Abstract
Sa pagtindi ng aquaculture at lumalaking pangangailangan para sa pangangalaga sa kapaligiran ng dagat, ang mga tradisyonal na pamamaraan ng pagsubaybay sa kalidad ng tubig ay hindi na makakatugon sa real-time, multi-dimensional na mga kinakailangan. Ang papel na ito ay sistematikong sinusuri ang mga teknolohikal na prinsipyo at halaga ng aplikasyon ng mga lumulutang na multi-parameter na mga sensor ng kalidad ng tubig sa mga channel ng freshwater aquaculture at mga kapaligiran sa dagat. Sa pamamagitan ng mga paghahambing na eksperimento, ang mga bentahe sa pagganap sa pagsubaybay sa mga pangunahing parameter gaya ng dissolved oxygen , pH, turbidity, at conductivity ay napapatunayan. Bukod pa rito, tinatalakay ang pagsasama ng teknolohiya ng IoT para sa mga matalinong sistema ng pagsubaybay. Ipinakikita ng mga pag-aaral ng kaso na binabawasan ng teknolohiyang ito ang oras ng pagtugon sa anomalya sa kalidad ng tubig ng 83% at binabawasan ang saklaw ng sakit sa aquaculture ng 42%, na nagbibigay ng maaasahang teknikal na suporta para sa modernong aquaculture at marine ecological protection.
1. Mga Teknikal na Prinsipyo at Arkitektura ng Sistema
Ang lumulutang na multi-parameter sensor system ay gumagamit ng modular na disenyo, na may mga pangunahing bahagi kabilang ang:
- Sensor Array: Pinagsamang optical dissolved oxygen sensor (±0.1 mg/L accuracy), pH glass electrode (±0.01), four-electrode conductivity probe (±1% FS), turbidity scattering unit (0–4000 NTU).
- Lumulutang na Istraktura: High-density polyethylene housing na may solar power supply at underwater stabilizer.
- Data Relay: Sinusuportahan ang 4G/BeiDou dual-mode transmission na may adjustable sampling frequency (5 min–24 h).
- Self-Cleaning System: Ang ultrasonic na anti-biofouling device ay nagpapahaba ng mga agwat ng pagpapanatili sa 180 araw.
2. Mga Application sa Freshwater Aquaculture Channels
2.1 Dynamic na Dissolved Oxygen Regulation
Sa mga lugar ng pagsasaka ng Macrobrachium rosenbergii ng Jiangsu, sinusubaybayan ng network ng sensor ang real-time na mga pagbabago sa DO (2.3–8.7 mg/L). Kapag bumaba ang mga antas sa ibaba 4 mg/L, ang mga aerator ay awtomatikong isinaaktibo, na binabawasan ang mga insidente ng hypoxia ng 76%.
2.2 Feeding Optimization
Sa pamamagitan ng pag-uugnay ng pH (6.8–8.2) at turbidity (15–120 NTU) na data, nabuo ang isang dynamic na modelo ng pagpapakain, na pinahusay ang paggamit ng feed ng 22%.
3. Mga Pambihirang tagumpay sa Marine Environment Monitoring
3.1 Kaasinan sa Pagbagay
Ang mga electrodes ng Titanium alloy ay nagpapanatili ng linear na tugon (R² = 0.998) sa mga hanay ng kaasinan na 5–35 psu, na may <3% data drift na naobserbahan sa marine cage test ng Fujian.
3.2 Tide Compensation Algorithm
Ang isang dynamic na baseline algorithm ay nag-aalis ng interference mula sa tidal fluctuation sa mga pagsukat ng ammonia nitrogen (0–2 mg/L), na binabawasan ang error sa ±5% sa mga pagsusuri sa estuary ng Qiantang River.
4. Mga Solusyon sa Pagsasama ng IoT
Ang mga edge computing node ay nagbibigay-daan sa lokal na pagproseso ng data (pagbabawas ng ingay, pag-alis ng outlier), habang sinusuportahan ng mga cloud platform ang multi-dimensional na pagsusuri:
- Mga spatiotemporal na heatmap para sa mga algal bloom hotspot
- Ang mga modelo ng LSTM ay hinuhulaan ang 72-oras na mga uso sa kalidad ng tubig
- Mga alerto sa Mobile APP (latency ng pagtugon <15 s)
5. Pagsusuri sa Cost-Benefit
Kumpara sa tradisyunal na manu-manong sampling:
- Ang mga gastos sa pagsubaybay ay nababawasan ng 62% taun-taon
- Ang density ng data ay tumaas ng 400 beses
- Ang mga babala sa pamumulaklak ng algal ay inilabas 48 oras na mas maaga
- Ang mga rate ng kaligtasan ng aquaculture ay bumuti sa 92.4%
6. Mga Hamon at Mga Prospect sa Hinaharap
Kasama sa mga kasalukuyang limitasyon ang biofouling interference (lalo na sa itaas ng 28°C) at cross-parameter interference. Ang mga direksyon sa hinaharap ay kinabibilangan ng:
- Mga materyales ng sensor na nakabatay sa graphene
- Autonomous underwater robot calibration
- Pag-verify ng data na nakabatay sa Blockchain
Konklusyon
Ang mga lumulutang na multi-parameter monitoring system ay kumakatawan sa isang teknolohikal na paglukso mula sa "paputol-putol na sampling" hanggang sa "tuloy-tuloy na sensing," na nagbibigay ng kritikal na suporta para sa matalinong pangisdaan at marine ecological conservation. Noong 2023, isinama ng Ministri ng Agrikultura ng Tsina ang mga naturang device saMga Pamantayan sa Modernong Aquaculture Farm, na nagpapahiwatig ng malawak na pag-aampon sa hinaharap.
Maaari rin kaming magbigay ng iba't ibang solusyon para sa
1. Handheld meter para sa multi-parameter na kalidad ng tubig
2. Floating Buoy system para sa multi-parameter na kalidad ng tubig
3. Awtomatikong cleaning brush para sa multi-parameter water sensor
4. Kumpletong hanay ng mga server at software wireless module, sumusuporta sa RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Para sa higit pang sensor ng tubig impormasyon,
mangyaring makipag-ugnayan sa Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Website ng kumpanya:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Oras ng post: Aug-13-2025