Sensor kualiti air ternakan ialah alat yang diletakkan di kolam ikan atau kolam udang untuk mengukur secara automatik oksigen terlarut, suhu air, pH dan item lain sepanjang hari, lalu memberitahu anda jika ada angka yang tidak betul. Oleh kerana oksigen terlarut dan pH air kolam turun naik dengan besar dalam sehari, dan waktu yang paling berbahaya sering di tengah malam hingga awal pagi, sedangkan orang tidak mungkin berjaga di tepi kolam sepanjang malam, pengukuran perlu berterusan, bukan sehari sekali dua kali.
Sesiapa yang pernah menjaga kolam tahu bahawa masalah pada ikan sering berlaku menjelang subuh: malam sebelumnya masih elok, baru subuh disedari ikan timbul ke permukaan untuk bernafas. Yang ingin dijimatkan oleh sensor kualiti air ialah rasa bimbang sepanjang malam dan berulang-alik meronda kolam tengah malam. Berikut penerangan dari sudut pengurus kolam: item apa yang perlu diukur, mengapa probe sering tidak tepat, apa yang perlu disahkan sebelum membeli, dan bagaimana menggunakan data.
Item apa yang paling perlu diukur di kolam ikan?
Sensor kualiti air tidak semestinya lebih banyak item lebih baik. Setiap angka mesti menjawab satu soalan: perlu hidupkan kincir air atau tidak? Perlu kurangkan makanan atau tidak? Perlu tukar air atau tidak? Fikirkan dahulu hubungan setiap item dengan pengurusan harian, kemudian putuskan apa yang diukur.
Oksigen terlarut: yang paling penting
Oksigen terlarut ialah item yang paling diberi perhatian dalam kualiti air ternakan. Pada waktu siang alga melakukan fotosintesis dan melepaskan oksigen ke dalam air; pada waktu malam tanpa cahaya matahari, alga, ikan, udang dan mikroorganisma di dasar kolam semuanya menggunakan oksigen, jadi oksigen terlarut terus menurun. Oleh itu, pada kolam ikan umumnya oksigen terlarut paling tinggi pada waktu petang dan paling rendah menjelang subuh. Pada hari yang panas, mendung dan tiada angin, atau selepas alga tiba-tiba mati beramai-ramai (algae crash), oksigen terlarut lebih mudah tidak mencukupi; selepas memberi makan, penggunaan oksigen ikan dan udang meningkat sehingga oksigen terlarut turut menurun.
Kebaikan pengukuran berterusan: anda sudah tahu sebaik sahaja oksigen terlarut mula menurun pada pukul dua tengah malam, bukan baru tahu apabila ternampak ikan timbul ke permukaan untuk bernafas pada waktu subuh. Mengenai oksigen terlarut turun sehingga berapa yang berbahaya, ia bergantung pada spesies ikan, saiz dan suhu air; sila ikut cadangan agensi penyelidikan perikanan setempat atau pembekal makanan dan benih.
Suhu air: kunci untuk memahami oksigen terlarut
Semakin tinggi suhu air, semakin sedikit oksigen yang boleh larut, sedangkan metabolisme dan penggunaan oksigen ikan dan udang semakin besar. Bahan agensi pengembangan Universiti Negeri New Mexico (Amerika Syarikat) memberi contoh: air bersuhu 11°C boleh melarutkan kira-kira 40% lebih banyak oksigen daripada air bersuhu 27°C. Oleh itu pada waktu malam musim panas perlu lebih berwaspada terhadap oksigen terlarut; apabila gelombang sejuk tiba, suhu air itu sendiri juga risiko yang perlu dipantau. Panduan akuakultur FAO juga mengesyorkan supaya semasa mengukur oksigen terlarut, suhu air diukur serentak; kedua-dua angka dilihat bersama barulah tepat.
pH: lihat turun naiknya sepanjang hari, bukan hanya satu angka
pH air kolam, seperti oksigen terlarut, turut berubah mengikut siang dan malam: pada waktu siang fotosintesis menggunakan karbon dioksida sehingga pH naik; pada waktu malam respirasi melepaskan karbon dioksida sehingga pH turun, jadi biasanya paling rendah menjelang subuh dan paling tinggi pada waktu petang. pH juga mempengaruhi ketoksikan ammonia, jadi sesuai diukur secara berterusan dan dilihat arah alirannya, bukan diukur sekali sehari.
