Нарийвчлалтай агааржуулалт дахь ууссан хүчилтөрөгчийн мэдрэгчийн хэрэглээний жишээ

I. Төслийн ерөнхий мэдээлэл: Индонезийн усны аж ахуйн сорилт ба боломжууд

Индонез бол дэлхийн хоёр дахь том загасны аж ахуй үйлдвэрлэгч бөгөөд тус үйлдвэр нь үндэсний эдийн засаг, хүнсний аюулгүй байдлын чухал тулгуур юм. Гэсэн хэдий ч уламжлалт газар тариалангийн арга, ялангуяа эрчимжсэн газар тариалангийн хувьд ихээхэн бэрхшээлтэй тулгардаг.

• Гипокси эрсдэл: Өндөр нягтралтай цөөрөмд загас амьсгалах, органик бодисын задрал нь их хэмжээний хүчилтөрөгч хэрэглэдэг. Ууссан хүчилтөрөгч (УУ) хангалтгүй байгаа нь загасны өсөлтийг удаашруулж, хоолны дуршил буурч, стресс ихэсч, их хэмжээний амьсгал боогдох, үхэлд хүргэж, улмаар тариаланчдад эдийн засгийн асар их хохирол учруулдаг.
• Эрчим хүчний өндөр зардал: Уламжлалт агааржуулагч нь ихэвчлэн дизель генератор эсвэл сүлжээгээр тэжээгддэг бөгөөд гар ажиллагаатай байх шаардлагатай. Шөнийн гипоксиас сэргийлэхийн тулд фермерүүд байнга агааржуулагчийг удаан хугацаагаар тасралтгүй ажиллуулдаг бөгөөд энэ нь асар их цахилгаан эсвэл дизель түлш зарцуулж, үйл ажиллагааны маш өндөр зардалд хүргэдэг.
• Өргөн цар хүрээтэй менежмент: Усны хүчилтөрөгчийн түвшинг тодорхойлохдоо загасны гадаргуу дээр "амьсгалж" байгаа эсэхийг шалгах гэх мэт гарын авлагын туршлагад найдах нь маш буруу юм. Амьсгалах үед загас аль хэдийн хүчтэй стресст орсон байдаг бөгөөд энэ үед агааржуулалтыг эхлүүлэх нь ихэвчлэн оройтдог.

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

II. Технологийн хэрэглээний нарийвчилсан жишээ судалгаа

Байршил: Ява арлын гаднах арлуудын далайн эрэг ба дотоод хэсэгт (жишээ нь, Суматра, Калимантан) дунд болон том хэмжээний тилапиа эсвэл сам хорхойн фермүүд.

Техникийн шийдэл: Ууссан хүчилтөрөгчийн мэдрэгчтэй нэгдсэн усны чанарын хяналтын ухаалаг системийг суурилуулах.

1. Ууссан хүчилтөрөгчийн мэдрэгч – Системийн “Мэдрэхүйн эрхтэн”

• Технологи ба функц: Оптик флюресценцэд суурилсан мэдрэгчийг ашигладаг. Уг зарчим нь мэдрэгчийн үзүүрт флюресцент будгийн давхарга тавих явдал юм. Тодорхой долгионы урттай гэрлээр өдөөгдсөн үед будаг нь флюресцент үүсгэдэг. Усанд ууссан хүчилтөрөгчийн концентраци нь энэхүү флюресценцийн эрч хүч, үргэлжлэх хугацааг унтраадаг (багасгадаг). Энэ өөрчлөлтийг хэмжсэнээр ДО-ын концентрацийг нарийн тооцдог.
• Давуу тал (уламжлалт цахилгаан химийн мэдрэгчтэй харьцуулахад):
  • Засвар үйлчилгээгүй: Электролит, мембраныг солих шаардлагагүй; тохируулгын интервал нь урт бөгөөд хамгийн бага засвар үйлчилгээ шаарддаг.
  • Хөндлөнгийн эсэргүүцэл өндөр: Усны урсгалын хурд, хүхэрт устөрөгч болон бусад химийн бодисуудын хөндлөнгийн нөлөөнд бага өртөмтгий тул цөөрмийн нарийн төвөгтэй орчинд тохиромжтой.
  • Өндөр нарийвчлал, хурдан хариу үйлдэл: тасралтгүй, үнэн зөв, бодит цагийн DO өгөгдлийг өгдөг.

2. Системийн нэгдмэл байдал ба ажлын урсгал

• Мэдээлэл цуглуулах: DO мэдрэгчийг цөөрмийн чухал гүнд (ихэвчлэн агааржуулагчаас хамгийн алслагдсан хэсэгт эсвэл DO хамгийн бага байдаг усны дунд давхаргад) байнга суурилуулж, DO утгыг 24/7 хянаж байдаг.
• Мэдээллийн дамжуулалт: Мэдрэгч нь цөөрмийн захад байрлах нарны эрчим хүчээр ажилладаг өгөгдөл бүртгэгч/гарц руу кабелиар эсвэл утасгүй (жишээ нь, LoRaWAN, үүрэн сүлжээ) өгөгдлийг илгээдэг.
• Өгөгдлийн шинжилгээ ба ухаалаг удирдлага: Уг гарц нь DO-ийн дээд болон доод босго хязгаартай урьдчилан програмчлагдсан хянагчтай (жишээ нь: 4 мг/л-ээр агааржуулах, 6 мг/л-ээр зогсоох).
• Автоматаар гүйцэтгэх: Бодит цагийн DO өгөгдөл тогтоосон доод хязгаараас доош унах үед хянагч агааржуулагчийг автоматаар идэвхжүүлдэг. Аюулгүй дээд түвшинд DO сэргэсний дараа энэ нь агааржуулагчийг унтраадаг. Бүх үйл явц нь гарын авлагын оролцоо шаарддаггүй.
• Алсын хяналт: Бүх өгөгдлийг нэгэн зэрэг үүлэн платформд байршуулдаг. Тариаланчид гар утасны програм эсвэл компьютерийн хяналтын самбараар дамжуулан цөөрөм бүрийн ХБ-ын байдал, түүхэн чиг хандлагыг алсаас хянаж, хүчилтөрөгч багатай нөхцөл байдлын талаар SMS дохио хүлээн авах боломжтой.

