Həssas aerasiyada həll olunmuş oksigen sensorlarının tətbiqi nümunəsi

I. Layihə haqqında məlumat: İndoneziya akvakulturasının çətinlikləri və imkanları

İndoneziya dünyanın ikinci ən böyük akvakultura istehsalçısıdır və sənaye onun milli iqtisadiyyatının və ərzaq təhlükəsizliyinin mühüm sütunudur. Bununla belə, ənənəvi əkinçilik üsulları, xüsusilə intensiv əkinçilik əhəmiyyətli çətinliklərlə üzləşir:

• Hipoksiya Riski: Yüksək sıxlıqlı gölməçələrdə balıqların tənəffüsü və üzvi maddələrin parçalanması böyük miqdarda oksigen istehlak edir. Qeyri-kafi həll olunmuş oksigen (DO) balıqların yavaş böyüməsinə, iştahanın azalmasına, stressin artmasına səbəb olur və geniş miqyaslı boğulma və ölümə səbəb ola bilər ki, bu da fermerlər üçün dağıdıcı iqtisadi itkilərlə nəticələnir.
• Yüksək enerji xərcləri: Ənənəvi aeratorlar tez-tez dizel generatorları və ya şəbəkə ilə təchiz edilir və əl ilə işləməyi tələb edir. Gecə hipoksiyasının qarşısını almaq üçün fermerlər tez-tez aeratorları uzun müddət fasiləsiz işlədirlər ki, bu da böyük elektrik və ya dizel istehlakına və çox yüksək əməliyyat xərclərinə səbəb olur.
• Geniş İdarəetmə: Suyun oksigen səviyyələrini mühakimə etmək üçün əl təcrübəsinə etibar etmək, məsələn, balıqların səthdə “nəfəs aldığını” müşahidə etmək olduqca qeyri-dəqiqdir. Nəfəs alma müşahidə edilən zaman balıqlar artıq ciddi stress keçirirlər və bu anda aerasiyaya başlamaq çox vaxt gec olur.

Bu problemləri həll etmək üçün İndoneziyada həll edilmiş oksigen sensoru həlledici rol oynayan Əşyaların İnterneti (IoT) texnologiyasına əsaslanan ağıllı su keyfiyyətinin monitorinqi sistemləri təşviq edilir.

II. Texnologiya Tətbiqinin Ətraflı Case Study

Məkan: Yavadan kənarda yerləşən adaların sahil və daxili ərazilərində (məsələn, Sumatra, Kalimantan) orta və ya iri miqyaslı tilapiya və ya karides fermaları.

Texniki Həll: Həll olunmuş oksigen sensorları ilə inteqrasiya olunmuş ağıllı su keyfiyyətinə nəzarət sistemlərinin tətbiqi.

1. Həll olunmuş Oksigen Sensoru – Sistemin “Hiss orqanı”

• Texnologiya və Funksiya: Optik flüoresan əsaslı sensorlardan istifadə edir. Prinsip sensorun ucunda flüoresan boya qatını əhatə edir. Müəyyən bir dalğa uzunluğunun işığı ilə həyəcanlandıqda, boya flüoresan edir. Suda həll olunmuş oksigenin konsentrasiyası bu flüoresansın intensivliyini və müddətini söndürür (azaldır). Bu dəyişikliyi ölçməklə, DO konsentrasiyası dəqiq hesablanır.
• Üstünlüklər (ənənəvi elektrokimyəvi sensorlar üzərində):
  • Baxımsız: Elektrolitləri və ya membranları dəyişdirməyə ehtiyac yoxdur; kalibrləmə intervalları uzundur, minimum texniki xidmət tələb olunur.
  • Müdaxiləyə qarşı yüksək müqavimət: Su axını sürəti, hidrogen sulfid və digər kimyəvi maddələrin müdaxiləsinə daha az həssasdır, bu da onu mürəkkəb gölməçə mühitləri üçün ideal edir.
  • Yüksək Dəqiqlik və Sürətli Cavab: Davamlı, dəqiq, real vaxt DO məlumatlarını təmin edir.

2. Sistem inteqrasiyası və iş axını

• Məlumatların əldə edilməsi: DO sensoru daimi olaraq gölməçədə kritik bir dərinlikdə quraşdırılır (çox vaxt aeratordan ən uzaq ərazidə və ya orta su qatında, burada DO adətən ən aşağıdır), DO dəyərlərinə 24/7 nəzarət edir.
• Məlumatların ötürülməsi: Sensor məlumatları kabel vasitəsilə və ya simsiz (məsələn, LoRaWAN, mobil şəbəkə) gölməçənin kənarındakı günəş enerjisi ilə işləyən məlumat qeydedicisinə/şluzuna göndərir.
• Məlumatların Təhlili və Ağıllı Nəzarət: Şlüz yuxarı və aşağı DO həddi hədləri ilə əvvəlcədən proqramlaşdırılmış nəzarətçidən ibarətdir (məsələn, 4 mq/L-də aerasiyaya başlayın, 6 mq/L-də dayandırın).
• Avtomatik icra: Real vaxt rejimində DO məlumatları müəyyən edilmiş aşağı limitdən aşağı düşdükdə, nəzarətçi aeratoru avtomatik işə salır. DO təhlükəsiz yuxarı səviyyəyə bərpa edildikdən sonra aeratoru söndürür. Bütün proses əl müdaxiləsi tələb etmir.
• Uzaqdan Monitorinq: Bütün məlumatlar eyni vaxtda bulud platformasına yüklənir. Fermerlər mobil proqramlar və ya kompüter panelləri vasitəsilə real vaxt rejimində hər bir gölməçənin DO statusunu və tarixi tendensiyalarını uzaqdan izləyə və aşağı oksigen şəraiti üçün SMS xəbərdarlıqları ala bilərlər.

