上述系统中，所述电表可为单相电表或多相电表，所述从节点因此对应选择为单相从节点或多相从节点；所述单相从节点与所述单相电表连接，所述多相从节点与所述多相电表连接。

更进一步，上述系统中的主节点内设有路由表存储单元。所述路由表存储单元存储的数据包括：每个从节点的短地址、直接通过主节点接入的从节点、层级、各层级对应的从节点数量、各层级对应的短地址范围。

同时，上述系统中的从节点内设有相邻节点信息存储单元，所述相邻节点信息存储单元存储的数据包括：与本节点直接通信的全部从节点或主节点的短地址，以及与本节点直接通信的全部从节点或主节点所对应的层级。这里，与本节点直接通信的全部从节点或主节点包括在本节点载波信号通信范围内能够相互直接通信的属于同一层级的从节点，或以本节点为接入节点下一层级的从节点。

有益效果

本发明在组网过程中为电力线载波通信网络中的每一个节点分配一个唯一的短地址，根据短地址确认每个节点的应答时隙，各节点自动在其自己的应答时隙内上报本节点内的应答数据报文。区别于传统监听或其他方式，本方法无需增加额外的控制或监听步骤，即可有效解决电力线载波通信中的冲突问题。

同时，由于电力线载波通信信号的传输距离受限，本发明利用这一特征，无法直接通信的从节点之间，可以根据各自计算出的应答时隙，在同一时刻(同一应答时隙内)分别各自上报自己的应答数据报文。在解决电力线载波通信冲突问题的同时，对时隙进行复用，提高数据传输的效率。

进一步，本发明中的所有电表在收到与其连接的从节点的数据采集指令后，同时将其采集的用电信息通过UART接口上传至对应从节点，所有从节点均同步缓存本节点采集到的数据以及从其下级从节点处读取到的中继数据。在本节点应答时隙到来之前，所有节点均已将需要上报的数据缓存、打包完毕，形成了本节点的应答数据报文。等到达本节点的应答时隙后，直接上报本节点的应答数据报文。因此，本发明可以对数据的采集过程进行压缩，使得同一时隙下完成对多组电表的数据采集。进一步提高了用电信息数据的传输效率。

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。

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，并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为根据本发明的用电信息传输流程图；

图2为根据本发明的电力线主从节点网络连接关系示意图；

图3为根据本发明的电力线主从节点网络拓扑逻辑结构示意图；

图4为根据本发明所述用电信息传输系统中任一节点的电路结构框图；

图5为根据本发明的某一层级广播数据采集指令并采集电能表数据的时序示意图

图6为根据本发明不同层级间转发所述用电信息采集指令的时序示意图。

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。

参照图1所示步骤，本发明中传输用电信息按照如下4步进行：

第一步，组网：主节点广播网络节点信息，待入网从节点发送入网申请，主节点响应所述入网申请，生成所述待入网从节点的入网应答报文，并更新网络内各节点的路由表，完成组网。

具体的，组网的具体步骤流程如下：

步骤101，主节点确定本网络MAC地址表，并逐级向各层级从节点广播网络节点信息，所述网络节点信息包括：网络ID、节点短地址、层级、各层级对应的短地址范围；

步骤102，待入网从节点向其接入的从节点或直接向主节点发送入网申请，所述从节点在其应答时隙内逐级向上级节点报告所述入网申请，所述入网申请包括：待入网节点的MAC地址、接入节点的短地址；这里的上级节点包括主节点或层级高于本节点的从节点；

步骤103，主节点响应所述入网申请，判断待入网节点的MAC地址是否符合本网络MAC地址表，若符合则为所述待入网节点分配短地址、层级，生成该待入网从节点的入网应答报文，并逐级向各层级从节点广播所述入网应答报文；否则，拒绝所述入网申请；

这里，短地址按照如下规则确定：首先，固定主节点的短地址。在对从节点进行短地址分配时,需根据节点所处层级，在本节点所处层级对应的短地址范围内，根据本节点的入网时间确定。具体而言，节点所处层级越低，节点短地址越小；节点入网时间越迟，分配的短地址越小。步骤104，所述网络内的各个从节点接收所述入网应答报文，根据所述入网应答报文更新本节点的路由表，并逐级向本节点的下级从节点转发所述入网应答报文，直至所述待入网节点接收到所述入网应答报文；

