基于农业大棚智能控管系统设计论文
《智能温室大棚监控系统的研究与设计》范文
《智能温室大棚监控系统的研究与设计》篇一一、引言随着现代科技的不断进步，农业科技作为支撑现代农业发展的重要支柱，也正在逐步升级与优化。
智能温室大棚监控系统是这一进步的体现之一，它不仅为农业种植提供了精准的环境控制，还能显著提高农作物的产量与品质。
本文旨在探讨智能温室大棚监控系统的设计与实现，通过对其系统架构、技术运用以及实施效果的研究，为现代农业的智能化发展提供一定的理论支持与实践指导。
二、系统架构设计1. 硬件架构智能温室大棚监控系统的硬件架构主要包括传感器网络、数据传输设备、中央处理单元和控制执行设备等部分。
传感器网络负责实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照强度等；数据传输设备将收集到的数据传输至中央处理单元；中央处理单元对数据进行处理与分析，并发出控制指令；控制执行设备则根据指令调整温室内的环境条件。
2. 软件架构软件架构则包括数据采集模块、数据处理与分析模块、控制指令输出模块以及用户交互界面等部分。
数据采集模块负责从传感器网络中获取数据；数据处理与分析模块对数据进行处理与存储，并运用算法进行环境预测与优化；控制指令输出模块根据分析结果发出控制指令；用户交互界面则提供友好的操作界面，方便用户进行系统操作与监控。
三、关键技术运用1. 传感器技术传感器技术是智能温室大棚监控系统的核心之一。
通过使用高精度的传感器，系统能够实时监测温室内的环境参数，如温度、湿度、光照强度等，为后续的数据处理与分析提供准确的数据支持。
2. 数据处理与分析技术数据处理与分析技术是智能温室大棚监控系统的关键环节。
通过对传感器收集到的数据进行处理与分析，系统能够实时掌握温室内的环境状况，并运用算法进行环境预测与优化，为控制指令的发出提供依据。
3. 控制执行技术控制执行技术是实现智能温室大棚监控系统精确控制的关键。
通过控制执行设备，系统能够根据中央处理单元发出的指令，调整温室内的环境条件，如开启或关闭通风口、调整遮阳设备等。
基于云计算的智能农业大棚控制系统设计与优化
基于云计算的智能农业大棚控制系统设计与优化智能农业大棚控制系统是一种基于云计算技术的智能化解决方案，旨在提高农业大棚的生产效率、节约资源并改善农作物的生长质量。
本文将探讨智能农业大棚控制系统的设计与优化，包括系统架构、传感器选择、数据采集与处理、控制策略和优化算法等方面。
首先，智能农业大棚控制系统的设计需要一个合理的系统架构。
一个典型的系统架构包括云端服务器、边缘计算设备和农业大棚内的传感器与执行器。
云端服务器用于大规模数据存储与处理，边缘计算设备用于数据采集与控制指令的执行，而传感器与执行器则负责采集环境参数并执行相应的控制操作。
在传感器选择方面，种类繁多的传感器可以监测大棚内的温度、湿度、光照强度、土壤湿度等环境参数，为智能控制提供必要的数据。
优质的传感器能够提供准确的数据，从而保证控制系统的可靠性和稳定性。
数据采集与处理是智能农业大棚控制系统中的关键环节。
传感器采集到的数据应该被快速、准确地传输到云端服务器进行处理和分析。
云端服务器可以通过数据挖掘和机器学习算法，对大量的数据进行模式识别和预测分析，为农业大棚的管理和决策提供科学依据。
同时，边缘计算设备也可以在大棚内部进行一些简单的数据处理和控制操作，减少数据传输的延迟和云端服务器的负荷。
控制策略的制定是智能农业大棚控制系统设计中的核心问题。
通过分析农作物的生长需求和环境参数的动态变化，可以制定合理的控制策略，如调控温度、湿度和光照等参数，以优化农作物生长环境并提高产量和品质。