III. Tətbiq Nəticələri və Dəyəri

Bu texnologiyanın qəbulu İndoneziya fermerlərinə inqilabi dəyişikliklər gətirdi:

1. Əhəmiyyətli dərəcədə azaldılmış ölüm, artan məhsul və keyfiyyət:
   • 24/7 dəqiq monitorinq gecə saatları və ya qəfil hava dəyişiklikləri (məsələn, isti, hələ də günortadan sonra) nəticəsində yaranan hipoksik hadisələrin qarşısını tamamilə alır və balıq ölümünü kəskin şəkildə azaldır.
   • Stabil DO mühiti balıq stressini azaldır, Yemin Dönüşüm Oranı (FCR) yaxşılaşdırır, daha sürətli və sağlam böyüməyə kömək edir və nəticədə məhsuldarlığı və məhsulun keyfiyyətini artırır.
2. Enerji və Əməliyyat Xərclərinə Əhəmiyyətli Qənaət:
   • Əməliyyatı "24/7 aerasiya"dan "tələb üzrə aerasiya"ya keçir, aeratorun işləmə müddətini 50%-70% azaldır.
   • Bu, bilavasitə elektrik enerjisi və ya dizel xərclərinin kəskin azalmasına gətirib çıxarır, ümumi istehsal xərclərini əhəmiyyətli dərəcədə azaldır və İnvestisiya Qayıdışını (ROI) yaxşılaşdırır.
3. Dəqiq və Ağıllı İdarəetməni təmin edir:
   • Fermerlər, xüsusilə gecələr, daimi gölməçə yoxlamalarının zəhmət tələb edən və qeyri-dəqiq işindən azad olurlar.
   • Məlumata əsaslanan qərarlar qidalanmanın, dərmanların və su mübadiləsinin daha elmi planlaşdırılmasına imkan verir ki, bu da “təcrübəyə əsaslanan əkinçilikdən” “məlumata əsaslanan əkinçilik”ə müasir keçidi təmin edir.
4. Təkmilləşdirilmiş Risk İdarəetmə Bacarığı:
   • Mobil xəbərdarlıqlar fermerlərə anormallıqlardan dərhal xəbərdar olmağa və hətta yerində olmadıqda belə uzaqdan cavab verməyə imkan verir ki, bu da onların qəfil riskləri idarə etmək qabiliyyətini xeyli təkmilləşdirir.

IV. Çağırışlar və Gələcəyə Baxışlar

• Çətinliklər:
  • İlkin investisiya dəyəri: Sensorların və avtomatlaşdırma sistemlərinin ilkin dəyəri kiçik miqyaslı, fərdi fermerlər üçün əhəmiyyətli maneə olaraq qalır.
  • Texniki Təlim və Qəbul: Ənənəvi fermerlərə köhnə təcrübələri dəyişdirmək və avadanlıqdan necə istifadə etməyi və ona qulluq etməyi öyrənmək üçün təlim keçmək lazımdır.
  • İnfrastruktur: Sabit enerji təchizatı və uzaq adalarda şəbəkə əhatəsi sistemin sabit işləməsi üçün ilkin şərtlərdir.
• Gələcək Outlook:
  • Texnologiyanın yetkinləşməsi və miqyasda qənaət əldə olunduqca avadanlıq xərclərinin azalmağa davam edəcəyi gözlənilir.
  • Hökumət və Qeyri-Hökumət Təşkilatının (QHT) subsidiyaları və təşviq proqramları bu texnologiyanın tətbiqini sürətləndirəcək.
  • Gələcək sistemlər yalnız DO deyil, həm də pH, temperatur, ammonyak, bulanıqlıq və digər sensorları birləşdirərək gölməçələr üçün hərtərəfli "Sualtı Əşyaların İnterneti" yaradacaq. Süni intellekt alqoritmləri bütün akvakultura prosesini tam avtomatlaşdırılmış, ağıllı idarə etməyə imkan verəcək.

Nəticə

İndoneziya akvakulturasında həll edilmiş oksigen sensorlarının tətbiqi yüksək dərəcədə təmsil olunan uğur hekayəsidir. Dəqiq məlumatların monitorinqi və ağıllı nəzarət vasitəsilə o, sənayenin əsas ağrı nöqtələrini effektiv şəkildə həll edir: hipoksiya riski və yüksək enerji xərcləri. Bu texnologiya təkcə alətlərin təkmilləşdirilməsini deyil, həm də İndoneziya və qlobal akvakultura sənayesini daha səmərəli, davamlı və ağıllı gələcəyə doğru istiqamətləndirən əkinçilik fəlsəfəsindəki inqilabı təmsil edir.