दक्षिण-पूर्व एशियाई जलीय कृषि में जल गुणवत्ता घुलित ऑक्सीजन सेंसर के अनुप्रयोग पर केस स्टडी

जल गुणवत्ता में घुली ऑक्सीजन (डीओ) सेंसर का उपयोग दक्षिण-पूर्व एशियाई जलीय कृषि में IoT तकनीक का एक व्यापक और सफल उदाहरण है। घुली ऑक्सीजन जल गुणवत्ता के सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है, जो खेती की गई प्रजातियों की उत्तरजीविता दर, विकास गति और स्वास्थ्य को सीधे प्रभावित करती है।

निम्नलिखित अनुभाग विभिन्न केस अध्ययनों और परिदृश्यों के माध्यम से उनके अनुप्रयोग का विवरण देते हैं।

1. विशिष्ट केस विश्लेषण: वियतनाम में एक बड़े पैमाने पर झींगा फार्म

पृष्ठभूमि:
वियतनाम दक्षिण-पूर्व एशिया के सबसे बड़े झींगा निर्यातकों में से एक है। मेकांग डेल्टा में एक बड़े पैमाने पर, सघन वन्नामेई झींगा फार्म में घुलित ऑक्सीजन के खराब प्रबंधन के कारण उच्च मृत्यु दर का सामना करना पड़ा। परंपरागत रूप से, श्रमिकों को प्रत्येक तालाब तक नाव से दिन में कई बार मापदंडों को मैन्युअल रूप से मापना पड़ता था, जिसके परिणामस्वरूप डेटा में रुकावट आती थी और रात के समय या अचानक मौसम परिवर्तन के कारण होने वाले हाइपोक्सिया पर तुरंत प्रतिक्रिया देने में असमर्थता होती थी।

समाधान:
फार्म ने एक IoT-आधारित बुद्धिमान जल गुणवत्ता निगरानी प्रणाली लागू की, जिसके मूल में ऑनलाइन घुलित ऑक्सीजन सेंसर है।

1. तैनाती: प्रत्येक तालाब में एक या दो डीओ सेंसर लगाए गए, जिन्हें बोया या स्थिर खंभों का उपयोग करके लगभग 1-1.5 मीटर की गहराई (झींगा गतिविधि के लिए प्राथमिक जल परत) पर रखा गया।
2. डेटा ट्रांसमिशन: सेंसर ने वायरलेस नेटवर्क (जैसे, लोरावान, 4G/5G) के माध्यम से क्लाउड प्लेटफॉर्म पर वास्तविक समय में DO डेटा और पानी का तापमान प्रेषित किया।
3. स्मार्ट नियंत्रण: इस प्रणाली को तालाब के एरेटर के साथ एकीकृत किया गया था। डीओ के लिए सुरक्षित सीमाएँ निर्धारित की गईं (जैसे, निचली सीमा: 4 मिलीग्राम/लीटर, ऊपरी सीमा: 7 मिलीग्राम/लीटर)।
4. अलर्ट और प्रबंधन:
   • स्वचालित नियंत्रण: जब डी.ओ. 4 मि.ग्रा./ली. से नीचे चला जाता है, तो सिस्टम स्वचालित रूप से एरेटरों को चालू कर देता है; जब यह 7 मि.ग्रा./ली. से ऊपर चला जाता है, तो सिस्टम उन्हें बंद कर देता है, जिससे सटीक वातन प्राप्त होता है और बिजली की लागत बचती है।
   • रिमोट अलार्म: यदि डेटा असामान्य होता (जैसे, लगातार गिरावट या अचानक गिरावट) तो सिस्टम फार्म मैनेजर और तकनीशियनों को एसएमएस या ऐप नोटिफिकेशन के माध्यम से अलर्ट भेजता था।
   • डेटा विश्लेषण: क्लाउड प्लेटफॉर्म ने ऐतिहासिक डेटा रिकॉर्ड किया, जिससे डीओ पैटर्न (जैसे, रात्रि उपभोग, भोजन के बाद परिवर्तन) का विश्लेषण करने में मदद मिली, ताकि भोजन रणनीतियों और प्रबंधन प्रक्रियाओं को अनुकूलित किया जा सके।

परिणाम:

• जोखिम न्यूनीकरण: अचानक हाइपोक्सिया के कारण होने वाली सामूहिक मृत्यु की घटनाओं ("फ्लोटिंग") को लगभग समाप्त कर दिया गया, जिससे कृषि की सफलता दर में उल्लेखनीय सुधार हुआ।
• लागत बचत: सटीक वातन ने एरेटरों के निष्क्रिय संचालन समय को कम कर दिया, जिससे बिजली के बिलों में लगभग 30% की बचत हुई।
• बेहतर दक्षता: प्रबंधकों को अब बार-बार मैन्युअल जांच की आवश्यकता नहीं थी और वे अपने स्मार्टफोन के माध्यम से सभी तालाबों की निगरानी कर सकते थे, जिससे प्रबंधन दक्षता में काफी वृद्धि हुई।
• अनुकूलित वृद्धि: एक स्थिर डी.ओ. वातावरण ने झींगा की एकसमान वृद्धि को बढ़ावा दिया, जिससे अंतिम उपज और आकार में सुधार हुआ।

