农业温室大棚环境调控与管理系统设计
温室自动化控制系统设计与应用研究
温室自动化控制系统设计与应用研究摘要：温室是一种通过人工手段改变温度、湿度、光照等环境条件以创造良好生长条件的建筑物，广泛应用于农业生产中。
随着科技的发展，温室自动化控制系统得到了不断的改进和应用，在提高农业生产效益、减少能源消耗等方面发挥着重要作用。
本文主要探讨了温室自动化控制系统的设计与应用，包括系统组成、功能要求、系统设计和实际应用等方面，旨在为温室自动化控制系统的研究和应用提供参考。
一、引言温室农业是解决世界农业发展面临的许多问题的重要途径之一，它能够改善农作物生产环境，提高作物的产量和质量。
然而，温室环境的控制要求十分复杂，需要保持适宜的温度、湿度、光照等条件，以满足不同作物的生长需求。
为了提高温室农业的效益和生产质量，温室自动化控制系统应运而生。
二、温室自动化控制系统的组成温室自动化控制系统主要由传感器、执行器、控制器和人机界面四部分组成。
其中，传感器用于采集温室内外的环境参数，如温度、湿度、光照强度等；执行器负责根据控制信号调整温室内的环境条件；控制器对传感器采集的数据进行处理，并根据预设的控制算法产生相应的控制信号；人机界面用于操作和监控温室自动化控制系统的运行状态。
三、温室自动化控制系统的功能要求温室自动化控制系统的功能要求包括环境监测、环境调控和数据记录等。
首先，系统应能够实时监测温室内外的环境参数，并对其进行准确的测量和分析。
其次，系统应能够根据预设的控制算法，自动调整温室内的环境条件，以满足作物的生长需求。
最后，系统应能够记录和存储温室内外环境参数的数据，并提供相应的数据查询和分析功能，以便于农业生产管理和决策的参考。
四、温室自动化控制系统的设计温室自动化控制系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
在硬件设计方面，需要选择适用的传感器和执行器，并设计相应的电路结构和电气连接。
在软件设计方面，需要编写控制算法和相应的人机界面程序，实现温室环境的实时监测、自动调控和数据记录等功能。
基于STM32的温室大棚智能控制系统设计
基于STM32的温室大棚智能控制系统设计为了有效增强我国温室大棚的智能化管理效果，文章介绍了温室智能化调控系统的国内外研究和发展现状，并提出一款基于STM32F103系列芯片的温室环境智能调控系统，主要收集室内的温湿度与光照强度信息进行分析，通过LCD 显示器进行数据图标呈现，并增加无线信息传输组件，有效地创建温室的智能化环境调控系统。
温室环境的智能化控制研究是现代化温室大棚的一个研究重点。
提升智能化温室大棚中植物的栽培效率与质量是较为重要的研究内容，通过对植物生长周期进行分析，科学检测温室条件并进行高效的规划。
现阶段，国内科学领域已经研发出了多种可以改善作物生长效率，提高生产质量的智能设备，并被广泛的应用在温室大棚里，然而这些设备基本不具备智能调节能力，无法获取大棚内的具体情况，同样也无法实现远程调节的效果，仅可以实现一些初步的功能目的。
一、温室大棚智能化控制的国内外研究和发展现状在国外很多发达国家特别是在欧美，十分重视温室栽培方面的研究，例如，美国等发达国家已经通过一些监管设备对大棚内的环境信息进行监控，并结合预期设定数值进行调节，达到农业生产的智能化效果。
而这种智能化植物栽培技术仅是对室内的单一因素进行调控，也就是仅实现对大棚内的温度、湿度、光照、气体条件进行管理。
随着科学技术的不断发展，温室大棚栽培技术也得到了全新的改变，在美国，科学家们研制了一款能够结合气候管理、农作物灌溉与施肥能力为一体的智能化温室大棚管控系统，这系统能够有效地结合各类农作物的管理内容，利用传感器所接收的信号对系统的各项功能进行管理，实现最优质这一高效的方式对温室内农作物的生长进行管理。
以色列通过计算机设备对温度环境进行管理，并建立科学的温室构造，配备优质的环境调节、天窗以及幕帘等，对温湿度、光照效果、气体环境进行有效控制。
