Ūdens kvalitātes izšķīdušā skābekļa (DO) sensoru izmantošana ir plaši izplatīts un veiksmīgs lietu interneta (IoT) tehnoloģijas piemērs Dienvidaustrumāzijas akvakultūrā. Izšķīdušais skābeklis ir viens no kritiskākajiem ūdens kvalitātes parametriem, kas tieši ietekmē audzēto sugu izdzīvošanas rādītājus, augšanas ātrumu un veselību.
Turpmākajās sadaļās ir detalizēti aprakstīta to piemērošana, izmantojot dažādus gadījumu pētījumus un scenārijus.
1. Tipiska gadījuma analīze: liela mēroga garneļu audzētava Vjetnamā
Pamatinformācija:
Vjetnama ir viena no lielākajām garneļu eksportētājām Dienvidaustrumāzijā. Liela mēroga, intensīva vannamei garneļu audzētava Mekongas deltā saskārās ar augstu mirstības līmeni sliktas izšķīdušā skābekļa pārvaldības dēļ. Tradicionāli strādniekiem bija manuāli jāmēra parametri vairākas reizes dienā, laivojot uz katru dīķi, kā rezultātā dati tika iegūti ar pārtraukumiem un nebija iespējams ātri reaģēt uz hipoksiju, ko izraisīja nakts apstākļi vai pēkšņas laika apstākļu izmaiņas.
Risinājums:
Saimniecība ieviesa uz lietu interneta (IoT) balstītu viedās ūdens kvalitātes uzraudzības sistēmu, kuras pamatā ir tiešsaistes izšķīdušā skābekļa sensors.
- Izvietošana: Katrā dīķī tika uzstādīts viens vai divi DO sensori, kas tika novietoti aptuveni 1–1,5 metru dziļumā (galvenais ūdens slānis garneļu aktivitātei), izmantojot bojas vai fiksētus stabus.
- Datu pārraide: Sensori pārraidīja reāllaika DO datus un ūdens temperatūru uz mākoņplatformu, izmantojot bezvadu tīklus (piemēram, LoRaWAN, 4G/5G).
- Viedā vadība: sistēma tika integrēta ar dīķa aeratoriem. Tika noteikti droši DO robežvērtības (piemēram, apakšējā robeža: 4 mg/l, augšējā robeža: 7 mg/l).
- Brīdinājumi un pārvaldība:
- Automātiskā vadība: Kad DO nokritās zem 4 mg/l, sistēma automātiski ieslēdza aeratorus; kad tas pārsniedza 7 mg/l, tā tos izslēdza, tādējādi panākot precīzu aerāciju un ietaupot elektroenerģijas izmaksas.
- Attālinātās trauksmes: sistēma nosūtīja brīdinājumus saimniecības vadītājam un tehniķiem, izmantojot īsziņas vai lietotnes paziņojumus, ja dati bija neparasti (piemēram, pastāvīgs kritums vai pēkšņs kritums).
- Datu analīze: Mākoņplatforma ierakstīja vēsturiskos datus, palīdzot analizēt DO modeļus (piemēram, nakts patēriņu, izmaiņas pēc barošanas), lai optimizētu barošanas stratēģijas un pārvaldības procesus.
Rezultāti:
- Riska samazināšana: Gandrīz pilnībā novērsti masveida mirstības gadījumi (“peldošie”), ko izraisa pēkšņa hipoksija, ievērojami uzlabojot lauksaimniecības panākumu rādītājus.
- Izmaksu ietaupījums: Precīza aerācija samazināja aeratoru dīkstāves laiku, ietaupot aptuveni 30% no elektrības rēķiniem.
- Uzlabota efektivitāte: Vadītājiem vairs nebija nepieciešamas biežas manuālas pārbaudes, un viņi varēja uzraudzīt visus dīķus, izmantojot savus viedtālruņus, tādējādi ievērojami uzlabojot pārvaldības efektivitāti.
- Optimizēta augšana: Stabila DO vide veicināja vienmērīgu garneļu augšanu, uzlabojot galīgo ražu un izmēru.
2. Pielietojuma scenāriji citās Dienvidaustrumāzijas valstīs
- Taizeme: grupētāju/jūras asaru būru kultūra
- Problēma: Būru audzēšanu atklātos ūdeņos ļoti ietekmē plūdmaiņas un viļņi, kā rezultātā strauji mainās ūdens kvalitāte. Sugas ar augstu blīvumu, piemēram, asaris, ir ārkārtīgi jutīgas pret hipoksiju.
- Pielietojums: Korozijizturīgi DO sensori, kas izvietoti sprostos, nodrošina uzraudzību reāllaikā. Brīdinājumi tiek aktivizēti, ja DO līmenis samazinās aļģu ziedēšanas vai sliktas ūdens apmaiņas dēļ, ļaujot lauksaimniekiem aktivizēt zemūdens aeratorus vai pārvietot sprostus, lai izvairītos no ievērojamiem ekonomiskiem zaudējumiem.
