本课题是太原市科技支撑新农村建设项目(NO：120157)“设施农业温室大棚自适应控制系统与示范”的主体内容。本项目是针对当前温室控制系统自动化程度低、自适应能力弱、劳动力浪费严重等问题提出的。根据太原市小店区绿保种植基地的现场实际情况,研制了一套集计算机控制技术、模糊神经网络技术、组态监控技术、远程通讯技术于一体,既适用于单体温室大棚,也可应用于连栋温室的自适应控制系统。该系统可有效提高温室管理效率、提高劳动生产率,实现温室的统一调度、统一配置、统一管理。20世纪80年代以来,我国在农业基础建设上取得显著成果,具备建成大型连栋温室的能力,但温室控制系统的自动化程度水平较低,主要表现在：控制精度低,对环境因子之间的耦合关系考虑不足；温室设备动作过于频繁,导致使用寿命下降；缺乏自适应、自学习、自组织能力,严重制约我国设施农业的发展,所以开发设施农业温室大棚自适应控制系统具有重要的现实意义。针对存在的问题,本文通过采用高精度传感器,研制了一套以PLC为控制核心,下位机负责数据采集处理、信息传递,上位机负责信息汇总、加工处理和控制的二级监测监控系统。开发了一套基于模糊神经网络的上位机管理决策软件和实现下位机数据处理、集成控制的监控软件。主要研究内容如下：通过查阅相关文献资料,深入分析温室控制的需求,探索温室环境监测及其管理决策系统的发展趋势,提出了符合实际需求的功能指标；设计了系统的总体方案；结合模糊神经网络技术、微处理器技术、通讯网络技术、传感器技术等构建了系统的软硬件框架。根据现场环境,对传感器的类型进行配置,对其特性进行了测试；以监测精度高为设计要求、以抗干扰能力强为开发基础,设计了基于PLC的现场监控分站,实现对温室温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等参数以及辅助设施的自动控制。采用模块化编程方法,编写了通讯子程序、模拟量采集处理子程序、人机界面子程序、报警子程序等。系统采用上位机结合多套下位机的星型网络控制结构,中央监控中心以组态王6.55WEB为软件平台,开发了一套温室自适应控制管理决策软件,可实现实时监测、报警处理、信息汇总、自适应控制等功能；提出了基于模糊神经网络的温室自适应控制策略,并利用遗传算法优化隶属度函数；组态界面人机交互性良好、画面简洁、功能齐全。依据现场的网络建设环境,信息通讯采用可视化手段,建立了基于RS485协议、以太网通讯协议的二级监控网络,完成了从现场控制层到管理层的信息集成。本系统经过实验室软、硬件测试,能够满足系统的预期设计指标；系统经过实验室联调之后,完成了现场安装与调试工作,于2012年12月成功用于太原市小店区绿保种植基地。调试及运行效果表明：系统硬件结构紧凑、性能稳定,软件程序运算精准,功能完善；分析决策软件界面功能全面、可操作性强；网络通讯实时性强,满足系统设计要求。