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分布式温室控制系统

摘要

针对农业环境自动化控制的需要，研制了“分布式智能型温室

算机控制系统〞。该系统体系构造为中心计算机和单片机智能控制仪

的主从式构造，系统采用实时多任务操作系统和农业温室专家系统的

人工智能技术，对温室内外环境因子进展实时监测和智能化决策调节，

为农作物创造最优化的生长条件。实时多任务系统使系统的通信，环

境参数采集，控制可以同时进展：由于现场情况的复杂性和多变性，

依靠准确数学模型的传统控制已经无法很好地解决问题，因此，本系

统采用存储大量现场经历和知识的专家系统来到达控制的目的。采用

专家系统从理论上去验证和分析系统，保证了系统运行的稳定性和可

扩展性，降低了开发难度。系统硬件主要由环境因子实时监测模块、

智能决策模块组成。软件局部采用组态方式实现，包括数据库管理模

块、人工控制模块等几局部构成，具有操作简便，可靠性高，便于升

级扩大等特点，已实现产品化。本系统软件采用组态方式实现，文中

介绍了如何利用来实现用于工业控制系统的组态软件。传统的面向对

象的设计思想已经难以适应现在的分布式软件模型的要求，组件化的

程序设计思想是为了提高软件的可重用洼，可扩展性而出现的。组态

软件则是为了满足控制系统现场情况的多变性而出现的。为了提高软

件的可重用性．减少控制软件设计中的重复劳动，所以控制软件设

成为组态方式成为一种趋势。利用的思想，采取模块包装的方式来实

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现组态软件使得这样的软件能够直用于不同的控制系统。

关键词：温室专家系统人工智能组态软件单片机

１绪论

二十一世纪是生命科学的世纪。加强以现代农业生物技术为主体

的农业高科技的研究与开发，是下个世纪我国农业领域能否掌握科技

进步主动权的关键。开展农业高科技产业是促进我国农业高科技研究

开发及其与经济建立严密结合的重要途径。温室设旌的自动检测和控

制技术能为作物创造良好的生长环境，同时温室内的高温、高湿作业

环境，又需要作业的自动化技术。随着温室面积的扩大以及自动化装

备的应用，如何进展温室的群管理，以降低运行本钱、提高效率、实

现环境的准确控制成为目前研究的关键问题。针对温室环境的自动控

制技术、智能管理技术、温室群管理技术正在逐步得到应用，并正向

无人化方向开展。．从计算机局域网到互联网，已形成了世界*围的

算机网络。由于信启．资源量大、更新传递速度快、普及世界各地等

特点，近年来它的应用取得了飞速的进展，同时在农业领域的应用也

越来越广泛。近几年来，随着低价格、高性能计算机的普及应用以及

计算机网络的低价格和高速度，人们在寻求将温室的计算机检测控制

信息形成网络化，利用网络的优势来实现温室群的高效率栽培管理，

环境控制的准确化、节能化以及设备本钱的降低。本文主要介绍并分

析远程分布式控制系统设计技术在温室环境控制上的应用。

国外研究现状

温室设施使用基于internet的远程控制技术可实现设施环境检

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测和控制，即在远离温室现场的场所，通过网络进展温室设施的温度、

湿度等设施环境确实认．也可以变更加温器等环境控制没各的设定值。

在发生异常情况时．可以自动通报到牛产者的或者传呼机上，远程进

展紧急处置。使用该技术主要有以下的优点：１〕可以利用网络的高

效率管理，实现分敞控制功能，使坏境均匀化、节能．实现准确控制。２〕

降低设备本钱，节省人力。３〕实现温室的群管理。日本的四国电力

集团丌发了“OPENPLANET〔简称OP〕〞这一适合于双方向的远程监视

控制系统。陔系统主要由检测控制用ＬＡＮ、信息采集单元、数据记

录单元、分散控制器、ＯＰ效劳器计算机等组成。由软件编程做成的

模拟实物机器的“虚拟机ＶＭ〞，可以在网络间任意传送。用ＰＣ机

或ＰＤＡ及移动可以把这个“虚拟机〞呼出来进展操作。OPENPLANET

技术让“无论何地，分昼夜，只要机网相联，便能遥控自如〞的