Filipīnu akvakultūras un ūdens kvalitātes uzraudzības vajadzības

Filipīnas ir arhipelāga valsts ar garu piekrasti un bagātīgiem ūdens resursiem. Akvakultūra (īpaši garneļu un tilapijas) ir svarīgs valsts ekonomikas pīlārs. Tomēr augsta blīvuma lauksaimniecība palielina oglekļa dioksīda (CO₂) koncentrāciju ūdenī, ko galvenokārt rada audzēto organismu elpošana un organisko vielu sadalīšanās.

Pārmērīgi augsts CO₂ līmenis rada tiešus draudus:

1. Ūdens paskābināšana: CO₂ izšķīst ūdenī, veidojot ogļskābi, pazeminot pH līmeni un ietekmējot ūdens dzīvības fizioloģiskās funkcijas. Tas īpaši kaitīgi ietekmē gliemju un vēžveidīgo (piemēram, garneļu) pārkaļķošanās procesu, kā rezultātā pasliktinās čaulu augšana.
2. Toksicitāte: Augsta CO₂ koncentrācija ir narkotiska un toksiska zivīm, bojājot to elpošanas sistēmu un palielinot uzņēmību pret slimībām.
3. Stresa reakcija: Pat zem akūtas toksicitātes līmeņa ilgstoša paaugstināta CO₂ iedarbība rada stresu lauksaimniecības sugām, kā rezultātā tiek kavēta augšana un samazināta barības konversijas efektivitāte.

Lai gan tradicionālā pH līmeņa kontrole var netieši atspoguļot skābuma izmaiņas, tā nevar atšķirt skābuma avotu (vai tas ir CO₂ vai citas organiskās skābes). Tāpēc tieša, reāllaika oglekļa dioksīda parciālā spiediena (pCO₂) kontrole ūdenī kļūst izšķiroša.

Hipotētisks gadījums: garneļu audzētava Pangasinanā, Lusonā

Projekta nosaukums: IoT viedās ūdens kvalitātes pārvaldības projekts

Atrašanās vieta: Vidēja lieluma garneļu audzētava Pangasinanas provincē Lusonas salā.

Tehniskais risinājums:
Fermā tika ieviesta lietu interneta (IoT) uzraudzības sistēma, kas integrēta ar ūdens kvalitātes CO₂ gāzes sensoriem. Galvenās sastāvdaļas ietvēra:

• Iegremdējams CO₂ sensors uz vietas: izmanto nedispersīvo infrasarkano staru (NDIR) tehnoloģiju. Šis sensors piedāvā augstu precizitāti un ilgtermiņa stabilitāti, ļaujot tieši mērīt izšķīdušās CO₂ gāzes daļējo spiedienu.
• Daudzparametru ūdens kvalitātes zonde: Vienlaikus mēra tādus galvenos parametrus kā pH, izšķīdušā skābekļa (DO), temperatūras un sāļuma līmenis.
• Datu reģistrētājs un pārraides modulis: sensoru dati reāllaikā tiek pārraidīti uz mākoņplatformu, izmantojot bezvadu tīklu (piemēram, 4G/5G vai LoRaWAN).
• Centrālā vadības un brīdināšanas sistēma: Lauksaimnieki var skatīt reāllaika datus un vēsturiskās tendences datorā vai mobilajā lietotnē. Sistēma ir ieprogrammēta ar CO₂ koncentrācijas drošības robežvērtībām; ja līmenis pārsniedz robežvērtību, tiek aktivizēta automātiska trauksme (SMS vai lietotnes paziņojums).

Pieteikšanās process un vērtība:

1. Reāllaika monitorings: Lauksaimnieki var uzraudzīt CO₂ līmeni katrā dīķī visu diennakti, atsakoties no paļaušanās uz manuālu, periodisku ūdens paraugu ņemšanu un laboratorijas analīzēm.
2. Precīza lēmumu pieņemšana:
   • Kad sistēma brīdina par paaugstinātu CO₂ līmeni, lauksaimnieki var attālināti vai automātiski aktivizēt aeratorus. Izšķīdušā skābekļa palielināšana ne tikai apmierina bioloģisko pieprasījumu, bet arī veicina organisko vielu sadalīšanos ar aerobo baktēriju palīdzību, samazinot CO₂ ražošanu avotā.
   • Datu korelācija ar pH un temperatūru ļauj precīzāk novērtēt ūdens vispārējo veselību un CO₂ toksisko ietekmi.
3. Uzlabotas priekšrocības:
   • Riska samazināšana: efektīvi novērš liela mēroga slimību uzliesmojumus vai mirstības gadījumus garneļu populācijās, ko izraisa CO₂ uzkrāšanās.
   • Palielināta raža: Optimālas ūdens kvalitātes uzturēšana nodrošina ātrāku augšanas ātrumu un uzlabotu barības vielu efektivitāti, galu galā palielinot ražošanu un ekonomisko atdevi.
   • Izmaksu ietaupījums: Samazina nevajadzīgu ūdens apmaiņu (ietaupot ūdeni un enerģiju) un medikamentu lietošanu, tādējādi nodrošinot videi draudzīgāku un ilgtspējīgāku lauksaimniecības modeli.