步骤105，所述待入网节点接收并存储所述入网应答报文；重复上述步骤101至105，直至入网等待时间T内未收到新的入网申请，完成组网。应当注意，广播书及采集指令时，每个节点依旧还是按照其应答时隙进行转发的，因而不会产生数据冲突。

当组网完成后，主节点与任意从节点之间将会建立一条传输路径，后续主节点要与某从节点进行数据交互时，即可通过一条传输路径进行载波信息的中继转发。主节点会存储所有与任节点之间的路由信息(具体包括从节点的短地址、直接路由节点、层级、层级从节点总数、层级短地址的起止、子节点总数、子节点短地址的起止等)，各从节点会存储相邻居节点的信息及中继深度信息，主节点在该网络中扮演路由管理、数据采集的角色。

第二步，广播数据采集指令：主节点向网络中的全部从节点逐级广播数据采集指令。

具体的，参照图5、图6，广播数据采集指令的具体步骤流程如下(图中抄读即抄读系统中电表的数据，即数据采集)：

步骤201，主节点逐级向各层级从节点广播所述数据采集指令；数据采集指令具体包括电能表的电参量、电能量等信息，还可以具体制定需要采集数据的电能表；

步骤202，各个从节点接收所述数据采集指令，并逐级向本节点的下级从节点转发所述数据采集指令，直至所述数据采集指令所针对的从节点接收到所述数据采集指令。

第三步，响应数据采集指令：接收所述数据采集指令的各个从节点均分别按照如下步骤响应所述数据采集指令：解析所述数据采集指令，根据所述数据采集指令采集相应数据或读取本节点的下级从节点的相应数据，缓存所述数据，计算本节点应答时隙。

第四步，上报数据：所述网络内的各个节点，在本节点应答时隙内，分别将本节点缓存的所述数据打包并上报。

具体的，参照图5，上报数据的具体步骤流程如下(图中抄读即抄读系统中电表的数据，即数据采集)：

步骤401，所述网络内的各个节点将本节点缓存的数据打包为应答数据报文，判断是否到达本节点应答时隙，若到达本节点应答时隙则跳转至步骤402，否则等待；

步骤402，在本节点应答时隙内，所述网络内的各个节点分别逐级将本节点的应答数据报文上报至本节点的上级节点，直至将所述应答数据报文上报至所述主节点。

进一步地，上述节点的应答时隙出现的时间存在周期性的规律：从本节点接收到所述数据采集指令开始计算，每经过一个应答时隙周期到达一个应答时隙。每一个应答时隙的时隙长度为：应答数据报文长度/PLC波特率+10ms的报文传输间隔时间；应答数据报文长度固定，因而时隙长度也固定；

所述应答时隙周期的计算方法如下：

应答时隙周期＝数据采集指令发送时间+10ms的电表处理时间+电表数据采集时间+10ms的电表数据传输间隔时间+应答等待时间；

其中，所述数据采集指令发送时间＝数据采集指令长度*(8个数据位+起始位+奇偶校验位+停止位+间隔时长)/UART波特率；

所述电表数据采集时间＝电表数据长度*(8个数据位+起始位+奇偶校验位+停止位+间隔时长)/UART波特率；

所述应答等待时间＝(应答数据报文长度/PLC波特率+10ms的报文传输间隔时间)*(本节点短地址-最小短地址)。如果连接不同接入节点的从节点之间无法直接通信(超出各自载波信号的传输范围，无法直接收到有效的载波信号)，那么，这里的最小短地址应当是与本节点能够直接通信的从节点(即相邻节点)中的最小短地址。由于每一个节点均分配有一个唯一的短地址，因此上述基于短地址计算应答时隙的方法可以适用于系统中各个层级的全部节点，而不至于产生时隙上的冲突。这使得原本需要多次的载波点名命令下发的，合并成只需要一次命令交互即可，从而大大节约的抄读时间。

