Нарийвчлалтай агааржуулалтад ууссан хүчилтөрөгчийн мэдрэгчийг ашиглах тохиолдлын судалгаа

I. Төслийн үндэслэл: Индонезийн усан соёлын сорилт ба боломжууд

Индонез бол дэлхийн хоёр дахь том аквакультур үйлдвэрлэгч бөгөөд энэ салбар нь үндэсний эдийн засаг, хүнсний аюулгүй байдлын чухал тулгуур юм. Гэсэн хэдий ч уламжлалт газар тариалангийн аргууд, ялангуяа эрчимжсэн газар тариалан нь томоохон бэрхшээлтэй тулгардаг:

• Гипоксигийн эрсдэл: Өндөр нягтралтай цөөрөмд загас амьсгалах, органик бодисын задралд их хэмжээний хүчилтөрөгч зарцуулдаг. Ууссан хүчилтөрөгч (УУ) хангалтгүй байх нь загасны өсөлтийг удаашруулж, хоолны дуршил буурч, стресс нэмэгдэж, их хэмжээний амьсгал боогдох, үхэлд хүргэж, фермерүүдэд эдийн засгийн асар их хохирол учруулдаг.
• Эрчим хүчний өндөр зардал: Уламжлалт агааржуулагчийг ихэвчлэн дизель генератор эсвэл сүлжээгээр ажиллуулдаг бөгөөд гар ажиллагаа шаарддаг. Шөнийн гипоксигоос зайлсхийхийн тулд фермерүүд агааржуулагчийг удаан хугацаанд тасралтгүй ажиллуулдаг бөгөөд энэ нь асар их цахилгаан эсвэл дизель түлшний хэрэглээ, үйл ажиллагааны зардалд хүргэдэг.
• Өргөн хүрээтэй менежмент: Усны хүчилтөрөгчийн түвшинг гар аргаар үнэлэх туршлагад найдах, тухайлбал загас гадаргуу дээр "амьсгаадаж" байгаа эсэхийг ажиглах нь маш буруу юм. Амьсгаадаж байгааг ажиглах үед загас аль хэдийн маш их стресст орсон байдаг бөгөөд энэ үед агааржуулалт эхлүүлэх нь ихэвчлэн хэтэрхий оройтсон байдаг.

Эдгээр асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд Индонезид ууссан хүчилтөрөгчийн мэдрэгч гол үүрэг гүйцэтгэдэг Эд зүйлсийн интернет (IoT) технологид суурилсан ухаалаг усны чанарын хяналтын системийг сурталчилж байна.

II. Технологийн хэрэглээний нарийвчилсан кейс судалгаа

Байршил: Жава арлын гаднах арлуудын эрэг орчмын болон дотоод хэсэгт (жишээ нь, Суматра, Калимантан) дунд болон том хэмжээний тилапия эсвэл сам хорхойн фермүүд.

Техникийн шийдэл: Ууссан хүчилтөрөгчийн мэдрэгчтэй нэгтгэсэн ухаалаг усны чанарын хяналтын системийг байршуулах.

1. Ууссан хүчилтөрөгчийн мэдрэгч – Системийн “мэдрэхүйн эрхтэн”

• Технологи ба функц: Оптик флуоресценцийн мэдрэгчийг ашигладаг. Зарчим нь мэдрэгчийн үзүүрт флуоресценцийн будгийн давхаргыг агуулдаг. Тодорхой долгионы урттай гэрлээр өдөөгдөхөд будаг нь флуоресценц үүсгэдэг. Усан дахь ууссан хүчилтөрөгчийн концентраци нь энэхүү флуоресценцийн эрчим ба үргэлжлэх хугацааг бууруулдаг (багасгадаг). Энэ өөрчлөлтийг хэмжсэнээр DO концентрацийг нарийн тооцоолдог.
• Давуу талууд (уламжлалт электрохимийн мэдрэгчүүдээс):
  • Засвар үйлчилгээ шаардлагагүй: Электролит эсвэл мембраныг солих шаардлагагүй; тохируулгын интервал урт тул засвар үйлчилгээ хамгийн бага шаарддаг.
  • Хөндлөнгийн оролцоонд өндөр тэсвэртэй: Усны урсгалын хурд, устөрөгчийн сульфид болон бусад химийн бодисын нөлөөнд бага өртөмтгий тул нарийн төвөгтэй цөөрмийн орчинд тохиромжтой.
  • Өндөр нарийвчлал ба хурдан хариу үйлдэл: Тасралтгүй, үнэн зөв, бодит цагийн DO өгөгдлийг өгдөг.

