Ինչպես են խելացի ակվակուլտուրայի ջրային համակարգերը դառնում ծովամթերքի մատակարարման շղթայի «թվային լյարդը»

Երբ լուծված թթվածնի, pH-ի և ամոնիակի մակարդակները այլևս ձեռքով չափումներ չեն, այլ ավտոմատ օդափոխություն, ճշգրիտ կերակրում և հիվանդությունների մասին ահազանգեր ապահովող տվյալների հոսքեր, ամբողջ աշխարհի ձկնորսության մեջ տեղի է ունենում «ջրային ինտելեկտի» վրա կենտրոնացած լուռ գյուղատնտեսական հեղափոխություն։

Նորվեգիայի ֆյորդերում սաղմոնի բուծման վանդակի խորքում գտնվող միկրոսենսորային համակարգը իրական ժամանակում հետևում է յուրաքանչյուր ձկան շնչառական նյութափոխանակությանը: Վիետնամի Մեկոնգի դելտայում ծովախեցգետիններով զբաղվող ֆերմեր Տրան Վան Սոնի հեռախոսը թրթռում է ժամը 3-ին՝ ոչ թե սոցիալական ցանցերի ծանուցումից, այլ իր լճակի «լյարդի»՝ ջրի որակի խելացի համակարգի կողմից ուղարկված ահազանգից. «Բ լճակում լուծված թթվածինը դանդաղորեն նվազում է: Խորհուրդ է տրվում ակտիվացնել պահեստային աէրատորը 47 րոպեից՝ ծովախեցգետինների սթրեսի առաջացումը 2.5 ժամից կանխելու համար»:

Սա գիտաֆանտաստիկա չէ։ Սա ներկա պահն է, քանի որ ինտելեկտուալ ակվակուլտուրայի ջրի որակի սարքավորումների համակարգերը զարգանում են մեկ կետից մոնիթորինգից դեպի ցանցային ինտելեկտուալ կառավարում։ Այս համակարգերը այլևս պարզապես ջրի որակի «ջերմաչափեր» չեն. դրանք դարձել են ամբողջ ակվակուլտուրայի էկոհամակարգի «թվային լյարդը»՝ անընդհատ մաքրելով, նյութափոխանակելով, կարգավորելով և նախապես զգուշացնելով ճգնաժամերի մասին։

Համակարգերի էվոլյուցիան՝ «Վահանակից» մինչև «ավտոմատ օդաչու»

Առաջին սերունդ. Միակ կետային մոնիթորինգ (Վահանակ)

• Ձևը՝ ինքնուրույն pH չափիչներ, լուծված թթվածնի զոնդեր։
• Տրամաբանություն. «Ի՞նչ է կատարվում»: Հիմնվում է ձեռնարկի ընթերցումների և փորձի վրա:
• Սահմանափակում. տվյալների կուտակումներ, ուշացած արձագանք։

Երկրորդ սերունդ. Ինտեգրված IoT (կենտրոնական նյարդային համակարգ)

• Ձև՝ Բազմապարամետրային սենսորային հանգույցներ + անլար դարպասներ + ամպային հարթակներ։
• Տրամաբանություն. «Ի՞նչ է կատարվում և որտե՞ղ»: Հնարավորություն է տալիս հեռակա իրական ժամանակի ահազանգեր ստանալ։
• Ընթացիկ կարգավիճակը. Սա այսօր բարձրակարգ ֆերմաների համար հիմնական կոնֆիգուրացիան է։

Երրորդ սերունդ. Խելացի փակ ցիկլով համակարգեր (ինքնավար օրգան)

• Ձև՝ սենսորներ + արհեստական ​​բանականության եզրային հաշվարկման դարպասներ + ավտոմատ ակտուատորներ (աէրատորներ, սնուցիչներ, փականներ, օզոնի գեներատորներ):
• Տրամաբանություն. «Ի՞նչ է պատահելու։ Ինչպե՞ս պետք է դա ավտոմատ կերպով կարգավորվի»։
• Հիմնական. Համակարգը կարող է կանխատեսել ռիսկերը՝ հիմնվելով ջրի որակի միտումների վրա և ավտոմատ կերպով կատարել օպտիմալացման հրամաններ՝ փակելով ընկալումից մինչև գործողություն անցման ցիկլը։

