1. Hintergrund des Projekts

In einer großen Garnelenzuchtanlage in Zhanjiang in der Provinz Guangdong hat sich die Zucht auf die Aufzucht von Weißgarnele (Litopenaeus vannamei). Die Zuchtanlage hat es sich zum Ziel gesetzt, die Produktion durch Besatzdichte und die Aufrechterhaltung einer stabilen Wasserqualität zu steigern. Der Gehalt an gelöstem Sauerstoff (DO) ist entscheidend für das Wachstum und das Überleben der Garnelen, insbesondere in Hitzeperioden oder nach der Fütterung, wenn der DO-Gehalt tendenziell sinkt.

KWS-630 Fluoreszenz-DDO-Sensor zur Überwachung der Wasserqualität in der Garnelenzucht
KWS-630 Fluoreszenz-Sauerstoffsensor zur Überwachung der Wasserqualität in der Garnelenzucht

2. Herausforderungen bei der Messung

Die Garnelenzuchtanlage besteht aus mehreren großen Freiluftteichen, wobei jeder Teich eine Fläche von etwa 1.500 Quadratmeter und einer Wassertiefe von 1,0–1,5 Meter. Auf der Website gelten folgende Bedingungen:

  • Mittel: Meerwasser
  • Art: Weiße Garnelen (mit hartem Exoskelett, aktive Schwimmer)
  • Salzgehaltsbereich: 28–32 PSU
  • Messanforderung: Kontinuierliche DO-Überwachung mit Echtzeitdaten
  • Signalausgang: RS485 (Modbus RTU)
  • Stromversorgung: 24 V Gleichstrom

Zu den Herausforderungen vor Ort zählen:

  1. Physikalische Auswirkungen durch Garnelen
    Garnelen schwimmen aufgrund ihres harten Exoskeletts meist sehr schnell und stoßen dabei manchmal gegen den Sensor. Dies kann zu Schäden am Fluoreszenzmembran (der optische Teil des Sensors), was möglicherweise die Lebensdauer des Sensors verkürzt.
  2. Langlebigkeit in rauen Meeresumgebungen
    Der Sensor muss in Salzwasser bei schwankenden Temperaturen, und es können sich Algen und andere Mikroorganismen an der Oberfläche ansiedeln.

3. DO-Sensor Konfiguration der Lösung

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, wurde die folgende Konfiguration implementiert:

4. Installation und Inbetriebnahme

Der Installationsvorgang verlief wie folgt:

  1. Reinigung der Teichoberfläche um eine ungehinderte Sensorabfrage zu gewährleisten.
  2. Ausrichtung des Sensors an einer optimalen Stelle, um Wasserströmungen zu vermeiden und einen repräsentativen Messwert zu gewährleisten.
  3. Anschluss des RS485-Signalausgangs an das Überwachungssystem des Betriebs zur kontinuierlichen Datenerfassung.
  4. Letzte Anpassungen und Einstellungen, einschließlich des Salzeintrags, um eine genaue Datenmeldung zu gewährleisten.

Die Installation und Inbetriebnahme dauerten etwa 1,5 Stunden, und der tägliche Betrieb des Betriebs wurde dadurch nicht beeinträchtigt.

5. Anwendungsleistung

  • Echtzeit-Online-Überwachung: Manuelle Stichprobenkontrollen wurden durch eine kontinuierliche Datenerfassung rund um die Uhr ersetzt.
  • Verbesserte Stabilität der Wasserqualität: Durch die Integration mit Belüftungsanlagen konnten die DO-Werte innerhalb des Zielbereichs von 4,5–6,0 mg/l, wodurch das Risiko einer Hypoxie minimiert wird.
  • Geringere Wartungskosten: Der Sensor Gehäuse aus einer Titanlegierung und Maßgefertigte Schutzhülle aus Kunststoff geringere Schäden durch Garnelen, mit keine nennenswerten Korrosionsspuren oder mechanischen Beschädigungen in 6 Monaten Dauerbetrieb.
  • Erhöhte Überlebensrate: Der Betrieb stellte fest, dass 10% – Steigerung der Überlebensrate von Garnelen in den Monaten mit hohen Temperaturen, und die Gesamtüberlebensrate verbesserte sich um 8–12% im Vergleich zum Vorjahr.
  • Rückmeldungen der Techniker: Das System Stabilität und Datenvisualisierung die Überwachungsaufgaben erheblich vereinfacht, und die Echtzeit-Warnmeldungen und automatisierte Steuerung geringere Arbeitsbelastung für das Bedienpersonal.

6. Projektzusammenfassung

Diese Lösung verbesserte nicht nur die Überlebensrate der Garnelen, sondern optimierte auch die Ressourcennutzung, indem sie für eine effiziente Belüftung sorgte, die Wartungskosten senkte und eine langlebige Überwachungslösung bot.