III. Хэрэглээний үр дүн ба үнэ цэнэ

Энэхүү технологийг нэвтрүүлэх нь Индонезийн фермерүүдэд хувьсгалт өөрчлөлтүүдийг авчирсан:

1. Нас баралтыг мэдэгдэхүйц бууруулж, ургац, чанарыг нэмэгдүүлсэн:
   • 24/7 цагийн нарийвчлалтай хяналт нь шөнийн цагаар эсвэл цаг агаарын гэнэтийн өөрчлөлтөөс (жишээ нь, халуун, тайван үдээс хойш) үүссэн хүчилтөрөгчийн дутагдалаас бүрэн сэргийлж, загасны үхлийг эрс бууруулдаг.
   • Тогтвортой DO орчин нь загасны стрессийг бууруулж, Тэжээлийн хувиргах харьцааг (FCR) сайжруулж, илүү хурдан, эрүүл өсөлтийг дэмжиж, эцэст нь ургац, бүтээгдэхүүний чанарыг нэмэгдүүлдэг.
2. Эрчим хүч, үйл ажиллагааны зардлын ихээхэн хэмнэлт:
   • Ашиглалтын ажиллагааг "24/7 агааржуулалт"-аас "эрэлт хэрэгцээнд агааржуулах" горимд шилжүүлж, агааржуулагчийн ажиллах хугацааг 50%-70% бууруулдаг.
   • Энэ нь шууд цахилгаан эсвэл дизель түлшний зардлыг огцом бууруулж, үйлдвэрлэлийн нийт зардлыг мэдэгдэхүйц бууруулж, хөрөнгө оруулалтын өгөөжийг (ROI) сайжруулахад хүргэдэг.
3. Нарийвчлалтай, ухаалаг удирдлагыг идэвхжүүлдэг:
   • Тариаланчид цөөрмийн байнгын шалгалт, ялангуяа шөнийн цагаар ажиллах хүч шаардсан, алдаатай ажлаас чөлөөлөгддөг.
   • Өгөгдөлд тулгуурласан шийдвэрүүд нь хооллолт, эм тариа, ус солилцох ажлыг илүү шинжлэх ухаанчаар төлөвлөх боломжийг олгож, "туршлагад суурилсан тариалан"-аас "өгөгдөлд суурилсан фермерийн аж ахуй" руу орчин үеийн шилжих боломжийг олгодог.
4. Эрсдэлийг удирдах чадавхийг сайжруулсан:
   • Хөдөлгөөнт дохиолол нь тариаланчдад хэвийн бус байдлын талаар нэн даруй мэдэж, газар дээр нь байхгүй байсан ч алсаас хариу өгөх боломжийг олгодог бөгөөд гэнэтийн эрсдлийг удирдах чадварыг ихээхэн сайжруулдаг.

IV. Бэрхшээл ба ирээдүйн төлөв

• Бэрхшээл:
  • Анхны хөрөнгө оруулалтын зардал: Мэдрэгч болон автоматжуулалтын системийн урьдчилсан зардал нь жижиг хэмжээний, хувиараа фермерүүдийн хувьд томоохон саад бэрхшээл хэвээр байна.
  • Техникийн сургалт, үрчлэлт: Уламжлалт тариаланчдыг хуучин туршлагыг өөрчлөх, тоног төхөөрөмжийг хэрхэн ашиглах, арчлах талаар сургах шаардлагатай.
  • Дэд бүтэц: Тогтвортой эрчим хүчний хангамж, алслагдсан арлуудын сүлжээний хамрах хүрээ нь системийн тогтвортой үйл ажиллагааны урьдчилсан нөхцөл юм.
• Ирээдүйн төлөв:
  • Технологи боловсорч, хэмнэлттэй болохын хэрээр тоног төхөөрөмжийн өртөг буурсаар байх төлөвтэй байна.
  • Төрийн болон Төрийн бус байгууллагын (ТББ) татаас, сурталчилгааны хөтөлбөрүүд нь энэхүү технологийг нэвтрүүлэх ажлыг хурдасгах болно.
  • Ирээдүйн системүүд нь зөвхөн DO төдийгүй рН, температур, аммиак, булингаршил болон бусад мэдрэгчүүдийг нэгтгэж, цөөрмийн 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 өндөр амжилтын түүх юм. Өгөгдлийн нарийн хяналт, ухаалаг хяналтаар дамжуулан энэ нь үйлдвэрлэлийн гол өвдөлтийн цэгүүд болох гипоксийн эрсдэл, эрчим хүчний өндөр өртөг зэргийг үр дүнтэй шийддэг. Энэхүү технологи нь зөвхөн багаж хэрэгслийн шинэчлэл биш, харин Индонезийн болон дэлхийн загасны аж ахуйн салбарыг илүү үр ашигтай, тогтвортой, ухаалаг ирээдүй рүү тогтвортой чиглүүлж буй газар тариалангийн гүн ухааны хувьсгал юм.