Quais são as soluções acessíveis para o sistema de monitoramento da qualidade do ar?


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Gostaria de medir a qualidade do ar relacionada ao tráfego rodoviário em uma cidade para um aplicativo de IoT.

A Agência Ambiental Européia definiu indicadores de qualidade (bom, ruim, etc.) de acordo com a concentração de alguns gases no ar, como CO, NOx, etc. Quero medir a concentração no ar desses gases.

Eu vim em torno do painel Waspmote da Libellium, que também produz alguns painéis de sensores. No entanto, os sensores de gás, particularmente os calibrados, são realmente caros. Alguém conhece uma solução mais acessível ou um produto integrado para medir a qualidade do ar?


Algumas semanas atrás, recebi um e-mail informando que o smartcitizen.me está iniciando novamente. Consulte o fórum para obter detalhes sobre o novo hardware: forum.smartcitizen.me/t/… Eu não o usei (mas o PM 2.5 parece insuficiente para uso externo regular).
Arjan

Respostas:


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Eu acho que não existe hoje.

Trabalho em um município holandês e, embora as coisas possam ter mudado agora, em dezembro de 2017, nosso departamento ambiental concluiu que mesmo sensores semi-profissionais de gás ou poeira não eram bons o suficiente para determinar os baixos níveis necessários para medições em ambientes externos. (Incluindo tudo o que o Libelium oferecia naquele momento para CO, NOx e material particulado.)

Não é minha xícara de chá, mas o raciocínio de nosso departamento ambiental:

  • Quanto ao material particulado, o Libelium alegou contar a PM 1. Mas as medições ao ar livre só faziam sentido para a PM 0,1 (partículas menores que 0,1 micrômetro). Além disso, o peso das partículas contadas não é constante; portanto, converter as contagens em um valor de μg / m 3 , para comparar com as regulamentações governamentais, é difícil, se não impossível.

  • Para o NO 2, o Libelium reivindicou uma precisão de 0,1 ppm (partes por milhão) em condições ideais. Com, para NO 2 , 1 pbb (partes por bilhão) sendo igual a cerca de 1,88 μg / m 3 , uma precisão declarada de 0,1 ppm = 100 ppb = cerca de 188 μg / m 3 . Porém, as médias horárias externas das concentrações de NO 2 variam entre 1 μg / m 3 e 60 μg / m 3 , e os indicadores do governo holandês definem um limite superior para a média anual de 40 μg / m 3 . Portanto, uma precisão declarada de 188 μg / m 3 não é suficiente.

  • Quaisquer outras que não sejam de pó (ultra) fina e nenhuma medição 2 foram considerados como não interessante para a qualidade do ar.

Obviamente, combinar muitas medições de baixo custo e compará-las com os resultados de medições profissionais (muito caras) ainda pode gerar indicadores úteis.


µg / m 3 = ppb × 12,187 × M / T, em que µg / m 3 são microgramas de poluente gasoso por metro cúbico de ar ambiente, ppb é partes por bilhão em volume (isto é, volume de poluente gasoso por 10 9 volumes de ar ambiente), M é o peso molecular do poluente gasoso e T é a temperatura em Kelvin. Uma pressão atmosférica de 1 atmosfera é assumida.

Assim, para uma temperatura de 25 ° C: 1 ppb SO 2 = 2,62 g / 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 ; Benzeno = 3,19 μg / m 3 .

Fonte: DCE - Centro Dinamarquês de Meio Ambiente e Energia .


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Seu município produziu algum documento público sobre essas conclusões? Você sabe se eles podem funcionar como alarmes de limite, pelo menos (quando excedem o limite legal, por exemplo)?
Francesco Boi

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@Francesco, infelizmente eles não o fizeram, mas editei minha resposta para adicionar o raciocínio que encontrei em um e-mail.
Arjan

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(Eu removi um link para uma apresentação da Conferência TTN LoRaWAN no início de 2018, onde Joost Wesseling, da RIVM holandesa, apresentou sobre a medição de grandes poluições. Bom, mas não relacionado. Às 4'37, alguns gráficos de alguns sensores podem ser vistos, mas tenho certeza que você vai encontrar resultados semelhantes em outros lugares na Internet).
Arjan

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Desculpe, veio à minha mente outra pergunta. Você conhece os dispositivos Waspmote Plug & Sense! por Libelium de novo? Não tenho certeza, mas acho que eles usam os mesmos sensores: não são dispositivos profissionais e precisos?
Francesco Boi

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Em meados de 2016, usamos o Waspmote PRO v1.2 Plug & Sense, Smart Environment, com a Placa do sensor de gás "regular" v2.0. Foram terríveis, mas espero que as coisas tenham mudado. Ele nem forneceu leituras confiáveis ​​de temperatura (a coleta de amostras subsequentes mostraria grandes diferenças), mas dificilmente isso pode ser causado por sensores ruins? Para os sensores de gás, muitas variáveis ​​precisavam ser definidas, para as quais o nosso fornecedor acabou de ser informado "depende da concentração que você vai medir" . Leia através desse fórum antes de pedir qualquer coisa ...
Arjan

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A Adafruit possui um sensor de componentes orgânicos voláteis (VOC) / CO2, construído para monitorar a qualidade do ar ( https://www.adafruit.com/product/3566 $ 19,95 USD), que parece atender às suas necessidades. Não é tão chique quanto os outros que você está vendo, mas o preço é justo. A Adafruit possui vários sensores de gás para escolher: https://www.adafruit.com/category/897


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Parece mais para aplicações internas.
Francesco Boi

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@FrancescoBoi Sim, eles são. Eu tenho o meu fora na minha caixa de sensores climáticos, e eles funcionam muito bem. Seu comércio um off: mais barato / menos à prova de intempéries, à prova de intempéries / mais caro;)
JD Allen

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sparkfun também tem esse sensor. sparkfun.com/products/14193
Sam

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Se bem entendi, a diferença entre interior e exterior é sobre os níveis mais baixos que os sensores podem ou devem medir. Os níveis internos são muito mais altos e, portanto, muito mais fáceis de detectar com segurança. Para uso externo, são necessários sensores muito mais sensíveis?
Arjan
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