Μελέτες Περιπτώσεων για την Εφαρμογή Αισθητήρων Διαλυμένου Οξυγόνου Ποιότητας Νερού στην Υδατοκαλλιέργεια της Νοτιοανατολικής Ασίας

Η εφαρμογή αισθητήρων διαλυμένου οξυγόνου (DO) ποιότητας νερού αποτελεί ένα ευρέως διαδεδομένο και επιτυχημένο παράδειγμα τεχνολογίας IoT στην υδατοκαλλιέργεια της Νοτιοανατολικής Ασίας. Το διαλυμένο οξυγόνο είναι μία από τις πιο κρίσιμες παραμέτρους ποιότητας του νερού, που επηρεάζει άμεσα τον ρυθμό επιβίωσης, την ταχύτητα ανάπτυξης και την υγεία των εκτρεφόμενων ειδών.

Οι ακόλουθες ενότητες περιγράφουν λεπτομερώς την εφαρμογή τους μέσω διαφόρων μελετών περιπτώσεων και σεναρίων.

1. Τυπική Ανάλυση Περίπτωσης: Μια Μεγάλης Κλίμακας Φάρμα Εκτροφής Γαρίδων στο Βιετνάμ

Φόντο:
Το Βιετνάμ είναι ένας από τους μεγαλύτερους εξαγωγείς γαρίδας στη Νοτιοανατολική Ασία. Μια μεγάλης κλίμακας, εντατική φάρμα εκτροφής γαρίδας vannamei στο Δέλτα του Μεκόνγκ αντιμετώπιζε υψηλά ποσοστά θνησιμότητας λόγω κακής διαχείρισης του διαλυμένου οξυγόνου. Παραδοσιακά, οι εργαζόμενοι έπρεπε να μετρούν χειροκίνητα τις παραμέτρους αρκετές φορές την ημέρα, πηγαίνοντας με βάρκα σε κάθε λίμνη, με αποτέλεσμα ασυνεχή δεδομένα και αδυναμία άμεσης αντίδρασης στην υποξία που προκαλείται από νυχτερινές συνθήκες ή απότομες καιρικές αλλαγές.

Διάλυμα:
Το αγρόκτημα εφάρμοσε ένα έξυπνο σύστημα παρακολούθησης της ποιότητας του νερού βασισμένο στο IoT, με τον πυρήνα του να είναι ο διαδικτυακός αισθητήρας διαλυμένου οξυγόνου.

1. Ανάπτυξη: Ένας ή δύο αισθητήρες DO εγκαταστάθηκαν σε κάθε λίμνη, σε βάθος περίπου 1-1,5 μέτρων (το κύριο στρώμα νερού για τη δραστηριότητα των γαρίδων) χρησιμοποιώντας σημαδούρες ή σταθερούς στύλους.
2. Μετάδοση Δεδομένων: Οι αισθητήρες μετέδωσαν δεδομένα DO σε πραγματικό χρόνο και θερμοκρασία νερού σε μια πλατφόρμα cloud μέσω ασύρματων δικτύων (π.χ., LoRaWAN, 4G/5G).
3. Έξυπνος Έλεγχος: Το σύστημα ενσωματώθηκε με τους αεριστές της λίμνης. Ορίστηκαν ασφαλή όρια για το DO (π.χ., κατώτερο όριο: 4 mg/L, ανώτερο όριο: 7 mg/L).
4. Ειδοποιήσεις και Διαχείριση:
   • Αυτόματος έλεγχος: Όταν το DO έπεφτε κάτω από τα 4 mg/L, το σύστημα ενεργοποίησε αυτόματα τους αεριστές. Όταν ανέβηκε πάνω από τα 7 mg/L, τους απενεργοποίησε, επιτυγχάνοντας ακριβή αερισμό και εξοικονομώντας κόστος ηλεκτρικής ενέργειας.
   • Απομακρυσμένοι συναγερμοί: Το σύστημα έστελνε ειδοποιήσεις μέσω SMS ή ειδοποιήσεων εφαρμογής στον διαχειριστή της φάρμας και στους τεχνικούς εάν τα δεδομένα ήταν μη φυσιολογικά (π.χ., συνεχής μείωση ή ξαφνική πτώση).
   • Ανάλυση Δεδομένων: Η πλατφόρμα cloud κατέγραψε ιστορικά δεδομένα, βοηθώντας στην ανάλυση των προτύπων κατανάλωσης τροφής (π.χ., νυχτερινή κατανάλωση, αλλαγές μετά το τάισμα) για τη βελτιστοποίηση των στρατηγικών σίτισης και των διαδικασιών διαχείρισης.

