设施农业自动控制系统是什么
设施农业智能化控制系统设计—西红柿生产控制
设施农业智能化控制系统设计—西红柿生产控制设施农业智能化控制系统设计— 西红柿生产控制设施农业智能化控制系统—西红柿生产控制摘要设施农业是指通过自动化控制方式，调节温室内的温度、湿度、通风、光照等环境因子，营造出最适宜农作物生长的环境状态，以实现高产、高效为目的的现代农业生产。
由于温室是一个复杂多变的非线性、大滞后的动态环境系统，很难采用传统的PID控制算法去建立数学模型，因而，本文采用了模糊控制算法对温室环境进行综合控制。
本文研究的主要内容如下：（1）分析了主要环境因子对农作物生长的影响，总结出西红柿生长在不同浓度等环境状态。
时期所需最适宜的温度、湿度、光照度和CO2（2）温室系统的模糊控制策略采用查表算法，使用温度误差作为模糊控制器的输入量，天窗、遮阳网、风机和湿帘等作为系统的输出控制量，系统选用三角隶属函数，并按照模糊控制规则进行相关设计。
（3）温室结构采用了上下位机联级控制模式，上位机控制界面用VB程序编写，实现数据存储、实时数据显示、发送控制参数等功能。
下位机完成温室浓度和土壤水分等参数的检测和控制。
内温度、湿度、CO2（4）完成了温室中传感器的布局和选型，及传感器输出电流电压转换接口电路的设计。
研究了温室输出执行机构的操作规则与传感器输入量之间的对应关系。
通过实践表明，基于上下位机模式的温室控制系统，将单片机技术、串行通信技术和传感检测技术综合运用，温室系统得到了较好的控制效果。
关键词: 智能温室模糊控制设施农业西红柿Agricultural facilities intelligent control system -tomato production controlABSTRACTAgricultural facilities is which through automated control adjust the temperature inside the greenhouse, humidity, ventilation, light and other environmental factors, to create the most suitable environmental conditions for crop growth, in order to achieve productive and efficient for the purpose of modern agricultural production. Because the greenhouse is a complex and dynamic environment system, it is difficult to set up mathematical model to control using the traditional way of PID. For the fuzzy control algorithm, equation of state objects is not required, which is also suitable for controlling the nonlinear, time-varying delay system. Therefore, fuzzy control algorithm is adopted to control greenhouse, and for example in summer Greenhouse control, by fuzzy control algorithm to achieve effective and reasonable control of the ambient temperature.(1) By analyzing the effects of major environmental factors on the growth of crops, the tomatoes grown in different periods required is summed up for the optimum temperature, humidity, light intensity and CO2 concentration and other environmental status.(2) Greenhouse makes use of look-up table algorithm in fuzzy control strategy, temperature error as the fuzzy controller input, and sunroof, shade net, fans and wet curtain, etc., as the system’s output. Greenhouse system selects triangle membership function, and in accordance with the relevant rules of fuzzy control design.(3) Greenhouse structure is using the up and down PC control mode, PC control interface with VB programming, which has the function of data storage, real-time data display, transmission control parameters and other functions. The lower PC complete testing and control the greenhousetemperature, humidity, COconcentration and soil moisture and other2parameters.