Filipinai yra salyno valstybė, turinti ilgą pakrantę ir gausius vandens išteklius. Akvakultūra (ypač krevečių ir tilapijų) yra gyvybiškai svarbus šalies ekonomikos ramstis. Tačiau didelio tankumo ūkininkavimas padidina anglies dioksido (CO₂) koncentraciją vandenyje, daugiausia dėl auginamų organizmų kvėpavimo ir organinių medžiagų skaidymosi.
Pernelyg didelis CO₂ kiekis kelia tiesioginę grėsmę:
- Vandens rūgštėjimas: CO₂ ištirpsta vandenyje ir sudaro anglies rūgštį, kuri sumažina pH ir veikia vandens gyvūnų fiziologines funkcijas. Tai ypač kenkia moliuskų ir vėžiagyvių (pvz., krevečių) kalcifikacijos procesui, dėl to prastai auga kiautai.
- Toksiškumas: Didelės CO₂ koncentracijos yra narkotinės ir toksiškos žuvims, pažeidžia jų kvėpavimo takus ir padidina jautrumą ligoms.
- Streso reakcija: Net ir esant mažesniam nei ūmaus toksiškumo lygiui, ilgalaikis padidėjusio CO₂ poveikis sukelia stresą ūkiuose auginamoms rūšims, dėl to sulėtėja augimas ir sumažėja pašarų konversijos efektyvumas.
Nors tradicinis pH stebėjimas gali netiesiogiai atspindėti rūgštingumo pokyčius, jis negali atskirti rūgštingumo šaltinio (ar tai būtų CO₂, ar kitos organinės rūgštys). Todėl tiesioginis, realaus laiko anglies dioksido dalinio slėgio (pCO₂) vandenyje stebėjimas tampa labai svarbus.
Hipotetinis atvejis: krevečių ūkis Pangasinane, Lusone
Projekto pavadinimas: Daiktų internetu pagrįstas išmanusis vandens kokybės valdymo projektas
Vieta: Vidutinio dydžio krevečių ūkis Pangasinano provincijoje, Luzono saloje.
Techninis sprendimas:
Ūkyje buvo įdiegta daiktų interneto (IoT) stebėjimo sistema, integruota su vandens kokybės CO₂ dujų jutikliais. Pagrindiniai komponentai:
- Panardinamas CO₂ jutiklis vietoje: naudoja nedispersinę infraraudonųjų spindulių (NDIR) technologiją. Šis jutiklis pasižymi dideliu tikslumu ir ilgalaikiu stabilumu, leisdamas tiesiogiai matuoti ištirpusių CO₂ dujų dalinį slėgį.
- Daugiaparametris vandens kokybės zondas: vienu metu matuoja pagrindinius parametrus, tokius kaip pH, ištirpusio deguonies (DO), temperatūros ir druskingumo.
- Duomenų kaupiklis ir perdavimo modulis: jutiklių duomenys realiuoju laiku perduodami į debesijos platformą per belaidį tinklą (pvz., 4G/5G arba LoRaWAN).
- Centrinė valdymo ir įspėjimo sistema: ūkininkai gali peržiūrėti realiojo laiko duomenis ir istorines tendencijas kompiuteryje arba mobiliojoje programėlėje. Sistemoje užprogramuotos CO₂ koncentracijos saugos ribos; jei lygis viršija ribą, suveikia automatinis aliarmas (SMS arba programėlės pranešimas).
Paraiškos teikimo procesas ir vertė:
- Stebėjimas realiuoju laiku: ūkininkai gali stebėti CO₂ lygį kiekviename tvenkinyje 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę, atsisakydami pasikliovimo rankiniu, periodišku vandens mėginių ėmimu ir laboratoriniais tyrimais.
- Tikslus sprendimų priėmimas:
- Kai sistema įspėja apie kylantį CO₂ lygį, ūkininkai gali nuotoliniu būdu arba automatiškai įjungti aeratorius. Padidėjęs ištirpusio deguonies kiekis ne tik patenkina biologinį poreikį, bet ir skatina aerobinių bakterijų atliekamą organinių medžiagų skaidymą, taip sumažindamas CO₂ gamybą šaltinyje.
