Liuenneen hapen (DO) mittaavien vedenlaadun antureiden käyttö on laajalle levinnyt ja menestyksekäs esimerkki IoT-teknologiasta Kaakkois-Aasian vesiviljelyssä. Liuenneen hapen määrä on yksi kriittisimmistä vedenlaatuparametreista, ja se vaikuttaa suoraan viljeltyjen lajien selviytymisasteeseen, kasvunopeuteen ja terveyteen.
Seuraavissa osioissa käsitellään niiden soveltamista erilaisten tapaustutkimusten ja skenaarioiden avulla.
1. Tyypillinen tapausanalyysi: Suuri katkarapuviljelmä Vietnamissa
Tausta:
Vietnam on yksi Kaakkois-Aasian suurimmista katkarapujen viejistä. Mekongin suistoalueella sijaitsevalla laajamittaisella ja intensiivisellä vannamei-katkarapuviljelmällä oli korkea kuolleisuus heikon liuenneen hapen hallinnan vuoksi. Perinteisesti työntekijöiden piti mitata parametreja manuaalisesti useita kertoja päivässä veneellä jokaiselle lammikolle, mikä johti epäjatkuvaan dataan ja kyvyttömyyteen reagoida nopeasti yöolosuhteiden tai äkillisten säämuutosten aiheuttamaan hypoksiaan.
Ratkaisu:
Maatila otti käyttöön IoT-pohjaisen älykkään vedenlaadun seurantajärjestelmän, jonka ytimessä oli online-liuenneen hapen anturi.
- Käyttöönotto: Jokaiseen lampeen asennettiin yksi tai kaksi liuennutta happianturia noin 1–1,5 metrin syvyyteen (katkarapujen toiminnan ensisijainen vesikerros) poijujen tai kiinteiden tolppien avulla.
- Tiedonsiirto: Anturit lähettivät reaaliaikaista liuenneen hapen dataa ja veden lämpötilaa pilvialustalle langattomien verkkojen (esim. LoRaWAN, 4G/5G) kautta.
- Älykäs ohjaus: Järjestelmä integroitiin lammen ilmastimiin. Hapen turvalliset kynnysarvot asetettiin (esim. alaraja: 4 mg/l, yläraja: 7 mg/l).
- Hälytykset ja hallinta:
- Automaattinen ohjaus: Kun liuenneen hapen pitoisuus laski alle 4 mg/l, järjestelmä käynnisti ilmastimet automaattisesti; kun se nousi yli 7 mg/l, se sammutti ne, mikä saavutti tarkan ilmastuksen ja säästi sähkökustannuksissa.
- Etähälytykset: Järjestelmä lähetti hälytyksiä tekstiviestitse tai sovellusilmoituksina tilanhoitajalle ja teknikoille, jos tiedot olivat poikkeavia (esim. jatkuva lasku tai äkillinen pudotus).
- Data-analyysi: Pilvialusta tallensi historiatietoja, jotka auttoivat analysoimaan happamuuden muutoksia (esim. yöllinen kulutus, muutokset ruokinnan jälkeen) ruokintastrategioiden ja hallintaprosessien optimoimiseksi.
Tulokset:
- Riskien vähentäminen: Äkillisen hypoksian aiheuttamat massakuolleisuustapahtumat ("kelluvat") lähes eliminoituvat, mikä parantaa merkittävästi viljelyn onnistumisastetta.
- Kustannussäästöt: Tarkkuusilmastus lyhensi ilmastimien seisokkiaikaa ja säästi noin 30 % sähkölaskuissa.
- Parempi tehokkuus: Johtajien ei enää tarvinnut tehdä usein manuaalisia tarkastuksia, vaan he pystyivät valvomaan kaikkia lampia älypuhelimillaan, mikä paransi huomattavasti hallinnon tehokkuutta.
- Optimoitu kasvu: Vakaa liuennut happipitoisuus edisti katkarapujen tasaista kasvua, mikä paransi lopullista saantoa ja kokoa.
2. Sovellusskenaariot muissa Kaakkois-Aasian maissa
- Thaimaa: Meriahvenen/meriahvenen häkkiviljely
- Haaste: Avomerellä tapahtuvaan häkkiviljelyyn vaikuttavat suuresti vuorovedet ja aallot, mikä johtaa veden laadun nopeisiin muutoksiin. Tiheästi elävät lajit, kuten meriahvenet, ovat erittäin herkkiä hypoksialle.
- Sovellus: Häkkeihin asennetut korroosionkestävät DO-anturit mahdollistavat reaaliaikaisen seurannan. Hälytykset laukeavat, jos DO-pitoisuus laskee leväkukintojen tai heikon vedenvaihdon vuoksi, jolloin viljelijät voivat aktivoida vedenalaisia ilmastuslaitteita tai siirtää häkkejä merkittävien taloudellisten tappioiden välttämiseksi.
