CN108599812A - 基于电力线的通信方法、节点设备及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种基于电力线的通信方法、节点设备及系统。在本申请实施例中，按照待传输数据中各数据元与斩波时长的对应关系，对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，将待传输数据调制至交流电压信号中，进而使得待传输数据随着交流电压信号在电力线上传输。这种对电力线上的交流电压信号进行斩波处理所实现的电力线通信方式，无需依赖昂贵的电力线载波芯片，不仅可节约成本，而且可精简控制线路，有利于提高布线安装和后期维护的便利性。

Description

基于电力线的通信方法、节点设备及系统

技术领域

本申请涉及电力线通信技术领域，具体涉及一种基于电力线的通信方法、节点设备及系统。

背景技术

电力线通信技术是利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式。它利用电力线作为信号传输媒介，使供电线路和通信线路合二为一，不必另外布设信号线或网络线，家用的普通电源插座便可成为通信接口，可使电力线同时进行电力传输和通信。

目前，电力线通信主要是把载有信息的高频信号加载到电流信号上，然后用电力线传输，接收端利用适配器把高频信号从电流信号中分离出来并传输到终端设备实现信息传递。这种电力线通信方式需要依赖特定的电力线载波芯片，成本较高，且需按照电力线载波芯片的要求搭建控制系统线路，使得线路冗杂，不仅不利于布线安装，而且给后期的维护排查带来诸多不便。

发明内容

本申请实施例提供一种基于电力线的通信方法、节点设备及系统，用以利用既有电力线路实现数据通信，增强布线安装和后期维护的便利性。

本申请实施例提供一种基于电力线的通信方法，包括：

对电力线上的交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位；

根据所述同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长对所述交流电压信号进行斩波处理；

通过所述电力线将斩波后的交流电压信号传输至接收端。

本申请实施例还提供一种基于电力线的通信方法，包括：

接收电力线上传输的交流电压信号；

对所述交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位；

根据所述同步基准相位，将所述交流电压信号转换为方波信号；

根据所述方波信号中的高/低电平持续时间和预设的数据元与斩波时长映射关系，解调出所述交流电压信号中携带的通信数据。

本申请实施例还提供一种主节点设备，包括：连接于电力线两端的同步相位检测电路和分时控制电路，以及与所述同步相位检测电路和所述分时控制电路连接的处理器；

所述同步相位检测电路，用于对所述电力线上的交流电压信号进行相位检测，并将相位检测结果输出至所述处理器；

所述处理器，用于根据所述同步相位检测电路的相位检测结果，确定同步基准相位；根据所述同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制所述分时控制电路对所述交流电压信号进行斩波处理；

所述分时控制电路，用于在所述处理器的控制下，对所述交流电压信号进行斩波处理，并通过所述电力线将斩波后的交流电压信号传输至接收端。

本申请实施例还提供一种从节点设备，连接于电力线两端的信号侦听电路，以及与所述信号侦听电路连接的处理器；

所述信号侦听电路，用于接收所述电力线上传输的交流电压信号，对所述交流电压信号进行相位检测，并将相位检测结果输出至所述处理器；

所述处理器，用于根据所述信号侦听电路的相位检测结果，确定同步基准相位，并根据所述同步基准相位将所述交流电压信号转换为方波信号，以及根据所述方波信号中的高/电平持续时间和预设的数据元与斩波时长的映射关系，解调出所述交流电压信号中携带的通信数据。

本申请实施例还提供一种基于电力线的通信系统，包括上述主节点设备和上述从节点设备。

在本申请实施例中，按照待传输数据中各数据元与斩波时长的对应关系，对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，将待传输数据调制至交流电压信号中，进而使得待传输数据随着交流电压信号在电力线上传输。这种对电力线上的交流电压信号进行斩波处理所实现的电力线通信方式，无需依赖昂贵的电力线载波芯片，不仅可节约成本，而且可精简控制线路，有利于提高布线安装和后期维护的便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本申请一实施例提供的一种基于电力线的通信系统的结构示意图；

图1b为本申请一实施例提供的一种同步相位检测电路的结构示意图；

图1c为图1b提供的同步相位检测电路检测出的电压波形示意图；

图1d为本申请一实施例提供的另一种同步相位检测电路的结构示意图；

图1e为图1d提供的同步相位检测电路检测出的电压波形示意图；

图1f为本申请一实施例提供的一种分时控制电路的结构示意图；

图1g为图1f所提供的分时控制电路对交流电压信号进行斩波处理的过程示意图；

图1h为本申请一实施例提供的一种斩波后的交流电压信号的波形示意图；

图1i为本申请一实施例提供的一种信号侦听电路的结构示意图；

图1j为本申请一实施例提供的一种交流电压信号的波形和相应的方波信号的波形示意图；

图1k为本申请一实施例提供的一种对斩波后的交流电压信号进行解调得到的方波信号的波形示意图；

图2为本申请一实施例提供的一种基于电力线的通信方法的流程示意图；

图3为本申请一实施例提供的另一种基于电力线的通信方法的流程示意图；

图4为本申请一实施例提供的一种主节点设备的结构示意图；

图5为本申请一实施例提供的一种从节点设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有电力线通信技术需要依赖特定的电力线载波芯片而使得成本昂贵且控制线路冗杂的问题，本申请实施例提供一种解决方案，其基本原理是：按照待传输数据中各数据元与斩波时长的对应关系，对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，将待传输数据编码至交流电压信号中，进而使得待传输数据随着交流电压信号在电力线上传输。这种对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，实现待传输数据的传输的通信方式，无需依赖昂贵的电力线载波芯片，不仅可节约成本，而且可精简控制线路，有利于提高布线安装和后期维护的便利性。

