Həll Olmuş Oksigen Sensorlarının Dəqiq Aerasiyada Tətbiqi Bir Nümunə Tədqiqatı

I. Layihənin Arxa Planı: İndoneziya Akvakulturasının Çətinlikləri və İmkanları

İndoneziya dünyanın ikinci ən böyük akvakultura istehsalçısıdır və bu sənaye onun milli iqtisadiyyatının və ərzaq təhlükəsizliyinin vacib bir dayağıdır. Bununla belə, ənənəvi əkinçilik üsulları, xüsusən də intensiv əkinçilik ciddi çətinliklərlə üzləşir:

• Hipoksiya Riski: Yüksək sıxlıqlı gölməçələrdə balıqların tənəffüsü və üzvi maddələrin parçalanması çox miqdarda oksigen istehlak edir. Həll olmuş oksigenin (HO) qeyri-kafi miqdarı balıqların böyüməsinin yavaşlamasına, iştahanın azalmasına, stressin artmasına səbəb olur və genişmiqyaslı boğulma və ölümə səbəb ola bilər ki, bu da fermerlər üçün dağıdıcı iqtisadi itkilərlə nəticələnir.
• Yüksək Enerji Xərcləri: Ənənəvi aeratorlar çox vaxt dizel generatorları və ya şəbəkə ilə işləyir və əl ilə işləmə 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 səviyyəsini qiymətləndirmək üçün əl təcrübəsinə etibar etmək — məsələn, balıqların səthdə "nəfəs alıb-almadığını" müşahidə etmək — olduqca qeyri-dəqiqdir. Nəfəs aldığı müşahidə edilənə qədər balıqlar artıq ciddi stress altındadırlar və bu nöqtədə aerasiyaya başlamaq çox vaxt çox gec olur.

Bu problemləri həll etmək üçün İndoneziyada Əşyaların İnterneti (IoT) texnologiyasına əsaslanan ağıllı suyun keyfiyyətinin monitorinq sistemləri təşviq edilir və həll olmuş oksigen sensoru əsas rol oynayır.

II. Texnologiya Tətbiqinin Ətraflı Tədqiqi

Yerləşmə: Yava xaricindəki adaların sahil və daxili ərazilərində (məsələn, Sumatra, Kalimantan) orta və ya böyük miqyaslı tilapiya və ya karides fermaları.

Texniki Həll: Həll olmuş oksigen sensorları ilə inteqrasiya olunmuş ağıllı su keyfiyyəti monitorinq sistemlərinin tətbiqi.

1. Həll Olmuş Oksigen Sensoru – Sistemin “Hiss Orqanı”

• Texnologiya və Funksiya: Optik flüoresans əsaslı sensorlardan istifadə edir. Prinsip sensorun ucunda flüoresans boya təbəqəsini əhatə edir. Müəyyən bir dalğa uzunluğundakı işıqla həyəcanlandıqda, boya flüoresans edir. Suda həll olmuş oksigenin konsentrasiyası bu flüoresansın intensivliyini və müddətini söndürür (azaldır). Bu dəyişikliyi ölçməklə DO konsentrasiyası dəqiq hesablanır.
• Ənənəvi elektrokimyəvi sensorlarla müqayisədə üstünlüklər:
  • Texniki xidmət tələb etmir: Elektrolitlərin və ya membranların dəyişdirilməsinə ehtiyac yoxdur; kalibrləmə intervalları uzundur və minimal texniki xidmət tələb edir.
  • Müdaxiləyə qarşı yüksək müqavimət: Su axını sürətindən, hidrogen sulfiddən və digər kimyəvi maddələrdən gələn müdaxiləyə daha az həssasdır, bu da onu mürəkkəb gölməçə mühitləri üçün ideal edir.
  • Yüksək Dəqiqlik və Sürətli Cavab: Davamlı, dəqiq, real vaxt rejimində DO məlumatları təmin edir.

2. Sistem İnteqrasiyası və İş Axını

• Məlumatların Əldə Edilməsi: DO sensoru gölməçənin kritik dərinliyində (çox vaxt aeratordan ən uzaq ərazidə və ya DO-nun adətən ən aşağı olduğu orta su qatında) daimi olaraq quraşdırılır və DO dəyərlərini 24/7 izləyir.
• Məlumatların ötürülməsi: Sensor məlumatları kabel və ya simsiz (məsələn, LoRaWAN, mobil şəbəkə) vasitəsilə gölməçənin kənarındakı günəş enerjisi ilə işləyən məlumat qeyd cihazına/şlüzinə göndərir.
• Məlumatların Təhlili və Ağıllı İdarəetmə: Şlüz yuxarı və aşağı DO eşik limitləri ilə əvvəlcədən proqramlaşdırılmış bir nəzarətçidən ibarətdir (məsələn, 4 mq/L-də aerasiyaya başlayın, 6 mq/L-də dayandırın).
• Avtomatik İcra: Real vaxt rejimində DO məlumatları müəyyən edilmiş aşağı limitdən aşağı düşdükdə, nəzarətçi avtomatik olaraq aeratoru aktivləşdirir. DO təhlükəsiz yuxarı səviyyəyə qayıtdıqdan sonra aeratoru söndürür. Bütün proses əl ilə müdaxilə tələb etmir.
• Uzaqdan Monitorinq: Bütün məlumatlar eyni vaxtda bulud platformasına yüklənir. Fermerlər mobil tətbiq və ya kompüter idarəetmə paneli vasitəsilə hər bir gölməçənin DO statusunu və tarixi tendensiyalarını real vaxt rejimində uzaqdan izləyə və aşağı oksigen şəraiti ilə bağlı SMS bildirişləri ala bilərlər.