并且将中的控制器与管理室内的中央电脑进行远程连接，提高温室管理的便捷性，更精准的对灌溉施肥系统进行控制，提升对于肥料与水资源的利用效果。
《2024年智慧农业大棚监控系统的设计与实现》范文
《智慧农业大棚监控系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的发展，智慧农业成为了农业领域发展的重要方向。
智慧农业大棚监控系统是智慧农业的重要组成部分，通过集成物联网、传感器、大数据等先进技术，实现对农业大棚环境的实时监测和智能调控，提高农业生产效率和产品质量。
本文将介绍智慧农业大棚监控系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 系统架构设计智慧农业大棚监控系统采用分层设计的思想，主要包括感知层、传输层、应用层。
感知层负责采集大棚环境数据，传输层负责将数据传输到服务器端，应用层负责数据的处理和展示。
2. 硬件设计（1）传感器：传感器是智慧农业大棚监控系统的核心组成部分，主要包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器、CO2浓度传感器等，用于实时监测大棚环境参数。
（2）控制器：控制器负责接收传感器数据，并根据预设的阈值进行相应的调控操作，如调节温室遮阳帘、通风口等。
（3）网络设备：网络设备包括无线通信模块和有线网络设备，用于将传感器数据传输到服务器端。
3. 软件设计（1）数据采集与处理：软件系统通过与硬件设备的通信，实时采集大棚环境数据，并进行预处理和存储。
（2）数据分析与展示：软件系统对采集的数据进行分析和挖掘，通过图表、报表等形式展示给用户，帮助用户了解大棚环境状况和作物生长情况。
（3）智能调控：软件系统根据预设的阈值和调控策略，自动或手动调节温室设备，如调节温室遮阳帘、通风口等，以保持大棚环境在最佳状态。
三、系统实现1. 硬件实现硬件设备选型与采购：根据系统需求，选择合适的传感器、控制器和网络设备，并进行采购。
设备安装与调试：将硬件设备安装在大棚内，并进行调试，确保设备能够正常工作并采集准确的数据。
2. 软件实现（1）数据采集与处理模块：通过与硬件设备的通信，实时采集大棚环境数据，并进行预处理和存储。
采用数据库技术对数据进行管理和维护。
（2）数据分析与展示模块：通过数据分析算法对采集的数据进行分析和挖掘，以图表、报表等形式展示给用户。
温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析
温室大棚温湿度监测系统设计及性能分析温室大棚是一种用于种植蔬菜、花卉等植物的设施，通过人工调控环境条件，提供恒定的温度和湿度，增加作物的产量和品质。
为了实现对温室大棚温湿度的监测和调控，设计了一个温室大棚温湿度监测系统，并对其性能进行了分析。
温室大棚温湿度监测系统的设计目标是实时监测和记录温室内的温度和湿度，并能根据设定的阈值进行报警，实现远程监控和控制。
该系统主要由传感器模块、数据采集模块、通信模块、控制模块和人机界面组成。
传感器模块是该系统的核心部分，用于检测温室内的温度和湿度。
常用的温湿度传感器有DHT11和DHT22等，其精度和稳定性较高。
传感器将采集到的温湿度数据转化为电信号通过模拟-数字转换器（ADC）传送给数据采集模块，完成数据的采集和处理。
数据采集模块负责接收传感器模块传来的数据，并对数据进行处理和存储。
该模块通过微处理器将数据转化为数字信号，并将数据存储在存储器中，以便后续的数据分析和查询。
同时，该模块还可实现对传感器的参数设置和控制。
通信模块用于实现系统与外部设备的数据传输和远程控制。
该模块可选择无线通信方式，如Wi-Fi、蓝牙等，也可以选择有线通信方式，如以太网、RS485等。
通过与上位机或者手机APP的交互，实现对温室大棚的实时监测和控制。
控制模块是根据采集到的温湿度数据和设定的阈值进行控制操作。
