温室是利用温室效应原理，采用自动控制技术、信息技术、机械技术、电子技术、接口技术等现代工程技术手段和工业化生产方式,为动植物生产提供可控制的适宜生长环境,充分利用土壤、气候和生物潜能,在有限的土地上获得较高产量、品质和效益的一种高效、集约化的农业设施。温室可以摆脱自然条件和气候条件的制约，延长生产时间，实现农作物的全天候生产。智能化温室拥有温室环境智能监控系统,可以准确地采集温室内大气温湿度、土壤温湿度、光照强度、溶液浓度、二氧化碳浓度、风向、风速以及作物生长状况等参数,将室内温、光、水、肥、气等诸多因素综合,根据不同作物、作物不同生长阶段对环境因子的不同要求,通过执行机构协调到最佳状态,节能最高可达50%,并有节水、节肥、节药的效果。另一方面,由于不受季节的限制,对于农业科研也有着重要的意义。温室环境控制系统的发展大体经历了“手动控制-机械控制-分散电动控制-集中电子控制-计算机集成控制”这样几个发展阶段。传统的控制方式，很难模拟出植物生长所需要的环境，也难以对相互作用着的环境因子进行及时的调节。进入20世纪80年代，计算机技术迅速发展并且价格大幅下降，使得计算机控制系统成为温室环境控制系统的主流。系统对温室内环境状况（包括气温、水温、土壤温度、管道温度、保温幕状况、通窗状况、泵工作状况、CO2浓度等）、温室外环境状况（包括大气温度、太阳辐射强度、风向风速、相对湿度等）进行监控与调节，提高了决策水平，减轻了技术管理的难度和工作量，为种植带来了很大方便，同时也给种植者带来了可观的经济效益。系统通过人机交互界面进行参数设置和必要的信息显示，可绘制出历史数据曲线、实时测量的数据曲线，可以进行设定的时间段内的数据查询，并能直接在上位机软件进行操作，实现上位机与下位机之间的通信。上位机软件集信息显示、参数设置、控制等功能于一体，能够很好地完成温室内环境因子的控制和管理。第二章 控制系统原理
温室是利用温室效应原理，采用自动控制技术、信息技术、机械技术、电子技术、接口技术等.
温度控制：系统自身提供参数设定接口，操作员可设定某一温度值，当系统检测到温度高于此上限值，则自动开启排风机与引风机，快速通风，降低温度；当温度下降到下限值，则自动停止通风；做到24小时不间断保护。
2.1 总体结构本系统采用 GPRS 无线传感网络技术，扩展节点可随时随地无缝扩展，节点上电即可加入网络，而不会对现行网络造成任何影响。无线传感器数据通过 GPRS 移动基站网络实时传输到互联网端任一台计算机，亦可传送到 Web服务器提供网页呈现数字化监测。
本系统安装、调试、使用极为便捷，用户可以像搭积木一样部署物联网系统实现系统便携式，无线化，规模化。
支持远程计算机桌面软件系统数据分析、控制、存储、数字可视化呈现。
支持网页（WEB）页面实施监测现场大棚环境，实现 ANY TIME、ANY WHERE、ANY
SYSTEM。
2.2 主控器部分智能温室环境复杂恶劣，监控变量多，惯性大，干扰强，宜采用集散式温室自动监控系统。集散式温室自动监控系统的上位机多采用采用工业控制计算机，下位机（智能控制器）多采用可编程控制器 PLC 构建。
主控柜：
完善的保护作用：具有短路、过流、过压、过热、过载等多种保护，自动停止工作并报警输出；系统具有自检、故障判断、故障记忆、故障显示、自动启动
手自动切换功能：备有手动开关控制，可以保证设备的安全连续运行 ；
PLC 的功能特点：
逻辑控制为主，可配模拟量模块 ，运行速度快，带负载能力强，可扩展性灵活，抗干扰能力好
综合温室控制器：
l 易操作性：“XYGK-2010 温室控制器”具有大屏幕汉字液晶屏和轻触键。操作极为方便。
l 控制理念先进：控制理念来源于荷兰农业控制理论，根据作物的生理变化改变设定的参数值，采用多时段控制模型。
