一、概述
      為了進一步提高對每一盞路燈的精確控制與管理，如何在不改動現(xiàn)有照明線路敷設狀態(tài)，也不增加控制線纜、不進行道路開挖等前提下，做到開關控制和故障檢測可定位于每一盞燈，是當前我國道路照明智能控制領域的一個重要課題。我公司研發(fā)生產(chǎn)的L603、S603型單燈控制器，通過電力載波及相應處理技術，以現(xiàn)有照明電力線為通訊線纜，以擴頻電力載波方式進行數(shù)據(jù)傳輸和控制。從而實現(xiàn)了道路照明單燈智能控制與節(jié)電節(jié)能的有機統(tǒng)一。
力倫L603（可變功率）、S603型單燈監(jiān)控器（LCU）通過電力載波方式與道路照明集中控制器（RTU）進行通訊，RTU根據(jù)監(jiān)控中心指令或RTU自身的控制程序對所控區(qū)域回路上的LCU進行監(jiān)控。具有單燈開關功能，單燈故障檢測功能，燈具斷路（或線纜被盜）檢測功能等。
系統(tǒng)通過設置不同的單燈控制模式可在單供電線路上實現(xiàn)多種路燈開關（亮燈）模式。從而實現(xiàn)在提供適度照明的前提下的節(jié)電節(jié)能。當采用可變功率單燈控制器（L603）后，可通過下半夜路燈的降功率運行，實現(xiàn)進一步節(jié)電達25％～35％。
二、單燈控制器工作原理
   1. 電力載波工作原理
電力線載波通訊是指利用現(xiàn)有電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行高速傳輸?shù)募夹g。由于使用堅固可靠的電力線作為載波信號的傳輸媒介，因此具有信息傳輸穩(wěn)定可靠，路由合理、可同時復用遠動信號等特點，是唯一不需要線路投資的有線通信方式。電力線載波通訊技術可以進行模擬（語音信號）或數(shù)字信息雙工傳輸，具節(jié)省費用、安裝方便、應用廣泛等特點。
____作為通訊技術的一個新興應用領域，電力載波通訊技術以其誘人的前景及潛在的巨大市場而為全世界所關注，成為世界各大公司及研究單位爭相研究的熱點。
2、擴頻通信方式
____擴頻通信方式是一種利用類似以太網(wǎng)的帶有沖突檢測機能的載體偵聽多重訪問協(xié)議的擴頻通信技術。它利用一系列短促的、可自同步的掃描頻率chirp作為載體，這種chirp具有固定模式，可被網(wǎng)上的任意結點接收。具有較強的抗干擾能力和自相關特性，可以使所有連接在網(wǎng)絡上的設備同時識別從網(wǎng)上任意設備發(fā)出的獨特波形，而不需要在發(fā)送和接收設備間進行同步。
3、實現(xiàn)電力線載波通訊方式的難點
于電力線是給用電設備傳送電能的，而不是用來傳送數(shù)據(jù)的，所以電力線對數(shù)據(jù)傳輸有許多限制，因此電力線通訊具有以下特點：
a)、 配電變壓器對電力載波信號有阻隔作用，所以電力載波信號只能在一個配電變壓器區(qū)域范圍內(nèi)傳送；
b)、 三相電力線間有很大信號損失。通訊距離很近時，不同相間可能會收到信號。一般電力載波信號只能在單相電力線上傳輸；
c)、 不同信號藕合方式對電力載波信號損失不同，藕合方式有線-地藕合和線-中線藕合。線-地藕合方式與線-中線藕合方式相比，電力載波信號少損失十幾dB，但線-地藕合方式不是所有地區(qū)電力系統(tǒng)都適用；
d)、 電力線存在本身固有的脈沖干擾。目前使用的交流電有50HZ和60HZ，則周期為20ms和16.7ms在每一交流周期中，出現(xiàn)兩次峰值，兩次峰值會帶來兩次脈沖干擾，即電力線上有固定的100HZ或120HZ脈沖干擾，干擾時間約2ms，固定干擾必須加以處理。有一種利用波形過0點的短時間內(nèi)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ捎谶^0點時間短，實際應用與交流波形同步不好控制，現(xiàn)代通訊數(shù)據(jù)幀又比較長，所以難以應用；
e)、 電力線對載波信號造成高削減。當電力線上負荷很重時，線路阻抗可達1歐姆以下，造成對載波信號的高削減。實際應用中，當電力線空載時，點對點載波信號可傳輸?shù)綆坠?。但當電力線上負荷很重時，只能傳輸幾十米。因此，只有進一步提高載波信號功率來滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，提高載波信號功率會增加產(chǎn)品成本和體積。
____因此電力線上的高削減、高噪聲、高變形，使電力線成為一個不理想的通訊媒介，但由于現(xiàn)代通訊技術的發(fā)展，使電力線載波通訊成為可能。
4、解決方案
a)、高性能載波模塊
根據(jù)電力線載波的特點，采用高性能的擴頻載波通訊控制模塊。
a)、路由與中繼技術
為了提高電力載波通訊的可靠性，通過采用相應的路由和中繼技術實現(xiàn)電力載波通訊在道路照明單燈控制上的可靠應用。
b)、可靠性、穩(wěn)定性處理
由于路燈中補償電容的使用，電路阻抗變得很小，可以通過采用阻波技術以減小載波衰減，通過路由、中繼技術增加通訊距離及可靠性；同時，采用合適的通訊協(xié)議及數(shù)據(jù)校驗方式提高系統(tǒng)可靠性；控制器元件均使用工業(yè)級器件。
三、采用單燈控制器經(jīng)濟效益分析
以一條3000米雙排高桿燈為例：燈桿隔距30米，每根燈桿裝有400W機動車照明燈和250W非機動車照明燈各一盞，全程共200根燈桿，開燈時間19：30分，關燈時間7：00分。因采用單燈控制后開關燈模式可任意設置，現(xiàn)以幾種模式為例計算年用電量：
(1)全亮時總功率：200×(400+250)=130000W=130KW.
(2)隔桿亮時功率：100×(400+250)=65000W=65KW.
(3)單燈400W隔桿亮時功率：100×400=40000W=40KW.
(4)單燈400W、250W交叉亮時功率：100×（400+250）/2=32500W=32.5KW.
(5)單燈250W隔桿亮時功率：100×250=25000W=25KW.
1. 通過適時開關燈節(jié)電：設通過適時開燈節(jié)約開燈時間20分鐘。全亮時節(jié)電130KW×20/60=43KWH,一年節(jié)電 43×365=15695KWH。
2. 若適當靈活調(diào)半夜關燈時間，節(jié)電交果更趨明顯。
3.  由于采用單燈控制能靈活控制各桿燈燈頭亮滅模式，因而能在不明顯影響總體照度的前提下有效節(jié)電，或者在用電量大致相同的情況下，明顯提高道路照明效果，因而在取得較好經(jīng)濟效益的同時取得良好社會效益。
4. 采用降功率單燈控制器時，可再實現(xiàn)25-35%節(jié)電。