Povzetek
Zaradi intenziviranja akvakulture in naraščajočih zahtev po varstvu morskega okolja tradicionalne metode spremljanja kakovosti vode ne morejo več izpolnjevati večdimenzionalnih zahtev v realnem času. Ta članek sistematično preučuje tehnološka načela in uporabno vrednost plavajočih večparametrskih senzorjev kakovosti vode v kanalih sladkovodne akvakulture in morskih okoljih. S primerjalnimi poskusi so potrjene prednosti delovanja pri spremljanju ključnih parametrov, kot so raztopljeni kisik, pH, motnost in prevodnost. Poleg tega je obravnavana integracija tehnologije interneta stvari (IoT) za inteligentne sisteme spremljanja. Študije primerov kažejo, da ta tehnologija zmanjša odzivni čas na anomalije kakovosti vode za 83 % in zmanjša pojavnost bolezni v akvakulturi za 42 %, kar zagotavlja zanesljivo tehnično podporo za sodobno akvakulturo in zaščito morskega okolja.
1. Tehnična načela in sistemska arhitektura
Sistem plavajočih večparametrskih senzorjev ima modularno zasnovo, katere ključne komponente vključujejo:
- Senzorska matrika: Integriran optični senzor raztopljenega kisika (natančnost ±0,1 mg/L), steklena pH elektroda (±0,01), štirielektrodna prevodnostna sonda (±1 % FS), enota za razprševanje motnosti (0–4000 NTU).
- Plavajoča konstrukcija: Ohišje iz polietilena visoke gostote s sončnim napajanjem in podvodnimi stabilizatorji.
- Podatkovni rele: Podpira dvomodni prenos 4G/BeiDou z nastavljivo frekvenco vzorčenja (5 min–24 ur).
- Samočistilni sistem: Ultrazvočna naprava proti biološkemu obraščanju podaljša intervale vzdrževanja na 180 dni.
2. Uporaba v kanalih sladkovodne akvakulture
2.1 Dinamična regulacija raztopljenega kisika
Na območjih gojenja vrste Macrobrachium rosenbergii v provinci Jiangsu senzorsko omrežje spremlja nihanja raztopljenega kisika v realnem času (2,3–8,7 mg/L). Ko ravni padejo pod 4 mg/L, se samodejno aktivirajo aeratorji, kar zmanjša število primerov hipoksije za 76 %.
2.2 Optimizacija hranjenja
S korelacijo podatkov o pH (6,8–8,2) in motnosti (15–120 NTU) je bil razvit dinamični model hranjenja, ki je izboljšal izkoriščenost krme za 22 %.
3. Preboji v spremljanju morskega okolja
3.1 Prilagodljivost slanosti
Elektrode iz titanove zlitine ohranjajo linearen odziv (R² = 0,998) v območju slanosti od 5 do 35 psu, pri čemer je bil v Fujianovih testih z morsko kletko opažen premik podatkov <3 %.
3.2 Algoritem za kompenzacijo plimovanja
Dinamični algoritem za določanje izhodiščne vrednosti odpravlja motnje zaradi nihanj plimovanja pri meritvah amonijevega dušika (0–2 mg/L), s čimer se napaka pri testih v estuariju reke Qiantang zmanjša na ±5 %.
4. Rešitve za integracijo interneta stvari
Vozlišča robnega računalništva omogočajo lokalno predobdelavo podatkov (zmanjševanje šuma, odstranjevanje izstopajočih vrednosti), medtem ko platforme v oblaku podpirajo večdimenzionalno analizo:
- Prostorsko-časovni toplotni zemljevidi za žarišča cvetenja alg
- Modeli LSTM, ki napovedujejo 72-urne trende kakovosti vode
- Opozorila mobilne aplikacije (zakasnitev odziva <15 s)
5. Analiza stroškov in koristi
V primerjavi s tradicionalnim ročnim vzorčenjem:
- Stroški spremljanja se letno zmanjšajo za 62 %
- Gostota podatkov se je povečala za 400-krat
- Opozorila o cvetenju alg so bila izdana 48 ur prej
- Stopnja preživetja v akvakulturi se je izboljšala na 92,4 %
6. Izzivi in prihodnje možnosti
Trenutne omejitve vključujejo motnje zaradi biološkega obraščanja (zlasti nad 28 °C) in motnje med parametri. Prihodnje usmeritve vključujejo:
- Senzorski materiali na osnovi grafena
- Kalibracija avtonomnega podvodnega robota
- Preverjanje podatkov na osnovi veriženja blokov
Zaključek
Plavajoči večparametrski sistemi za spremljanje predstavljajo tehnološki preskok od "občasnega vzorčenja" do "neprekinjenega zaznavanja", ki zagotavlja ključno podporo za pametno ribištvo in ohranjanje morske ekologije. Kitajsko ministrstvo za kmetijstvo je leta 2023 vključilo takšne naprave vSodobni standardi ribogojnic, kar kaže na široko prihodnjo uporabo.
Ponujamo vam lahko tudi različne rešitve za
1. Ročni merilnik za večparametrsko merjenje kakovosti vode
2. Sistem plavajočih boj za večparametrsko kakovost vode
3. Samodejna čistilna krtača za večparametrski senzor vode
4. Celoten komplet strežnikov in programskega brezžičnega modula, podpira RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Za več senzorjev vode informacije,
Prosimo, obrnite se na podjetje Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Spletna stran podjetja:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Čas objave: 13. avg. 2025