当温湿度超过设定的阈值时，控制模块会触发报警装置，以提醒操作人员进行调节。
同时，控制模块还可以根据设定的控制策略，自动调节温室内的温湿度，以保持恒定的环境条件。
人机界面是操作人员与监测系统进行交互的平台。
通过人机界面，操作人员可以实时查看温室内的温湿度数据，并进行参数的设定和控制命令的下发。
界面设计应简洁直观，方便操作人员快速理解和操作。
对于温室大棚温湿度监测系统的性能分析，主要从以下几个方面进行评价：1. 精度和稳定性：传感器的精度和稳定性直接影响数据的准确性。
应选择精度高、稳定性好的传感器，减小误差和波动。
农业温室大棚环境调控与管理系统设计
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。
农业温室大棚环境调控与管理系统设计
1 引言随着控制技术、Internet 和移动通信技术的飞速发展，农业生产的自动化、信息化水平不断提高，“可控环境农业”的研究已经越来越为人们所重视。
如何方便有效地对温室环境进行监测和控制，如何提高农业生产的信息化水平是目前可控环境农业研究的重点。
本章简要说明了课题的研究背景和现实意义，并综述了温室环境监控技术的研究现状和发展趋势，在此基础上提出了本文的研究内容。
1.1 远程温室监测系统的应用现状及发展前景自20世纪80年代以来，我国工程科技人员在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上，进行了温室中温度、湿度和二氧化碳等单项环境因子控制技术的研究，希望通过改变植物生长的自然环境、创造适合植物最佳的生长条件、避免外界恶劣的气候，达到调节产期、促进生长发育、防治病虫害等目的。
由此而引发的各种温室测控技术的实际应用与研究也取得了长足发展。
发达国家已经向高层次的自动化、智能化方向发展，形成了现代化水平高，比较完善的技术体系[1]。
我国温室测控技术应用研究虽然也取得了一定的进展，但是与发达国家相比依旧存在较大差距。
随着世界设施农业栽培技术发展迅速，温室面积和产量大幅增加，对各种温室测控技术以及与之紧密相关的通信技术的研究，已经引起该领域内的专家学者的广泛关注。
1.2 国内外温室测控技术1.2.1 国外温室测控技术研究状况发达国家如荷兰、美国、英国等都大力发展集约化的温室产业，温室内温度、湿度、光照、CO2浓度、水、气、营养液等实现计算机调控。
荷兰在1974年首次研制出计算机控制系统CECS。
l978 年日本东京大学的学者研制出微型计算机温室综合环境控制系统。
目前，日本、荷兰、美国等发达国家可以根据温室作物的特点和要求，对温室内的诸多环境因子进行环境控制。
在日本，作为设施农业主要内容的设施园艺相当发达，塑料温室和其它人工栽培设施达到普遍应用，设施栽培面积位居世界前列。
蔬菜、花卉、水果等普遍实行设施栽培生产。
温室环境监测与调控系统的设计与实现
温室环境监测与调控系统的设计与实现随着农业生产的科技化，温室环境监测与调控系统在现代农业中起着重要作用。
该系统使用传感器和控制器来监测和调控温室内的环境条件，以提供最佳的种植环境，从而提高农作物的产量和质量。
在本文中，我们将讨论温室环境监测与调控系统的设计与实现。
温室环境监测与调控系统的设计是一个复杂的过程。
首先，需要选择适合温室内环境监测的传感器。
常见的传感器包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器和二氧化碳传感器等。
这些传感器可以测量温室内的温度、湿度、光照和CO2浓度等关键参数。
为了确保准确性和可靠性，传感器应该具有高精度和长寿命。
此外，传感器应具备抗干扰能力，以避免外部干扰对监测结果的影响。
除了传感器，温室环境监测与调控系统还需要控制器来根据监测结果对温室环境进行调控。
控制器根据设定的参数和目标，通过控制温室内的设备，如通风系统、加热系统和灌溉系统等，来改变温室内的环境条件。
在设计控制系统时，需要考虑多种因素。
首先，需要确定合适的控制策略。