(4) Sensor layout and selection is completed in greenhouse, and the sensor output current-voltage conversion circuit of the interface design also. The correspondence is studied between the operating rules and the sensor actuator in the greenhouse.Through practice shows that greenhouse system has been better control effect, based on lower and upper PC in greenhouse control system, the MCU technology, serial communication technology and integrated use of sensing technology.KEY WORDS: Intelligent Greenhouse; Fuzzy Control; Agricultural facilities; Tomato production摘要 (1)第一章绪论 (7)1.1 选题背景和意义 (7)1.2 国内外设施农业现状及发展趋势 (8)1.2.1 国外现状及发展趋势 (8)1.2.2 国内现状及发展趋势 (8)1.3 课题的提出和研究内容 (10)1.3.1 课题来源 (10)1.3.2 课题研究内容 (10)第二章温室环境因子研究及模糊控制 (11)2.1 温室环境因子的研究 (11)2.1.1 温度对作物生长的影响 (11)2.1.2 水分对作物生长的影响 (12)2.1.3 光照度对作物生长的影响 (13)浓度对作物生长的影响 (14)2.1.4 CO22.2 模糊控制算法的设计与实现 (14)2.2.1 模糊控制的基本原理 (15)2.2.2 模糊控制器的设计步骤 (16)2.2.3 模糊控制器结构的确定 (16)2.2.4 模糊化 (17)2.2.5 模糊控制规则的制定 (21)2.2.6 模糊推理决策算法的设计 (22)2.2.7控制量的解模糊化 (23)2.3 本章小结 (24)第三章控制系统方案的总体设计 (25)3.1 控制系统方案研究 (25)3.2 控制系统总体结构 (27)3.3 数据采集系统设计 (28)3.3.1 温湿度采集系统设计 (29)3.3.2 光照度采集系统设计 (31)浓度采集系统设计 (32)3.3.3 CO23.3.4 土壤水分采集系统设计 (33)3.4 温室执行机构设计 (34)3.4.1 温湿度控制机构 (34)3.4.2 补光机构 (36)3.4.3 CO补给 (37)23.5 本章小结 (38)第四章下位机系统设计 (39)4.1 下位机系统硬件电路设计 (39)4.1.1 单片机系统 (39)4.1.2 显示电路 (41)4.1.3 串行通信电路 (42) (45) (47) (48)4.2 下位机系统软件设计 (50)4.2.1 软件设计内容 (50)4.2.2 下位机系统主程序设计 (50)4.2.3 时钟子程序设计 (51)4.2.4 数据采集子程序设计 (51)4.2.5 通信子程序设计 (54)4.3 本章小结 (55)第五章上位机系统软件设计 (57)5.1 上位机设计构想 (57)5.2 上位机界面设计 (57)5.2.1 主界面窗口 (58)5.2.2 子界面窗口 (58)5.3 本章小结 (61)第六章系统现场测试 (62)第七章结论与展望 (65)参考文献 (66)附录A 时钟子程序 (71)致谢 (75)攻读学位期间发表论文情况 (76)第一章绪论1.1 选题背景和意义设施农业是指采用现代化工程技术手段，对作物生长环境进行必要的干预控制，以达到完全或部分摆脱对自然环境的依赖，实现农作物高效生产的一种农业控制方式。
设施农业复习资料
设施农业复习资料一、名词解释1 温室是指采用透光覆盖材料作全部或局部围护构造材料，可供冬季或其它不适宜栽培植物的寒冷季节(或地区)栽培植物的设施。
2 聚氯乙烯〔PVC〕塑料薄膜：它是在PVC 树脂中参加增塑剂，稳定剂，功能性助剂，经压延成膜的一类塑料薄膜。
3 渗灌：是通过埋在土壤外表以下的渗管或渗头等将水灌到土中的一种灌溉系统。
这种灌溉系统作业时不会影响耕作，且灌水不易蒸发。
4 临界控制：指温室只具备加热器与通风设备，当温度低于某一临界值时，起动加热器，当温度高于某一临界值时，起动通风设备，在上下临界值之间不进展控制，这种温室环境控制称为临界控制。
5 保温面积比：温室的建筑面积及外围护构造面积的比值称为保温面积比。
6 精量播种生产线：该生产线包括基质筛选—基质混拌—基质提升混装料箱—穴盘装料—基质刷平—基质压穴—精量播种—穴盘覆土—基质刷平—喷水等工艺过程，播种准确性高于95%，可播种除黄瓜外的各种蔬菜种子，播种速度为6盘/分。
7 无滴膜〔双防农膜〕：在PVC 或PE原料中参加耐老化及流滴剂等功能性助剂而制成的农膜。
这种膜同时具有防老化与流滴特性，耐侯性、透光性与保温性好，是目前性能较全、使用广泛的农膜品种。
8 温室透光率：指透进温室内的光亮占室外光亮的百分率。
9 环境控制：指利用各种手段来影响温室内部的环境条件，最终目标是提供作物生长适宜的条件。
10 滴灌：又称滴水灌溉，是通过出水孔口非常小的滴头或滴水带把水一滴一滴均匀而缓慢的滴在作物根部的土壤中。
11温室气肥：指二氧化碳肥料。
12 自动控制中的闭环系统：指具有控制结果返回信息的自动控制系统。
13 设施农业：是用一定设施与工程技术手段改变自然环境，在环境可控条件下，按照动植物生长发育要求的最正确环境〔光照、温度、湿度、营养等〕，以最少资源投入，进展生产的现代农业。
14 连栋温室：将两栋以上的单栋温室在屋檐处连接起来，去掉相连接处的侧墙，加上檐沟〔天沟〕而构成的温室称为连栋温室。
自动控制系统的原理与应用
自动控制系统是指通过使用传感器、执行器和控制器等设备，实现对一定过程或系统的自动化监测、分析和调节，从而控制系统的行为、性能和输出。
下面是对自动控制系统原理与应用的简述：1. 原理：自动控制系统的基本原理是反馈控制。
它包括四个主要组成部分：输入（参考信号或设定值）、输出（被控对象的测量值）、误差信号（输入与输出之间的差异）、控制器。
基于误差信号，控制器会根据预先设定的算法和策略，生成相应的控制命令，通过执行器作用于被控对象，从而实现系统输出的调节和稳定。
2. 反馈调节：自动控制系统中的核心是反馈回路，它使得系统能够根据实际输出情况进行动态调节。
