Abstrakt
Med intensiveringen av akvakultur og økende krav til beskyttelse av det marine miljøet, kan ikke tradisjonelle metoder for vannkvalitetsovervåking lenger oppfylle sanntids, flerdimensjonale krav. Denne artikkelen undersøker systematisk de teknologiske prinsippene og anvendelsesverdien av flytende flerparameter vannkvalitetssensorer i ferskvannsakvakulturkanaler og marine miljøer. Gjennom sammenlignende eksperimenter valideres ytelsesfordelene ved overvåking av viktige parametere som oppløst oksygen, pH, turbiditet og konduktivitet. I tillegg diskuteres integreringen av IoT-teknologi for intelligente overvåkingssystemer. Casestudier viser at denne teknologien reduserer responstiden for vannkvalitetsanomalier med 83 % og reduserer forekomsten av akvakultursykdommer med 42 %, noe som gir pålitelig teknisk støtte for moderne akvakultur og beskyttelse av marin økologisk behandling.
1. Tekniske prinsipper og systemarkitektur
Det flytende flerparametersensorsystemet har en modulær design, med kjernekomponenter som inkluderer:
- Sensormatrise: Integrert optisk sensor for oppløst oksygen (±0,1 mg/L nøyaktighet), pH-glasselektrode (±0,01), konduktivitetssonde med fire elektroder (±1 % FS), turbiditetsspredningsenhet (0–4000 NTU).
- Flytende struktur: Hus av høydensitetspolyetylen med solenergiforsyning og undervannsstabilisatorer.
- Datarelé: Støtter 4G/BeiDou dual-mode-overføring med justerbar samplingsfrekvens (5 min–24 timer).
- Selvrensende system: Ultralyd-anti-biofouling-enhet forlenger vedlikeholdsintervallene til 180 dager.
2. Anvendelser i ferskvannsakvakulturkanaler
2.1 Dynamisk regulering av oppløst oksygen
I Jiangsu sine oppdrettsområder for Macrobrachium rosenbergii sporer sensornettverket DO-svingninger i sanntid (2,3–8,7 mg/L). Når nivåene faller under 4 mg/L, aktiveres lufteapparater automatisk, noe som reduserer hypoksi-hendelser med 76 %.
2.2 Fôringsoptimalisering
Ved å korrelere pH- (6,8–8,2) og turbiditetsdata (15–120 NTU) ble det utviklet en dynamisk fôringsmodell som forbedret fôrutnyttelsen med 22 %.
3. Gjennombrudd innen overvåking av marint miljø
3.1 Saltholdighetens tilpasningsevne
Elektroder i titanlegering opprettholder lineær respons (R² = 0,998) over saltholdighetsområder på 5–35 psu, med <3 % datadrift observert i Fujians marine burtester.
3.2 Tidevannskompensasjonsalgoritme
En dynamisk baseline-algoritme eliminerer interferens fra tidevannssvingninger på ammoniakknitrogenmålinger (0–2 mg/L), noe som reduserer feilen til ±5 % i Qiantang-elvemunningstester.
4. IoT-integrasjonsløsninger
Edge computing-noder muliggjør lokal dataforbehandling (støyreduksjon, fjerning av avvik), mens skyplattformer støtter flerdimensjonal analyse:
- Spatiotemporale varmekart for hotspots for algeoppblomstring
- LSTM-modeller som forutsier 72-timers vannkvalitetstrender
- Varsler fra mobilapp (responsforsinkelse <15 s)
5. Kost-nytte-analyse
Sammenlignet med tradisjonell manuell prøvetaking:
- Overvåkingskostnadene er redusert med 62 % årlig
- Datatettheten økte med 400 ganger
- Varsler om algeoppblomstring utstedt 48 timer tidligere
- Overlevelsesraten for akvakultur forbedret seg til 92,4 %
6. Utfordringer og fremtidsutsikter
Nåværende begrensninger inkluderer interferens fra biologisk begroing (spesielt over 28 °C) og interferens på tvers av parametere. Fremtidige retninger involverer:
- Grafenbaserte sensormaterialer
- Autonom kalibrering av undervannsroboter
- Blokkjedebasert dataverifisering
Konklusjon
Flytende flerparameterovervåkingssystemer representerer et teknologisk sprang fra «periodisk prøvetaking» til «kontinuerlig registrering», og gir kritisk støtte til smart fiskeri og bevaring av marin økologisk aktivitet. I 2023 inkluderte Kinas landbruksdepartement slike enheter iModerne standarder for akvakulturanlegg, noe som signaliserer bred fremtidig adopsjon.
Vi kan også tilby en rekke løsninger for
1. Håndholdt måler for vannkvalitet med flere parametere
2. Flytende bøyesystem for vannkvalitet med flere parametere
3. Automatisk rengjøringsbørste for vannsensor med flere parametere
4. Komplett sett med servere og trådløs programvaremodul, støtter RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
For mer vannsensor informasjon,
Ta kontakt med Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Selskapets nettside:www.hondetechco.com
Tlf: +86-15210548582
Publisert: 13. august 2025