什么是负担得起的空气质量监测系统解决方案?


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我想针对物联网应用测量与城市道路交通相关的空气质量。

欧洲环境局根据空气中某些气体(例如CO,NOx等)的浓度定义了质量指标(好,坏等)。我想测量这些气体在空气中的浓度。

我到处都是Libellium 的Waspmote板,该板还生产一些传感器板。但是,气体传感器,尤其是经过校准的传感器确实很昂贵。有谁知道更实惠的解决方案或集成产品来测量空气质量?


几周前,我收到一封电子邮件,提示smartcitizen.me重新启动。请参阅他们的论坛以获取有关新硬件的详细信息:forum.smartcitizen.me/t/…我没有使用过(但是PM 2.5似乎不足以用于常规的户外使用)。
Arjan

Answers:


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我认为今天不存在。

我在荷兰的一个城市工作,尽管现在情况可能会有所变化,但我们的环境部门在2017年12月得出结论,即使是半专业的气体或粉尘传感器也不足以确定室外测量所需的低水平。(包括当时Libelium提供的用于CO,NOx和颗粒物的一切。)

不是我喝茶,而是我们环境部门的理由:

  • 对于微粒物质, Libelium声称对PM 1进行计数。但是,室外测量仅对0.1 PM(小于0.1微米的颗粒)有意义。而且,计数的颗粒的重量不是恒定的,因此将计数转换为一定的μg/ m 3值(与政府法规进行比较)非常困难,即使不是不可能。

  • 对于理想的条件,Libelium声称对NO 2的精度为0.1 ppm(百万分之一)。对于NO 2而言,1 pbb(十亿分之一)等于约1.88μg/ m 3,声称的精确度为0.1 ppm = 100 ppb =约188μg/ m 3。但是室外每小时的NO 2浓度平均值在1μg/ m 3和60μg/ m 3之间,并且荷兰政府的指标定义了年平均浓度40μg/ m 3的上限。因此,所要求的188μg/ m 3的精度是不够的。

  • 除(超)细粉尘和NO 2以外的任何其他测量均被认为与空气质量无关。

当然,将许多低成本的测量结果进行组合,并将其与(非常昂贵的)专业测量结果进行比较,仍可能会产生有用的指标。


µg / m 3 = ppb×12.187×M / T,其中µg / m 3是每立方米环境空气中的气态污染物微克,ppb是十亿分之体积(即,每10 9体积的气态污染物的体积)环境空气),M是气态污染物的分子量,T是开氏温度。假定大气压为1个大气压。

因此,对于25°C的温度:1 ppb SO 2 = 2.62μg/ m 3;NO 2 = 1.88μg/ m 3;NO = 1.25μg/ m 3;O 3 = 2.00μg/ m 3;CO =1.145μg/ m 3。苯=3.19μg/ m 3

资料来源:DCE-丹麦环境与能源中心


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您所在的市政府是否就此结论出示了任何公开文件?您是否知道它们是否至少可以用作阈值警报(例如,当它们超出法律限制时)?
弗朗切斯科·博伊

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@Francesco,不幸的是他们没有,但是我编辑了答案以添加在电子邮件中找到的推理。
Arjan

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(我删除了2018年初TTN LoRaWAN大会演讲的链接,荷兰RIVM的Joost Wesseling在演讲中介绍了如何测量巨大的污染。很好,但没有关系。在4'37时可以看到一些传感器的一些图形,但是我相信您会在互联网上的其他地方找到类似的结果。)
Arjan

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对不起,我想到了另一个问题。您知道设备Waspmote Plug&Sense!再由Libelium制作?我不确定,但我认为它们使用相同的传感器:它们不是专业且精确的设备吗?
弗朗切斯科·博伊

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2016年中,我们将Waspmote PRO v1.2 Plug&Sense智能环境与“常规”气体传感器板v2.0结合使用。这些都是可怕的,但我希望情况已经改变。它甚至没有给出可靠的温度读数(进行后续采样会显示出很大的差异),但这很难由传感器差引起的吗?对于气体传感器,需要设置许多变量,为此我们的供应商才被告知“这取决于您要测量的浓度”。在订购任何东西之前,请通读该论坛...
Arjan

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Adafruit具有挥发性有机化合物(VOC)/ CO2传感器,用于监测空气质量(https://www.adafruit.com/product/3566 $ 19.95 USD)听起来很符合您的要求。它不像您正在看的其他产品那么花哨,但价格合适。Adafruit确实有许多气体传感器可供选择:https : //www.adafruit.com/category/897


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似乎更适合室内应用。
弗朗切斯科·博伊

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@FrancescoBoi是的,他们是。我将我的天气传感器盒放在外面,它们工作正常。这是一个折衷方案:更便宜/更少的耐候性,耐候性/更昂贵;)
JD艾伦

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sparkfun也有那个传感器。sparkfun.com/products/14193
萨姆

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如果我理解正确,室内和室外之间的差异大约是传感器可以或应该测量的最低水平。室内水平更高,因此更容易可靠地检测。对于室外使用,需要更灵敏的传感器吗?
Arjan
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