通过比较输出与设定值的差异，系统可以及时感知并纠正偏差，使得输出能够稳定在目标值附近。
3. 控制器类型：自动控制系统中常见的控制器类型包括比例控制器（P控制器）、比例积分控制器（PI控制器）和比例积分微分控制器（PID控制器）。
这些控制器根据误差信号的大小和变化率，调节控制命令的输出，以实现系统响应的快速性、稳定性和精度。
4. 应用领域：自动控制系统广泛应用于工业、交通、能源、农业和生活等各个领域。
在工业领域，自动控制系统被用于控制和调节生产过程中的温度、压力、流量、速度等参数。
在交通领域，自动控制系统被用于交通信号灯、轨道交通、航空航天等实现交通流量的优化和安全性的提升。
在能源领域，自动控制系统被用于电力系统的稳定运行和能源供应的优化。
在农业领域，自动控制系统被用于智能化的农业设施控制和农业机械的自动化操作。
在生活领域，自动控制系统被用于家庭中的智能家居系统、自动化的机器人和电子设备等。
5. 优势和挑战：自动控制系统的优势包括提高生产效率、降低能源消耗、减少人工干预，增强安全性和精确性。
然而，设计和实施自动控制系统也面临一些挑战，例如系统建模的复杂性、参数调节的困难性、系统故障的可能性等。
总而言之，自动控制系统通过实现自动化的监测、分析和调节，使得系统能够稳定、高效地运行，并在多个应用领域中发挥重要作用。
基于普适计算的设施农业智能控制系统
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农 机 化 研 究
第 １ ０期
力 和看门狗 ， 资源丰富 ， 方便开发 、 设计 与应 用。配置 复位 和振 荡外 围电路 ， 构成 了本 系统 的控制 核心 。 便
系统 主 频 配 置 为 ４ ｚ ＭＨ 。微 控 制 器 模 块 的 主 要 功 能
户 终端 （ 即手 机 用 户 ） 可通 过 短 信 查 询 温 室 现 场 的温 湿 度 等 值 ， 时 在 预 定 的时 间 或 现 场 出现 异 常 时 ， 同 主 控 制盒会 自动发 送 短信 到指 定 用 户 手 机 ， 醒 用 户 及 提
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０一Ｏ 一２ ｌ １ 基金项 目：重庆市 自然科 学基金重点项 目（ Ｓ Ｃ ０ ９ Ａ１０ ） Ｃ Ｔ ２ ０ Ｂ ０ ６ 作者简 介：赵 虎 （ ９ ４一） 男 ， 庆人 ， １７ ， 重 讲师 ， 士研 究生 ， Ｅ— 博 （ ｍａ ）ｉ ｒ０ １８ １３ １１。 ｉ ｔ ｅｔ０ ＠ ６ ．０１ ｌ ｇ １ ２１ 通 讯作 者 ：王三 根 （ ９ ４一） 男 ， 庆人 ， １５ ， 重 教授 ， 士 生 导师 ， Ｅ— 博 （
有 广泛 的应用 前 景 。 关 键词 ：设施 农 业 ；普 适 农业 系 统 ；Ｓ Ｔ ０；Ｔ ３ Ｈ １ Ｃ ５；Ｒ Ｍ１ Ｆ ２
中 图 分 类 号 ：Ｔ ２ ３ ５； １ ６ Ｐ ７ ． ￥ ２ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章编 号 ：１ ０ １ ８ ２ １ １ ０ ６ ｏ ０ ３— ８ Ｘ（ ０ ０）０— １０一 ４
数字化农业生产——设施农业
数字化农业生产——设施农业设施农业是一种现代化的农业生产方式。
它利用先进科技手段为植物和动物创造适宜生长的环境，提高农业生产效益。
设施农业的概念最早是在1949年由美国加利福尼亚帕萨迪纳研究中心提出，当时的技术只是通过传统的方式改变室内的温湿度。
随着科学技术的发展和计算机技术的普及，设施农业已经从传统的生产管理方式向数字化、信息化和智能化方向发展。
在发达国家，政府部门对农业发展进行了大力扶持，并在农业生产中使用信息技术，这些技术与当时农业发展情况相适应。
我国的设施农业发展也较为稳定，经济较发达的地区已基本实现全面普及。
然而，当前我国设施农业仍存在一些问题，如设施化棚室农业的定性分析和温室园艺的问题等。
因此，我们需要对设施农业的发展现状进行分析，探讨数字化设施农业的应用进展，以期解决当前存在的问题。
一、设施农业的内涵（一）设施农业的定义及与传统农业的区别设施农业是指利用气象、水文、土壤等自然条件，通过建造保温、保湿、保肥、保泥、遮阳等设施修建物，创造出一定的温度、光照、湿度和气流等生产环境条件，以达到提高农作物产量、品质和增加农作物生产周期的目的。
其本质上是在自然环境下，建造“人造小气候”并向农作物提供最优良的生产环境。
设施农业不同于传统的露地农业。
它在农作物种植的全过程中都为作物提供了最理想的生长条件。
人们借助它可以调节室内的光照、温度、湿度、二氧化碳浓度等因素，从而提高农作物生长的效率和质量，减少农作物受灾的风险。
同时，设施农业还能够根据不同的农作物种类和不同的生产要求，选择不同类型的设施来满足其生产需求。
（二）设施农业的分类设施农业是在一定的条件下，通过不同的设施手段，以人工方式创造或改善农业生产条件，以实现增加产量、改进品质和延长生产周期等目的的农业生产方式。
根据设施的类型和性质不同，可将设施农业大致分为三类，分别为灌溉设施、温室设施和控制环境设施。
前两种设施的目的主要是为了增加水分和控制温度，而控制环境设施则涉及增加二氧化碳、优化光照等方面。
现代农业设施装备建设指南
现代农业设施装备建设指南第1章现代农业设施装备概述 (3)1.1 设施农业发展历程与现状 (3)1.2 现代农业设施装备的分类与特点 (3)1.2.1 温室设施 (3)1.2.2 喷滴灌设备 (4)1.2.3 农业机械化设备 (4)1.2.4 智能化控制系统 (4)1.2.5 新能源利用设备 (5)1.3 现代农业设施装备的发展趋势 (5)第2章农业设施设计与规划 (5)2.1 设施农业园区规划原则与布局 (5)2.1.1 规划原则 (5)2.1.2 布局要点 (5)2.2 温室设计与结构优化 (6)2.2.1 设计原则 (6)2.2.2 结构优化要点 (6)2.3 节能型农业设施设计要点 (6)2.3.1 节能设计原则 (6)2.3.2 设计要点 (6)第3章温室设备与控制系统 (7)3.1 温室覆盖材料与结构选型 (7)3.1.1 覆盖材料 (7)3.1.2 结构选型 (7)3.2 环境调控设备与技术 (7)3.2.1 调控设备 (7)3.2.2 调控技术 (7)3.3 自动化控制系统及其应用 (8)3.3.1 系统组成 (8)3.3.2 应用 (8)第4章植物工厂与室内种植 (8)4.1 植物工厂概述与分类 (8)4.2 室内种植设施与设备 (8)4.2.1 温室设备 (8)4.2.2 种植架与灌溉系统 (9)4.2.3 通风与气候控制系统 (9)4.3 植物生长灯与光谱调控技术 (9)4.3.1 植物生长灯的选择与配置 (9)4.3.2 光谱调控技术 (9)4.3.3 植物生长灯在植物工厂的应用 (9)第5章灌溉与水肥一体化技术 (9)5.1 灌溉系统设计与设备选型 (9)5.1.1 灌溉系统设计原则 (9)5.1.2 灌溉设备选型 (10)5.2 水肥一体化技术原理与应用 (10)5.2.1 水肥一体化技术原理 (10)5.2.2 水肥一体化技术应用 (10)5.3 智能灌溉控制系统 (10)5.3.1 系统组成 (10)5.3.2 系统功能 (10)5.3.3 系统应用实例 (10)第6章农业机械化与自动化 (10)6.1 农业机械化生产概述 (11)6.2 主要农作物生产机械化装备 (11)6.2.1 稻麦机械化生产装备 (11)6.2.2 玉米机械化生产装备 (11)6.2.3 经济作物机械化生产装备 (11)6.3 农业自动化技术与设备 (11)6.3.1 智能化农业设备 (11)6.3.2 农业物联网技术 (11)6.3.3 人工智能在农业中的应用 (11)6.3.4 农业 (12)第7章农业生物环境监测与控制 (12)7.1 农业生物环境因子监测技术 (12)7.1.1 气象环境监测 (12)7.1.2 土壤环境监测 (12)7.1.3 水质环境监测 (12)7.2 农业病虫害监测与防治设备 (12)7.2.1 病虫害监测技术 (12)7.2.2 防治设备应用 (12)7.3 农业环境远程监控系统 (12)7.3.1 远程监控系统架构 (12)7.3.2 数据传输技术 (13)7.3.3 监控系统集成与实施 (13)7.3.4 应用案例 (13)第8章农业废弃物处理与资源化利用 (13)8.1 农业废弃物处理技术 (13)8.1.1 物理处理技术 (13)8.1.2 生物处理技术 (13)8.1.3 化学处理技术 (13)8.2 农业生物质能源利用设备 (13)8.2.1 生物质发电设备 (13)8.2.2 生物质燃料制备设备 (13)8.2.3 生物质热解设备 (13)8.3 生态循环农业模式与设施 (14)8.3.1 农业废弃物能源农业循环模式 (14)8.3.2 农业废弃物肥料农业循环模式 (14)8.3.3 农业废弃物饲料养殖业循环模式 (14)8.3.4 生态农业设施 (14)第9章农业信息化与大数据 (14)9.1 农业信息化技术概述 (14)9.2 农业大数据采集与分析 (14)9.3 农业物联网技术与应用 (15)第10章现代农业设施装备管理与维护 (15)10.1 设施装备选型与采购策略 (15)10.1.1 选型原则 (15)10.1.2 采购流程 (15)10.1.3 评估与验收 (15)10.2 设施装备运行与管理 (16)10.2.1 运行管理原则 (16)10.2.2 操作规程 (16)10.2.3 检测与监控 (16)10.2.4 节能减排 (16)10.3 设施装备维护与故障排除技巧 (16)10.3.1 维护策略 (16)10.3.2 维护要点 (16)10.3.3 故障排除技巧 (16)10.3.4 备品备件管理 (16)10.3.5 技术支持与服务 (16)第1章现代农业设施装备概述1.1 设施农业发展历程与现状设施农业作为一种重要的农业生产方式，其发展历程可追溯至20世纪中叶。
设施农业（温室大棚）环境智能监控系统解决方案
设施农业（温室大棚）环境智能监控系统解决方案1、系统简介该系统利用物联网技术，可实时远程获取温室大棚内部的空气温湿度、土壤水分温度、二氧化碳浓度、光照强度及视频图像，通过模型分析，远程或自动控制湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等设备，保证温室大棚内环境最适宜作物生长，为作物高产、优质、高效、生态、安全创造条件。
同时，该系统还可以通过手机、PDA、计算机等信息终端向农户推送实时监测信息、预警信息、农技知识等，实现温室大棚集约化、网络化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用。
本系统适用于各种类型的日光温室、连栋温室、智能温室。
2、系统组成该系统包括：传感终端、通信终端、无线传感网、控制终端、监控中心和应用软件平台。
620)this.style.width=620;" border=0>（1）传感终端温室大棚环境信息感知单元由无线采集终端和各种环境信息传感器组成。
环境信息传感器监测空气温湿度、土壤水分温度、光照强度、二氧化碳浓度等多点环境参数，通过无线采集终端以GPRS方式将采集数据传输至监控中心，以指导生产。
（2）通信终端及传感网络建设温室大棚无线传感通信网络主要由如下两部分组成：温室大棚内部感知节点间的自组织网络建设；温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络建设。
前者主要实现传感器数据的采集及传感器与执行控制器间的数据交互。
温室大棚环境信息通过内部自组织网络在中继节点汇聚后，将通过温室大棚间及温室大棚与农场监控中心的通信网络实现监控中心对各温室大棚环境信息的监控。
620)this.style.width=620;" border=0>（3）控制终端温室大棚环境智能控制单元由测控模块、电磁阀、配电控制柜及安装附件组成，通过GPRS模块与管理监控中心连接。
根据温室大棚内空气温湿度、土壤温度水分、光照强度及二氧化碳浓度等参数，对环境调节设备进行控制，包括内遮阳、外遮阳、风机、湿帘水泵、顶部通风、电磁阀等设备。
设施农业概论
第一章绪论【本章要点】1.国内外设施农业进展2.我国设施农业急需研究的课题设施农业：是指具有相应设施，能在局部范围改善环境因素，为动植物生长发育提供良好的环境条件，从而进行高效生产的现代农业。
设施农业是农业工程学科最具典型的分支学科领域，属于高投入高产出，资金、技术、劳动力密集型的产业，是当今世界最具活力的高新技术产业之一。
设施农业包括两大类：1.设施栽培——主要是园艺植物的设施栽培，主要设施有塑料棚、温室等。
