智慧渔业养殖水质监测需要哪些水质传感器



构建智慧渔业养殖水质监测系统，需要部署一系列水质传感器来实时掌握水体的关键指标。根据实际养殖需求和技术发展，的传感器配置可分为以下几个层次：


一、 必备传感器（生命线参数）

这是保障水生生物存活和基本健康的关键指标，必须进行7×24小时连续监测。


溶解氧传感器

作用：溶解氧是水体生态系统健康的指标，直接影响养殖生物的呼吸、摄食和生存。缺氧会直接导致鱼类浮头甚至大面积死亡。

技术选择：现代智慧渔业多采用荧光法传感器。相比传统的电化学传感器，它无需耗氧、响应更快、基本免维护，且不易受水体流速和化学物质干扰。前沿研究还包括用于水下机器人的柔性阵列溶解氧传感器，以实现立体化监测。

pH（酸碱度）传感器

作用：pH值影响养殖生物的代谢、免疫力以及水体中有毒物质（如氨氮）的形态。pH值剧烈波动会导致生物应激并诱发疾病。

实施要点：需选用具有自动温度补偿和防污电极的传感器，以应对养殖水体昼夜温差和杂质附着的影响。监测点通常设在进水口、养殖区中心和排水口。

温度传感器

作用：水温直接影响养殖生物的生长速度、代谢率和摄食量，也是许多其他水质参数（如溶解氧饱和度）进行补偿计算的基础。

实施要点：通常与其他传感器（如pH、电导率）集成在一起，实现同步测量与补偿。


二、 关键营养盐与代谢物传感器（健康度参数）

这些参数反映了水体富营养化程度和养殖生物自身代谢产物的积累情况，是预警水质恶化的关键。


氨氮传感器

作用：氨氮主要来源于残饵和排泄物，对养殖生物有剧毒，是导致病害发生的重要环境因子。

技术发展：先进的监测技术采用荧光法（如氮掺杂石墨烯量子点法）以提高灵敏度和抗干扰能力。市场上也存在将氨氮和pH测量集成于一体的复合传感器，因为pH值直接影响氨氮的毒性。

亚硝酸盐监测方案

作用：氨氮氧化的中间产物，同样具有毒性。目前直接、稳定的在线传感器技术仍在发展中。

替代方案：一种前沿方案是构建基于多传感器融合的预测系统，即通过监测溶解氧、温度、pH、氨氮等多个易测参数，利用算法模型实时预测亚硝酸盐的浓度变化，实现软测量与预警。


三、系统构建与选型建议

智慧渔业监测不仅仅是购买传感器，而是构建一个完整的“感知-传输-决策”系统。


系统集成：上述传感器应通过低功耗数据采集器连接，并采用可靠的无线传输技术（如4G/5G、NB-IoT）将数据发送至云平台。系统需具备实时报警功能，当任何参数超出设定阈值时，能通过短信或APP通知管理人员。

传感器选型关键：

长期稳定性与抗污：养殖水体成分复杂，选择具有防生物附着涂层（如纳米材料、蓝宝石镜面）和可清洁设计的传感器至关重要。

测量与补偿：优先选择内置温度传感器并能进行自动温度、盐度补偿的型号，以确保数据准确性。

防护与耐用性：传感器外壳应达到IP68及以上防护等级，材料需耐腐蚀（如316L不锈钢），以适应长期水下浸泡的环境。

总结来说，一个完善的智慧渔业水质监测网络，是以溶解氧、温度、pH、氨氮为，并根据养殖品种和模式，选择性扩展亚硝酸盐（预测）、电导率、浊度等参数的感知体系。其价值在于将传统人工、间断的检测，转变为自动化、连续、可预警的智能管理，为精准投喂、科学增氧和病害预防提供数据基石