Ištirpusio deguonies (DO) vandens kokybės jutiklių taikymas yra plačiai paplitęs ir sėkmingas daiktų interneto technologijos pavyzdys Pietryčių Azijos akvakultūroje. Ištirpęs deguonis yra vienas iš svarbiausių vandens kokybės parametrų, tiesiogiai veikiantis auginamų rūšių išgyvenamumą, augimo greitį ir sveikatą.
Tolesniuose skyriuose išsamiai aprašomas jų taikymas, remiantis įvairiais atvejų tyrimais ir scenarijais.
1. Tipinio atvejo analizė: didelio masto krevečių ūkis Vietname
Kontekstas:
Vietnamas yra vienas didžiausių krevečių eksportuotojų Pietryčių Azijoje. Didelio masto, intensyvus vannamei krevečių ūkis Mekongo deltoje susidūrė su dideliu mirtingumu dėl prasto ištirpusio deguonies valdymo. Tradiciškai darbuotojai turėjo kelis kartus per dieną rankiniu būdu matuoti parametrus, plaukdami valtimi į kiekvieną tvenkinį, todėl duomenys buvo gaunami su pertrūkiais ir nebuvo įmanoma greitai reaguoti į hipoksiją, kurią sukėlė nakties sąlygos ar staigūs oro pokyčiai.
Sprendimas:
Ūkyje buvo įdiegta daiktų internetu (IoT) pagrįsta išmanioji vandens kokybės stebėjimo sistema, kurios pagrindas – internetinis ištirpusio deguonies jutiklis.
- Diegimas: Kiekviename tvenkinyje, maždaug 1–1,5 metro gylyje (pagrindiniame krevečių aktyvumo vandens sluoksnyje), naudojant plūdurus arba fiksuotus stulpus, buvo įrengtas vienas arba du ištirpusio deguonies jutikliai.
- Duomenų perdavimas: Jutikliai per belaidžius tinklus (pvz., „LoRaWAN“, 4G/5G) perduodavo realaus laiko DO duomenis ir vandens temperatūrą į debesijos platformą.
- Išmanus valdymas: sistema buvo integruota su tvenkinio aeratoriais. Buvo nustatytos saugios ištirpusio deguonies ribos (pvz., apatinė riba: 4 mg/l, viršutinė riba: 7 mg/l).
- Įspėjimai ir valdymas:
- Automatinis valdymas: kai DO nukrito žemiau 4 mg/l, sistema automatiškai įjungė aeratorius; kai pakilo virš 7 mg/l, jie buvo išjungti, taip užtikrinant tikslų aeravimą ir taupant elektros energijos sąnaudas.
- Nuotoliniai pavojaus signalai: sistema ūkio vadovui ir technikams siųsdavo įspėjimus SMS žinutėmis arba programėlės pranešimais, jei duomenys būdavo nenormalūs (pvz., nuolatinis mažėjimas arba staigus kritimas).
- Duomenų analizė: debesijos platforma įrašė istorinius duomenis, kurie padėjo analizuoti ištirpusio organo (DO) modelius (pvz., naktinį suvartojimą, pokyčius po šėrimo), siekiant optimizuoti šėrimo strategijas ir valdymo procesus.
Rezultatai:
- Rizikos mažinimas: beveik visiškai panaikinti staigios hipoksijos sukelti masinio mirtingumo atvejai („plūduriuojantys“), todėl ūkininkavimo sėkmės rodikliai gerokai pagerėjo.
- Išlaidų taupymas: Tikslus aeravimas sutrumpino aeratorių prastovos laiką, sutaupydamas apie 30 % elektros energijos sąskaitų.
- Padidintas efektyvumas: Vadovams nebereikėjo dažnai tikrinti rankiniu būdu ir jie galėjo stebėti visus tvenkinius per savo išmaniuosius telefonus, o tai labai padidino valdymo efektyvumą.
- Optimizuotas augimas: stabili ištirpusio deguonies aplinka skatino vienodą krevečių augimą, pagerindama galutinį derlių ir dydį.
2. Taikymo scenarijai kitose Pietryčių Azijos šalyse
- Tailandas: gruperių / jūros ešerių narvuose auginimo kultūra
- Iššūkis: atviruose vandenyse narvuose auginamų žuvų auginimui didelę įtaką daro potvyniai ir bangos, dėl kurių vandens kokybė greitai kinta. Didelio tankumo rūšys, tokios kaip ešeriai, yra itin jautrios hipoksijai.
- Pritaikymas: Narvuose įmontuoti korozijai atsparūs DO jutikliai užtikrina stebėjimą realiuoju laiku. Įspėjimai suveikia, jei DO kiekis sumažėja dėl dumblių žydėjimo arba prastos vandens apykaitos, todėl ūkininkai gali įjungti povandeninius aeratorius arba perkelti narvus, kad išvengtų didelių ekonominių nuostolių.