2.设施养殖——主要是畜禽、水产品和特种动物的设施养殖，主要设施有集约化饲养畜禽舍及配套设施设备等。
第一节国内外设施农业进展一、设施农业的现状1.生产规模：全世界温室面积超过60万公顷,其中：大型现代化的玻璃温室面积约5万多公顷大部分建在西欧国家。
(1) 荷兰世界上温室生产最发达的国家。
现有大型连栋玻璃温室面积1.2万公顷，约占世界玻璃温室的1/4，居世界第一位。
(2) 中国设施栽培面积居世界第一位，达200多万公顷，但人均占有设施栽培面积仅达到发达国家80年代水平。
2. 设施类型国外大多数国家以温室为主我国以日光温室和塑料大棚为主；世界上温室应用最广泛的国家有荷兰、美国、以色列和法国等。
表1 主要国家农业设施的主要类型北京植物园展览温室：温室分为热带雨林室、沙漠植物室、兰花、凤梨及食虫植物室和四季花园等，展示热带、亚热带植物3100余种。
展览温室建筑面积9800平方米，占地5.5公顷，是目前亚洲最大，世界单体温室面积最大的展览温室。
3.品种结构：大多栽培园艺作物。
主要种植品种为:蔬菜（以果菜类、叶菜类为主）、花卉、特种水果（1）荷兰：花卉占60%，蔬菜占40%；（2）日本：蔬菜占72%，花卉占15%，果树占13%；（3）以色列：花卉占40%，蔬菜和香料占60%；（4）中国：以生产蔬菜为主，部分现代温室生产种苗和花卉。
二、发展趋势1.设施大型化温室面积呈扩大趋势。
20世纪80年代末以来，各国新建温室多为大型现代温室。
PLC在农业自动化中的作用
PLC在农业自动化中的作用农业自动化是指通过应用各种先进的技术手段，将农业生产过程中的一些重复性、繁琐性工作交给机械设备和自动化系统来完成，提高农业生产效率和质量。
PLC（可编程逻辑控制器）作为一种常见的自动化控制设备，在农业自动化中发挥着重要的作用。
本文将就PLC在农业自动化中的应用进行探讨。
一、灌溉系统自动化灌溉是农业生产中至关重要的环节，传统的人工灌溉方式既费时又费力。
而采用PLC控制的灌溉系统可以实现精确的定量供水，节省了人力成本，并且可以根据土壤湿度等参数实时监测和调节水量，从而提高灌溉的效果和水资源的利用率。
PLC通过接收传感器的信号，判断土壤湿度是否符合要求，并根据预设的程序控制阀门的开关，实现自动灌溉的功能。
二、温室自动控制系统温室是一种重要的农业生产设施，通过建立温室自动控制系统可以实现对温室环境的精确控制，提高蔬菜或花卉等作物的生长质量。
PLC 作为这种系统的核心控制设备，可以接收来自温湿度传感器、光照传感器等的监测数据，并根据预设的温度、湿度和光照要求，自动控制通风设备、加热设备等，保证温室内部环境的稳定性，提高光合作用效率和生长速度。
三、禽畜饲养自动化在禽畜饲养中，PLC可以实现喂食、饮水、清洁等诸多功能的自动化控制。
通过传感器感知禽畜的饥饿程度和饮水需求，PLC可以自动控制喂食机和饮水设备的开启与关闭，保证禽畜得到充足的饲料和水源，减少人工操作的负担。
此外，PLC还可以控制清洁设备的运行频率，保持饲养环境的清洁和卫生，提高禽畜饲养的效率和质量。
四、农机自动操作农机的自动操作是农业生产中的一大创新，通过PLC控制农机的自动操作，可以降低对人力的依赖，提高农田作业的效率和准确性。
比如，在播种机上安装PLC，可以根据农田的形状和尺寸，精确计算出需要播种的种子数量，并将其自动投放到合适的位置。
还有，借助PLC控制系统，农机可以根据预设的程序和路线，自动行驶和转向，完成耕作、收割等作业。
设施农业自动控制系统_系统组成_功能介绍
设施农业自动控制系统_系统组成_功能介绍托普设施农业自动控制系统也可以叫设施农业智能监控系统随着农业的发展，作物从露天种植逐渐进入了大棚种植。
而在设施大棚种植中，利用设施农业自动监控系统可以对温、光、湿、水、肥、气等方面的环境因子进行综合全面管理，与传统的农业管理方式相比，这种设施农业自动控制系统具有自动化程度高、产出高的特点。
设施农业自动控制系统的主要目的是基于物联网技术，为作物生长营造相对独立的环境，同时对园区进行设施农业生态信息采集、设施智能控制、智能视屏监控技术应用。
通过应用现代农业科学技术和现代管理方式，推进农业向高产、高效、优质、生态安全为目标的农业可持续发展模式，从而实现农业生产智能化、科学化及集约化，促进现代农业的转型升级，为设施农业发展带来新的进程。
目前，设施农业自动控制系统已经在国外阿拉伯国家迪拜椰枣园林区、科威特等国家被广泛推广了，像我国的区外河南、杨凌、新疆等部分省市以及区内宁夏三区两县银川、贺兰、灵武、红寺堡等地、五个国家园区和100多家企业也进行了应用，且应用效果显著。
所以，将这种技术手段高超、资源节约型的高效设施农业技术应用到设施农业生产中，是非常明智的一项举动。
设施农业自动控制系统由以下几个四个系统组成：一、云平台1、设施农业智能监测系统通过物联网系统可连接传感器采集土壤温度、土壤水份、土壤盐分、PH值、降水量、空气温湿度、气压、光照强度、植物营养指标（养分、水分、微量元素等）以及植物生理生态指标（植物茎秆微变化、果实膨大、叶温、茎流等）来获得作物生长的较佳条件，并根据参数变化实时调控或自动控制温控系统、灌溉系统等；可查看园区数据情况，可按气象、土壤、植物生理等查看相关数据；也可按日、周、月等时间段或自定义时间段查看数据报表。
2、视频监控管理区域内放置。
农业智能控制系统设计与实现
农业智能控制系统设计与实现随着科技的不断发展，农业行业也逐渐引入了智能控制系统来提高农业生产效率和质量。
本文将讨论农业智能控制系统的设计与实现，并探讨其在农业领域的潜在应用。
【引言】农业是人类生活的基础，而智能控制系统的引入则为农业生产带来了前所未有的机遇。
农业智能控制系统能够自动监测、调节和控制农田的水、光、温度等环境因素，提供最佳的生长条件，以提高作物产量和品质。
【背景介绍】传统的农业生产过程中，农民需要依靠经验和直觉来决定何时浇水、何时施肥等，这种方式存在诸多不足。
而农业智能控制系统则能够实时监测土壤湿度、温度、光照强度等因素，并通过数据分析和智能算法来自动化控制系统的运行。
【设计目标】农业智能控制系统的设计目标是提供一种高效、可靠、节能的方案，以满足农业生产的需求。
具体而言，设计目标包括：1. 实时监测环境因素：农业智能控制系统应能够准确地获取土壤湿度、温度、光照强度等信息，并能够实时传输到中央控制系统。
2. 智能决策和控制：系统应具备智能算法，能够根据实时监测的数据进行分析，并自动调整灌溉、施肥、温度等控制参数，以提供最佳的生长环境。
