Giải pháp hợp lý cho hệ thống giám sát chất lượng không khí là gì?


11

Tôi muốn đo chất lượng không khí liên quan đến giao thông đường bộ trong thành phố cho một ứng dụng IoT.

Cơ quan Môi trường châu Âu đã xác định các chỉ số chất lượng (tốt, xấu, v.v.) theo nồng độ của một số loại khí trong không khí như CO, NOx, v.v. Tôi muốn đo nồng độ trong không khí của các loại khí này.

Tôi đã đến xung quanh bảng Waspmote của Libellium, nơi cũng sản xuất một số bảng cảm biến. Tuy nhiên, các cảm biến khí, đặc biệt là các cảm biến hiệu chuẩn thực sự đắt tiền. Có ai biết một giải pháp giá cả phải chăng hơn hoặc sản phẩm tích hợp để đo chất lượng không khí?


Vài tuần trước tôi nhận được một email mà smartcitizen.me đang bắt đầu lại. Xem diễn đàn của họ để biết chi tiết về phần cứng mới: forum.smartcitizen.me/t/ khuyên Tôi chưa sử dụng nó (nhưng PM 2.5 dường như không đủ để sử dụng ngoài trời thường xuyên).
Arjan

Câu trả lời:


10

Tôi nghĩ rằng nó không tồn tại ngày nay.

Tôi làm việc tại một đô thị của Hà Lan và mặc dù mọi thứ có thể đã thay đổi, vào tháng 12 năm 2017, bộ phận môi trường của chúng tôi đã kết luận rằng ngay cả các cảm biến khí hoặc bụi bán chuyên nghiệp cũng không đủ tốt để xác định mức độ thấp cần thiết cho các phép đo ngoài trời. (Bao gồm tất cả mọi thứ Libelium được cung cấp tại thời điểm đó đối với CO, NOx và vật chất hạt.)

Đó không phải là tách trà của tôi, mà là lý do của bộ phận môi trường của chúng tôi:

  • Đối với vật chất hạt Libelium được yêu cầu đếm PM 1. Nhưng các phép đo ngoài trời sẽ chỉ có ý nghĩa đối với PM 0.1 (hạt nhỏ hơn 0,1 micromet). Ngoài ra, trọng lượng của các hạt được tính không phải là một hằng số, do đó, việc chuyển đổi số đếm thành một giá trị μg / m 3 , để so sánh với các quy định của chính phủ, rất khó nếu không muốn nói là không thể.

  • Đối với NO 2 Libelium tuyên bố độ chính xác là 0,1 ppm (phần triệu) trong điều kiện lý tưởng. Với, với NO 2 , 1 pbb (phần tỷ) bằng khoảng 1,88 μg / m 3 , độ chính xác được yêu cầu là 0,1 ppm = 100 ppb = khoảng 188 g / m 3 . Nhưng trung bình hàng giờ của nồng độ NO 2 ngoài trời dao động trong khoảng 1 μg / m 3 và 60 g / m 3 , và các chỉ số của chính phủ Hà Lan xác định giới hạn trên cho mức trung bình hàng năm là 40 g / m 3 . Vì vậy, độ chính xác được yêu cầu là 188 g / m 3 không đủ.

  • Bất kỳ phép đo nào khác ngoài (siêu) bụi mịn và NO 2 được coi là không thú vị đối với chất lượng không khí.

Tất nhiên, kết hợp nhiều phép đo chi phí thấp và so sánh chúng với kết quả của các phép đo chuyên nghiệp (rất tốn kém) vẫn có thể mang lại các chỉ số hữu ích.


Tiếtg / m 3 = ppb × 12.187 × M / T, trong đó Giang / m 3 là microgam chất ô nhiễm khí trên một mét khối không khí xung quanh, ppb là một phần tỷ theo thể tích (nghĩa là thể tích chất ô nhiễm khí trên 10 9 thể tích không khí xung quanh), M là trọng lượng phân tử của chất ô nhiễm khí và T là nhiệt độ ở Kelvin. Áp suất khí quyển của 1 khí quyển được giả định.

