Santrauka
Intensyvėjant akvakultūrai ir augant jūrų aplinkos apsaugos poreikiams, tradiciniai vandens kokybės stebėsenos metodai nebegali patenkinti realaus laiko, daugiamačių reikalavimų. Šiame straipsnyje sistemingai nagrinėjami plūduriuojančių daugiaparametrių vandens kokybės jutiklių technologiniai principai ir taikymo vertė gėlavandenės akvakultūros kanaluose ir jūros aplinkoje. Lyginamųjų eksperimentų metu patvirtinami pagrindinių parametrų, tokių kaip ištirpęs deguonis, pH, drumstumas ir laidumas, stebėsenos našumo pranašumai. Be to, aptariama daiktų interneto technologijos integracija į išmaniąsias stebėjimo sistemas. Atvejų analizės rodo, kad ši technologija 83 % sumažina vandens kokybės anomalijų reagavimo laiką ir 42 % sumažina akvakultūros ligų paplitimą, teikdama patikimą techninę paramą šiuolaikinei akvakultūrai ir jūrų ekologinei apsaugai.
1. Techniniai principai ir sistemos architektūra
Plaukiojanti daugiaparametrė jutiklių sistema yra modulinės konstrukcijos, kurios pagrindiniai komponentai yra:
- Jutiklių masyvas: integruotas optinis ištirpusio deguonies jutiklis (±0,1 mg/l tikslumas), pH stiklo elektrodas (±0,01), keturių elektrodų laidumo zondas (±1 % FS), drumstumo sklaidos blokas (0–4000 NTU).
- Plūduriuojanti konstrukcija: didelio tankio polietileno korpusas su saulės energijos šaltiniu ir povandeniniais stabilizatoriais.
- Duomenų perdavimas: palaiko 4G/BeiDou dviejų režimų perdavimą su reguliuojamu diskretizavimo dažniu (5 min.–24 val.).
- Savaiminio valymo sistema: ultragarsinis apsaugos nuo biologinio užsiteršimo įtaisas pailgina priežiūros intervalus iki 180 dienų.
2. Taikymas gėlavandenės akvakultūros kanaluose
2.1 Dinaminis ištirpusio deguonies reguliavimas
Dziangsu provincijos „Macrobrachium rosenbergii“ auginimo vietovėse jutiklių tinklas realiuoju laiku seka ištirpusio deguonies svyravimus (2,3–8,7 mg/l). Kai lygis nukrenta žemiau 4 mg/l, automatiškai įjungiami aeratoriai, taip 76 % sumažinant hipoksijos atvejų skaičių.
2.2 Šėrimo optimizavimas
Koreliuojant pH (6,8–8,2) ir drumstumo (15–120 NTU) duomenis, buvo sukurtas dinaminis šėrimo modelis, pagerinęs pašarų panaudojimą 22 %.
3. Jūrų aplinkos stebėsenos proveržiai
3.1 Druskingumo prisitaikymas
Titano lydinio elektrodai išlaiko linijinį atsaką (R² = 0,998) esant 5–35 psu druskingumo diapazonui, o Fujiano jūrinių narvų bandymuose pastebėtas <3 % duomenų poslinkis.
3.2 Potvynio ir atoslūgio kompensavimo algoritmas
Dinaminis bazinės linijos algoritmas pašalina potvynių ir atoslūgių svyravimų trukdžius amoniakinio azoto matavimuose (0–2 mg/l), sumažindamas paklaidą iki ±5 % Čiantango upės žiočių bandymuose.
4. Daiktų interneto integravimo sprendimai
Kraštinių skaičiavimų mazgai leidžia iš anksto apdoroti duomenis vietoje (mažinti triukšmą, šalinti išskirtis), o debesijos platformos palaiko daugiamačio analizės palaikymą:
- Dumblių žydėjimo židinių erdviniai ir laikiniai šilumos žemėlapiai
- LSTM modeliai, prognozuojantys 72 valandų vandens kokybės tendencijas
- Mobiliosios programėlės įspėjimai (atsako delsa <15 s)
5. Sąnaudų ir naudos analizė
Palyginti su tradiciniu rankiniu mėginių ėmimu:
- Stebėjimo išlaidos kasmet sumažėja 62 %
- Duomenų tankis padidėjo 400 kartų
- Įspėjimai dėl dumblių žydėjimo paskelbti 48 valandomis anksčiau
- Akvakultūros išgyvenamumas pagerėjo iki 92,4 %
6. Iššūkiai ir ateities perspektyvos
Dabartiniai apribojimai apima biologinio užsiteršimo trukdžius (ypač aukštesnėje nei 28 °C temperatūroje) ir kryžminių parametrų trukdžius. Būsimos kryptys apima:
- Grafeno pagrindu sukurtos jutiklių medžiagos
- Autonominio povandeninio roboto kalibravimas
- Blokų grandinės pagrindu veikiantis duomenų tikrinimas
Išvada
Plaukiojančios daugiaparametrės stebėjimo sistemos yra technologinis šuolis nuo „pertraukiamo mėginių ėmimo“ prie „nuolatinio stebėjimo“, teikiančios itin svarbią paramą išmaniajai žuvininkystei ir jūrų ekologiniam išsaugojimui. 2023 m. Kinijos žemės ūkio ministerija įtraukė tokius įrenginius į...Šiuolaikiniai akvakultūros ūkių standartai, signalizuodamas apie platų pritaikymą ateityje.
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. rugpjūčio 13 d.