电力载波(PLC)是电力系统通信的一种基本方式，广泛应用于电力行业的自动化抄表系统中。由于电力载波是利用电力线来作为传输媒介，因此,电力线路的距离长短和用户的用电负荷都会对电力载波通信效果造成影响，而通过载波模块实现对一台区下所有电表的直抄是不可能的。目前常用的解决方法是为每块电表安装带中继转发功能的载波模块，不能直抄的表可以通过距离远近或信号质量较佳的表对其进行中继转发抄收。电力载波通信信道，其载波通信信号衰减大、干扰严重、不稳定，如何根据线路状态以及通信距离的远近自动分配各电表的中继节点并动态维护这些节点是进行中继转发抄收时应解决的问题。因此有必要设计一种电力载波通信路由器以实现对一台区下各节点中继路径的智能制定及其维护，以方便其上级采集器对所有节点的抄收。
1 系统拓扑结构
    载波集抄系统拓扑图如图1所示。

2  电力载波路由器的软件设计
2.1 DLT/645—2007多功能电表通信规约
    本通信规约规定了多功能电表与手持单元（HHU）或其他数据终端设备之间的物理连接、通信链路及应用技术规范,适用于本地系统中多功能电表与手持单元或其他数据终端设备进行点对点或一主多从的数据交换方式[1]。645协议规定了通信采用异步串行的通信方式，其每个字节包含有1个起始位、8个数据位、1个偶校验位及1个停止位,缺省通信速率为2 400 b/s，传输时先传低位，后传高位。应用规定了如图2所示的每一帧的信息格式。

    在图2中，68H为帧的起始符；A0~A5为通信端的物理地址，一共是6个字节；L为数据域的长度；DATA为数据域；16H为帧的结束符；CS表示校验码，校验码是从第1帧起始符开始到校验码之前的所有各字节的模256的和，即各字节二进制算术和，不计超过256的算术值；C为控制码，控制码一共有8位，在保留645协议中对控制码各位定义的基础上，本设计针对中继功能的使用重新定义了控制码。同时为了保障载波通信的可靠性，还省去了645协议中关于后续帧的定义。控制码的格式[2]如图3所示。

2.2 路由算法的设计
     路由的目的是要建立一张各节点的最优路径表，此表记录了台区下每个节点的中继级别、各级的中继地址及目的地址。这种路由表是动态的，存放在RAM中，每隔5 min会自动更新一次。路由表的初始值各项均为0，其格式如图4所示。

    路由表的建立是软件中最核心的部分，本设计采用了多叉树遍历寻优[3]算法，从路由器节点开始逐层搜索。其算法描述如下：
    (1)路由器先将网络中的所有节点建成一个带有头节点的单向链表，然后开始向网络中所有节点依次发送直抄查询命令，并等待回应。若能在规定时间内(10 s)收到节点的应答信息，则表明该节点可以进行直抄；然后将可以进行直抄的电表从链表中删除，并将删除的节点重新组成一个新的链表。路由表建立示意图如图5所示。