Cảm biến đo nước ao tôm ra đời từ một nỗi khổ rất cụ thể: oxy trong ao hay tụt vào ban đêm, nhất là những giờ gần sáng, và người nuôi phải thức dậy nhiều lần để kiểm tra. Nhưng thiết bị chỉ thật sự đáng tin khi nó được lau và chỉnh định kỳ, đặt đúng độ sâu, phân biệt được cảm biến hỏng với nước xấu thật, và không làm người nuôi mệt vì báo động giả.
Chào bạn, đây là Nhà Phát Minh. Tập này mình quay lại với anh kỹ sư làm thiết bị cho ao tôm, người mình đã kể ở tập về cách thu tiền theo vụ. Lần này là chuyện của chính cái thiết bị, từ bản mẫu đầu tiên nổi lềnh bềnh trên ao tới thứ mà bà con dám tin để ngủ yên.
Những đêm cầm đèn pin ra ao
Anh kỹ sư lớn lên trong một gia đình nuôi tôm ven biển. Ký ức rõ nhất của anh về những mùa nuôi là cha anh cầm đèn pin ra ao lúc nửa đêm, rồi lúc ba giờ sáng, nhìn mặt nước, nhìn tôm có nổi đầu không, quyết định có bật thêm quạt nước.
Lý do nằm ở chuyện sinh học của cái ao. Ban ngày, tảo trong nước quang hợp, nhả oxy. Ban đêm tảo ngừng quang hợp mà vẫn hô hấp, cùng với tôm và mọi sinh vật khác, lượng oxy trong nước giảm dần và thường thấp nhất vào những giờ trước bình minh. Những đêm trời âm u, nóng nực hay tảo tàn đột ngột, oxy có thể tụt nhanh.
Tôm thiếu oxy thì yếu, nổi đầu, nặng thì chết hàng loạt. Một đêm lơ là có thể mất cả vụ.
Ý tưởng của anh rất rõ: một cái máy thức thay người, đo nước liên tục và gọi người dậy khi thật sự cần.
Bản mẫu đầu và cái cảm biến bám bẩn
Bản mẫu đầu tiên là một chiếc phao nhựa mang theo cảm biến oxy, cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ chua của nước, một bảng mạch nhỏ, pin và tấm pin mặt trời. Dữ liệu gửi về điện thoại qua sóng di động.
Tuần đầu, số liệu đẹp và khớp với máy đo cầm tay của kỹ sư thuỷ sản. Tới tuần thứ ba, số oxy bắt đầu trôi dần xuống, dù tôm vẫn khoẻ. Anh kéo phao lên, thấy đầu cảm biến phủ một lớp nhớt tảo và bùn mịn. Cảm biến vẫn đo, nhưng đo lớp nhớt chứ không đo nước.
Đây là bài học mà ai làm thiết bị đo trong môi trường thật cũng gặp: cảm biến không chỉ cần chính xác lúc mới, mà cần giữ chính xác trong nước bẩn, nắng gắt, hơi muối. Nước ao nuôi là môi trường khắc nghiệt hơn nhiều so với cốc nước trong phòng thí nghiệm.
Anh thêm lịch lau cảm biến định kỳ, thiết kế đầu cảm biến tháo ra lau được bằng tay trong vài phút, và mỗi lần lau thì so lại với máy đo cầm tay để chỉnh cho đúng.
Đo ở đâu trong ao
Chuyện thứ hai làm anh bất ngờ là cùng một cái ao nhưng mỗi chỗ đo ra một số. Gần quạt nước oxy cao, góc ao khuất gió oxy thấp. Mặt nước khác đáy ao, nhất là những đêm nước lặng, lớp nước sát đáy thường nghèo oxy hơn.
Chiếc phao đầu tiên thả ngay gần bờ cho dễ với tới, và nằm gần quạt nước. Số liệu luôn đẹp, trong khi tôm ở phía xa lại nổi đầu. Thiết bị đang đo chỗ tốt nhất của ao, không phải chỗ tôm cần.
Anh cùng người nuôi chọn lại vị trí: xa quạt nước, ở vùng nước kém lưu thông nhất, và treo cảm biến ở độ sâu gần nơi tôm sống chứ không nổi trên mặt. Chỗ đo phải là chỗ xấu nhất, vì cảnh báo là để bảo vệ con tôm ở chỗ đó.