常用的控制策略包括开关控制、比例控制和PID控制。
选择合适的控制策略可以有效地调节温室环境，使其保持在理想的范围内。
其次，控制系统应具备稳定性和快速响应能力。
温室内环境的快速变化要求控制系统能够及时响应，并采取相应的措施进行调节。
此外，控制系统应具备自动化和远程监控的能力，以方便农民对温室环境进行实时监测和调控。
为了实现温室环境监测与调控系统，还需要将传感器和控制器连接起来，并将数据传输到监测和调控中心。
这通常通过使用无线传感器网络（WSN）来实现。
WSN可以将传感器节点连接到一个网络中，以便实时采集和传输温室环境数据。
同时，WSN还可以提供对温室环境的远程监测和控制功能。
此外，为了更好地实现温室环境监测与调控系统，可以使用数据分析和决策支持系统来对温室环境数据进行分析和处理。
通过对温室环境数据的分析，可以发现温室环境的变化规律和优化方向，为农民提供科学指导，促进农业生产的发展。
《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。
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1 引言随着控制技术、Internet和移动通信技术的飞速发展，农业生产的自动化、信息化水平不断提高，“可控环境农业”的研究已经越来越为人们所重视。
如何方便有效地对温室环境进行监测和控制，如何提高农业生产的信息化水平是目前可控环境农业研究的重点。
本章简要说明了课题的研究背景和现实意义，并综述了温室环境监控技术的研究现状和发展趋势，在此基础上提出了本文的研究内容。
1.1 远程温室监测系统的应用现状及发展前景自20世纪80年代以来，我国工程科技人员在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上，进行了温室中温度、湿度和二氧化碳等单项环境因子控制技术的研究，希望通过改变植物生长的自然环境、创造适合植物最佳的生长条件、避免外界恶劣的气候，达到调节产期、促进生长发育、防治病虫害等目的。
由此而引发的各种温室测控技术的实际应用与研究也取得了长足发展。
发达国家已经向高层次的自动化、智能化方向发展，形成了现代化水平高，比较完善的技术体系[1]。
我国温室测控技术应用研究虽然也取得了一定的进展，但是与发达国家相比依旧存在较大差距。
随着世界设施农业栽培技术发展迅速，温室面积和产量大幅增加，对各种温室测控技术以及与之紧密相关的通信技术的研究，已经引起该领域内的专家学者的广泛关注。
1.2 国内外温室测控技术1.2.1 国外温室测控技术研究状况发达国家如荷兰、美国、英国等都大力发展集约化的温室产业，温室内温度、湿度、光照、CO2浓度、水、气、营养液等实现计算机调控。
荷兰在1974年首次研制出计算机控制系统CECS。
l978年日本东京大学的学者研制出微型计算机温室综合环境控制系统。
目前，日本、荷兰、美国等发达国家可以根据温室作物的特点和要求，对温室内的诸多环境因子进行环境控制。
在日本，作为设施农业主要内容的设施园艺相当发达，塑料温室和其它人工栽培设施达到普遍应用，设施栽培面积位居世界前列。
蔬菜、花卉、水果等普遍实行设施栽培生产。
针对种苗生产设施的高温、多湿等不良环境。
日本有关部门进行了如下几种设施项目的研究。
主要有设施内播种装置、苗灌水装置、换气扇的旋转和遮光装置的开闭装置(温度、湿度及光照控制)、缺苗不良苗的检测及去除和补栽装置、CO2施肥装置等方面的自动化研究[2]。
而在韩国，从l992年以来，政府就把设施园艺作为重点事业来推进发展，到1992年底，设施栽培面积为5.3万mm2，其中带环境控制的现代化设施的设置面积占10%左右[3]。
由于温室能完全控制作物生长的各种条件，近年来温室农业在以色列得到了飞速发展。
以色列温室结构非常先进：它装有幕帘、天窗及遮阳网，可根据光线强度的不同自动调节和移动，并装有空气温度和湿度调控等温室计算机环境控制系统。
