1、设计背景
随着时代的进步，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、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。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、湿度与二氧化碳含量等参数，直接关系到蔬菜和水果的生长。
当今大多数对大棚温度、湿度、二氧化碳含量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，科学合理地调节大棚内温度、湿度以及二氧化碳的含量，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。
本文提出了一种以MCS-51系列的8031单片机为控制核心的测控系统，主要是为了对温室大棚内温度、湿度进行可靠地检测与控制而设计的。
2、设计要求
（1）性能要求
温室中不同的作物在不同的生长阶段所需的最佳生长温度不同，但适宜生长温度通常在10℃~40℃范围内，所以温度控制器至少应能实现在10℃~40℃范围内的控制，且能让人通过控制面板任意设定，最后控制温度误差应不大于±1℃。作物在不同时期所需的湿度也不同，湿度应能在10~90%范围内由人工任意设定，
最后控制湿度误差应不大于±5%。考虑到CO
2虽然对作物生长有影响，但是CO
2
发生器及CO
2浓度测量设备较贵，且一般条件下CO
2
浓度都远低于最佳水平，温
室中CO
2浓度在可能情况下尽量大即可，所以在此不对CO
2
浓度进行调节。
如果出现故障导致温室内温、湿度长时间偏离设定值超过一定界限，或者设定值超出允许范围，应该通过蜂鸣器或者指示灯报警。
测控系统应带有显示设备，用来实时显示温室内的温度、湿度数值以及设定的温度、湿度数值。还应有输入设备，用来进行设定温度、湿度值，校零等操作。
（2）主要技术参数
根据系统的性能要求，并保留一定的余量，取温度传感器量程0℃~50℃，精度小于±1℃。湿度传感器量程10~90%，精度小于±5%。
3、总体方案设计
（1）设计思想
温室智能测控系统能监测温室的温、湿度，并根据温室环境实现自动温湿度调节。操作人员通过输入设备键盘设定温度、湿度数值，传感器分布在温室内多个位置，对温室环境进行多点实时动态采集，经过A/D 转换，送入单片机处理，驱动执行装置，从而实现温室环境的自动智能调节。显示装置实时显示温室内的温度、湿度数值，当温度、湿度偏差超出一定限度一定时间，发出报警。其中执行装置为调节温度、湿度的装置。
目前，温室内温度的调节和控制包括加温、降温和保温三个方面。加温有热风采暖系统、热水采暖系统、土壤加温三种形式。降温最简单的途径是通风，但在温度过高，依靠自然通风不能满足作物的要求时，必须进行人工强制降温。降温包括遮光降温法、屋面流水降温法、蒸发冷却法及强制通风法。保温包括减少贯流放热和通风换气量、增大保温比、增大地表热流量。空气湿度的调控，主要是防止作物沾湿和降低空气湿度两个直接目的。除湿的方法有通风换气、加温除湿、适当地控制灌水量、使用除湿型热交换通风装置。加湿的方法包括喷雾加湿、湿帘加湿、温室内顶部安装喷雾系统。
本系统分别采用热风采暖系统、通风降温除湿和喷雾加湿的方法。当湿度低于设定值即打开滴灌电磁阀进行喷水，当湿度与设定值的偏差满足要求时即关闭电磁阀；当温度高于设定值一定幅度或湿度高于设定值一定幅度时，单片机控制风扇进行排风；当温度低于设定值一定幅度时，单片机控制电热丝进行加热。所以，温室智能测控系统的执行装置是风扇、电热丝和滴灌电磁阀。
（2）总体方案
①系统结构框图 湿度传感器温度传感器调理放大
电路
显示模块8031单片机功率放大键盘
报警器
A/D 转换
电热丝
电磁阀风扇
②系统工作流程
传感器测量现场湿度、温度，并将湿度温度转换成模拟电信号，经过调理电路进行放大、滤波处理，消除噪声干扰信号，最后由A/D 转换器将处理过的模拟信号转换成数字信号，并输出到单片机接口。
单片机读取A/D 转换器转换好的温度、湿度数字信号信息，以及操作人员通
过键盘设定的温度、湿度数值，然后根据设定值以及设计好的算法进行输出控制。
输出控制信号经过功率放大器的处理，控制电热丝、风扇以及滴灌电磁阀的工作。同时，单片机实时输出温室的温度、湿度信息到显示模块，便于工作人员观察、操作。如果出现长时间检测到的温度或者湿度数值与设定值偏差超过一定界限，或者设置超限，则输出控制报警器报警。
（3）主要功能模块
整个温室测控系统主要由五个模块组成，分别为核心控制模块，信号采集模块，功率控制模块，键盘输入模块以及显示报警模块。
核心控制模块由8031单片机及外围必备部件组成，完成数据处理的功能。信号采集模块由分布在温室各处的温度传感器、湿度传感器以及相应的调理电路、放大电路还有A/D转换器组成。功率控制模块由功率放大电路以及风扇、电热丝、滴灌电磁阀等执行装置组成。键盘输入模块由键盘及相应的输入接口组成。显示报警模块由LED数码管、蜂鸣器、指示灯以及相应的输出电路组成。