这样，主节点发出一条广播数据采集的命令后，所有收到广播数据采集的从节点，即可通过UART接口向电能表转发数据采集命令，UART将应答给从节点相关数据。即，在这一时刻内，所有广播收到主节点数据采集命令的从节点均并行的通过各自的UART接口完成对电能表的数据采集，并存储在从节点的数据缓冲区内。电表数据采集由原先的逐一单独采集更改为并行的同步采集，大大压缩了从节点与电能表之间因为低速的UART接口无法迅速上报数据而带来的等待时间。使得原本需要多次的载波点名命令下发的，合并成只需要一次命令交互即可，从而大大节约的抄读时间。然后各从节点通过主节点分配的的短地址，计算出各从节点通过电力线载波信道发送应答数据报文的时隙。由于各从节点时隙分配上执行统一方法，所有从节点在应答时，在其应答时隙内均可独立占用全部的电力线载波信道，从而避免信道冲突，保障通信成功率，提高通信效率。

上述用电信息传输方法可应用于现有的如图2所示的电力线载波通信系统中。

系统包括主节点、至少一个从节点和至少一个电表。从节点与所述主节点之间由电力线通信连接，所述从节点与其下级从节点之间由电力线通信连接，所述从节点与电表之间通过URAT通信接口连接：

所述主节点，用于根据待入网从节点的入网申请进行组网(组网的具体过程参见步骤101至步骤105)；在组网完成后，根据组网生成的路由表，向网络中的从节点广播数据采集指令(广播的具体步骤参见步骤201至步骤202)；接收所述从节点上报的应答数据报文；

所述从节点，用于发送入网申请；完成组网后(组网的具体过程参见步骤101至步骤105)，接收所述主节点广播的数据采集指令；响应所述数据采集指令，或根据所述路由表将所述数据采集指令逐级转发至相应的下级从节点；根据所述数据采集指令采集数据，或接收下级从节点上报的数据；缓存所述数据；计算本节点应答时隙；将本节点缓存的数据打包为应答数据报文；在本节点应答时隙内逐级上报所述应答数据报文(打包、上报所述数据的具体过程参见步骤401至步骤402)。

考虑到电力线载波通信有一定的传输距离的限制，因此，上述系统中，针对电网的每一个低压台变电力线均可设置一个所述主节点。

根据电表位置，若两个从节点之间的距离超过电力线载波通信信号的传输距离，则可增设用于中继转发的从节点(路由节点)，以解决传输距离。具体的主从节点网络拓扑逻辑结构可参照图3。以图示节点为例，2、6、7、8四个从节点之间的距离均在传输距离之内，因而它们可以直接通信。但是他们与从节点3、4或5相距较远，或无电力线连通，因而，将从节点2作为从节点6、7、8的接入节点，与从节点6、7、8相关的数据信号将通过从节点2进行中继转发。

即，在同一低压供电网络内设置主节点和路由节点，在路由节点传输范围内还设有若干并接在同一电力线上的从节点；主节点与各路由节点及从节点呈串接中继关系且相邻主节点或路由节点均工作在各自载波信号传输范围内。

主节点向路由节点发送信息、路由节点向相邻的更远端路由节点发送信息，路由节点同时还向在自己传输范围内的从节点发送信息。这几种发送信息的方式构成下行数据传输。与之相应，从节点向路由节点发送信息、路由节点向相邻的更近端路由节点发送信息或路由节点向主节点发送信息构成上行数据传输。

本实施例中的每个路由节点(从节点)均具备接收、数据存储、转发的功能。并明确定义主节点向路由节点发送信息、路由节点向相邻的更远端路由节点发送信息或路由节点向在自己传输范围内的从节点发送信息的下行数据传输方法；以及从节点向路由节点发送信息、路由节点向相邻的更近端路由节点发送信息或路由节点向主节点发送信息的上行数据传输方法。因而使得全双工通信扩展了传输范围，能够实现更远距离、更大范围的传输。

上述的系统中，电表可为单相电表或多相电表，因此，从节点也需要对应选择为单相从节点或多相从节点：单相从节点与单相电表连接，多相从节点与多相电表连接。

节点的电路结构可参照图4。

系统中，主节点内的存储电路具体为路由表存储单元。所述路由表存储单元存储的数据包括：每个从节点的短地址、直接通过主节点接入的从节点、层级、各层级对应的从节点数量、各层级对应的短地址范围。

