1。2。2  研究的目标

本课题研究的目标是通过对冷水机组性能参数的实时监控来使机组运行在最优性能之下。

所采用的手段：

（1）应用ADAM-4117数据采集模块实现机组参数的采集和转换。

（2）通过GPRS无线技术实现RTU与数据中心的通信。

（3）通过力控组态软件完成实时监测中心的设计。

1。2。3  研究涉及的相关知识概念

（1）GPRS技术[4]

GPRS是通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service)的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS相当于GSM的延续。GPRS永远在线，按流量计费，价格是非常低廉的。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。 GPRS系统采用的是分组通信技术，用户在数据通信过程并不固定占用无线信道，一个无线信道可以被多位用户共享，一个用户也可以同时使用多个信道，因此对信道资源能够更合理地应用。它较为突出的特点有：

 覆盖范围广：GPRS网络发展迅速，几乎已经覆盖全国。

 永远在线：GPRS模块被激活后就会一直保持在线。

 按量计费：只在传输数据时计费，并按数据流量计费。

 高速传输：目前传输速率可达到20KB/S～60KB/S，理论峰值传输每秒可达100KB以上。

 建设成本低：GPRS采用的是公网平台，建设成本极低。

（2）Modbus协议[5]

Modbus 协议是工业上通用的设备通信语言。在此协议下不同厂家的设备控制器可以相互通信，控制器通过Internet网络传输指令后也可以与其他设备通信，后者是本设计的模块通信基础。它已经成为一通用工业标准。不同型号的设备可以通过某一控制中心统一管理监控，而不受设备通信网络类型的影响，满足了集中管理需要。通过此协议通信的设备，都遵循着统一的消息结构。包括如何回应设备请求，如何记录设备自身的通信地址，如何发送与回应读取数据的请求等等。除此之外还指令了统一的代码系统，错误区别法。

 设备控制器能够设置为ASCII或RTU两种传输模式[6]。

用户可以根据使用需求选择不同的传输模式，在两种模式下用户可以可以改变串口通信参数(波特率、校验方式、校验位等)。不同设备之间的通信必须选择相同的传输模式和相同的串口参数。

ASCII传输模式

ASCII传输模式的数据帧结构如图1。1所示。数据帧中的各个部分都采用二进制形式来通信。

图1。1  ASCII传输模式数据帧

 RTU传输模式

RTU传输模式的数据帧结构如图1。2所示。由于RTU传输模式的数据帧相比于ASCII传输模式不需要头码和尾码，因此在传输同样信息量的数据时RTU传输模式更加节省数据量，即通过RTU方式可以在相同的串口通信速率下传输更多的数据。数据帧中的各个部分采用十六进制形式来通信。由于RTU通信速度较快，在本设计中采用RTU模式。

图1。2  RTU传输模式数据帧

对于Modbus的RTU传输模式，功能码只需要3功能码与6功能码。这两种功能码方便快捷，简单易懂。3功能码是从设备读保持寄存器数据的指令，6功能码是对设备写保持寄存器数据的指令。以3功能码发送为例，主机发送给从机的数据字节如图1。3所示。

图1。3  3功能码发送字节内容

（3）中央空调[7]

中央空调系统的组成部分包括制冷系统、制热系统和空气调节系统。制冷系统为中央空调提供必要的冷输出量，可以减少系统的冷量，降低指定区域的温度；而制热系统为中央空调提供相对的热输出量，可以提升指定区域的温度。其中制冷系统对空气调节系统有着极其重要的作用，制冷机组的运行状态很大程度地影响着整个中央空调系统的安全稳定运行。