2. Системийн интеграци ба ажлын урсгал

• Өгөгдөл цуглуулах: DO мэдрэгчийг цөөрмийн чухал гүнд (ихэвчлэн агааржуулагчаас хамгийн хол зайд эсвэл DO нь ихэвчлэн хамгийн бага байдаг усны дунд давхаргад) тогтмол суурилуулж, DO утгыг 24/7 хянадаг.
• Өгөгдөл дамжуулах: Мэдрэгч нь өгөгдлийг кабель эсвэл утасгүй (жишээ нь, LoRaWAN, үүрэн холбооны сүлжээ) ашиглан цөөрмийн захад байрлах нарны эрчим хүчээр ажилладаг өгөгдөл бүртгэгч/гарц руу илгээдэг.
• Өгөгдлийн шинжилгээ ба ухаалаг хяналт: Гарц нь дээд ба доод DO босго хязгаартай урьдчилан програмчлагдсан хянагчийг агуулдаг (жишээ нь, агааржуулалтыг 4 мг/л-ээс эхлүүлэх, 6 мг/л-ээс зогсоох).
• Автоматаар гүйцэтгэх: Бодит цагийн DO өгөгдөл тогтоосон доод хязгаараас доош унасан үед хянагч нь агааржуулагчийг автоматаар идэвхжүүлдэг. DO аюулгүй дээд түвшинд буцаж сэргэсний дараа агааржуулагчийг унтраадаг. Бүх үйл явц нь гараар оролцоо шаарддаггүй.
• Алсын хяналт: Бүх өгөгдлийг нэгэн зэрэг үүлэн платформ руу байршуулдаг. Фермерүүд гар утасны апп эсвэл компьютерийн хяналтын самбараар дамжуулан цөөрөм бүрийн DO төлөв байдал болон түүхэн чиг хандлагыг бодит цаг хугацаанд алсаас хянаж, хүчилтөрөгч багатай нөхцөл байдлын талаар SMS мэдэгдэл хүлээн авах боломжтой.

III. Хэрэглээний үр дүн ба үнэ цэнэ

Энэхүү технологийг нэвтрүүлснээр Индонезийн фермерүүдэд хувьсгалт өөрчлөлтүүд гарч ирэв:

