水质变送器系列产品在海水养殖中的应用方案

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❶ 海水养殖介绍

海水养殖,是利用沿海的浅海滩涂、港湾及海域等进行水生经济动植物养殖的生产活动。

从养殖品种来看,鱼类有鲈鱼、石斑鱼等,它们肉质鲜美,市场需求大;虾类如南美白对虾,生长快、适应性强;贝类像牡蛎、扇贝,产量高且易于管理。养殖方式多样,有池塘养殖,通过在海边围建池塘,调控水质、水温等条件,适合虾、蟹养殖;筏式养殖,借助浮筏在浅海区域养殖贝类、藻类,充分利用水体空间;网箱养殖,把特制网箱置于开阔海域,为鱼类提供接近自然的生长环境,利于高品质鱼类产出。

池塘养殖相对筏式养殖和网箱养殖比较封闭,养殖水体流动性低,水质需要借助人为干涉来做调节。而水质的优劣程度会直接影响到鱼虾的生长速度和健康情况,所以,水质情况的实时监控尤为重要。

❷ 重要的水质参数

  • PH

当pH值低于5.5-6时,酸性环境会减少虾体内的矿物质积累,降低繁殖率和生长速度,当pH值高于8.5-9.5时,氨(NH4+)会变成氨(NH3),严重影响到虾的健康。

  • 溶解氧

溶解氧浓度对海虾的生长和存活有显著影响‌。研究表明,溶解氧浓度低于2毫克/升时,海虾的生长明显受抑,免疫活性降低,导致生长速度减慢和存活率下降‌。相反,在溶解氧浓度较高的环境下,海虾的生长和存活率更高,发育更好。

  • 温度

海虾的最适生长温度一般在20℃-30℃之间。在这个范围内,虾的新陈代谢旺盛,生长迅速,免疫力较强,能够减少病害的发生‌。例如,南美白对虾(Penaeus vannamei)在25至35摄氏度之间可以正常生长,但在低于18摄氏度时会停止摄食,并在低于12摄氏度时死亡。

  • 氨氮
    • 毒性作用‌:氨氮以游离氨(NH3)形式存在时,具有较高的毒性。高浓度的氨氮会导致海虾呼吸困难、摄食量减少,甚至死亡。
    • 免疫抑制‌:氨氮会削弱海虾的免疫系统,使其更容易受到病原体的侵袭,增加疾病发生的风险。
    • 生长障碍‌:氨氮的积累会影响海虾的生长发育,导致生长缓慢、繁殖能力下降‌。
    • 生理影响‌:氨氮会损害海虾的鳃、肝胰腺等器官,影响其呼吸、新陈代谢和营养吸收。
  • 盐度

盐度过高或过低都会对海虾的生长和健康产生不利影响。盐度过高会导致海虾生理功能紊乱,甚至死亡;而盐度过低则会导致海虾缺乏必要的矿物质,影响其生长和蜕壳过程。‌

❸ 痛点分析

传统的池塘养殖基本依靠“经验判断”,这种方式不仅效率低下,而且由于没有自动检测的机制,很容易出现误判的情况,从而造成直接的经济损失;另一方面,养殖户的规模一旦发展起来,面对数量庞大的养殖水塘,靠经验判断做养殖是没有办法系统性管理的。

(传统养殖调节水质过程)

❹ 解决思路

现代化养殖依靠先进的物联网技术,通过在养殖塘内部署各种类型的水质传感器,实时采集水体中各种要素的数值变化,通过无线通讯的方式将数据传到云端服务器(监控软件);从而实现水质数据的实时查看、历史查看、实时预警、数据分析、联动设备(增氧机、抽水泵、卷被机)等功能;做到水质异常提前预判、提前干预、避免损失。

(物联网技术养殖调节水质过程)

❺ 解决方案

海南世电科技有限公司针对水产养殖行业推出各种水质变送器,其特点具有体积小巧、安装方便、防护等级高(IP67)等优势;产品组网概念如下:

塘水监测:世电科技推出3合1水质变送器,实时采集水体的PH值、溶氧、水温参数;由于氨氮、盐度传感器相对成本较高,我们采用建站的形式实现1套传感器监控多个水塘,结合世电科技的IPLC进行数据实时采集上报+控制,从而最大程度上为养殖户节省建设成本。

尾水监测:世电科技推出符合国家标准HJ 212-2017的通讯协议监测站,实时监测尾水水质,以监测是否符合排放标准,从容应对监管部门。

❻ 产品介绍

IPLC

产品特点:

  • 支持本地拓展多达 16 路 I/O 模块,最快 2ms 刷新周期;
  • 支持 64 个无线 LoRa 智能传感变送器接入;
  • 支持 4G 以及以太网网络接入世电科技管理云平台;
  • 支持 ModbusRTU/TCP、MQTT 等多种工业协议;
  • 9-28V 宽电压供电设计;
  • LED 屏显设计本地操作更直观;
  • 丰富的指示灯,实时监测工作状态;
  • 图形化编程功能,实现逻辑控制;
  • 支持多点位联动,联动点位控制,联动 DO 控制。
  • 可靠的工业级设计,适合各种严苛环境;
  • 标准 35mm 导轨安装;
  • 尺寸:110×38×116mm;

PH值传感器

  • 量程:0~14pH
  • 精度:±0.1pH,±0.3℃
  • 分辨率:0.01pH
  • 供电:DC12~24V
  • 工作温度:0~50℃
  • 输出:LoRa
  • 安装方式:投入式带5米线缆
  • 防护等级:IP68

溶解氧传感器

  • 量程:0~20.00mg/L
  • 精度:±2%,±0.3℃
  • 分辨率:0.01mg/L,0.1℃
  • 供电:DC12~24V
  • 工作温度:0~50℃
  • 输出:LoRa
  • 安装方式:投入式带5米线缆
  • 防护等级:IP68

盐度传感器

  • 量程:0~70PSU
  • 精度:±1.5%F.S.
  • 分辨率:0.1PSU
  • 供电:DC12~24V
  • 工作温度:0~50℃
  • 输出:RS485
  • 安装方式:投入式带5米线缆
  • 防护等级:IP68

氨氮传感器

  • 量程:0~10.00mg/L
  • 精度:±10%或±1mg/L,±0.5℃
  • 分辨率:0.01mg/L
  • 供电:DC12~24V
  • 工作温度:0~40℃
  • 输出:RS485
  • 安装方式:投入式带5米线缆
  • 防护等级:IP68

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网站总编:吴丽英 Ameko Wu

内容审核:姚平贵 Jimme Yao