此外，还可以利用自动化技术，如自动灌溉、自动施肥和自动除草等，减轻劳动强度，并提高管理效率和生产效益。
优化算法是提高智能农业大棚控制系统性能的重要手段。
通过建立数学模型，可以利用优化算法对大棚内的资源分配、控制参数和决策策略进行优化。
常用的优化算法有遗传算法、模拟退火算法和粒子群算法等，它们可以寻找全局最优解或次优解，从而实现控制系统的最优化。
为了有效地设计和优化智能农业大棚控制系统，需要从多个方面进行综合考虑。
基于物联网的智能农业大棚控制系统设计
基于物联网的智能农业大棚控制系统设计一、绪论随着物联网的快速发展，各行各业都在探索如何将物联网技术应用到他们的业务中，以提高生产效率和产品质量。
而在农业领域，物联网技术也得到了广泛的应用。
特别是在智能农业大棚控制系统方面，物联网技术不仅可以提高农业生产效率，还可以最大限度地减少资源的浪费。
二、智能农业大棚控制系统的现状目前，智能农业大棚控制系统已经广泛应用于全球各地的农业生产中，可以说是农业发展的重要一个方向。
智能农业大棚控制系统可以自动化地控制温度、湿度、灌溉等环境因素，还可以监测土壤、光照等因素以利于农作物的生长和发育。
智能农业大棚控制系统最大的优点就是能够提高农业生产效率，降低人力成本，减少资源浪费，创造出更多的农业价值。
三、智能农业大棚控制系统的设计方案在智能农业大棚控制系统的设计方案中，需要考虑到以下几个方面：1、环境监测环境监测是智能农业大棚控制系统的重要组成部分。
系统应该能够自动监测温度、湿度、空气质量、土壤PH值等因素，并且能够自动根据这些因素进行调整。
这样可以保证农作物在最合适的环境下生长发育。
2、水肥管理水肥管理是智能农业大棚控制系统的另一个重要组成部分。
系统应该能够自动监测土壤湿度和营养含量，并根据需求自动浇水、施肥。
这样可以保证农作物在最合适的土壤环境下生长发育。
3、能效监测智能农业大棚控制系统应该能够监测日照强度、耗电量等能源消耗情况，根据数据分析出最佳的节能方案。
这样可以有效减少能源的浪费，提高生产效率。
4、智能控制智能农业大棚控制系统应该能够实现智能控制。
通过人工智能技术，系统可以自动判断农作物生长状况，并进行自动控制。
例如，当光照不足时，系统可以自动调节灯光，提高光照强度。
四、智能农业大棚控制系统的实现方法智能农业大棚控制系统的实现方法与传统的农业大棚控制系统有所不同。
传统的农业大棚控制系统通常使用人工操作，而智能农业大棚控制系统则需要借助物联网技术来实现自动化。
大棚智能控制系统论文
2.1 总体设计方案
这次设计的课题是大棚智能控制系统，将用温度传感器通过译码器传给单片机，再用显示电路显示温度，通过辅助电路的功能进行温度控制。方案的框图如下：
2.2 方案比较
2.2.1 用PLC作为控制系统
用PLC作为控制系统结构简单，程序也不复杂，而且有些PLC是基于单片机二次开发的，功能上更加全面。PLC作为控制系统能最大限度地满足被控对象的控制要求，系统更安全可靠。但是PLC的体积大，价格高。
大棚智能控制系统
【摘要】
我国南方天气炎热而漫长，为了满足人们日常生活中对蔬菜的需要而大力推广大棚蔬菜的种植。随着人们生活水平的日益增长，对蔬菜的要求也较高，蔬菜在适宜的温度下才会茁壮成长。大棚智能控制系统以AT89C51单片机为控制核心，利用数字温度模块DS18B20对蔬菜大棚内的温度进行实时采集与控制，实现温室温度的自动控制。本系统由单片机小系统模块、温度采集模块、加热模块、降温模块、湿度报警模块、按键以及显示模块七个部分组成。可以通过按键设定温室的最适温度值，采集的温度和设定的温度通过LED数码管显示。当所设定的温度值比采集的温度大时，通过加热器加热，以达到设定值；反之，开启降温风扇，以快速达到降温效果。通过该系统，对蔬菜大棚内的温度进行有效、可靠地检测与控制，从而保证大棚内作物在最佳的温度条件下生长，提高质量和产量。
