Abstrak
Dengan intensifikasi budidaya perikanan dan meningkatnya tuntutan perlindungan lingkungan laut, metode pemantauan kualitas air tradisional tidak lagi dapat memenuhi persyaratan real-time dan multidimensi. Makalah ini secara sistematis mengkaji prinsip-prinsip teknologi dan nilai aplikasi sensor kualitas air multi-parameter terapung di saluran budidaya perikanan air tawar dan lingkungan laut. Melalui percobaan komparatif, keunggulan kinerja dalam memantau parameter kunci seperti oksigen terlarut, pH, kekeruhan, dan konduktivitas divalidasi. Selain itu, integrasi teknologi IoT untuk sistem pemantauan cerdas dibahas. Studi kasus menunjukkan bahwa teknologi ini mengurangi waktu respons anomali kualitas air sebesar 83% dan menurunkan kejadian penyakit budidaya perikanan sebesar 42%, memberikan dukungan teknis yang andal untuk budidaya perikanan modern dan perlindungan ekologi laut.
1. Prinsip Teknis dan Arsitektur Sistem
Sistem sensor multi-parameter mengambang mengadopsi desain modular, dengan komponen inti meliputi:
- Susunan Sensor: Sensor oksigen terlarut optik terintegrasi (akurasi ±0,1 mg/L), elektroda kaca pH (±0,01), probe konduktivitas empat elektroda (±1% FS), unit hamburan kekeruhan (0–4000 NTU).
- Struktur Terapung: Rangka dari polietilen densitas tinggi dengan catu daya tenaga surya dan penstabil bawah air.
- Relai Data: Mendukung transmisi mode ganda 4G/BeiDou dengan frekuensi pengambilan sampel yang dapat disesuaikan (5 menit–24 jam).
- Sistem Pembersihan Mandiri: Perangkat anti-biofouling ultrasonik memperpanjang interval perawatan hingga 180 hari.
2. Aplikasi dalam Saluran Budidaya Ikan Air Tawar
2.1 Pengaturan Oksigen Terlarut Dinamis
Di area pertanian Macrobrachium rosenbergii di Jiangsu, jaringan sensor melacak fluktuasi DO secara real-time (2,3–8,7 mg/L). Ketika kadar turun di bawah 4 mg/L, aerator diaktifkan secara otomatis, mengurangi kejadian hipoksia hingga 76%.
2.2 Optimalisasi Pemberian Pakan
Dengan mengkorelasikan data pH (6,8–8,2) dan kekeruhan (15–120 NTU), sebuah model pemberian pakan dinamis dikembangkan, yang meningkatkan pemanfaatan pakan sebesar 22%.
3. Terobosan dalam Pemantauan Lingkungan Laut
3.1 Kemampuan Beradaptasi terhadap Salinitas
Elektroda paduan titanium mempertahankan respons linier (R² = 0,998) di seluruh rentang salinitas 5–35 psu, dengan pergeseran data <3% yang diamati dalam uji keramba laut di Fujian.
3.2 Algoritma Kompensasi Pasang Surut
Algoritma garis dasar dinamis menghilangkan gangguan dari fluktuasi pasang surut pada pengukuran nitrogen amonia (0–2 mg/L), mengurangi kesalahan hingga ±5% dalam pengujian muara Sungai Qiantang.
4. Solusi Integrasi IoT
Node komputasi tepi memungkinkan pra-pemrosesan data lokal (pengurangan noise, penghapusan outlier), sementara platform cloud mendukung analisis multi-dimensi:
- Peta panas spasial-temporal untuk titik-titik rawan pertumbuhan alga.
- Model LSTM memprediksi tren kualitas air selama 72 jam.
- Notifikasi aplikasi seluler (latensi respons <15 detik)
5. Analisis Biaya-Manfaat
Dibandingkan dengan pengambilan sampel manual tradisional:
- Biaya pemantauan berkurang sebesar 62% setiap tahunnya.
- Kepadatan data meningkat 400 kali lipat
- Peringatan tentang mekarnya alga dikeluarkan 48 jam sebelumnya.
- Tingkat kelangsungan hidup budidaya perikanan meningkat menjadi 92,4%.
6. Tantangan dan Prospek Masa Depan
Keterbatasan saat ini meliputi interferensi biofouling (terutama di atas 28°C) dan interferensi antar parameter. Arah pengembangan di masa mendatang meliputi:
- Bahan sensor berbasis grafena
- Kalibrasi robot bawah air otonom
- Verifikasi data berbasis blockchain
Kesimpulan
Sistem pemantauan multi-parameter terapung mewakili lompatan teknologi dari "pengambilan sampel berkala" ke "penginderaan berkelanjutan," yang memberikan dukungan penting untuk perikanan cerdas dan konservasi ekologi laut. Pada tahun 2023, Kementerian Pertanian Tiongkok memasukkan perangkat tersebut ke dalamStandar Budidaya Perikanan Modern, menandakan adopsi yang luas di masa depan.
Kami juga dapat menyediakan berbagai solusi untuk
1. Alat ukur genggam untuk kualitas air multi-parameter
2. Sistem Pelampung Terapung untuk Kualitas Air Multi-Parameter
3. Sikat pembersih otomatis untuk sensor air multi-parameter
4. Set lengkap server dan modul perangkat lunak nirkabel, mendukung RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Untuk sensor air lainnya informasi,
Silakan hubungi Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Situs web perusahaan:www.hondetechco.com
Telp: +86-15210548582
Waktu posting: 13 Agustus 2025