L'applicazione di sensori di ossigeno disciolto (DO) per la qualità dell'acqua è un esempio diffuso e di successo di tecnologia IoT nell'acquacoltura del Sud-Est asiatico. L'ossigeno disciolto è uno dei parametri più critici per la qualità dell'acqua, in quanto influisce direttamente sul tasso di sopravvivenza, sulla velocità di crescita e sulla salute delle specie allevate.
Le sezioni seguenti ne descrivono dettagliatamente l'applicazione attraverso vari casi di studio e scenari.
1. Analisi di un caso tipico: un allevamento di gamberetti su larga scala in Vietnam
Sfondo:
Il Vietnam è uno dei maggiori esportatori di gamberetti del Sud-est asiatico. Un allevamento intensivo di gamberetti vannamei su larga scala nel Delta del Mekong ha registrato alti tassi di mortalità a causa della scarsa gestione dell'ossigeno disciolto. Tradizionalmente, gli operatori dovevano misurare manualmente i parametri più volte al giorno, recandosi in barca a ogni bacino, con conseguente discontinuità dei dati e incapacità di rispondere tempestivamente all'ipossia causata dalle condizioni notturne o dai improvvisi cambiamenti meteorologici.
Soluzione:
L'azienda agricola ha implementato un sistema intelligente di monitoraggio della qualità dell'acqua basato sull'IoT, il cui fulcro è il sensore online dell'ossigeno disciolto.
- Distribuzione: in ogni stagno sono stati installati uno o due sensori DO, posizionati a una profondità di circa 1-1,5 metri (lo strato d'acqua primario per l'attività dei gamberetti) utilizzando boe o pali fissi.
- Trasmissione dati: i sensori hanno trasmesso dati DO e temperatura dell'acqua in tempo reale a una piattaforma cloud tramite reti wireless (ad esempio, LoRaWAN, 4G/5G).
- Controllo intelligente: il sistema è stato integrato con gli aeratori del laghetto. Sono state impostate soglie di sicurezza per l'ossigeno disciolto (ad esempio, limite inferiore: 4 mg/L, limite superiore: 7 mg/L).
- Avvisi e gestione:
- Controllo automatico: quando l'ossigeno disciolto scendeva sotto i 4 mg/L, il sistema accendeva automaticamente gli aeratori; quando saliva sopra i 7 mg/L, li spegneva, ottenendo un'aerazione precisa e risparmiando sui costi dell'elettricità.
- Allarmi remoti: il sistema invia avvisi tramite SMS o notifiche tramite app al responsabile dell'azienda agricola e ai tecnici se i dati risultano anomali (ad esempio, calo costante o calo improvviso).
- Analisi dei dati: la piattaforma cloud ha registrato dati storici, aiutando ad analizzare i modelli di DO (ad esempio, consumo notturno, cambiamenti dopo l'alimentazione) per ottimizzare le strategie di alimentazione e i processi di gestione.
Risultati:
- Riduzione del rischio: quasi eliminati gli eventi di mortalità di massa ("fluttuazione") causati da ipossia improvvisa, migliorando significativamente i tassi di successo dell'agricoltura.
- Risparmio sui costi: l'aerazione di precisione ha ridotto i tempi di inattività degli aeratori, consentendo un risparmio di circa il 30% sulle bollette elettriche.
- Maggiore efficienza: i gestori non avevano più bisogno di frequenti controlli manuali e potevano monitorare tutti gli stagni tramite i loro smartphone, migliorando notevolmente l'efficienza della gestione.
- Crescita ottimizzata: un ambiente DO stabile ha favorito una crescita uniforme dei gamberetti, migliorando la resa finale e le dimensioni.
2. Scenari applicativi in altri paesi del sud-est asiatico
- Thailandia: allevamento in gabbia di cernie e spigole
- Sfida: l'allevamento in gabbia in acque libere è fortemente influenzato dalle maree e dalle onde, con conseguenti rapidi cambiamenti nella qualità dell'acqua. Specie ad alta densità come la cernia sono estremamente sensibili all'ipossia.
- Applicazione: i sensori di ossigeno disciolto resistenti alla corrosione installati nelle gabbie forniscono un monitoraggio in tempo reale. Gli avvisi vengono attivati in caso di calo dell'ossigeno disciolto dovuto a proliferazione algale o scarso ricambio idrico, consentendo agli agricoltori di attivare aeratori subacquei o di spostare le gabbie per evitare perdite economiche significative.
