Aqua-Sense Pro - Système de Surveillance Aquacole Solaire

La demande mondiale de produits alimentaires aquatiques devrait augmenter de plus de 70 % d'ici 2050, exerçant une pression immense sur les pratiques d'aquaculture traditionnelles. L'élevage de poissons, un élément crucial de la sécurité alimentaire mondiale, fait face à des défis significatifs liés à la gestion de la qualité de l'eau, à l'efficacité opérationnelle et à la durabilité environnementale. Des conditions d'eau sous-optimales, provoquées par des fluctuations de paramètres tels que l'oxygène dissous (DO), le pH et l'ammoniac, peuvent entraîner une croissance retardée, des épidémies de maladies et des pertes de stocks catastrophiques, impactant directement la rentabilité des exploitations. La surveillance manuelle est laborieuse, sujette à des erreurs et ne fournit pas les données en temps réel nécessaires à une gestion proactive. Une variation de 5 % de l'oxygène dissous par rapport à la plage optimale peut augmenter le rapport de conversion alimentaire (FCR) jusqu'à 15 %, érodant directement les marges bénéficiaires.

Le système Aqua-Sense Pro de SOLARTODO pour l'aquaculture et les fermes piscicoles est une solution IoT de bout en bout conçue pour relever ces défis de front. Ce système est conçu pour une ferme de 10 hectares avec jusqu'à 8 étangs distincts. En tirant parti de capteurs submersibles de qualité industrielle, classés IP68, d'une alimentation solaire autonome et d'une plateforme cloud sophistiquée compatible 4G, l'Aqua-Sense Pro offre une surveillance continue et en temps réel ainsi qu'un contrôle automatisé des paramètres environnementaux aquatiques critiques. Le système permet aux exploitants de passer d'une résolution réactive des problèmes à un modèle d'aquaculture de précision basé sur les données. Notre solution a démontré qu'elle améliore les rendements de 15 à 25 %, réduit les coûts énergétiques d'aération d'urgence jusqu'à 40 % et optimise les stratégies d'alimentation, offrant un retour sur investissement complet en aussi peu que 18 à 24 mois.

La base du système est notre réseau de 24 sondes de capteurs multi-paramètres de qualité industrielle. Chaque sonde est une unité robuste et autonome conforme aux normes IP68, garantissant une protection complète contre l'intrusion de poussière et une immersion continue dans l'eau jusqu'à 3 mètres de profondeur. Les capteurs fournissent des mesures de haute précision pour six paramètres critiques : Température (Plage : -5°C à 60°C, Précision : ±0.2°C, conforme à l'ISO 7177:1986), pH (Plage : 0-14, Précision : ±0.1 pH, conforme à l'ASTM D1293), Oxygène Dissous (Plage : 0-20 mg/L, Précision : ±0.2 mg/L, utilisant la luminescence optique conforme à l'ASTM D888-18 Méthode C), Ammoniac (Plage : 0-100 mg/L, Précision : ±5 % de la lecture via électrode sélective d'ions), Turbidité (Plage : 0-1000 NTU, Précision : ±2 % basée sur la méthode néphélométrique ISO 7027), et Salinité (Plage : 0-70 ppt, Précision : ±1 ppt via capteur de conductivité à 4 électrodes). Ces 24 capteurs sont déployés stratégiquement à travers les 8 étangs (3 capteurs par étang) pour créer un profil de qualité de l'eau en trois dimensions à haute résolution.

