海洋牧场水质环境监测解决方案
发布于 2022-05-19 16:47
前言
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说到牧场，大多数人马上会想到广袤的草地和遍地跑的牛羊。但这只是人们传统印象中的牧场，如今有一种新型的牧场，它不在陆地上，而在海里，名为海洋牧场。。
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图片来源于网络
什么是海洋牧场？
“海洋牧场”是指在一定海域内，采用规模化渔业设施和系统化管理体制，利用自然的海洋生态环境，将人工放流的经济海洋生物聚集起来，像在陆地放牧牛羊一样，对鱼、虾、贝、藻等海洋资源进行有计划和有目的的海上放养。
为什么要建设海洋牧场？
建设海洋牧场的目的主要有两个：一是提高某些经济品种的产量或者是整个海域的鱼类产量，以确保水产资源保持稳定持续的增长；二是在开发利用海洋资源的同时，做到重点保护海洋生态系统，从而形成可持续性的生态渔业。
海洋牧场比海水养殖更重视环境与品质，不仅可以减少对生态环境的污染，扩大养殖生物的活动区域，还保证了养殖产品与野生产品具有相同的品质，提高了生产效率。
在海洋牧场的建设过程中，最为重要也最难掌控的就是海洋水质。良好的水质环境是实现海产养殖高产、高效的重要影响因素之一。因此对于海洋牧场的建设来说，至关重要。
沿岸海洋牧场图
借助水质传感器构建海洋水质监测系统，实现海洋水质信息的多方式获取与预警信息的及时发布。当测量指数超过设定值的时候，及时通知相关人员进行水质优化，为海产养殖提供适宜的水质条件，为海洋牧场的发展保驾护航。
pH是当今使用的首屈一指化学测量法，也是许多行业所需。尽管pH测量很重要，但pH传感技术几十年来变化不大，在许多新兴领域，传统的传感器根本无法完成测量任务；昂贵且易碎的玻璃电极需要定期手动校准，并且不在低缓冲介质中工作。这种频繁的手动校准以保持准确性，对维护成本和可部署的数量产生了巨大影响，同时也对环境产生了重大影响。
我们为什么特别？
这是一种低成本、智能、自校准、维护成本低的pH 值传感器，可用于所有传感平台，包括海洋监测和水资源管理，也可以在物联网(IOT)中使用，运营成本比现有的传感器低70%。
自校准、适应性强、智能坚固
现有的pH技术，即玻璃电极，已经存在了近100年。虽然玻璃电极是公认的传感器pH 值测量，但它存在一个基本的操作问题，需要手动校准。参考电极漂移的方法降低了传感器的精度，增加了玻璃电极传感器运行成本。
我们的自校准pH 传感器可以完美解决这些问题！
（1）自校准
我们开发了一种新的电化学传感器技术，它使用了市场普遍存在的玻璃电极，但提供了自主原位校准，操作和维护费用至少比原本的手动校准便宜70%，可长时间自动感应测试，可部署在自主传感器网络中，将应用扩展到新的领域。
（2）可选固态传感器
我们的技术以固态传感器为基础，它将打开全新的市场。固态pH 值技术为原位校准提供了进一步的贡献，包括:
解决了玻璃电极的存储问题，因为与玻璃电极不同，我们的固态传感器可以干燥存储。坚固，因为我们不使用玻璃，所以它在海洋水质检测行业更加有优势。
（3）使用专利技术，在整个检测过程中不受电极漂移的影响。
独特的算法为终端用户提供传感器的事实运行状况和性能信息设备坚固，固态传感器干湿皆可储存配有一体化软硬件，可以作为独立的传感器工作或者作为ROV和AUV集成的OEM工具包，或作为多传感器列阵和数据记录器系统的一部分。
原理
产品原理—如何自校准
我们已经开发了一种新的技术，从另一个全新的角度解决电极漂移的问题。即参考电极漂移大致数据或在某些情况下预测漂移，但我们知道电极漂移无法完全避免，因为这是传感器固有属性。因此，我们想出了一种新颖的方法来跟踪漂移，从而可以使传感器自我校准。
它的工作原理是在测试电极旁边的参照室中放置第二个电极。该参照跟踪电极定期测量任何漂移的参照电极，然后自动补偿这一偏移pH值。它可以改装到现有的任何玻璃电极上，并节省手动校准。
优点
不需要手动校准的优势
无需手动校准，就可以部署更多的传感器，监控整个供水网络。随着时间的推移，测量的准确性不再是一个问题，传感器也不会随着时间产生电极漂移，传感器可以连接到物联网中，并根据所收集的pH 值读数补偿。
传感器不会有停机时间——传感器失去精度并等待重新校准时产生的错误数据不会再出现。除了节省校准传感器工程师的劳动力成本外，还能避免环境的影响。
大气中二氧化碳的增加正导致海洋pH值长期下降。使用玻璃电极测量海水中的pH值需要特殊的传感器结构，以避免因海水的高离子强度而导致的错误，而pH传感器可以直接浸入海水中，它能够以较高的准确度报告pH值。
海洋牧场监管平台可提供在线数据查询及统计分析、水质超标自动预警综合分析等功能，为海洋牧场养殖的监测和管理提供数据分析和决策依据，为管理人员掌握水质环境动态信息提供丰富的数据支持，助力新型海洋牧场建设。
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