3. 节能和环保：系统应能够实现精确的控制，避免过度的资源浪费，并减少对环境的负面影响。
【系统架构】农业智能控制系统通常由传感器、控制器和执行器组成。
1. 传感器：传感器用于监测土壤湿度、温度、光照等环境因素，并将数据传输给控制器进行分析和决策。
2. 控制器：控制器是系统的核心，它接收传感器传来的数据，并根据内部的智能算法进行分析和决策，然后发送指令给执行器。
3. 执行器：执行器根据控制器的指令，进行相应的操作，如开关灌溉设备、调节温室内的温度等。
【关键技术】1. 传感技术：选择合适的传感器对环境因素进行监测，如土壤湿度传感器、温度传感器、光照传感器等，以获取准确的数据。
2. 数据分析与决策算法：通过智能算法对数据进行分析和处理，形成相应的决策，如调整灌溉时间、施肥量等。
智慧农业系统
智慧农业系统智慧农业系统是一种利用先进的信息技术和物联网技术来提高农业生产效率和农业管理水平的系统。
它通过实时监测和控制农田的环境条件、作物生长状态和农业设施的运行情况，帮助农民科学决策和精细管理农业生产过程。
一、智慧农业系统的组成智慧农业系统主要由以下几个组成部分构成：1. 传感器和监测设备：通过安装在农田、温室和农业设施上的传感器，实时监测土壤湿度、温度、光照强度、二氧化碳浓度等环境参数，以及作物的生长状态和健康状况。
2. 数据采集和传输系统：将传感器采集到的数据通过无线网络传输到云平台，确保数据的实时性和准确性。
3. 云平台：接收、存储和处理来自传感器的数据，并提供各种农业信息和决策支持服务。
云平台可以根据农民的需求，提供土壤施肥、灌溉、温室控制等方面的建议和指导。
4. 决策支持系统：基于云平台提供的数据和分析结果，为农民提供科学决策和精细管理的建议。
决策支持系统可以根据不同的作物和地理位置，制定个性化的种植方案，并提供灌溉、施肥、病虫害防治等方面的指导。
5. 控制设备：根据决策支持系统的指导，控制灌溉设备、施肥设备、温室设备等，实现对农业生产过程的精细控制。
二、智慧农业系统的优势智慧农业系统具有以下几个优势：1. 提高农业生产效率：通过实时监测和控制农田的环境条件和作物的生长状态，可以及时调整灌溉、施肥、温度等因素，最大程度地满足作物的生长需求，提高作物产量和品质。
2. 节约资源：智慧农业系统可以根据作物的实际需求，精确控制灌溉和施肥量，避免浪费和过度施肥的问题，节约水资源和化肥。
3. 减少病虫害发生：通过实时监测作物的生长状态和环境条件，可以及时发现病虫害的迹象，并采取相应的防治措施，减少病虫害的发生和损失。
4. 提高农业管理水平：智慧农业系统可以实现对农田和农业设施的远程监控和控制，农民可以随时随地通过手机或电脑查看农田的情况，并进行相应的操作和管理。
5. 降低劳动强度：智慧农业系统可以自动化执行一些农业操作，如灌溉、施肥等，减轻农民的劳动强度，提高工作效率。
关于设施园艺农业物联网智能控制
K e j i x i n y u a n物联网技术具有多种优势和作用，如高效性、精准性以及便捷性，运用各种不同的传感设备实时监测环境，同时运用智能化的管理系统调节和控制环境，保证所有的农作物能够始终处于良好的栽培环境中，最终实现产量和质量的同步提高，真正实现精准化种植。
基于此，本文先介绍了设施园艺与物联网技术的概念，并分析了物联网智能控制在设施园艺农业中的应用。
如今，我国的设施重视面积和规模都在不断扩大中，并且设施园艺也逐渐具有不同的特色与类型。
要想实现农作物产量和质量的提高，那么就需要重视物联网技术的应用，灵活运用多样化的设备，实现栽培环境的智能化控制，及时进行预警和调控，保证设施园林农业的可持续发展。
一、物联网与设施园艺的概念1、物联网随着信息技术的发展，物联网应运而生，并且发挥着至关重要的作用。
物联网指的就是物物相连的物联网，其信息的承载体主要有三个，分别是传统电信网、互联网以及传感网等，借助互联网以及信息传感设备将普通的物理对象联系起来，借助处理、计算以及知识挖掘，构建出一个智能化的网络，实现智能化控制、识别、决策以及管理功能。
从本质上来说，物联网可以将互联网、通信网、移动互联网以及传感技术等融合起来，实现多种技术的综合应用和融合应用。
快速发展的物联网技术逐渐被应用到农业领域中，并逐渐发展出农业物联网。
农业物联网就是运用各种各样的感知技术、传感器设备等，收集各种与农产品流通、农业生产以及农作物相关的数据与信息，运用移动通信、无线传感器网络、互联网等实现信息的床底，加工、处理、清晰以及融合海量的农业信息，最终借助智能化的操作终端，实现全过程的监控，提供更加科学合理的决策，真正实现实时服务。
2、设施园艺设施园艺还有一个称呼，即设施栽培，其指的是在一些露地不适合种植园艺作物的地区或季节，借助一些特定的设施，如日光温室、小拱棚、连栋温室、养殖棚、塑料大棚等，人为创造出一个适合作物生长的良好环境，保证花卉、蔬菜、水果的高产与稳产，提高园艺产物的质量，属于环境可控制的农业。
基于新能源汽车的智能农业设施控制系统优化研究
基于新能源汽车的智能农业设施控制系统优化研究随着农业现代化的发展和新能源汽车技术的成熟，新能源汽车在智能农业设施控制系统中的应用日益受到人们关注。
智能农业设施控制系统是指利用先进的信息技术、传感器技术和自动控制技术，实现对农业生产环境进行智能监测和控制的系统。
其优化研究对于提高农业生产效率、保障粮食安全、减少能源消耗具有重要意义。
首先，新能源汽车作为清洁能源车辆，具有环保、节能的特点，可以有效减少温室气体排放，减少对环境的污染。
因此，将新能源汽车与智能农业设施控制系统相结合，不仅可以为农业生产提供可靠的动力支持，还可以为农业生产过程中的能源消耗问题提供解决方案。
在实际应用中，新能源汽车可以通过太阳能、风能等清洁能源进行充电，然后应用于智能农业设施的运行，实现能源的循环利用和节约。
其次，智能农业设施控制系统的优化研究是提高农业生产效率和品质的重要手段。
通过对传感器技术和自动控制技术的不断创新和完善，可以实现对农作物生长环境的准确监测和精细化控制，保障作物的生长健康和产量稳定。
同时，智能农业设施控制系统的优化还可以实现对水肥用量的合理管理，避免水资源浪费和环境污染，提高农业生产的可持续性和资源利用率。
另外，新能源汽车的智能化发展也为智能农业设施控制系统的优化提供了技术支持。
