दक्षिणपूर्व एशियाई मत्स्यपालन में जल गुणवत्ता घुलित ऑक्सीजन सेंसर के अनुप्रयोग पर केस स्टडी

दक्षिणपूर्व एशियाई मत्स्यपालन में जल गुणवत्ता में घुलित ऑक्सीजन (डीओ) सेंसर का अनुप्रयोग आईओटी प्रौद्योगिकी का एक व्यापक और सफल उदाहरण है। घुलित ऑक्सीजन जल गुणवत्ता के सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक है, जो पाली जाने वाली प्रजातियों की उत्तरजीविता दर, विकास गति और स्वास्थ्य को सीधे प्रभावित करता है।

निम्नलिखित अनुभाग विभिन्न केस स्टडी और परिदृश्यों के माध्यम से उनके अनुप्रयोग का विस्तारपूर्वक वर्णन करते हैं।

1. विशिष्ट मामले का विश्लेषण: वियतनाम में एक बड़े पैमाने पर झींगा पालन

पृष्ठभूमि:
वियतनाम दक्षिणपूर्व एशिया के सबसे बड़े झींगा निर्यातकों में से एक है। मेकांग डेल्टा में स्थित एक बड़े पैमाने पर, गहन वन्नामेई झींगा फार्म में घुलित ऑक्सीजन के खराब प्रबंधन के कारण उच्च मृत्यु दर देखी गई। परंपरागत रूप से, श्रमिकों को नाव से प्रत्येक तालाब तक जाकर दिन में कई बार मापदंडों को मैन्युअल रूप से मापना पड़ता था, जिसके परिणामस्वरूप डेटा में निरंतरता नहीं रहती थी और रात के समय की स्थितियों या अचानक मौसम परिवर्तन के कारण होने वाली हाइपोक्सिया (ऑक्सीजन की कमी) पर तुरंत प्रतिक्रिया देने में असमर्थता होती थी।

समाधान:
इस फार्म में आईओटी-आधारित एक बुद्धिमान जल गुणवत्ता निगरानी प्रणाली लागू की गई, जिसके केंद्र में ऑनलाइन घुलित ऑक्सीजन सेंसर था।

1. तैनाती: प्रत्येक तालाब में एक या दो डीओ सेंसर स्थापित किए गए, जिन्हें लगभग 1-1.5 मीटर की गहराई पर (झींगा गतिविधि के लिए प्राथमिक जल परत) बुआ या स्थिर खंभों का उपयोग करके रखा गया था।
2. डेटा ट्रांसमिशन: सेंसर ने वायरलेस नेटवर्क (जैसे, LoRaWAN, 4G/5G) के माध्यम से क्लाउड प्लेटफॉर्म पर वास्तविक समय का DO डेटा और पानी का तापमान प्रसारित किया।
3. स्मार्ट कंट्रोल: इस सिस्टम को तालाब के एरेटर के साथ एकीकृत किया गया था। डीओ के लिए सुरक्षित सीमाएँ निर्धारित की गईं (उदाहरण के लिए, निचली सीमा: 4 मिलीग्राम/लीटर, ऊपरी सीमा: 7 मिलीग्राम/लीटर)।
4. अलर्ट और प्रबंधन:
   • स्वचालित नियंत्रण: जब DO का स्तर 4 mg/L से नीचे गिर गया, तो सिस्टम ने स्वचालित रूप से एरेटर चालू कर दिए; जब यह 7 mg/L से ऊपर बढ़ गया, तो इसने उन्हें बंद कर दिया, जिससे सटीक वातन सुनिश्चित हुआ और बिजली की लागत में बचत हुई।
   • रिमोट अलार्म: यदि डेटा असामान्य था (जैसे, लगातार गिरावट या अचानक गिरावट), तो सिस्टम एसएमएस या ऐप नोटिफिकेशन के माध्यम से फार्म मैनेजर और तकनीशियनों को अलर्ट भेजता था।
   • डेटा विश्लेषण: क्लाउड प्लेटफॉर्म ने ऐतिहासिक डेटा रिकॉर्ड किया, जिससे आहार पैटर्न (जैसे, रात का उपभोग, खिलाने के बाद परिवर्तन) का विश्लेषण करने में मदद मिली, ताकि खिलाने की रणनीतियों और प्रबंधन प्रक्रियाओं को अनुकूलित किया जा सके।

परिणाम:

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

2. दक्षिणपूर्व एशियाई देशों में अनुप्रयोग परिदृश्य

1. थाईलैंड: ग्रूपर/सीबास केज कल्चर
   • चुनौती: खुले जल में पिंजरे में मछली पालन ज्वार-भाटे और लहरों से अत्यधिक प्रभावित होता है, जिससे जल की गुणवत्ता में तेजी से परिवर्तन होता है। ग्रूपर जैसी उच्च घनत्व वाली प्रजातियाँ ऑक्सीजन की कमी के प्रति अत्यंत संवेदनशील होती हैं।
   • उपयोग: पिंजरों में लगाए गए संक्षारण-प्रतिरोधी डीओ सेंसर वास्तविक समय में निगरानी प्रदान करते हैं। शैवाल के पनपने या पानी के अपर्याप्त आदान-प्रदान के कारण डीओ के स्तर में गिरावट आने पर अलर्ट जारी किए जाते हैं, जिससे किसान पानी के नीचे के एयररेटर को सक्रिय कर सकते हैं या महत्वपूर्ण आर्थिक नुकसान से बचने के लिए पिंजरों को दूसरी जगह स्थानांतरित कर सकते हैं।
2. इंडोनेशिया: एकीकृत बहुकृषि तालाब
   • चुनौती: बहुकृषि प्रणालियों (जैसे, मछली, झींगा, केकड़ा) में, जैविक भार अधिक होता है, ऑक्सीजन की खपत काफी अधिक होती है, और विभिन्न प्रजातियों की ऑक्सीजन की आवश्यकताएं भिन्न-भिन्न होती हैं।
   • उपयोग: सेंसर प्रमुख बिंदुओं की निगरानी करते हैं, जिससे किसानों को संपूर्ण पारिस्थितिकी तंत्र में ऑक्सीजन की खपत के पैटर्न को समझने में मदद मिलती है। इससे चारे की मात्रा और वायु संचार के समय के बारे में अधिक वैज्ञानिक निर्णय लेने में सहायता मिलती है, जिससे सभी प्रजातियों के लिए एक अच्छा वातावरण सुनिश्चित होता है।
3. मलेशिया: सजावटी मछली पालन
   • चुनौती: एरोवाना और कोई जैसी उच्च मूल्य वाली सजावटी मछलियों के लिए पानी की गुणवत्ता संबंधी आवश्यकताएँ अत्यंत सख्त होती हैं। ऑक्सीजन की थोड़ी सी भी कमी उनके रंग और स्थिति को प्रभावित कर सकती है, जिससे उनका मूल्य काफी कम हो जाता है।
   • उपयोग: उच्च परिशुद्धता वाले डीओ सेंसर का उपयोग छोटे कंक्रीट टैंकों या इनडोर रीसर्कुलेटिंग 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 हो सके।

3. आवेदन द्वारा प्रदान किए गए मुख्य मूल्यों का सारांश

4. चुनौतियाँ और भविष्य के रुझान

व्यापक उपयोग के बावजूद, कुछ चुनौतियाँ अभी भी बनी हुई हैं:

• प्रारंभिक निवेश लागत: एक संपूर्ण आईओटी प्रणाली अभी भी छोटे पैमाने के, व्यक्तिगत किसानों के लिए एक महत्वपूर्ण व्यय का प्रतिनिधित्व करती है।
• सेंसर का रखरखाव: सेंसर को नियमित रूप से साफ करने (जैविक प्रदूषण को रोकने के लिए) और अंशांकन की आवश्यकता होती है, जिसके लिए उपयोगकर्ताओं से एक निश्चित स्तर के तकनीकी कौशल की आवश्यकता होती है।
• नेटवर्क कवरेज: कुछ दूरस्थ कृषि क्षेत्रों में नेटवर्क सिग्नल अस्थिर हो सकते हैं।

भविष्य के रुझान:

1. सेंसर की घटती लागत और प्रौद्योगिकी का प्रसार: तकनीकी प्रगति और बड़े पैमाने पर उत्पादन के कारण कीमतें अधिक किफायती हो जाएंगी।
2. बहु-पैरामीटर एकीकृत प्रोब: एक ही प्रोब में DO, pH, तापमान, अमोनिया, लवणता आदि के लिए सेंसर को एकीकृत करके एक व्यापक जल गुणवत्ता प्रोफ़ाइल प्रदान करता है।
3. एआई और बिग डेटा एनालिटिक्स: कृत्रिम बुद्धिमत्ता को 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 संयोजित करना।
4. "सेंसर-एज़-ए-सर्विस" मॉडल: सेवा प्रदाताओं का उदय जहां किसान हार्डवेयर खरीदने के बजाय सेवा शुल्क का भुगतान करते हैं, और सेवा प्रदाता रखरखाव और डेटा विश्लेषण का काम संभालता है।
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