Kopsavilkums
Līdz ar akvakultūras intensifikāciju un pieaugošajām prasībām pēc jūras vides aizsardzības, tradicionālās ūdens kvalitātes monitoringa metodes vairs neatbilst reāllaika, daudzdimensionālām prasībām. Šajā rakstā sistemātiski tiek pētīti peldošu daudzparametru ūdens kvalitātes sensoru tehnoloģiskie principi un pielietojuma vērtība saldūdens akvakultūras kanālos un jūras vidē. Izmantojot salīdzinošus eksperimentus, tiek apstiprinātas veiktspējas priekšrocības tādu galveno parametru kā izšķīdušā skābekļa, pH, duļķainības un vadītspējas monitoringā. Turklāt tiek apspriesta lietu interneta (IoT) tehnoloģijas integrācija intelektuālās monitoringa sistēmās. Gadījumu izpēte parāda, ka šī tehnoloģija samazina ūdens kvalitātes anomāliju reakcijas laiku par 83% un samazina akvakultūras slimību sastopamību par 42%, nodrošinot uzticamu tehnisko atbalstu mūsdienu akvakultūrai un jūras ekoloģiskajai aizsardzībai.
1. Tehniskie principi un sistēmas arhitektūra
Peldošā daudzparametru sensoru sistēma ir veidota modulāri, un tās galvenās sastāvdaļas ir:
- Sensoru masīvs: integrēts optiskais izšķīdušā skābekļa sensors (precizitāte ±0,1 mg/l), pH stikla elektrods (±0,01), četru elektrodu vadītspējas zonde (±1% FS), duļķainības izkliedes iekārta (0–4000 NTU).
- Peldoša konstrukcija: augsta blīvuma polietilēna korpuss ar saules enerģijas avotu un zemūdens stabilizatoriem.
- Datu relejs: atbalsta 4G/BeiDou divu režīmu pārraidi ar regulējamu paraugu ņemšanas frekvenci (5 min–24 h).
- Pašattīrīšanās sistēma: ultraskaņas pretapaugšanas ierīce pagarina apkopes intervālus līdz 180 dienām.
2. Pielietojums saldūdens akvakultūras kanālos
2.1 Dinamiskā izšķīdušā skābekļa regulēšana
Dzjansu štata Macrobrachium rosenbergii audzēšanas apgabalos sensoru tīkls reāllaikā izseko DO svārstības (2,3–8,7 mg/l). Kad līmenis nokrītas zem 4 mg/l, automātiski tiek aktivizēti aeratori, samazinot hipoksijas gadījumus par 76 %.
2.2 Barošanas optimizācija
Korelējot pH (6,8–8,2) un duļķainības (15–120 NTU) datus, tika izstrādāts dinamisks barošanas modelis, kas uzlaboja barības izmantošanu par 22 %.
3. Sasniegumi jūras vides monitoringā
3.1 Sāļuma pielāgošanās spēja
Titāna sakausējuma elektrodi saglabā lineāru reakciju (R² = 0,998) sāļuma diapazonā no 5 līdz 35 psu, un Fujianas jūras būru testos novērota <3% datu novirze.
3.2 Paisuma kompensācijas algoritms
Dinamisks bāzes līnijas algoritms novērš plūdmaiņu svārstību radītos traucējumus amonjaka slāpekļa mērījumos (0–2 mg/l), samazinot kļūdu līdz ±5 % Cjaņtaņas upes estuāra testos.
4. IoT integrācijas risinājumi
Perifērijas skaitļošanas mezgli nodrošina lokālu datu pirmapstrādi (trokšņu samazināšanu, noviržu noņemšanu), savukārt mākoņplatformas atbalsta daudzdimensionālu analīzi:
- Aļģu ziedēšanas karsto punktu telpiskās un laicīgas siltuma kartes
- LSTM modeļi, kas prognozē 72 stundu ūdens kvalitātes tendences
- Mobilās lietotnes brīdinājumi (atbildes latentums <15 s)
5. Izmaksu un ieguvumu analīze
Salīdzinot ar tradicionālo manuālo paraugu ņemšanu:
- Uzraudzības izmaksas tiek samazinātas par 62 % gadā
- Datu blīvums palielinājās 400 reizes
- Aļģu ziedēšanas brīdinājumi izdoti 48 stundas iepriekš
- Akvakultūras izdzīvošanas rādītāji uzlabojās līdz 92,4 %
6. Izaicinājumi un nākotnes perspektīvas
Pašreizējie ierobežojumi ietver bioloģiskās piesārņošanas traucējumus (īpaši virs 28 °C) un starpparametru traucējumus. Turpmākie virzieni ietver:
- Grafēna bāzes sensoru materiāli
- Autonomā zemūdens robota kalibrēšana
- Blokķēdes datu verifikācija
Secinājums
Peldošās daudzparametru monitoringa sistēmas ir tehnoloģisks lēciens no “periodiskas paraugu ņemšanas” uz “nepārtrauktu uztveršanu”, sniedzot kritiski svarīgu atbalstu viedai zivsaimniecībai un jūras ekoloģiskajai aizsardzībai. 2023. gadā Ķīnas Lauksaimniecības ministrija iekļāva šādas ierīces savā…Mūsdienu akvakultūras fermu standarti, kas signalizē par plašu pieņemšanu nākotnē.
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 13. augusts