Автоматизация установки замкнутого цикла водоснабжения для выращивания осетра в Рязанской области

Выращивание осетровых в установках замкнутого водоснабжения (УЗВ) позволяет получать морскую рыбу в регионах, вдали от моря.

Такая установка состоит из нескольких бассейнов, в которых важно не только очищать воду, но и насыщать ее кислородом и поддерживать необходимую температуру. Нарушения процесса могут привести к гибели рыбы. Для исключения рисков такие системы автоматизируют.

Одному из частных осетровых хозяйств в Рязанской области потребовалось автоматизировать УЗВ для выращивания осетров. Необходимые работы на базе оборудования ОВЕН провел наш партнёр – компания «АСУ инжиниринг», специализирующаяся на электромонтаже, проектировании, пусконаладочных работах и обслуживании, также производстве электрических щитов.

Задача проекта

В рамках задачи необходимо было автоматизировать управление УЗВ, а также реализовать диспетчеризацию для удаленного доступа и контроля 24/7.

Это критически важно: в замкнутом цикле рыба полностью зависит от бесперебойной работы системы очистки и аэрации. Гибель рыбы при сбое – вопрос нескольких минут, максимум – часов, поэтому требуется круглосуточный мониторинг таких параметров, как температура, насыщение кислородом и мгновенная реакция на любые отклонения.

Реализация проекта

УЗВ для выращивания осетра включает:

• воздуходувки для аэрации бассейнов с рыбой и биофильтров, а также дегазации;
• циркуляционные насосы для постоянного движения воды в системе и через фильтры;
• вентиляторы для поддержания микроклимата в помещении с УЗВ и предотвращения появления конденсата и плесени на оборудовании;
• барабанные фильтры для автоматической механической очистки воды от взвешенных частиц;
• резервуар для сбора воды, прошедшей фильтрацию;
• несколько бассейнов разных размеров для обеспечения оптимальных условий роста рыбы на разных этапах жизни: от 0 до 7 г, от 7 до 40 г, от 40 до 200 г, более 200 г.

Цикл работы УЗВ представляет собой непрерывный круговорот воды, проходящей через несколько последовательных этапов очистки и подготовки перед возвращением в бассейны.

В качестве главного управляющего устройства в шкафу управления использовали программируемое реле с Ethernet ОВЕН ПР103.

На первом этапе вода из бассейнов с помощью циркуляционных насосов по команде ПР103 поступает на механическую очистку, где с помощью барабанных фильтров удаляются взвешенные частицы — остатки корма и продукты жизнедеятельности рыбы. Реле контролирует работу фильтров и управляет чередованием насосов по схеме «один рабочий – один резервный». Уровень воды в резервуарах измеряется при помощи кондуктометрических датчиков уровня ОВЕН ДУ.

После очистки вода поступает в биологический фильтр, где специальные бактерии преобразуют токсичный аммоний в нитриты, а после в безопасные нитраты. ПР103 управляет воздуходувками для непрерывной подачи воздуха в биологический фильтр для поддержания жизнедеятельности бактерий.

Для измерения параметров электросети в насосах и воздуходувках используется модуль ОВЕН МЭ110. При возникновении аварийных ситуаций, связанных с превышением тока в насосах и воздуходувках, питание установки осуществляется через генератор.

Насосы и воздуходувки запускаются по разным временным интервалам для сохранения ресурса генератора. При потере питания от электросети работа оборудования не должна прекращаться.

После очистки вода проходит дегазацию для удаления углекислого газа и поступает в аэрационную камеру, где с помощью воздуходувок насыщается кислородом до концентрации, необходимой для выращивания рыбы. На завершающем этапе вода проходит через теплообменник, который поддерживает температуру в заданном диапазоне, и возвращается через насосы в рыбоводные бассейны. Контроль температуры осуществляется с помощью датчиков ОВЕН ДТС014.

Потери воды при испарении и промывке фильтров компенсируются из накопительного резервуара со свежей водой.

Диспетчеризация реализована через ПР103 с Ethernet на OwenCloud. Оператор может контролировать параметры и управлять установкой в любое время удалённо через web-браузер или в приложении OwenCloud. На мнемосхемах визуализировано оборудование УЗВ, режимы работы насосов и вентиляторов, а также показатели кислорода и напряжения.

Результат автоматизации

Автоматизированная система обеспечивает бесперебойный контроль за УЗВ по выращиванию осетра без присутствия человека. Необходимую информацию оператор получает удалённо 24/7. После автоматизации установки рыба чувствует себя хорошо.

Мнение партнера

Александр Семилетов, технический директор ООО «АСУ инжиниринг»