4、主要功能模块的详细设计
（1）核心控制模块
该模块采用8031单片机实现数据处理、控制输出的功能。8031单片机按照预先设定好的算法对信号采集模块输入的温度、湿度数字量进行处理，输出控制信号到功率控制模块，实现对温室内温度、湿度的调节。同时，也输出信号实时显示温度、湿度数值，并按照程序在一定条件下报警，使系统更加人性化。8031单片机连接电路：
由于8031单片机没有片内存储器，使用2732A片外4KB EPROM扩展片外存储器，地址锁存器采用74LS373。如图所示，锁存器三态控制端OE接地，373输出常通，G端与ALE相连，每当ALE下跳变时，373锁存低8位地址A0.0~A0.7并输出。2732是4KB EPROM，有12根地址线A0~A11分别与373的Q0~Q7（即A0.0~A0.7）和P2.0~P2.3相连，系统中只扩展了一片EPROM，故2732的片选端CE接地，即该片总是被选中。当8031发出16位地址时，其中A0~A11就可选中2732片内的4KB存储器中某个单元。单片机的PSEN与2732的OE/VPP相连，当PSEN有效时，把2732A中的指令或数据送入P0口数据线。
锁存器及片外存储器连接电路：
（2）信号采集模块
该模块由分布在温室各处的温度传感器、湿度传感器以及相应的调理电路、放大电路还有A/D转换器组成。传感器测量现场湿度、温度，并将湿度、温度转换成模拟电信号，经过调理电路进行放大、滤波处理，消除噪声干扰信号，最后由A/D转换器将处理过的模拟信号转换成数字信号，并输出到单片机接口。湿度信号是直接得到方波信号，无须A/D转换通过单片机处理得到湿度数值。
考虑到温室内系统惯性大，温度、湿度变化缓慢，故不采用采样保持器。
温度输入硬件电路设计
温度传感器选用AD590。AD590是美国ANALO G DEV ICES 公司的单片集成两端感温电流源。主要特性如下：
1)流过器件的电流(μA) 等于器件所处环境的热力学温度(开尔文) 度数：
Ir/T=1uA/K
式中，Ir—流过器件(AD590) 的电流，单位为μA；T—热力学温度，单位为K；2）AD590的测温范围为- 55℃~+150℃；
3）AD590的电源电压范围为4～30 V，可以承受44 V正向电压和20 V反向电压，因而器件即使反接也不会被损坏；
4）输出电阻为710 mΩ；
5）精度高，AD590在- 55℃~+150℃范围内，非线性误差仅为±0.3℃。
由于温室大棚较大，在温室内分布设置8个，分布式采样后送到单片机进行处理，提高数据精度，能更好的反应温室温度信息。温度测量电路采用现有的设计电路，下图为从参考文献中摘录的一种AD590温度测量电路。
电路输出为电压信号，需要经过进一步A/D转换。
该系统最大精度为1%，故选用分辨力为8位的A/D芯片，由于系统对实时性要求不高，故A/D转换采用ADC0809。ADC0809的输入即为各传感器信号经温度测量电路变换后的的输出电压信号。ADC0809主要特性：
1）8路输入通道，8位A／D转换器，即分辨率为8位。
2）具有转换起停控制端。
3）转换时间为100μs(时钟为640kHz时)，130μs（时钟为500kHz时）
4）单个＋5V电源供电
5）模拟输入电压范围0～＋5V，不需零点和满刻度校准。
6）工作温度范围为-40～＋85摄氏度
7）低功耗，约15mW。
相应的温度测量分辨率为
符合要求。
下图为ADC0809连接电路图。如图所示，ADC0809的8路输入UT0~UT7分别对应8个传感器的变换后输出电压，参考电压分别为5V和0V。ADC0809内部没有时钟脉冲，利用单片机的ALE信号经D触发器二分频后，作为时钟输入。地址选通端ADDA、ADDB、ADDC分别与锁存器LS373的的Q0、Q1、Q2连接，即对应单片机P0.0~P0.3，用于选通IN0~IN7之一。EOC信号与P1.0相连，供8031检查A/D转换是否完成。OE、START以及ALE由P2.7控制，且P2.7低电平有效。故ADC0809的地址为7FF8H~7FFFH（其中P0.3~P2.4任意）。
ADC0809连接电路：
湿度输入硬件电路设计
湿度传感器采用 HS1101。 HS1101是基于独特工艺设计的电容元件，固态聚合物结构，精度高达±2％RH；极好的线性输出；1～99％RH湿度量程；一40～100"C的温度工作范围，响应时间5秒；湿度输出受温度影响极小，防腐蚀性气体；常温使用无需温度补偿，无需校准；电容与湿度变化0.34pf/％RH；典型值180pf@55％RH；长期稳定性及可靠性；年漂移量0.5％RH/年。符合系统要求。
由于气体分子运动很快，温室内部各处湿度相差不大，故温室中只采用一个湿度传感器。湿度测量电路采用现有的设计电路。
下图为摘录的一种经典 HS1101湿度测量电路。如图所示，将HS1101接入555定时器组成的振荡器电路，输出一定频率的方波信号。信号输出端接8031的定时计数器T0，通过检测信号频率可以计算出HS1101的电容值，进而可求得湿度值，通过程序设计可对湿度进行温度补偿，用来抵消温度变化带来绝对湿度
