Дүниежүзілік акваөсіру индустриясы кеңеюді жалғастыруда, дәстүрлі ауылшаруашылық үлгілері су сапасын тиімсіз басқару, еріген оттегінің дұрыс емес мониторингі және егін шаруашылығының жоғары тәуекелдері сияқты көптеген қиындықтарға тап болады. Осы тұрғыда оптикалық принциптерге негізделген оптикалық ерітілген оттегі сенсорлары пайда болды, олар бірте-бірте дәстүрлі электрохимиялық сенсорларды жоғары дәлдік, техникалық қызмет көрсетусіз жұмыс және нақты уақыттағы бақылау артықшылықтарымен ауыстырып, заманауи смарт балық шаруашылығында таптырмас негізгі жабдыққа айналды. Бұл мақалада оптикалық ерітілген оттегі сенсорларының технологиялық инновациялар арқылы саланың ауыр нүктелерін қалай шешетініне терең талдау жасалады, олардың ауыл шаруашылығының тиімділігін арттырудағы және практикалық жағдайлар арқылы тәуекелдерді азайтудағы тамаша өнімділігін көрсетеді және аквамәдениеттің интеллектуалды түрлендіруіне жәрдемдесуде осы технологияның кең келешегі зерттеледі.
Өнеркәсіптің ауырсыну нүктелері: еріген оттегін бақылаудың дәстүрлі әдістерінің шектеулері
Акваөсіру өнеркәсібі ұзақ уақыт бойы еріген оттегінің мониторингі бойынша елеулі қиындықтарға тап болды, бұл шаруашылықтың табысы мен экономикалық пайдасына тікелей әсер етеді. Дәстүрлі ауылшаруашылық үлгілерінде фермерлер әдетте судағы еріген оттегі деңгейін бағалау үшін тоғанды қолмен тексеруге және тәжірибеге сүйенеді, бұл әдіс тиімсіз ғана емес, сонымен қатар ауыр кешігулерден зардап шегеді. Тәжірибелі фермерлер гипоксия жағдайын балықтың беткейлік әрекетін немесе қоректену үлгілерінің өзгеруін бақылай отырып, жанама түрде бағалай алады, бірақ бұл белгілер пайда болған кезде қайтымсыз шығындар жиі орын алған. Сала статистикасы зияткерлік бақылау жүйесі жоқ дәстүрлі шаруашылықтарда гипоксияға байланысты балық өлімі 5% дейін жетуі мүмкін екенін көрсетеді.
Электрохимиялық еріген оттегі датчиктері алдыңғы буын бақылау технологиясының өкілдері ретінде бақылау дәлдігін белгілі бір дәрежеде жақсартты, бірақ әлі де көптеген шектеулер бар. Бұл датчиктер мембрана мен электролиттерді жиі ауыстыруды қажет етеді, нәтижесінде техникалық қызмет көрсетуге жоғары шығындар. Сонымен қатар, олар су ағынының жылдамдығына қатаң талаптар қояды және статикалық су объектілеріндегі өлшемдер бұрмалануға бейім. Ең маңыздысы, электрохимиялық сенсорлар ұзақ мерзімді пайдалану кезінде сигналдың ауытқуын сезінеді және деректердің дәлдігін қамтамасыз ету үшін тұрақты калибрлеуді қажет етеді, бұл күнделікті ферманы басқаруға қосымша салмақ түсіреді.
Су сапасының кенеттен өзгеруі аквакультурадағы «көрінбейтін өлтірушілер» болып табылады және еріген оттегінің күрт ауытқуы көбінесе су сапасының нашарлауының алғашқы белгілері болып табылады. Ыстық мезгілдерде немесе ауа райының кенеттен өзгеруі кезінде судағы еріген оттегі деңгейі қысқа мерзімде күрт төмендеуі мүмкін, бұл дәстүрлі бақылау әдістеріне бұл өзгерістерді уақытында түсіруді қиындатады. Әдеттегі жағдай Хубэй провинциясының Хуанган қаласындағы Байтан көлінің акваөсіру базасында орын алды: еріген оттегінің нормадан тыс деңгейін дер кезінде анықтай алмағандықтан, кенеттен гипоксиялық оқиға ондаған акр балық тоғандарында толықтай дерлік шығынға әкеліп соқты, нәтижесінде тікелей экономикалық шығын бір миллион юаньнан асқан. Дәстүрлі еріген оттегін бақылау әдістерінің кемшіліктерін көрсететін осындай оқиғалар елде жиі орын алады.
