مزرعة استزراع سمكي 7ha - مراقبة جودة المياه عبر لوراوان بـ9 حساسات

مزرعة استزراع سمكي 7ha هي نظام مراقبة ذكي لإنترنت الأشياء الزراعي مخصص لـ7 هكتارات و8 أحواض و9 نقاط استشعار لجودة المياه باستخدام اتصال لوراوان، وحزم طاقة شمسية صغيرة، وتحليلات سحابية أساسية. يقيس النظام الأكسجين المذاب، ودرجة الحموضة، والأمونيا، والعكارة، والملوحة، ودرجة حرارة المياه بفواصل افتراضية قدرها 10-minute، بينما يمكن لمنطق التحكم في المهويات تشغيل مخارج المرحلات عندما ينخفض الأكسجين المذاب دون عتبة مضبوطة مثل 5 mg/L.

كُتبت صفحة المنتج هذه للمهندسين وفرق المشتريات ومشغلي الاستزراع السمكي الذين يقارنون حزمة مراقبة جاهزة واحدة 1 بأخذ عينات الأحواض يدويا، أو التهوية المعتمدة على مؤقت فقط، أو عقد الحساسات الخلوية فقط. وللاطلاع على متغيرات إضافية للنظام، يمكن للمشترين عرض جميع منتجات نظام مراقبة إنترنت الأشياء للزراعة الذكية، أو تكوين نظامك عبر الإنترنت، أو طلب عرض سعر مخصص لهندسة الأحواض، وتخطيط الراديو المحلي، ونطاق التركيب.

بنية النظام

يستخدم تكوين مزرعة استزراع سمكي 7ha عدد 9 عقد حساسات جودة مياه غاطسة IP68 موزعة على 8 أحواض، مع حصول حوض واحد 1 إما على نقطة حساس مكررة أو حساس مرجعي لمراقبة المدخل أو المخرج أو الحضانة أو مناطق الكتلة الحيوية العالية. ترسل كل عقدة البيانات عبر لوراوان إلى بوابة واحدة 1 مصممة للقياس عن بعد منخفض الطاقة وطويل المدى، مع تصميم عملي للموقع قائم على ارتفاع الهوائي، وسواتر الأحواض، والغطاء النباتي، ونطاق تغطية ريفي اسمي يصل إلى 10 km في ظروف خط رؤية مواتية.

تتكون البنية من 4 طبقات مادية: مجسات استشعار مغمورة، ومحطات حساسات تعمل بالطاقة الشمسية، وربط خلفي لبوابة لوراوان، ولوحة معلومات سحابية مع إنذارات. تصف وثائق تحالف لورا تقنية لوراوان بأنها تقنية شبكة واسعة النطاق منخفضة القدرة محسنة للمدى والسعة والتكلفة وعمر البطارية، وتستهدف كثير من النشرات عمرا لبطارية نقطة النهاية يبلغ 5-10 years بحسب فاصل الحمولة وظروف الراديو.

لهذه المزرعة ذات 7 ha، يستخدم النظام طاقة شمسية صغيرة على مستوى العقدة، وعادة ما يكون ذلك عبر وحدة كهروضوئية 10-20 W مع بطارية LFP محسوبة للتشغيل الليلي واحتياطي الأيام الغائمة. وتكتسب المراقبة الشمسية أهمية خاصة حيث يتطلب تمديد كابلات الشبكة عبر ضفاف 8 أحواض حفرا، وعلب توصيل مقاومة للماء، وحماية من الصواعق في مواقع مكشوفة متعددة.

المواصفات الفنية

تراقب حزمة الحساسات القياسية 6 معلمات للاستزراع السمكي: الأكسجين المذاب، ودرجة الحموضة، والأمونيا، والعكارة، والملوحة، ودرجة الحرارة. تتوافق هذه المعلمات مع ضوابط صحة الأحواض الشائعة لأن إرشادات منظمة الأغذية والزراعة للاستزراع السمكي تحدد الأكسجين، ودرجة الحموضة، والأمونيا، ودرجة الحرارة، والعكارة، والملوحة كمتغيرات عملية تؤثر في النمو، وتحويل العلف، وتحمل الأمراض، وخطر النفوق.