以色列科学家成功地开发了一系列计算机软件、硬件，实现了温室中供水、施肥和环境自动化控制。
最新的弥雾气候控制技术，使温室降温所需的能量非常小[4]。
以色列的温室从80年代到90年代更新了三代，利用计算机控制水、肥和温室小气候，自动调温、调湿、调光，而且结构非常先进，促进了工厂化农业的大发展。
荷兰园艺温室发展较早，由于地处高纬度地区，日照短，全年平均气温较低，因此，集中较大力量发展经济价值高的鲜花和蔬菜，大规模地发展玻璃温室和配套的工程设施，全部采用计算机控制。
荷兰的全自动化温室成套设备在世界市场上享有很高的技术声誉，但荷兰的温室业是一种高能耗的产业，全国每年温室消耗天然气达42亿立方米[5]。
英国农业部对温室的设计和建造也很重视，在英国西尔索农业工程研究院，科学家们进行了温室环境(温度、湿度、光照、通风及CO2及施肥等)与作物生理、温室环境因子的计算机优化、温室节能、温室自动控制、温室作物栽培与产后处理、无土栽培的研究。
目前，英国的温室大量采用计算机管理，主要控制温度、湿度、通风、CO2浓度、施肥、营养液供给及pH值等。
伦敦大学农学院研制的计算机遥控技术，可以观测50km 以外温室内的温度、湿度等环境状况，并进行遥控[6]。
另外，国外温室业正致力于高科技发展遥测技术、网络技术、控制局域网已逐渐应用于温室的管理与控制中，Alves-Serodio，C.M.J等在ISIE’98国际会议中提出一体化的温室网络管理体系模型，可将气候的调节、灌溉系统与营养液的供给系统作为一个整体，并可以实现远程控制。
1.2.2 国内温室测控技术研究状况a)集散控制系统(DCS)智能温室的自动控制系统一般是由控制计算机、传感器、执行机构及驱动部件组成的多输入、多输出的闭环控制系统。
在现代温室测控系统中，运用最多，技术最成熟的是集散控制系统，总线结构一般采用RS485.温室群集散控制系统一般以PC机或工控机为上位机，单片机作为下位机组成。
下位机的任务是完成现场与作物有关的环境参量及作物生理参量的信息采集、分析处理和存储显示，并通过RS485总线同上位机相连；上位机则主要实现环境的调控策略、集中操作管理、通信控制等功能，协调各从机之间的数据传送工作，从而实现对整个系统的有效管理。
随着单片机及微机技术、网络技术的发展和应用，采用微机与多台单片机构成小型集散控制系统在现代温室测控领域的运用非常普遍。
它利用单片机价格低、功能强、抗干扰能力好、温限宽和面向控制等优点，结合微机的软硬件支撑，是一般规模温室测控系统的常用选择方案。
但是这类温室集散控制系统存在着固有的缺陷：控制系统的物理层采用上下位机主从集散控制结构，一旦上位机出现故障，将会导致整个控制系统瘫痪，危险过于集中，系统的可靠性和稳定性不佳；同时该测控系统采用RS485总线，有效传输范围不超过1200m。
这将成为现代温室集群化方向发展的瓶颈，系统的拓展性不好，布线复杂，成本较高。
但是作为主流的温室测控系统架构方案，集散控制系统采用基于RS485、RS422等总线结构的通信方式在国内外温室测控领域仍然占据主导地位。
b)国内温室测控技术我国农业计算机的应用开始于20世纪70年代，20世纪80年代中期开始应用于温室控制与管理领域。
从1979至1987年陆续从6个国家(荷兰、日本、美国、意大利、罗马尼亚、保加利亚)等引进24套温室，总而积19万平方米。
这些温室系统的引进，总计投资960万美元，人民币2570万元。
每平方米面积投资80-100美元，还不包括修建锅炉房、水塔等辅助建筑的投资和国内运费、关税等开支[7]。
从国外引进的现代化温室，虽然在国外经过多年的发展和完善，技术上也比较成熟和先进，但是在使用中却出现了一些问题，如体积大、能耗大、湿帘降温较差；从经济效益上看，因为设备投资大，运行费用高，产值较低，普遍亏损等，所以并末得到普及。
实践证明，如果既要符合我国自己的气候特点，又可降低投资费用，根本出路在于吸收国外温室设施的有益经验和技术，建设我国自己的温室产业，设计生产符合我国经济水平和各种气候特点的温室系列[8]。