1. Нас баралт мэдэгдэхүйц буурч, ургац болон чанар нэмэгдсэн:
   • 24/7 нарийвчлалтай хяналт нь шөнийн цагаар эсвэл цаг агаарын гэнэтийн өөрчлөлтөөс (жишээлбэл, халуун, нам гүм үдээс хойш) үүдэлтэй гипоксик үзэгдлээс бүрэн урьдчилан сэргийлж, загасны үхлийг эрс бууруулдаг.
   • Тогтвортой тэжээлийн орчин нь загасны стрессийг бууруулж, тэжээлийн хувиргалтын харьцааг (FCR) сайжруулж, илүү хурдан, эрүүл өсөлтийг дэмжиж, эцэст нь ургац болон бүтээгдэхүүний чанарыг нэмэгдүүлдэг.
2. Эрчим хүч болон үйл ажиллагааны зардлын мэдэгдэхүйц хэмнэлт:
   • Агааржуулагчийн ажиллах хугацааг 50%-70%-иар бууруулж, ажиллагааг “24/7 агааржуулалт”-аас “шаардлагатай үед агааржуулалт” болгон өөрчилдөг.
   • Энэ нь цахилгаан эсвэл дизель түлшний өртөг огцом буурахад шууд хүргэж, нийт үйлдвэрлэлийн зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулж, хөрөнгө оруулалтын өгөөжийг (ROI) сайжруулдаг.
3. Нарийвчлал болон ухаалаг менежментийг идэвхжүүлдэг:
   • Фермерүүд цөөрмийг байнга шалгах, ялангуяа шөнийн цагаар хийх хөдөлмөр их шаардсан, нарийвчлал муутай ажлаас чөлөөлөгддөг.
   • Өгөгдөлд суурилсан шийдвэрүүд нь хооллолт, эм тариа, усны солилцоог илүү шинжлэх ухааны үндэслэлтэй хуваарьлах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь "туршлагад суурилсан газар тариалан"-аас "өгөгдөлд суурилсан газар тариалан" руу орчин үеийн шилжилтийг бий болгодог.
4. Эрсдэлийн удирдлагын сайжруулсан чадавхи:
   • Гар утасны сэрэмжлүүлэг нь фермерүүдэд хэвийн бус байдлын талаар нэн даруй мэдэж, газар дээр нь байхгүй байсан ч алсаас хариу өгөх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь гэнэтийн эрсдэлийг удирдах чадварыг нь эрс сайжруулдаг.

IV. Бэрхшээлүүд ба ирээдүйн төлөв

• Сорилтууд:
  • Анхны хөрөнгө оруулалтын зардал: Мэдрэгч болон автоматжуулалтын системийн урьдчилсан өртөг нь жижиг хэмжээний, хувиараа фермерүүдийн хувьд томоохон саад тотгор хэвээр байна.
  • Техникийн сургалт ба хэрэглээ: Уламжлалт фермерүүдийг хуучин дадал зуршлаа өөрчлөх, тоног төхөөрөмжийг хэрхэн ашиглах, засвар үйлчилгээ хийх талаар сургах нь зайлшгүй шаардлагатай.
  • Дэд бүтэц: Алслагдсан арлуудад тогтвортой цахилгаан хангамж болон сүлжээний хамрах хүрээ нь системийн тогтвортой ажиллагааны урьдчилсан нөхцөл юм.
• Ирээдүйн төлөв:
  • Технологи хөгжин, цар хүрээний эдийн засагт хүрэхийн хэрээр тоног төхөөрөмжийн өртөг буурсаар байх төлөвтэй байна.
  • Засгийн газрын болон төрийн бус байгууллагуудын (ТББ) татаас, сурталчилгааны хөтөлбөрүүд нь энэхүү технологийг нэвтрүүлэх ажлыг хурдасгах болно.
  • Ирээдүйн системүүд нь зөвхөн DO төдийгүй рН, температур, аммиак, булингар болон бусад мэдрэгчийг нэгтгэж, цөөрөмд зориулсан цогц "Усан доорх IoT"-ийг бий болгоно. Хиймэл оюун ухааны алгоритмууд нь загасны аж ахуйн бүх үйл явцыг бүрэн автоматжуулсан, ухаалаг удирдах боломжийг олгоно.

Дүгнэлт

Индонезийн загасны аж ахуйд ууссан хүчилтөрөгчийн мэдрэгчийг ашиглах нь маш сайн төлөөлөлтэй амжилтын түүх юм. Нарийн мэдээллийн хяналт, ухаалаг хяналтын тусламжтайгаар энэ нь салбарын гол асуудал болох гипоксийн эрсдэл болон өндөр эрчим хүчний зардлыг үр дүнтэй шийдвэрлэдэг. Энэхүү технологи нь зөвхөн багаж хэрэгслийн шинэчлэл төдийгүй газар тариалангийн философийн хувьсгал болж, Индонез болон дэлхийн загасны аж ахуйн салбарыг илүү үр ашигтай, тогтвортой, ухаалаг ирээдүй рүү чиглүүлж байна.