ประหยัดน้ำ ลดค่าไฟ ควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ด้วย ICP DAS Smart Aquaculture Solution

จากสถิติที่เผยแพร่โดยสำนักงานประมงของประเทศไต้หวัน พบว่าในปี 2561 ไต้หวันมีฟาร์มปลาน้ำจืดจำนวนถึง 259,175 ตัน โดยมีมูลค่าของผลผลิตสูงถึง 31.7 พันล้านดอลลาร์ไต้หวัน ซึ่งมีพื้นที่ครอบคลุมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำอยู่ที่ 33,594.27 เฮกตาร์

อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมานี้ สภาพอากาศของประเทศมีความแปรปรวนอยู่บ่อยครั้ง อุณหภูมิสูงขึ้น เกิดคลื่นความร้อน ฝนตกหนัก มีมวลอากาศเย็น และสภาพอากาศอื่นๆ ที่เสี่ยงต่อการผลิตในอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

เพื่อตอบสนองต่อแนวทางในการจัดการพลังงาน ทั้งด้านประสิทธิภาพของพลังงานและการลดคาร์บอน รวมถึงการลดความสูญเสียที่เกิดจากภัยธรรมชาติ รัฐบาลจึงส่งเสริมให้เกษตรกรผู้เลี้ยงปลาใช้พลังงานหมุนเวียนหลายรูปแบบ เช่น พลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานลม และด้วยความช่วยเหลือของแหล่งพลังงานใหม่เหล่านี้ ทำให้ผู้เลี้ยงปลาสามารถลดการพึ่งพาพลังงานไฟฟ้าแบบดั้งเดิมได้

นอกจากนี้ รัฐบาลยังกระตุ้นให้เกษตรกรผู้เลี้ยงปลาใช้เทคโนโลยี IoT เพื่อสร้างระบบอัจฉริยะ สำหรับการทำ Smart Farm, การ Remote Monitoring และการเตือนล่วงหน้าอัตโนมัติ ซึ่งจะสามารถช่วยอุตสาหกรรมเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำให้รับมือกับความเสี่ยงในการผลิตที่อาจเกิดขึ้น เพื่อเพิ่มกำลังการผลิตและลดต้นทุนการผลิตได้ ซึ่งสุดท้ายแล้ว การเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำอาจก้าวไปสู่ระบบดิจิทัลที่ยั่งยืนได้ในอนาคต

ICP DAS : โซลูชันการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำอัจฉริยะ ช่วยประหยัดต้นทุนน้ำและรักษาอุณหภูมิให้คงที่

ในฟาร์มเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแห่งนี้ พลังงานที่ใช้เกิดจากแสงอาทิตย์และลม เราสามารถวิเคราะห์ข้อมูลของน้ำและอุณหภูมิได้จากเซนเซอร์หลายๆ ตัว

นอกจากการเก็บข้อมูลแล้ว เราได้นำระบบ Industrial Automation มาใช้กับบ่อเลี้ยงปลา เพื่อวิเคราะห์ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ลดการใช้น้ำ การให้อาหารเหยื่อ และการป้องกันเมื่ออุณหภูมิไม่เหมาะสม

เนื่องจากบ่อปลาอยู่ห่างจากห้องควบคุมอย่างมาก ดังนั้น โซลูชันนี้จึงใช้ ZigBee wireless transmission รวมถึง I/O module และ Communication Converter ต่างๆ เพื่อให้เราสามารถรวมอุปกรณ์ต่างๆ เข้าด้วยกันได้ ดังรูป diagram

Big Data : รวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลการผลิตไฟฟ้าและการใช้ไฟฟ้า

มาตรวัดพลังงานที่นี่สามารถวัดการใช้พลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์และกังหันลมได้ จึงสามารถดึงข้อมูลการใช้พลังงานจากเครื่องให้อาหารเหยื่ออัตโนมัติและเครื่องทำน้ำอุ่นได้ ซึ่งข้อมูลสำหรับการผลิตไฟฟ้าและการใช้พลังงานจะถูกส่งกลับไปยังเซิร์ฟเวอร์กลางผ่าน Wireless Transmission Module

