一、系统设计目标
对温室空气温湿度、光照、CO₂、土壤温湿度、土壤电导率(EC)、土壤pH值实时采集，自动联动控制遮阳、通风、补光系统，实现环境自适应调节、远程监控、异常报警。
二、系统总体架构（四层标准架构）1. 感知层：各类传感器，负责环境数据采集 2. 传输层：有线/无线通讯，数据上传与指令下发 3. 控制层：智能控制柜/PLC，逻辑运算与自动控制 4. 应用层：本地屏、手机/电脑云平台，监控与管理
三、环境监测子系统（全参数配置）| 监测类别 | 监测参数 | 对应传感器 | 安装位置 | | 空气环境 | 空气温度、湿度 | 空气温湿度传感器 | 温室中部1.5m高处 | | | 光照强度 | 光照传感器 | 温室顶部无遮挡处 | | | CO₂浓度 | CO₂传感器 | 作物冠层区域 | | 土壤环境 | 土壤温度 | 土壤温度传感器 | 根系层15~20cm | | | 土壤湿度 | 土壤湿度传感器 | 根系层15~20cm | | | 土壤电导率 | 土壤EC传感器 | 根系层15~20cm | | | 土壤酸碱度 | 土壤pH传感器 | 根系层15~20cm |
四、智能控制子系统（执行设备与逻辑） 1. 遮阳系统控制 设备：外遮阳电机、内遮阳电机 自动逻辑： 光照＞设定上限 → 开启遮阳 温度过高 → 联动开启遮阳 光照不足 → 关闭遮阳 2. 通风系统控制 设备：顶开窗、侧开窗、环流风机、湿帘风机自动逻辑：
温度＞上限 → 先开天窗/侧窗 → 仍超标启动风机 湿度＞上限 → 联动通风排湿 3. 补光系统控制 设备：LED植物补光灯 自动逻辑： 光照＜设定下限（阴天/夜间）→ 自动开启补光 光照达标 → 自动关闭
五、通讯与控制核心主控制器：工业PLC / 温室专用智能控制柜 传感器通讯：RS485(Modbus-RTU) 远程通讯：4G / WiFi / 以太网 核心功能：自动/手动切换、定时控制、阈值报警、数据存储、历史曲线
六、智能温室系统拓扑图
┌──────────────────── 感知层（数据采集）────────────────────┐ │ 空气温湿 → 光照 → CO₂ → 土温 → 土湿 → 土壤EC → 土壤pH 传感器 │ └──────────────────────────────────────────────────────────┘ ↓ RS485 / LoRa ┌──────────────────────── 传输层 ────────────────────────┐ │ 边缘网关 / 通讯模块 │ └────────────────────────────────────────────────────────┘ ↓ ┌──────────────────────── 控制层 ────────────────────────┐ │ 智能控制柜 / PLC（控制核心） │ └────────────────────────────────────────────────────────┘ ↓ ┌────────────────── 执行层（智能控制）───────────────────┐ │ 遮阳电机 → 通风窗 → 风机 → 补光灯 │ └──────────────────────────────────────────────────────┘ ↓ ┌────────────────── 应用层（人机交互）───────────────────┐ │ 本地触摸屏 → 手机APP → 云平台监控 │ └──────────────────────────────────────────────────────┘
七、系统亮点
- 全参数自动监测，无需人工巡检
- 多设备联动闭环控制，环境更稳定
- 自动/手动双模式，适配不同场景
- 远程监控+报警，降低运维成本
- 工业级设计，稳定可靠