的误差，得到更加精确的相对湿度数值，从而使控制更加精确。
（3）功率控制模块
温室内部系统惯性大，被控量温度、湿度变化比较缓慢，控制响应实时性要求不高，故采用开关量输出通道。单片机根据输入信号经运算处理后输出控制信号，控制信号经8255锁存，再经过输出驱动器放大信号，驱动执行机构动作。在该系统中驱动的执行机构包括风扇、电热丝和滴灌电磁阀。由于执行机构功率较大，这里不采用直接放大，而是利用光耦隔离控制。
光耦选用TLP521-4，其提供了4个孤立的光耦中16引脚塑料DIP封装，集电极-发射极电压55Ｖ，隔离电压2500 V（最小）。执行机构的开关采用西德公司生产的交流固态继电器(图中SSR所示)。固态继电器的主要参数如下：
1)驱动功率小，光电隔离的输入驱动电流仅需要lOmA左右，便于与TTL和CMOS等数字集成电路连接，无需另外加接口电路。
2)无触点，无动作噪音，无火花干扰，开关速度快，可靠性高。
3)应用范围广。交流：大功率1～40A，电网电压110～380V。直流：电流1～5A，负载电压3～50V。
4)对电源电压适应能力强，一般低于电源电压20％仍能正常工作。承受浪涌电流大，一般能达到额定值的6～10倍。
5)绝缘耐压高，输入与输出间的绝缘耐压可达2.5kV以上。
6)与普通继电器相比，固态继电器没有辅助触点。
如图所示，8255A片选信号CS接P2.6，且P2.6低电平有效，即8255A的地址为BFFCH~BFFFH（其中P0.2~P2.4任意）。8255A输出信号经功率控制电路作用于固态继电器SSR，间接控制风扇、电热丝和滴灌电磁阀的接通和断开。其中PB0、PB1控制两个电热丝，PB2、PB3控制两个风扇，PB4、PB5控制两个滴灌电磁阀。
该8255A的B口地址为BFFDH，此即控制执行机构的地址。
8255A连接电路
功率控制电路：
（4）键盘输入模块
该模块是人机交互的接口，由键盘及接口电路组成，用于将操作人员的要求传达给控制系统。由于该系统用到的按键较少，采用独立连接式非编码键盘。
操作面板由8个按键，如图所示。在正常工作的过程中，按“Edit”键开始
设定数值，按“T”设置温度，从最低位开始，“+”表示该位加1，“-”表示该位减1，最低位设置好后，按“<”向左移一位，设置左侧的一位，以此类推。当设置到最高位后，再按“<”则回到最低位，温度设置完成后，按“Enter”。再按“H”设置湿度，方法同上。全部设置完成后，按“Done”退出设置模式，系统继续运行。
键盘按键连接在功率控制模块中所提到的8255A上，8个按键分别连接PA0~PA7。该8255A的A口地址为BFFCH，此即键盘的地址。
键盘控制面板如下：
温室测控系统操作面板
+-<
T H
Enter
Edit Done
键盘连接电路
（5）显示报警模块
该模块也是人机交互的接口，如果出现长时间检测到的温度或者湿度数值与设定值偏差超过一定界限，或者设置超限，则输出控制报警器报警。该模块由6个数码管、一个蜂鸣器和一个LED及相应的接口电路组成。
数码管中的3个显示实测值，另外3个显示设定值，温度与湿度数值交替显示。报警采用蜂鸣器加LED，单片机的P1.1控制蜂鸣器，P1.2控制LED，连接电路如下图所示。
6个数码管是共阴极的，由另一个8255A控制。该8255A其片选信号CS接P2.5，且P2.5低电平有效，即8255A的地址为DFFCH~DFFFH（其中P0.2~P2.4任意）。8255A的A口地址为DFFCH，A0~A5经反向驱动器7406后接6个数码管的片选端作为选通信号。8255A的B口地址为DFFDH，B0~B7经同向驱动器7407后接数码管的各个阳极。连接电路见附图“温度、湿度实时显示电路”。
5.硬件、软件调试要点
软件调试采用各个模块子程序分别调试，最后作为一个完整的程序再进行测试。初始化子程序，可以设置一个循环单独运行，观察运行结果是否和预期一致，包括数码管的显示、驱动执行装置的输出信号，进行调试。中断子程序也可单独运行，输入一已知频率的方波信号，观察运行结果，进行调试。按键参数设置子程序，单独运行，进行按键组合，观察数码管显示情况，进行调试。去除所有子程序，单独运行温度控制的程序，观察输出情况，进行调试。分别设定温湿度的设定值和测量值，并使两者有较大偏差，观察报警模块能否正常工作，进行调试。
硬件分模块配合软件进行调试。单片机等外围设备可通过检查电路的方法调试。温度测量电路连接完成后，用冰水混合物和25度进行校正调试。湿度测量电路连接完成后可连接示波器观察波形，进行调试。功率控制模块电路先不通电，测量各段电阻是否正常，然后通电调试。键盘输入模块配合程序，观察各个按键效果。显示报警模块，可用跑马灯程序调试数码管硬件电路，然后给P1.1、P1.2输出控制信号观察蜂鸣器和LED报警器的工作情况。
软件流程图如下，其中的T1中断程序即为湿度测量控制子程序。
开机
数码管显示
温度扫描键盘
Edit 按
下？
设置参数读取温度并
存储
控制算法
初始化
P1.3=1?
