ประหยัดน้ำ ลดค่าไฟ ควบคุมอุณหภูมิให้คงที่ด้วย ICP DAS Smart Aquaculture Solution

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

icp das - Smart-Aquaculture

        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

icp das - Smart-Aquaculture-1

       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

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

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

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

icp das - Smart-Aquaculture-2

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/