Nitrogen ammonia: dilihat bersama pH dan suhu air
Nitrogen ammonia terutamanya datang daripada sisa makanan, najis ikan dan udang, serta penguraian bahan organik di dasar kolam. Ammonia dalam air ada dua bentuk; yang lebih toksik kepada ikan dan udang ialah ammonia tidak terion, yang kadarnya meningkat apabila pH dan suhu air naik. Pada bacaan nitrogen ammonia yang sama, risikonya lebih besar apabila pH tinggi dan suhu air tinggi, jadi nitrogen ammonia mesti sentiasa dibaca bersama pH dan suhu air.
Probe nitrogen ammonia dalam talian kebanyakannya menggunakan kaedah elektrod, sesuai untuk memantau arah aliran ammonia yang terkumpul perlahan-lahan; dalam air payau dan air laut, ion natrium, kalium dan lain-lain dalam air mengganggu bacaan elektrod. Disyorkan membandingkannya secara berkala dengan kaedah reagen, dan jika perlukan angka yang tepat, tetap berpandukan reagen atau ujian makmal.
Kekonduksian dan kemasinan: paling ketara selepas hujan atau menambah air
Kekonduksian dan kemasinan mencerminkan banyaknya garam dalam air. Pada kolam air payau, hujan lebat atau penambahan air tawar boleh mengubah kemasinan dalam masa singkat; pada kolam air tawar, daripada kekonduksian dapat dilihat sama ada air perlahan-lahan menjadi "pekat". Kekonduksian air laut dan air payau jauh lebih tinggi daripada air tawar, jadi julat ukuran probe mesti sepadan dengan jenis perairan.
Alga biru-hijau dan klorofil: menukar "warna air berubah" menjadi angka
Melihat warna air sebenarnya melihat alga di dalam kolam. Alga terlalu sedikit, penghasilan oksigen pada siang hari kurang; alga terlalu pekat atau tiba-tiba mati beramai-ramai, oksigen terlarut boleh menurun dengan cepat. Penderiaan klorofil dan alga biru-hijau menukar "warna air berubah" menjadi garis arah aliran, supaya dapat disedari lebih awal.
Mengambil AquaPack daripada YenProtek sebagai contoh, item yang boleh diukur ialah oksigen terlarut (DO), keasidan (pH), nitrogen ammonia, suhu air, kekonduksian, kemasinan, alga biru-hijau dan klorofil; gabungannya boleh dipilih mengikut jenis perairan, spesies ternakan dan bajet, dan anda hanya membeli sensor yang diperlukan.
Mengapa probe sering tidak tepat?
Ramai penternak sudah memasang sensor tetapi akhirnya tidak lagi percaya pada angka di atasnya; puncanya biasanya tiga perkara berikut.
Probe berlumut: pengotoran biologi (biofouling)
Air kolam kaya nutrien dan alga, jadi probe yang terendam cepat tumbuh lapisan lendir, lumut, malah kerang kecil. Rumusan penyelidik Institut Penyelidikan Marin Perancis (IFREMER) menunjukkan pengotoran biologi boleh menjejaskan kualiti ukuran sensor dalam masa seminggu. Jika probe kotor, angka perlahan-lahan menyimpang; bagi oksigen terlarut, bacaan probe yang kotor mungkin terlalu tinggi dan nampak "masih cukup", jadi pengudara tidak dihidupkan, dan itu keadaan yang paling berbahaya.
Tanpa penentukuran, angka hanyalah angka
Penerangan ukuran oksigen terlarut daripada Southern Regional Aquaculture Center (SRAC) Amerika Syarikat sangat terus terang: angka yang dipaparkan pada alat hanya betul jika alat telah ditentukur, cara mengukur betul dan probe diselenggara dengan baik. Elektrod pH semakin lama semakin lambat responsnya; panduan ukuran Tinjauan Geologi Amerika Syarikat (USGS) menghendaki penentukuran dengan dua larutan piawai atau lebih. Membran kepala oksigen terlarut dan elektrod pH ialah barang guna habis yang menjadi lusuh dan perlu diganti; bebola kaca pH yang pecah tidak boleh dibaiki. Disyorkan dari semasa ke semasa membandingkan bacaan dengan alat pegang tangan di kedudukan yang sama.