โดย Wireless Transmission Module ที่ใช้คือ ZigBee device ZT-2551 (slave) and the ZT-2550 (host) เชื่อมต่อกับมิเตอร์ไฟฟ้าผ่าน RS-485 Interface ซึ่งเป็น Communication Port ที่วัดการผลิตไฟฟ้า หลังจากนั้น ภายในห้องควบคุมจะสื่อสารกันโดยใช้สัญญาณแบบไร้สาย โดยเซิร์ฟเวอร์ในห้องควบคุมส่วนกลางมีหน้าที่อ่านและจัดเก็บข้อมูลแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า กำลังไฟฟ้าเข้าสู่ฐานข้อมูล ร่วมกับข้อมูลการผลิตไฟฟ้าและการใช้พลังงานอื่นๆ

Big Data : รวบรวมและวิเคราะห์ข้อมูลน้ำ และข้อมูลอุตุนิยมวิทยา

มีการติดตั้งเซนเซอร์สำหรับวัดค่าคุณภาพน้ำในบ่อปลา และรับข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับอุณหภูมิของน้ำ, ความส่องสว่าง, Oxidation-reduction Potential (ORP), Dissolved Oxygen (DO), Electrical Conductivity (EC), pH Value, and NH4 เป็นต้น ส่วนเครื่องมืออุตุนิยมวิทยาสามารถรับข้อมูลของความกดอากาศ ความส่องสว่าง ความชื้น อุณหภูมิ ปริมาณน้ำฝน ทิศทางลม ความแรงของลมกระโชกแรงและความเร็วลม เป็นต้น ซึ่งข้อมูลดังกล่าวจะถูกส่งไปยังห้องควบคุมส่วนกลางผ่าน Zigbee Wireless Communication พร้อมค่าที่วัดได้ แล้วจัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล

ICP DAS Solution : การตั้งค่า logic ของระบบและการควบคุม

ขณะรวบรวมข้อมูล Logic Setting ของระบบที่ควบคุม On-site Device จะอิงตามสถิติเช่นกัน ดังนั้น จึงมีการติดตั้ง I/O module ไว้ 2 ประเภท ได้แก่ tM-P4C4 และ tM-DA1P1R1 นอกจากนี้ ยังมีการเชื่อมต่อสัญญาณจากอุปกรณ์ในพื้นที่ เพื่อควบคุมดำเนินการระยะไกลจากห้องควบคุมส่วนกลางได้ ซึ่งหมายความว่าหากอุณหภูมิของอากาศหรือน้ำลดลงต่ำกว่าระดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ระบบจะเปิดเครื่องทำน้ำอุ่นโดยอัตโนมัติจนกว่าอุณหภูมิของน้ำจะเพิ่มขึ้นถึงระดับที่จำเป็นสำหรับปลาในทางตรงกันข้าม หากอุณหภูมิของน้ำสูงเกินไป วาล์วปีกผีเสื้อจะเปิดขึ้นโดยอัตโนมัติ รวมถึงเปิดการทำงานของเครื่องเป่าลมเพื่อทำให้อุณหภูมิของน้ำเย็นลง

นอกจากนี้ ผู้ควบคุมบ่อปลายังสามารถควบคุมเครื่องให้อาหารเหยื่อสำหรับให้อาหารปลาได้อย่างสม่ำเสมอตามตารางเวลาที่กำหนดไว้ล่วงหน้าหรือตามน้ำหนักของปลา ซึ่งโดยทั่วไป ผู้ปฏิบัติงานสามารถควบคุมปริมาณ ช่วงเวลา และความถี่ในการป้อนได้

Alarm System

ในระบบนี้ ผู้ปฏิบัติงานสามารถกำหนดค่าสูงสุดและต่ำสุด สำหรับพารามิเตอร์ต่างๆ ได้ เช่น การใช้พลังงาน อุณหภูมิของน้ำ ค่า pH และ DO เป็นต้น ระบบจะส่งสัญญาณเตือนหากค่าสูงหรือต่ำกว่าที่กำหนดไว้สำหรับพารามิเตอร์ นอกจากนี้ ผู้ปฏิบัติงานยังสามารถตรวจสอบข้อมูลย้อนหลังเกี่ยวกับการแจ้งเตือนก่อนหน้านี้ได้อีกด้วย