以下结合附图，详细说明本申请实施例各实施例提供的技术方案。

图1a为本申请一实施例提供的一种基于电力线的通信系统的结构示意图。如图1a所示，该系统包括：通过电力线连接的主节点设备10和从节点设备11。其中，主节点设备10包括：连接于电力线两端的同步相位检测电路10a和分时控制电路10b以及与同步相位检测电路10a和分时控制电路10b连接的第一处理器10c。从节点设备11包括：连接于电力线两端的信号侦听电路11a以及与信号侦听电路11a连接的第二处理器11b。

在本实施例中，同步相位检测电路10a对电力线上的交流电压信号进行相位检测，并将相位检测结果输出至第一处理器10c；第一处理器10c根据同步相位检测电路10a的相位检测结果，确定同步基准相位，并根据该同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制分时控制电路10b对所述交流电压信号进行斩波处理。相应地，分时控制电路10b在第一处理器10c的控制下，对交流电压信号进行斩波处理，并通过电力线将斩波后的交流电压信号传输至从节点设备11。从节点设备11主要用于从电力线上传输的斩波后的交流电压信号中解调出上述待传输数据。

在本实施例中，可按照通信方式和通信需求，预先设置若干个数据元，数据元是指可构成通信数据的最小数据单元。其中，本实施例中的待传输数据即为由数据元构成的一种通信数据。值得说明的是，根据通信需求的不同，数据元的实现亦会有所不同。例如，在二进制通信方式中，用来构成通信数据的数据元可以包括帧头、二进制“0”、“1”以及校验位。又例如，在八进制通信方式中，用来构成通信数据的数据元可以包括：帧头、八进制数字“0-7”以及校验位。又例如，在十六进制通信方式中，用来构成通信数据的数据元可以包括：帧头、十六进制数字“0-9”和字母“A-F”以及校验位。另外，为不同数据元设定不同的斩波时长，以便于区分和识别不同数据元，并可建立数据元与斩波时长映射关系，该映射关系中包括不同数据元所对应的斩波时长。

对从节点设备11来说，从节点设备11中的信号侦听电路11a接收上述斩波后的交流电压信号，对斩波后的交流电压信号进行相位检测，并将相位检测结果输出至第二处理器11b；第二处理器11b根据信号侦听电路11a的相位检测结果，确定解调上述待传输数据所需的同步基准相位，并根据该同步基准相位将斩波后的交流电压信号转换为方波信号；然后，根据该方波信号中的高电平或低电平的持续时间以及预设的数据元与斩波时长的映射关系，解调出斩波后的交流电压信号所携带的待传输数据。

在本实施例中，主节点设备按照待传输数据中各数据元与斩波时长的对应关系，对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，将待传输数据调制至交流电压信号中，进而使得待传输数据随着交流电压信号在电力线上传输至从节点设备；从节点设备将斩波后的交流电压信号转换成相应的方波信号，并根据方波信号中高电平或低电平的持续时间以及预设的数据元与斩波时长的映射关系，解调出斩波后的交流电压信号所携带的待传输数据。这种对电力线上的交流电压信号进行斩波处理所实现的电力线通信方式，无需依赖昂贵的电力线载波芯片，不仅可节约成本，而且可精简控制线路，有利于提高布线安装和后期维护的便利性。

可选地，在本申请实施例中，第一处理器10c和第二处理器11b均可选用微型控制器(Microcontroller Unit，MCU)，但不限于此。在一些应用场景中，主节点设备10和从节点设备11的设置位置可能相距较近，例如布设在同一房间内，这种情况下，主节点设备10和从节点设备11可共用同一处理器，即第一处理器10c和第二处理器11b可以实现为同一处理器，该处理器可添加拨码开关，通过拨码开关控制该处理器实施斩波调制功能或解调功能。在本申请实施例中，并不限定同步相位检测电路10a可检测的同步相位值，例如可以是正弦波的π相位、正弦波的正峰值对应的π/2相位，正弦波的负峰值对应的3π/2相位等。凡是具有能够达到相位同步目的的相位值均适用于本申请实施例的同步相位检测电路10a。在一可选实施例中，主节点设备10中的同步相位检测电路10a可检测电力线上的交流电压信号的过零点，并将检测结果输出至第一处理器10c。

可选地，用于检测电力线上的交流电压信号的过零点的同步相位检测电路10a可以采用如图1b所示的过零点检测电路。图1b所示的过零点检测电路可以检测到每个交流周期中的π相位，即过零点。对第一处理器10c来说，可以将过零点检测电路检测出的过零点对应的π相位设置为同步基准相位。

为了更清楚的说明图1b所示的过零检测电路的工作原理，以电力线为工频电力线为例，则交流电压信号为电压幅值为220V、频率为50Hz的正弦交流电压信号。图1b所示的过零点检测电路的具体工作原理为：工频电力线上的交流电压信号通过隔离变压器耦合至隔离变压器的次级，这样可以将220V的高压信号降压为符合后续电路器件光耦合器D1、三极管T1所需的电压信号；之后光耦合器对变压器次级耦合得到的交流电压信号进行过零点探测。当变压器次级交流电压信号处于正半周期时，光耦合器Dl的发光二极管导通并发光，致使内部的光敏三极管导通，并输出低电平，使与之相连的三极管Tl截止并输出高电平；当变压器次级交流电压信号处于负半周期时，光耦合器Dl的发光二极管截止，致使内部的光敏三极管截止，并输出高电平，使与之相连的三极管Tl导通并输出低电平。第一处理器10c接收到的电压波形如图1c所示。第一处理器10c可根据如图1c所示的电压波形高低电平切换的下降沿，有效检测出交流电压信号的过零点，并将过零点对应的π相位设置为驱动分时控制电路10b的同步基准相位。