Citas iespējamās pielietojuma jomas (Filipīnu kontekstā)

1. Gruntsūdeņu un dzeramā ūdens drošība: Daudzas Filipīnu teritorijas ir atkarīgas no gruntsūdeņiem. CO₂ monitorings gruntsūdeņos palīdz novērtēt ģeoloģiskās aktivitātes (piemēram, vulkānisma) ietekmi uz ūdens kvalitāti un nosaka tās kodīgumu, kas ir svarīgi cauruļvadu aizsardzībai.
2. Vides pētījumi un klimata pārmaiņu monitorings: Filipīnu ūdeņi ir svarīgi oglekļa piesaistītāji. Pētniecības iestādes var izvietot augstas precizitātes CO₂ sensorus galvenajās jūras teritorijās (piemēram, koraļļu rifu reģionos), lai pētītu okeāna CO₂ absorbciju un no tās izrietošo okeāna paskābināšanos, sniedzot datus trauslu ekosistēmu, piemēram, koraļļu rifu, aizsardzībai.
3. Notekūdeņu attīrīšana: Pilsētu notekūdeņu attīrīšanas iekārtās CO₂ emisiju monitorings bioloģisko procesu laikā var palīdzēt optimizēt attīrīšanas efektivitāti un aprēķināt oglekļa pēdas nospiedumu.

Izaicinājumi un nākotnes perspektīvas

• Izaicinājumi:
  • Izmaksas: Augstas precizitātes in-situ sensori joprojām ir samērā dārgi, un tas mazajiem lauksaimniekiem nozīmē ievērojamu sākotnējo ieguldījumu.
  • Apkope: Sensoriem nepieciešama regulāra kalibrēšana un tīrīšana (lai novērstu bioloģisko piesārņojumu), kas no lietotājiem prasa noteiktu tehnisko prasmju līmeni.
  • Infrastruktūra: Stabila elektroapgāde un tīkla pārklājums var radīt problēmas attālos salu apgabalos.
• Perspektīva:
  • Sensoru tehnoloģijām attīstoties un izmaksām samazinoties, to pielietojums Filipīnās kļūs plašāks.
  • Integrācija ar mākslīgo intelektu (MI) ļaus sistēmām ne tikai brīdināt, bet arī prognozēt ūdens kvalitātes tendences, izmantojot mašīnmācīšanos, tādējādi paverot ceļu pilnībā automatizētai aerācijai un barošanai — virzoties uz patiesu “viedo akvakultūru”.
  • Valdība un nozares asociācijas var popularizēt šo tehnoloģiju kā galveno instrumentu Filipīnu akvakultūras nozares starptautiskās konkurētspējas un ilgtspējības uzlabošanai.

Secinājums

Lai gan atrast konkrētu dokumentu ar nosaukumu “XX uzņēmuma CO₂ sensoru pielietojuma gadījuma izpēte Filipīnās” varētu būt sarežģīti, ir skaidrs, ka ūdens kvalitātes CO₂ sensoriem ir ievērojams un steidzams pielietojuma potenciāls Filipīnās, jo īpaši tās akvakultūras nozarē, kas ir tās stūrakmens. Tas liecina par nepieciešamu pāreju no tradicionālās, uz pieredzi balstītas lauksaimniecības uz uz datiem balstītu, precīzu pārvaldību, kas ir būtiska valsts pārtikas nodrošinājuma un ekonomiskās stabilitātes nodrošināšanai.

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 sensoru informācija,

lūdzu, sazinieties ar Honde Technology Co., LTD.

Email: info@hondetech.com

Uzņēmuma tīmekļa vietne:www.hondetechco.com

Tālrunis: +86-15210548582