通过引入人工智能、云计算、大数据等技术手段，可以实现对农业生产数据的智能分析和预测，为农业生产决策提供科学依据。
同时，新能源汽车的智能化管理和远程监控功能，也可以为农业生产过程中的实时监测和远程控制提供便利，提高生产管理的效率和精度。
让我们总结一下本文的重点，我们可以发现，具有重要的理论和实践意义。
通过充分发挥新能源汽车在农业生产中的优势作用，结合智能农业设施控制系统的先进技术，可以为农业生产的现代化和智能化发展注入新的动力和活力。
相信随着技术的不断进步和创新，基于新能源汽车的智能农业设施控制系统优化研究将为我国农业现代化进程和农业可持续发展做出更大的贡献。
设施农业环境工程学-考点总结
第一章绪言设施农业环境工程学：是在充分掌握农业生物生长发育与各环境因素相作用的基础上，研究如何采用经济和有效的环境调控工程技术与设备，创造优于自然界的、更加适于农业生物生长发育和产品转化的环境条件，提高农业产品生产效率的一门学科。
环境：指围绕着生物体周围的所有事物。
设施农业环境工程学所关注的环境因素：温度、湿度、光照、热辐射、空气、土壤和水的运动状态等。
影响和决定农业生物的生长发育、产品产量和品质的各种因素可以概括为遗传和环境两个方面。
设施农业环境工程内容：1.温室内光、热、水、气、土五大因素的基本特征与变化规律。
2.温室内五大因素与作物生态发育的关系。
3.温室环境因子进行调控的设备与技术。
4.环境自动监测与控制系统。
5.能源开发与利用。
设施农业环境工程在农业生产中的作用：1.打破季节限制，实现动植物周年生产2.采用标准化管理，实现高产、优质、高效生产3.节约能源与光源，提高农业生产产值存在的问题：1.数量较大，质量较差2.设施种类齐全，内部功能较差3.种植种类较多，栽培技术不规范发展趋势：1.开发新型温室结构，制定设施标准体系2.开发设施内环境控制技术与设备3.开发与应用设施生产机械作业技术4.培养设施农业管理的专门人才5.研究与开发植物工厂化生产技术体系。
第二章设施光环境及其调控第一节辐射：物体以电磁波方式向外传递能量的过程。
被传递的能量称为辐射能。
太阳光波长的单位通常用纳米（nm）表示,1nm=10-9m。
狭义的太阳光是指可见光，波长在380~760nm之间，广义的太阳光应包含所有的辐射。
波长250~380nm的辐射称为紫外光、380~760nm的辐射称为可见光，760nm以上的辐射光称为红外光，4000nm以上的辐射被称为长波辐射。
一、太阳辐射的光谱能量分布（课本P9）二、太阳辐射强度以电磁波形式发射、传播或接受的能量称为辐射能（Qe）单位焦耳（J）。
单位时间内发射、传播或吸收的辐射能称为辐射功率又称辐射通量（Φe）单位瓦（W）。
设施农业项目方案
设施农业项目方案随着全球人口的不断增长和气候变化的不可预测性，传统的农业方式已经难以满足人们对食品的需求。
在这种情况下，设施农业成为了一种备受关注的新型农业方式。
本文将探讨设施农业项目的方案和优势。
一、设施农业的定义和原理设施农业是指利用人工手段创造的设施，在室内或半室内的环境下种植农作物或养殖动物的农业方式。
其原理是控制环境因素，如温度、湿度、光照和二氧化碳浓度，从而创造一种适宜作物生长的环境。
二、设施农业项目的方案1. 建立温室：温室是设施农业最常见的形式之一。
温室提供了良好的保护环境，可以在四季如春的环境中种植各种作物。
在建立温室时，需考虑温室的材料选择、设计风格和占地面积。
2. 安装自动化系统：自动化系统可以帮助农民监控和调控设施农业中的环境因素。
通过安装温室自动灌溉系统、温度和湿度控制系统，农民可以更方便地管理和操作设施农业项目。
3. 应用新技术：近年来，随着科技的进步，新技术在设施农业中得到了广泛应用。
例如，使用LED灯具代替传统的光源，可以更准确地控制植物的生长环境。
此外，还可尝试应用无土栽培技术和垂直种植技术，以提高农作物的产量和品质。
4. 营造循环经济：设施农业项目应积极推动循环经济，减少资源的浪费和环境的污染。
通过设置太阳能光伏板和雨水收集系统，可以实现设施农业自给自足的循环模式。
三、设施农业项目的优势1. 降低风险：设施农业在控制环境因素的同时也提高了作物的抗病虫害能力，减少了因天气变化而导致的作物减产的风险。
2. 提高产量和品质：通过合理的环境控制和科学管理，设施农业可以在相对较短的时间内获得更高的产量和更好的品质。
3. 可持续发展：设施农业可以在有限的土地资源下充分利用空间，实现农业生产的可持续发展。
4. 增加就业机会：设施农业项目需要专业人员进行管理和操作，为当地提供了更多就业机会。
四、设施农业项目的挑战和应对措施设施农业项目也存在一些挑战，例如高投入成本、能源消耗和处理废弃物等。
设施园艺学
设施园艺学一、名词解释1、设施栽培：露地不适于园艺作物生长的季节或地区，利用温室等特定设施，人为创造适于作物生长环境，根据人们的需要，有计划的生产安全、优质、高效的蔬菜、花卉、水果等园艺产品的一种环境调控农业。
2、电热温床：是利用电热加温线把电能转化为热能进行土壤加温的一种保护设施。
3、塑料大棚：不用砖石结构围护，只以竹、木、水泥或钢材等杆材作为做骨架，在表面覆盖塑料薄膜的大型保护栽培设施。
4、日光温室：以塑料薄膜为采光覆盖材料，以太阳辐射为热源，靠最大限度采光、加厚的墙体和后坡，以及防寒沟、纸被、草苫等一系列保温御寒设备以达到最小限度的散热，从而形成充分利用光源，减弱不利气象因子影响的一种保护设施。
5、设施的保温比：日光温室的贮热面积与放热面积的比例。
（温室内的贮热面为温室内的地面，散热面为前屋面，故保温比（R）等于土地面积（S）与前屋面积（W）之比。
其值的大小说明了日光温室的保温性能。
6、现代温室：是设施园艺中高级类别，设施内的环境实现了计算机的自动调控，基本上不受自然条件下灾害性天气和不良环境条件的影响，能周年全天候进行设施园艺作物生产的大型温室。
7、逆温：通常温室内的温度外界，但在无多重覆盖的塑料拱棚或玻璃温室中，日落后的降温速度往往比露地快，这时如果在与冷空气入侵，特别是在较大北风后的第一个晴朗夜晚温室大棚夜晚通过覆盖物向外辐射热更剧烈，室内覆盖物阻挡得不到热量补充，常出现室内气温比室外低1-2度的现象，一般出现在凌晨，尤以春季逆温危害最大。
8、变温管理：依据作物在一天中生理活性生理变化，将一天分成若干阶段进行，不同状态下需最适温度的调节管理，以调节作物良好生长环境的措施。