Αποτελέσματα:

• Μείωση Κινδύνου: Σχεδόν εξαλείφθηκαν τα συμβάντα μαζικής θνησιμότητας («αιωρούμενης») που προκαλούνται από αιφνίδια υποξία, βελτιώνοντας σημαντικά τα ποσοστά επιτυχίας στη γεωργία.
• Εξοικονόμηση Κόστους: Ο ακριβής αερισμός μείωσε τον χρόνο αδράνειας των αεριστών, εξοικονομώντας περίπου 30% στους λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος.
• Βελτιωμένη Αποδοτικότητα: Οι διαχειριστές δεν χρειάζονταν πλέον συχνούς χειροκίνητους ελέγχους και μπορούσαν να παρακολουθούν όλες τις λίμνες μέσω των smartphone τους, βελτιώνοντας σημαντικά την αποτελεσματικότητα της διαχείρισης.
• Βελτιστοποιημένη Ανάπτυξη: Ένα σταθερό περιβάλλον DO προώθησε την ομοιόμορφη ανάπτυξη των γαρίδων, βελτιώνοντας την τελική απόδοση και το μέγεθος.

2. Σενάρια εφαρμογής σε άλλες χώρες της Νοτιοανατολικής Ασίας

1. Ταϊλάνδη: Καλλιέργεια κλουβιών σφυρίδας/λαβρακιού
   • Πρόκληση: Η καλλιέργεια σε κλουβιά σε ανοιχτά νερά επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τις παλίρροιες και τα κύματα, οδηγώντας σε ραγδαίες αλλαγές στην ποιότητα του νερού. Τα είδη υψηλής πυκνότητας, όπως ο ροφός, είναι εξαιρετικά ευαίσθητα στην υποξία.
   • Εφαρμογή: Οι αισθητήρες DO ανθεκτικοί στη διάβρωση που είναι εγκατεστημένοι στα κλουβιά παρέχουν παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο. Ενεργοποιούνται ειδοποιήσεις εάν το DO μειωθεί λόγω άνθισης φυκιών ή κακής ανταλλαγής νερού, επιτρέποντας στους αγρότες να ενεργοποιούν υποβρύχιους αεριστές ή να μετακινούν τα κλουβιά για να αποφεύγουν σημαντικές οικονομικές απώλειες.
2. Ινδονησία: Ολοκληρωμένες Λίμνες Πολυκαλλιέργειας
   • Πρόκληση: Σε συστήματα πολυκαλλιέργειας (π.χ. ψάρια, γαρίδες, καβούρια), το βιολογικό φορτίο είναι υψηλό, η κατανάλωση οξυγόνου είναι σημαντική και τα διαφορετικά είδη έχουν ποικίλες απαιτήσεις σε οξυγόνο.
   • Εφαρμογή: Οι αισθητήρες παρακολουθούν βασικά σημεία, βοηθώντας τους αγρότες να κατανοήσουν τα πρότυπα κατανάλωσης οξυγόνου ολόκληρου του οικοσυστήματος. Αυτό οδηγεί σε πιο επιστημονικές αποφάσεις σχετικά με τις ποσότητες σίτισης και τους χρόνους αερισμού, εξασφαλίζοντας ένα καλό περιβάλλον για όλα τα είδη.
3. Μαλαισία: Διακοσμητικές Ιχθυοκαλλιέργειες
   • Πρόκληση: Τα διακοσμητικά ψάρια υψηλής αξίας, όπως τα Arowana και τα Koi, έχουν εξαιρετικά αυστηρές απαιτήσεις ποιότητας νερού. Η ελαφρά υποξία μπορεί να επηρεάσει το χρώμα και την κατάστασή τους, μειώνοντας δραστικά την αξία τους.
   • Εφαρμογή: Οι αισθητήρες DO υψηλής ακρίβειας χρησιμοποιούνται σε μικρές δεξαμενές από σκυρόδεμα ή σε εσωτερικά συστήματα ανακυκλούμενης υδατοκαλλιέργειας (RAS). Αυτοί είναι ενσωματωμένοι με συστήματα έγχυσης καθαρού οξυγόνου για τη διατήρηση του DO σε βέλτιστο και σταθερό επίπεδο, διασφαλίζοντας την ποιότητα και την υγεία των διακοσμητικών ψαριών.