Les données des capteurs sont transmises sans fil à une passerelle IoT centrale logée dans un boîtier en polycarbonate stabilisé aux UV et classé IP67. La communication est gérée via un module 4G LTE à large bande, permettant non seulement la transmission des données des capteurs mais aussi le support de flux vidéo haute résolution en option. L'ensemble de l'opération sur site est alimenté par notre système d'alimentation 'Solar-Medium', qui comprend un panneau solaire monocristallin de 80W à haute efficacité (conforme à l'IEC 61215 et UL 1703) et un banc de batteries Lithium Fer Phosphate (LFP) de 40Ah. La batterie LFP offre une durée de vie de cycle de plus de 3 000 cycles à 80 % de profondeur de décharge, garantissant plus de 8 ans de fonctionnement fiable. Le système est conçu pour fournir un minimum de 5 jours d'autonomie. Les données sont échantillonnées par défaut à un intervalle de 10 minutes, configurable de 1 à 60 minutes. La passerelle dispose d'un mécanisme de stockage et de transmission, stockant plus de 40 000 points de données localement pendant les pannes de réseau et les retransmettant automatiquement une fois la connectivité rétablie.

Le cœur de l'Aqua-Sense Pro est sa plateforme cloud de niveau professionnel. Accessible via n'importe quel navigateur web ou application mobile dédiée (iOS/Android), la plateforme fournit un tableau de bord en temps réel visualisant la santé de tous les 8 étangs. Les utilisateurs peuvent consulter des données en direct, analyser des tendances historiques sur des mois ou des années, et corréler différents paramètres. Le système d'alerte de la plateforme est hautement configurable, permettant aux opérateurs de définir des seuils personnalisés à plusieurs niveaux pour tout paramètre. Lorsqu'un seuil est dépassé, le système envoie instantanément des alertes par SMS, Email et notifications push de l'application. Le niveau Professionnel débloque des analyses prédictives alimentées par l'IA, prévoyant les problèmes potentiels de qualité de l'eau jusqu'à 24 heures à l'avance, prédisant les risques de prolifération d'algues et modélisant les taux de croissance des poissons par rapport aux conditions environnementales.

Le système Aqua-Sense Pro boucle le processus de surveillance à l'action grâce à un contrôle automatisé des aérateur et des systèmes d'alimentation. La solution comprend des modules de contrôle par relais robustes qui s'intègrent directement à l'infrastructure existante de la ferme. Lorsque la plateforme cloud détecte que les niveaux de DO descendent en dessous d'un point de consigne défini par l'utilisateur (par exemple, 4,5 mg/L), elle active automatiquement les aérateurs de l'étang. Le système fait fonctionner les aérateurs jusqu'à ce que le niveau de DO soit rétabli dans la plage optimale, puis les arrête, empêchant ainsi le gaspillage d'énergie. Cette fonctionnalité seule peut réduire la consommation d'électricité liée à l'aération jusqu'à 40 % par rapport à une opération manuelle ou basée sur un minuteur. Le système s'intègre également aux systèmes d'alimentation automatisés, déclenchant des événements d'alimentation dans des conditions métaboliques optimales. Cette approche basée sur les données garantit que l'aliment est consommé efficacement, améliorant le rapport de conversion alimentaire (FCR) de 10 à 15 % et réduisant l'impact environnemental des aliments non consommés.

Les capteurs optiques de DO et de turbidité nécessitent un entretien minimal, généralement un simple nettoyage tous les 3 à 6 mois pour éliminer le bio-encrassement. Les sondes de pH et d'ammoniac ISE ont une durée de vie de 12 à 24 mois et peuvent nécessiter une recalibration tous les 2 à 3 mois pour une précision optimale, un processus guidé par l'application mobile. Tous les composants sont conçus pour un remplacement facile sur le terrain, avec un temps de remplacement moyen de moins de 15 minutes par capteur. Le système est hautement évolutif, la passerelle centrale 4G prenant en charge jusqu'à 100 capteurs individuels. Passer de 8 à 12 étangs impliquerait simplement l'achat et le déploiement de sondes supplémentaires, qui sont automatiquement détectées et configurées sur la plateforme cloud. La transmission des données de la passerelle vers le cloud est cryptée à l'aide de TLS 1.2, et la plateforme cloud est hébergée sur une infrastructure sécurisée conforme à l'ISO/IEC 27001 pour la gestion de la sécurité de l'information. L'accès des utilisateurs est contrôlé par des autorisations basées sur les rôles, garantissant que seules les personnes autorisées peuvent consulter les données ou modifier les paramètres du système.