2. अन्य दक्षिण पूर्व एशियाई देशों में अनुप्रयोग परिदृश्य

1. थाईलैंड: ग्रूपर/सीबास पिंजरे में पालन
   • चुनौती: खुले पानी में पिंजरे में पालन ज्वार-भाटे और लहरों से अत्यधिक प्रभावित होता है, जिससे पानी की गुणवत्ता में तेज़ी से बदलाव आता है। ग्रूपर जैसी उच्च घनत्व वाली प्रजातियाँ हाइपोक्सिया के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होती हैं।
   • अनुप्रयोग: पिंजरों में लगे संक्षारण-रोधी डी.ओ. सेंसर वास्तविक समय पर निगरानी प्रदान करते हैं। यदि शैवाल के फूलने या पानी के खराब आदान-प्रदान के कारण डी.ओ. गिरता है, तो अलर्ट सक्रिय हो जाते हैं, जिससे किसान पानी के नीचे के एरेटर चालू कर सकते हैं या पिंजरों को दूसरी जगह लगाकर महत्वपूर्ण आर्थिक नुकसान से बच सकते हैं।
2. इंडोनेशिया: एकीकृत बहु-कृषि तालाब
   • चुनौती: बहु-कृषि प्रणालियों (जैसे, मछली, झींगा, केकड़ा) में, जैविक भार अधिक होता है, ऑक्सीजन की खपत महत्वपूर्ण होती है, और विभिन्न प्रजातियों की डी.ओ. आवश्यकताएं अलग-अलग होती हैं।
   • अनुप्रयोग: सेंसर प्रमुख बिंदुओं की निगरानी करते हैं, जिससे किसानों को पूरे पारिस्थितिकी तंत्र में ऑक्सीजन की खपत के पैटर्न को समझने में मदद मिलती है। इससे भोजन की मात्रा और वायु संचार के समय के बारे में अधिक वैज्ञानिक निर्णय लेने में मदद मिलती है, जिससे सभी प्रजातियों के लिए एक अच्छा वातावरण सुनिश्चित होता है।
3. मलेशिया: सजावटी मछली फार्म
   • चुनौती: अरोवाना और कोइ जैसी उच्च-मूल्यवान सजावटी मछलियों के लिए जल गुणवत्ता की अत्यंत सख्त आवश्यकताएँ होती हैं। थोड़ा सा भी हाइपोक्सिया उनके रंग और स्थिति को प्रभावित कर सकता है, जिससे उनका मूल्य काफ़ी कम हो सकता है।
   • अनुप्रयोग: उच्च-परिशुद्धता वाले डीओ सेंसर का उपयोग छोटे कंक्रीट टैंकों या इनडोर रीसर्क्युलेटिंग एक्वाकल्चर सिस्टम (आरएएस) में किया जाता है। इन्हें शुद्ध ऑक्सीजन इंजेक्शन सिस्टम के साथ एकीकृत किया जाता है ताकि डीओ को इष्टतम और स्थिर स्तर पर बनाए रखा जा सके, जिससे सजावटी मछलियों की गुणवत्ता और स्वास्थ्य सुनिश्चित होता है।

3. एप्लिकेशन द्वारा प्रदान किए गए मुख्य मूल्य का सारांश

4. चुनौतियाँ और भविष्य के रुझान

व्यापक अनुप्रयोग के बावजूद, कुछ चुनौतियाँ बनी हुई हैं:

• प्रारंभिक निवेश लागत: एक पूर्ण IoT प्रणाली अभी भी छोटे पैमाने के व्यक्तिगत किसानों के लिए एक महत्वपूर्ण व्यय का प्रतिनिधित्व करती है।
• सेंसर रखरखाव: सेंसरों को नियमित सफाई (जैव प्रदूषण को रोकने के लिए) और अंशांकन की आवश्यकता होती है, जिसके लिए उपयोगकर्ताओं से एक निश्चित स्तर की तकनीकी कुशलता की मांग की जाती है।
• नेटवर्क कवरेज: कुछ दूरदराज के कृषि क्षेत्रों में नेटवर्क सिग्नल अस्थिर हो सकते हैं।

भविष्य के रुझान:

1. सेंसर की लागत में कमी और प्रौद्योगिकी का प्रसार: तकनीकी प्रगति और पैमाने की अर्थव्यवस्थाओं के कारण कीमतें अधिक सस्ती हो जाएंगी।
2. बहु-पैरामीटर एकीकृत जांच: डीओ, पीएच, तापमान, अमोनिया, लवणता, आदि के लिए सेंसर को एक ही जांच में एकीकृत करना, ताकि एक व्यापक जल गुणवत्ता प्रोफ़ाइल प्रदान की जा सके।
3. एआई और बिग डेटा एनालिटिक्स: कृत्रिम बुद्धिमत्ता का संयोजन न केवल चेतावनी देने के लिए बल्कि जल गुणवत्ता के रुझानों की भविष्यवाणी करने और बुद्धिमान प्रबंधन सलाह (जैसे, पूर्वानुमानित वातन) प्रदान करने के लिए भी किया जाता है।
4. "सेंसर-एज़-ए-सर्विस" मॉडल: सेवा प्रदाताओं का उदय, जहां किसान हार्डवेयर खरीदने के बजाय सेवा शुल्क का भुगतान करते हैं, तथा प्रदाता रखरखाव और डेटा विश्लेषण का काम संभालता है।
5. हम इसके लिए विभिन्न प्रकार के समाधान भी प्रदान कर सकते हैं

   1. बहु-पैरामीटर जल गुणवत्ता के लिए हैंडहेल्ड मीटर

   2. बहु-पैरामीटर जल गुणवत्ता के लिए फ्लोटिंग बॉय प्रणाली

   3. बहु-पैरामीटर जल सेंसर के लिए स्वचालित सफाई ब्रश

   4. सर्वर और सॉफ्टवेयर वायरलेस मॉड्यूल का पूरा सेट, RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN का समर्थन करता है

   अधिक जल सेंसर के लिए जानकारी,

   कृपया Honde Technology Co., LTD से संपर्क करें।

   Email: info@hondetech.com

   कंपनी वेबसाइट:www.hondetechco.com

   फ़ोन: +86-15210548582