可选地，用于检测电力线上的交流电压信号的过零点的同步相位检测电路10a还可以采用图1d所示的过零点检测电路。仍以电力线为工频电力线为例，图1d所示的过零点检测电路的工作原理如下：

工频电力线上的交流电压信号通过隔离变压器耦合至隔离变压器的次级，这样可以将220V的高压信号降压为符合后续电路器件光耦合器D2、三极管T2所需的电压信号；之后光耦合器对变压器次级耦合得到的交流电压信号进行过零点探测。当变压器次级交流电压信号处于正半周期时，光耦合器D2的发光二极管截止，致使内部的光敏三极管截止，并输出高电平，使与之相连的三极管T2导通并输出低电平；当变压器次级交流电压信号处于负半周期时，光耦合器D2的发光二极管导通并发光，致使内部的光敏三极管导通，并输出低电平，使与之相连的三极管T2截止并输出高电平。基于此，第一处理器10c接收到的电压波形如图1e所示，第一处理器10c可根据如图1e所示电压波形高低电平切换的上升沿，有效检测出交流电压信号的过零点，并将过零点对应的2π相位设置为驱动分时控制电路10b的同步基准相位。

在本申请上述或下述实施例中，需要分时控制电路10b，分时控制电路10b可以在第一处理器10c的控制下对交流电压信号进行斩波处理。本申请实施例并不限定分时控制电路10b的实现结构，凡是能够接受第一处理器10c的控制并对交流电压信号进行斩波的电路结构均适用于本申请实施例。在一可选实施方式中，分时控制电路10b的一种示例性实现结构如图1f所示。分时控制电路10b包括：与电力线相连接的双向可控硅10b1以及与第一处理器10c相连接的双向可控硅10b1的驱动电路10b2。基于该分时控制电路10b，第一处理器10c输出分时控制信号，控制驱动电路10b2进行工作；驱动电路10b2在分时控制信号的控制下驱动双向可控硅对电力线上的交流电压信号进行斩波处理。当第一处理器10c输出高电平时，双向可控硅10b1在驱动电路10b2的控制下导通，双向可控硅10b1一旦导通，就算触发电压为零仍会保持导通状态，这样，当第一处理器10c输出低电平信号至驱动电路10b2时，双向可控硅10b1仍保持导通状态，至电力线上传输的交流电压信号的下一个过零点到来时，双向可控硅10b1自然关断。

在本申请一些实施例中，可以预先设定基于电力线传输数据的速率。可选地，基于电力线传输数据的速率可以是交流电压信号周期的整数倍。例如，基于电力线传输数据的速率可为一个交流电压信号周期传输一个数据元，也可以为两个、三个等整数个交流电压信号周期传输一个数据元。基于电力线传输数据的速率可简称为数据传输速率，该数据传输速率一定程度上可以确定交流电压信号中用于携带数据元的信号位置，即该数据元对应的斩波位置。基于此，第一处理器10c根据该同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制分时控制电路10b对交流电压信号进行斩波处理的一种可选实施方式为：第一处理器10c根据上述同步基准相位和预设的数据传输速率，确定待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置；并根据预设的数据元与斩波时长映射关系，确定待传输数据中各数据元对应的斩波时长；之后，根据待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制分时控制电路10b在待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置处进行斩波处理，进而将待传输数据中的各数据元调制到交流电压信号中。

其中，根据数据传输速率的不同，待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置也会有所不同。以预设的数据传输速率为每个交流周期传送一个数据元为例，第一处理器10c根据上述同步基准相位和预设的数据传输速率，确定待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置的一种实施方式包括：基于同步基准相位，确定交流电压信号中与待传输数据中首个数据元对应的交流周期；自首个数据元对应的交流周期开始，将连续若干个交流周期的结束点，作为待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置；其中，连续交流周期的数量与待传输数据中数据元的数量相同。

其中，第一处理器10c根据待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制分时控制电路10b在待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置处对交流电压信号进行斩波处理的实施过程，与各数据元对应的斩波时长、各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置以及分时控制电路10b的实现结构等因素有关，会因这些因素的不同而有所不同。为了更清楚的描述上述第一处理器10c控制分时控制电路10b对交流电压信号进行斩波处理的过程，以第一处理器10c接收到的交流电压信号的波形为如图1c所示的电压波形为例，并结合图1f所示的分时控制电路和图1g所示的对交流电压信号进行斩波处理的示意图进行说明。

其中，图1g是以预设的数据传输速率为每个交流周期传送一个数据元为例，并以交流电压信号的过零点对应的π相位作为第一处理器10c控制分时控制电路10b的同步基准相位时，第一处理器10c输出的分时控制信号的示意图。第一处理器10c在交流电压信号π相位对应的同步时间点输出低电平信号时，双向可控硅10b1仍保持导通状态，至电力线上传输的交流电压信号的下一个过零点对应的2π相位到来时，双向可控硅10b1自然关断。当第一处理器10c发出下一个高电平信号时，驱动电路10b2触发双向可控硅10b1重新导通而传输交流电压信号。第一处理器10c通过控制下一个高电平开始输出的时刻，使双向可控硅10b1关断一定时间，而实现对下一个周期的交流电压信号的斩波。如图1g所示，第一处理器10c可将分时控制信号的低电平延长Δt，即第一处理器10c延迟Δt再输出下一个高电平信号，实现对双向可控硅10b1的一次分时控制。