- Indonezija: integruoti polikultūros tvenkiniai
- Iššūkis: polikultūros sistemose (pvz., žuvų, krevečių, krabų) biologinė apkrova yra didelė, deguonies suvartojimas yra didelis, o skirtingoms rūšims reikia skirtingo ištirpusio deguonies.
- Taikymas: Jutikliai stebi pagrindinius taškus, padėdami ūkininkams suprasti visos ekosistemos deguonies suvartojimo modelius. Tai leidžia priimti moksliškesnius sprendimus dėl šėrimo kiekių ir aeravimo laiko, užtikrinant gerą aplinką visoms rūšims.
- Malaizija: Dekoratyvinių žuvų ūkiai
- Iššūkis: Didelės vertės dekoratyvinėms žuvims, tokioms kaip arovanos ir koi, keliami itin griežti vandens kokybės reikalavimai. Nedidelė hipoksija gali paveikti jų spalvą ir būklę, smarkiai sumažindama jų vertę.
- Pritaikymas: Didelio tikslumo DO jutikliai naudojami mažuose betoniniuose rezervuaruose arba uždarose recirkuliacinėse akvakultūros sistemose (RAS). Jie yra integruoti su gryno deguonies įpurškimo sistemomis, kad DO būtų palaikomas optimaliame ir stabiliame lygyje, užtikrinant dekoratyvinių žuvų kokybę ir sveikatą.
3. Paraiškos teikiamos pagrindinės vertės santrauka
| Taikymo vertė | Specifinis pasireiškimas |
|---|---|
| Rizikos įspėjimas, nuostolių mažinimas | Stebėjimas realiuoju laiku ir neatidėliotini pavojaus signalai užkerta kelią didelio masto hipoksiniam mirtingumui – tai yra tiesioginė ir svarbiausia vertė. |
| Energijos taupymas, sąnaudų mažinimas | Leidžia išmaniai valdyti aeravimo įrangą, išvengiant energijos švaistymo ir žymiai sumažinant eksploatavimo išlaidas. |
| Efektyvumo gerinimas, mokslinis valdymas | Įgalina nuotolinį stebėjimą, mažindamas darbo krūvį; duomenimis pagrįsti sprendimai optimizuoja kasdienes operacijas, tokias kaip maitinimas ir vaistų skyrimas. |
| Padidėjęs derlius ir kokybė | Stabili DO aplinka skatina sveiką ir spartų augimą, pagerindama vieneto derlių ir produkto kokybę (dydį / rūšį). |
| Draudimo ir finansavimo palengvinimas | Skaitmeniniai valdymo įrašai suteikia ūkiams patikimus duomenis, todėl lengviau gauti žemės ūkio draudimą ir banko paskolas. |
4. Iššūkiai ir ateities tendencijos
Nepaisant plataus taikymo, išlieka tam tikrų iššūkių:
- Pradinės investicijos išlaidos: Visapusiška daiktų interneto sistema vis dar yra didelė išlaidų dalis smulkiems, individualiems ūkininkams.
- Jutiklių priežiūra: Jutiklius reikia reguliariai valyti (siekiant išvengti biologinio užterštumo) ir kalibruoti, todėl naudotojai turi turėti tam tikrų techninių įgūdžių.
- Tinklo aprėptis: Kai kuriose atokiose ūkininkavimo vietovėse tinklo signalai gali būti nestabilūs.
Ateities tendencijos:
- Mažėjančios jutiklių kainos ir technologijų plitimas: dėl technologinės pažangos ir masto ekonomijos kainos taps prieinamesnės.
- Daugiaparametriai integruoti zondai: ištirpusio deguonies, pH, temperatūros, amoniako, druskingumo ir kt. jutikliai integruojami į vieną zondą, siekiant gauti išsamų vandens kokybės profilį.
- Dirbtinis intelektas ir didžiųjų duomenų analizė: dirbtinio intelekto derinimas ne tik įspėjimams, bet ir vandens kokybės tendencijų prognozavimui bei išmanių valdymo patarimų teikimui (pvz., nuspėjamoji aeracija).
- „Jutikliai kaip paslauga“ modelis: Atsiranda paslaugų teikėjų, kai ūkininkai moka mokestį už paslaugą, o ne perka techninę įrangą, o paslaugų teikėjas rūpinasi priežiūra ir duomenų analize.
- Taip pat galime pasiūlyti įvairių sprendimų, skirtų
1. Rankinis matuoklis daugiaparametrei vandens kokybei matuoti
2. Plaukiojančių plūdurų sistema, skirta daugiaparametrinei vandens kokybei
3. Automatinis daugiaparametrio vandens jutiklio valymo šepetys
4. Pilnas serverių ir programinės įrangos belaidžio modulio rinkinys, palaikantis RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Daugiau vandens jutiklio informacija,
prašome susisiekti su „Honde Technology Co., LTD.“
Email: info@hondetech.com
Įmonės svetainė:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Įrašo laikas: 2025 m. rugsėjo 25 d.