Применение датчиков растворенного кислорода (РК) для измерения качества воды — распространённый и успешный пример использования технологий Интернета вещей в аквакультуре Юго-Восточной Азии. Растворённый кислород — один из важнейших параметров качества воды, напрямую влияющий на выживаемость, скорость роста и здоровье выращиваемых видов.
В следующих разделах подробно рассматривается их применение на примере различных тематических исследований и сценариев.
1. Анализ типичного случая: крупная креветочная ферма во Вьетнаме
Фон:
Вьетнам — один из крупнейших экспортёров креветок в Юго-Восточной Азии. Крупномасштабная интенсивная ферма по выращиванию креветок ваннамей в дельте Меконга столкнулась с высоким уровнем смертности из-за неэффективного управления уровнем растворённого кислорода. Традиционно работникам приходилось вручную измерять параметры несколько раз в день, добираясь на лодках до каждого пруда, что приводило к неточности данных и невозможности оперативно реагировать на гипоксию, вызванную ночными условиями или резкими изменениями погоды.
Решение:
На ферме внедрена интеллектуальная система мониторинга качества воды на базе Интернета вещей, в основе которой лежит онлайн-датчик растворенного кислорода.
- Развертывание: в каждом пруду были установлены один или два датчика РК на глубине около 1–1,5 метра (основной слой воды, в котором обитают креветки) с использованием буев или фиксированных шестов.
- Передача данных: датчики передавали данные о РК и температуре воды в режиме реального времени на облачную платформу через беспроводные сети (например, LoRaWAN, 4G/5G).
- Умное управление: система была интегрирована с аэраторами пруда. Были установлены безопасные пороговые значения растворённого кислорода (например, нижний предел: 4 мг/л, верхний предел: 7 мг/л).
- Оповещения и управление:
- Автоматическое управление: когда уровень РК опускался ниже 4 мг/л, система автоматически включала аэраторы; когда уровень РК поднимался выше 7 мг/л, она их выключала, обеспечивая точную аэрацию и экономию электроэнергии.
- Удаленная сигнализация: система отправляла оповещения посредством SMS или уведомлений в приложении менеджеру фермы и техническим специалистам, если данные были ненормальными (например, постоянный спад или внезапное падение).
- Анализ данных: Облачная платформа записывала исторические данные, помогая анализировать закономерности РК (например, ночное потребление, изменения после кормления) для оптимизации стратегий кормления и процессов управления.
Результаты:
- Снижение риска: практически устранены случаи массовой смертности («плавающей»), вызванные внезапной гипоксией, что значительно повышает показатели успешности фермерского хозяйства.
- Экономия средств: точная аэрация сократила время простоя аэраторов, что позволило сэкономить около 30% на счетах за электроэнергию.
- Повышение эффективности: менеджерам больше не требовалось проводить частые ручные проверки, и они могли контролировать все пруды через свои смартфоны, что значительно повысило эффективность управления.
- Оптимизированный рост: стабильная среда РК способствовала равномерному росту креветок, увеличивая конечный выход и размер.
2. Сценарии применения в других странах Юго-Восточной Азии
- Таиланд: садковое выращивание групера/сибаса
- Проблема: Садковое выращивание в открытых водоёмах сильно подвержено влиянию приливов и волн, что приводит к резким изменениям качества воды. Виды с высокой плотностью, такие как групер, чрезвычайно чувствительны к гипоксии.
- Применение: Коррозионностойкие датчики растворенного кислорода, установленные в садках, обеспечивают мониторинг в режиме реального времени. Сигналы тревоги поступают при снижении растворенного кислорода из-за цветения водорослей или плохого водообмена, что позволяет фермерам активировать подводные аэраторы или перемещать садки, чтобы избежать значительных экономических потерь.
- Индонезия: Интегрированные поликультурные пруды
- Проблема: В поликультурных системах (например, рыба, креветки, крабы) биологическая нагрузка высока, потребление кислорода существенно, а разные виды имеют разные потребности в РК.