فاصل البيانات الافتراضي هو 10 minutes، ويمكن ضبطه من 1 إلى 60 minutes بحسب ميزانية البطارية، وحساسية الإنذار، وتخطيط عرض النطاق. ينتج فاصل 10-minute عدد 144 قراءة لكل حساس يوميا، لذلك تولد 9 حساسات نحو 1,296 سجلا متعدد المعلمات يوميا قبل تجميع لوحة المعلومات ومعالجة التنبيهات.

يتم عادة ضبط إنذار الأكسجين المذاب حول 5 mg/L لأن إرشادات أحواض منظمة الأغذية والزراعة تشير إلى أن 5 mg/L قيمة مثلى أو مرضية شائعة لكثير من مراحل الأسماك المستزرعة، بينما قد يسبب 1-5 mg/L إجهادا دون مميت بحسب النوع ومدة التعرض. يستطيع المشغلون تعديل العتبة إلى 4 mg/L أو 5 mg/L أو 6 mg/L لاستراتيجيات أحواض الروبيان أو البلطي أو الكارب أو القاروص أو المخزون المختلط.

تدرج مراقبة الأمونيا لأن خطر الأمونيا غير المتأينة يرتفع مع كل من درجة الحموضة ودرجة الحرارة، ما يخلق مشكلة مركبة في جودة المياه لا يمكن الحكم عليها من معلمة واحدة 1 فقط. تذكر مراجع منظمة الأغذية والزراعة نطاقات آمنة للأمونيا غير المتأينة حول 0.02-0.05 mg/L لكثير من الأنواع المدارية، مع تسبب المستويات الأعلى في خطر دون مميت أو مميت بحسب نوع السمك ومدة التعرض.

تم تحديد بناء IP68 للمجسات المغمورة، بينما صُمم طرف الحساس الخارجي وحاوية البوابة حول تعرض طقسي من فئة IP67 حيث لا يلزم الغمر المستمر. يحدد IEC 60529 إطار تصنيف IP، وهذا التمييز مهم لأن المجسات المغمورة تواجه تعرضا مائيا لمدة 24-hour بينما تواجه إلكترونيات البوابة المطر والغبار والأشعة فوق البنفسجية والتكاثف بدلا من الغمر المستمر في الحوض.

المراقبة السحابية

توفر الطبقة السحابية الأساسية لوحة معلومات فورية واحدة 1، ونظرة عامة للأحواض بأسلوب خريطة، ومخططات اتجاه تاريخية، وإنذارات عتبات، ووصول مستخدمين للعمليات الروتينية. تشمل قنوات التنبيه 3 مسارات تسليم: الرسائل النصية القصيرة، والبريد الإلكتروني، وإشعارات التطبيق، مع قواعد تصعيد يمكنها إخطار فني الحوض أولا ومدير المزرعة ثانيا بعد تأخير قابل للضبط مثل 10 أو 15 minutes.

تخزن المنصة السحابية القراءات التاريخية حتى يتمكن المشغلون من مقارنة اتجاهات 7-day و30-day و90-day بدلا من الاستجابة لاختبارات موضعية فقط. تشير تحليلات الوكالة الدولية للطاقة للرقمنة إلى أن الحساسات، وأدوات التحكم الآلية، والأجهزة المتصلة أصبحت محورية في إنتاجية الطاقة والبنية التحتية، وذكرت تعليقات بياناتها لعام 2023 وصول الأجهزة المتصلة إلى نحو 13 billion في 2023 مع نمو محتمل يتجاوز 25 billion بحلول 2030.