- Duomenų koreliacija su pH ir temperatūra leidžia tiksliau įvertinti bendrą vandens būklę ir toksinį CO₂ poveikį.
- Patobulinti privalumai:
- Rizikos mažinimas: veiksmingai apsaugo nuo didelio masto ligų protrūkių ar krevečių populiacijų mirtingumo atvejų, kuriuos sukelia CO₂ kaupimasis.
- Padidėjęs derlius: optimalios vandens kokybės palaikymas lemia greitesnį augimo tempą ir geresnį pašarų efektyvumą, o tai galiausiai padidina gamybą ir ekonominę grąžą.
- Išlaidų taupymas: Sumažina nereikalingą vandens keitimą (taupant vandenį ir energiją) ir vaistų naudojimą, todėl galima taikyti ekologiškesnį ir tvaresnį ūkininkavimo modelį.
Kitos galimos taikymo sritys (Filipinų kontekste)
- Požeminio ir geriamojo vandens sauga: Daugelis Filipinų vietovių priklauso nuo požeminio vandens. CO₂ kiekio požeminiame vandenyje stebėjimas padeda įvertinti geologinio aktyvumo (pvz., vulkanizmo) poveikį vandens kokybei ir nustatyti jo korozinį poveikį, kuris yra svarbus vamzdynų apsaugai.
- Aplinkos tyrimai ir klimato kaitos stebėsena: Filipinų vandenys yra svarbūs anglies dioksido kaupimo įrenginiai. Mokslinių tyrimų įstaigos gali dislokuoti didelio tikslumo CO₂ jutiklius pagrindinėse jūrų zonose (pvz., koralinių rifų regionuose), kad ištirtų vandenyno CO₂ absorbciją ir dėl to atsirandantį vandenyno rūgštėjimą, taip pateikdamos duomenis, skirtus apsaugoti trapias ekosistemas, tokias kaip koraliniai rifai.
- Nuotekų valymas: Miesto nuotekų valymo įrenginiuose CO₂ išmetimo stebėjimas biologinių procesų metu gali padėti optimizuoti valymo efektyvumą ir apskaičiuoti anglies pėdsaką.
Iššūkiai ir ateities perspektyvos
- Iššūkiai:
- Kaina: Didelio tikslumo in situ jutikliai išlieka gana brangūs, todėl smulkiesiems ūkininkams tai reiškia didelę pradinę investiciją.
- Priežiūra: jutiklius reikia reguliariai kalibruoti ir valyti (siekiant išvengti biologinio užterštumo), todėl naudotojai turi turėti tam tikrų techninių įgūdžių.
- Infrastruktūra: atokiose salų vietovėse stabilus elektros energijos tiekimas ir tinklo aprėptis gali būti problemiška.
- Perspektyva:
- Tobulėjant jutiklių technologijoms ir mažėjant kainoms, jų taikymas Filipinuose taps plačiau paplitęs.
- Integracija su dirbtiniu intelektu (DI) leis sistemoms ne tik įspėti, bet ir numatyti vandens kokybės tendencijas, pasitelkiant mašininį mokymąsi, taip sudarydama sąlygas visiškai automatizuotai aeracijai ir šėrimui – žengiant tikros „išmaniosios akvakultūros“ link.
- Vyriausybė ir pramonės asociacijos gali skatinti šią technologiją kaip pagrindinę priemonę Filipinų akvakultūros sektoriaus tarptautiniam konkurencingumui ir tvarumui didinti.
Išvada
Nors rasti konkretų dokumentą pavadinimu „XX kompanijos CO₂ jutiklio taikymo Filipinuose atvejo analizė“ gali būti sudėtinga, neabejotina, kad vandens kokybės CO₂ jutikliai turi didelį ir skubų pritaikymo potencialą Filipinuose, ypač pagrindinėje akvakultūros pramonėje. Tai reiškia būtiną perėjimą nuo tradicinio patirtimi pagrįsto ūkininkavimo prie duomenimis pagrįsto, tikslaus valdymo, kuris yra būtinas siekiant užtikrinti šalies aprūpinimą maistu ir ekonominį stabilumą.
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 jutiklių 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 26 d.