城市路燈照明是人們日常生活中必不可少的公共設施。路燈照明耗電量約占總耗電量的15%，全國各地無(wú)不面對電力緊張帶來(lái)的各種問(wèn)題。面對供電緊張形勢，路燈巡查對于市政部門(mén)來(lái)講是一項需要耗費大量人力的工作，各種臨時(shí)應急節電措施被廣泛采用：夜晚間隔關(guān)燈、調整路燈開(kāi)關(guān)的時(shí)間、在用電緊張的日子里關(guān)閉景觀(guān)照明等，當用電高峰過(guò)后，這些措施可能就被束之高閣，明年的用電高峰來(lái)臨，一切又會(huì )重新開(kāi)始。這樣的節電措施，在緩解用電緊張的同時(shí)，卻帶來(lái)資源的浪費和對人們日常生活的負面影響。緩解用電緊張的有效的辦法是對用電實(shí)施智能化管理，減少浪費，使每一度電都能物盡其用！

     為了解決此問(wèn)題，我們提出了一種基于NB-IoT的路燈照明遠程監控管理系統，采用最新NB-IoT物聯(lián)網(wǎng)絡(luò )，集計算機、通信、機電、自動(dòng)控制等多種先進(jìn)技術(shù)于一體，成功實(shí)現了對夜景照明系統和路燈的實(shí)時(shí)監控和管理，確保高效穩定，全天候運行。

     系統方案

系統拓撲圖

     系統主要由三大部分組成：

     1.路燈控制終端

     路燈采集控制終端由一級終端路燈控制監控柜和二級終端組成，監控柜包括工控機、電能測量單片機、多路控制板、監控板；二級終端安裝在每盞燈里，包括電力載波模塊（EPCW）和輸入輸出接口板；路燈控制終端可實(shí)時(shí)監控每盞路燈的亮滅情況、電能負荷狀態(tài)、燈桿損壞報警，漏電報警等功能。

     2.無(wú)線(xiàn)傳輸設備

     無(wú)線(xiàn)傳輸設備采用ZSN311 NB-IoT DTU，基于最新的NB-IoT網(wǎng)絡(luò )，具有低功耗、廣覆蓋、低成本、大容量的特點(diǎn)。DTU通過(guò) RS232/485串口線(xiàn)和路燈綜合控制柜內的PLC相連，實(shí)時(shí)采集路燈狀態(tài)數據并傳輸到遠端數據管理中心中心?？梢酝ㄟ^(guò)眾山物聯(lián)云服務(wù)器或電信CoAP平臺，也可以在本地自建服務(wù)器。

     3.數據管理中心

     (1)遙控：主站計算機按設定好的經(jīng)緯時(shí)間曲線(xiàn)自動(dòng)控制全市路燈的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)，也可在主站手動(dòng)控制任意的一級終端和二級終端的開(kāi)/關(guān)狀態(tài)。

     (2)遙測：自動(dòng)巡測或隨機檢測各個(gè)終端亮燈率、電壓、電流、功率因數、有功和頻率等工作參數，在自動(dòng)運行時(shí)只要終端有變化，它便立即將變化數據向主站傳輸，無(wú)須主站巡檢。

     (3)遙信：對各個(gè)終端開(kāi)/關(guān)狀態(tài)、故障和報警等信息的獲取，保證系統有效正常地運行。

     系統功能

     1.對路燈開(kāi)關(guān)燈控制可按設計的時(shí)間進(jìn)行合理控制：根據經(jīng)緯度計算每天的日出日落時(shí)間，實(shí)現全年365天每天精確的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，可以把全年節假日的特殊開(kāi)關(guān)燈時(shí)間進(jìn)行設置， 有突發(fā)事件時(shí)，可以設置臨時(shí)時(shí)間方案。使城市照明更具人性化。

     2.對路燈運行狀態(tài)進(jìn)行全自動(dòng)的監控。

     3.定時(shí)自動(dòng)上報，手動(dòng)迅測操作者可隨時(shí)手動(dòng)巡測各監控終端的電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率和功率因數等各種監測數據。上述參數定時(shí)上報。參數變化量取值范圍可以手動(dòng)設置。達到變化值，下位機自動(dòng)上報變化值。

     4.自動(dòng)和手動(dòng)遙控系統可以根據不同類(lèi)型的路燈與景觀(guān)燈控制要求，把全市路燈、景觀(guān)燈分成若干個(gè)組，采用時(shí)控方案，自動(dòng)遙控開(kāi)/關(guān)全市全夜燈、半夜燈、市政景觀(guān)燈、樓宇景觀(guān)燈；也可以手動(dòng)對各種燈型進(jìn)行遙控開(kāi)/關(guān)操作?？刂颇Ｊ娇梢匀我馓砑?。根據不同控制模式控制不同回路。

     系統優(yōu)勢

     1.路燈遍布整個(gè)城市，采用NB-IoT無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )將大大降低組網(wǎng)成本，也更易于維護。

     2.由于路燈在城市的分布很廣，幾乎覆蓋了中心城市的各個(gè)角落，因此如果到現場(chǎng)對網(wǎng)絡(luò )參數做修改的話(huà)，那將是一個(gè)浩大的工程，ZSN311設備依據人性化設計可以通過(guò)虛擬串口遠程配置相應的網(wǎng)絡(luò )參數，無(wú)需到現場(chǎng)做參數修改，達到時(shí)間和人力的合理利用。

     3.目前城市的規模不斷的擴大，城市路燈建設也相應的增加，采用眾山ZSN311 DTU的路燈遠程監控系統可以隨時(shí)增加新的監控點(diǎn)而不對現有的路燈監控系統造成任何影響，體現了系統的靈活伸縮性。