Sažetak
S intenziviranjem akvakulture i rastućim zahtjevima za zaštitom morskog okoliša, tradicionalne metode praćenja kvalitete vode više ne mogu zadovoljiti višedimenzionalne zahtjeve u stvarnom vremenu. Ovaj rad sistematski ispituje tehnološke principe i vrijednost primjene plutajućih višeparametarskih senzora kvalitete vode u kanalima slatkovodne akvakulture i morskim okolišima. Kroz komparativne eksperimente, potvrđene su prednosti performansi u praćenju ključnih parametara kao što su rastvoreni kisik, pH, mutnoća i provodljivost. Osim toga, razmatra se integracija IoT tehnologije za inteligentne sisteme praćenja. Studije slučaja pokazuju da ova tehnologija smanjuje vrijeme odziva na anomalije kvalitete vode za 83% i smanjuje učestalost bolesti u akvakulturi za 42%, pružajući pouzdanu tehničku podršku za modernu akvakulturu i zaštitu morske ekologije.
1. Tehnički principi i arhitektura sistema
Plutajući višeparametarski senzorski sistem usvaja modularni dizajn, sa osnovnim komponentama koje uključuju:
- Senzorski niz: Integrisani optički senzor rastvorenog kiseonika (tačnost ±0,1 mg/L), staklena pH elektroda (±0,01), sonda za provodljivost sa četiri elektrode (±1% FS), jedinica za raspršivanje zamućenosti (0–4000 NTU).
- Plutajuća konstrukcija: Kućište od polietilena visoke gustoće sa solarnim napajanjem i podvodnim stabilizatorima.
- Relej podataka: Podržava 4G/BeiDou dvosmjerni prijenos s podesivom frekvencijom uzorkovanja (5 min–24 h).
- Sistem za samočišćenje: Ultrazvučni uređaj protiv bioobraštanja produžava intervale održavanja na 180 dana.
2. Primjena u kanalima slatkovodne akvakulture
2.1 Dinamička regulacija rastvorenog kiseonika
U područjima uzgoja Macrobrachium rosenbergii u provinciji Jiangsu, senzorska mreža prati fluktuacije rastvorenog kiseonika u realnom vremenu (2,3–8,7 mg/L). Kada nivoi padnu ispod 4 mg/L, aeratori se automatski aktiviraju, smanjujući slučajeve hipoksije za 76%.
2.2 Optimizacija hranjenja
Korelacijom podataka o pH (6,8–8,2) i mutnoći (15–120 NTU), razvijen je dinamički model hranjenja, koji poboljšava iskorištavanje hrane za 22%.
3. Proboji u praćenju morskog okoliša
3.1 Prilagodljivost slanosti
Elektrode od legure titana održavaju linearni odziv (R² = 0,998) u rasponu slanosti od 5 do 35 psu, sa odstupanjem podataka <3% uočenim u Fujianovim testovima u morskom kavezu.
3.2 Algoritam kompenzacije plime
Dinamički algoritam osnovne linije eliminira interferenciju od fluktuacija plime i oseke na mjerenjima amonijačnog dušika (0–2 mg/L), smanjujući grešku na ±5% u testovima estuarija rijeke Qiantang.
4. Rješenja za integraciju IoT-a
Čvorovi na rubu računarstva omogućavaju lokalnu predobradu podataka (smanjenje šuma, uklanjanje outliera), dok cloud platforme podržavaju višedimenzionalnu analizu:
- Prostorno-vremenske toplotne mape za žarišta cvjetanja algi
- LSTM modeli koji predviđaju trendove kvalitete vode u 72-satnim intervalima
- Obavještenja mobilne aplikacije (latencija odgovora <15 s)
5. Analiza troškova i koristi
U poređenju sa tradicionalnim ručnim uzorkovanjem:
- Troškovi monitoringa smanjeni za 62% godišnje
- Gustoća podataka povećana je 400 puta
- Upozorenja o cvjetanju algi izdata 48 sati ranije
- Stopa preživljavanja u akvakulturi poboljšana je na 92,4%
6. Izazovi i budući izgledi
Trenutna ograničenja uključuju interferenciju biološkog obraštanja (posebno iznad 28°C) i interferenciju između parametara. Budući pravci uključuju:
- Materijali za senzore na bazi grafena
- Autonomna kalibracija podvodnog robota
- Verifikacija podataka zasnovana na blockchainu
Zaključak
Plutajući višeparametarski sistemi za praćenje predstavljaju tehnološki skok od „povremenog uzorkovanja“ do „kontinuiranog osjećanja“, pružajući ključnu podršku pametnom ribarstvu i očuvanju morske ekologije. Kinesko Ministarstvo poljoprivrede je 2023. godine uključilo takve uređaje uModerni standardi akvakulturnih farmi, što signalizira široko buduće usvajanje.
Također možemo ponuditi razna rješenja za
1. Ručni mjerač za višeparametarsko mjerenje kvalitete vode
2. Sistem plutajućih plutača za višeparametarsko mjerenje kvalitete vode
3. Automatska četka za čišćenje višeparametarskog senzora vode
4. Kompletan set servera i softverskog bežičnog modula, podržava RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Za više senzora vode informacije,
Molimo kontaktirajte Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Web stranica kompanije:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Vrijeme objave: 13. avg. 2025.