โซลูชั่นราคาไม่แพงสำหรับระบบตรวจสอบคุณภาพอากาศคืออะไร


11

ฉันต้องการวัดคุณภาพอากาศที่เกี่ยวข้องกับการจราจรบนถนนในเมืองสำหรับแอปพลิเคชัน IoT

สำนักงานสิ่งแวดล้อมยุโรปได้กำหนดตัวชี้วัดคุณภาพ (ดี, ไม่ดี ฯลฯ ) ตามความเข้มข้นของก๊าซในอากาศเช่น CO, NOx เป็นต้นฉันต้องการวัดความเข้มข้นในอากาศของก๊าซเหล่านี้

ฉันได้มารอบบอร์ด Waspmote โดย Libellium ซึ่งผลิตบอร์ดเซ็นเซอร์บางตัว อย่างไรก็ตามเซ็นเซอร์ก๊าซโดยเฉพาะเซ็นเซอร์ที่สอบเทียบนั้นมีราคาแพงมาก ไม่มีใครรู้วิธีแก้ปัญหาราคาไม่แพงมากหรือผลิตภัณฑ์แบบบูรณาการในการวัดคุณภาพอากาศ?


ไม่กี่สัปดาห์ที่ผ่านมาฉันได้รับอีเมลที่smartcitizen.meเริ่มต้นใหม่อีกครั้ง ดูฟอรัมของพวกเขาสำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับฮาร์ดแวร์ใหม่: forum.smartcitizen.me/t/…ฉันไม่ได้ใช้งาน (แต่ PM 2.5 ดูเหมือนจะไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานกลางแจ้งเป็นประจำ)
Arjan

คำตอบ:


10

วันนี้ฉันคิดว่ามันไม่มีอยู่จริง

ฉันทำงานที่เทศบาลเมืองดัตช์และแม้ว่าสิ่งต่าง ๆ อาจมีการเปลี่ยนแปลงในเดือนธันวาคม 2560 แผนกสิ่งแวดล้อมของเราสรุปว่าแม้กระทั่งเซ็นเซอร์ก๊าซหรือฝุ่นระดับกึ่งอาชีพก็ยังไม่ดีพอที่จะกำหนดระดับต่ำที่จำเป็นสำหรับการวัดกลางแจ้ง (รวมถึงทุกอย่างที่ Libelium เสนอในเวลานั้นสำหรับ CO, NOx และเรื่องฝุ่นละออง)

มันไม่ใช่ถ้วยชาของฉัน แต่เป็นเหตุผลของแผนกสิ่งแวดล้อมของเรา:

  • สำหรับอนุภาคฝุ่น Libelium อ้างว่ามีค่า PM 1 แต่การวัดกลางแจ้งจะใช้สำหรับ PM 0.1 เท่านั้น (อนุภาคที่เล็กกว่า 0.1 ไมโครเมตร) นอกจากนี้น้ำหนักของอนุภาคที่นับนั้นไม่คงที่ดังนั้นการแปลงจำนวนเป็นค่าμg / m 3เพื่อเปรียบเทียบกับกฎระเบียบของรัฐบาลนั้นเป็นเรื่องยากหากไม่สามารถทำได้

  • สำหรับLibelium NO 2อ้างว่ามีความแม่นยำ 0.1 ppm (ส่วนต่อล้าน) ในสภาพที่เหมาะสม ด้วยเพราะไม่มี2 , 1 PBB (ส่วนต่อพันล้านดอลลาร์) เท่ากับประมาณ 1.88 ไมโครกรัม / m 3 , ความถูกต้องอ้างว่า 0.1 ppm = 100 ppb = ประมาณ 188 ไมโครกรัม / m 3 แต่ค่าเฉลี่ยรายชั่วโมงกลางแจ้ง NO 2ความเข้มข้นแตกต่างกันไประหว่างวันที่ 1 ไมโครกรัม / m 3และ 60 ไมโครกรัม / m 3และตัวชี้วัดที่รัฐบาลกำหนดขีด จำกัด บนสำหรับเฉลี่ยปีละ 40 ไมโครกรัม / m 3 ดังนั้นความถูกต้องที่อ้างว่า 188 μg / m 3ไม่เพียงพอ

  • การวัดอื่นใดนอกจากฝุ่นละเอียด (ultra) และ NO 2ถือว่าไม่น่าสนใจสำหรับคุณภาพอากาศ

แน่นอนว่าการรวมการวัดราคาต่ำจำนวนมากเข้าด้วยกันและการเปรียบเทียบกับผลการวัดแบบมืออาชีพ (แพงมาก) อาจยังคงให้ตัวชี้วัดที่มีประโยชน์


µg / m 3 = ppb × 12.187 × M / T โดยที่ µg / m 3คือไมโครกรัมของมลพิษก๊าซต่อลูกบาศก์เมตรของอากาศรอบข้าง, ppb เป็นส่วนต่อพันล้านโดยปริมาตร (เช่นปริมาณของก๊าซมลพิษต่อ 10 9เล่มของ อากาศแวดล้อม), M คือน้ำหนักโมเลกุลของมลพิษก๊าซและ T คืออุณหภูมิในเคลวิน สมมติว่าความดันบรรยากาศ 1 บรรยากาศ