Ø 多时段目标值控制：系统具有每天多个时间段的独立目标温度、目标湿度、目标CO2设定，相邻目标值间软性过渡，防止环境参数的突变对作物的伤害。
Ø 通风窗的控制：
a) 系统通过“比例-积分”算法得出降温需求，并据此控制通风窗分级打开或关闭。
b) 系统根据“室内外温度差”，适时调整“每一级通风窗打开/关闭的幅度”
c) 通风窗具有通风除湿功能，系统以温度控制为第一优先权，在内外温差较大时，通风窗将开启较小的角度进行除湿，防止室温降低过快。
d) 冬季，通风窗除湿时，展开的内保温幕将随动收拢一小部分，以使湿气能顺利从通风窗排除。风窗电机为大传动比变速箱，并且拖动的负载也很大，当电机正在运转时，若接到反转信号，则齿轮极易咬坏。所以，控制系统接到反转指令后，将停转电机，并延时若干秒，待惯性泄掉后，再反转。
Ø 对外遮阳幕进行光照的控制。
当光照逐渐增强时，温室效应会加强，此时，外保温幕会展开，以阻止一定量阳光射入，避免温室室内温度过高，光照过强。
Ø 对风机、湿帘的控制。
a) 系统在判断通风窗“降温能力”达到最大后，会自动转成使用“湿帘风扇系统”进行降温。同时，系统也能判断出，在不需要“湿帘风扇系统”强制降温后，再转成能耗最低的“通风窗降温模式”
b) 系统根据温度的变化，在“湿帘风扇降温系统”的“不同降温等级间切换”
c) 降温等级最多分8档，风扇与湿帘的配组可以任意定义。例如
d) 二档：一级风机+二级风机
e) 三档：一级风机+湿帘
f) 四档：一级风机+二级风机+湿帘
g) 五档：一级风机+二级风机+三级风机+湿帘
Ø (风机、湿帘)保护：
a) 湿帘停止上水后，系统自动累计此后风级的运行时间，需要时自动延长风机工作时间，以便将湿帘纸上的浮水吹干，减少腐蚀，延长湿帘寿命。
b) 北方冬季，外温较低，若室温偏高，风扇打开，则强冷空气会对温室植物。
ZYXG-2010综合温室控制器具有非常灵活的操作导航功能，对于较多温室
构成的温室群，可以很方便的在各温室间切换。
可以将用户的实际温室平面图来直接输入，方便用户操作及管理。
ZYXG-2010 综合温室控制器 环境数据记录与数据处理功能：
l 控制器具有环境数据储存功能：
ZYXG-2010综合控制器采用非常先进的“数据转存技术”，环境数据循环的存储
在“ZYXG-2010温室控制器”上，只要每两天开一次计算机，数据将自动上传到
PC机。完成成年累月数据的收集。 比直接采用Pc机进行不间断数据记录的其
它类控制器要先进的多。
l 记录间隔时间可任意选择。任何一个传感器均可以被设定记录。
l 无线远程登陆功能：只要给ZYXG-2010温室控制器及PC接上网络接口，就可
在外地通过网络及电脑随时随地的查看温室作物的生长情况。
l 数据报表、绘制曲线：记录的数据可以导出“EXCEL”报表。同时，可以生成
全日、全周、全月的变化趋势曲线图。
喷灌系统：传感器把数据传到系统再由系统控制喷灌，当水少的时候喷灌会自动打开，水多的时候喷灌会自动关闭，
配电系统：
温室动力配电：
1）外拉幕遮阳减速电机：2台×0.75Kw=1.5Kw/380v
2）天窗减速电机：2台×0.75Kw=1.5Kw/380v
3）顶开窗减速电机：2×0.75Kw=1.5Kw/380v
4）轴流风机：22台×1.1Kw=24.2Kw/380v
5）湿帘水泵：3台×1.1Kw=3.3Kw/380v
6）湿帘外翻窗减速电机：3台×0.75Kw=2.25Kw/380v
十五、电动控制系统及电路：
本系统对温室的外遮阳拉幕系统、天窗、湿帘水泵、湿帘外翻窗、风机等实现电动/自动操作。通过电源配电盘，实现温室用电的过热过载保护、短路保护、相系保护。
其中： 电器工作范围及性能：