程序 …………………………………………………………………………………
第一章绪 论：
1.1
随着社会发展，人们生活水平在不断地提高，对蔬菜的需求也越来越大。中国农业的发展走向现代化农业这条道路，随着国民经济的迅速增长，农业的研究和应用技术越来越受到重视，特别是温室大棚已经成为高效农业的一个重要组成部分。现代化农业生产中的重要一环就是对农业生产环境的一些重要参数进行检测和控制。例如：空气的温度。在农业种植问题中，温室环境与生物的生长、发育、能量交换密切相关，进行环境测控是实现温室生产管理自动化、科学化的基本保证，通过对监测数据的分析，结合作物生长发育规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。以蔬菜大棚为代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。大棚内的温度、湿度与等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。国外的温室设施己经发展到比较完备的程度，并形成了一定的标准，但是价格非常昂贵，缺乏与我国气候特点相适应的测控软件。而当今大多数对大棚温度、湿度的检测与控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大及由于测控不及时等弊端，容易造成不可弥补的损失，结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。因此，为了实现高效农业生产的科学化并提高农业研究的准确性，推动我国农业的发展，必须大力发展农业设施与相应的农业工程，科学合理地调节大棚内温度，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质高效益的重要环节。目前，随着蔬菜大棚的迅速增多，人们对其性能要求也越来越高，特别是为了提高生产效率，对大棚的自动化程度要求也越来越高。由于单片机及各种电子器件性价比的迅速提高，使得这种要求变为可能。当前农业温室大棚大多是中、小规模，要在大棚内引人自动化控制系统，改变全部人工管理的方式，就要考虑系统的成本，因此，针对这种状况，结合郊区农户的需要设计了一套低成本的温度自动控制系统。
《基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统研究》
《基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统研究》篇一一、引言随着科技的进步与物联网技术的迅速发展，农业现代化逐渐展现出其全新的面貌。
设施农业作为现代农业的重要组成部分，其智能化、自动化水平已成为衡量一个国家农业现代化程度的重要标志。
而作为设施农业核心的温室大棚，其智能控制系统的研究与应用更是对农业生产效率、环境控制、作物生长等方面产生了深远的影响。
本文将重点研究基于物联网的设施农业温室大棚智能控制系统，旨在推动设施农业的进一步发展。
二、物联网在设施农业中的应用物联网技术以其独特的优势，为设施农业带来了革命性的变革。
物联网技术通过传感器、网络通信、云计算等技术手段，实现了对农业生产环境的实时监测、智能控制以及数据化管理。
在设施农业中，物联网技术的应用主要体现在温室大棚的智能控制系统中，通过对温室内环境因素的实时监测与调控，为作物生长提供最适宜的环境条件。