III. Tətbiq Nəticələri və Dəyəri

Bu texnologiyanın tətbiqi İndoneziya fermerlərinə inqilabi dəyişikliklər gətirdi:

1. Ölüm hallarının əhəmiyyətli dərəcədə azalması, məhsuldarlığın və keyfiyyətin artması:
   • 24/7 dəqiq monitorinq, gecə saatları və ya qəfil hava dəyişiklikləri (məsələn, isti, sakit günortadan sonra) nəticəsində yaranan hipoksik hadisələrin qarşısını tamamilə alır və balıq ölümünü kəskin şəkildə azaldır.
   • Sabit DO mühiti balıq stressini azaldır, yem çevrilmə nisbətini (FCR) yaxşılaşdırır, daha sürətli və sağlam böyüməni təşviq edir və nəticədə məhsuldarlığı və məhsul keyfiyyətini artırır.
2. Enerji və Əməliyyat Xərclərində Əhəmiyyətli Qənaət:
   • Əməliyyatı “24/7 aerasiya”dan “tələb üzrə aerasiya”ya keçirir və bununla da aeratorun işləmə müddətini 50%-70% azaldır.
   • Bu, birbaşa elektrik enerjisi və ya dizel yanacağının qiymətinin kəskin şəkildə aşağı düşməsinə, ümumi istehsal xərclərinin əhəmiyyətli dərəcədə azalmasına və İnvestisiya Gəlirliliyinin (ROI) yaxşılaşmasına gətirib çıxarır.
3. Dəqiqlik və Ağıllı İdarəetməni Təmin Edir:
   • Fermerlər, xüsusən də gecələr gölməçələrin daimi yoxlanılması kimi əmək tələb edən və qeyri-dəqiq işdən azad olurlar.
   • Məlumatlara əsaslanan qərarlar qidalanma, dərman və su mübadiləsinin daha elmi şəkildə planlaşdırılmasına imkan verir və bu da "təcrübəyə əsaslanan əkinçilikdən" "məlumatlara əsaslanan əkinçiliyə" müasir keçidi təmin edir.
4. Təkmilləşdirilmiş Risklərin İdarə Edilməsi Bacarığı:
   • Mobil xəbərdarlıqlar fermerlərə anormallıqlardan dərhal xəbərdar olmağa və hətta yerində olmadıqları zaman belə uzaqdan cavab verməyə imkan verir ki, bu da onların qəfil riskləri idarə etmək qabiliyyətlərini xeyli artırır.

IV. Çətinliklər və Gələcək Perspektivlər

• Çətinliklər:
  • İlkin İnvestisiya Xərci: Sensorların və avtomatlaşdırma sistemlərinin ilkin dəyəri kiçik miqyaslı fərdi fermerlər üçün əhəmiyyətli bir maneə olaraq qalır.
  • Texniki Təlim və Tətbiq: Ənənəvi fermerlərə köhnə təcrübələri dəyişdirmək və avadanlıqlardan necə istifadə etməyi və onlara necə qulluq etməyi öyrənmək üçün təlim keçmək vacibdir.
  • İnfrastruktur: Ucqar adalarda sabit enerji təchizatı və şəbəkə əhatə dairəsi sistemin sabit işləməsi üçün ilkin şərtlərdir.
• Gələcək Perspektiv:
  • Texnologiya inkişaf etdikcə və miqyas iqtisadiyyatı əldə edildikdə avadanlıq qiymətlərinin azalmağa davam edəcəyi gözlənilir.
  • Hökumət və Qeyri-Hökumət Təşkilatlarının (QHT) subsidiyaları və təşviq proqramları bu texnologiyanın tətbiqini sürətləndirəcək.
  • Gələcək sistemlər yalnız DO deyil, həm də pH, temperatur, ammonyak, bulanıqlıq və digər sensorları inteqrasiya edəcək və gölməçələr üçün hərtərəfli "Sualtı IoT" yaradacaq. Süni intellekt alqoritmləri bütün akvakultura prosesinin tam avtomatlaşdırılmış və ağıllı idarə olunmasına imkan verəcək.

Nəticə

İndoneziya akvakulturasında həll olmuş oksigen sensorlarının tətbiqi yüksək dərəcədə təmsil olunan bir uğur hekayəsidir. Dəqiq məlumatların monitorinqi və ağıllı nəzarət vasitəsilə sənayenin əsas problemli nöqtələrini - hipoksiya riskini və yüksək enerji xərclərini effektiv şəkildə həll edir. Bu texnologiya yalnız alətlərdə təkmilləşdirmə deyil, həm də əkinçilik fəlsəfəsində bir inqilabı təmsil edir və İndoneziya və qlobal akvakultura sənayesini daha səmərəli, davamlı və ağıllı gələcəyə doğru davamlı şəkildə aparır.