1）温度范围：-5℃—40℃；
2）电源范围：380v±10% 50HZ±2%
3）海拨高度：≤2000m
4）输出电压：AC380v 50HZ
5）控制电压：AC24v
6）电控箱安装方式：墙挂式，操作间内。
第三章 系统的软件和硬件3.1 软件部分智能温室自动监控系统是在温室控制面板和监控软件上实现对温室内设备的监测、控制功能，实现监视温室状态和运行参数、接收故障报警信息、下达控制信号，并具有视频监控功能、分级报警功能、操作权限管理功能、报表统计和打印功能等。
(1)状态与数据采集功能
系统能够实现对运行参数（包括空气温度、空气湿度、光照度、CO2浓度、土壤湿度等）和温室状态（包括各传感器状态、、遮阳系统状态、风机状态、湿帘状态、滴灌系统状态、补光灯状态、加热系统状态等）的动态采集。
(2)状态与数据的分析处理功能
①能对采集数据进行存储；②能对监控参数进行趋势分析；③能对历史趋势进行查询和分析；④能对监控参数的异常状态进行关联分析。
(3)状态与数据的显示功能
系统能够实现对①主要设备运行状态的显示；②主要参数实时曲线及趋势的显示；③相关参数历史曲线及趋势的显示；④历史数据及特种记录的显示
(3)报警和事件功能
系统能够实现对监控的温室状态、运行参数的异常状态(包括偏差报警、超限程报警、变化率报警等)进行报警，并进行记录(包括报警类型、发生时间、报警变量名称、监测参数数据、处理措施等)，并能自动生成异常状态数据库以供查询。
此外，系统还可以对发生事件（包括操作事件、登录事件、工作站事件、应用程序事件）进行报告。
(4)存储功能
系统能够实现对各种监控数据、各种报警和事件的存储。
(5)查询功能
系统能够实现对各种监控参数的历史数据、各种监控参数的曲线及趋势、各种报警和事件、各种控制方案数据的查询。
(6)报表及打印功能
系统能够实现各种报表（包括报警和事件报表、实时曲线报表、历史曲线报表、控制方案数据报表）的自动生成打印。
3.2 硬件部分传感器是系统检测环节的重要组成部分，用于将温室环境因子等非电物理量转变为控制系统识别的电信号，为系统管理人员提供判断和处理的依据传感器的主要技术指标有：线性度、灵敏度迟滞、重复性、分辨率、漂移、精度等。
（1）空气温湿度传感器
大多数作物的生长适宜温度在12℃～33℃之间，温室内温度测量范围一般在0℃～ 50℃，湿度测量范围为0%～100%RH, 供电电压是24VDC,测量范围是温度0℃～50℃,湿度测量范围为0%～100%RH，输出信号为（4～20）mA，精度为温度±0.5℃，湿度±3%RH，输出信号线性很好，可远距离传输。
（2）土壤湿度传感器的选取
温室内的水分收支状况决定了土壤湿度，土壤湿度传感器其供电电压为24 VDC，测量范围为0%～100%RH，测量精度为±3% ，输出信号为（0～20）mA，测量区域 ：以中央探针为中心，围绕中央探针的圆柱体；结构设计合理，不绣钢探针保证使用寿命；外部以环氧树脂纯胶体封装，密封性好，可直接埋入土壤中使用，且不受腐蚀；土测量精度高，性能可靠，确保正常工作；响应速度快，数据传输效率高。
第四章 监测系统和人机界面4.1 监测系统原理
1,系统具有每天若干个独立时间段设定的独立目标温度执行，相邻目标温度间线性过度，可适应广泛的控温需要；
2，系统根据降温需求对风机开启和关闭进行合理控制，控温精度高，温度波动小，同时减少电能消耗。
3，系统将风机，湿帘以及湿帘外翻窗，综合起来，协调控制。
4，系统可实时显示当前的是室内温度，室内湿度，室内光照，目标温度，当前实时时钟，报警信息，当日最高值，最低值，当日设备运行次数和各种设定值。
5，系统由完善的自检功能，能检测温度传感器故障，湿帘外翻运行故障，温度异常过高过低等故障问题。