三、温室大棚智能控制系统的研究1. 系统架构设计基于物联网的温室大棚智能控制系统主要包括感知层、网络层和应用层。
感知层通过各类传感器实时采集温室内的温度、湿度、光照、CO2浓度等环境因素；网络层通过无线通信技术将感知层的数据传输至云端服务器；应用层则通过云计算技术对数据进行分析处理，并根据预设的算法对温室环境进行智能调控。
2. 环境因素监测与调控系统通过传感器实时监测温室内的环境因素，当环境因素超出预设的范围时，系统将自动启动调控设备，如加热器、湿帘、通风设备等，以调整温室内的环境条件。
同时，系统还可以根据作物的生长需求，自动调节灌溉系统，为作物提供适量的水分。
3. 智能决策与控制系统通过云计算技术对采集的数据进行分析处理，根据作物的生长需求以及环境因素的变化，自动生成智能决策。
系统可以根据决策结果自动调整温室环境，为作物提供最适宜的生长环境。
此外，系统还可以根据用户的需求，实现远程控制，方便用户随时随地对温室进行管理。
四、系统实现与优化1. 系统实现基于物联网的温室大棚智能控制系统需要结合硬件设备与软件系统。
基于物联网的智慧农业大棚控制系统设计
基于物联网的智慧农业大棚控制系统设计基于物联网的智慧农业大棚控制系统设计1. 引言随着人口的增长和城市化的加速发展，农业生产面临着越来越多的挑战，如水资源短缺、土地资源限制以及气候变化等。
为了满足不断增长的食品需求，并提高农业生产的效率和质量，智慧农业逐渐成为农业发展的关键策略之一。
其中，智慧农业大棚控制系统作为重要的农业设施，为农业生产提供了新的技术手段和解决方案。
2. 智慧农业大棚控制系统的设计原理基于物联网技术的智慧农业大棚控制系统是通过将传感器、执行器等设备与互联网相连，实现对大棚内环境参数的监测和调控。
系统的设计原理主要分为数据采集、数据传输和远程控制三个部分。
数据采集：系统将大棚内的温度、湿度、光照等环境参数通过各类传感器实时采集，并将采集到的数据传输到云端服务器进行存储和分析。
数据传输：系统通过物联网技术，将采集到的数据经过传输装置上传至云端服务器，实现数据的实时传输和接收。
远程控制：系统基于云端服务器对大棚的环境参数进行分析和计算，通过调节大棚内的设备（例如风机、加热器、喷灌设备等）实现对大棚环境的优化控制。
3. 国内外智慧农业大棚控制系统的现状与发展趋势目前，国内外已经涌现出一些智慧农业大棚控制系统，并在农业生产中取得了一定的应用效果。
例如，美国的SmartBee控制系统、荷兰的VanAgt技术等，这些系统通过智能化的环境监测和设备控制，实现了农业生产的精准管理和高效运营。
未来的发展趋势是智慧农业大棚控制系统的功能将更加强大和智能化。
一方面，随着物联网技术和人工智能技术的进一步发展，系统将具备更高的智能化水平，能够根据不同植物品种的需求，自动调控温度、湿度、光照等参数，提供最佳的生长环境。
另一方面，系统将会与其他智能农业设施和农业管理平台进行互联互通，形成更加完整和综合的智慧农业生态系统。
4. 基于物联网的智慧农业大棚控制系统的优势和应用前景基于物联网的智慧农业大棚控制系统具有以下几点优势： (1) 实时监测：系统能够实时监测大棚内的环境参数，提供准确的数据支持。
基于物联网的智能农业大棚控制系统设计与开发
基于物联网的智能农业大棚控制系统设计与开发智能农业大棚控制系统是基于物联网技术的一种创新应用，通过集成传感器、无线通信、数据采集与分析等技术，实现对大棚环境、植物生长情况等的实时监测和控制。
本文将对基于物联网的智能农业大棚控制系统的设计与开发进行探讨。