Հիմնական տեխնոլոգիական փաթեթ. «Թվային լյարդի» հինգ օրգանները

1. Ընկալման շերտ (զգայական նեյրոններ)
   • Հիմնական պարամետրեր՝ լուծված թթվածին (DO), ջերմաստիճան, pH, ամոնիակ, նիտրիտ, պղտորություն, աղիություն։
   • Տեխնոլոգիական սահման. Կենսազգացողները սկսում են հայտնաբերել որոշակի պաթոգենների վաղ կոնցենտրացիաները (օրինակ՝ՎիբրիոԱկուստիկ սենսորները գնահատում են պոպուլյացիայի առողջությունը՝ վերլուծելով ձկների խմբվելու ձայնային օրինաչափությունները։
2. Ցանցային և եզրային շերտ (նեյրոնային ուղիներ և ուղեղի ցողուն)
   • Կապ. Օգտագործում է ցածր հզորության լայնածավալ ցանցեր (օրինակ՝ LoRaWAN)՝ լճակների հսկայական տարածքները ծածկելու համար, ինչպես նաև 5G/արբանյակային հետադարձ կապ՝ ծովային վանդակների համար։
   • Էվոլյուցիա. AI Edge Gateways-ը տվյալները մշակում է տեղական մակարդակով՝ իրական ժամանակում, պահպանելով հիմնական կառավարման ռազմավարությունները նույնիսկ ցանցի անջատումների ժամանակ, լուծելով լատենտության և կախվածության խնդիրները։
3. Հարթակի և կիրառման շերտ (ուղեղային կեղև)
   • Թվային երկվորյակ. Ստեղծում է կուլտուրայի բաքի վիրտուալ կրկնօրինակ՝ սիմուլյացիայի և կերակրման ռազմավարության օպտիմալացման համար։
   • Արհեստական ​​բանականության մոդելներ. Կալիֆոռնիական ստարտափի ալգորիթմները, վերլուծելով DO-ի կաթիլների քանակի և կերակրման ծավալների միջև եղած կապը, հաջողությամբ մեծացրել են կերակրման փոխակերպման հարաբերակցությունը 18%-ով և բարելավել նստվածքի բեռի կանխատեսման ճշգրտությունը՝ այն հասցնելով ավելի քան 85%-ի։
4. Ակտիվացման շերտ (մկաններ և գեղձեր)
   • Ճշգրիտ ինտեգրում. Ցածր DO? Համակարգը նախապատվություն է տալիս ներքևի դիֆուզիոն աէրատորների ակտիվացմանը մակերեսային թիակավոր անիվների փոխարեն, ինչը 30%-ով մեծացնում է աերացիայի արդյունավետությունը: Անընդհատ ցածր pH? Նատրիումի բիկարբոնատի ավտոմատ չափաբաժնի փականները բաց են:
   • Նորվեգական օրինակ. Ջրի որակի տվյալների հիման վրա դինամիկ կերպով կարգավորվող խելացի կերակրիչները սաղմոնի բուծման մեջ կերի կորուստները կրճատել են մոտ 5%-ից մինչև 1%-ից պակաս։
5. Անվտանգության և հետագծելիության շերտ (իմունային համակարգ)
   • Բլոկչեյն ստուգում. Ջրի որակի բոլոր կարևոր տվյալները և գործառնական գրանցամատյանները պահվում են անփոփոխ գրանցամատյանում, որը ծովամթերքի յուրաքանչյուր խմբաքանակի համար ստեղծում է կեղծումից պաշտպանված «ջրի որակի պատմություն», որը վերջնական սպառողներին հասանելի է սկանավորման միջոցով։

Տնտեսական վավերացում. տվյալների վրա հիմնված ROI

Միջին չափի 50 ակր ծովախեցգետնի ֆերմայի համար՝

• Ավանդական մոդելի ցավոտ կետեր. Հիմնվում է վետերանների փորձի վրա, հանկարծակի մահացության բարձր ռիսկ, դեղորայքի և կերերի արժեքը գերազանցում է 60%-ը։
• Ինտելեկտուալ համակարգի ներդրում. մոտավորապես 200,000 – 400,000 իեն (ներառյալ սենսորները, դարպասները, կառավարման սարքերը և ծրագրային ապահովումը):
• Քանակական օգուտներ (հիմնված Հարավային Չինաստանի մի ֆերմայի 2023 թվականի տվյալների վրա).
  • Մահացության նվազում. միջին 22%-ից մինչև 9%, ուղղակիորեն ավելացնելով եկամուտը մոտ ¥350,000-ով։
  • Կերի փոխակերպման օպտիմալացված հարաբերակցություն (ԿԿՀ). Բարելավվել է 1.5-ից մինչև 1.3, խնայելով տարեկան մոտ 180,000 իեն կերերի ծախսեր։
  • Դեղորայքի ծախսերի կրճատում. կանխարգելիչ դեղերի օգտագործումը նվազել է 35%-ով՝ խնայելով մոտ 50,000 իեն։
  • Աշխատանքի արդյունավետության բարձրացում. ձեռքով կատարվող ստուգման աշխատանքի 30%-ի խնայողություն։
• Վճարման ժամկետը. Սովորաբար 1-2 արտադրական ցիկլերի ընթացքում (մոտավորապես 12-18 ամիս):

