分析農業園藝溫室的智能化控制系統的進步性及優化措施

錢 鑫，方連明

（上海市閔行區三農綜合服務中心，上海 201109）

分析農業園藝溫室的智能化控制系統的進步性及優化措施

錢 鑫，方連明

（上海市閔行區三農綜合服務中心，上海 201109）

溫室智能化控制系統是一種先進的溫室環境控制系統，為溫室內的農作物創造最佳生長環境，在促進農業園藝溫室發展方面發揮了重要作用。溫室的智能化控制系統有很多應用優勢，但也存在一些問題有待改善，文章介紹了農業園藝溫室的智能化控制系統的發展及現狀，指出了該項技術的進步性，并對系統的具體優化措施進行了討論研究，對溫室智能化控制系統的完善以及推廣應用具有重要意義。

農業園藝；溫室智能化控制系統；進步性；優化措施

1 農業園藝溫室的智能化控制系統發展及現狀

（1）農業園藝溫室的智能化控制系統發展。我國對農業園藝溫室智能化控制系統的研究始于20世紀80年代，溫室內微機控制技術是最初的研究成果，但是溫室智能化控制系統仍有很多不足。在之后的十幾年內，我國科研人員學習西方先進技術和理念，對溫室智能化控制系統進行大力創新和改善，使得該項技術得到了良好發展，在這一階段我國自主研發生產了多種自動化設備，并在溫室環境監測和調控方面發揮了巨大作用。在科研人員的不斷努力下，我國在2012年研發出了以無限傳感技術和鑲入式技術為核心的溫室環境監測系統，這標志著我國農業園藝溫室的智能化控制系統已經逐漸走向成熟。

（2）農業園藝溫室的智能化控制系統現狀。首先溫室智能化控制系統只能對某一種環境因子進行控制，無法實現對多種環境因子的同時控制，在對溫室環境進行控制時經常出現顧此失彼的現象。溫室管理方法比較粗放，不能科學、合理運用溫室智能化控制系統，無法充分發揮出該項技術的先進性，使得溫室智能化控制系統逐漸成為一種擺設。雖然有些地區的溫室已經運用了智能化控制系統，但是農戶往往會依靠自己的經驗對環境進行管理，導致智能化控制系統無用武之地，沒有真正實現智能化。溫室智能化控制系統普及程度較低，沒有在廣大農戶之間得到廣泛推廣和運用，主要局限于大型農業公司和企業。針對這些情況必須不斷對該項技術進行改良，提高應用率。

2 農業園藝溫室的智能化控制系統的進步性

（1）保證農作物健康生長。溫室農作物生長需要適宜的環境，溫度、濕度、光照、空氣等多種環境因子都會對農作物生長造成影響，而溫室智能化控制系統可以對溫室內各種環境因子的數據進行收集和整理，然后再根據農作物生長需求，通過對環境進行調整、改善，創造出農作物生長的最佳環境，為農作物的健康生長提供了保障。

（2）提高農民經濟效益。農戶在建設溫室大棚時應用智能化控制系統，可以為農作物健康生長提供最適宜環境，對農作物科學、高效的管理，在很大程度上保證了農作物的質量，能夠生產出質量更高的農產品，提高了農作物

價值，最大限度地提高了農戶經濟效益，促進了農業發展。

（3）保護生態環境平衡。應用溫室智能化控制系統可以根據農作物生長需要，對農藥用量以及化肥用量進行科學調控，因為系統儀器和設備具有較高的精準度，所以能夠使農藥用量以及化肥用量更加精細化，在防止用量超標方面發揮了重要作用，既能保證農作物生長所需，又可以避免資源浪費，同時還避免了對環境的污染。

3 農業園藝溫室的智能化控制系統的優化措施

（1）采用單片機進行優化。以單片機為核心研發出的溫室智能化控制系統主要是由前臺機組、控制設備、傳感器、底層結構四部分組成，在這四部分的協同作用下完成對溫室環境的控制。在系統運行時，單片機對各種環境因子如溫度、濕度進行監控，然后將所得數據傳輸至計算機控制中心，計算機控制中心對單片機所得數據進行分析、處理，結合農作物生長情況對控制設備發出操作指令，控制設備會做出相應的反應進而實現對環境的調控。該形式的控制系統成本較低，技術操作難度較低，農戶很容易掌握，但是布線比較復雜且容易出現系統故障。

（2）采用可編程邏輯控制器進行優化。在應用過程中，對溫室環境進行監測所得的各種數據會通過主從節點傳輸至可編程邏輯控制器，與上位機進行通信，將具體數據與農作物生長所需環境條件結合起來，可編程邏輯控制器會對環境參數進行調整，使其滿足農作物生長需求。以可編程邏輯控制器為基礎的控制系統功能齊全、可靠性較高且抗干擾能力較強，達到高效溫室的控制要求。

（3）采用工業控制機進行優化。工業控制機形式控制系統的組成主要包括工控機、傳感器、輸入輸出設備等，該控制系統是在單片機形式控制系統的基礎上發展而來的，通過將單片機置換成微處理器，然后在繼電器和傳感器的配合使用下，實現對溫室環境的監控。工業控制機形式控制系統改善了原有硬件性能，整個系統連接、配合緊密，系統的組成結構比較簡單，安裝及維修都比較方便，成本相對較低。

（4）采用現場總線進行優化。以現場總線為基礎的控制系統意味著信息處理現場化，現場實現控制功能。這種方案增加了系統的信息量，減少了傳輸信息的光纜長度。該系統成本較低，布線簡單，可以長距離傳輸信息且可靠性較高，非常適用于大面積溫室控制，這些優勢表明以現場總線為基礎的控制系統具有廣闊的應用前景。

4 結語

溫室智能化控制系統實現了對溫室內外多種環境因子的監測和調控，順應了農業現代化建設發展潮流，對農作物的數量、質量以及生態環境都具有重要意義?；谖覈膽矛F狀，必須不斷對系統進行優化和完善，為其廣泛推廣和應用提供有力條件，促進農業園藝溫室事業更好的發展。

Analysis of Progress and Optimization Measures of Agricultural Horticultural Greenhouse Intelligent Control System

QIAN Xin，FANG Lian-ming
（Minhang District“Agriculture，Rural Areas and Farmers”Comprehensive Service Center in Shanghai，Shanghai 201109，China）

Intelligent greenhouse control system is an advanced greenhouse environmental control system，which canprovide the best growth environment of crops in greenhouse，and plays an important rolein promoting horticultural greenhouse agriculture development.Greenhouse intelligent control system has many advantages，but there are also some problems to be solved.The article introduces development and status quo of agricultural horticultural greenhouse intelligent control system and points out the technology progress，and discusses the specific optimization measures of system research,which is of great significance got perfection of greenhouse intelligent control system.

agricultural garden；intelligent greenhouse control system;progress；optimization measures

S625.3

A

2095-980X（2016）10-0151-02

2016-09-28

錢鑫（1968-），助理農藝師，主要從事食用農產品安全監管工作。