6，系统采用先进的开关电源技术，可保证在供电状况不佳的情况下，安全工作。
4.2人机界面
HMI人机界面
实时的资料趋势显示——把获取的资料立即显示在屏幕上。
自动记录资料——自动将资料储存至数据库中，以便日后查看。
历史资料趋势显示——把中的资料作可视化的呈现。
报表的产生与打印——能把资料转换成报表的格式，并能够打印出来。
图形接口控制——操作者能够透过图形接口直接控制机台等装置。
警报的产生与记录——使用者可以定义一些警报产生的条件，比方说温度过度或压力
超过临界值，在这样的条件下系统会产生警报，通知作业员处理。
第五章 系统优势和功能农业大棚环境远程监控系统由前端部分来完成对环境监测因子的含量的监测与汇总、转换、传输等工作，监测因子包括温度、湿度、光照、土壤温度、土壤湿度、CO2浓度等环境参数，这些监测因子由数据采集终端使用不同的方法进行测量获得一个非常准确的测量数据，此结果通过数据处理转换后经由GPRS 网络向在线监测数据平台传输数据，在线监测数据传输平台来实现数据的接收、过滤、存储、处理、统计分析并提供实时数据查询等任务，当温湿度超过设定值的时候，自动开启或者关闭指定设备。整个系统可达到:安全、可靠、准确、实时、全面、快速、高效的将真实的水产养殖环境信息展现在管理人员的面前。
5.1系统优势
先进性：所采用的传感器、通信技术和软件平台在国内均属领先水平。
可靠性：系统的软硬件经过大量实际应用和严格测试，具有良好的可靠性。
易用性：硬件设备安装维护方便，软件平台界面友好，操作方便，易学易用。
扩展性：软硬件采用模块化设计，可扩充结构及标准化模块结构，便于系统适应不同规范和功能要求的监控系统。
◆ 农业大棚基地基本位于偏远地区，因此采用覆盖广泛的 GPRS网络高信号捕捉，必要是采用高增益天线，可确保网络的正常运行。
◆ 可扩充性，支持主站设备、采集终端、传感器等规模数量的平滑增加，无需修改应用程序。
◆ 易维护性，系统可对远程数据采集终端执行相应的远程操作命令，包括远程参数设置，远程控制、远程数据抄收、远程终端复位、远程终端软件升级等。
◆ 操作简易性：系统软件功能完善，模块化、图形化设计，全过程全中文帮助，操作简单方便。
◆ 性价比高，该系统专为大棚远程环境监控量身定制，充分考虑到农业大棚环境各个环节的业务需求，性价比很高。
5.2系统功能1、无线采集：运用当今最流行的物联网技术，实现了温度传感设备的无线采集，通过远程电脑获取数据，并通过监控软件进行分析、预警、自动打印。
2、组网传输：信号采用先进组网无线传输技术，克服距离障碍、信号无衰减，无串扰，抗干扰强。
3、远程访问：完全B/S 架构，纯.NET开发技术，远程查看、操作控制，只需录入网址即可轻松实现。
4、实时监控：采用自动化无线监控功能，每天24小时实时监控，避免了人工监控可能出现的监控不及时、不准确，设备长时间非正常运转等问题。
5、报警功能：超过预设值系统自动报警，报警方式主要有声音报警、手机短信报警、声光报警等。各监控点报警方式配置灵活，同一监测点可以分时段、分人员报警，便于交接班管理。
6、测温准确、安装简单：测温范围在-50℃ ～ 100℃内可任设，测量精度达±0.1℃，测量温度准确度±0.2℃。数据无线上传，无需单独穿墙布线，安装方便简单。
7、自动开关控制：远程自动控制系统开关，远程调试设备状态及参数。实现水泵、冷风机等设备启停历史记录的查询及频率分析。
8、快速查询：系统提供历史数据查询、数据导出、图表显示、报表生成和打印等。
9、低成本高效率：比传统有线监控成本更低，无需布线；克服传统有线温度监控线路经常断线、查线的麻烦问题，传输效率更高。
10、LCD显示：控制显示仪采用LCD 大屏幕触摸屏显示，使显示结果更清晰明了。
