关键词 ：智 能温 室 大棚 ；分散 控 制 ；嵌 入 式 ；３Ｇ
中 图分 类 号 ：ＴＰ２７３ ．５；￥６２５
文献标 志码 ：Ａ
Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｍａｒｔ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｓｙｓｔｅｍ
ＣＨＥＮ Ｓｈｕ—ｘｉｎ ，Ｍ Ａ Ｈｏｎｇ—ｔａｏ。，ＩＡＵ Ｘｉ。
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｊｏｕｒｎａｌ Ｅｄｉｔｏｒｉａｌ。Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈ￣ｉａｚｈｕａｎｇ Ｈｅｂｅｉ ０５００１８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｈｅｂｅｉ ０５００１８·Ｃｈｉｎａ） Ａ ｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｗ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｕｎｔｒｙ，ａ ｓｍａｒｔ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅ—
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｍ ａｒｔ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｓｙｓｔｅｍ ；ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｍａｃｈｉｎｅ；３Ｇ
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 内外 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 ｊ。
第 ２８卷 第 ４期 ２０１１年 ７月
河 北 工 业 科 技
Ｈｅｂｅｉ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
文 章编 号 ：１００８—１５３４（２Ｏ１１）０４—０２４０－０４
Ｖ０Ｉ．２８。ＮＯ．４ Ｊｕｌｙ ２０１１
智 能 温 室 大棚 系统 设 计
上位 机 和单 片机下位 机相 结合 的方法 。在 上位 机 和 下 位机之 间采 用集 中控 制 、有 线 互 联 的方 式 。其原 理 是首先 由下 位机 采 集 数据 ，然后 通 过 串 口传 送 到 上 位机 中进行 信息 处 理 ，接 着把 处 理 完 的结 果 传 给 下位 机 ，最 后再 出控 制命 令 。采用这 种处 理方 法速 度较慢 ，实 时性较 差 。 为了满 足实 时性 和 复 杂性 的数 据 运 算 ，笔 者 采 用 了 嵌 入式 ＲＡＭ 作 为 下 位 机进 行 控 制 ，一 台单 独 的嵌 人式 ＲＡＭ 下位 机 就能够独 立 完成其 所 在 区域 的 数 据 采集 、处理 和控制 工作 。然 而 ，集 中控 制方法 过 多 地依 赖 于 ＰＣ上 位机 ，一 旦 上位 机 出 问题 ，整 个 系 统 就 要瘫痪 。针 对这 个 问 题 ，本 系统 采 用 了分 散 控 制 方 法 。再 者 ，传统 的有 线 互 联 的 方式 只能 适 用 于 面 积 较小且 单 一的温 室 ，对 于 面 积较 大且 多个 处 于 不 同地方 的温室 进行 控 制 往 往不 能 实 现 ，因此 本 系 统
ｓｉｇｎｅｄ， ｗｈｉｃｈ ｃｏｍ ｂｉｎｅｓ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ＰＣ 。ｔｈｅ ３Ｇ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｅｑｕｉｐｍ ｅｎｔ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｗｅｒ ｅｍ ｂｅｄｄｅｄ ｍ ａｃｈｉｎｅ． Ｓｍ ａｒｔ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃａｎ ｒｅｇｕｌａｔｅ ｓｍａｒｔｌｙ ｔｈｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔＯ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｏｆ ｃｒｏｐｓ． Ｂｅｓｉｄｅｓ，ａ ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍ ｅａｓｕｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍ ｅａｓｕｒｅ ｉｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｏｗ ｅｒ ｍ ａｃｈｉｎｅｓ．
陈书 欣 ，马 洪 涛。，刘 玺
（１．河 北科技 大学 学报 编 辑部 ，河北石 家庄 ０５００１８；２．河北科 技 大学信 息科 学与 工程 学院 ，河北 石 家 庄 ０５００１８）
摘 要 ：鉴 于 目前 中国温 室大棚 系统科 技 水平低 下的现 状 ，专 门设计 了一 个采 用 ＰＣ上位 机 、３Ｇ 传 输装置 和嵌入 式 下位机 相 结合 的智 能温 室大棚控 制 系统 ，该 系统 可 以智 能地 调 节农 作 物 生 长所 需 的各项环境 因数 ，进 而使农作 物生 长更好 ，产量 更 高。此 外 ，由于该 系统在 上位机 和 下位机 间采 用 了 分散控 制 ，相 比于集 中控制 的温室大棚 系统，该 系统的稳定性 和使 用的灵活性都得 到 了显著提 高。
目前 ，国 内外 智 能 温 室 大 棚 系统 大 多 采 用 ＰＣ
收 稿 日期 ：２０１１—０３·１６ 责 任 编 辑 ；李 穆 作 者 简 介 ：陈 书 欣 （１９６８一），女 ，河 北 吴 桥 人 ，编辑 ，主 要 从 事 自动 化 、计 算 机 方 面 的信 息 传播 与研 究 。