Salah kedudukan: yang diukur bukan air yang dirasai ikan dan udang
Dalam satu kolam yang sama, oksigen terlarut berbeza mengikut kedalaman, kedudukan dan masa: umumnya dasar kolam lebih rendah daripada permukaan, sisi arah datangnya angin lebih rendah daripada sisi arah tiupan angin, dan bacaan berhampiran tebing biasanya lebih rendah daripada di tengah kolam. SRAC mengesyorkan ukuran pegang tangan dilakukan sekurang-kurangnya kira-kira 60 cm dari tebing dan kira-kira 30~45 cm di bawah permukaan air, dan tidak mengukur di sebelah pengudara. Prinsip untuk sensor tetap sama: jangan dipasang betul-betul di hadapan kincir air atau di sebelah saluran masuk air, dan mesti dipasang tetap di satu kedudukan supaya arah aliran dari hari ke hari dapat dilihat. Berbanding mengejar seberapa tepat satu bacaan, arah aliran pada kedudukan dan masa yang sama lebih berguna.
Cara AquaPack Menangani Pengotoran
AquaPack menggunakan reka bentuk pembersihan kendiri berkitar (paten reka bentuk kegunaan baharu No. M617481): sebelum pengukuran, sampel air diproses untuk mengurangkan pepejal terampai dan menekan pelekatan mikroorganisma; selepas pengukuran, prosedur pembersihan dijalankan secara automatik untuk membuang mikroorganisma yang melekat pada kepala sensor dan mengurangkan pertumbuhan biofilem. Ini mengurangkan seberapa kerap anda perlu turun ke air memberus probe, tetapi bukan bermakna tidak perlu diselenggara lagi: probe sensor tetap perlu ditentukur secara berkala, dan membran kepala oksigen terlarut juga perlu diganti secara berkala.
6 Perkara yang Perlu Disahkan Sebelum Membeli
| Perkara yang perlu disahkan | Soalan yang boleh ditanya kepada pengilang |
|---|---|
| 1. Item yang diukur | Bolehkah memilih hanya item yang saya perlukan? Bolehkah ditambah kemudian? |
| 2. Air tawar atau air masin | Dengan kemasinan air kolam saya, adakah julat ukuran probe mencukupi? Adakah nitrogen ammonia tepat dalam air masin? |
| 3. Pembersihan dan penentukuran | Seberapa kerap probe perlu dibersihkan dan ditentukur? Seberapa kerap barang guna habis diganti? |
| 4. Bekalan kuasa dan komunikasi | Jika di tepi kolam tiada elektrik dan isyarat lemah, adakah masih boleh digunakan? Jika talian terputus, adakah data hilang? |
| 5. Amaran | Bagaimana saya diberitahu apabila nilai tidak normal? Bolehkah ambang ditetapkan sendiri? |
| 6. Bolehkah disambung ke kawalan | Apabila oksigen terlarut rendah, bolehkah kincir air hidup secara automatik? Apa yang perlu dibeli tambahan? |
1. Item yang perlu diukur
Mulakan dengan oksigen terlarut dan suhu air, kemudian tambah pH, nitrogen ammonia, kemasinan atau alga mengikut masalah kolam. Pilih reka bentuk yang boleh dibeli secara berasingan dan ditambah kemudian, supaya tidak membazir wang.
2. Air tawar atau air masin
Inilah yang paling mudah tersalah beli. Probe kekonduksian dan kemasinan untuk air tawar yang dimasukkan ke dalam air laut atau air payau boleh terus melebihi julat ukurannya; bacaan oksigen terlarut juga perlu dibetulkan mengikut kemasinan; nitrogen ammonia kaedah elektrod terganggu dalam air masin. Jika menternak spesies air payau atau air laut seperti udang putih, ikan susu atau kerapu, beritahu pengilang kemasinan air kolam sebelum membeli.
3. Pembersihan dan penentukuran
Tanya dengan jelas sama ada ada pembersihan automatik, seberapa kerap perlu dibersihkan secara manual, bagaimana penentukurannya, dan seberapa kerap barang guna habis diganti. Tenaga dan masa orang yang turun ke air memberus probe juga mesti dikira dalam kos.
4. Bekalan kuasa dan komunikasi
Banyak kolam ikan tiada soket di tepi kolam dan isyarat telefon bimbit pun tidak stabil. Pastikan alat boleh menggunakan kuasa solar, ada berapa pilihan cara komunikasi, serta sama ada apabila talian terputus data disimpan dahulu dan dihantar semula selepas sambungan pulih. Perbezaan setiap cara komunikasi boleh dirujuk di "Perbandingan Teknologi Komunikasi IoT".