数码管显示湿度P1.3取反
Y
N
Y
Y N N
输出控制风
扇/电热丝8255A 初始化
开中断
设置T1定时
设置T0计数P1.3=1
温度=25.0湿度=40.0%执行机构停止初始化
RET 设置参数扫描键盘有键按下？延时10ms 扫描键盘延时取键值并处理有键按下？释放了？数码管显示Y Y N N Done ？RET Y N T1中断读取T0关中断
计算湿度并存储
输出控制风
扇/电磁阀T0清零
RET 控制算法
开中断，T1复位满足报警
条件？
Y N
END
满足报警
条件？
Y N
报警
6.总结
课程介绍的是与工程结合比较紧密的测控系统设计，且课程中贯穿奶粉包装的测控系统设计实例，使课程更加生动容易理解。通过制作课程设计，加深了对课程的理解，进一步巩固了所学知识。从查论文、搜专利、看产品，到需求分析，总体设计，以及详细的模块设计、电路设计，再到软件流程图设计、绘制电路图，把半个学期的课程回顾了一遍，也把单片机的知识联系起来了，这让我对测控系统的设计也有了更加深刻的了解，相信再遇到这种问题虽不能说游刃有余，但至少不会手足无措。
7.参考文献
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刘金，日光温室智能测控系统，山东大学，200504
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于春勇，温室大棚自动控制系统，200810011065.0
8.课程建议
课程中贯穿奶粉包装实例的教学方法很好，但是课堂上有些问题讲的太快，比如传感器选型，上网一看那么多传感器，很多都能满足要求，价钱也差不多，无从下手，最后只好根据课堂讲解选择最常用的一种，不清楚工程实际中是不是也都这样选择的。还有PID控制算法，可谓是控制中的经典算法，《工程控制》中提到过，《计算机控制系统》中也有，这个课程中也有，但听了这么久，对于PID还没有一个十分直观的概念，在实际产品中PID是什么样子也还不清楚，希望能够对PID有更清楚直观的认识。
农作物温室环境智能监控系统研究背景意义及国内外现状 1研究背景及其研究意义 (1) 研究背景概述 (1) 项目研究意义 (2) 2国内外研究现状 (3) 国外研究现状 (3) 国内研究现状 (4) 1研究背景及其研究意义 研究背景概述 农业是国家重要的支柱产业，我国作为世界第一农业大国，农业生产在我国经济建设和社会发展中占有举足轻重的地位。良好的气候与生态环境条件是农业生产的重要保障，而我国幅员辽阔，气候与生态环境条件相对恶劣，制约农业的发展。 我国作为世界第一农业大国，在农业也是积累的相当多的经验和知识，但我国大部分地区都存在山多土地少，土质不好，土壤资源匮乏，气候条件复杂多变等劣势，这些劣势对农作物的生长极其不利；况且随着社会的进步，从事农业生产的人也日趋减少，而社会的对农产品的需求却日益增高，原有农作种植方式已经不能满足社会发展的需要，必须对传统的农业进行技术更新和改造。因此，在我国发展现代化农业和生态农业是今后农业发展的必然趋势，推广高新技术在农业生产中的应用势在必行。而现代温室农业技术就能满足以上的要求。 温室控制技术主要针对湿度、温度、光照度等温室作物生长必须的外在物理要素进行调节，以达到作物生长的最佳条件。现代温室控制技术主要是能通过系统实时采集温室环境的温湿度和光照度，以达到温室植物生长环境实时监控的目的。近年来，我国在温室控制技术方面也做了很多的研究，并在温室栽培等方面取得了显着成果。但由于我国在这方面的研究时间不算长，在配套技术与设备上都比较匮乏，使得环境的监控能力不高，生产力有限。能够实现全年生产的大型现代化温室很少。而且需要进口温室设备，但投资又太大，需要的操作人员的素质要求也高。所以我国温室环境控制还有很多地方需要改善与提高。 温室环境智能监控系统的研究涉及到计算机技术、传感器技术、控制技术、通讯技
物联网温室大棚智能化系统
解决方案
目录
1、设计原则.............................................................................................................................................. 3 2、设计依据.............................................................................................................................................. 3 3、系统简介.............................................................................................................................................. 4 3、系统架构.............................................................................................................................................. 5 4、系统组成.............................................................................................................................................. 6
结构图................................................................................................................................................ 6 现场的监测设备： ........................................................................................................................ 7 智慧大棚系统结构： .................................................................................................................... 7 智慧农业大棚系统介绍 ................................................................................................................ 8 温度控制系统 ............................................................................................................................ 8 通风控制系统 ............................................................................................................................ 8 光照控制系统 ............................................................................................................................ 9 水分控制系统 ............................................................................................................................ 9 湿度控制系统 .......................................................................................................................... 10 视频监控系统 .......................................................................................................................... 10 控制系统平台： .......................................................................................................................... 10 应用软件平台：.......................................................................................................................... 