弘光科大生研發水質監警系統 助養殖戶監測環境

弘光科大學生研發水質監測預警系統監測環境及幫助養殖戶。(圖:弘光科大提供)
弘光科大學生研發水質監測預警系統監測環境及幫助養殖戶。(圖:弘光科大提供)

▲弘光科大學生研發水質監測預警系統監測環境及幫助養殖戶。(圖:弘光科大提供)

水產養殖水質的優劣關乎養殖戶能否有收成,一次曾經參加淨灘,深入認識水質對文蛤養殖的重要,弘光科技大學資訊工程系學生,在通識教育中心服務學習組帶領下,曾前往彰化縣漢寶地區淨灘,在文蛤養殖戶介紹下,認識當地環境生態、養殖生態,也得知養殖戶面臨水質管控的問題,因此,研發了「彰化漢寶水質監測與預警系統」監測文蛤養殖池的水質中的導電度、酸鹼值、溫度,透過即時監測幫助養殖戶。

服務學習組組長張簡琳玲長期關心彰化縣漢寶地區在地生態,她說,有一次安排學生前往服務學習,進行淨灘與導覽,學生從文蛤養殖業者口中得知,過去幾年養殖業因為水質、氣候影響損失慘重,沒想到,學生發揮專業主動表示要幫忙,運用物聯網與感測器,設計出監測文蛤池的預警系統。

張簡琳玲表示,文蛤是漢寶養殖戶重要的經濟來源,必須養殖在半淡鹹水中,養殖戶引進海水進入養殖池中,也會加入地下水,但是,海水水質受到氣候與污染影響而不穩定,如果能越早發現水質異常,可以停止或調整進水減少損失,因此,學生運用專業製作水質預警系統不僅可以做實務演練,還能幫助環境監測與養殖業者。

「透過服務學習讓各系的學生發揮所學,更能跨域合作發揮最大效益。」張簡琳玲指出,為了讓學生做出符合業界期待的作品,每週與學生討論,給學生一個觀念後,讓學生主動發現問題而想辦法解決,遇到瓶頸能請教系上相關領域的老師,「做中學、學中做」,趁機讓學生提早學習進入業界後遇到瓶頸,該用什麼方式解決。

學生蔡欣祐指出,參加服務學習課程後,開始與同學傅智城、許丁元、張友瀚、趙才萱一起研發彰化漢寶水質監測與預警系統,利用LoRa無線網路技術與4G網路,再加裝能檢測導電度、酸鹼值、水溫三種感測器,監測水質有沒有異常,伺服器後端接受到資料,一發生異常,便會把異常數值傳送到養殖戶手機中,養殖戶可以立即去設法解決問題。

蔡欣祐說,水質監測與預警系統完成後,放在距離文蛤養殖池約400公尺的海水入口處,隨時監測水質,起初連續監測一個禮拜,發現網路傳輸接收的訊號不穩定,進一步探究發現,裝置處有裸露的高壓電控制閥及鐵皮遮蔽,影響訊號,因此,重新修改調整系統設備,再度進行實驗,目前朝穩定且可擴充性的方向前進。授童建樺請教,指導如何調整。

蔡欣祐說,第二代的作品改使用覆蓋廣的NB-IoT低耗電量行動通信,並且搭配自己設計的電路,將整體耗電控制到最低,萬一訊號不穩或突然沒電,也能儲存資料,利用物聯網方式分析數值,預計在暑假改良設計完成更完善的預警系統,希望能夠幫助養殖戶,同時運用監測資料分析,了解當地水質與環境問題。