5. Amaran
Pastikan ambang boleh ditetapkan sendiri, memberitahu dengan cara apa, dan sama ada mudah difahami di telefon bimbit. AquaPack boleh memberitahu melalui pemberitahuan App, SMS atau E-mel apabila nilai tidak normal mengikut ambang yang anda tetapkan; App dan platform awan menyokong antara muka berbilang bahasa.
6. Bolehkah disambung ke kawalan
Jika hanya mengukur tanpa mengawal, apabila menerima pemberitahuan tengah malam anda tetap perlu bangun untuk menghidupkan kincir air. Pastikan sama ada sensor boleh disambungkan dengan peralatan kawalan, kelengkapan apa yang diperlukan, dan bagaimana pendawaian motor besar.
Bagaimana Menggunakan Data yang Diukur?
Amaran: biarkan telefon bimbit meronda kolam untuk anda pada waktu tengah malam
Tetapkan dahulu ambang oksigen terlarut, suhu air, pH dan item lain mengikut spesies ikan dan peringkat ternakan; sebaik sahaja angka melepasi had, telefon bimbit terus menerima pemberitahuan. Perhatikan juga arah aliran: oksigen terlarut pada waktu yang sama yang menurun beberapa hari berturut-turut sering lebih wajar diberi perhatian daripada satu titik rendah.
Rujukan untuk mengatur pemberian makanan, penukaran air dan menghidupkan pengudara
Data kualiti air boleh menjadi rujukan untuk mengatur pemberian makanan, penukaran air dan menghidupkan pengudara. Oksigen terlarut subuh yang rendah berhari-hari, nitrogen ammonia yang terkumpul perlahan-lahan dan penunjuk alga yang tiba-tiba berubah, semuanya tanda untuk menyemak semula jumlah makanan, penukaran air dan cara menghidupkan kincir air; apa yang akhirnya dilakukan tetap perlu disesuaikan dengan pemerhatian selera makan dan aktiviti ikan dan udang di tapak.
Oksigen terlarut rendah, kincir air hidup sendiri: digandingkan dengan Smart Control Box
AquaPack yang digandingkan dengan Smart Control Box boleh ditetapkan di telefon bimbit dengan peraturan "jika oksigen terlarut di bawah nilai yang ditetapkan, hidupkan pengudara dan kincir air" (mengawal peralatan secara automatik berdasarkan data kualiti air memerlukan pembelian versi komunikasi LoRa). Untuk motor berkuasa tinggi atau tiga fasa seperti pengudara dan kincir air, pendawaian dilakukan melalui litar luaran oleh juruelektrik bertauliah.
Ada dua cadangan keselamatan dalam penggunaan: malam hingga subuh ialah waktu oksigen terlarut paling mudah rendah, jadi disyorkan menggunakan jadual supaya kincir air terus berjalan pada waktu itu; peraturan oksigen terlarut hanya bertugas "menambah" peralatan yang dihidupkan apabila oksigen rendah, jangan bergantung padanya untuk mematikan kincir air. Kemudian, apabila probe kotor bacaan oksigen terlarut boleh terlalu tinggi, jadi tetap bersihkan probe secara berkala dan bandingkan bacaan dengan meter oksigen terlarut pegang tangan.
Apabila bekalan elektrik terputus: sensor ada kuasa, kincir air belum tentu
Jika bekalan elektrik di seluruh tapak terputus, pengudara dan kincir air sama-sama berhenti dan oksigen terlarut boleh menurun dengan cepat; ini risiko lain di luar sensor kualiti air. Bagaimana hendak mengetahuinya pada masa pertama apabila bekalan elektrik terputus dan menyediakan sandaran, sila rujuk "Gangguan Bekalan Elektrik di Kolam Ikan Bukan Perkara Kecil". Modul Amaran Gangguan Bekalan Elektrik YenProtek yang masih dapat menghantar amaran selepas bekalan elektrik terputus ialah versi NB-IoT dan 4G dengan komunikasi SIM terbina dalam.
Disambungkan dengan sistem sedia ada
Jika anda sudah mempunyai sistem pengurusan sendiri, AquaPack menyediakan API dan MCP untuk menyambungkan data pemantauan ke sistem pengurusan atau alat AI sedia ada. Untuk memahami gambaran keseluruhan pelbagai sensor pertanian, boleh rujuk "Apakah Jenis Sensor Pertanian?".