11 视频监控系统：.......................................................................................................................... 11 农业溯源系统.............................................................................................................................. 12 种植环节： .............................................................................................................................. 12 物流环节： .............................................................................................................................. 12 其他：...................................................................................................................................... 12 室外气象观测站.......................................................................................................................... 13
5、系统特点............................................................................................................................................ 14 预测性：...................................................................................................................................... 14 强大的扩展功能：...................................................................................................................... 14 完善的资料处理功能：.............................................................................................................. 14 远程监控功能：.......................................................................................................................... 14 数据联网功能：.......................................................................................................................... 14
6、项目定位............................................................................................................................................ 14 7、控制逻辑............................................................................................................................................ 16
温度控制...................................................................................................................................... 16 控制要素： .............................................................................................................................. 16 控制设备： .............................................................................................................................. 16 控制方式： .............................................................................................................................. 16
降温控制过程：.......................................................................................................................... 16 在软件中可以设定温度默认正常的上下限的值 .................................................................. 16 温度超过设定上限时 .............................................................................................................. 16
增温控制过程：.......................................................................................................................... 16 空气湿度控制.............................................................................................................................. 16
控制要素： .............................................................................................................................. 16 控制设备： .............................................................................................................................. 17 控制方式： .............................................................................................................................. 17 增湿控制过程：.......................................................................................................................... 17 在软件可设定湿度默认正常的上下限的值； ...................................................................... 17 湿度低于设定下限时： .......................................................................................................... 17 除湿控制过程：.......................................................................................................................... 17
