《水利工程智慧感知与测量技术》课件-6.水利工程传感器数据传输-上

水利工程智慧感知与测量技术传感器是水利物联感知体系的感知器官，联接着物理世界和数字世界，传感器根据类型不同布置在不同环境中，需要根据不同的场景选择合适的网络联接方式。下面对一些常见的新型通信技术进行介绍。水利物联网通信技术01物联网常见通信技术02水利物联网有线通信技术物联网常见通信技术PART01物联网常见通信技术有线通信技术通信方式特点适用场景工业以太网（ETH）协议全面、通用、成本低水利监测数据的实时传输，如大坝安全监测系统的数据回传。RS-485总线方式、成本低、抗干扰性强工业仪表的数据采集，如在泵站中采集电机运行状态数据M-Bus针对抄表设计、使用普通双绞线、抗干扰性强用于抄读水利工程中各监测点的水表数据，实现用水量的精确计量PLC（电力载波）针对电力载波、覆盖范围广、安装简便在水电站中实现电力传输设备的远程监控与数据采集光纤通信超高速、抗电磁干扰、长距离传输长距离输水隧洞的监测数据实时传输物联网常见通信技术无线通信技术通信方式特点适用场景Wi-Fi传输速度快、适合局部范围、通用性强在水利枢纽工程的办公区域、监测站等局部区域实现数据传输和设备联网蓝牙功耗低、一对一通信、通用性强连接便携式监测设备与移动终端，方便现场数据采集与查看ZigBee功耗低、传输速度较慢、通信距离较远、支持mesh网络水利枢纽工程中闸门开度、电气信号等数据的采集与传输，构建物联网感知层网络NB-IoT基于蜂窝网络、功耗低、覆盖能力强、支持海量设备连接在山区、偏远地区等无线信号覆盖较弱的水利工程中，实现水文监测数据的远程传输LoRa功耗低、远距离传输、适用于区域性应用在大型水利工程中，如水库、灌区等，实现大范围的水位、流量等数据监测与传输5G覆盖范围广、传输速率高、适合高速数据传输用于水利枢纽工程的远程监控与数据管理，如通过5G网络将现场数据实时传输到管理平台，实现远程控制与决策支持卫星通信覆盖范围广、不受地理条件限制在偏远山区、海上等无线信号无法覆盖的水利工程中，实现关键数据的应急传输与通信水利物联网有线通信技术PART02有线通信—以太网以太网（Ethernet）是一种基于总线型拓扑结构的有线通信技术，是目前最常用的局域网组网方式（遵循IEEE802.3标准），通过交换机和路由器等构成一个网络，利用双绞线（或光纤）将网络设备与主机连接起来具有高速、可靠、通用、可扩展和成本低等特点。在没有中继的情况下，最远可覆盖200m的范围。水库大坝监测数据传输泵站远程监控数据传输水文水资源监测数据传输水利工程的自动化控制水利应用有线通信—RS-485RS-485是一种基于差分信号传输的串行通信协议，使用A和B两根信号线进行数据传输，通过信号的差值来表示逻辑状态，具有较强的抗干扰能力。其采用半双工通信模式，支持多点通信，理论上最多可连接128个甚至更多设备。优点普及率高设备间通信的最简单的方法成本低泵站传感器、控制器监控

闸门开度传感器、控制设备之间的通信水利工程中的电机、变压器等设备进行状态监测水利应用有线通信—M-BusM-Bus仪表专用通信是一种欧洲的2线制总线标准，为远程抄表而设计，采用半双工异步通讯，传输速率为300Bps—9600Bps，总线连接方式可用任意形式的拓扑结构远程抄表水利设备的运行状态监测水利工程各种数据采集水利应用有线通信—PLC电力线载波通信(PLC)技术

是利用现有的电力线作为传输媒介，进行数据、语音、图像等信息传输的一种通信方式。工作过程：在发送端，将需要传输的信息调制到高频载波信号上，然后将这些高频信号耦合到电力线上。在接收端，通过解调器将高频信号从电力线中提取出来，再还原为原始信息。远程抄表泵站、闸门等设备的远程监控和控制监控设备通信支持水利应用载波通信通信模块PLC电力载波集中器有线通信—光纤通信光纤通信是利用光纤作为传输介质，通过光信号进行数据传输的一种通信方式。其基本原理是将电信号转换为光信号，通过光纤传输，再在接收端将光信号转换回电信号。光纤通信基于全反射原理，光