ดังนั้นสำหรับอุณหภูมิ 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 μg / m 3 ; เบนซิน = 3.19 ไมโครกรัม / m 3

ที่มา: DCE - เดนมาร์กศูนย์สิ่งแวดล้อมและพลังงาน


1
เทศบาลของคุณผลิตเอกสารสาธารณะเกี่ยวกับข้อสรุปนี้หรือไม่? คุณรู้หรือไม่ว่าพวกเขาอาจทำงานเป็นตัวเตือนขีด จำกัด อย่างน้อย (เมื่อเกินขีด จำกัด ทางกฎหมาย)
Francesco Boi

1
@ ฟรานเชสโก้โชคไม่ดีที่พวกเขาไม่ได้ แต่ฉันแก้ไขคำตอบของฉันเพื่อเพิ่มเหตุผลที่ฉันพบในอีเมล
Arjan

2
(ฉันลบลิงก์ไปยังงานนำเสนอจากการประชุม TTN LoRaWAN Conference ในต้นปี 2561 ที่Joost Wesseling ของ Dutch RIVM นำเสนอเกี่ยวกับการวัดมลภาวะขนาดใหญ่ดี แต่ไม่เกี่ยวกันในช่วง 4'37 กราฟบางส่วนของเซ็นเซอร์สามารถมองเห็นได้ แต่ ฉันแน่ใจว่าคุณจะพบผลลัพธ์ที่คล้ายกันในที่อื่น ๆ บนอินเทอร์เน็ต)
Arjan

1
ขอโทษด้วยคำถามอื่นในใจฉัน คุณรู้หรือไม่ว่าอุปกรณ์ Waspmote Plug & Sense! โดย Libelium อีกครั้ง ฉันไม่แน่ใจ แต่ฉันคิดว่าพวกเขาใช้เซ็นเซอร์ตัวเดียวกันพวกเขาไม่ใช่มืออาชีพและอุปกรณ์ที่แม่นยำใช่ไหม
Francesco Boi

2
กลางปี ​​2559 เราใช้ Waspmote PRO v1.2 Plug & Sense, สภาพแวดล้อมแบบสมาร์ทกับบอร์ดเซ็นเซอร์ก๊าซปกติรุ่น v2.0 สิ่งเหล่านี้แย่มาก แต่ฉันหวังว่าทุกอย่างจะเปลี่ยนไป มันไม่ได้ให้การอ่านอุณหภูมิที่เชื่อถือได้ (การเก็บตัวอย่างต่อมาจะแสดงความแตกต่างใหญ่) แต่สิ่งเหล่านี้แทบจะไม่สามารถเกิดขึ้นได้จากเซ็นเซอร์ที่ไม่ดี? สำหรับเซ็นเซอร์ก๊าซหลายตัวแปรที่จำเป็นต้องได้รับการตั้งค่าที่ผู้จำหน่ายของเราได้บอกเพียง "มันขึ้นอยู่กับความเข้มข้นที่คุณจะไปวัด" อ่านผ่านฟอรั่มว่าก่อนที่จะสั่งซื้ออะไร ...
Arjan

5

Adafruit มีเซ็นเซอร์อินทรีย์ระเหย (VOC) / CO2 ที่สร้างขึ้นเพื่อตรวจสอบคุณภาพอากาศ ( https://www.adafruit.com/product/3566 $ 19.95 USD) ซึ่งดูเหมือนจะเหมาะกับความต้องการของคุณ มันไม่แฟนซีเหมือนอย่างที่คุณกำลังดูอยู่ แต่ราคาเหมาะสม Adafruit มีเซ็นเซอร์ก๊าซให้เลือกมากมาย: https://www.adafruit.com/category/897


2
ดูเหมือนว่าจะเหมาะสำหรับการใช้งานในร่ม
Francesco Boi

1
@FrancescoBoi ใช่พวกเขาเป็น ฉันมีของฉันอยู่ข้างนอกกล่องเซ็นเซอร์สภาพอากาศของฉันและมันก็ใช้ได้ดี การค้าออก: ราคาถูก / หลักฐานสภาพอากาศน้อยหลักฐานสภาพอากาศ / ราคาแพงมากขึ้น;)
JD อัลเลน

1
sparkfun มีเซ็นเซอร์นั่นด้วย sparkfun.com/products/14193
แซม

1
หากฉันเข้าใจอย่างถูกต้องความแตกต่างระหว่างในร่มและกลางแจ้งเป็นเรื่องระดับต่ำสุดที่เซ็นเซอร์สามารถหรือควรวัด ระดับในร่มนั้นสูงกว่ามาก สำหรับการใช้งานกลางแจ้งจำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์ที่ละเอียดอ่อนมากกว่านี้หรือไม่?
Arjan
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.