Development and Field Validation of a Solar-Powered Smart Buoy for Saltwater Intrusion Monitoring
Wirote Ritthong · Kittigorn Chalernphon · Nutthapong Kunla 等 8 人
开发并田间验证太阳能智能浮标，实时监测农业运河盐水入侵并手机报警。
ESP32、电导率与压力水位传感器、光伏供电、IoT云平台，泰国7站测试。
盐度精度±2%，光伏续航约60小时，超阈值10秒内手机报警，可检测局部入侵。
可扩展多参数融合与盐度预测模型，结合闸门调度实现盐水入侵主动防控。
低成本太阳能IoT浮标实现农业渠道咸潮入侵实时监测与手机预警，方法扎实、现场验证充分，对沿海灌区管理有实用价值。
海平面上升和淡水排放量的季节性减少正在加速盐水侵入低洼沿海地区的淡水农业运河、水产养殖和灌溉系统，使盐水入侵成为日益严重的威胁。本文报道了一种用于农业运河盐水入侵连续监测的实时太阳能智能浮标的设计、开发和现场验证。所提出的系统包括多参数电导率传感器、基于压力传感器的水位传感器、ESP32微控制器、由光伏供电的能量子系统，以及一个基于云的物联网（IoT）平台，该平台能够在超过预设盐度阈值时自动向智能手机发送通知。在泰国曼谷Khlong Bang Mot运河沿线的七个监测站进行了现场实验，以评估（1）传感器精度，（2）电力自主性，（3）漂浮稳定性，（4）通信可靠性，以及（5）代表性运行条件下的空间盐度分布。该监测平台在所研究的盐度水平下表现出在规定的±2%满量程范围内的测量精度，并且温度补偿有效减少了不同环境条件下的电导率漂移。光伏发电子系统在每个电池充电循环中提供约60小时的连续自主运行，加固的浮标结构使其能够在5–20 cm的运河波高下稳定运行，最大倾斜角为20.7°，并能快速恢复平衡。现场部署成功检测到局部盐水入侵，并在超过阈值后10秒内通过智能手机实时发出警报。所提出的智能浮标为淡水农业运河中盐水入侵的持续监测提供了一种可靠、低成本且可现场部署的解决方案。该集成平台结合了环境传感、自主能量管理、无线通信和实时决策支持，为提高灌溉管理、减少与盐度相关的农业损失以及增强脆弱农业社区的气候韧性提供了一种实用方法。