Abstract
Met de intensivering van de aquacultuur en de groeiende vraag naar bescherming van het mariene milieu, kunnen traditionele methoden voor waterkwaliteitsmonitoring niet langer voldoen aan realtime, multidimensionale eisen. Dit artikel onderzoekt systematisch de technologische principes en toepassingswaarde van drijvende multiparameter waterkwaliteitssensoren in zoetwateraquacultuurkanalen en mariene omgevingen. Door middel van vergelijkende experimenten worden de prestatievoordelen bij het monitoren van belangrijke parameters zoals opgeloste zuurstof, pH, troebelheid en geleidbaarheid gevalideerd. Daarnaast wordt de integratie van IoT-technologie voor intelligente monitoringsystemen besproken. Casestudies tonen aan dat deze technologie de reactietijd op afwijkingen in de waterkwaliteit met 83% verkort en de incidentie van ziekten in de aquacultuur met 42% verlaagt, wat betrouwbare technische ondersteuning biedt voor moderne aquacultuur en mariene ecologische bescherming.
1. Technische principes en systeemarchitectuur
Het zwevende multiparameter-sensorsysteem maakt gebruik van een modulair ontwerp, met kerncomponenten zoals:
- Sensorarray: Geïntegreerde optische opgeloste zuurstofsensor (nauwkeurigheid ±0,1 mg/l), pH-glaselektrode (±0,01), geleidbaarheidssonde met vier elektroden (±1% FS), troebelheidsverstrooiingseenheid (0–4000 NTU).
- Drijvende structuur: behuizing van polyethyleen met hoge dichtheid, met zonne-energievoorziening en onderwaterstabilisatoren.
- Gegevensrelais: Ondersteunt 4G/BeiDou dual-mode transmissie met instelbare bemonsteringsfrequentie (5 min–24 h).
- Zelfreinigend systeem: ultrasoon anti-biofouling-apparaat verlengt de onderhoudsintervallen tot 180 dagen.
2. Toepassingen in zoetwateraquacultuurkanalen
2.1 Dynamische regeling van opgeloste zuurstof
In de landbouwgebieden van Macrobrachium rosenbergii in Jiangsu registreert het sensornetwerk realtime zuurstofschommelingen (2,3-8,7 mg/l). Wanneer de waarden onder de 4 mg/l dalen, worden beluchters automatisch geactiveerd, waardoor het aantal gevallen van hypoxie met 76% afneemt.
2.2 Voederoptimalisatie
Door de pH-gegevens (6,8–8,2) en troebelheidsgegevens (15–120 NTU) te correleren, werd een dynamisch voedermodel ontwikkeld, waarmee de voerbenutting met 22% werd verbeterd.
3. Doorbraken in de monitoring van het mariene milieu
3.1 Aanpassingsvermogen aan het zoutgehalte
Elektroden van titaniumlegering behouden een lineaire respons (R² = 0,998) over zoutgehaltes van 5–35 psu, waarbij een gegevensdrift van <3% werd waargenomen in de kooiproeven op zee in Fujian.
3.2 Getijdencompensatie-algoritme
Een dynamisch basislijnalgoritme elimineert interferentie door getijdenschommelingen bij ammoniakstikstofmetingen (0–2 mg/l), waardoor de fout wordt teruggebracht tot ±5% bij tests in het estuarium van de Qiantang-rivier.
4. IoT-integratieoplossingen
Edge computing-knooppunten maken lokale gegevensvoorverwerking mogelijk (ruisonderdrukking, verwijdering van uitschieters), terwijl cloudplatforms multidimensionale analyses ondersteunen:
- Ruimtelijk-temporele heatmaps voor algenbloeihotspots
- LSTM-modellen voorspellen trends in de waterkwaliteit over 72 uur
- Mobiele APP-waarschuwingen (reactielatentie <15 s)
5. Kosten-batenanalyse
Vergeleken met traditionele handmatige bemonstering:
- Monitoringkosten jaarlijks met 62% verlaagd
- Datadichtheid 400 keer groter
- Waarschuwingen voor algenbloei 48 uur eerder afgegeven
- Overlevingspercentages in de aquacultuur verbeterd tot 92,4%
6. Uitdagingen en toekomstige vooruitzichten
Huidige beperkingen omvatten biofoulinginterferentie (vooral boven 28 °C) en cross-parameterinterferentie. Toekomstige richtingen omvatten:
- Sensormaterialen op basis van grafeen
- Autonome onderwaterrobotkalibratie
- Blockchain-gebaseerde gegevensverificatie
Conclusie
Drijvende multiparameter monitoringsystemen vertegenwoordigen een technologische sprong van 'intermitterende bemonstering' naar 'continue detectie' en bieden cruciale ondersteuning voor slimme visserij en mariene ecologische bescherming. In 2023 nam het Chinese ministerie van Landbouw dergelijke apparaten op in deModerne normen voor aquacultuurboerderijen, wat wijst op een brede toekomstige adoptie.
Wij kunnen ook een verscheidenheid aan oplossingen bieden voor
1. Handmeter voor multiparameter waterkwaliteit
2. Drijvend boeisysteem voor multiparameter waterkwaliteit
3. Automatische reinigingsborstel voor multi-parameter watersensor
4. Complete set servers en software draadloze module, ondersteunt RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Voor meer watersensoren informatie,
neem contact op met Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Bedrijfswebsite:www.hondetechco.com
Telefoon: +86-15210548582
Plaatsingstijd: 13-08-2025