结合图1g所示的时分控制信号，上述第一处理器10c根据上述同步基准相位和预设的数据传输速率，确定待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置的过程实际上是：根据交流电压信号中的过零点对应的π相位，确定各数据元对应交流周期中的2π相位的过程，其中，各数据元对应交流周期中的2π相位即为各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置。

进一步，在一可选实施例中，数据元与斩波时长映射关系中的数据元包含但不局限于：帧头、二进制数“0”、“1”以及“校验位”。在该情况下，待传输数据中的各数据元可包括帧头、二进制数“0”、“1”以及“校验位”。假设，数据元与斩波时长映射关系的一种示例为：数据元“0”对应的斩波时长为0.2ms；数据元“1”对应的斩波时长为0.5ms；数据元“帧头”对应的斩波时长为1ms，数据元“校验位”对应的斩波时长为0.1ms。值得说明的是，本实施例中预设的数据元与斩波时长的映射关系只是示例性说明，并非限制性的，斩波时长的大小在本申请中不做限制，只要不影响电力线上交流电压信号的正常应用即可。

进一步，假设待传输数据由1个帧头位、8个数据位和1个校验位组成，8个数据位为“10101010”，基于上述数据元与斩波时长的映射关系的示例，可知：数据元“0”对应的斩波时长为0.2ms；数据元“1”对应的斩波时长为0.5ms；数据元“帧头”对应的斩波时长为1ms，数据元“校验位”对应的斩波时长为“0.1ms”，则第一处理器10c根据待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制分时控制电路10b在每个交流周期的0相位(也就是上一个交流周期的2π相位)处进行斩波处理，可得到如图1h所示的斩波后的交流电压信号的示意图。图1h中，每个交流周期中的π相位为第一处理器10c触发分时控制电路10b对该交流周期的交流电压信号进行斩波的同步基准相位，每个交流周期中的2π相位为斩波位置，更准确地说是斩波起始位置。

进一步，如图1h所示，待传输数据的首个数据元为帧头，在本实施例中，第一处理器10c在同步基准相位π相位到来时，确定该π相位所在的交流周期A的2π相位为待传输数据的帧头对应的斩波开始位置，即从交流周期A开始，将连续10个交流周期的结束点(即2π相位)，作为待传输数据中的帧头、数据位“10101010”以及校验位对应的斩波位置，斩波后的交流电压信号如图1h所示。

在本申请实施例中，从节点设备11中的信号侦听电路11a与主节点设备10中的同步相位检测电路10a的作用相同，也是用来对电力线上的交流电压信号做相位检测。同样的，在本申请实施例中，也不限定信号侦听电路11a可检测的同步相位值，例如可以是正弦波的π相位、正弦波的正峰值对应的π/2相位，正弦波的负峰值对应的3π/2相位等。凡是具有能够达到相位同步目的的相位值均适用于本申请实施例的信号侦听电路11a。在一可选实施例中，信号侦听电路11a可检测电力线上的交流电压信号的过零点，并将检测结果输出至第二处理器11b。

可选地，对于从节点设备11中用于检测斩波后的交流电压信号的过零点的信号侦听电路11a可采用如图1i所示信号侦听电路。信号侦听电路11a的输入端连接于电力线两端，输出端与第二处理器11b相连接，图1i所示的信号侦听电路可以检测到交流周期中的π相位对应的过零点，光耦合器可选用光速光耦合器，但不限于此。图1i所示的信号侦听电路的工作原理可参见上述实施例中对图1b所示的过零点检测电路的工作原理的描述，此处不再赘述。

在本申请一些实施例中，电力线上的斩波后的交流电压信号可以为整数个交流周期携带一个数据元。例如，一个交流周期携带一个数据元，也可以是两个、三个等整数个交流周期携带一个数据元。以一个交流周期携带一个数据元为例，当斩波后的交流电压信号为一个交流周期携带一个数据元时，信号侦听电路11a接收到该斩波后的交流电压信号，进行相位检测，并通过第二处理器11b进行处理得到图1j所示方波信号。当信号侦听电路11a侦听到斩波后的交流电压信号(b1)的正半周期时，第二处理器11b可以将正半周期转换为方波信号的高电平并输出；当信号侦听电路11a侦听到斩波后的交流电压信号的负半周期时，第二处理器11b可以将负半周期转换为方波信号的低电平并输出。第二处理器11b输出的高低电平形成的波形为方波信号(b2)。对于上述实施例所述的以交流电压信号的2π相位作为斩波位置的情况来说，即从对下一个交流周期的交流电压信号的0相位斩波。这样，对斩波后的交流电压信号来说，每个交流周期最开始的一段时间没有电压信号，此时信号侦听电路输出低电平。这样就使得该交流周期的低电平相较于原始的未斩波的交流电压信号(a1)的负半周期对应的低电平延长一段时间；对于下一交流周期的对应的方波信号的高电平来说，相较于原始未斩波的交流电压信号(a1)的正半周期对应的高电平的到来要延迟一段时间。斩波后的交流电压信号(b1)每个交流周期所携带的数据元不同，其形成的方波信号(b2)中高电平或低电平持续的时间也就不同。因此，根据方波信号中各方波的高电平或低电平持续时间以及数据元与斩波时长映射关系，可以确定方波信号中各方波携带的数据元。

进一步，第二处理器11b根据方波信号中各方波的高/低电平持续时间以及数据元与斩波时长映射关系，确定方波信号中各方波携带的数据元的一种可选实施方式为：统计方波信号中各方波的高电平或低电平实际所持续的时间，并将各方波的高电平或低电平实际所持续的时间与原始的交流电压信号对应的方波信号中的高电平或低电平基准持续时间进行作差，将各差值的绝对值与上述预设的数据元与斩波时长的映射关系中的斩波时长进行相应的匹配；将与各差值的绝对值匹配的斩波时长对应的数据元作为方波信号中各方波所携带的数据元。

