Absztrakt
Az akvakultúra intenzívebbé válásával és a tengeri környezetvédelem iránti növekvő igényekkel a hagyományos vízminőség-megfigyelési módszerek már nem tudják kielégíteni a valós idejű, többdimenziós követelményeket. Ez a cikk szisztematikusan vizsgálja az úszó többparaméteres vízminőség-érzékelők technológiai alapelveit és alkalmazási értékét édesvízi akvakultúra-csatornákban és tengeri környezetben. Összehasonlító kísérleteken keresztül igazolja a kulcsfontosságú paraméterek, például az oldott oxigén, a pH, a zavarosság és a vezetőképesség monitorozásában rejlő teljesítményelőnyöket. Ezenkívül az IoT technológia intelligens monitorozó rendszerekbe való integrációját is tárgyalja. Esettanulmányok azt mutatják, hogy ez a technológia 83%-kal csökkenti a vízminőségi anomáliák válaszidejét, és 42%-kal csökkenti az akvakultúra-betegségek előfordulását, megbízható technikai támogatást nyújtva a modern akvakultúra és a tengeri ökológia védelméhez.
1. Műszaki alapelvek és rendszerarchitektúra
A lebegő többparaméteres érzékelőrendszer moduláris felépítésű, amelynek fő alkotóelemei a következők:
- Szenzortömb: Integrált optikai oldott oxigén érzékelő (±0,1 mg/l pontosság), pH üvegelektróda (±0,01), négyelektródás vezetőképesség-szonda (±1% FS), turbiditási szórási egység (0–4000 NTU).
- Úszó szerkezet: Nagy sűrűségű polietilén ház napelemes tápegységgel és víz alatti stabilizátorokkal.
- Adatátvitel: Támogatja a 4G/BeiDou kettős módú átvitelt állítható mintavételi frekvenciával (5 perc–24 óra).
- Öntisztító rendszer: Az ultrahangos biolerakódás-gátló eszköz 180 napra meghosszabbítja a karbantartási intervallumokat.
2. Alkalmazások édesvízi akvakultúra-csatornákban
2.1 Dinamikus oldott oxigén szabályozás
Jiangsu Macrobrachium rosenbergii tenyésztési területein az érzékelőhálózat valós idejű oldott oxigén ingadozásokat követ (2,3–8,7 mg/l). Amikor a szint 4 mg/l alá csökken, a levegőztetők automatikusan aktiválódnak, ami 76%-kal csökkenti a hipoxia előfordulását.
2.2 Etetési optimalizálás
A pH (6,8–8,2) és a turbiditás (15–120 NTU) adatok korrelációjával egy dinamikus etetési modellt fejlesztettek ki, amely 22%-kal javította a takarmányhasznosítást.
3. Áttörések a tengeri környezet monitorozásában
3.1 Sótartalomhoz való alkalmazkodóképesség
A titánötvözet elektródák lineáris választ (R² = 0,998) tartanak fenn 5–35 psu sótartalom-tartományban, a Fujian tengeri ketreces tesztjeiben <3%-os adateltolódást figyeltek meg.
3.2 Árapály-kompenzációs algoritmus
Egy dinamikus alapvonal-algoritmus kiküszöböli az árapály-ingadozások okozta interferenciát az ammónia-nitrogén méréseknél (0–2 mg/l), így a Qiantang folyó torkolatánál végzett tesztek hibája ±5%-ra csökken.
4. IoT integrációs megoldások
Az edge computing csomópontok lehetővé teszik a lokális adatfeldolgozást (zajcsökkentés, kiugró értékek eltávolítása), míg a felhőplatformok támogatják a többdimenziós elemzést:
- Téridőbeli hőtérképek az algavirágzási gócpontokhoz
- LSTM modellek, amelyek 72 órás vízminőségi trendeket jósolnak
- Mobilalkalmazás-riasztások (válaszkésés <15 s)
5. Költség-haszon elemzés
A hagyományos kézi mintavételhez képest:
- A monitorozási költségek éves szinten 62%-kal csökkennek
- Az adatsűrűség 400-szorosára nőtt
- Algavirágzási figyelmeztetéseket adtak ki 48 órával korábban
- Az akvakultúra túlélési aránya 92,4%-ra javult.
6. Kihívások és jövőbeli kilátások
A jelenlegi korlátok közé tartozik a bioszennyeződéssel járó interferencia (különösen 28°C felett) és a keresztparaméteres interferencia. A jövőbeli irányok a következők:
- Grafén alapú érzékelőanyagok
- Autonóm víz alatti robot kalibrálás
- Blokklánc-alapú adatellenőrzés
Következtetés
Az úszó, többparaméteres monitorozó rendszerek technológiai ugrást jelentenek az „időszakos mintavételtől” a „folyamatos érzékelésig”, kritikus támogatást nyújtva az intelligens halászat és a tengeri ökológiai védelem számára. 2023-ban a kínai mezőgazdasági minisztérium ilyen eszközöket vett fel a ... programjába.Modern akvakultúra-gazdasági szabványok, ami széles körű jövőbeli elterjedést jelez.
Különféle megoldásokat is tudunk nyújtani a következőkre
1. Kézi mérőműszer többparaméteres vízminőséghez
2. Úszóbója-rendszer a többparaméteres vízminőséghez
3. Automatikus tisztítókefe többparaméteres vízérzékelőhöz
4. Teljes szerver- és szoftveres vezeték nélküli modulkészlet, támogatja az RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN szabványokat
További vízérzékelőért információ,
kérjük, vegye fel a kapcsolatot a Honde Technology Co., LTD.-vel.
Email: info@hondetech.com
Cég weboldala:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Közzététel ideje: 2025. augusztus 13.