一、系统架构设计为了实现对大棚环境和作物生长状态的精确监测和智能控制，基于物联网的智能农业大棚控制系统主要包括传感器节点、无线通信模块、数据采集与处理中心以及用户终端等组件。
1. 传感器节点传感器节点是智能农业大棚控制系统的核心组成部分，用于感知大棚内部环境参数以及植物生长状态。
传感器节点可以包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2传感器等，通过测量这些参数，可以实现对大棚内部环境的实时监测。
2. 无线通信模块为了实现数据的及时传输，智能农业大棚控制系统需要使用无线通信模块。
通过无线传输技术（如Wi-Fi、ZigBee等），传感器节点采集到的数据可以被传送到数据采集与处理中心，以供进一步的数据分析和控制决策。
3. 数据采集与处理中心数据采集与处理中心扮演着数据处理和控制的核心角色。
通过接收传感器节点传来的数据，数据采集与处理中心可以对环境参数和植物生长状态进行分析和处理。
在此基础上，通过采用数据挖掘、机器学习等算法，可以为大棚环境和作物生长状态提供精准的预测和控制。
4. 用户终端用户终端可以是手机、平板电脑等智能设备。
通过与数据采集与处理中心的无线连接，用户可以实时获取大棚环境参数和作物生长状态的信息，也可以通过手机应用等方式，对大棚进行远程控制和管理。
二、系统功能设计基于物联网的智能农业大棚控制系统在实现传感数据采集的基础上，还应具备以下功能：1. 远程监控与控制用户可以通过手机或其他终端设备远程监控大棚的温度、湿度、光照等参数，并进行灌溉、通风、施肥等控制操作。
远程监控与控制功能方便了用户的管理和处理，提高了工作效率。
2. 实时报警与预警当大棚内部环境参数超过预定阈值时，智能控制系统可以通过短信、手机推送等方式实时报警，提醒用户采取相应的控制措施。
基于物联网的智能农业大棚监控与控制系统设计
基于物联网的智能农业大棚监控与控制系统设计摘要：随着物联网技术的发展，智能农业大棚监控与控制系统逐渐成为现代农业发展的新趋势。
本文基于物联网技术，以智能农业大棚为研究对象，探讨了智能农业大棚监控与控制系统的设计理念、技术实现和应用前景。
通过便捷的传感器数据采集、远程监控和自动化控制，该系统提供了实时的环境数据和植物生长状态信息，从而实现准确的农业管理和高效的作物生产。
1. 引言智能农业大棚是一种基于物联网技术的创新农业生产模式，它通过传感器网络、远程通信和智能控制系统实时监测和控制农业大棚的温度、湿度、光照等环境参数，以及植物生长状态，从而实现农业生产的智能化、高效化和可持续发展。
2. 智能农业大棚监控系统设计智能农业大棚监控系统设计包括传感器布局、数据采集和网络通信三个主要部分。
2.1 传感器布局传感器布局是决定监控系统功能齐全性和精确性的重要因素。
根据大棚内的环境特点，需要布置适当数量的温湿度传感器、光照传感器、土壤湿度传感器以及CO2传感器等。
这些传感器将对大棚内的环境参数进行实时采集，并将数据传输给数据采集系统进行处理。
2.2 数据采集数据采集系统是智能农业大棚监控系统的核心部分，主要用于接收、处理和存储传感器采集的数据。
数据采集系统应具备高速、稳定的数据采集功能，并能够对采集的数据进行实时分析和统计。
2.3 网络通信网络通信是实现远程监控和控制的基础。
通过无线传感器网络或者以太网等通信方式，监控系统可以将采集到的数据传输到云服务器或者农户的手机或电脑上，从而实现用户对大棚内环境和植物生长状态的实时监控和远程控制。
3. 智能农业大棚控制系统设计智能农业大棚控制系统设计包括控制策略制定、执行方法选择和控制器设计等方面。
