（2）发展方向

传感器技术、电子技术、计算机技术、互联技术以及远程遥感技术的发展，为温室大棚的技术发展带来了无穷的动力，随着大数据时代和机器人技术不断走进人们的生活，相信，不久的将来，通过远程遥控，无人值守的温室大棚将得以普及，农业种植的成本将大为减少，农业产品将更加丰富。

1。3 研究内容

结合现阶段我国大棚的研究现状及存在的问题。本文提出一种以西门子S7-300PLC为系统核心的温室大棚控制系统。系统可对温室大棚中的光照强度、空气及土壤湿度、温度与气体浓度进行自动与手动控制。并采用组态软件编制监控软件，可具有动、静态监控界面，具有数据显示、数据实时刷新功能。

此种控制方法操控简单。控制人员无需大量培训便可掌握使用方法。对于大棚智能控制系统的推广有积极作用。

第二章 试验性温室大棚的设计

2。1 试验性温室大棚的结构设计

试验性温室大棚是本研究的设计基础，本研究拟设计一30m2的试验性温室大棚，其基本结构如图2-1所示。

图2-1 试验性温室大棚的结构设计文献综述

2。2 试验性温室大棚内部检测与调控设备选型

2。2。1 试验性温室大棚检测传感器选型

（1）温、湿传感器的选型

温度对作物生长发育的作用并不是单一性的，而是作用到作物的光合作用、呼吸过程以及作物的蒸腾等过程中去。试验性温室大棚的室内气温以及土壤温的变化都会影响作物吸收水肥的过程，从而影响到有机物的合成、输运等代谢过程。

此外，温度的高低会直接对新陈代谢酶的活性造成影响。酶的活性度随温度的降低而下降，代谢过程随之减缓，抑制了作物的生长发育；温度升高时，代谢过程中有机物的消耗也会增多，同样不利于作物的健康生长[5]。一般情况下，作物根、冠、叶的温度是不同的，而作物生长的根对温度的变化十分得敏感，因此研究根温对作物的生长显得格外重要。根温可以通过影响作物叶片的水分含量，生长区的温度与弹性模量间接影作用于植物的生长情况。气孔的阻力、叶绿素的含量以及酶的活性都会受到根温的变化的影响，从而影响作物的光合作用，并最终影响作物的生长状况。同时，叶面温度也会影响到叶面的弹性模量，改变叶面气孔的大小，从而影响到叶子的呼吸和光合作用。为此，试验性温室大棚的温度监测显得尤为重要。

同时，土壤和空气的湿度也会影响到作物的生长，适当的保持作物生长的空气湿度有利于作物旺盛生长。在空气湿度较小时，土壤的水分含量适宜，作物蒸腾作用旺盛，能够使作物旺盛地生长发育。过量的空气湿度则会抑制作物的生长发育，此时必须采取有效措施，降低湿度，来保持作物的健康生长。空气湿度过低时，尤其是在高温而土壤缺乏水分的环境下，加重的干旱会使作物的水分平衡被破坏，最终导致作物因生长不良而产量减少。

为此，依据试验性温室大棚的要求选择5TE土壤水分、温度、电导率传感器，作为对试验性温室大棚土壤水分、温度和液肥监测的传感器。监测两种植床植物生长土壤的水、肥、温度的变化，为合理地控制种植床的温度、湿度和肥料状态提供监测参数。如图2-2所示5TE的外形。

图2-2 5TE传感器外形结构来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-

5TE是利用土壤的介电常数与土壤的体积含水量成正比的原理来检测土壤中的含水量的，其工作原理是，通过介质的介电常数对传感器充电，5TE的微处理器测量充电量并输出介电常数值。 PLC的智能大棚控制系统设计+梯形图(3):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_101483.html