Soalan Lazim
Q1: Sudah ada sensor kualiti air, adakah masih perlu menguji sendiri dengan reagen?
Perlu. Kekuatan sensor dalam talian ialah pengukuran berterusan dan mengesan perubahan lebih awal; reagen dan alat pegang tangan digunakan untuk membandingkan secara berkala dan memastikan bacaan tidak menyimpang. Nitrogen ammonia dalam air payau dan air laut terganggu oleh ion, jadi lebih disyorkan dibandingkan secara berkala dengan kaedah reagen.
Q2: Berapa kali sehari perlu mengukur baru cukup?
SRAC mengesyorkan kolam berketumpatan tinggi diukur sekurang-kurangnya dua kali sehari, subuh dan petang, pada musim ternakan; ketika cuaca panas, pada waktu malam mungkin perlu diukur setiap satu atau dua jam. Perkara itu sukar dilakukan secara manual, sebab itulah diperlukan alat yang mengukur secara automatik mengikut jadual dan memuat naik data secara automatik.
Q3: Jika ada pembersihan kendiri, adakah tidak perlu diselenggara?
Tidak. Pembersihan kendiri berkitar mengurangkan seberapa kerap pembersihan manual, tetapi probe sensor tergolong dalam barang guna habis dan tetap perlu ditentukur secara berkala; membran kepala oksigen terlarut perlu diganti secara berkala, dan bebola kaca pH yang rosak tidak boleh dibaiki.
Q4: Bolehkah digunakan di kolam air payau dan air laut?
Kekonduksian dan kemasinan air laut dan air payau jauh lebih tinggi daripada air tawar, jadi julat ukuran probe perlu disahkan sesuai dengan perairan. Untuk AquaPack yang digunakan dalam air payau dan air laut, tanya julat ukuran probe dahulu; beritahu kami kemasinan air kolam dan spesies ternakan, kemudian kami cadangkan konfigurasinya.
Q5: Apabila oksigen terlarut rendah, bolehkah kincir air dihidupkan secara automatik?
Boleh. Pilih versi komunikasi LoRa dan gandingkan dengan Smart Control Box, maka pengudara, kincir air dan peralatan lain boleh dihidupkan secara automatik apabila oksigen terlarut di bawah nilai yang ditetapkan; motor berkuasa tinggi atau tiga fasa didawaikan melalui litar luaran oleh juruelektrik bertauliah.
Q6: Jika di tepi kolam tiada elektrik dan isyarat lemah, bolehkah dipasang?
Boleh. AquaPack dilengkapi kuasa solar sebagai piawai, juga boleh disambung ke elektrik utama atau bateri luaran, tanpa kerja saluran air dan elektrik. Komunikasi boleh dipilih LoRa, NB-IoT, 4G atau Wi-Fi mengikut isyarat di tapak, dan apabila rangkaian tidak stabil data disimpan buat sementara dalam peranti.
Mencari sensor kualiti air untuk menjaga kolam?
Dalam memilih sensor kualiti air, yang penting bukan banyaknya item atau spesifikasi yang cantik, tetapi tepat, mudah diselenggara, dapat membangunkan anda apabila ada keabnormalan, dan jika perlu dapat membantu menghidupkan kincir air. AquaPack ialah sistem sensor kualiti air dengan pembersihan kendiri berkitar yang berpaten, memberi waranti satu tahun; jika rosak dalam tempoh waranti, kami terus menghantar unit baharu sebagai ganti, dan syarat waranti sebenar tertakluk pada sebut harga.
Jika ingin melihat paparan di telefon bimbit dan platform awan dahulu, boleh memohon akaun demo. Beritahu kami jenis perairan dan spesies ternakan, kami berikan cadangan konfigurasi dan sebut harga.
Rujukan
- FAO, Improving Pond Water Quality(FAO Training Series)
- Sallenave, R., Understanding Water Quality Parameters to Better Manage Your Pond(New Mexico State University, Guide W-104)
- Hargreaves, J.A. & Tucker, C.S., Measuring Dissolved Oxygen Concentration in Aquaculture(SRAC Publication No. 4601, 2002)
- U.S. Geological Survey, Measurement of pH(Techniques and Methods 9-A6.4)
- Delauney, L., Compère, C. & Lehaitre, M., Biofouling protection for marine environmental sensors(Ocean Science, 2010)
- A New Ammonium Smart Sensor with Interference Rejection(Sensors, 2020)