- Indonesia: Integroidut polykulttuurilammikot
- Haaste: Moniviljelyjärjestelmissä (esim. kalat, katkaravut, rapu) biologinen kuormitus on suuri, hapenkulutus on merkittävää ja eri lajeilla on vaihtelevat liuenneen hapen tarpeet.
- Sovellus: Anturit valvovat keskeisiä pisteitä ja auttavat viljelijöitä ymmärtämään koko ekosysteemin hapenkulutusmalleja. Tämä johtaa tieteellisempiin päätöksiin ruokintamääristä ja ilmastusajoista varmistaen hyvän ympäristön kaikille lajeille.
- Malesia: Koristekalatilat
- Haaste: Arvokkailla koristekaloilla, kuten arowanoilla ja koikarpeilla, on erittäin tiukat vedenlaatuvaatimukset. Lievä hypoksia voi vaikuttaa niiden väriin ja kuntoon, mikä vähentää merkittävästi niiden arvoa.
- Sovellus: Tarkkoja DO-antureita käytetään pienissä betonisäiliöissä tai sisätiloissa kiertovesiviljelyjärjestelmissä (RAS). Nämä on integroitu puhtaan hapen ruiskutusjärjestelmiin, jotta DO-pitoisuus pysyy optimaalisella ja vakaalla tasolla varmistaen koristekalojen laadun ja terveyden.
3. Yhteenveto sovelluksen tarjoamasta ydinarvosta
| Sovelluksen arvo | Erityinen ilmentymä |
|---|---|
| Riskivaroitus, tappioiden vähentäminen | Reaaliaikainen valvonta ja välittömät hälytykset estävät laajamittaisen hypoksian aiheuttaman kuolleisuuden – suorimman ja tärkeimmän hyödyn. |
| Energiansäästö, kustannusten alentaminen | Mahdollistaa ilmastuslaitteiden älykkään ohjauksen, mikä estää energianhukkaa ja vähentää merkittävästi käyttökustannuksia. |
| Tehokkuuden parantaminen, tieteellinen johtaminen | Mahdollistaa etävalvonnan, mikä vähentää työvoimaa; datalähtöiset päätökset optimoivat päivittäisiä toimintoja, kuten ruokintaa ja lääkitystä. |
| Parempi sato ja laatu | Vakaa DO-ympäristö edistää tervettä ja nopeaa kasvua, mikä parantaa yksikkökohtaista satoa ja tuotteen laatua (koko/laatu). |
| Vakuutuksen ja rahoituksen helpottaminen | Digitaaliset hallintoasiakirjat tarjoavat maatiloille luotettavaa tietoa, mikä helpottaa maatalousvakuutusten ja pankkilainojen saamista. |
4. Haasteet ja tulevaisuuden trendit
Laajasta soveltamisesta huolimatta joitakin haasteita on edelleen:
- Alkuinvestointikustannukset: Täydellinen IoT-järjestelmä on edelleen merkittävä kustannus pienille yksittäisille viljelijöille.
- Antureiden huolto: Anturit vaativat säännöllistä puhdistusta (biologisen likaantumisen estämiseksi) ja kalibrointia, mikä vaatii käyttäjiltä tietynlaista teknistä taitoa.
- Verkon kattavuus: Verkkosignaalit voivat olla epävakaita joillakin syrjäisillä viljelyalueilla.
Tulevaisuuden trendit:
- Anturikustannusten lasku ja teknologian leviäminen: Hinnat tulevat kohtuullisemmiksi teknologisen kehityksen ja mittakaavaetujen ansiosta.
- Moniparametriset integroidut anturit: Yhdistämällä DO-, pH-, lämpötila-, ammoniakki- ja suolapitoisuusanturit yhteen anturiin saat kattavan vedenlaatuprofiilin.
- Tekoäly ja Big Data -analytiikka: Yhdistämällä tekoälyn paitsi hälyttämiseen myös vedenlaadun trendien ennustamiseen ja älykkäiden hallintaneuvojen tarjoamiseen (esim. ennakoiva ilmastus).
- ”Sensorit palveluna” -malli: Palveluntarjoajien synty, jossa viljelijät maksavat palvelumaksun laitteiston ostamisen sijaan ja palveluntarjoaja hoitaa ylläpidon ja data-analyysin.
- Voimme tarjota myös erilaisia ratkaisuja mm.
1. Kädessä pidettävä mittari moniparametriseen vedenlaatuun
2. Kelluva poijujärjestelmä moniparametriseen vedenlaatuun
3. Automaattinen puhdistusharja moniparametriselle vesianturille
4. Täydellinen palvelin- ja ohjelmistolangaton moduulisarja, tukee RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN-verkkoja
Lisää vesianturia varten tiedot,
ota yhteyttä Honde Technology Co., LTD:hen.
Email: info@hondetech.com
Yrityksen verkkosivusto:www.hondetechco.com
Puh: +86-15210548582
Julkaisun aika: 25. syyskuuta 2025