Tiha revolucija: Kako drobni plinski senzorji rešujejo milijone filipinskih kmetij

Primer 1: Živinorejske in perutninske farme – spremljanje amoniaka (NH₃) in ogljikovega dioksida (CO₂)

Ozadje:
Obseg živinoreje in perutnine (npr. prašičereje, kokošje farme) na Filipinih se širi. Visokogostotno kmetovanje vodi do kopičenja škodljivih plinov v hlevih, predvsem amoniaka (NH₃) zaradi razgradnje živalskih odpadkov in ogljikovega dioksida (CO₂) zaradi dihanja živali.

• Amonijak (NH₃): Visoke koncentracije dražijo dihalne poti živali, kar vodi do zmanjšane imunosti, počasnejšega pridobivanja teže in večje dovzetnosti za bolezni.
• Ogljikov dioksid (CO₂): Prekomerne koncentracije lahko povzročijo letargijo, izgubo apetita in v hujših primerih zadušitev.

Primer uporabe: Velika prašičereja v regiji Calabarzon

• Tehnična rešitev: V prašičjih boksih so nameščeni senzorji amoniaka in ogljikovega dioksida, ki so povezani s prezračevalnim sistemom in centralno nadzorno platformo.
• Postopek prijave:
  1. Spremljanje v realnem času: Senzorji neprekinjeno spremljajo ravni NH₃ in CO₂.
  2. Samodejno upravljanje: Ko koncentracije plinov presežejo vnaprej določene varnostne pragove, sistem samodejno aktivira odsesovalne ventilatorje za dovajanje svežega zraka, dokler se ravni ne normalizirajo.
  3. Beleženje podatkov: Vsi podatki se beležijo in ustvarjajo se poročila, kar lastnikom kmetij pomaga analizirati trende in optimizirati prakse upravljanja.
• Vrednost:
  • Dobrobit in zdravje živali: Znatno zmanjša pojavnost bolezni dihal, izboljša stopnjo preživetja in učinkovitost rasti.
  • Prihranki energije in zmanjšanje stroškov: Prezračevanje na zahtevo prihrani znatne stroške energije v primerjavi z neprekinjenim delovanjem ventilatorjev 24 ur na dan, 7 dni v tednu.
  • Povečana proizvodnja: Bolj zdrave živali pomenijo boljše razmerje med konverzijo krme in višjo kakovost mesa.

Primer 2: Rastlinjaki in vertikalno kmetovanje – gnojenje z ogljikovim dioksidom (CO₂) in spremljanje etilena (C₂H₄)

Ozadje:
V kmetijstvu v nadzorovanem okolju (CEA), kot so rastlinjaki in visokotehnološke vertikalne kmetije, je upravljanje plinov ključna komponenta.

• Ogljikov dioksid (CO₂): To je surovina za fotosintezo. V zaprtih rastlinjakih lahko raven CO₂ v obdobjih močne sončne svetlobe hitro pade in postane omejujoč dejavnik. Dodajanje CO₂ (znano kot »gnojenje s CO₂«) lahko dramatično poveča pridelek zelenjave in cvetja.
• Etilen (C₂H₄): To je hormon zorenja rastlin. Med skladiščenjem po žetvi lahko že sledovi povzročijo prezgodnje zorenje, mehčanje in kvarjenje sadja in zelenjave.

Primer uporabe: Rastlinjak za zelenjavo v provinci Benguet

• Tehnična rešitev: Senzorji CO₂ so nameščeni v rastlinjakih, kjer gojijo paradižnik ali solato, in so povezani s sistemom za sproščanje jeklenk s CO₂. Senzorji etilena so nameščeni v skladiščih.
• Postopek prijave:
  1. Natančno gnojenje: Senzor CO₂ spremlja ravni. Ko je svetlobe dovolj (kar določi svetlobni senzor), vendar je CO₂ pod optimalno ravnjo (npr. 800–1000 ppm), sistem samodejno sprosti CO₂, da poveča učinkovitost fotosinteze.
  2. Opozorilo o svežini: Če senzor etilena med skladiščenjem zazna porast koncentracije, sproži alarm, ki opozori osebje, naj preveri in odstrani kvarljive pridelke, s čimer prepreči širjenje kvarjenja.
• Vrednost:
  • Povečan pridelek in učinkovitost: Gnojenje s CO₂ lahko poveča pridelek za 20–30 %.
  • Zmanjšanje odpadkov: Zgodnje odkrivanje etilena znatno podaljša rok uporabnosti pridelkov in zmanjša izgube po žetvi.

Primer 3: Skladiščenje in predelava žita – spremljanje fosfina (PH₃)

Ozadje:
Filipini so država, ki prideluje riž, zato je skladiščenje žita ključnega pomena. Za preprečevanje okužbe s škodljivci se v silosih pogosto uporabljajo fumiganti. Najpogostejše so tablete aluminijevega fosfida, ki ob stiku z zrakom sproščajo zelo strupen plin fosfin (PH₃). To predstavlja resno varnostno tveganje za delavce, ki izvajajo fumigacijo ali vstopajo v silose.

Primer uporabe: Centralni silos za žito v provinci Nueva Ecija

• Tehnična rešitev: Delavci pred vstopom v silose uporabljajo prenosne detektorje plina fosfina (PH₃). Za dolgoročno spremljanje okolja so nameščeni tudi fiksni senzorji PH₃.
• Postopek prijave:
  1. Varen vstop: Pred vstopom v zaprt prostor je treba uporabiti prenosni detektor za preverjanje ravni pH₃; vstop je dovoljen le, če so koncentracije varne.
  2. Neprekinjeno spremljanje: Fiksni senzorji zagotavljajo 24/7 nadzor. Če se zazna puščanje ali nenormalna koncentracija, se takoj sprožijo avdiovizualni alarmi za evakuacijo osebja.
• Vrednost:
  • Varnost življenja: To je primarna vrednota, preprečevanje smrtnih zastrupitev.
  • Skladnost s predpisi: Pomaga izpolnjevati standarde zdravja in varnosti pri delu.

Povzetek in izzivi

Povzetek:
Osrednja uporaba plinskih senzorjev v filipinskem kmetijstvu je »natančno« in »avtomatizirano« upravljanje okolja za:

• Optimizirajte rastne pogoje za izboljšanje pridelka in kakovosti rastlin in živali.
• Preprečite bolezni in izgube ter zmanjšajte operativna tveganja.
• Zagotovite varnost osebja in zaščitite premoženje.

Izzivi:
Podobno kot pri senzorjih kakovosti vode se tudi pri široki uporabi na Filipinih soočajo z ovirami:

• Stroški: Visokozmogljivi senzorji in integrirani sistemi avtomatizacije predstavljajo znatno naložbo za male kmete.
• Tehnično znanje: Uporabniki potrebujejo usposabljanje za pravilno kalibracijo, vzdrževanje in interpretacijo podatkov.
• Infrastruktura: Zanesljiva elektrika in internet sta predpogoja za robustno delovanje sistema interneta stvari.
• Celoten komplet strežnikov in programskega brezžičnega modula, podpira RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN

  Za več informacij o senzorju plina informacije,

  Prosimo, obrnite se na podjetje Honde Technology Co., LTD.

  Email: info@hondetech.com

• Spletna stran podjetja:www.hondetechco.com
• Tel.: +86-15210548582