同时，系统中从节点内的存储电路，具体选择为相邻节点信息存储单元。所述相邻节点信息存储单元存储的数据包括：与本节点直接通信的全部从节点或主节点的短地址，以及与本节点直接通信的全部从节点或主节点所对应的层级。这里，与本节点直接通信的全部从节点或主节点包括在本节点载波信号通信范围内能够相互直接通信的属于同一层级的从节点，或以本节点为接入节点下一层级的从节点。

具体到本实施例中，本实施例所提供的电力线载波通信系统中，所有主从节点均在同一低压台变供电范围，主节点负责对各节点进行数据采集，所有节点初始时均有一个6字节的MAC地址，该地址在该网络内是唯一的，与主节点分配的短地址一一对应。入网时，从节点以MAC地址申请入网，由主节点根据从节点的入网顺序分配短地址，数值按照节点所处层级及接入时间进行分配。主节点的短地址固定为1，从节点的短地址由2开始分配。在该网络中最多支持1023个从节点和最大15级的中继深度。

由于低压台变供电力线是一个非理想的通信信道，其对载波通信信号具有大衰减及强干扰的特性，导致利用电力线点对点载波通信的距离比较近，而低压台变的供电网络半径及供电网络拓扑又特别复杂，因此为了保证在一个低压台变供电网络内一个主节点可与其他所有的从节点进行有效的数据通信，那么就需要主节点与所有从节点能够组成一个多跳的通信网络，利用从节点路由中继转发的能力，实现主节点与某个从节点通信时可通过多个从节点跨越多个网络拓扑逻辑结构中的层级进行信息的路由中继传输，从而在同一个低压供电网络内，实现主节点与任意从节点进行数据通信。

本发明技术方案的优点主要体现在：在组网过程中由主节点对所有从节点分配短地址，然后主节点通过广播抄读，再由各从节点根据短地址自动选择规划应答时隙进行数据应答传输。各从节点在应答时隙到来之前，提前将低速交互数据(通过UART接口获得的电表数据)进行缓存，有效利用带宽，避免因为电力线上的冲突造成通信失效或因载波虚拟监听所带来的时间延时占用，从而大大提高在用电信息采集系统的数据采集效率。本发明提供的方法通过从节点自动分配输时隙和提前将低速交互数据缓存的方法，降低冲突，提高总线带宽，从而提高现有宽带电力线载波在用电信息采集系统的数据采集效率。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于电力线载波通信技术的用电信息传输方法，其特征在于，步骤包括：

第一步，主节点广播网络节点信息，待入网从节点发送入网申请，主节点响应所述入网申请，生成所述待入网从节点的入网应答报文，并更新网络内各节点的路由表，完成组网；

第二步，主节点向网络中的从节点广播数据采集指令；

第三步，接收所述数据采集指令的各个从节点均分别按照如下步骤响应所述数据采集指令：解析所述数据采集指令，根据所述数据采集指令采集相应数据或读取本节点的下级从节点的相应数据，缓存所述数据，计算本节点应答时隙；

第四步，所述网络内的各个节点，在本节点应答时隙内，分别将本节点缓存的所述数据打包并上报。

2.如权利要求1所述的基于电力线载波通信技术的用电信息传输方法，其特征在于，所述第一步中，组网的具体步骤如下：

步骤101，主节点确定本网络MAC地址表，并逐级向各层级从节点广播网络节点信息，所述网络节点信息包括：网络ID、节点短地址、层级、各层级对应的短地址范围；

步骤102，待入网从节点向其接入的从节点或直接向主节点发送入网申请，所述从节点在其应答时隙内逐级向上级节点报告所述入网申请，所述入网申请包括：待入网节点的MAC地址、接入节点的短地址；

步骤103，主节点响应所述入网申请，判断待入网节点的MAC地址是否符合本网络MAC地址表，若符合则为所述待入网节点分配短地址、层级，生成该待入网从节点的入网应答报文，并逐级向各层级从节点广播所述入网应答报文；否则，拒绝所述入网申请；

步骤104，所述网络内的各个从节点接收所述入网应答报文，根据所述入网应答报文更新本节点的路由表，并逐级向本节点的下级从节点转发所述入网应答报文，直至所述待入网节点接收到所述入网应答报文；

