Абстракт
Аквамәдениеттің қарқынды дамуымен және теңіз қоршаған ортасын қорғауға деген сұраныстың артуымен дәстүрлі су сапасын бақылау әдістері енді нақты уақыт режиміндегі, көп өлшемді талаптарға сай келмейді. Бұл мақалада тұщы су аквамәдениет арналары мен теңіз ортасындағы қалқымалы көп параметрлі су сапасы сенсорларының технологиялық принциптері мен қолдану құндылығы жүйелі түрде қарастырылады. Салыстырмалы эксперименттер арқылы еріген оттегі, рН, лайлылық және өткізгіштік сияқты негізгі параметрлерді бақылаудағы өнімділік артықшылықтары расталады. Сонымен қатар, интеллектуалды бақылау жүйелері үшін IoT технологиясын интеграциялау талқыланады. Нақты жағдайларды зерттеу бұл технологияның су сапасының аномалиясына жауап беру уақытын 83%-ға және аквамәдениет ауруларының пайда болуын 42%-ға азайтатынын көрсетеді, бұл заманауи аквамәдениет пен теңіз экологиясын қорғауға сенімді техникалық қолдау көрсетеді.
1. Техникалық принциптер және жүйелік архитектура
Қалқымалы көп параметрлі сенсорлық жүйе модульдік дизайнды қабылдайды, оның негізгі компоненттері мыналарды қамтиды:
- Сенсорлық массив: Кіріктірілген оптикалық ерітілген оттегі сенсоры (±0,1 мг/л дәлдік), рН шыны электроды (±0,01), төрт электродты өткізгіштік зонд (±1% FS), лайлылықты шашырату блогы (0–4000 NTU).
- Қалқымалы құрылым: күн энергиясымен қамтамасыз етілген және су асты тұрақтандырғыштары бар жоғары тығыздықтағы полиэтилен корпус.
- Деректер релесі: реттелетін дискреттеу жиілігі бар 4G/BeiDou қос режимді беруді қолдайды (5 мин–24 сағат).
- Өзін-өзі тазалау жүйесі: Ультрадыбыстық биологиялық ластануға қарсы құрылғы техникалық қызмет көрсету аралығын 180 күнге дейін ұзартады.
2. Тұщы су аквамәдениет арналарындағы қолданылуы
2.1 Динамикалық еріген оттегінің реттелуі
Цзянсу провинциясының Macrobrachium rosenbergii өсіретін аймақтарында сенсорлық желі нақты уақыт режиміндегі DO ауытқуларын бақылайды (2,3–8,7 мг/л). Деңгейі 4 мг/л-ден төмен түскен кезде, аэраторлар автоматты түрде іске қосылады, бұл гипоксия оқиғаларын 76%-ға азайтады.
2.2 Азықтандыруды оңтайландыру
рН (6,8–8,2) және лайлылық (15–120 NTU) деректерін өзара байланыстыру арқылы жемді пайдалануды 22%-ға жақсартатын динамикалық жемдеу моделі жасалды.
3. Теңіз ортасын бақылаудағы жетістіктер
3.1 Тұздылыққа бейімделу
Титан қорытпасынан жасалған электродтар 5-35 psu тұздылық диапазонында сызықтық реакцияны (R² = 0,998) сақтайды, Фуцзяньнің теңіз торларын сынау кезінде <3% деректер дрейфі байқалды.
3.2 Толқынды өтеу алгоритмі
Динамикалық базалық алгоритм аммиак азотын өлшеу кезінде (0–2 мг/л) толқын ауытқуларынан болатын кедергілерді жояды, Цянтанг өзенінің сағасындағы сынақтардағы қателікті ±5%-ға дейін төмендетеді.
4. IoT интеграция шешімдері
Шеткі есептеу түйіндері жергілікті деректерді алдын ала өңдеуге мүмкіндік береді (шуды азайту, бөгде деректерді жою), ал бұлттық платформалар көп өлшемді талдауды қолдайды:
- Балдырлардың гүлдену нүктелеріне арналған кеңістіктік-уақыттық жылу карталары
- LSTM модельдері 72 сағаттық су сапасының үрдістерін болжайды
- Мобильді қосымша ескертулері (жауап кідірісі <15 с)
5. Шығындар мен пайданы талдау
Дәстүрлі қолмен іріктеумен салыстырғанда:
- Бақылау шығындары жыл сайын 62%-ға төмендеді
- Деректер тығыздығы 400 есеге артты
- Балдырлардың гүлденуі туралы ескертулер 48 сағат бұрын жарияланды
- Аквамәдениеттің өмір сүру деңгейі 92,4%-ға дейін жақсарды
6. Қиындықтар және болашақ мүмкіндіктер
Ағымдағы шектеулерге биологиялық ластануға кедергі (әсіресе 28°C жоғары) және кросс-параметрлік кедергі жатады. Болашақ бағыттар мыналарды қамтиды:
- Графен негізіндегі сенсорлық материалдар
- Автономды су асты роботын калибрлеу
- Блокчейн негізіндегі деректерді тексеру
Қорытынды
Қалқымалы көп параметрлі мониторинг жүйелері «үздіксіз іріктеуден» «үздіксіз зондтауға» дейінгі технологиялық секірісті білдіреді, бұл ақылды балық шаруашылығы мен теңіз экологиясын сақтауға маңызды қолдау көрсетеді. 2023 жылы Қытайдың Ауыл шаруашылығы министрлігі мұндай құрылғыларды ... енгізді.Қазіргі заманғы аквамәдениет фермасының стандарттары, болашақта кеңінен қолданылуын білдіреді.
Біз сондай-ақ әртүрлі шешімдерді ұсына аламыз
1. Көп параметрлі су сапасын өлшейтін қол өлшегіш
2. Көп параметрлі су сапасына арналған қалқымалы буй жүйесі
3. Көп параметрлі су сенсорына арналған автоматты тазалау щеткасы
4. Серверлердің толық жиынтығы және бағдарламалық сымсыз модуль, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN қолдайды
Су сенсорын көбірек алу үшін ақпарат,
Honde Technology Co., LTD компаниясына хабарласыңыз.
Email: info@hondetech.com
Компания веб-сайты:www.hondetechco.com
Тел: +86-15210548582
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 13 тамыз