进一步，在确定出方波信号中各方波携带的数据元之后，可以根据数据链路层预设的数据协议进行解帧操作，以获得通信数据。其中，数据链路层的数据协议可以标识各方波信号中携带的数据元中哪些数据元可以组成一帧数据，即第二处理器11b可以根据数据链路层的数据协议确定一帧数据的起始数据元和结束数据元，并将起始数据元和结束数据元以及二者之间的所有数据元作为一帧数据。

值得说明的是，在本申请上述或下述实施例中，根据数据链路层的数据协议，可以将方波信号中携带的各数据元划分为一帧帧数据。该数据协议可以规定每帧数据的结束位，据此可划分为各帧数据；也可以规定每帧数据包含的数据元的数量，例如10个数据元构成一帧数据，据此可以划分出各帧数据。此处数据链路层的数据协议只是示例性说明并非限制性的，只要可以进行数据帧划分的数据协议均可作为本申请实施例的数据链路层的数据协议。

可选地，若待传输数据的每帧数据中含有帧头，且数据链路层的数据协议规定每帧数据包含指定数量的数据元，基于此，在确定方波信号中各方波携带的数据元之后，第二处理器11b可以从方波信号中各方波携带的数据元中，识别出帧头；自该帧头开始，连续取指定数量的数据元，以形成通信数据，此处的通信数据是指一帧数据。

为了更清楚的说明第二处理器11b进行解帧操作的过程，以一个交流周期携带一个数据元，且主节点设备10以交流电压信号的π相位为同步基准相位对频率为50Hz的交流电压信号进行斩波处理的情况为例，并结合图1k进行示例性说明。对于频率为50Hz的交流电压信号，其一个交流周期为20ms，对于原始的未斩波的交流电压信号来说，转换成的方波信号中各方波的高电平和低电平持续的时间均为10ms，即高电平和低电平基准持续时间均为10ms。假设数据元与斩波时长映射关系为：数据元为“0”对应的斩波时长为0.2ms；数据元为“1”对应的斩波时长为0.5ms；数据元为帧头对应的斩波时长为1ms，数据元为校验位对应的斩波时长为0.1ms。如图1k所示，当方波的低电平实际持续时间与低电平基准持续时间10ms的差值为1ms时或者当方波的高电平实际持续时间与高电平基准持续时间10ms的差值为-1ms时，确定该方波所携带的数据元为帧头；当方波的低电平实际持续时间与低电平基准持续时间10ms的差值为0.1ms时或者当方波的高电平实际持续时间与高电平基准持续时间10ms的差值为-0.1ms时，确定方波所携带的数据元为二进制“0”。按照相同的方法，依次解调出方波信号中所携带的各数据元。进而，当解调出帧头时，若数据链路层的数据协议规定每帧数据包含10个数据元，则从帧头开始连续取10个数据元作为一帧数据，依次类推可确定出交流电压信号所携带的各帧数据。

除上述系统实施例之外，本申请还提供了一些方法实施例，这些方法实施例分别从主节点设备和从节点设备的角度描述了基于电力线通信的过程。下面将结合附图对这些方法实施例进行详细说明。

图2为本申请实施例提供的一种基于电力线的通信方法的流程示意图。如图2所示，该方法包括：

201、对电力线上的交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位。

202、根据同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长对电力线上的交流电压信号进行斩波处理。

203、通过电力线将斩波后的交流电压信号传输至接收端。

在本实施例中，在步骤201中确定同步基准相位，可以为后续步骤202中对电力线上的交流电压进行斩波处理时提供基准参考相位，进而以该同步基准相位作为参考相位，来确定对交流电压信号进行斩波的位置。步骤202中，根据待传输数据中各数据元对应的斩波时长对交流电压信号进行斩波处理，可在确定斩波位置的基础上进一步确定斩波持续的时间，进而将待传输数据中各数据元编码至交流电压信号中，形成斩波后的交流电压信号传输至接收端。

在本实施例中，按照待传输数据中各数据元与斩波时长的对应关系，对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，将待传输数据调制至交流电压信号中，进而使得待传输数据随着交流电压信号在电力线上传输。这种对电力线上的交流电压信号进行斩波处理所实现的电力线通信方式，无需依赖昂贵的电力线载波芯片，不仅可节约成本，而且可精简控制线路，有利于提高布线安装和后期维护的便利性。

在本申请实施例中，并不限定可检测的同步相位值，例如可以是正弦波的π相位、正弦波的正峰值对应的π/2相位，正弦波的负峰值对应的3π/2相位等。凡是具有能够达到相位同步目的的相位值均适用于本申请实施例。在一可选实施例中，可检测电力线上的交流电压信号的过零点，过零点对应的相位可提供准确的参考相位信号。基于此，步骤201的一种可选实施方式为：检测电力线上的交流电压信号的过零点；将过零点对应的相位设置为同步基准相位。可采用采用如图1c和图1d所示的过零点检测电路来检测电力线上的交流电压信号的过零点，两种不同的过零点检测电路确定的过零点分别对应一个交流周期的π相位和2π相位，因此，可将过零点对应的π相位或2π相位设备为同步基准相位。过零点检测电路的工作原理可参见上述系统实施例，此处不再赘述。

