11.09.2017
КАК СОБРАТЬ СЕНСОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА

 

Качество воздуха в городах Казахстана официально мониторит только одно ведомство – Казгидромет. Их данные часто ставят под сомнение: во-первых, альтернативы их исследованиям нет – дорогостоящее оборудование не всякий может себе позволить – а значит, приходится доверять только этим цифрам, во-вторых, их результаты, которые чаще показывают, что с воздухом все в порядке, вызывают обоснованный скепсис, особенно у жителей Алматы, которые видят смог невооруженным глазом. До недавнего времени, казалось, что ситуацию в измерении качества воздуха ничто не изменит, пока не появились гражданские экоактивисты с собственными сенсорами. 

 

Во многих городах есть службы, которые измеряют данные по окружающей среде. Собранную информацию анализируют – именно эти данные и показывают насколько экологическое состояние города благоприятно для проживания. Основной пункт в этих исследованиях – качество воздуха. Рост населения ведет к увеличению потребления электричества, тепла, количества автомобилей и предприятий, – все это вместе приводит к большим выбросам вредных веществ в атмосферу. Решение проблем с загрязненным воздухом лежит на городских властях, но они опираются на усредненные цифры официального мониторинга «в пределах нормы» и не торопятся такие решения найти.

 

В Алматы альтернативой государственной службе мониторинга «Казгидромет» стали экоактивисты в лице жителей. Их идея проста: горожане самостоятельно могут участвовать в мониторинге воздуха, получать альтернативные данные и сравнивать их с цифрами гидромета. Эти знания помогут людям принимать важные для их здоровья решения, а также вполне возможно смогут изменить позицию городских властей – люди начнут требовать от них принятия эффективных решений для уменьшения загазованности

 

Главный пример гражданского мониторинга воздуха в Казахстане – это алматинец Павел Александров (http://ecoznay.ru/publ/intervju/pylemer_ot_chastnika/2-1-0-899). Он заказал в онлайн-магазине недорогие ручные сенсоры, перенастроил их, установил в разных частях города и создал cайт airkaz.org, куда отправляет данные. Павел информирует жителей, в каких районах города в буквальном смысле «нечем дышать» и в какое время загазованность достигает пика. Его инициатива пошла в народ, скоро такие же сенсоры появятся в Астане и Караганде.

 

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:


Про проект «AUA» «Мы не могли оставить вопросы горожан о том, чем они дышат, без ответа» Павла Александрова «Алматинец самостоятельно измеряет уровень загрязненности городского воздуха», которые первыми в Казахстане начали сами измерять уровень загрязненности воздуха в Алматы. 

 

Ответ «Казгидромета»: «Казгидромет: вводить кого-то в заблуждение мы не имеем права».

 

Примеру проекта «AUA» и Павла Александрова может последовать любой желающий, и, оказалось, что и покупать готовый сенсор необязательно, его можно собрать самостоятельно. Основатель школы робототехники «Inspire Lab» Рустем Ермеков обучал этому алматинцев на мастер-классе проекта «AUA» по сборке пылемеров. Он считает, что человек даже с гуманитарным складом ума способен это сделать. Видео идет всего 2 минуты 38 секунд!

 

Как собрать сенсор?

 

 

Вся система состоит из нескольких модулей:

 

  1. Цифровой датчик DHT11 для измерения температуры и влажности воздуха;
  2. Датчик для измерения мелкодисперсной пыли PM2,5 от компании SHARP;
  3. Основной модуль Arduino. Является центром всей системы;
  4. Wi-Fi-модуль ESP 8266 – он помогает все полученные данные передавать на сервер;
  5. Макетная (монтажная) беспаечная плата Breadbord, чтобы все эти детали между собой соединить.

 

Так выглядит сенсор без «упаковки»

 

Разберем каждое устройство. Цифровой датчик DHT11 измеряет температуру и влажность воздуха. Данные поставляются по проводу в виде цифрового сигнала. Это позволяет передавать информацию на расстоянии до 20 метров. Сенсор работает по собственному протоколу.

 

Датчик от SHARP отвечает за данные по уровню PM2,5 (PM2,5 – это воздушный загрязнитель, в состав которого входят как твердые микрочастицы, так и мельчайшие капельки жидкостей — прим. ред.)  в воздухе. Массовая концентрация РМ2.5 является ключевым параметром для оценки качества воздуха и его угрозы для здоровья человека. По нормам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) среднегодовой уровень РМ2.5 должен составлять не больше 10 мкг/м3, а среднесуточный уровень не больше 25 мкг/м3. В отличие от более крупных частиц, РМ2.5 легко проникают сквозь биологические барьеры и поэтому представляют наибольшую угрозу для организма.

 

Модуль Arduino uno – это главный элемент в сборке датчика. Он соединяет все составляющие сенсора между собой. В процессор Arduino загружается программа, которая будет управлять всеми этими устройствами по заданному алгоритму.

 

Wi-Fi-модуль ESP8266 позволяет дистанционно управлять и снимать показания с сенсоров через интернет.

 

Breadbord – это доска для прототипирования – незаменимая вещь для экспериментов с электроникой. Она позволяет быстро, удобно, без паяльника собирать электрические схемы.

 

Второй этап: написание кода для работы сенсора

 

После того, как устройство будет собрано, начинается процесс написания кода. Рустем уверяет, что данный этап не такой сложный, как все себе представляют. Его даже можно не писать, а найти готовый код в интернете. Для этого надо зайти в поисковик и указать название датчика, который используется. По словам нашего собеседника, должны появиться примеры кодов и можно увидеть наглядно, что с ними делать дальше.

 

 

А для того, чтобы работать с платой Arduino uno, надо зайти на сайт arduino.org и скачать там программу под свое устройство. В разделе «загрузки» есть подходящие версии для разных устройств. Устанавливать как любое другое приложение в компьютере.

 

Где купить модули для сенсора и сколько все это будет стоить?

 

Официальных дистрибьютеров вышеуказанных устройств в Казахстане нет. Однако купить их можно «с рук» на сайтах бесплатных объявлений либо заказать в других странах. К примеру, все составляющие сенсора мы нашли в российском онлайн-магазине. 

 

Примерные цены за каждый модуль:

 

  • плата arduıno uno — $30,
  • breadbord — $3,
  • датчик от SHARP — $15,
  • датчик температуры и влажности DHT11 — $3,
  • Wi-Fi-модуль ESP8266 — $8.

 

В итоге, собственноручно собранный сенсор обойдется в $59 (19.175 тенге, по курсу на момент написания поста). Готовые приборы с экраном домашнего исполнения в китайских онлайн-магазинах продают за $50-70.

 

Рустем советует все сенсоры после сборки калибровать, так как цифры могут выдаваться с большой погрешностью. То есть необходимо найти сенсор с точными показателями и подстроить свои данные по его образцу.

 

Опубликовано на сайте «Ливень. Living Asia» 21 июля 2017 года.

 

Источник: http://livingasia.online/2017/07/21/air_sensor/

Экологический практикум / 30 / Искандер-ака / Теги: Казахстан, самодельный сенсор, сенсоры, загрязнение воздуха, экология, Алматы / Рейтинг: 5 / 1
Всего комментариев: 0
«Эко.знай» — международный сетевой ресурс экологического просвещения © 2015-2017.    Редактор — Александр Жабский.    +7-904-632-21-32,    zhabskiy@mail.ru