从80年代开始，我国的农业工程科技人员在吸收发达国家高科技温室生产技术的基础上，进行了温室中温度、湿度和CO2等单项环境因子控制技术的研究，并逐步推出适宜我国经济发展水平又能满足不同生态气候条件需要的温室产品。
20世纪90年代初期，中国农业科学院农业气象研究所和蔬菜花卉研究所，研制开发了温室控制与管理系统，并采用Visual Basic开发了基于windows操作系统的控制软件。
90年代中后期，江苏理工大学毛罕平等研制开发了温室软硬件控制系统，能对营养液系统、温度、光照、CO2，施肥等进行综合控制，是目前国产化温室计算机控制系统较为典型的研究成果。
在此期间，中国科学院石家庄现代化研究所、中国农业大学，中国科学院上海植物生理研究所等单位也都侧重不同领域，研究温室设施计算机控制与管理技术，“九五”期间，国家科技攻关项目和国家自然科学基金委，均首次增设了工厂化农业(设施农业)研究项目，并且在项目中加大了计一算机应用研究的力度。
90年代末河北职业技术师范学院的目忠文研制了蔬菜大棚温湿度测量系统，能对大棚内的温湿度进行实时测量与控制。
吉林工业大学于海业、马成林等人(1999)研制的温室环境(温度、湿度)自动检测系统是以一台IBM/PC及其兼容机作为主控机，模/数转换采用插入式数据采集板卡来实现的。
还有许多高等院校、科研所都在进行温室控制系统的相关研究，并且许多单位都己建起或将要建起温室控制系统的总体框架，并形成了一些控制理论，如王宇欣的《高寒地区充气膜温室局部环境调控分析》等[9]。
可以看出我国温室设施计算机应用与研究，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展。
这些无疑对我国的温室发展起了积极的作用，但是与国外先进水平相比仍有一定的差距。
2 系统组成2.1 系统总体结构目前国内外研究开发的温室控制系统，大致可分为以下三种：1) 单独式多单元温室系统。
这种控制系统主要利用专门的温室气候控制计算机来检测多个传感器的输入信号及输出控制信号，这种控制计算机的外形与PC机相似，所有的传感器和继电器由电缆与它直接相连，通过显示屏以画面的形式生动地显示温室运行情衫之，并可以存储、打印、统计分析、曲线说明等。
但这种控制系统的价格比较昂贵。
2) 单片机控制一个温室单元系统。
这是随单片机的发展而出现的，现已经广泛应用于国内外许多温室中。
它充分利用了单片机的数据传输方便快捷、接口通道配置灵活、性能稳定可靠、价格低廉等优点。
但这种控制结构由于单片机存储容量小，不能保存大盘的数据，不利于分析，且人力消耗大。
3) 分布式多单元系统。
该系统主要针对由多个温室构成的温室群地区而提出的，它将PC机与前面两种系统的优点融为一体，每个温室由前沿机(气候控制计算机或单片机控制系统)进行分散控制。
主控室中的PC机对温室群集中管理。
这种系统在提高工作效率、安全、舒适性方面有着不可比拟的优越性，是现代温室监控系统的典型模式。
单片机结构简单、物美价廉、设计与使用方便、抗干扰性及适应环境的能力强。
因而常被用作自动化系统的前端处理器(下位机)，深入到现场，采集各种数据及信息，进行简单的处理后送至上位机。
同时它也是一种控制器，接收上位机下达的命令，对现场实行有关的控制。
微机功能强大、人机界面友好，能处理很复杂的问题。
在自动化系统中，通常用作中央处理器(上位机)，接收来自下位机的信息和数据，经处理后在微机界面上显示，并向下位机下达命令，通过下位机对现场实施控制[10]。
本课题兼顾单片机和微机的特点，采用分布式监控系统。
系统总体结构如图2.1所示。
图2.1 系统结构图 本系统由许多分布在各温室中的控制器 (下位机)和主控计算机 (上位机)组成，每个控制器连接到主控计算机上，处理各种传感器所采集的数据并对控制驱动器进行实时控制：主控计算机存储、显示控制器传送来的数据，并可以向每个控制器发送控制设定值和其它控制参数，对温室进行监测与控制。