我国是一个拥有14亿人口的农业大国,人多地少,传统的温室大棚已经初具规模,智能温室大棚是现代农业的显著标志,对大棚内环境参数进行智能调控是关键技术。我国进行智能大棚的研究起步较晚,与国外发达国家具有一定的差距,因此展开对智能温室大棚的研究具有重要的实际意义。本课题针对国内现有的温室大棚控制系统智能化程度低、控制环境变量单一、通信方式较落后、信息采集方式繁琐等问题,利用现代计算机技术、传感器技术、无线通信技术以及模糊控制技术,设计了一套具有现代智能控制水平的温室大棚环境控制系统。主要在以下几个方面做出了研究:查阅了国内外在温室大棚智能控制系统研究方面的大量资料,了解最新的温室控制技术,通过认真分析本课题提出的控制需求以及最终要达到的目标,确定智能温室大棚控制系统的设计方案。由于种植示范基地大棚数量较多,为了便于集中管理,最终确定系统为一种分布式结构,采用单套上位机控制多套下位机。环境数据采集部分,选取ZigBee无线通信方式,确定其无线传感网络为星型拓扑结构;控制单元对数据进行处理后根据模糊逻辑控制等智能控制原则,输出控制信号控制环境调控设备对大棚内环境进行调节。根据总体设计方案要求,本文设计了基于ZigBee技术的无线数据采集终端节点,对温室大棚内的空气温湿度、二氧化碳浓度、土壤的温湿度、土壤的PH值以及风速的环境参数的数据采集,构建了ZigBee星型网络拓扑结构,实现了采集数据的无线传输至上位机PC平台进行数据处理、存储以及监控的目标;采用PLC(可编程逻辑控制器)作为控制系统的主控制器,提高了系统的可靠性,系统上位机PC平台将前端采集到的各种环境参数数据进行处理后,采用以太网的形式通过一定的通信格式将数据发送给PLC主控制器,PLC根据工作人员在人机界面设置的环境阈值对相应的执行机构进行控制,启动升温降温、加湿除湿、通风换气等调控设备,调控温室内部的环境参数,让农作物生长在适宜的环境中,提高农作物的产量与质量,增加经济收益。为了对项目中所开发的软硬件进行可行性验证,在某种植示范基地进行现场联合调试和测验,经调试和运行证明,温室环境数据采集准确、通讯状态稳定,该系统达到了预期设计目标,符合项目最终要求。