3.1 控制策略制定控制策略制定是智能农业大棚控制系统设计的关键。
根据不同作物的生长需要和大棚内环境的变化，可以采用定时控制、阈值控制或者反馈控制等不同策略来实现对温湿度、光照和CO2等参数的控制。
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1 引言隨著控制技術、Internet和移動通信技術的飛速發展，農業生產的自動化、資訊化水準不斷提高，“可控環境農業”的研究已經越來越為人們所重視。
如何方便有效地對溫室環境進行監測和控制，如何提高農業生產的資訊化水準是目前可控環境農業研究的重點。
本章簡要說明了課題的研究背景和現實意義，並綜述了溫室環境監控技術的研究現狀和發展趨勢，在此基礎上提出了本文的研究內容。
1.1 遠程溫室監測系統的應用現狀及發展前景自20世紀80年代以來，我國工程科技人員在吸收發達國家高科技溫室生產技術的基礎上，進行了溫室中溫度、濕度和二氧化碳等單項環境因數控制技術的研究，希望通過改變植物生長的自然環境、創造適合植物最佳的生長條件、避免外界惡劣的氣候，達到調節產期、促進生長發育、防治病蟲害等目的。
由此而引發的各種溫室測控技術的實際應用與研究也取得了長足發展。
發達國家已經向高層次的自動化、智能化方向發展，形成了現代化水準高，比較完善的技術體系[1]。
我國溫室測控技術應用研究雖然也取得了一定的進展，但是與發達國家相比依舊存在較大差距。
隨著世界設施農業栽培技術發展迅速，溫室面積和產量大幅增加，對各種溫室測控技術以及與之緊密相關的通信技術的研究，已經引起該領域內的專家學者的廣泛關注。
1.2 國內外溫室測控技術1.2.1 國外溫室測控技術研究狀況發達國家如荷蘭、美國、英國等都大力發展集約化的溫室產業，溫室內溫度、濕度、光照、CO2濃度、水、氣、營養液等實現電腦調控。
荷蘭在1974年首次研製出電腦控制系統CECS。
l978年日本東京大學的學者研製出微型電腦溫室綜合環境控制系統。
目前，日本、荷蘭、美國等發達國家可以根據溫室作物的特點和要求，對溫室內的諸多環境因數進行環境控制。
在日本，作為設施農業主要內容的設施園藝相當發達，塑膠溫室和其他人工栽培設施達到普遍應用，設施栽培面積位居世界前列。
蔬菜、花卉、水果等普遍實行設施栽培生產。
針對種苗生產設施的高溫、多濕等不良環境。
日本有關部門進行了如下幾種設施專案的研究。
主要有設施內播種裝置、苗灌水裝置、換氣扇的旋轉和遮光裝置的開閉裝置(溫度、濕度及光照控制)、缺苗不良苗的檢測及去除和補栽裝置、CO2施肥裝置等方面的自動化研究[2]。
而在韓國，從l992年以來，政府就把設施園藝作為重點事業來推進發展，到1992年底，設施栽培面積為5.3萬mm2，其中帶環境控制的現代化設施的設置面積占10%左右[3]。
由於溫室能完全控制作物生長的各種條件，近年來溫室農業在以色列得到了飛速發展。
以色列溫室結構非常先進：它裝有幕簾、天窗及遮陽網，可根據光線強度的不同自動調節和移動，並裝有空氣溫度和濕度調控等溫室電腦環境控制系統。
以色列科學家成功地開發了一系列電腦軟體、硬體，實現了溫室中供水、施肥和環境自動化控制。
最新的彌霧氣候控制技術，使溫室降溫所需的能量非常小[4]。
以色列的溫室從80年代到90年代更新了三代，利用電腦控制水、肥和溫室小氣候，自動調溫、調濕、調光，而且結構非常先進，促進了工廠化農業的大發展。
荷蘭園藝溫室發展較早，由於地處高緯度地區，日照短，全年平均氣溫較低，因此，集中較大力量發展經濟價值高的鮮花和蔬菜，大規模地發展玻璃溫室和配套的工程設施，全部採用電腦控制。