随着温室大棚近年来的发展，农业智能温室大棚控制系统也被广泛的应用，该监控系统充分应用现代信息技术，集成软件、物联网技术、音视频技术、智能控制、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现大棚控制各关键环节的信息化、标准化，是云计算、物联网、地理信息系统等多种信息技术在大棚控制中综合、的应用，实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。 【温室大棚控制系统作用】 （农业温室大棚智能控制系统构架-图例） 农业智能温室大棚控制系统可以实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像、通过模型分析，自动控制温室湿帘风机、喷淋灌溉、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备。同时，系统还可以通过手机、计算机等信息终端向管理者发送实时监测信息、
报警信息，以实现温室大棚智能化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用，保证温室大棚内环境适宜作物生长，实现精细化的管理，为作物的高产、生态、安全创造条件，帮助客户提率、降低成本、增加收益。 【温室大棚控制系统组成部分】 （农业温室大棚智能控制系统-图例） 一、智能控制 通过控制系统，可以对农业生产区域内各种设备运行条件进行设定，当传感器采集的实时数据结果超出设定的阈值时，系统会自动通过继电器控制设备或模拟输出模块对温室大棚自动化设备进行控制操作，如自动喷洒系统、自动换气系统等，确保温室内为植物生长适宜环境。 常用的现场设备包括灌溉设备、风机、水帘、遮阳板等，这些设备均可以通过信号线进行控制，服务
器发送的指令被转化成控制信号后即可实现远程启动/关闭现场设备的运转。 用户通过点击界面上的按钮即可完成启动/关闭现场设备的指令发送。 除了手工进行指令的发送之外，系统还能够根据检测到的环境指标进行自动控制现场设备的启动/关闭。用户可以自定义温湿度、光照、CO2浓度等指标的上限值、下限值，并定义当指标超过上限或者下限时，现场设备如何响应（启动/关闭）；此外，用户可以设置触发后的设备工作时间。 建立手机系统，客户直接采用微信客户端就可以控制和查看实时数据，手机端具有手动启动、关闭电磁阀，水泵等设备功能。 二、视频监控 （农业温室大棚智能控制系统-图例） 通过在农业生产区域内安装高清摄像机置，对包括种植作物的生长情况、投入品使用情况、病虫害状况情况进行实时视频监控，实现现场无人职守情况下，种植者对作物生长状况的远程在线监控，农业专家远程在线病虫害作物图像信息获取，质量监督检验检疫部门及上主管部门对生产过程的有效监督和及时干预，以及信息技术管理人员对现场数据信息和图像信息的获取、备份和分析处理。
温室大棚中温室自动化控制系统解决方案设计 温室自动化控制系统简介 温室自动控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素，根据温室植物生长要求，自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，自动调控温室内环境，达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供最佳环境。 智能温室自动化控制系统是根据温室大棚内的温湿度、土壤水分、土壤温度等传感器采集到的信息，接到上位计算机上进行显示，报警，查询。监控中心将收到的采样数据以表格形式显示和存储，然后将其与设定的报警值相比较，若实测值超出设定范围，则通过屏幕显示报警或语音报警，并打印记录。 系统组网络以及通讯协议 （1）系统组网络组成 根据工艺运行的需求，我们做如下的网络系统设计：网络采用以太网络设计。每个站作为一个网络节点。这个网络采用性能可靠的工业以太网。可以将办公网络、自动控制网络无缝结合到该网络环境，实现“多网合一”。 整个系统可承载的数据分成如下的几个部分： 1：工业控制数据 2：采集数据 3：工业标准的MODBUS总线通讯 （2）组网特点 自动化控制系统是开放的控制系统，除了具有良好的网络通讯能力外，还具有与其它控制系统通讯功能和标准的对外通讯接口，以后可以任意扩展控制系统。 整个系统采用多级网络结构，即生产管理网和生产控制网，将过程实时数据、运行操作监视数据信息同非实时信息及共享资源信息分开，分别使用不同的网络。有效地提高了通讯的效率，降低了通讯负荷。 （3）采用的通讯协议
Modbus协议是应用于自动控制器上的一种通用协议。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。它已经成为一种通用工业标准。 现代农业大棚控制系统 （1）控制系统概述 随着社会经济的发展，设施农业作为农业可持续发展的一个重要途径，已经越来越受到世界各国的重视，而设施农业中问世工程的建设与发展是都市型发展的重要组成部分，是设施农业发展的高级阶段。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。 远程大棚监控系统是一种用于家庭、仓库(厂房、花棚和塑料薄膜大棚)内环境温湿度监控及控制的全自动远程智能调节系统。它通过控制加热器及制冷器(通风)对温度进行自动调节，同时通过控制加湿机及除湿机的工作自动调节环境的相对湿度，使环境的温度和湿度达到适宜的范围。 （2）大棚环境特点与调控 大棚因有塑料薄膜覆盖，形成了相对封闭与露地不同的特殊小气候。进行蔬菜大棚栽培，必须掌握大棚内环境的特点，并采取相应的调控措施，满足蔬菜生长发育的条件，从而获得优质高产。 大棚内环境条件： 1、光照 2、温度： 3、空气湿度 4、空气二氧化碳浓度 5、土壤湿度： （3）现代化大棚远程控制工艺 本方案使用腾控系列系列高速32位控制器、高性能温度湿度以及氧气传感器、视频设备等硬件通过目前的高速光纤网络建造一个现代化农业用温室大棚环境监控系统。本系统可自动监测调节农作物环境的温湿度、光照、O2浓度、通风、卷帘升降、滴灌控制、门禁、巡更等参数，通过HMI输出帮助种植者作全面
本设计为一闭环控制系统,由89C51单片机,A/D转换电路,温度检测电路,湿度检测电路、控制系统组成。温度检测电路将检测到的温度转换成电压,该模拟电压经ADC0809转换后,进入89C51单片机,单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路,当棚内温度在设定范围内时,单片机不对风扇或电炉发出动作。实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测,监控,并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理,使大棚环境得到了良好的控制。 该设计还具有对温度的实时显示功能,对棚内环境温度的预设功能。 第一章概述 大棚、中棚及日光温室为我国主要的设施结构类型。其主要功能是采用电路来自动控制室内的温度,以利于植物的生长。温室的性能指标: 1.温室的透光性能 温室是采光建筑,因而透光率是评价温室透光性能的一项最基本指标。透光率是指透进温室内的光照量与室外光照量的百分比。温室透光率受温室透光覆盖材料透光性能和温室骨架阴影率的影响,而且随着不同季节太阳辐射角度的不同,温室的透光率也在随时变化。温室透光率的高低就成为作物生长和选择种植作物品种的直接影响因素。一般,连栋塑料温室在 50%~60%,玻璃温室的透光率在60%~70%,日光温室可达到70%以上。 2.温室的保温性能 加温耗能是温室冬季运行的主要障碍。提高温室的保温性能,降低能耗,是提高温室生产效益的最直接手段。温室的保温比是衡量温室保温性能的一项基本指标。温室保温比是指热阻较小的温室透光材料覆盖面积与热阻较大的温室围护结构覆盖面积同地面积之和的比。保温比越大,说明温室的保温性能越好。 3.温室的耐久性
温室建设必须要考虑其耐久性。温室耐久性受温室材料耐老化性能、温室主体结构的承载能力等因素的影响。透光材料的耐久性除了自身的强度外,还表现在材料透光率随着时间的延长而不断衰减,而透光率的衰减程度是影响透光材料使用寿命的决定性因素。一般钢结构温室使用寿命在15年以上。要求设计风、雪荷载用25年一遇最大荷载;竹木结构简易温室使用寿命5~10年,设计风、雪荷载用15年一遇最大荷载。 由于温室运行长期处于高温、高湿环境下,构件的表面防腐就成为影响温室使用寿命的重要因素之一。钢结构温室,受力主体结构一般采用薄壁型钢,自身抗腐蚀能力较差,在温室中采用必须用热浸镀锌表面防腐处 理,镀层厚度达到150~200微米以上,可保证15年的使用寿命。对于木结构或钢筋焊接桁架结构温室,必须保证每年作一次表面防腐处理。 第二章比例微积分控制原理 3.1 比例积分调节器(PD 比例调节器具有误差,为解决此问题,可引入积分(Inte6raI环节,其方块图见图4—33l 比例微分调节器对误差的任何变化,都产生一个控制作用比,阻止误差的变化。c变化越快,pd越大,输出校正量也越大。它有助于减少超调,克服振荡,使系统趋于稳定;同时加快系统的响应速度,减小调整时间,从而改善了系统的动态特性。它的缺点是抗干扰能力变差。 3.2 PID调节器 积分器能消除镕差,提高精度,但使系统的响应速度变慢、稳定性变环。微分器能增加稳定性,加快响应速度。比例器为基本环节。三者合用,选择适当的参数,可实现稳定的控制。 图4—37为PID调节器的方块图。 第三章自动控制系统的设计
