农为邦本,本固邦宁,“三农”问题仍是我国工作的重中之重。目前我国农业发展正面临着资源紧缺、务农劳动力不足和环境污染等约束,难以满足国内众多人口对食物的需求,亟需依托现代信息技术和能源技术推进农业转型、升级来改善现有约束,朝着绿色可持续、高产高效优质的现代化方向发展。因此,本文针对大型温室现存监控成本高、传输不稳定、管理分散以及能耗高等问题,利用物联网技术、光伏发电技术、控制策略、云技术和Web技术研究并设计了一种智慧光伏温室系统。本文剖析了监控系统、光伏系统以及温室生产三个维度的需求,聚焦于温室光伏系统应用方案研究和环境监控系统设计。光伏应用研究以广西南宁气候特征为例,确定了独立光伏-市电互补的供电方案;根据温室夏季用电情况,对光伏组件和蓄电池进行选型和容量配置。为使已配置的光伏系统获得最大发电量,用Ecotect和PVsyst计算全年最大辐照量的方位角和倾斜角,得到最佳方位角为正南,最佳倾斜角范围为18～19°。智慧光伏温室监控系统采用Lo Ra与NB-Io T异构组网构建通信方案,对传感器模块、继电器模块、主控芯片模块、Lo Ra和NB-Io T传输模块进行硬件选型、电路设计和软件设计,来实现环境数据的采集、控制和传输。控制策略选用RBFPID,在MATLAB中分析RBF-PID与传统PID对温室空气温度的控制效果,得到RBF-PID调控精度、收敛速度和鲁棒性优于传统PID,为后续应用提供理论依据。客户端选用阿里云服务器（ECS）搭建,在云端配置JavaWeb环境,选用轻量级应用Tomcat作为Web服务器,利用B/S架构、MVC模式和SSH2集成框架开发Web客户端,并结合AJAX和JXL/JFreechart提升用户使用感。温室环境数据由Lo Ra自组网络传输到NB-Io T,经TCP协议发送到ECS,管理员通过浏览器访问Web客户端实现对环境的实时监测和远程调控。最后在Ecotect中对棋盘式和紧密式光伏温室进行采光分析,测试表明棋盘式光伏下采光更好更均匀,紧密式保温性好,可根据光伏温室采光特性划分区域选择适宜的作物种植,为温室种植空间布局和优化提供参考思路;利用PVsyst预测光伏系统发电量,结果表明设计的光伏系统性能较好,可满足温室90.7%的用电需求;对监控系统的组网、监测、控制和Web客户端测试,结果表明系统运行稳定、可靠,基本完成预期目标。