荷蘭的全自動化溫室成套設備在世界市場上享有很高的技術聲譽，但荷蘭的溫室業是一種高能耗的產業，全國每年溫室消耗天然氣達42億立方米[5]。
英國農業部對溫室的設計和建造也很重視，在英國西爾索農業工程研究院，科學家們進行了溫室環境(溫度、濕度、光照、通風及CO2及施肥等)與作物生理、溫室環境因數的電腦優化、溫室節能、溫室自動控制、溫室作物栽培與產後處理、無土栽培的研究。
目前，英國的溫室大量採用電腦管理，主要控制溫度、濕度、通風、CO2濃度、施肥、營養液供給及pH值等。
倫敦大學農學院研製的電腦遙控技術，可以觀測50km 以外溫室內的溫度、濕度等環境狀況，並進行遙控[6]。
另外，國外溫室業正致力於高科技發展遙測技術、網路技術、控制局域網已逐漸應用於溫室的管理與控制中，Alves-Serodio，C.M.J等在ISIE’98國際會議中提出一體化的溫室網路管理體系模型，可將氣候的調節、灌溉系統與營養液的供給系統作為一個整體，並可以實現遠程控制。
1.2.2 國內溫室測控技術研究狀況a)集散控制系統(DCS)智能溫室的自動控制系統一般是由控制電腦、感測器、執行機構及驅動部件組成的多輸入、多輸出的閉環控制系統。
在現代溫室測控系統中，運用最多，技術最成熟的是集散控制系統，匯流排結構一般採用RS485.溫室群集散控制系統一般以PC機或工控機為上位機，單片機作為下位機組成。
下位機的任務是完成現場與作物有關的環境參量及作物生理參量的資訊採集、分析處理和存儲顯示，並通過RS485匯流排同上位機相連；上位機則主要實現環境的調控策略、集中操作管理、通信控制等功能，協調各從機之間的數據傳送工作，從而實現對整個系統的有效管理。
隨著單片機及微機技術、網路技術的發展和應用，採用微機與多臺單片機構成小型集散控制系統在現代溫室測控領域的運用非常普遍。
它利用單片機價格低、功能強、抗干擾能力好、溫限寬和麵向控制等優點，結合微機的軟硬體支撐，是一般規模溫室測控系統的常用選擇方案。
但是這類溫室集散控制系統存在著固有的缺陷：控制系統的物理層採用上下位機主從集散控制結構，一旦上位機出現故障，將會導致整個控制系統癱瘓，危險過於集中，系統的可靠性和穩定性不佳；同時該測控系統採用RS485匯流排，有效傳輸範圍不超過1200m。
這將成為現代溫室集群化方向發展的瓶頸，系統的拓展性不好，佈線複雜，成本較高。
但是作為主流的溫室測控系統架構方案，集散控制系統採用基於RS485、RS422等匯流排結構的通信方式在國內外溫室測控領域仍然佔據主導地位。
b)國內溫室測控技術我國農業電腦的應用開始於20世紀70年代，20世紀80年代中期開始應用於溫室控制與管理領域。
從1979至1987年陸續從6個國家(荷蘭、日本、美國、義大利、羅馬尼亞、保加利亞)等引進24套溫室，總而積19萬平方米。
這些溫室系統的引進，總計投資960萬美元，人民幣2570萬元。
每平方米面積投資80-100美元，還不包括修建鍋爐房、水塔等輔助建築的投資和國內運費、關稅等開支[7]。
從國外引進的現代化溫室，雖然在國外經過多年的發展和完善，技術上也比較成熟和先進，但是在使用中卻出現了一些問題，如體積大、能耗大、濕簾降溫較差；從經濟效益上看，因為設備投資大，運行費用高，產值較低，普遍虧損等，所以並末得到普及。
實踐證明，如果既要符合我國自己的氣候特點，又可降低投資費用，根本出路在於吸收國外溫室設施的有益經驗和技術，建設我國自己的溫室產業，設計生產符合我國經濟水準和各種氣候特點的溫室系列[8]。
從80年代開始，我國的農業工程科技人員在吸收發達國家高科技溫室生產技術的基礎上，進行了溫室中溫度、濕度和CO2等單項環境因數控制技術的研究，並逐步推出適宜我國經濟發展水準又能滿足不同生態氣候條件需要的溫室產品。