يشمل النظام وصول واجهة برمجة تطبيقات REST للتكامل مع أنظمة إدارة المزارع الخارجية، أو لوحات المهويات، أو منصات جدولة التغذية، أو لوحات معلومات المؤسسات. يستخدم تكامل واجهة البرمجة عادة في 2 سير عمل: تصدير سجل جودة مياه موثق لسجلات الامتثال، واستقبال أحداث التحكم للمهويات أو المغذيات عندما تتجاوز أنماط الأكسجين ودرجة الحرارة حدودا محددة مسبقا.

سيناريو تمثيلي: مزرعة بلطي من 8 أحواض

في سيناريو تمثيلي لمزرعة بلطي في الشرق الأوسط وشمال أفريقيا بمساحة 7 ha وبعدد 8 أحواض بمتوسط 0.875 ha لكل منها، تضع SOLARTODO عدد 8 عقد جودة مياه رئيسية قرب مناطق الإنتاج، وعقدة مرجعية واحدة 1 قرب مياه المدخل أو الحضانة. في هذا السيناريو، تُركب البوابة على عمود 6-9 m قرب المكتب أو غرفة المضخات، بينما تفصل لوحة المعلومات السحابية إنذارات الأحواض حسب المعرف من P1 إلى P8.

إذا انخفض الأكسجين المذاب دون 5 mg/L في الحوض P4 عند 03:20، يمكن لمخرج التحكم في المهوي تشغيل دائرة المهوي المعينة وتسجيل الحدث مع الطابع الزمني، ومعرف الحساس، وقيمة الأكسجين المذاب، واتجاه التعافي. ليس هذا ادعاء بأن أي عميل مسمى حقق نتيجة؛ بل هو سيناريو هندسي تمثيلي لمقارنة الفحوص اليدوية بالقياس عن بعد الآلي كل 10-minute والتهوية القائمة على العتبات.

بالمقارنة مع أخذ العينات اليدوي التقليدي 2 مرات يوميا، يزيد فاصل إنترنت الأشياء 10-minute وضوح الرؤية إلى 144 ملاحظة لكل حساس يوميا ويمكنه كشف انهيارات الأكسجين الليلية التي تحدث بين جولات الموظفين. والقيمة العملية هي خفض المخاطر وتسريع الاستجابة، لا إلغاء إدارة المزرعة أو المعايرة أو انضباط التغذية أو التربية الخاصة بكل نوع.

التطبيقات

صُمم هذا التكوين للاستزراع السمكي في الأحواض، ومزارع الروبيان، ومزارع البلطي، وأحواض الكارب، وأحواض دعم إعادة التدوير، ونقاط سحب مياه المفرخات، ومواقع الزراعة والاستزراع المختلطة التي تغطي نحو 5-10 ha. ويمكن لخط منتجات الزراعة الذكية نفسه دعم محطات الطقس، وحساسات التربة، ومصائد الآفات، ومراقبة التخزين، والتحكم في الري؛ ويمكن للمشترين التعرف على الموضوع لمفاهيم أوسع عن نشر إنترنت الأشياء.

يشمل التحكم في المهويات 8 دوائر أحواض عندما يحتوي الموقع على لوحات مرحلات وموصلات وعزل سلامة كهربائية مناسبة. تتعامل SOLARTODO مع التحكم كواجهة هندسية لأن إنذار الحساس عند 5 mg/L يجب أن يأمر دائرة كهربائية مصنفة بشكل صحيح بدلا من تبديل محركات عالية التيار مباشرة من عقدة حساس منخفضة الجهد.

بالنسبة للمزارع التي تشغل بالفعل غرفة مضخات مركزية واحدة 1 أو منصة إدارة تغذية واحدة 1، يمكن لمراقبة لوراوان تقليل عدد بطاقات SIM الخلوية من 9 نقاط نهاية إلى ربط خلفي لبوابة واحدة 1. وقد تخفض هذه المقارنة إدارة الاتصالات المتكررة مقارنة بالعقد الخلوية فقط، رغم أن الوفورات الفعلية تعتمد على خطط البيانات المحلية وموثوقية الربط الخلفي وتخطيط الأحواض.