在实际应用中，不同的应用场景对数据传输的速率有不同的要求，因此，电力线传输数据的速率也就不同。电力线传输数据的速率可根据不同应用场景的要求来实现每个交流周期传输1个数据元，也可以是每2个、每3个或更多的每整数个交流周期传输一个数据元。不同的数据传输速率在一定程度上可以决定电力线上的交流电压信号携带数据元的信号位置，即该数据元对应的斩波位置。基于此，步骤202的一种可选实施方式为：根据同步基准相位和预设的数据传输速率，确定待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置；根据预设的数据元与斩波时长映射关系，确定待传输数据中各数据元对应的斩波时长；根据待传输数据中各数据元对应的斩波时长，在待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置处进行斩波处理。对于此实施方式的描述可参见上述系统实施例中对图1g所示的对交流电压信号进行斩波处理的过程示意图，此处不再赘述。

相应地，根据数据传输速率的不同，待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置也会有所不同。当预设的数据传输速率为每个交流周期传送一个数据元时，上述根据同步基准相位和预设的数据传输速率，确定待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置的一种具体的可选实施方式为：基于同步基准相位，确定交流电压信号中与待传输数据中首个数据元对应的交流周期；自首个数据元对应的交流周期开始，将连续若干个交流周期的结束点，作为待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置；其中，连续交流周期的数量与待传输数据中数据元的数量相同。对于此实施方式的描述可参见上述系统实施例中对图1g和图1h的描述，此处不再赘述。

图3为本申请实施例提供的另一种基于电力线的通信方法的流程示意图。如图3所示，该方法包括：

301、接收电力线上传输的交流电压信号。

302、对交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位。

303、根据同步基准相位，将交流电压信号转换为方波信号。

304、根据方波信号中的高/低电平持续时间和预设的数据元与斩波时长映射关系，解调出交流电压信号中携带的通信数据。

在本实施例中，通过检测接收到的交流电压信号的相位来确定同步基准相位，并根据同步基准相位，将交流电压信号转换为方波信号。对于携带有数据元的交流电压信号来说，转换成的方波信号中的高电平或低电平持续的时间相较于原始的未携带数据元的交流电压信号转换成的方波信号中的高电平或低电平所持续的时间会有所变化。基于此，步骤304中，根据方波信号中的高电平或低电平持续时间和预设的数据元与斩波时长映射关系，可解调出电压交流信号中携带的通信数据。

在本申请实施例中，将电力线上的交流电压信号转换成的方波信号，进而根据方波信号中高电平或低电平持续的时间以及预设的数据元与斩波时长的映射关系，解调出交流电压信号中携带的通信数据。这种电力线通信方式只需简单的模数转换便可实现通信数据的解调，所需线路结构相对简单，相当于简化了电力线通信所需的控制线路，有助于提高布线安装以及后期维护的便利性，进而节约运维成本。

在本申请一些实施例中，电力线上的斩波后的交流电压信号可以为整数个交流周期携带一个数据元。例如，一个交流周期携带一个数据元，也可以是两个、三个等整数个交流周期携带一个数据元。以一个交流周期携带一个数据元为例，斩波后的交流电压信号每个交流周期所携带的数据元不同，其形成的方波信号中高电平或低电平持续的时间也就不同。基于此，根据方波信号中各方波的高电平或低电平持续时间以及数据元与斩波时长映射关系，可以确定方波信号中各方波携带的数据元。

进一步，根据方波信号中各方波的高电平或低电平持续时间以及数据元与斩波时长映射关系，确定方波信号中各方波携带的数据元的一种可选实施方式为：统计方波信号中各方波的高电平或低电平实际所持续的时间，并将各方波的高电平或低电平实际所持续的时间与原始的交流电压信号对应的方波信号中的高电平或低电平基准持续时间进行作差，将各差值的绝对值与上述预设的数据元与斩波时长的映射关系中的斩波时长进行相应的匹配；将与各差值的绝对值匹配的斩波时长对应的数据元作为方波信号中各方波所携带的数据元。

进一步，在确定出方波信号中各方波携带的数据元之后，可以根据数据链路层预设的数据协议进行解帧操作，以获得通信数据。其中，数据链路层的数据协议可以标识各方波信号中携带的数据元中哪些数据元可以组成一帧数据，即可以根据数据链路层的数据协议确定一帧数据的起始数据元和结束数据元，并将起始数据元和结束数据元以及二者之间的所有数据元作为一帧数据。

可选地，若待传输数据的每帧数据中含有帧头，且数据链路层的数据协议规定每帧数据包含指定数量的数据元，基于此，根据数据链路层预设的数据协议进行解帧操作，以获得通信数据的一种具体实施方式为：在确定方波信号中各方波携带的数据元之后，从方波信号中各方波携带的数据元中，识别出帧头；自该帧头开始，连续取指定数量的数据元，以形成通信数据，此处的通信数据是指一帧数据。例如图1k所示的每帧数据包含10个数据元，可从帧头开始连续取10个数据元作为一帧数据。

图4为本申请实施例提供的一种主节点设备的结构示意图。如图4所示，主节点设备40包括：连接于电力线两端的同步相位检测电路40a和分时控制电路40b以及与同步相位检测电路40a和分时控制电路40b连接的处理器40c。其中，

同步相位检测电路40a，用于对电力线上的交流电压信号进行相位检测，并将相位检测结果输出至处理器40c。

处理器40c，用于根据同步相位检测电路40a的相位检测结果，确定同步基准相位；根据同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制分时控制电路40b对交流电压信号进行斩波处理。

分时控制电路40b，用于在处理器40c的控制下，对交流电压信号进行斩波处理，并通过电力线将斩波后的交流电压信号传输至接收端。

在一可选实施例中，同步相位检测电路40a在确定同步基准相位时，具体用于检测交流电压信号的过零点。相应地，处理器40c具体用于将过零点对应的相位设置为同步基准相位。可选地，同步相位检测电路40a可以采用但不限于图1b或图1d所示过零检测电路。

