Abstrak
Dengan peningkatan akuakultur dan permintaan yang semakin meningkat untuk perlindungan alam sekitar marin, kaedah pemantauan kualiti air tradisional tidak lagi dapat memenuhi keperluan pelbagai dimensi masa nyata. Kertas kerja ini mengkaji secara sistematik prinsip teknologi dan nilai aplikasi sensor kualiti air berbilang parameter terapung dalam saluran akuakultur air tawar dan persekitaran marin. Melalui eksperimen perbandingan, kelebihan prestasi dalam pemantauan parameter utama seperti oksigen terlarut, pH, kekeruhan dan kekonduksian disahkan. Di samping itu, penyepaduan teknologi IoT untuk sistem pemantauan pintar dibincangkan. Kajian kes menunjukkan bahawa teknologi ini mengurangkan masa tindak balas anomali kualiti air sebanyak 83% dan mengurangkan kejadian penyakit akuakultur sebanyak 42%, menyediakan sokongan teknikal yang boleh dipercayai untuk akuakultur moden dan perlindungan ekologi marin.
1. Prinsip Teknikal dan Senibina Sistem
Sistem sensor berbilang parameter terapung menggunakan reka bentuk modular, dengan komponen teras termasuk:
- Tatasusunan Sensor: Sensor oksigen terlarut optik bersepadu (ketepatan ±0.1 mg/L), elektrod kaca pH (±0.01), prob kekonduksian empat elektrod (±1% FS), unit penyerakan kekeruhan (0–4000 NTU).
- Struktur Terapung: Perumah polietilena berketumpatan tinggi dengan bekalan kuasa solar dan penstabil bawah air.
- Relay Data: Menyokong penghantaran dwi-mod 4G/BeiDou dengan frekuensi pensampelan boleh laras (5 min–24 jam).
- Sistem Pembersihan Kendiri: Peranti anti-biokotoran ultrasonik melanjutkan selang penyelenggaraan hingga 180 hari.
2. Aplikasi dalam Saluran Akuakultur Air Tawar
2.1 Pengawalaturan Oksigen Terlarut Dinamik
Di kawasan pertanian Macrobrachium rosenbergii di Jiangsu, rangkaian sensor menjejaki turun naik DO masa nyata (2.3–8.7 mg/L). Apabila tahap menurun di bawah 4 mg/L, pengudara diaktifkan secara automatik, sekali gus mengurangkan insiden hipoksia sebanyak 76%.
2.2 Pengoptimuman Pemakanan
Dengan mengaitkan data pH (6.8–8.2) dan kekeruhan (15–120 NTU), model pemakanan dinamik telah dibangunkan, meningkatkan penggunaan makanan sebanyak 22%.
3. Terobosan dalam Pemantauan Alam Sekitar Marin
3.1 Kebolehsuaian Kemasinan
Elektrod aloi titanium mengekalkan tindak balas linear (R² = 0.998) merentasi julat kemasinan 5–35 psu, dengan hanyutan data <3% diperhatikan dalam ujian sangkar marin Fujian.
3.2 Algoritma Pampasan Pasang Surut
Algoritma garis dasar dinamik menghapuskan gangguan daripada turun naik pasang surut pada pengukuran nitrogen ammonia (0–2 mg/L), mengurangkan ralat kepada ±5% dalam ujian muara Sungai Qiantang.
4. Penyelesaian Integrasi IoT
Nod pengkomputeran pinggir membolehkan prapemprosesan data setempat (pengurangan hingar, penyingkiran outlier), manakala platform awan menyokong analisis berbilang dimensi:
- Peta haba spatiotemporal untuk titik panas perkembangan alga
- Model LSTM meramalkan trend kualiti air 72 jam
- Amaran APP Mudah Alih (latensi respons <15 saat)
5. Analisis Kos-Faedah
Berbanding dengan persampelan manual tradisional:
- Kos pemantauan dikurangkan sebanyak 62% setiap tahun
- Ketumpatan data meningkat 400 kali ganda
- Amaran perkembangan alga dikeluarkan 48 jam sebelumnya
- Kadar kelangsungan hidup akuakultur meningkat kepada 92.4%
6. Cabaran dan Prospek Masa Depan
Had semasa termasuk gangguan biofouling (terutamanya melebihi 28°C) dan gangguan rentas parameter. Arah masa hadapan melibatkan:
- Bahan sensor berasaskan graphene
- Penentukuran robot bawah air autonomi
- Pengesahan data berasaskan rantaian blok
Kesimpulan
Sistem pemantauan berbilang parameter terapung mewakili lonjakan teknologi daripada "pensampelan sekejap-sekejap" kepada "penderiaan berterusan", yang menyediakan sokongan kritikal untuk perikanan pintar dan pemuliharaan ekologi marin. Pada tahun 2023, Kementerian Pertanian China memasukkan peranti sedemikian dalamPiawaian Ladang Akuakultur Moden, menandakan penerimaan masa hadapan yang meluas.
Kami juga boleh menyediakan pelbagai penyelesaian untuk
1. Meter genggam untuk kualiti air berbilang parameter
2. Sistem Pelampung Terapung untuk kualiti air berbilang parameter
3. Berus pembersih automatik untuk sensor air berbilang parameter
4. Set lengkap pelayan dan modul tanpa wayar perisian, menyokong RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Untuk lebih banyak sensor air maklumat,
sila hubungi Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Laman web syarikat:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Masa siaran: 13 Ogos 2025