3. Σύνοψη Βασικής Αξίας που Παρέχεται από την Εφαρμογή

4. Προκλήσεις και μελλοντικές τάσεις

Παρά την ευρεία εφαρμογή της, εξακολουθούν να υπάρχουν ορισμένες προκλήσεις:

• Αρχικό Κόστος Επένδυσης: Ένα πλήρες σύστημα IoT εξακολουθεί να αποτελεί σημαντική δαπάνη για τους μικρής κλίμακας, μεμονωμένους αγρότες.
• Συντήρηση Αισθητήρων: Οι αισθητήρες απαιτούν τακτικό καθαρισμό (για την αποφυγή βιορύπανσης) και βαθμονόμηση, απαιτώντας ένα ορισμένο επίπεδο τεχνικών δεξιοτήτων από τους χρήστες.
• Κάλυψη δικτύου: Τα σήματα δικτύου μπορεί να είναι ασταθή σε ορισμένες απομακρυσμένες γεωργικές περιοχές.

Μελλοντικές τάσεις:

1. Μείωση του κόστους των αισθητήρων και διάδοση της τεχνολογίας: Οι τιμές θα γίνουν πιο προσιτές λόγω των τεχνολογικών εξελίξεων και των οικονομιών κλίμακας.
2. Ενσωματωμένοι αισθητήρες πολλαπλών παραμέτρων: Ενσωματώνουν αισθητήρες για DO, pH, θερμοκρασία, αμμωνία, αλατότητα κ.λπ., σε έναν μόνο αισθητήρα για να παρέχουν ένα ολοκληρωμένο προφίλ ποιότητας νερού.
3. Τεχνητή Νοημοσύνη και Ανάλυση Μεγάλων Δεδομένων: Συνδυασμός τεχνητής νοημοσύνης όχι μόνο για την προειδοποίηση αλλά και για την πρόβλεψη τάσεων στην ποιότητα του νερού και την παροχή έξυπνων συμβουλών διαχείρισης (π.χ., προγνωστικός αερισμός).
4. Μοντέλο «Αισθητήρες ως Υπηρεσία»: Εμφάνιση παρόχων υπηρεσιών όπου οι αγρότες πληρώνουν τέλος υπηρεσίας αντί να αγοράζουν υλικό, με τον πάροχο να χειρίζεται τη συντήρηση και την ανάλυση δεδομένων.
5. Μπορούμε επίσης να παρέχουμε μια ποικιλία λύσεων για

   1. Φορητός μετρητής για την ποιότητα νερού πολλαπλών παραμέτρων

   2. Σύστημα πλωτής σημαδούρας για πολυπαραμετρική ποιότητα νερού

   3. Αυτόματη βούρτσα καθαρισμού για αισθητήρα νερού πολλαπλών παραμέτρων

   4. Πλήρες σετ διακομιστών και ασύρματης μονάδας λογισμικού, υποστηρίζει RS485 GPRS / 4g/WIFI/LORAWAN

   Για περισσότερους αισθητήρες νερού πληροφορίες,

   επικοινωνήστε με την Honde Technology Co., LTD.

   Email: info@hondetech.com

   Ιστότοπος εταιρείας:www.hondetechco.com

   Τηλ.: +86-15210548582