信息与电气工程学院 电子信息工程CDIO一级项目（2014/2015学年第一学期） 题目：农业温室大棚智能监控系统 专业班级：电子信息 学生姓名： 学号： 指导教师：马永强老师 设计周数：16周（分散） 设计成绩： 2014年12月26 日
1 项目设计目的及任务 基于嵌入式和zigbee的农业温室大棚智能监控系统，该系统可以实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度等，通过模型分析，可以自动控制温室湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备。同时，系统还可以通过手机、计算机等信息终端向管理者推送实时监测信息、报警信息，实现温室大棚信息化、智能化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用保证温室大棚内环境最适宜作物生长实现精细化的管理，为作物的高产、优质、高效、生态、安全创造条件，帮助客户提高效率、降低成本、增加收益。 2 项目设计背景 近年来，温室大棚种植为提高人们的生活水平带来极大的便利，得到了迅速的推广和应用，种植环境中的温度、湿度、光照度、 CO浓度等环境因子对作物的生产有很大的影响。 2 传统的人工控制方式难以达到科学合理种植的要求，目前国内可以实现上述环境因子自动监控的系统还不多见，而引进国外具有多功能的大型连栋温室控制系统价格昂贵，不适合国情。 针对目前大棚发展的趋势，提出了一种大棚智能监控系统的设计，根据大棚智能监控的特殊性，需要传输大棚现场参数给管理者，并把管理者的命令下发到现场执行设备，同时又要使上级部门可随时通过互联网或者手机信息了解区域大棚的实时状况。基于GPRS的智能大棚监控系统使这些成为可能。 3 项目设计思路 3.1 智能报警系统 (1) 系统可以灵活的设置各个温室不同环境参数的上下阀值。一旦超出阀值，系统可以根据配置，通过手机短信、系统消息等方式提醒相应管理者。 (2) 报警提醒内容可根据模板灵活设置，根据不同客户需求可以设置不同的提醒内容，最大程度满足客户个性化需求。 (3) 可以根据报警记录查看关联的温室设备，更加及时、快速远程控制温室设备，高效处理温室环境问题。 (4) 可及时发现不正常状态设备，通过短信或系统消息及时提醒管理者，保证系统稳定运行。 3.2 远程自动控制 (1) 系统通过先进的远程工业自动化控制技术，让用户足不出户远程控制温室设备。 (2) 可以自定义规则，让整个温室设备随环境参数变化自动控制，比如当土壤湿度过低
智能温室大棚系统软件需求分析说明书 小组成员：物联网12001 梁树强 物联网12001 于吉满 物联网12001 卜浩圻
目录 1.软件介绍3 2. 软件面向的用户群体 (3) 3. 软件应当遵循的规或规 (3) 4.软件围3 5. 软件中的角色3 6.软件的功能性需求4 6.0功能性需求分析4 6.0.1经管员功能性需求分类4 6.0.2用户功能性需求分类4 6.1 系统经管员功能细化5 6.2 用户功能细化6 7.系统功能模块用例图10 7.1系统经管员功能模块用例图10 7.2用户功能模块用例图11 8.软件的非功能性需求13 8.1 用户界面需求13 8.2 软硬件环境需求13 8.3 软件质量需求13 9.参考文献13
1.软件介绍 （1）该软件是智能温室大棚系统 （2）软件开发背景：随着社会和经济的发展，人们对物质生活的需求越来越高。中国人口众多，人均耕地面积很少，如何提高农作物产量，实行耕地面积利用率的最大化十分重要。为了提高单位面积上农作物的产量，国外纷纷提出了自己的智能温室大棚系统设计方案。所谓的智能温室大棚系统设计就是通过现代科学技术手段，调节农作物生长所需的各种环境条件，主要有光照、温度、土壤湿度、二氧化碳浓度这4个环境参数，从而使农作物处于最佳的生长环境中，进而最大幅度地提高农作物的产量。而开发此系统正是利用现代科技，来科学有序的发展农业，让人们从繁重的体力劳动中解放出来，体验到科技带来的快乐。 2.软件面向的用户群体 适应群体：以农作物为主要经济来源的企业或者个体劳动者，特别适合拥有多个温室大棚用来种植作物的用户。 该系统的开发，最大的好处是更加科学的经管温室大棚，细致化的从温度，湿度，二氧化碳浓度等可靠数据来分析和制定作物的更加适宜的环境。智能化的使用方法让用户对温室大棚的经管更加省时，省力，使使用者最终获得更大的收益。 3.软件应当遵循的规或规 1．数据库要求规完整，有系统崩溃手动恢复的功能 2．要求该软件的可扩展性好。 3．要求该软件整体的安全性强 4．要求该软件采集的数据准确性要高。 5．要求该软件组建的无线传感网稳定，安全性高。 4.软件围 本系统用C/S架构，安全性能和维护性高，并且用java语言对此系统进行的开发，移植性好。适合用户在不同的平台运行，灵活可靠，更加符合在温室大棚不同的设备硬件上进行移植。 5.软件中的角色 5.1经管员
哈尔滨师范大学 物联网感知综合课程设计报告 题目：温室大棚控制系统 年级： 2013级专业：物联网工程姓名：高英亮袁昊慈指导教师：李世明杜军
温室大棚控制系统 高英亮、袁昊慈 摘要中国农业的发展必须走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。利用物联网的传感器技术实时采集温室环境的空气温湿度、土壤水分和光照度等因素，单片机将数据进行分析处理做出合理的控制决策，控制执行器进行自动喷灌，实现了计算机自动控制，按需、按期和按量喷灌。系统主要由温室环境信息采集模块、单片机模块和控制模块组成，采集模块包括光照度传感器和空气温湿度传感器。该系统采用传感器技术和单片机相结合，由上位机和下位机( 都用单片机实现) 构成，采用接口进行通讯，实现温室大棚自动化控制。本系统环保节能、节水、省力，具有很好的实用性和推广性。 1 引言 中国农业的发展必须走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、湿度、二氧化碳含量、土壤的含水量等。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、湿度与二氧化碳含量等参数，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、二氧化碳含量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、湿度以及二氧化碳的含量，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。
清华大学 毕业设计（论文） 题目基于PLC的大棚温度自动控制 系统设计 系（院）自动化系 专业电气工程与自动化班级2009级3班 学生姓名雷大锋 学号2009022321 指导教师王晓峰 职称副教授 二〇一三年六月二十日
独创声明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 年月日 毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定） 作者签名: 年月日
基于PLC的大棚温度自动控制系统设计 摘要 大棚温度自动控制系统是一种为作物提供最好环境、避免各种棚内外环境变化对其影响的控制系统。该系统采用FX2N系列PLC作为下位机，PC机作为上位机，采用三菱D-720通用变频器,采用温度、湿度、光照传感器采集现场信号，这些模拟量经PLC转化为数字信号，把转化来的数据与设定值比较，PLC经处理后给出相应的控制信号使环流风机、遮阴帘、微雾加湿机等设备动作，大棚温度就能实现自动控制。这种技术不但实现了生产自动化，而且非常适合规模化生产，劳动生产率也得到了相应的提高，通过种植者对设定值的改变，可以实现对大棚内温度的自动调节。 关键词：大棚，温度控制，PLC
智能温室大棚环境监控系统 1、系统简介 该系统利用物联网技术，可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像，通过模型分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，保证温室大棚内环境最适宜作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。同时，该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。本系统适用于各种类型的日光温室、连栋温室、智能温室。 2、系统组成 该系统包括：传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平台。 （1）传感终端 温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。环境信息传感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数，通过无线采集终端以GPRS方式将采集数据传输至监控中心，以指导生产。 （2）通信终端及传感网络建设 温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成：温室大棚内部感知节点间的自组织网络建设；温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。温室大棚环境信息通过内部自组织网络在中继节点汇聚后，将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。 （3）控制终端 温室大棚环境智能控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成，通过GPRS模块与管理监控中心连接。根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数，对环境调节设备进行控制，包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。 （4）视频监控系统