20世紀90年代初期，中國農業科學院農業氣象研究所和蔬菜花卉研究所，研製開發了溫室控制與管理系統，並採用Visual Basic開發了基於windows操作系統的控制軟體。
90年代中後期，江蘇理工大學毛罕平等研製開發了溫室軟硬體控制系統，能對營養液系統、溫度、光照、CO2，施肥等進行綜合控制，是目前國產化溫室電腦控制系統較為典型的研究成果。
在此期間，中國科學院石家莊現代化研究所、中國農業大學，中國科學院上海植物生理研究所等單位也都側重不同領域，研究溫室設施電腦控制與管理技術，“九五”期間，國家科技攻關專案和國家自然科學基金委，均首次增設了工廠化農業(設施農業)研究專案，並且在專案中加大了計一算機應用研究的力度。
90年代末河北職業技術師範學院的目忠文研製了蔬菜大棚溫濕度測量系統，能對大棚內的溫濕度進行即時測量與控制。
吉林工業大學於海業、馬成林等人(1999)研製的溫室環境(溫度、濕度)自動檢測系統是以一臺IBM/PC及其相容機作為主控機，模/數轉換採用插入式數據採集板卡來實現的。
還有許多高等院校、科研所都在進行溫室控制系統的相關研究，並且許多單位都己建起或將要建起溫室控制系統的總體框架，並形成了一些控制理論，如王宇欣的《高寒地區充氣膜溫室局部環境調控分析》等[9]。
可以看出我國溫室設施電腦應用與研究，在總體上正從消化吸收、簡單應用階段向實用化、綜合性應用階段過渡和發展。
這些無疑對我國的溫室發展起了積極的作用，但是與國外先進水準相比仍有一定的差距。
2 系統組成2.1 系統總體結構目前國內外研究開發的溫室控制系統，大致可分為以下三種：1) 單獨式多單元溫室系統。
這種控制系統主要利用專門的溫室氣候控制電腦來檢測多個感測器的輸入信號及輸出控制信號，這種控制電腦的外形與PC機相似，所有的感測器和繼電器由電纜與它直接相連，通過顯示幕以畫面的形式生動地顯示溫室運行情衫之，並可以存儲、列印、統計分析、曲線說明等。
但這種控制系統的價格比較昂貴。
2) 單片機控制一個溫室單元系統。
這是隨單片機的發展而出現的，現已經廣泛應用於國內外許多溫室中。
它充分利用了單片機的數據傳輸方便快捷、介面通道配置靈活、性能穩定可靠、價格低廉等優點。
但這種控制結構由於單片機存儲容量小，不能保存大盤的數據，不利於分析，且人力消耗大。
3) 分佈式多單元系統。
該系統主要針對由多個溫室構成的溫室群地區而提出的，它將PC機與前面兩種系統的優點融為一體，每個溫室由前沿機(氣候控制電腦或單片機控制系統)進行分散控制。
主控室中的PC機對溫室群集中管理。
這種系統在提高工作效率、安全、舒適性方面有著不可比擬的優越性，是現代溫室監控系統的典型模式。
單片機結構簡單、物美價廉、設計與使用方便、抗干擾性及適應環境的能力強。
因而常被用作自動化系統的前端處理器(下位機)，深入到現場，採集各種數據及資訊，進行簡單的處理後送至上位機。
同時它也是一種控制器，接收上位機下達的命令，對現場實行有關的控制。
微機功能強大、人機介面友好，能處理很複雜的問題。
在自動化系統中，通常用作中央處理器(上位機)，接收來自下位機的資訊和數據，經處理後在微機介面上顯示，並向下位機下達命令，通過下位機對現場實施控制[10]。
本課題兼顧單片機和微機的特點，採用分佈式監控系統。
系統總體結構如圖2.1所示。
圖2.1 系統結構圖 本系統由許多分佈在各溫室中的控制器 (下位機)和主控電腦 (上位機)組成，每個控制器連接到主控電腦上，處理各種感測器所採集的數據並對控制驅動器進行即時控制：主控電腦存儲、顯示控制器傳送來的數據，並可以向每個控制器發送控制設定值和其他控制參數，對溫室進行監測與控制。