Streszczenie: W fali transformacji od rolnictwa tradycyjnego do precyzyjnego i inteligentnego, czujniki pH jakości wody ewoluują z nieznanych instrumentów laboratoryjnych w „inteligentne kubki smakowe” użytkowników w terenie. Monitorując pH wody nawadniającej w czasie rzeczywistym, chronią one wzrost upraw i stały się kluczowym elementem naukowego zarządzania wodą i nawożeniem.
I. Tło przypadku: dylemat „Doliny Pomidorowej”
W nowoczesnej bazie rolniczej „Green Source” we wschodnich Chinach znajdowała się 200-hektarowa, nowoczesna szklarnia, przeznaczona do uprawy wysokiej jakości pomidorów koktajlowych, znana jako „Dolina Pomidorów”. Kierownik gospodarstwa, pan Wang, stale borykał się z problemem nierównomiernego wzrostu upraw, z żółknięciem liści i zahamowaniem wzrostu w niektórych obszarach, a także niską skutecznością nawożenia.
Po wstępnym dochodzeniu wykluczono szkodniki, choroby i niedobory składników odżywczych. Ostatecznie skupiono się na wodzie do nawadniania. Źródłem wody była pobliska rzeka, która zbierała deszczówkę, a jej pH wahało się pod wpływem warunków atmosferycznych i zmian środowiskowych. Podejrzewano, że niestabilne pH wody wpływało na dostępność nawozów, co prowadziło do obserwowanych problemów.
II. Rozwiązanie: wdrożenie inteligentnego systemu monitorowania pH
Aby definitywnie rozwiązać ten problem, baza „Green Source” wprowadziła i wdrożyła inteligentny system monitorowania wody nawadniającej bazujący na internetowych czujnikach pH jakości wody.
- Skład systemu:
- Czujniki pH online: Montowane bezpośrednio na głównym wlocie wody nawadniającej oraz na wylocie zbiornika nawozów w każdej szklarni. Czujniki te działają na zasadzie metody elektrodowej, umożliwiając ciągłe, bieżące pomiary pH wody.
- Moduł gromadzenia i przesyłania danych: konwertuje sygnały analogowe z czujników na sygnały cyfrowe i przesyła je bezprzewodowo do centralnej platformy sterującej za pośrednictwem technologii Internetu rzeczy (IoT).
- Platforma Smart Central Control: Oparty na chmurze system oprogramowania odpowiedzialny za odbieranie, przechowywanie, wyświetlanie i analizowanie danych dotyczących pH oraz za ustawianie progów zarządzania.
- Automatyczny system regulacji (opcjonalnie): Połączony z platformą, automatycznie steruje wtryskiem niewielkich ilości roztworu kwasu (np. kwasu fosforowego) lub zasady (np. wodorotlenku potasu), aby precyzyjnie dostosować pH, gdy wartości wykraczają poza dopuszczalny zakres.
- Przepływ pracy:
- Monitorowanie w czasie rzeczywistym: Czujniki mierzą na bieżąco pH wody nawadniającej przed jej wpłynięciem do systemu nawadniania kropelkowego.
- Alarmy progowe: Optymalny zakres pH dla wzrostu pomidorów koktajlowych (5,5-6,5) jest ustawiany na centralnej platformie sterowania. Jeśli pH spadnie poniżej 5,5 lub wzrośnie powyżej 6,5, system natychmiast wysyła alert do menedżerów za pośrednictwem aplikacji mobilnej lub komputera.
- Analiza danych: Platforma generuje wykresy trendów pH, pomagając menedżerom analizować wzorce i przyczyny wahań pH.
- Regulacja automatyczna/ręczna: System można ustawić w trybie w pełni automatycznym, dodając kwas lub zasadę w celu precyzyjnego dostosowania pH do wartości docelowej (np. 6,0). Alternatywnie, menedżerowie mogą ręcznie aktywować system regulacji zdalnie po otrzymaniu alertu.
III. Wyniki i wartość aplikacji
Po trzech miesiącach użytkowania systemu baza „Green Source” osiągnęła znaczące korzyści ekonomiczne i ekologiczne:
- Większa wydajność nawożenia, niższe koszty:
- Większość składników odżywczych (takich jak azot, fosfor i potas) jest najłatwiej dostępna dla roślin w lekko kwaśnym środowisku (pH 5,5-6,5). Dzięki precyzyjnej kontroli pH, efektywność wykorzystania nawozów wzrosła o około 15%, zmniejszając ich zużycie o około 10% przy jednoczesnym utrzymaniu plonów.