农业智能大棚控制溯源系统设计方案
生态农业智能温室大棚监测、溯源及控制系统 设 计 方 案xxxxxxxx有限公司
目录 背景......................................................................错误!未定义书签。一：客户需求 ......................................................错误!未定义书签。二：系统结构及控制模式 ..................................错误!未定义书签。三：现场数据采集与控制功能...........................错误!未定义书签。四：监测软件数据平台 ......................................错误!未定义书签。五：功能应用 ......................................................错误!未定义书签。六：农产品溯源系统 ..........................................错误!未定义书签。 七、条码仓储管理系统(WMS) ...........................错误!未定义书签。 八、商品盘点 ......................................................错误!未定义书签。
背景 温室智能控制系统是利用环境数据与作物信息，指导用户进行正确的栽培管理。物联网温室环境监测系统可广泛应用于农业、园艺、畜牧业等领域，在需要特殊环境要求的场所实施监控和管理，为实现对生态作物的健康成长和及时调整栽培、管理等措施提供及时的科学的依据，同时实现监管自动化。 近年来，随着温室大棚化种植、工厂化育秧和设施栽培等农业生产技术的广泛应用，快速准确地环境参数的收集和分析就成为现实的需求，利用计算机技术对相应的农业气象参数进行采集，则一方面可及时了解作物生长的环境参数，另一方面也可根据采集的参数控制大棚环境的调节从而为农作物的生长提供适宜的生长环境。由于温室内的湿度、温度等环境条件不适合于普通PC 机工作，故这里选用单片机进行数据采集，而采集的数据可经过串口发射接收设备传送给上位PC 机进行分析处理。 一：客户需求 （1）智能温室大棚控制系统 随着国民经济的迅速发展，现代农业得到了长足的进步，全国各地根据需要普遍建设了日光温室、塑料大棚等为农作物创造出良好的生长环境。温室工程成为高效农业的重要组成。
题目：温室大棚自动控制系统的设计学院： 专业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 开题时间：
势发展。 参考文献 [1]张友德等.单片机原理应用与实验[M].第一版.上海：复旦大学出版社，2000:63-80 [2]阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].第二版.清华大学出版社，1999:26-33 [3]杨恢先，黄辉先.单片机原理及其应用[M].第一版.国防科技大学出版社，2003:60-73 [4]李朝青.单片机原理及接口技术[M].第二版.北京航空航天大学出版社，1996:42-50 [5]阎石.数字电子技术基础[M].第二版.高等教育出版社，1998:10-25 [6]孙传友.测控电路与装置[M].北京：北航出版社，2003:51-60 [7]来清民.传感器与单片机接口及实例[M].北京：航空航天大学出版社，2007:12-23 [8]阿力木·甫拉提.温室大棚温度的调控[N].农业科技，2010（8） [9]胡真明.基于单片机控制的温度环境测控装置的研究[D].西北农林科技大学，2007:15-30 [10]王华祥，张淑英.传感器原理及应用[M].天津：天津大学出版社，2007:22-24 [11]HUMIREL Relative Humidity Measurement using the Humerel HS1101 Sensor 2008 [12]V.Yu.Teplov & A.V. Anisimov.Thermostatting System Using a Single-Chip Microcomputer and Thermoelectric Modules Based on the Peltier Effect[J].2002:10-13 [13]Yeager Brent.How to troubleshoot your electronic scale[J].. Powder and Bulk Engineering.1995:5-12 [14]Meehan Joanne & Muir Lindsey.SCM in Merseyside SMEs:Benefits and barriers[J].. TQM Journal.2008:7-10 [15]Behzad Razavi.Design of Analog CMOS Integrated Circuits[M].2001:8-12
农业大棚远程智能监控与P L C自动化控制系统解决方案 目录
1前言 1.1 智能农业远程智能监控系统的概念 智能农业是采用比较先进、系统的人工设施，改善农作物生产环境，进行优质高效生产的一种农业生产方式，20世纪80年代以来，智能农业发展很快，特别是欧美、日本等一些发达国家，目前已经普遍采用计算机控制的大型工厂化设施，进行恒定条件下全年候生产，效益大为提高；在社会主义市场经济条件下，我国的智能农业以其较高的科技含量、市场取向的新机制、短平快的产销特点、效益显着的竞争力，取得了快速发展，改善了传统农业的生产方式、组织方式和运行机制，提高了农业科技含量和物质装备水平，成为现代农业重要的生产方式。 深圳市信立科技有限公司智能农业远程智能监控系统是指利用现代电子技术、移动网络通信技术、计算机及网络技术相结合，将农业生产最密切相关的空气的温度、湿度及土壤水分等数据通过各种传感器以无线ZigBee技术动态采集，并利用中国电信的4G，4G CDMA网络通讯技术，将数据及时传送到智能专家平台，使智能农业管理人员、农业专家通过手机或手持终端就可以及时掌握农作物的生长环境，及时发现农作物生长症结，及时采取控制措施，及时调度指挥，及时操作，达到最大限度的提高农作物生长环境，
降低运营成本，提高生产产量，降低劳动量，增加收益。 1.2 实施农业远程智能监控系统的必要性 江苏智能农业发展，已经初步形成了政府引导、社会支持、市场推动和农民投入的良性运行机制，当前，全省发展智能农业，有丰富的资源、成熟的技术和广阔的市场，具备了进一步发展的基础，也蕴藏着巨大的潜力。 智能农业远程监控管理系统融合先进的信息技术、自动化控制、无线通讯技术等高新技术和农业科技专家为一体的综合平台，实现资金、技术、人才和信息的有效调配，改善农民的传统作业和手工操作，将产生巨大的经济和社会效益，推动农业和农村经济发展，成为江苏统筹城乡经济发展，建设现代化农业的重要内容和全面建设小康社会的强势产业。 2背景分析 江苏省在“十二五”期间加大智慧城市建设，将智能农业纳入六大智慧产业之一，突出显示了农业信息化在智慧城市建设中的重要地位。智慧农业建设较好地适应了市场经济发展要求和农业增效、农民增收的需要，取得了突破性进展，生产规模稳步扩大，突破了光热水气资源的限制，基本实现了淡季不淡、全年生产、保障供应；科技含量较快提高，无立柱日光温室、二氧化碳气肥、病虫害生物防治、无公害栽培、组织培养、工厂化育苗等先进技术得到推广应用，科技进步贡献率达到65%以上，成为种植业中科技含量较高的产业；智能农业以其病虫害相对较轻、用药量少、标准化程度高的优势，成为全省无公害蔬菜的骨干，质量安全水平明显提高。 随着自动化农业、精准农业、绿色农业的发展需求，迫切需要在农业领域引入物联网、4G等技术，进一步深化农业各环节的信息化水平，结合ZigBee技术、CDMA网络数据传输和传感器技术组成无线传感网络，通过ZigBee无线网络实时采集温室内温度、湿度信号以及光照、土壤湿度、CO2浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数，自动开启或者关闭指定设备。可以根据用户需求，随时进行处理，为智能农业综合生态信息自动监测、对环境进行自动控制和智能化管理提供科学依