Người trong nghề nhìn vị trí đặt cảm biến là biết người làm thiết bị có từng đứng bên ao hay chưa.
Báo động giả và lòng tin lúc hai giờ sáng
Bản đầu tiên gửi cảnh báo mỗi khi oxy chạm ngưỡng. Vài đêm liền, điện thoại người nuôi reo lúc hai giờ sáng. Chạy ra ao thì tôm vẫn bình thường, hoá ra cảm biến bẩn, hoặc một con sóng nhỏ làm số liệu nhảy trong chốc lát.
Tới lần báo động thứ năm, người nuôi tắt tiếng điện thoại. Đó là thất bại lớn nhất của một thiết bị cảnh báo: người ta thôi tin nó. Một cảnh báo thật giữa những lần báo giả sẽ bị bỏ qua.
Anh sửa theo ba hướng. Không báo ngay khi số chạm ngưỡng một lần, mà khi số ở dưới ngưỡng liên tục một khoảng thời gian. Theo dõi cả chiều hướng: oxy giảm đều cả tiếng đồng hồ đáng lo hơn một cú nhảy đột ngột. Và phân biệt rõ hai loại tin nhắn: nước xấu thật, và thiết bị có vấn đề cần lau hoặc kiểm tra.
Ngưỡng cảnh báo cho từng giai đoạn nuôi thì anh không tự đặt, mà cùng người nuôi và kỹ sư thuỷ sản thống nhất. Thiết bị đo, còn con người quyết định con số nào là nguy hiểm.
Tự bật quạt nước và chuyện an toàn điện
Khi thiết bị đã đáng tin, người nuôi đề nghị thêm: sao không cho nó tự bật quạt nước khi oxy thấp, khỏi phải chạy ra bật tay. Về kỹ thuật, chỉ cần một bộ đóng ngắt nhận lệnh từ thiết bị.
Nhưng đây là chỗ anh kỹ sư dừng lại rất lâu. Quạt nước chạy điện lưới, đặt ngay cạnh mặt nước, nơi người lội xuống thường xuyên. Một sai sót về điện ở đây có thể chết người. Anh nhất quyết phần đấu nối điện lưới phải do thợ điện có chuyên môn làm, có thiết bị tự ngắt khi rò điện, dây dẫn và hộp điện đạt chuẩn chống nước.
Thiết bị của anh chỉ gửi tín hiệu điều khiển điện áp thấp, phần đóng ngắt điện lưới nằm trong tủ điện riêng. Và luôn có công tắc tay để người nuôi tự bật tắt khi cần, máy không bao giờ là con đường duy nhất.
Chiếc phao nhỏ đó giờ giúp nhiều người nuôi ngủ ngon hơn. Nhưng anh vẫn dặn: nó thức thay mình, chứ không nuôi tôm thay mình.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao oxy trong ao tôm hay giảm vào ban đêm?
Ban đêm tảo ngừng quang hợp nhưng vẫn tiêu thụ oxy, cùng với tôm và vi sinh vật. Oxy giảm dần và thường thấp nhất vào những giờ gần sáng.
Cảm biến đo oxy trong ao cần lau bao lâu một lần?
Tuỳ độ bẩn của ao và loại cảm biến. Nên theo hướng dẫn của nhà sản xuất, lau định kỳ và so lại với máy đo cầm tay để chỉnh khi thấy số liệu trôi.
Nên đặt cảm biến ở đâu trong ao nuôi?
Nên đặt ở vùng nước kém lưu thông, xa quạt nước và ở độ sâu gần nơi tôm sống, để thiết bị phản ánh chỗ có nguy cơ thiếu oxy cao nhất.
Làm sao giảm báo động giả của thiết bị cảnh báo?
Chỉ báo khi số liệu ở dưới ngưỡng liên tục một khoảng thời gian, theo dõi chiều hướng thay đổi và tách riêng cảnh báo lỗi thiết bị với cảnh báo nước xấu.
Cho thiết bị tự bật quạt nước có an toàn không?
Có thể an toàn nếu phần điện lưới do thợ điện có chuyên môn lắp, có thiết bị chống rò điện và hộp điện chống nước. Luôn giữ công tắc tay để người nuôi tự điều khiển.
