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| 温室控制技术的发展方向 |
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| 来源：中国花卉企业网 日期：[2006-3-22] |
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③智能化控制。这是在温室自动控制技术和生产实践的基础上，通过总结、收集农业领域知识、技术和各种试验数据构建专家系统，以建立植物生长的数学模型为理论依据，研究开发出的一种适合不同作物生长的温室专家控制系统技术。这种智能化的控制技术将农业专家系统与温室自动控制技术有机结合，以温室综合环境因子作为采集与分析对象，通过专家系统的咨询与决策，给出不同时期作物生长所需要的最佳环境参数，并且依据此最佳参数对实时测得的数据进行模糊处理，自动选择合理、优化的调整方案，控制执行机构的相应动作，实现温室的智能化管理与生产。农业专家系统为我们提供了一种全新的处理复杂农业问题的思想方法和技术手段。它能够根据温室环境条件和作物生长状况，应用适当的知识表达和规则化，推理决策出最适合作物生长的温室环境。将农业专家系统应用于温室的实时监控与自动调控是温室发展的新亮点。这种控制方式既能体现作物生长的内在规律，发挥农业专家在农业生产中的指导作用，又可充分利用计算机技术的优势，使系统的调控非常方便和有效，实现温室的完全智能化控制。因此，温室专家控制系统技术是一种比较理想、比较有发展前途的控制方式。
温室控制技术沿着手动、自动、智能化控制的发展进程，向着越来越先进、功能越来越完备的方向发展。由此可见，温室环境控制朝着基于作物生长模型、温室综合环境因子分析模型和农业专家系统的温室信息自动采集及智能控制趋势发展。
2 温室农业专家控制系统技术
2.1温室农业专家控制系统
温室农业专家控制系统是一种计算机管理控制系统。它将农业专家系统技术与当今的温室控制技术有机结合，将农业专家的知识自动地运用到温室的实时控制中去。即该温室系统可根据专家系统的储备知识，自动决策和选择控制参数，以适合作物的生长。温室农业专家系统控制技术主要应用计算机与自动控制技术，是一门横跨人工智能理论、数据库技术、信息技术、生物学、电子科学、机械设计和环境控制等几大学科，综合了多种高新技术的边缘学科。
现代化大型温室实现智能化控制，必须具备计算机控制系统、自然通风系统、外遮阳系统、内保温系统、湿帘/风扇强制降温系统、CO2补气系统、微雾系统、补光系统、灌溉/施肥系统、育苗系统、顶喷淋系统、加热系统、植保系统、照明系统、采摘系统等配套设备。而作为温室控制载体的控制系统则由先进的控制器、性能可靠的传感器、完善的尖端控制程序、打印机和显示器等组成，以实现对上述温室配套设备的优化运行监控。不同温室厂家所开发的温室工程，其控制设备及软件内核可能相差很大，但其主要的控制原理基本相同。胖龙公司开发的自动化控制系统能够自动测量温室的气候和土壤参数，并对温室内配置的所有设备均能实现优化运行自动控制，如开窗、加温、降温、加湿、光照、CO2补充、灌溉、施肥和环流等。超越京鹏温室公司开发的京鹏计算机控制系统能自动抵御各种恶劣天气，温度、湿度、光照、CO2浓度以及肥水供应数量、浓度和时间都在系统的调控之中。九天温室公司开发的温室环境控制系统采用闭环控制方法，对室外风速、风向、日照辐射、温度及室内的湿度等因素进行采集，通过控制器处理后，将控制结果返回到现场，调节现场的执行机构，对室内的气候因素实施实时控制，以此来保证控制的精度及控制的可靠性。荷兰Priva是园艺环境控制的专家，在温室行业己有40多年的经验。其开发的自动控制系统能很好地协调控制各种环境因子，而并非对每个因子单独控制，具有经济实用、功能齐全、运行可靠等特点。从国内外一些温室公司开发的温室控制系统也可以看出，温室环境控制是温室控制技术的关键所在。
温室农业专家控制系统控制过程如下:温室中环境参数及执行机构工作参数等信息通过各传感器转变成电信号传送到计算机，农业专家系统根据不同作物在不同时期的生理需要，在作物生长的不同时期自动设定温度、湿度、光照和CO2浓度等的最佳值域作为理想数据，并将实际检测数据与理想数据的偏差作为温室气候的调节量。当温室内的温度超过设定偏差上限，计算机发出调节指令，执行机构打开通风降温系统;如果温室内温度低于设定偏差下限，计算机发出调节指令，打开通风换气系统;当湿度低于设定湿度的下限时，计算机发出调节指令，打开加湿系统;当CO2浓度超出限定值域时，计算机自动开关通风换气系统和CO2发生器，等等。
2.2温室控制存在的问题
①农业专家系统自身存在的问题。农业专家系统的技术还不十分成熟，由专家整理出来的知识大多属于这个领域的浅层知识，形式上也主要是条件规则型知识。而且目前各种专家系统在收集、整理农业专家知识时并没有把专家是如何学习和获得这些知识的过程整理出来，这样开发的专家系统并不具有真正的学习能力，结果导致系统应用时只能处理人类专家见过的各种情况，不能随机应变。
②采集数据的束缚。至今为止，温室控制技术还主要停留在对温室环境因子的监控上，并没有考虑温室作物本身的生理过程，诸如植株的温度、光合作用和蒸腾作用等。事实上，温室中的CO2浓度将根据植株光合作用的情况来决定，用蒸腾作用的实际数据来决定水分和营养液的供给量，根据植株温度的测量值来进行温室内的环境控制等。而且这些测量值将不断与最佳作物生长模块中的值进行比较，这些值之间的不同就可能造成作物生长发育过程中的不良结果。这也就对温室控制技术提出了更高的要求。
③农业专家系统在温室实时控制中的应用有局限性。农业专家系统对温室环境因子进行实时监控，不同于开发单纯的农业专家系统，其中涉及与控制系统的“接口”问题。因此，在开发温室农业专家控制系统时，对农业知识的表达及推理策略等要认真考虑。同时，将更多的农业知识用于温室生产的实时控制中，不仅仅局限于对环境因子的专家指导，例如通过图象处理等技术使系统具备自动病虫害诊断等功能，将使温室农业专家控制系统的智能化程度更高。
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