薩拉戈薩(Zaragoza)河流水族館
文:冬夜
環境惡化讓很多海洋生物處于滅絕的危險之中,有可能影響地球的生物多樣性。水族館讓人們不需要花費昂貴的長途旅行就可以觀賞和研究這些迷人的海洋生態系統;水族館是一個偉大的教育工具,可以提高公眾對保護水生動物生活和棲息地必要性知識,并使人們認識到生物多樣性的重要性。現代水族館的目標之一是展示湖泊、河流以及海洋的生態環境,以及當前環境面臨的風險。薩拉戈薩河流水族館是歐洲最大的水族館,擁有70多個水族容器,水族館里的水量超過250萬升,它擁有歐洲最大的淡水水箱,蓄水170萬升水,水深9米,包含來自五大洲的淡水魚類。水族館再現了世界上最重要的河流生態系統:尼羅河、湄公河,亞馬遜、墨累-達令河和埃布羅河,它擁有100多個種類近1,000多個標本,并且按照相應的自然條件建立。項目大多數生活在水族館的動物對環境條件變化非常敏感,為了使魚類正常生長,必須對水中的各種物理和化學參數進行定期監測。在每個生態系統中,都為這些關鍵參數設置了適當的范圍,通過過濾系統和定期換水,讓生物量和系統參數保持在適當水平。由于Libelium公司和薩拉戈薩河流水族館之間的合作,可以每小時對水族館的水質進行好幾次檢測,而不是每天一次。水質監測的主要目標是自動測量水簇館水質的物理和化學參數變化,提高收集數據的頻率和可靠性,減輕水族館工作人員的任務。監控周期的工作原理如下:
薩拉戈薩水族館物聯網解決方案
薩拉戈薩水族館物聯網解決方案
?Libelium安裝的智能傳感器每隔五分鐘監測一次水族館或者玻璃容器里空氣和水質參數變化;
?通過Waspmote傳感器平臺收集信息并數字化,位于同一區域的兩個不同節點通過長距離868MHz頻帶向Meshium網關發送相關數值;
?在本項目中,通過Meselium網關,Libelium多協議路由器將從傳感器節點收集所有數據并傳輸到云端,Meshlium網關還將在內部存儲所有數據,以構建數據檔案;
?水族館技術人員可以實時獲取數據,以了解水族館和玻璃容器內狀況,并對任何異常情況進行調整。
上面的圖表顯示了探測器、節點、傳感器網絡及其與云端連接。
食人魚水族館
在水族館中重建了亞馬遜河流生態系統,在一個水簇館中,有20多只食人魚和3只假食人魚生活在13300升水中,這個水簇容器中的水質是弱酸性的,與亞馬遜河流的水質性質相同。
裝有20只食人魚的水簇館
水族館選擇了Libelium 智能水質解決方案,它可以監測水質的各種參數,如水中的溫度、pH、電導率或溶解氧等等,監測這些參數有助于水族館技術人員確保動物良好的生存環境。
Libelium CTO David Gascón說:“水生環境的最佳條件可以在幾分鐘內被檢測出來,確保水族館管理團隊做出最快速反應。Waspmote智能水質解決方案是第一個連接云端用于實時監測水質的傳感器平臺,我們在薩拉戈薩水族館安裝的無線傳感器網絡簡化了遠程水質和空氣質量控制流程。”
用于監測ORP、導電性、pH、溶解氧和溫度的智能水探頭
食人魚水族館中分析的具體參數包括:
?ORP(氧化還原電位):水中的電子量
?EC(電導率):溶于水的鹽的量
?pH(pH):水的酸度
?OD(溶解氧):溶解在水中的氧量
?WT(溫度):水溫
通過Waspmote和Plug&Sense傳感器平臺可以獲得更加完整的監測水質參數,監測的內容包括:pH,溶解氧(DO),氧化還原電位(ORP),電導率(鹽度),濁度,溫度和溶解離子等等。
蟒蛇館
在水族館中亞馬遜河展示區的玻璃容器里,裝著一條蟒蛇和7種不同種類的魚類。八種不同物種生活在8000升水中,這條重達25公斤近3米長的蟒蛇,需要特定的濕度、溫度和亮度。
蟒蛇館為蟒蛇館選擇的解決方案是環境控制系統,通過運用Plug&Sense來監測溫度、濕度和亮度等基本參數。
在水族館項目中遇到的主要挑戰之一是如何放置設備而不會影響到動物,關鍵點在于盡可能減少對動物生活環境的干擾。
Libelium與水族館技術人員緊密合作,尋找最恰當的環境控制設備安裝地點
蟒蛇館中分析的參數:
?TH(溫濕度):蟒蛇館缸中的溫濕度;
?LUX(Luxes):光線量
薩拉戈薩水族館技術總監Javier González說:“與傳統系統相比,實時控制系統的優勢是無可比擬,我們現在可以使用智能手機監控整個水族館,我們每天都在節約資金,能夠記錄監測數據顯然是一個巨大優勢,現在數據無需我們去記錄,都是自動存儲。”
數據可視化
可以在Meshlium遠程檢查每一個節點記錄的所有數據,下面的兩張截圖是水溫和電導率監測的例子。
水溫監測
電導率監測
總結
生物多樣性是人類在地球賴以生存的基礎,以可持續的方式加以利用,可以無限制地為我們提供自然資源,為社會提供許多必要的物質以及服務,生物多樣性與人的健康幸福息息相關,是社會和經濟發展的關鍵所在。
保護我們的環境,可持續地采取行動,了解和關心構成我們基本水生生態系統的物種是我們所有人的責任和義務。