- Indonēzija: integrēti polikultūras dīķi
- Problēma: Polikultūras sistēmās (piemēram, zivju, garneļu, krabju audzēšanā) bioloģiskā slodze ir augsta, skābekļa patēriņš ir ievērojams, un dažādām sugām ir atšķirīgas DO prasības.
- Pielietojums: Sensori uzrauga galvenos punktus, palīdzot lauksaimniekiem izprast skābekļa patēriņa modeļus visā ekosistēmā. Tas noved pie zinātniskākiem lēmumiem par barības daudzumu un aerācijas laikiem, nodrošinot labu vidi visām sugām.
- Malaizija: Dekoratīvo zivju audzētavas
- Problēma: Augstas vērtības dekoratīvajām zivīm, piemēram, arovanai un koi, ir ārkārtīgi stingras ūdens kvalitātes prasības. Neliela hipoksija var ietekmēt to krāsu un stāvokli, ievērojami samazinot to vērtību.
- Pielietojums: Augstas precizitātes DO sensori tiek izmantoti mazos betona tvertnēs vai iekštelpu recirkulācijas akvakultūras sistēmās (RAS). Tie ir integrēti ar tīra skābekļa iesmidzināšanas sistēmām, lai uzturētu DO optimālā un stabilā līmenī, nodrošinot dekoratīvo zivju kvalitāti un veselību.
3. Lietojumprogrammas sniegtās pamatvērtības kopsavilkums
| Lietojumprogrammas vērtība | Specifiska izpausme |
|---|---|
| Riska brīdinājums, zaudējumu samazināšana | Reāllaika uzraudzība un tūlītējas trauksmes novērš liela mēroga hipoksisku mirstību — vistiešāko un svarīgāko vērtību. |
| Enerģijas taupīšana, izmaksu samazināšana | Nodrošina aerācijas iekārtu inteliģentu vadību, novēršot enerģijas patēriņu un ievērojami samazinot ekspluatācijas izmaksas. |
| Efektivitātes uzlabošana, zinātniskā vadība | Nodrošina attālinātu uzraudzību, samazinot darbaspēku; uz datiem balstīti lēmumi optimizē ikdienas darbības, piemēram, barošanu un medikamentu lietošanu. |
| Palielināta raža un kvalitāte | Stabila DO vide veicina veselīgu un strauju augšanu, uzlabojot ražu uz vienību un produkta kvalitāti (izmēru/šķiru). |
| Apdrošināšanas un finansēšanas veicināšana | Digitālie pārvaldības ieraksti sniedz ticamus datus saimniecībām, atvieglojot lauksaimniecības apdrošināšanas un bankas aizdevumu saņemšanu. |
4. Izaicinājumi un nākotnes tendences
Neskatoties uz plašu piemērošanu, joprojām pastāv dažas problēmas:
- Sākotnējās ieguldījumu izmaksas: pilnīga lietu interneta (IoT) sistēma joprojām rada ievērojamus izdevumus maziem, individuāliem lauksaimniekiem.
- Sensoru apkope: Sensoriem nepieciešama regulāra tīrīšana (lai novērstu bioloģisko piesārņojumu) un kalibrēšana, kas no lietotājiem prasa noteiktu tehnisko prasmju līmeni.
- Tīkla pārklājums: tīkla signāli dažās attālās lauksaimniecības teritorijās var būt nestabili.
Nākotnes tendences:
- Sensoru izmaksu samazināšanās un tehnoloģiju izplatība: cenas kļūs pieejamākas, pateicoties tehnoloģiju attīstībai un apjomradītiem ietaupījumiem.
- Daudzparametru integrētas zondes: DO, pH, temperatūras, amonjaka, sāļuma u.c. sensoru integrēšana vienā zondē, lai nodrošinātu visaptverošu ūdens kvalitātes profilu.
- Mākslīgais intelekts un lielo datu analītika: mākslīgā intelekta apvienošana ne tikai brīdināšanai, bet arī ūdens kvalitātes tendenču prognozēšanai un inteliģentu pārvaldības ieteikumu sniegšanai (piemēram, paredzoša aerācija).
- “Sensori kā pakalpojums” modelis: Pakalpojumu sniedzēju parādīšanās, kur lauksaimnieki maksā par pakalpojumu, nevis iegādājas aparatūru, un pakalpojumu sniedzējs veic apkopi un datu analīzi.
- Varam piedāvāt arī dažādus risinājumus,
1. Rokas mērītājs daudzparametru ūdens kvalitātes mērīšanai
2. Peldošo boju sistēma daudzparametru ūdens kvalitātei
3. Automātiska tīrīšanas birste daudzparametru ūdens sensoram
4. Pilns serveru un programmatūras bezvadu moduļa komplekts, atbalsta RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Lai iegūtu vairāk ūdens sensora informācija,
lūdzu, sazinieties ar Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Uzņēmuma tīmekļa vietne:www.hondetechco.com
Tālrunis: +86-15210548582
Publicēšanas laiks: 2025. gada 25. septembris