进一步，处理器40c在根据同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制分时控制电路40b对交流电压信号进行斩波处理时，具体用于：根据同步基准相位和预设的数据传输速率，确定待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置；根据预设的数据元与斩波时长映射关系，确定待传输数据中各数据元对应的斩波时长；根据待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制分时控制电路40b在待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置处进行斩波处理。

相应地，分时控制电路40b，具体用于在处理器40c的控制下，在待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置处进行斩波处理。

相应地，在一可选实施例中，预设的数据传输速率为每个交流周期传送一个数据元。基于此，处理器40c在根据所述同步基准相位和预设的数据传输速率，确定待传输数据中各数据元在交流电压信号中对应的斩波位置时，具体用于：基于同步基准相位，确定交流电压信号中与待传输数据中首个数据元对应的交流周期；自首个数据元对应的交流周期开始，将连续若干个交流周期的结束点，作为待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置；其中，连续交流周期的数量与待传输数据中数据元的数量相同。

进一步，基于上述对分时控制电路40b的描述，分时控制电路40b的一种可选实施方式如上述系统实施例中的图1f所示，包括：与电力线相连接的双向可控硅10b1以及与第一处理器10c相连接的双向可控硅10b1的驱动电路10b2。第一处理器10c输出分时控制信号，控制驱动电路10b2进行工作；驱动电路10b2在分时控制信号的控制下驱动双向可控硅对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，并通过电力线将斩波后的交流电压信号传输至接收端。对分时控制电路40b的描述可参见上述系统实施例对分时控制电路10b的描述，此处不再赘述。

需要说明的是，图1f中的第一处理器10c等同于本实施例图4中的处理器40c。

还需要说明的是，本申请实施例中对主节点设备中各部分的描述均可参见上述系统实施例中的相应描述，此处不再赘述。

本实施例提供的主节点设备，按照待传输数据中各数据元与斩波时长的对应关系，对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，将待传输数据编码至交流电压信号中，进而使得待传输数据随着交流电压信号至接收端。这种对电力线上的交流电压信号进行斩波处理，实现待传输数据的传输的主节点设备，无需依赖昂贵的电力线载波芯片，不仅可节约成本，而且可精简控制线路，有利于提高布线安装和后期维护的便利性。

图5为本申请实施例提供的一种从节点设备的结构示意图。如图5所示，从节点设备50包括：连接于电力线两端的信号侦听电路50a以及与信号侦听电路50a连接的处理器50b。其中，

信号侦听电路50a，用于接收上述斩波后的交流电压信号，对斩波后的交流电压信号进行相位检测，并将相位检测结果输出至处理器50b.

处理器50b，用于根据信号侦听电路10a的相位检测结果，确定解调待传输数据所需的同步基准相位，并根据该同步基准相位将斩波后的交流电压信号转换为方波信号；然后，根据该方波信号中的高电平或低电平的持续时间以及预设的数据元与斩波时长的映射关系，解调出斩波后的交流电压信号所携带的待传输数据。

在一可选实施例中，处理器50b在根据所述方波信号中的高/低电平持续时间和预设的数据元与斩波时长映射关系，解调出交流电压信号中携带的通信数据时，用于：根据方波信号中各方波的高电平或低电平持续时间和上述数据元与斩波时长映射关系，确定方波信号中各方波携带的数据元；然后根据方波信号中各方波携带的数据元和数据链路层的数据协议进行解帧操作，以获得通信数据。

可选地，处理器50b在根据方波信号中各方波的高电平或低电平持续时间和数据元与斩波时长的映射关系，确定方波信号中各方波携带的数据元时，具体用于：统计方波信号中各方波的高电平或低电平实际持续时间；将方波信号中各方波的高电平或低电平实际持续时间和高电平或低电平基准持续时间的差值的绝对值，与数据元与斩波时长映射关系中的斩波时长进行匹配；将与各差值的绝对值匹配的斩波时长所对应的数据元，作为方波信号中各方波携带的数据元。

进一步，若待传输数据的每帧数据中含有帧头，且数据链路层协议为每帧数据包含指定数量的数据元，处理器50b在根据方波信号中各方波携带的数据元和数据链路层的数据协议进行解帧操作，以获得通信数据时，具体用于：从方波信号中各方波携带的数据元中，识别出帧头；自该帧头开始，连续取指定数量的数据元，以形成通信数据。

需要说明的是，本申请实施例中对从节点设备中各部分的描述均可参见上述系统实施例中的相应部分的描述，此处不再赘述。

本实施例提供的从节点设备，可将电力线上的交流电压信号转换成的方波信号，进而可根据方波信号中高电平或低电平持续的时间和预设的数据元与斩波时长的映射关系，解调出交流电压信号中携带的通信数据。这种从节点设备只需简单的模数转换便可实现通信数据的解调，结构相对简单，相当于简化了电力线通信所需的控制线路，有助于提高布线安装以及后期维护的便利性，进而节约运维成本。

需要说明的是，上述实施例所提供方法的各步骤的执行主体均可以是同一设备，或者，该方法也由不同设备作为执行主体。比如，步骤201至步骤203的执行主体可以为设备甲；又比如，步骤201和202的执行主体可以为设备甲，步骤203的执行主体可以为设备乙；等等。

另外，在上述实施例及附图中的描述的一些流程中，包含了按照特定顺序出现的多个操作，但是应该清楚了解，这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行，操作的序号如301、302等，仅仅是用于区分开各个不同的操作，序号本身不代表任何的执行顺序。另外，这些流程可以包括更多或更少的操作，并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是，本文中的“第一”、“第二”等描述，是用于区分不同的消息、设备、模块等，不代表先后顺序，也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、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。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (14)