- Indonesia: stagni di policoltura integrata
- Sfida: nei sistemi di policoltura (ad esempio, pesci, gamberi, granchi), il carico biologico è elevato, il consumo di ossigeno è significativo e le diverse specie hanno requisiti di ossigeno disciolto variabili.
- Applicazione: i sensori monitorano i punti chiave, aiutando gli agricoltori a comprendere i modelli di consumo di ossigeno dell'intero ecosistema. Ciò consente di prendere decisioni più scientifiche sulle quantità di cibo e sui tempi di aerazione, garantendo un ambiente ottimale per tutte le specie.
- Malesia: Allevamenti di pesci ornamentali
- Sfida: i pesci ornamentali di alto valore come gli Arowana e le Koi hanno requisiti di qualità dell'acqua estremamente rigorosi. Una lieve ipossia può comprometterne il colore e le condizioni, riducendone drasticamente il valore.
- Applicazione: I sensori di ossigeno disciolto ad alta precisione vengono utilizzati in piccole vasche di cemento o in sistemi di acquacoltura a ricircolo (RAS) indoor. Questi sono integrati con sistemi di iniezione di ossigeno puro per mantenere l'ossigeno disciolto a un livello ottimale e stabile, garantendo la qualità e la salute dei pesci ornamentali.
3. Riepilogo del valore fondamentale fornito dall'applicazione
| Valore dell'applicazione | Manifestazione specifica |
|---|---|
| Avviso di rischio, riduzione delle perdite | Il monitoraggio in tempo reale e gli allarmi immediati prevengono la mortalità ipossica su larga scala: il valore più diretto e importante. |
| Risparmio energetico, riduzione dei costi | Consente il controllo intelligente delle apparecchiature di aerazione, evitando sprechi di energia e riducendo significativamente i costi operativi. |
| Miglioramento dell'efficienza, gestione scientifica | Consente il monitoraggio remoto, riducendo il lavoro; le decisioni basate sui dati ottimizzano le operazioni quotidiane come l'alimentazione e la somministrazione di farmaci. |
| Aumento della resa e della qualità | Un ambiente DO stabile favorisce una crescita sana e rapida, migliorando la resa unitaria e la qualità del prodotto (dimensione/grado). |
| Facilitazione di assicurazioni e finanziamenti | I registri di gestione digitali forniscono dati attendibili alle aziende agricole, facilitando l'ottenimento di assicurazioni agricole e prestiti bancari. |
4. Sfide e tendenze future
Nonostante la loro ampia applicazione, permangono alcune sfide:
- Costo dell'investimento iniziale: un sistema IoT completo rappresenta ancora una spesa significativa per i piccoli agricoltori individuali.
- Manutenzione dei sensori: i sensori richiedono una pulizia regolare (per prevenire la formazione di incrostazioni biologiche) e una calibrazione, il che richiede un certo livello di competenza tecnica da parte degli utenti.
- Copertura di rete: i segnali di rete possono essere instabili in alcune aree agricole remote.
Tendenze future:
- Calo dei costi dei sensori e proliferazione della tecnologia: i prezzi diventeranno più accessibili grazie ai progressi tecnologici e alle economie di scala.
- Sonde integrate multiparametro: integrazione di sensori per DO, pH, temperatura, ammoniaca, salinità, ecc. in un'unica sonda per fornire un profilo completo della qualità dell'acqua.
- AI e analisi dei Big Data: combinare l'intelligenza artificiale non solo per allertare, ma anche per prevedere le tendenze della qualità dell'acqua e fornire consigli di gestione intelligenti (ad esempio, aerazione predittiva).
- Modello "Sensori come servizio": emergere di fornitori di servizi in cui gli agricoltori pagano una tariffa per il servizio invece di acquistare hardware, con il fornitore che gestisce la manutenzione e l'analisi dei dati.
- Possiamo anche fornire una varietà di soluzioni per
1. Misuratore portatile per la qualità dell'acqua multiparametro
2. Sistema di boe galleggianti per la qualità dell'acqua multiparametrica
3. Spazzola di pulizia automatica per sensore dell'acqua multiparametro
4. Set completo di server e modulo software wireless, supporta RS485 GPRS / 4g / WIFI / LORA / LORAWAN
Per ulteriori sensori dell'acqua informazioni,
contattare Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Sito web aziendale:www.hondetechco.com
Tel: +86-15210548582
Data di pubblicazione: 25-09-2025