รองรับการส่งข้อมูลไปยัง Excel

ผู้ดำเนินการสามารถค้นหาข้อมูลตามวันที่ที่ต้องการ และ Export รายงานเป็น Excel เพื่อนำไปใช้วิเคราะห์การจัดการบ่อปลาได้

ความสามารถในการดูข้อมูลแบบ Real-Time

สามารถใช้ซอฟต์แวร์ InduSoft ซึ่งเป็นซอฟต์แวร์ SCADA เพื่อผสานรวมอุปกรณ์ทั้งหมด และให้ข้อมูลแบบ Real-Time และ Trend Graph ทำให้ผู้ใช้ที่อยู่ในพื้นที่ห่างไกลจากฟาร์มสามารถเรียกดูข้อมูลได้บนหน้าเว็บ

การจัดการข้อมูลและควบคุมบ่อปลา

ประโยชน์ของการนำโซลูชันจาก ICP DAS ไปใช้

ICP DAS Smart Aquaculture Solution มีฟังก์ชันที่ครอบคลุมในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่เป็นระบบอัตโนมัติ และสามารถ Remote Monitoring ได้ และยังมีระบบเตือนภัยล่วงหน้า และ Edge Computing ซึ่งสามารถปรับปรุงอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ ในการประเมินและแก้ไขปัญหาเมื่อต้องเผชิญกับความเสี่ยงในการผลิต ทำให้พวกเขาสามารถก้าวไปสู่ระบบดิจิทัลและการพัฒนาที่ยั่งยืนได้

ZigBee Wireless Communication สามารถใช้แปลงการสื่อสาร RS-485 serial communication เป็นสัญญาณไร้สายได้ จึงช่วยแก้ปัญหาเวลาที่ใช้ในการเดินสาย ตั้งแต่ห้องควบคุมกลางไปจนถึงบ่อเลี้ยงปลา และเวลาที่ดำเนินการติดตั้ง

หลังจากติดตั้ง ICP DAS Smart Aquaculture Solution ในศูนย์วิจัยการประมงแล้ว ประสิทธิภาพของพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม ทำให้ค่าไฟฟ้าลดลงได้ประมาณ NT$20,000 ต่อปี นอกจากนี้ ระบบยังสามารถควบคุมวาล์วน้ำได้โดยอัตโนมัติ จึงไม่จำเป็นต้องให้น้ำไหลเข้าอย่างต่อเนื่อง ในขณะที่คุณภาพน้ำเป็นปกติ จึงสามารถประหยัดน้ำและเวลาในการสกัดน้ำบาดาลจะลดลง

เพื่อป้องกันความเสียหายจากอุณหภูมิที่ลดลง ระบบสามารถควบคุมเครื่องทำน้ำอุ่นได้อัตโนมัติในฤดูหนาว อุปกรณ์เหล่านี้สามารถตรวจจับได้ว่าจะให้ความร้อนต่อไปหรือปล่อยให้กระแสน้ำเย็นไหลเข้าตามอุณหภูมิของน้ำที่เพิ่มขึ้น

พร้อมหรือยังที่โรงงานของคุณจะก้าวสู่ยุค Industry 4.0 ?

สนใจโซลูชันระบบอัตโนมัติในด้านต่างๆ สอบถามรายละเอียดได้ที่ Chat ด้านข้าง เรายินดีให้คำปรึกษา บริการออกแบบโซลูชันที่สามารถนำไปใช้กับขั้นตอนการทำงานและพื้นที่ได้อย่างหลากหลาย และติดตั้งหน้างาน การรันตีด้วยผลงานการออกแบบระบบอัตโนมัติให้กับบริษัทชั้นนำของประเทศ

ให้เราเป็นส่วนหนึ่งในความสำเร็จของคุณ !

เรียบเรียงและแปลข้อมูลจาก : https://icpdas.blog/2020/09/01/saving-water-and-maintaining-a-constant-temperature-icp-das-application-scenario-for-smart-aquaculture/