Aqua-Sense Pro - Sistema de Monitoramento de Aquicultura Solar

A demanda global por produtos alimentares aquáticos está projetada para aumentar em mais de 70% até 2050, colocando uma pressão imensa sobre as práticas tradicionais de aquicultura. A criação de peixes, um componente crítico da segurança alimentar global, enfrenta desafios significativos relacionados à gestão da qualidade da água, eficiência operacional e sustentabilidade ambiental. Condições de água subótimas, impulsionadas por flutuações em parâmetros como oxigênio dissolvido (OD), pH e amônia, podem levar a crescimento atrofiado, surtos de doenças e perdas catastróficas de estoque, impactando diretamente a lucratividade das fazendas. O monitoramento manual é intensivo em mão de obra, propenso a erros e não fornece os dados em tempo real necessários para uma gestão proativa. Uma variação de 5% no Oxigênio Dissolvido em relação à faixa ideal pode aumentar a Taxa de Conversão de Ração (TCR) em até 15%, erosionando diretamente as margens de lucro.

O sistema Aqua-Sense Pro da SOLARTODO para Aquicultura e Fazendas de Peixes é uma solução IoT de ponta a ponta projetada para enfrentar esses desafios de frente. Este sistema é projetado para uma fazenda de 10 hectares com até 8 lagoas distintas. Ao aproveitar sensores submersíveis de grau industrial com classificação IP68, energia solar autônoma e uma sofisticada plataforma em nuvem habilitada para 4G, o Aqua-Sense Pro fornece monitoramento contínuo e em tempo real, além de controle automatizado sobre parâmetros ambientais aquáticos críticos. O sistema capacita os operadores de fazendas a transitar de uma resolução reativa de problemas para um modelo de aquicultura de precisão orientado por dados. Nossa solução demonstrou melhorar os rendimentos em 15-25%, reduzir os custos de energia de aeração de emergência em até 40% e otimizar estratégias de alimentação, proporcionando um retorno completo sobre o investimento em apenas 18-24 meses.

A base do sistema é nossa rede de 24 sondas de sensores multi-parâmetro de grau industrial. Cada sonda é uma unidade robusta e autônoma, em conformidade com os padrões IP68, garantindo proteção completa contra a entrada de poeira e imersão contínua em água até 3 metros de profundidade. Os sensores fornecem medições de alta precisão para seis parâmetros críticos: Temperatura (Faixa: -5°C a 60°C, Precisão: ±0.2°C, em conformidade com ISO 7177:1986), pH (Faixa: 0-14, Precisão: ±0.1 pH, conforme ASTM D1293), Oxigênio Dissolvido (Faixa: 0-20 mg/L, Precisão: ±0.2 mg/L, utilizando luminescência óptica em conformidade com o Método C da ASTM D888-18), Amônia (Faixa: 0-100 mg/L, Precisão: ±5% da leitura via eletrodo seletivo de íons), Turbidez (Faixa: 0-1000 NTU, Precisão: ±2% com base no método nefelométrico ISO 7027) e Salinidade (Faixa: 0-70 ppt, Precisão: ±1 ppt via sensor de condutividade de 4 eletrodos). Esses 24 sensores são estrategicamente distribuídos pelas 8 lagoas (3 sensores por lagoa) para criar um perfil tridimensional de alta resolução da qualidade da água.

Os dados dos sensores são transmitidos sem fio para um Gateway IoT central alojado em um invólucro de policarbonato estabilizado contra UV, com classificação IP67. A comunicação é realizada por meio de um módulo 4G LTE de alta largura de banda, permitindo não apenas a transmissão de dados dos sensores, mas também suportando fluxos de vídeo de alta resolução opcionais. A operação completa no local é alimentada pelo nosso sistema de energia 'Solar-Medium', que inclui um painel solar monocrystalline de 80W de alta eficiência (em conformidade com IEC 61215 e UL 1703) e um banco de baterias de Lítio Ferro Fosfato (LFP) de 40Ah. A bateria LFP oferece uma vida útil de ciclo de mais de 3.000 ciclos a 80% de profundidade de descarga, garantindo mais de 8 anos de operação confiável. O sistema é projetado para fornecer um mínimo de 5 dias de autonomia. Os dados são amostrados em um intervalo padrão de 10 minutos, configurável de 1 a 60 minutos. O gateway possui um mecanismo de armazenamento e encaminhamento, armazenando mais de 40.000 pontos de dados localmente durante interrupções de rede e retransmitindo-os automaticamente assim que a conectividade é restaurada.

O coração do Aqua-Sense Pro é sua plataforma em nuvem de nível profissional. Acessível via qualquer navegador da web ou aplicativo móvel dedicado (iOS/Android), a plataforma fornece um painel em tempo real visualizando a saúde de todas as 8 lagoas. Os usuários podem visualizar dados ao vivo, analisar tendências históricas ao longo de meses ou anos e correlacionar diferentes parâmetros. O sistema de alertas da plataforma é altamente configurável, permitindo que os operadores definam limites personalizados em múltiplos níveis para qualquer parâmetro. Quando um limite é ultrapassado, o sistema envia instantaneamente alertas via SMS, Email e notificações de Push no aplicativo. O nível Profissional desbloqueia análises preditivas impulsionadas por IA, prevendo potenciais problemas de qualidade da água com até 24 horas de antecedência, prevendo riscos de proliferação de algas e modelando taxas de crescimento de peixes em relação às condições ambientais.

O sistema Aqua-Sense Pro fecha o ciclo de monitoramento a ação por meio do controle automatizado de aeradores e alimentadores. A solução inclui módulos de controle de relé robustos que se integram diretamente à infraestrutura existente da fazenda. Quando a plataforma em nuvem detecta níveis de OD caindo abaixo de um ponto de ajuste definido pelo usuário (por exemplo, 4.5 mg/L), ela ativa automaticamente os aeradores da lagoa. O sistema opera os aeradores até que o nível de OD seja restaurado à faixa ideal e, em seguida, os desliga, evitando desperdício de energia. Este recurso sozinho pode reduzir o consumo de eletricidade relacionado à aeração em até 40% em comparação com a operação manual ou baseada em temporizador. O sistema também se integra a sistemas de alimentação automatizados, acionando eventos de alimentação sob condições metabólicas ideais. Essa abordagem orientada por dados garante que a ração seja consumida de forma eficiente, melhorando a Taxa de Conversão de Ração (TCR) em 10-15% e reduzindo o impacto ambiental da ração não consumida.

Os sensores ópticos de OD e turbidez requerem manutenção mínima, geralmente uma simples limpeza a cada 3-6 meses para remover bioincrustações. As sondas de pH e amônia ISE têm uma vida útil de 12-24 meses e podem exigir recalibração a cada 2-3 meses para precisão ideal, um processo guiado pelo aplicativo móvel. Todos os componentes são projetados para fácil substituição em campo, com um tempo médio de substituição de menos de 15 minutos por sensor. O sistema é altamente escalável, com o gateway central 4G suportando até 100 sensores individuais. Expandir de 8 para 12 lagoas simplesmente envolveria a compra e implantação de sondas de sensores adicionais, que são automaticamente detectadas e configuradas na plataforma em nuvem. A transmissão de dados do gateway para a nuvem é criptografada usando TLS 1.2, e a plataforma em nuvem é hospedada em uma infraestrutura segura em conformidade com a ISO/IEC 27001 para gestão de segurança da informação. O acesso do usuário é controlado por meio de permissões baseadas em funções, garantindo que apenas pessoal autorizado possa visualizar dados ou alterar configurações do sistema.