Ерітілген оттегінің мониторингі технологиясындағы инновация енді ауыл шаруашылығының тиімділігін арттыру ғана емес, сонымен бірге бүкіл саланың тұрақты дамуы туралы да болып табылады. Ауыл шаруашылығының тығыздығы артып, қоршаған ортаға қойылатын талаптар қатайған сайын, саланың дәл, нақты уақыттағы және аз күтімді қажет ететін еріген оттегін бақылау технологиясына сұранысы барған сайын өзекті болып келеді. Дәл осы жағдайда ерітілген оттегінің оптикалық сенсорлары бірегей техникалық артықшылықтары бар аквамәдениет өнеркәсібінің көру аймағына біртіндеп еніп, су сапасын басқаруға қатысты саланың көзқарасын өзгерте бастады.
Технологиялық серпіліс: оптикалық сенсорлардың жұмыс істеу принциптері мен маңызды артықшылықтары
Оптикалық ерітілген оттегі сенсорларының негізгі технологиясы флуоресценцияны сөндіру принципіне негізделген, дәстүрлі еріген оттегі мониторингін толығымен өзгерткен инновациялық өлшеу әдісі. Сенсор шығаратын көк жарық арнайы флуоресцентті материалды сәулелендіргенде, материал қозғалады және қызыл жарық шығарады. Оттегі молекулалары энергияны алып тастаудың бірегей қабілетіне ие (сөндіргіш әсер береді), сондықтан шығарылатын қызыл жарықтың қарқындылығы мен ұзақтығы судағы оттегі молекулаларының концентрациясына кері пропорционалды. Қоздырылған қызыл шам мен анықтамалық шам арасындағы фазалар айырмашылығын дәл өлшеу және оны ішкі калибрлеу мәндерімен салыстыру арқылы сенсор судағы еріген оттегі концентрациясын дәл есептей алады. Бұл физикалық процесс дәстүрлі электрохимиялық әдістердің көптеген кемшіліктерін болдырмай, химиялық реакцияларды қамтымайды.
Дәстүрлі электрохимиялық сенсорлармен салыстырғанда, оптикалық еріген оттегі сенсорлары жан-жақты техникалық артықшылықтарды көрсетеді. Біріншісі - олардың оттегін тұтынбайтын сипаттамасы, бұл олардың су ағынының жылдамдығына немесе араластыруға арнайы талаптарының жоқтығын білдіреді, бұл оларды әртүрлі ауылшаруашылық орталарына жарамды етеді - статикалық тоғандар немесе ағып жатқан резервуарлар дәл өлшеу нәтижелерін бере алады. Екіншісі - олардың тамаша өлшеу өнімділігі: оптикалық сенсорлардың соңғы буыны 30 секундтан аз жауап беру уақытына және ±0,1 мг/л дәлдікке қол жеткізе алады, бұл оларға еріген оттегінің нәзік өзгерістерін түсіруге мүмкіндік береді. Бұған қоса, бұл датчиктер әдетте кең кернеумен жабдықтау дизайнымен ерекшеленеді (DC 10-30V) және MODBUS RTU протоколын қолдайтын RS485 байланыс интерфейстерімен жабдықталған, бұл оларды әртүрлі бақылау жүйелеріне біріктіруді жеңілдетеді.
Ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсетусіз жұмыс - фермерлер арасында оптикалық еріген оттегі сенсорларының ең танымал ерекшеліктерінің бірі. Дәстүрлі электрохимиялық сенсорлар мембраналар мен электролиттерді үнемі ауыстыруды қажет етеді, ал оптикалық сенсорлар бұл шығын материалдарын толығымен жояды, қызмет ету мерзімі бір жылдан астам, күнделікті техникалық қызмет көрсету шығындары мен жұмыс жүктемесін айтарлықтай азайтады. Шаньдундағы ірі циркуляциялық аквакультура базасының техникалық директоры: "Оптикалық еріген оттегі датчиктеріне ауысқаннан бері біздің техникалық қызмет көрсету қызметкерлері сенсорды жөндеуге айына 20 сағатқа жуық уақытты үнемдеді және деректер тұрақтылығы айтарлықтай жақсарды. Біз енді сенсордың ауытқуынан туындаған жалған дабылдар туралы алаңдамауымыз керек ".