步骤105，所述待入网节点接收并存储所述入网应答报文；重复上述步骤101至105，直至入网等待时间T内未收到新的入网申请，完成组网。

3.如权利要求2所述的基于电力线载波通信技术的用电信息传输方法，其特征在于，所述第二步中，广播数据采集指令的具体步骤如下：

步骤201，主节点逐级向各层级从节点广播所述数据采集指令；

步骤202，各个从节点接收所述数据采集指令，并逐级向本节点的下级从节点转发所述数据采集指令，直至所述数据采集指令所针对的从节点接收到所述数据采集指令。

4.如权利要求2所述的基于电力线载波通信技术的用电信息传输方法，其特征在于，所述第四步打包、上报所述数据的具体步骤如下：

步骤401，所述网络内的各个节点将本节点缓存的数据打包为应答数据报文，判断是否到达本节点应答时隙，若到达本节点应答时隙则跳转至步骤402，否则等待；

步骤402，在本节点应答时隙内，所述网络内的各个节点分别逐级将本节点的应答数据报文上报至本节点的上级节点，直至将所述应答数据报文上报至所述主节点。

5.如权利要求4所述的基于电力线载波通信技术的用电信息传输方法，其特征在于，本节点的所述应答时隙，从本节点接收到所述数据采集指令开始计算，每经过一个应答时隙周期到达一个应答时隙，所述应答时隙的时隙长度为：应答数据报文长度/PLC波特率+报文传输间隔时间；

所述应答时隙周期计算方法如下：

应答时隙周期＝数据采集指令发送时间+电表处理时间+电表数据采集时间+电表数据传输间隔时间+应答等待时间；

其中，所述数据采集指令发送时间＝数据采集指令长度*(8个数据位+起始位+奇偶校验位+停止位+间隔时长)/UART波特率；

所述电表数据采集时间＝电表数据长度*(8个数据位+起始位+奇偶校验位+停止位+间隔时长)/UART波特率；

所述应答等待时间＝(应答数据报文长度/PLC波特率+报文传输间隔时间)*(本节点短地址-最小短地址)。

6.一种基于电力线载波通信技术的用电信息传输系统，包括主节点、至少一个从节点和至少一个电表，所述从节点与所述主节点之间由电力线通信连接，所述从节点与其下级从节点之间由电力线通信连接，所述从节点与电表之间通过URAT通信接口连接，其特征在于，所述主节点，用于根据待入网从节点的入网申请进行组网；在组网完成后，根据组网生成的路由表，向网络中的从节点广播数据采集指令；接收所述从节点上报的应答数据报文；

所述从节点，用于发送入网申请；完成组网后，接收所述主节点广播的数据采集指令；响应所述数据采集指令，或根据所述路由表将所述数据采集指令逐级转发至相应的下级从节点；根据所述数据采集指令采集数据，或接收下级从节点上报的数据；缓存所述数据；计算本节点应答时隙；将本节点缓存的数据打包为应答数据报文；在本节点应答时隙内逐级上报所述应答数据报文。

7.如权利要求6所述的电力线载波通信技术的用电信息传输系统，其特征在于，所述用电信息传输系统为每一个低压台变电力线设置一个所述主节点。

8.如权利要求7所述的电力线载波通信技术的用电信息传输系统，其特征在于，所述电表包括单相电表和多相电表，所述从节点包括单相从节点和多相从节点；所述单相从节点与所述单相电表连接，所述多相从节点与所述多相电表连接。

9.如权利要求8所述的电力线载波通信技术的用电信息传输系统，其特征在于，所述主节点还包括路由表存储单元，所述路由表存储单元存储的数据包括：每个从节点的短地址、直接通过主节点接入的从节点、层级、各层级对应的从节点数量、各层级对应的短地址范围。

10.如权利要求9所述的电力线载波通信技术的用电信息传输系统，其特征在于，所述从节点还包括相邻节点信息存储单元，所述相邻节点信息存储单元存储的数据包括：与本节点直接通信的全部从节点或主节点的短地址，以及与本节点直接通信的全部从节点或主节点所对应的层级。