المعايير والامتثال والمراجع الهندسية

تشمل المعايير والمراجع ذات الصلة IEC 60529 لتصنيفات IP، وISO 11783 لمفاهيم تكامل الإلكترونيات الزراعية، ومعلمات لوراوان الإقليمية لاتصالات الشبكات واسعة النطاق منخفضة القدرة، ومراجع منظمة الأغذية والزراعة لجودة مياه الاستزراع السمكي لعتبات الأكسجين المذاب والأمونيا. كما يتوافق المنتج مع توقعات الامتثال الشائعة لمكونات CE وRoHS لمعدات التصدير، مع توفير وثائق اعتماد خاصة بالمشروع أثناء الشراء.

تؤكد كل من IRENA وIEA الرقمنة والطاقة الموزعة كتقنيات ممكّنة لبنية تحتية أكثر كفاءة، ويوفر المختبر الوطني للطاقة المتجددة مراجع نمذجة كهروضوئية واسعة الاستخدام لتخطيط موارد الطاقة الشمسية. وبالنسبة لحزمة حساس شمسية صغيرة 10-20 W، يظل تحديد مقاس النظام الكهروضوئي خاصا بالموقع لأن الإشعاع، ودرجة حرارة الحاوية، والتظليل، واحتياطي البطارية، وفاصل الحمولة يمكن أن تغير الواط-ساعة اليومية المتاحة بأكثر من 20%.

تتم أحيانا مقارنة IEEE 802.15.4 بلوراوان للاستشعار اللاسلكي المحلي، لكن هندسة مزرعة 7 ha تفضل عادة مدى الشبكات واسعة النطاق منخفضة القدرة على تعقيد الشبكات المتداخلة قصيرة المدى. يمكن أن تعمل Wi-Fi حول مكتب واحد 1، لكن السواتر، والغطاء النباتي الرطب، ومظلات المعدات، وتباعد الأحواض تجعل تصميم Wi-Fi واحدا أقل قابلية للتنبؤ غالبا من بوابة لوراوان مرتفعة واحدة 1 لقياس الحساسات منخفض المعدل عن بعد.

تحليل استثمار EPC وهيكل التسعير

يشمل نطاق EPC الجاهز 5 كتل تسليم: الهندسة، والمشتريات، والإنشاء، والتشغيل التجريبي، ودعم الضمان. تغطي الهندسة تخطيط حساسات الأحواض، وتخطيط مسارات الراديو، وحساب الطاقة، وتصميم عتبات الإنذار، ومراجعة واجهة التحكم؛ وتغطي المشتريات 9 نقاط استشعار، وبوابة واحدة 1، وحزم طاقة شمسية، وملحقات المرحلات/التحكم، واشتراك السحابة؛ ويغطي الإنشاء التركيب، والتمديدات، والعزل المائي، وتركيب البوابة؛ ويغطي التشغيل التجريبي فحوص المعايرة، واختبارات الإنذار، وتدريب المشغلين؛ ويغطي دعم الضمان سنة واحدة 1 من خدمة EPC والإدخال إلى السحابة.

ينبغي لنموذج عائد استثمار تمثيلي لمزرعة أسماك واحدة 1 بمساحة 7 ha أن يقارن استثمار EPC البالغ USD 1,760-2,288 بتجنب عمالة الاختبار اليدوي، وتقليل زمن الاستجابة للتهوية الطارئة، وخفض خطر فقدان الكتلة الحيوية بسبب أحداث أكسجين غير مكتشفة. إذا كانت جولات الأحواض اليدوية تكلف USD 6 يوميا وكان متوسط الخسائر الطارئة المتجنبة USD 900 سنويا، فإن نطاق استرداد أساسي يقارب 1.7-2.5 years واقعي للتخطيط، رهنا بكثافة التخزين، وتعرفة الطاقة، ومعدل البقاء، وتكلفة العمالة المحلية.