Vì vậy, đối với nhiệt độ 25 ° C: 1 ppb SO 2 = 2,62 g / m 3 ; SỐ 2 = 1,88 gg / m 3 ; NO = 1,25 gg / m 3 ; O 3 = 2,00 gg / m 3 ; CO = 1.145 gg / m 3 ; Benzen = 3,19 gg / m 3 .

Nguồn: DCE - Trung tâm Môi trường và Năng lượng Đan Mạch .


1
Thành phố của bạn đã sản xuất bất kỳ tài liệu công khai về kết luận này? Bạn có biết họ có thể làm việc như báo động ngưỡng ít nhất không (khi họ vượt quá giới hạn pháp lý chẳng hạn)?
Francesco Boi

1
@Francesco, tiếc là họ đã không làm vậy, nhưng tôi đã chỉnh sửa câu trả lời của mình để thêm lý do tôi tìm thấy trong một email.
Arjan

2
(Tôi đã gỡ bỏ một liên kết đến một bài thuyết trình từ Hội nghị LoRaWAN TTN vào đầu năm 2018, nơi Joost Wesseling của Hà Lan RIVM giới về đo lường ô nhiễm rất lớn. Nice, nhưng không liên quan. Tại 4'37 một số đồ thị của một số cảm biến có thể được nhìn thấy, nhưng Tôi chắc chắn bạn sẽ tìm thấy kết quả tương tự ở bất kỳ nơi nào khác trên internet.)
Arjan

1
Xin lỗi nó đến với tâm trí của tôi một câu hỏi khác. Bạn có biết các thiết bị Waspmote Plug & Sense! bởi Libelium một lần nữa? Tôi không chắc nhưng tôi nghĩ họ sử dụng cùng một cảm biến: không phải chúng là thiết bị chuyên nghiệp và chính xác sao?
Francesco Boi

2
Giữa năm 2016, chúng tôi đã sử dụng Plug & Sense của Waspmote PRO v1.2, Môi trường thông minh, với Bảng cảm biến khí "thông thường" v2.0. Đây là những điều tồi tệ, nhưng tôi hy vọng mọi thứ đã thay đổi. Nó thậm chí không đưa ra kết quả đo nhiệt độ đáng tin cậy (lấy các mẫu tiếp theo sẽ cho thấy sự khác biệt lớn), nhưng điều đó khó có thể gây ra bởi các cảm biến kém? Đối với các cảm biến khí, nhiều biến cần thiết được đặt, mà nhà cung cấp của chúng tôi chỉ nói "nó phụ thuộc vào nồng độ bạn sẽ đo" . Đọc qua diễn đàn đó trước khi đặt mua bất cứ thứ gì ...
Arjan

5

Adaf Berry có cảm biến CO2 hữu cơ dễ bay hơi (VOC) / được chế tạo để theo dõi chất lượng không khí ( https://www.adafbean.com/product35366 $ 19,95 USD) nghe có vẻ phù hợp với yêu cầu của bạn. Nó không lạ mắt như những người khác bạn đang xem, nhưng giá cả phù hợp. Adaf Berry có một số cảm biến khí để lựa chọn: https : //www.adafbean.com/c Category / 897


2
Nó có vẻ giống như cho các ứng dụng trong nhà.
Francesco Boi

1
@FrancescoBoi Vâng, đúng vậy. Tôi có của tôi bên ngoài trong hộp cảm biến thời tiết của tôi, và chúng hoạt động tốt. Đó là một sự đánh đổi: rẻ hơn / ít thời tiết hơn, bằng chứng thời tiết / đắt hơn;)
JD Allen

1
Sparkfun cũng có cảm biến đó. sparkfun.com/products/14193
Sam

1
Nếu tôi hiểu chính xác, sự khác biệt giữa trong nhà và ngoài trời là về mức thấp nhất mà các cảm biến có thể hoặc nên đo. Mức độ trong nhà cao hơn nhiều, do đó dễ dàng phát hiện hơn đáng tin cậy. Đối với sử dụng ngoài trời, cần nhiều cảm biến nhạy cảm hơn?
Arjan
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.