9、无土育苗：不用天然土壤，而用营养液或营养液加固体基质在植物作物苗木的方法。
10、工厂化穴盘育苗：以草炭、蛭石等为基质，以不同孔穴盘为容器，用精量播种生产线自动装填基质、播种、覆土、镇压、浇水，然后放在催芽室和温室等设施内进行有效环境管理和培育，一次成苗的现代化育苗体系。
设施农业示范区灌溉及自动控制系统
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中图分类号 ：￥ ７ ２４
文献标识码 ： Ｂ
文章编 号 ：０ ６ ８ ４ （ ０ ６）１ ０ ７ － ３ １０ — ４ ９２ ０ ０ － ０ ９０
０ 引 言
设施 农业 是 近年 来农 业结 构调 整 中 出现 的一 个新
１ 灌 溉 系统 设 计 与 实 施
高效农业 ， 使农 民增收 ， 农业增效 ， 从而达到促进农业
生 产发 展 、 推动社 会 进步 的 目的 。 湖北 省 宜 昌市伍 家设 施农 业示 范 区是宜 昌市 政府 规 划 、 府投 资 、 政 当地 农 民实 施 的 高科 技农 业 示 范 区 ，
土壤 中渗水 ， 并借助土壤的毛细作用将水扩散 ， 供作物 吸 收 ， 是 目前 已知 的最为 节水 的灌 溉方式 ，～０ 这 ２ １ｍ水
灌带 直接 作用 于作 物根 系 ， 加上地 膜 覆盖 ， 间蒸发 甚 棵 微， 十分 利 于作 物 的生 长发 育 。
要
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图 １蔬 菜种植 区布局
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宽 ６ 棚 距 及 大 ｍ， 棚与 四周 边 界 均
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综合对 比各种灌溉型式 ， 决定选择安装滴灌系统。 滴 灌带选 用 美 国托 罗公 司生产 的 “ 兰色 双轨 ”牌滴 灌
维普资讯
电 力 机 械
设施 农业 示范 区灌 溉及 自动控制 系统
陈卫红 ， 徐 呜谦
（ 同济大学 机械 电子工程研究所 ， 上海 ２ ０ ９ ） ０ ０ ２
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现代设施农业中自动化技术的运用
现代设施农业中自动化技术的运用自动化技术是指使用计算机、机械、电子、传感器等设备和技术完成各种生产流程和操作的自动化过程。
在现代农业中，自动化技术被广泛应用于设施农业中，以提高农业生产效率、降低劳动成本、优化资源利用等方面。
本文将从自动化技术在设施农业中的应用、优势和挑战等方面加以探讨。
1. 温室自动化控制系统：通过温室控制系统，可以实现对温度、湿度、光照、通风等环境参数的自动监测和调控，从而创造最适宜的生长环境，提高农作物的产量和质量。
2. 灌溉自动化系统：通过灌溉自动化系统，可以根据土壤水分含量、作物生长状态等信息，自动实现精确的水肥一体化供应，从而减少水肥浪费，提高灌溉效率。
3. 苗种自动化生产系统：通过自动控制的播种、移栽、育苗、定植等操作，可以提高苗种的统一度和育苗成活率，缩短苗期，提高苗木质量。
4. 病虫害监测与防控系统：通过传感器、摄像头等设备对农田进行实时监测和预警，结合自动喷雾、灭虫等设备，可以迅速发现并防治病虫害，减少农药的使用量，提高农田生态环境。
5. 农产品包装与分拣系统：通过自动化设备对农产品进行快速包装、分拣和质量检测，提高产品的外观质量和市场竞争力。
1. 提高生产效率：自动化技术能够实现快速、准确、连续的操作，可以大大提高生产效率，节约人力资源。
2. 降低劳动成本：自动化设备可以取代部分人力工作，减少人力成本，提高劳动生产率。
3. 优化资源利用：自动化技术可以精确监测和调控环境因素，实现农作物对水、肥料、光照等资源的精确利用，减少资源的浪费。
5. 促进农业可持续发展：自动化技术可以减少农药、化肥的使用量，降低对环境的污染，有利于农业的可持续发展。
1. 技术难题：自动化技术在设施农业中的应用还面临许多技术问题，例如设备的稳定性、智能化程度、适应不同农作物的能力等。
2. 高成本：自动化设备的购置、维护和更新对农民而言是一项巨大的经济负担。
高昂的成本限制了自动化技术在农业中的普及和推广。
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随着农业的发展，作物种植逐渐从露天种植进入到了大棚种植，当然现代农业科学技术也在不断的发展。
就比如设施农业自动控制系统，在现代设施农业中得到了广泛的应用，该系统的应用不仅提高了生产过程中的科学性，同时也最大限度的发挥了作为品种的生产潜力，提高了农作物的产量、品质，对于现代农业的可持续发展具有非常重要的意义。
那么，设施农业自动控制系统具体是什么呢？
简单来说，设施农业自动控制系统是采用传感器技术，采集温室内的空气温湿度、土壤水分、土壤温度、二氧化碳、光照强度等实时环境数据，传输到控制中心，由中心平台系统将最新监测数据与预先设定适合农作物生长的环境参数与进行比较，如发现传感器监测到的数据与预设数值有了偏差，计算机会自动发出指令，智能启动与系统相连接的通风机、遮阳、加湿、浇灌等设备进行工作，直到大棚内环境数据达到系统预设的数据范围之内，相关设备才会停止工作。
通过以上的简单介绍，相信大家对设施农业自动控制系统已经有了一定的了解，实际上，目前已经有不少的地区利用设施农业自动控制系统等物联网技术在不断提高设施农业的科技含量，并有计划、有步骤地建设一批高标准、示范带动性强、辐射面广的科技示范基地。
而随着技术的日趋完善，这些科技力量将会为农业产业规模的扩大和产业升级提供重要的技术支撑，并帮助实现我国农业的现代化。
而托普云农设施农业自动控制系统在温室大棚等规模化设施农业的应用，可以说真正实现了农业生产自动化、管理智能化，通过电脑、手机实现对温室大棚种植管理智能化调温、精细化施肥，可达到提高产量、改善品质、节省人力、降低人工误差、提高经济效益的目的，即使在作物不适合生长的季节，作物也能够高品质的产出，创造巨大的经济效益。
浙江托普云农科技股份有限公司，专业研发生产各类农业仪器，是集技术研发、生产销售、实施应用于一体的高新技术企业。
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