城市路灯照明是人们日常生活中必不可少的公共设施。路灯照明耗电量约占总耗电量的15%，全国各地无不面对电力紧张带来的各种问题。面对供电紧张形势，路灯巡查对于市政部门来讲是一项需要耗费大量人力的工作，各种临时应急节电措施被广泛采用：夜晚间隔关灯、调整路灯开关的时间、在用电紧张的日子里关闭景观照明等，当用电高峰过后，这些措施可能就被束之高阁，明年的用电高峰来临，一切又会重新开始。这样的节电措施，在缓解用电紧张的同时，却带来资源的浪费和对人们日常生活的负面影响。缓解用电紧张的有效的办法是对用电实施智能化管理，减少浪费，使每一度电都能物尽其用！

     为了解决此问题，我们提出了一种基于NB-IoT的路灯照明远程监控管理系统，采用最新NB-IoT物联网络，集计算机、通信、机电、自动控制等多种先进技术于一体，成功实现了对夜景照明系统和路灯的实时监控和管理，确保高效稳定，全天候运行。

     系统方案

系统拓扑图

     系统主要由三大部分组成：

     1.路灯控制终端

     路灯采集控制终端由一级终端路灯控制监控柜和二级终端组成，监控柜包括工控机、电能测量单片机、多路控制板、监控板；二级终端安装在每盏灯里，包括电力载波模块（EPCW）和输入输出接口板；路灯控制终端可实时监控每盏路灯的亮灭情况、电能负荷状态、灯杆损坏报警，漏电报警等功能。

     2.无线传输设备

     无线传输设备采用ZSN311 NB-IoT DTU，基于最新的NB-IoT网络，具有低功耗、广覆盖、低成本、大容量的特点。DTU通过 RS232/485串口线和路灯综合控制柜内的PLC相连，实时采集路灯状态数据并传输到远端数据管理中心中心。可以通过众山物联云服务器或电信CoAP平台，也可以在本地自建服务器。

     3.数据管理中心

     (1)遥控：主站计算机按设定好的经纬时间曲线自动控制全市路灯的开/关状态，也可在主站手动控制任意的一级终端和二级终端的开/关状态。

     (2)遥测：自动巡测或随机检测各个终端亮灯率、电压、电流、功率因数、有功和频率等工作参数，在自动运行时只要终端有变化，它便立即将变化数据向主站传输，无须主站巡检。

     (3)遥信：对各个终端开/关状态、故障和报警等信息的获取，保证系统有效正常地运行。

     系统功能

     1.对路灯开关灯控制可按设计的时间进行合理控制：根据经纬度计算每天的日出日落时间，实现全年365天每天精确的开关灯时间，可以把全年节假日的特殊开关灯时间进行设置， 有突发事件时，可以设置临时时间方案。使城市照明更具人性化。

     2.对路灯运行状态进行全自动的监控。

     3.定时自动上报，手动迅测操作者可随时手动巡测各监控终端的电压、电流、有功功率、无功功率和功率因数等各种监测数据。上述参数定时上报。参数变化量取值范围可以手动设置。达到变化值，下位机自动上报变化值。

     4.自动和手动遥控系统可以根据不同类型的路灯与景观灯控制要求，把全市路灯、景观灯分成若干个组，采用时控方案，自动遥控开/关全市全夜灯、半夜灯、市政景观灯、楼宇景观灯；也可以手动对各种灯型进行遥控开/关操作。控制模式可以任意添加。根据不同控制模式控制不同回路。

     系统优势

     1.路灯遍布整个城市，采用NB-IoT无线网络将大大降低组网成本，也更易于维护。

     2.由于路灯在城市的分布很广，几乎覆盖了中心城市的各个角落，因此如果到现场对网络参数做修改的话，那将是一个浩大的工程，ZSN311设备依据人性化设计可以通过虚拟串口远程配置相应的网络参数，无需到现场做参数修改，达到时间和人力的合理利用。

     3.目前城市的规模不断的扩大，城市路灯建设也相应的增加，采用众山ZSN311 DTU的路灯远程监控系统可以随时增加新的监控点而不对现有的路灯监控系统造成任何影响，体现了系统的灵活伸缩性。