مقارنة بالتهوية المعتمدة على مؤقت فقط، يمكن للتحكم في المهويات القائم على الحساسات تقليل زمن التشغيل غير الضروري أثناء فترات الأكسجين المستقرة مع الاستمرار في تشغيل النظام أثناء أحداث انخفاض الأكسجين المذاب. إذا خفضت مزرعة 2 ساعات تشغيل مهويات في الليلة عبر 4 دوائر بقدرة 1.5 kW لكل منها، فإن خفض الطاقة اليومي يبلغ نحو 12 kWh، لكن SOLARTODO تتعامل مع ذلك كحساب سيناريو لا كادعاء أداء مضمون.

شروط الدفع هي دفعة مقدمة 30% T/T إضافة إلى 70% مقابل بوليصة الشحن، أو 100% L/C at sight لمعاملات الاستيراد المؤهلة. يمكن مناقشة تمويل المشاريع للزراعة الذكية أو الطاقة الشمسية أو التخزين أو الإضاءة أو الأمن أو الاتصالات أو مشاريع أبراج الطاقة فوق USD 1,000K، ويمكن لفرق المشتريات التواصل عبر [email protected] للحصول على الوثائق التجارية.

ملاحظات الشراء

يفترض نطاق سعر EPC وجود بوابة واحدة 1، و9 نقاط حساسات، وطاقة شمسية صغيرة، وسحابة أساسية، ووصول تركيب قياسي إلى 8 أحواض دون خوازيق بحرية أو أعمال مدنية أو حفر كبير أو ترقيات كهربائية للجهد المتوسط. إذا احتاجت المزرعة إلى أكثر من 8 دوائر مهويات، أو بوابات احتياطية، أو محطات طقس احترافية، أو تحليلات فيديو، أو تكامل SCADA محلي، فستصدر SOLARTODO قائمة مواد منقحة.

ينبغي للمشترين طلب متطلبات المعايرة، وكميات المجسات الاحتياطية، وجداول الاستبدال في مرحلة الشراء لأن مجسات جودة المياه أصول قياس استهلاكية وليست بنية تحتية مدنية دائمة. وقد تشمل خطة احتياطية عملية لـ9 حساسات نشطة طقم غشاء أكسجين مذاب احتياطيا واحدا 1، ومجموعة محلول مرجعي لدرجة الحموضة واحدة 1، وزيارة خدمة ميدانية واحدة 1 كل 6-12 months بحسب الملوحة والتلوث الحيوي.

للتثقيف حول المنتجات ذات الصلة، تعرف على الموضوع وراجع فئة الزراعة الذكية قبل تثبيت قائمة المواد. يحتاج عرض السعر الجاهز للشراء عادة إلى 7 مدخلات: خريطة الأحواض، والنوع، وكثافة التخزين، وعدد المهويات، وتوفر الطاقة، وتوفر شبكة الهاتف المحمول، ومصطلح Incoterm المفضل.

دور توريد SOLARTODO

تورّد SOLARTODO أنظمة الطاقة الشمسية، وتخزين الطاقة، والإضاءة الذكية، والأمن، والاتصالات وأبراج الطاقة، وأنظمة الزراعة الذكية من خلال سير عمل متكامل واحد 1 للتوريد والهندسة بين الشركات. بالنسبة لمنتج مزرعة استزراع سمكي 7ha هذا، لا يشتري العميل المستهدف حساسا منفردا؛ بل يشتري بنية مراقبة من 9-point مع اتصال بوابة، واستقلالية شمسية، وسجلات سحابية، ومخارج جاهزة للتحكم.

من الأفضل تحديد مواصفات النظام مبكرا في عملية تصميم المزرعة، ويفضل قبل إنهاء لوحات المهويات ومسارات الكابلات لجميع 8 أحواض. يتيح التحديد المبكر لفريق EPC حجز نقاط التركيب، وتجنب مواضع الطاقة الشمسية المظللة، وتحديد عتبات الإنذار قبل بدء أول دورة إنتاج 30-day.