Մարտահրավերներ և ապագա. ինտելեկտուալ համակարգերի հաջորդ սահմանը

1. Կենսաբանական աղտոտում. Երկարատև ջրի տակ գտնվող սենսորները հակված են մակերեսային աղտոտման ջրիմուռներով և խեցգետիններով, ինչը հանգեցնում է տվյալների արտահոսքի: Հաջորդ սերնդի ինքնամաքրվող տեխնոլոգիան (օրինակ՝ ուլտրաձայնային մաքրում, հակաաղտոտող ծածկույթներ) գլխավորն է:
2. Ալգորիթմի ընդհանրացում. Ջրի որակի մոդելները մեծապես տարբերվում են ըստ տեսակների, տարածաշրջանների և գյուղատնտեսական եղանակների: Ապագան կարիք ունի ավելի կարգավորելի, ինքնահարմարվողական ուսուցման արհեստական ​​բանականության մոդելների:
3. Արժեքի կրճատում. Համակարգերը փոքրածավալ ֆերմերների համար մատչելի դարձնելը կախված է սարքավորումների հետագա ինտեգրումից և ծախսերի կրճատումից։
4. Էներգետիկ ինքնաբավություն. Ծովափնյա վանդակների համար վերջնական լուծումը ներառում է հիբրիդային վերականգնվող էներգիա (արևային/քամու էներգիա)՝ ամբողջ մոնիթորինգի և կառավարման համակարգի էներգետիկ ինքնավարություն ապահովելու համար։

Մարդկային հեռանկար. Երբ վետերանը հանդիպում է արհեստական ​​բանականությանը

Շանդուն նահանգի Ռոնչենգ քաղաքում գտնվող ծովային վարունգի ֆերմայի ախոռում 30 տարվա փորձ ունեցող փորձառու ֆերմեր Լաո Չժաոն սկզբում անտեսում էր «այս թարթող տուփերը»։ «Ես ձեռքերովս ջուր եմ վերցնում և գիտեմ՝ լճակը «բերրի» է, թե «անյուղ», - ասաց նա։ Դա փոխվեց, երբ համակարգը 40 րոպե առաջ՝ մի կրքոտ գիշեր, զգուշացրեց հատակի ջրում հիպօքսիկ ճգնաժամի մասին, մինչդեռ նրա փորձը հայտնի դարձավ միայն այն ժամանակ, երբ ծովային վարունգները սկսեցին լողալ։ Լաո Չժաոն հետագայում դարձավ համակարգի «մարդկային կարգաբերիչը»՝ օգտագործելով իր փորձը՝ արհեստական ​​ինտելեկտի շեմերը մարզելու համար։ Նա մտածեց. «Սա նման է ինձ «էլեկտրոնային քիթ» և «ռենտգենյան տեսողություն» տալուն։ Ես հիմա կարող եմ «հոտոտել» այն, ինչ կատարվում է ջրի տակ հինգ մետր խորության վրա»։

Եզրակացություն. Ռեսուրսների սպառումից մինչև ճշգրիտ կառավարում

Ավանդական ջրագործությունը մարդկանց կողմից անորոշ բնույթի դեմ խաղադրույք կատարող արդյունաբերություն է: Ինտելեկտուալ ջրային համակարգերի տարածումը այն վերածում է որոշակիության վրա հիմնված նուրբ կարգավորվող տվյալների գործողության: Այն կառավարում է ոչ միայն H₂O մոլեկուլները, այլև դրանցում լուծված տեղեկատվությունը, էներգիան և կենսական գործընթացները:

Երբ մշակութային ջրի յուրաքանչյուր խորանարդ մետրը դառնում է չափելի, վերլուծելի և վերահսկելի, մենք հավաքում ենք ոչ միայն ավելի բարձր բերքատվություն և ավելի կայուն շահույթ, այլև կայուն իմաստության մի ձև՝ ջրային միջավայրի հետ ներդաշնակ համակեցության համար: Սա կարող է լինել մարդկության կողմից կապույտ մոլորակի վրա սպիտակուցային ինքնիշխանության ճանապարհին ձեռնարկված ամենաառողջամիտ, բայց միևնույն ժամանակ ամենառոմանտիկ շրջադարձը:

Սերվերների և ծրագրային անլար մոդուլի ամբողջական հավաքածու, աջակցում է RS485 GPRS /4g/WIFI/LORAWAN-ին

Ավելի շատ ջրի սենսորների համար տեղեկատվություն,

խնդրում ենք կապվել Honde Technology Co., LTD-ի հետ։

Email: info@hondetech.com

Ընկերության կայքէջ՝www.hondetechco.com

Հեռ․՝ +86-15210548582