- Lepsza kondycja upraw, wyższa jakość i plony:
- Rozwiązano problemy takie jak „chloroza niedoboru składników odżywczych” (żółknięcie liści), która występowała, ponieważ wysokie pH blokowało mikroelementy, takie jak żelazo i mangan, uniemożliwiając ich dostęp do roślin. Wzrost upraw stał się równomierny, a liście nabrały zdrowego, zielonego koloru.
- Poziom Brix, smak i konsystencja pomidorków koktajlowych uległy znacznej poprawie. Wskaźnik owoców nadających się do sprzedaży wzrósł o 8%, co bezpośrednio wpłynęło na wzrost zysków ekonomicznych.
- Włączono precyzyjne zarządzanie, zaoszczędzono pracę:
- Zastąpiono przestarzałą metodę częstego ręcznego pobierania próbek i testowania za pomocą pasków testowych pH lub mierników przenośnych. Umożliwiono całodobowy, bezobsługowy monitoring, co znacznie oszczędza pracę i eliminuje błędy ludzkie.
- Menedżerowie mogą w każdej chwili i z dowolnego miejsca sprawdzić stan jakości wody w całym systemie nawadniającym za pośrednictwem swoich telefonów, co znacznie zwiększa efektywność zarządzania.
- Zapobieganie zatykaniu się systemu, niższe koszty konserwacji:
- Zbyt wysokie pH może powodować wytrącanie się jonów wapnia i magnezu w wodzie, tworząc kamień, który zatyka delikatne kroplowniki. Utrzymanie prawidłowego pH skutecznie spowolniło odkładanie się kamienia, wydłużyło żywotność systemu nawadniania kropelkowego oraz zmniejszyło częstotliwość i koszty konserwacji.
IV. Perspektywy na przyszłość
Zastosowanie czujników pH wody wykracza daleko poza ten zakres. W planach przyszłego inteligentnego rolnictwa będą one odgrywać jeszcze ważniejszą rolę:
- Głęboka integracja z systemami fertygacji: czujniki pH będą łączyć się z czujnikami EC (przewodności elektrycznej) i różnymi elektrodami jonoselektywnymi (np. do azotanów, potasu), tworząc kompletny „system diagnostyki żywieniowej” umożliwiający nawożenie na żądanie i precyzyjne nawadnianie.
- Kontrola predykcyjna oparta na sztucznej inteligencji: Analizując historyczne dane dotyczące pH, dane pogodowe i modele wzrostu upraw za pomocą algorytmów sztucznej inteligencji, system może przewidywać trendy pH i proaktywnie interweniować, przechodząc od „kontroli w czasie rzeczywistym” do „regulacji predykcyjnej”.
- Rozszerzenie na monitoring akwakultury i gleby: Tę samą technologię można zastosować do zarządzania jakością wody w stawach akwakultury oraz wykorzystać jako sondy do monitorowania pH gleby in situ, tworząc w ten sposób kompleksową sieć monitorowania środowiska rolniczego.
Wniosek:
Przypadek bazy „Green Source” dobitnie pokazuje, że skromny czujnik pH wody stanowi pomost łączący zarządzanie zasobami wodnymi ze zdrowiem odżywczym upraw. Dostarczając ciągłe i dokładne dane, przesuwa tradycyjne „rolnictwo oparte na doświadczeniu” w kierunku „inteligentnego rolnictwa opartego na danych”, oferując solidne wsparcie techniczne w zakresie oszczędzania wody, redukcji nawożenia, poprawy jakości, zwiększenia wydajności i zrównoważonego rozwoju rolnictwa.
Możemy również zapewnić różnorodne rozwiązania dla
1. Przenośny miernik do pomiaru jakości wody wieloparametrowej
2. System boi pływających do pomiaru jakości wody o wielu parametrach
3. Automatyczna szczotka czyszcząca do wieloparametrowego czujnika wody
4. Kompletny zestaw serwerów i oprogramowania modułu bezprzewodowego, obsługuje RS485 GPRS /4g/WIFI/LORA/LORAWAN
Więcej informacji o czujniku wody informacja,
prosimy o kontakt z Honde Technology Co., LTD.
Email: info@hondetech.com
Strona internetowa firmy:www.hondetechco.com
Tel.: +86-15210548582
Czas publikacji: 22-10-2025