11、管理灵活：系统支持多部门、多角色、自定义灵活管理。不仅可使每个部门都能管理自己部门的设备，也可使具有一定权限的人员来同时监控整个系统的运行状态，既独立又统一，使管理更加灵活方便。
功能简述
a) 对室内的空气温度，湿度等进行数据采集，并分析处理；
b) 对所采集的数据进行记录；
c) 记录数据可以用U盘转出到计算机，打印报表，或曲线分析；
d) 可以设定运行参数，如温度上限，湿度上限，定时某设备开关时间值；
e) 按设定参数，对设备进行自动控制；
f) 系统具备手动自动灵活切换
具体功能描述
温度传感器，温度检测范围-30~70；精度 0.2℃；
湿度传感器，湿度检测范围0~100%，精度3%；
数据记录，高达4G空间的数据记录体，每60秒存一笔记录，可存储约十年的数据。所存的数据，随时可以用笔记本电脑通过USB线，将数据导出；出可以通过U盘，将各温棚记录仪的数据汇在U盘上，然后带回办公室导入计算机中，进行数据分析。
参数设定，可以设定运行参数，如温度上限，湿度上限，定时某设备开关时间值；所设定参数断电后不会丢使。
可以通过控制器液晶面板对参数进行设置,,在显示器中,可以显示温湿度曲线,可以显示数字,可以显示声音报警。
另外也可以接入用USB线接在笔记本上，用电脑进行参数的修改。笔记本电脑是可选项目，没有电脑也可以在屏上设置所有数据进行所有操作。
结束语 关于我们河北其实电子科技有限公司是一个以高新技术研发为代表的科技型企业。提供气候室专业技术咨询建造，专业从事环境模拟工程与相关产品的技术开发与技术服务。公司以过硬的技术稳步发展，以人性化服务为理念，竭诚为农、林、生物、科学研究等领域的专家和教授提供专业、精制的环境模拟工程。
企业精神：其远途，实为足。
智能人工气候室 是不依户外天气变化在密闭空间内的人造气候环境，在一间密闭的实验室内人为模拟自然界的各种气象条件，根据需要可任意设置和精确控制室内的温度、湿度、光照、风向、风速、气压、淋雨、有害气体成分及CO2 等指标，复现各种气候环境，这些气候现象可以根据需要预先设置随时间的变化曲线，自动实现四季或昼夜变化。它不受地理、季节等自然条件的限制，可很容易地模拟出需要的环境，因此，成为科研、教学和生产的一种重要设施。
公司主打产品：
公司技术力量雄厚，拥有先进的生产和检测设备，运用国际先进的管理模式，不断完善和强化自身的管理体系，并建有完善的售后服务网络。公司产品销往全国20几个省、市、自治区，并批量出口国际市场。培养箱、干燥箱、人工智能气候箱、气候室、低温储藏库等系列产品广泛应用于种子发芽、储藏、植物育苗、组培、病虫害防治等各个方面，是生物遗传工程、农业、林业、医学、植保、制药等行业理想的保温、保鲜、保湿、储藏设备。同时，公司还代理销售各种进口、国产实验室检测仪器，如水分测定设备、净度测定设备、扦样器具、纯度检测设备，此外还代理各种型号电子天平和各种品质分析仪器。
公司产品以精度高、易操作、质量优等特点深受国内外广大用户的青睐，在全国各省级种子管理站、种子公司及大部分大中型种业企业中广泛应用。
公司研发的智能人工气候室由实验室本体和机房两部分组成，现场调配、安装。系统运行时，由控制系统随时检测室内环境的各个参数，并根据其检测数据随时调整实际值与设定值的偏差，以确保实验数据的准确性、可重复性。在系统设计中引入了计算机模糊控制算法，采用先进的智能传感和变频控制技术，对被控参数进行精确控制和过程记录，使系统运行于最佳节能状态。
公司开发的人工气候室广泛应用于环境试验、农业科研（如作物育种、组织培养、栽培试验、植物保护、动物养殖）、海洋、水产、林业、生物工程、医学、畜牧和宇宙开发等领域。
备注：此控制系统的介绍是根据已有实物所做的，方案中图片为实物