- Применение: Датчики отслеживают ключевые точки, помогая фермерам понять закономерности потребления кислорода во всей экосистеме. Это позволяет принимать более обоснованные решения относительно объёма кормления и времени аэрации, обеспечивая благоприятные условия для всех видов.
- Малайзия: Фермы по разведению декоративных рыб
- Проблема: К ценным декоративным рыбам, таким как арованы и кои, предъявляются чрезвычайно строгие требования к качеству воды. Небольшая гипоксия может повлиять на их окраску и состояние, значительно снижая их ценность.
- Применение: Высокоточные датчики растворенного кислорода (РК) используются в небольших бетонных бассейнах или внутренних системах замкнутого водоснабжения (УЗВ). Они интегрируются с системами подачи чистого кислорода для поддержания оптимального и стабильного уровня РК, обеспечивая качество и здоровье декоративных рыб.
3. Краткое изложение основных ценностей, предоставляемых приложением
| Значение приложения | Конкретное проявление |
|---|---|
| Предупреждение о рисках, снижение потерь | Мониторинг в режиме реального времени и немедленные сигналы тревоги предотвращают массовую гибель от гипоксии, что является самым непосредственным и важным преимуществом. |
| Экономия энергии, снижение затрат | Обеспечивает интеллектуальное управление аэрационным оборудованием, исключая потери электроэнергии и значительно снижая эксплуатационные расходы. |
| Повышение эффективности, научный менеджмент | Обеспечивает удаленный мониторинг, сокращает трудозатраты; решения на основе данных оптимизируют ежедневные операции, такие как кормление и выдача лекарств. |
| Повышение урожайности и качества | Стабильная среда ДО способствует здоровому и быстрому росту, повышая урожайность на единицу продукции и качество продукции (размер/сорт). |
| Упрощение страхования и финансирования | Цифровые управленческие записи предоставляют фермерским хозяйствам достоверные данные, облегчая получение сельскохозяйственного страхования и банковских кредитов. |
4. Проблемы и будущие тенденции
Несмотря на широкое применение, остаются некоторые проблемы:
- Первоначальные инвестиционные затраты: Полная система Интернета вещей по-прежнему требует значительных затрат для мелких индивидуальных фермеров.
- Техническое обслуживание датчиков: Датчики требуют регулярной очистки (для предотвращения биологического загрязнения) и калибровки, что требует от пользователей определенного уровня технических навыков.
- Покрытие сети: Сигнал сети может быть нестабильным в некоторых отдаленных сельскохозяйственных районах.
Будущие тенденции:
- Снижение стоимости датчиков и распространение технологий: цены станут более доступными благодаря технологическому прогрессу и экономии за счет масштаба.
- Многопараметрические интегрированные датчики: объединение датчиков растворенного кислорода, pH, температуры, аммиака, солености и т. д. в один датчик для получения комплексного профиля качества воды.
- ИИ и аналитика больших данных: объединение искусственного интеллекта не только для оповещения, но и для прогнозирования тенденций качества воды и предоставления интеллектуальных рекомендаций по управлению (например, прогнозируемая аэрация).
- Модель «Датчики как услуга»: появление поставщиков услуг, при которых фермеры платят за услуги вместо покупки оборудования, а поставщик занимается техническим обслуживанием и анализом данных.
- Мы также можем предложить различные решения для
1. Портативный многопараметрический измеритель качества воды
2. Система плавучих буев для многопараметрического контроля качества воды
3. Автоматическая щетка для очистки многопараметрического датчика воды
4. Полный комплект серверов и программного беспроводного модуля, поддерживает RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Для большего количества датчиков воды информация,
пожалуйста, свяжитесь с Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Сайт компании:www.hondetechco.com
Тел.: +86-15210548582
Время публикации: 25 сентября 2025 г.