1.一种基于电力线的通信方法，其特征在于，包括：

对电力线上的交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位；

根据所述同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长对所述交流电压信号进行斩波处理；

通过所述电力线将斩波后的交流电压信号传输至接收端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对电力线上的交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位，包括：

检测所述交流电压信号的过零点；

将所述过零点对应的相位设置为所述同步基准相位。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长对所述交流电压信号进行斩波处理，包括：

根据所述同步基准相位和预设的数据传输速率，确定所述待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置；

根据预设的数据元与斩波时长映射关系，确定所述待传输数据中各数据元对应的斩波时长；

根据所述待传输数据中各数据元对应的斩波时长，在所述待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置处进行斩波处理。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设的数据传输速率为每个交流周期传送一个数据元；

所述根据所述同步基准相位和预设的数据传输速率，确定所述待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置，包括：

基于所述同步基准相位，确定所述交流电压信号中与所述待传输数据中首个数据元对应的交流周期；

自所述首个数据元对应的交流周期开始，将连续若干个交流周期的结束点，作为所述待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置；其中，所述连续交流周期的数量与所述待传输数据中数据元的数量相同。

5.一种基于电力线的通信方法，其特征在于，包括：

接收电力线上传输的交流电压信号；

对所述交流电压信号进行相位检测，以确定同步基准相位；

根据所述同步基准相位，将所述交流电压信号转换为方波信号；

根据所述方波信号中的高/低电平持续时间和预设的数据元与斩波时长映射关系，解调出所述交流电压信号中携带的通信数据。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述方波信号中的高/低电平持续时间和预设的数据元与斩波时长映射关系，解调出所述交流电压信号中携带的通信数据，包括：

根据所述方波信号中各方波的高/低电平持续时间和所述数据元与斩波时长映射关系，确定所述方波信号中各方波携带的数据元；

根据所述方波信号中各方波携带的数据元和数据链路层的数据协议进行解帧操作，以获得所述通信数据。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述方波信号中各方波的高/低电平持续时间和所述数据元与斩波时长映射关系，确定所述方波信号中各方波携带的数据元，包括：

统计所述方波信号中各方波的高/低电平实际持续时间；

将所述方波信号中各方波的高/低电平实际持续时间和高/低电平基准持续时间的差值的绝对值，与所述数据元与斩波时长映射关系中的斩波时长进行匹配；

将与各差值的绝对值匹配的斩波时长所对应的数据元，作为所述方波信号中各方波携带的数据元。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述根据所述方波信号中各方波携带的数据元和数据链路层的数据协议进行解帧操作，以获得所述通信数据，包括：

从所述方波信号中各方波携带的数据元中，识别出帧头；

自所述帧头开始，连续取指定数量的数据元，以形成所述通信数据。

9.一种主节点设备，其特征在于，包括：连接于电力线两端的同步相位检测电路和分时控制电路，以及与所述同步相位检测电路和所述分时控制电路连接的处理器；

所述同步相位检测电路，用于对所述电力线上的交流电压信号进行相位检测，并将相位检测结果输出至所述处理器；

所述处理器，用于根据所述同步相位检测电路的相位检测结果，确定同步基准相位；根据所述同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制所述分时控制电路对所述交流电压信号进行斩波处理；

所述分时控制电路，用于在所述处理器的控制下，对所述交流电压信号进行斩波处理，并通过所述电力线将斩波后的交流电压信号传输至接收端。

10.根据权利要求9所述的主节点设备，其特征在于，所述同步相位检测电路在确定所述同步基准相位时，具体用于检测所述交流电压信号的过零点；

所述处理器在确定所述同步基准相位时，具体用于将所述过零点对应的相位设置为所述同步基准相位。

11.根据权利要求10所述的主节点设备，其特征在于，所述处理器在根据所述同步基准相位和待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制所述分时控制电路对所述交流电压信号进行斩波处理时，具体用于：

根据所述同步基准相位和预设的数据传输速率，确定所述待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置；

根据预设的数据元与斩波时长映射关系，确定所述待传输数据中各数据元对应的斩波时长；

根据所述待传输数据中各数据元对应的斩波时长，控制所述分时控制电路在所述待传输数据中各数据元在所述交流电压信号中对应的斩波位置处进行斩波处理。

12.一种从节点设备，其特征在于，包括：连接于电力线两端的信号侦听电路，以及与所述信号侦听电路连接的处理器；

所述信号侦听电路，用于接收所述电力线上传输的交流电压信号，对所述交流电压信号进行相位检测，并将相位检测结果输出至所述处理器；

所述处理器，用于根据所述信号侦听电路的相位检测结果，确定同步基准相位，并根据所述同步基准相位将所述交流电压信号转换为方波信号，以及根据所述方波信号中的高/电平持续时间和预设的数据元与斩波时长的映射关系，解调出所述交流电压信号中携带的通信数据。

13.根据权利要求12所述的从节点设备，其特征在于，所述处理器在根据所述方波信号中的高/低电平持续时间和预设的数据元与斩波时长映射关系，解调出所述交流电压信号中携带的通信数据时用于：

根据所述方波信号中各方波的高/低电平持续时间和所述数据元与斩波时长映射关系，确定所述方波信号中各方波携带的数据元；

根据所述方波信号中各方波携带的数据元和数据链路层的数据协议进行解帧操作，以获得所述通信数据。

14.一种基于电力线的通信系统，其特征在于，包括：权利要求9-11任一项所述的主节点设备和权利要求12或13任一项所述的从节点设备。