Аппараттық дизайн тұрғысынан қазіргі заманғы оптикалық ерітілген оттегі сенсорлары аквакультура орталарының бірегей сипаттамаларын толығымен қарастырады. Қорғау деңгейі жоғары қоршаулар (әдетте IP68 деңгейіне жетеді) судың түсуін толығымен болдырмайды және түбі 316 тот баспайтын болаттан жасалған, тұз және сілті коррозиясына ұзақ мерзімді төзімділік береді. Датчиктер көбінесе оңай орнату және бекіту үшін NPT3/4 бұрандалы интерфейстермен, сондай-ақ әртүрлі тереңдіктегі бақылау қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін су өткізбейтін құбыр арматураларымен жабдықталған. Бұл дизайн бөлшектері күрделі ауылшаруашылық орталарында сенсорлардың сенімділігі мен ұзақ мерзімділігін қамтамасыз етеді.
Атап айтқанда, интеллектуалды функцияларды қосу оптикалық еріген оттегі сенсорларының практикалық мүмкіндіктерін одан әрі жақсартты. Көптеген жаңа үлгілерде су температурасының ауытқуынан туындаған өлшеу қателіктерін тиімді төмендететін автоматты температура компенсациясы бар кірістірілген температура таратқыштары бар. Кейбір жоғары сапалы өнімдер сонымен бірге деректерді нақты уақытта Bluetooth немесе Wi-Fi арқылы мобильді қолданбаларға немесе бұлттық платформаларға жібере алады, бұл қашықтан бақылау мен тарихи деректер сұрауларына мүмкіндік береді. Ерітілген оттегі деңгейі қауіпсіз диапазоннан асып кеткенде, жүйе мобильді push хабарландырулары, мәтіндік хабарлар немесе дауыстық ескертулер арқылы дереу ескертулер жібереді. Бұл зияткерлік бақылау желісі фермерлерге су сапасының жай-күйі туралы хабардар болуға және сайттан тыс жерде болса да дер кезінде қарсы шаралар қабылдауға мүмкіндік береді.
Оптикалық ерітілген оттегі сенсоры технологиясындағы бұл серпінді жетістіктер дәстүрлі бақылау әдістерінің ауыртпалық тұстарын қарастырып қана қоймайды, сонымен қатар саланың интеллект пен дәлдікке қарай дамуын ілгерілетуде маңызды технологиялық тіректер ретінде қызмет ететін акваөсіруді нақты басқару үшін сенімді деректермен қамтамасыз етеді.
Қолдану нәтижелері: Оптикалық сенсорлар ауыл шаруашылығының тиімділігін қалай жақсартады
Оптикалық ерітілген оттегі сенсорлары аквакультураны практикалық қолдануда керемет нәтижелерге қол жеткізді, олардың құндылығы көптеген аспектілерде расталған, жаппай өлімнің алдын алудан кірістілік пен сапаны арттыруға дейін. Хубэй провинциясы, Хуанган қаласы, Хуанчжоу ауданындағы Байтан көлінің акваөсіру базасы ерекше маңызды жағдай болып табылады, мұнда 56 балық тоғанындағы 2000 акр су бетін қамтитын сегіз 360 градустық ауа-райы мониторлары мен оптикалық еріген оттегі сенсорлары орнатылған. Техник Цао Цзянь былай деп түсіндірді: "Электрондық экрандардағы нақты уақыттағы бақылау деректері арқылы біз ауытқуларды бірден анықтай аламыз. Мысалы, 1-бақылау нүктесіндегі еріген оттегі деңгейі 1,07 мг/л көрсеткенде, тәжірибе бұл зонд мәселесі екенін көрсетуі мүмкін болса да, біз әлі де абсолютті қауіпсіздікті қамтамасыз етіп, фермерлерге тексеруге дереу хабарлаймыз." Бұл нақты уақыттағы бақылау механизмі базаға гипоксиядан туындаған көптеген тоған айналымы апаттарын сәтті болдырмауға көмектесті. Ардагер балықшы Лю Юмин: «Бұрын біз жаңбыр жауған сайын гипоксиядан қорқатынбыз және түнде жақсы ұйықтай алмайтынбыз. Енді осы «электрондық көздер» арқылы техниктер бізге кез келген қалыптан тыс деректер туралы хабарлайды, бұл бізге сақтық шараларын ертерек қабылдауға мүмкіндік береді.
