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科技魚塭，水質監測客製化

廣編企劃

2022.02.13

魚塭的水質環境，影響著魚群的生長狀況。成大環境工程系副教授張智華 109 年首次將學生自行組裝的物聯網水質監測設備應用於魚塭水質預警，不僅學生得到寶貴的場域實作經驗，也獲得魚塭主人的正面迴響；110 年他更以「農業 4.0 智慧共創：七股魚塭智慧水質監控系統之實踐」計畫，除了大幅提升設備穩定度，更將物聯網設備延伸至魚塭增氧裝置，讓水質監測升級為水質智慧監控，溶氧低時可自動增氧，漁民也可遠端遙控魚塭水質環境，提升養殖效率。

採訪｜張立宇
圖片提供｜張智華老師

來自南部各地的漁民，於110年12月初聚集在臺南七股邱家生態烏魚養殖場內，看著「烏魚王子」邱創禕打開手機，透過遠端接收資訊，監測魚塭內的水質狀況：水中溶氧量是否太低？需不需要打開曝氣機？哪個角落的曝氣機要開啟？人不用到現場，就能輕鬆搞定。

這天的活動，是成功大學環境工程系副教授張智華在110年參與共創計畫的重頭戲，向漁民展示如何透過水質監測提升養殖效率，希望吸引更多漁民加入使用的行列。

了解漁民需求，推廣水質監測應用

臺南七股是全臺養殖面積最大的區域，水質環境對養殖業來說有著一定的影響。張老師109 年嘗試將大範圍水域的水質監測應用在小範圍的魚塭內，110年除優化水質監測系統外，更計畫擴大應用到不同魚種、不同大小範圍的魚塭內，嘗試為漁業養殖帶來新的助力。

張老師在大四的「環工實作」課程中，由學生進行問卷調查，實際了解漁民的看法。「我們希望深入養殖社群，了解漁民遇到的問題，並探討提高效率與技術的推廣應用。」在此同時，學生拍攝水質監測相關影片、經營粉絲團等，來介紹水質監測的內容與重要性，藉此吸引有興趣的漁民前來洽詢。

除了成本考量，缺乏後續維修服務，以及「周邊沒有漁民成功使用的經驗」，都是讓漁民對水質監測系統裹足不前的原因。為此，張老師特別在110年底安排分享活動，「藉由第一年合作的魚塭作為示範場域，之後不僅養烏魚，還能推廣到其他魚塭。」

優化水質監測產品，讓量產成為可能

張老師也透過碩專班的「水質管理」課程，進行水質監測儀的優化。由於前一年做出的水質監測儀較重視成本考量，購買的電路板穩定度低，加上人工電焊等原因，不時會出現狀況。「成本與維運的頻率息息相關，品質不穩定時得經常前往維護，長期換算下來人力與時間成本不見得划算。」為此，張老師改選商用性的電路板，儘管略微提高成本，但系統大為穩定，數據的有效傳輸率幾乎達百分之百。另外，張老師也測試新的感應器、優化部署，減少人員維護成本，讓水質感測系統穩定度大為提升。

張老師說：「有信心可以走出去，將我們的成果分享給其他漁民，將來若有可能量產，我甚至希望同學們能去創業。」

攜手漁民，建立客製化服務

從一個魚塭擴大到其他魚塭，張老師計畫進行「客製化的服務」。早期漁民在買了水質監測儀後，對於相關數據的疑問得不到解答，自然覺得不實用。「我們是環境專長，最懂水質，可根據漁民需求去設計客製化的系統，然後給予最專業的建議。」張老師表示，透過客製化的服務，才是水質監測儀能否真正落實到魚塭實踐的關鍵。

該如何達到客製化？像是不同魚種棲息在魚塭的表層、底層，魚池角落還是中間，曝氣機與感應器如何安裝等，搭配漁民需求，了解養殖環境後再從事系統布建，雙方互相合作，才能共蒙其利。

至於數據該如何顯示，是否以手機告知漁民最方便，這些都是可以規劃的。事實上，光系統介面就可以規劃出好幾種組合，而這些內容也會對未來系統發展帶來很大幫助。張老師表示，七股地區有不少年輕漁民，他們往往要身兼數職，若能善用水質監測儀，將可提高養殖效率，對地方發展絕對能帶來幫助。

連兩年參與，學生周承漢成為溝通橋梁

連續兩年參與計畫的環境工程系碩二生周承漢，幾乎參與過計畫的每個環節，不管是學弟妹、漁民或合作廠商可能遇到的問題，他都相當清楚。「我就像是中間的橋梁，負責面對或溝通彼此的問題點。」他表示，許多漁民因為不了解現場狀況，有時經常得半夜前往魚塭巡視，但現在只要看水質監測數據，就能了解現場情形並做處理，對漁民來說是莫大的幫助。

教學亮點

1. 開創將水質管理課堂理論放在小範圍場域實作驗證。
2. 深入了解漁民需求，推廣客製化水質監測系統。