
循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)作為一種現(xiàn)代化的養(yǎng)殖模式,具有節(jié)水、環(huán)保、養(yǎng)殖密度高、經(jīng)濟(jì)效益好等諸多優(yōu)點,近年來得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中,水體不斷循環(huán)利用,這使得水質(zhì)的變化更為復(fù)雜,對溶解氧的精確控制也變得至關(guān)重要。
智感環(huán)境溶解氧熒光傳感器與循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)實現(xiàn)了深度融合,成為了系統(tǒng)智能調(diào)控的核心組件。傳感器被安裝在循環(huán)水的關(guān)鍵節(jié)點,如養(yǎng)殖池、生物濾池、蓄水池等位置,實時監(jiān)測各個環(huán)節(jié)水體的溶解氧濃度。它通過 RS485、GPRS/NB - IoT 等通信接口,將采集到的溶解氧數(shù)據(jù)快速傳輸至系統(tǒng)的中央控制器。
※ 裝置簡介:
智感環(huán)境溶解氧熒光傳感器采用國際主流的熒光淬滅檢測技術(shù),其工作原理精妙而獨特。傳感器內(nèi)部設(shè)置有能發(fā)射特定波長藍(lán)光的裝置,當(dāng)這束藍(lán)光照射到熒光物質(zhì)上時,熒光物質(zhì)猶如被激活的精靈,吸收藍(lán)光能量后從基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)。處于激發(fā)態(tài)的熒光物質(zhì)并不穩(wěn)定,會迅速通過釋放熒光光子的方式回到基態(tài),從而產(chǎn)生熒光 。
而水中的溶解氧分子在這個過程中扮演了關(guān)鍵角色。它們具有特殊的性質(zhì),能夠與激發(fā)態(tài)的熒光物質(zhì)發(fā)生碰撞。當(dāng)這種碰撞發(fā)生時,溶解氧分子就像能量的掠奪者,會奪取熒光物質(zhì)的部分能量,使得熒光強(qiáng)度減弱,這種現(xiàn)象被稱為熒光淬滅。而且,水中溶解氧濃度越高,與熒光物質(zhì)碰撞的概率就越大,熒光淬滅的程度也就越明顯。
傳感器正是巧妙地利用了這一特性,通過高靈敏度的檢測裝置,精準(zhǔn)地捕捉熒光強(qiáng)度的衰減速率。然后,借助內(nèi)部預(yù)先設(shè)定好的復(fù)雜算法對檢測到的熒光強(qiáng)度變化數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理,最終準(zhǔn)確地計算出水中的溶解氧濃度。
中央控制器根據(jù)溶解氧熒光傳感器反饋的數(shù)據(jù),結(jié)合系統(tǒng)預(yù)設(shè)的溶解氧標(biāo)準(zhǔn)值,運用先進(jìn)的 PID 控制算法,精準(zhǔn)地調(diào)節(jié)曝氣設(shè)備的運行參數(shù),實現(xiàn)對溶解氧的精準(zhǔn)調(diào)控。當(dāng)溶解氧濃度低于設(shè)定值時,控制器會自動增加曝氣設(shè)備的曝氣量,使更多的氧氣融入水體;當(dāng)溶解氧濃度高于設(shè)定值時,控制器則會減少曝氣量,避免能源的浪費和對養(yǎng)殖生物的潛在危害。在一個規(guī)模為 1000 立方米的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中,通過智感環(huán)境溶解氧熒光傳感器與系統(tǒng)的聯(lián)動控制,溶解氧濃度始終穩(wěn)定保持在 6 - 7mg/L 的最佳范圍內(nèi),養(yǎng)殖的鱸魚生長速度比傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式提高了 15% 左右,飼料轉(zhuǎn)化率也提升了 10% 以上。
同時,溶解氧熒光傳感器還與系統(tǒng)中的其他水質(zhì)監(jiān)測設(shè)備,如氨氮傳感器、亞硝酸鹽傳感器、pH 傳感器等緊密協(xié)作。通過對多種水質(zhì)參數(shù)的綜合分析,系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)水質(zhì)的異常變化,并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)監(jiān)測到氨氮或亞硝酸鹽濃度升高時,系統(tǒng)會加大生物濾池的處理能力,同時調(diào)整曝氣策略,促進(jìn)硝化細(xì)菌的生長和繁殖,加速氨氮和亞硝酸鹽的轉(zhuǎn)化;當(dāng) pH 值發(fā)生波動時,系統(tǒng)會自動添加酸堿調(diào)節(jié)劑,維持水體的酸堿平衡。
這種多參數(shù)協(xié)同監(jiān)測和智能調(diào)控的方式,不僅優(yōu)化了水資源的利用效率,減少了換水次數(shù)和水資源的浪費,還降低了養(yǎng)殖成本,提高了養(yǎng)殖系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。通過精準(zhǔn)控制溶解氧等水質(zhì)參數(shù),為養(yǎng)殖生物提供了更加穩(wěn)定、適宜的生長環(huán)境,有效減少了疾病的發(fā)生,提高了養(yǎng)殖產(chǎn)量和質(zhì)量,推動了循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的智能化、高效化發(fā)展。