Жоғары тығыздықтағы ауылшаруашылық сценарийлерінде оптикалық ерітілген оттегі сенсорлары одан да маңызды рөл атқарады. Хучжоудағы, Чжэцзян қаласындағы «Болашақ ферма» сандық экологиялық балық қоймасынан алынған жағдайлық зерттеу көрсеткендей, 28 шаршы метрлік резервуарда шамамен 3000 цзинь (шамамен 6000 балық) бар, бұл дәстүрлі тоғандардағы бір акр қордың тығыздығына тең - оксигенді басқару қиынға соғады. Оптикалық сенсорлар мен үйлестірілген зияткерлік аэрация жүйелері арқылы нақты уақыттағы бақылаудың арқасында балық қоймасы балық бетіндегі өлім-жітімін бұрынғы 5%-дан 0,1%-ға дейін төмендетті, сонымен бірге әр мю өнімінің 10%-20%-ға артуына қол жеткізді. Фермерлік техник Чен Юнсяң: «Нақты еріген оттегі деректері болмаса, біз мұндай жоғары тығыздықты жасауға әрекеттенуге батылы бармас едік» деді.
Рециркуляциялық аквамәдениет жүйелері (RAS) – оптикалық еріген оттегі сенсорлары өз құндылығын көрсететін тағы бір маңызды сала. Шаньдун Лайчжоу шығанағындағы «Көгілдір тұқым өнеркәсібінің кремний алқабы» дәстүрлі әдістермен салыстырғанда 95% аз суды пайдаланып, жыл сайын 300 тонна жоғары сапалы балық өндіретін 96 егін шаруашылығы резервуарлары бар 768 акр RAS шеберханасын салды. Жүйенің цифрлық басқару орталығы нақты уақыт режимінде әрбір резервуардағы рН, еріген оттегі, тұздылық және басқа көрсеткіштерді бақылау үшін оптикалық сенсорларды пайдаланады, бұл еріген оттегі 6 мг/л-ден төмен түскен кезде аэрацияны автоматты түрде белсендіреді. Жоба жетекшісі былай деп түсіндірді: "Барыс маржандары сияқты түрлер еріген оттегінің өзгеруіне өте сезімтал, бұл дәстүрлі әдістерді олардың ауылшаруашылық талаптарын қанағаттандыруын қиындатады. Оптикалық сенсорларды дәл бақылау біздің толық жасанды өсірудегі серпілісімізді қамтамасыз етті". Сол сияқты, Шыңжаңдағы Ақсудың Гоби шөліндегі акваөсіру базасы оптикалық сенсорлық технологияның арқасында мұхиттан шалғайдағы ішкі жерде жоғары сапалы теңіз өнімдерін сәтті өсіріп, «шөлден алынған теңіз өнімдері» кереметін жасады.
Оптикалық ерітілген оттегі датчиктерін қолдану да экономикалық тиімділікті айтарлықтай жақсартуға әкелді. Хуангандағы Байтан көлі базасындағы фермер Лю Юмин зияткерлік бақылау жүйесін қолданғаннан кейін оның 24,8 акрлық балық тоғандары 40 000 цзиньден астам өнім берді, бұл алдыңғы жылмен салыстырғанда үштен бір есе жоғары. Шаньдундағы ірі акваөсіру кәсіпорнының статистикасы бойынша, оптикалық датчиктер басшылыққа алған дәл аэрация стратегиясы аэрацияның электр қуатының шығындарын шамамен 30% азайтып, жемді түрлендіру жылдамдығын 15% жақсартты, нәтижесінде жалпы өндіріс құны бір тонна балық үшін 800-1000 юаньға қысқарды.
Біз сондай-ақ әртүрлі шешімдерді ұсына аламыз
1. Көп параметрлі су сапасына арналған қолдық есептегіш
2. Көп параметрлі су сапасына арналған қалқымалы қалқымалы жүйе
3. Көп параметрлі су сенсорына арналған автоматты тазалау щеткасы
4. Серверлердің және сымсыз модульдің толық жиынтығы, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN қолдайды
Қосымша су сапасы сенсоры үшін ақпарат,
Honde Technology Co., LTD компаниясына хабарласыңыз.
Email: info@hondetech.com
Компанияның веб-сайты:www.hondetechco.com
Тел: +86-15210548582
Жіберу уақыты: 07 шілде 2025 ж