Jakie są niedrogie rozwiązania systemu monitorowania jakości powietrza?

11

Chciałbym zmierzyć jakość powietrza związanego z ruchem drogowym w mieście dla aplikacji IoT.

Europejska Agencja Środowiska zdefiniowała wskaźniki jakości (dobre, złe, itp.) Zgodnie ze stężeniem niektórych gazów w powietrzu, takich jak CO, NOx itp. Chcę zmierzyć stężenie tych gazów w powietrzu.

Ja przyszedłem po pokładzie Waspmote przez Libellium która produkuje również kilka płyt czujników. Jednak czujniki gazu, szczególnie te skalibrowane, są naprawdę drogie. Czy ktoś zna bardziej przystępne cenowo rozwiązanie lub zintegrowany produkt do pomiaru jakości powietrza?

hardware sensors Francesco Boi
źródło
Kilka tygodni temu dostałem e-mail, że smartcitizen.me zaczyna się od nowa. Zobacz ich forum, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat nowego sprzętu: forum.smartcitizen.me/t/ ... Nie korzystałem z niego (ale PM 2.5 wydaje się niewystarczający do regularnego użytku na zewnątrz).
Arjan

Odpowiedzi:

10

Myślę, że dziś nie istnieje.

Pracuję w holenderskiej gminie i chociaż sytuacja mogła się teraz zmienić, w grudniu 2017 r. Nasz dział ochrony środowiska stwierdził, że nawet półprofesjonalne czujniki gazu lub pyłu po prostu nie są wystarczająco dobre, aby określić niskie poziomy potrzebne do pomiarów zewnętrznych. (W tym wszystko oferowane w tym czasie Libelium dla CO, NOx i cząstek stałych.)

To nie moja filiżanka herbaty, ale uzasadnienie naszego działu środowiska:

  • W przypadku cząstek stałych Libelium zlicza PM 1. Ale pomiary zewnętrzne miałyby sens tylko dla PM 0,1 (cząstki mniejsze niż 0,1 mikrometra). Ponadto waga zliczonych cząstek nie jest stała, więc przeliczenie zliczeń na pewną wartość μg / m 3 , w porównaniu z przepisami rządowymi, jest trudne, jeśli nie niemożliwe.

  • W przypadku NO 2 Libelium stwierdził dokładność 0,1 ppm (części na milion) w idealnych warunkach. Z, na NO 2 , 1 PBB (części na miliard) jest równa † około 1,88 g / m 3 , podawanej dokładnością 0,1 ppm = 100 ppb = około 188 | jg / m 3 . Jednak średnie zewnątrz godzinowe NR 2 stężenia wahają się od 1 | jg / m 3 i 60 mg / m 3 , a wskaźniki Dutch rząd zdefiniować górną granicę rocznej średnio 40 g / m 3 . Tak więc, według dokładność 188 ug / m 3, nie jest wystarczająca.

  • Wszelkie inne pomiary oprócz (ultra) drobnego pyłu i NO 2 uznano za nieciekawe z punktu widzenia jakości powietrza.

Oczywiście łączenie wielu niedrogich pomiarów i porównywanie ich z wynikami (bardzo drogich) profesjonalnych pomiarów może nadal dawać użyteczne wskaźniki.

† g / m 3 = ppb x 12,187 x M / T, gdzie g / m 3 jest mikrogramów zanieczyszczeń gazowych na metr sześcienny powietrza, ppb części na miliard objętościowo (to jest ilość zanieczyszczeń gazowych na 10 9 objętościach otaczające powietrze), M jest masą cząsteczkową zanieczyszczeń gazowych, a T jest temperaturą w stopniach Kelvina. Przyjmuje się ciśnienie atmosferyczne 1 atmosfery.

Tak więc dla temperatury 25 ° C: 1 ppb SO 2 = 2,62 μg / m 3 ; NO 2 = 1,88 μg / m 3 ; NO = 1,25 μg / m 3 ; O 3 = 2,00 μg / m 3 ; CO = 1,145 g / m 3 ; Benzen = 3,19 μg / m 3 .

Źródło: DCE - duńskie centrum środowiska i energii .

Arjan
źródło
1
Czy Twoja gmina przedstawiła jakiś dokument publiczny na temat tych wniosków? Czy wiesz, czy mogą one działać jako alarmy progowe przynajmniej (gdy np. Przekroczą ustawowy limit)?
Francesco Boi
1
@Francesco, niestety nie, ale zredagowałem swoją odpowiedź, aby dodać uzasadnienie, które znalazłem w e-mailu.
Arjan
2
(Usunąłem link do prezentacji z konferencji TTN LoRaWAN na początku 2018 r., Gdzie Joost Wesseling z holenderskiego RIVM przedstawił informacje na temat pomiaru ogromnych zanieczyszczeń. Ładne, ale nie powiązane. Na 4'37 widać niektóre wykresy niektórych czujników, ale Jestem pewien, że podobne wyniki znajdziesz gdzie indziej w Internecie.)
Arjan
1
Przepraszam, przyszło mi do głowy kolejne pytanie. Czy znasz urządzenia Waspmote Plug & Sense! przez Libelium ponownie? Nie jestem pewien, ale myślę, że używają tych samych czujników: czy nie są to profesjonalne i precyzyjne urządzenia?
Francesco Boi
2
W połowie 2016 roku użyliśmy Waspmote PRO v1.2 Plug & Sense, Smart Environment, z „zwykłą” płytką czujnika gazu v2.0. To były okropne, ale mam nadzieję, że wszystko się zmieniło. Nie dawał nawet wiarygodnych odczytów temperatury (pobieranie kolejnych próbek wykazywałoby duże różnice), ale trudno to zrobić z powodu złych czujników? W przypadku czujników gazu konieczne było ustawienie wielu zmiennych, dla których nasz dostawca właśnie powiedział „zależy to od stężenia, które zamierzasz zmierzyć” . Przeczytaj to forum, zanim cokolwiek
zamówisz
5

Adafruit ma czujnik lotnych związków organicznych (VOC) / CO2 zbudowany do monitorowania jakości powietrza ( https://www.adafruit.com/product/3566 19,95 USD), który wydaje się odpowiadać Twoim wymaganiom. To nie jest tak fantazyjne jak inne, na które patrzysz, ale cena jest odpowiednia. Adafruit ma wiele czujników gazu do wyboru: https://www.adafruit.com/category/897

JD Allen
źródło
2
Wydaje się bardziej jak do zastosowań wewnętrznych.
Francesco Boi
1
@FrancescoBoi Tak, są. Mam swoją na zewnątrz w pudełku z czujnikami pogodowymi i działają dobrze. To kompromis: tańszy / mniej odporny na warunki atmosferyczne, odporny na warunki atmosferyczne / droższy;)
JD Allen
1
Sparkfun ma również ten czujnik. sparkfun.com/products/14193
Sam
1
Jeśli dobrze rozumiem, różnica między wewnętrznym a zewnętrznym dotyczy najniższych poziomów, które czujniki mogą lub powinny mierzyć. Poziomy wewnętrzne są znacznie wyższe, a zatem znacznie łatwiejsze do niezawodnego wykrycia. Do użytku na zewnątrz potrzebne są znacznie bardziej czułe czujniki?
Arjan