Tìm hiểu và ứng dụng một số thiết bị quan trắc giá rẻ xác định chỉ số bụi trên địa bàn Hà Nội

Tìm hiểu ứng dụng số thiết bị quan trắc giá rẻ xác định số bụi địa bàn Hà Nội Tháng 9, 2018 Nội dung Giới thiệu thiết bị sử dụng Thiết kế thí nghiệm Kết ban đầu I Giới thiệu thiết bị sử dụng Air Quality Egg Purple Air Airbeam I.1 Air Quality Egg I.1.1 Giới thiệu Air quality Egg thiết bị hỗ trợ Wi-Fi sử dụng cảm biến để ghi lại thay đổi mức độ nhiễm khơng khí định STT Tên thiết bị Model thiết bị Air Quality Air Quality Egg Egg SO2-O3 Version Air Quality Air quality Egg Egg-Dust Version Số cảm biến Phát Activation Đo nồng độ O3; SO2 Hạt bụi 0,510μm Touch, broadcast and connect Wi-Fi Touch, broadcast and connect Wi-Fi Hãng sản xuất Wicked Device LLC Wicked Device LLC Ghi liệu: - WiFi liệu xuất tới airqualityegg.com với opensensors.io - Tần số truyền liệu: giây - Hình dung liệu: Có ( website: https://airqualityegg.wickeddevice.com/ ) I.1 Air Quality Egg I.1.2 Phạm vi ứng dụng - Đọc chia sẻ liệu chất lượng khơng khí địa phương thu thập thời gian thực - Tìm kiếm sử dụng liệu từ tất thiết bị khác khắp giới sử dụng tất liệu - Xem vẽ đồ thị liệu, phân tích so sánh liệu, chia sẻ nghiên cứu với lớp trường học khác => Giới thiệu, áp dụng chương trình học từ lớp học sở đến đại học, sử dụng xác định chất lượng khơng khí với thơng số phịng bên ngồi khn viên I.1.3 Air Quality Egg-Tình trạng thiết bị HUST • Air quality Egg-PM Sử dụng đo hạt bụi mịn, sử dụng bình thường, kết thể app • Air quality Egg-SO2-O3 Khơng sử dụng, sensor bị lỗi không cho liệu I.2 Airbeam I.2.1 Giới thiệu Airbeam thiết bị phát hiện, thu thập hàm lượng bụi mịn khơng khí xung quanh, chia sẻ hiển thị liệu thông qua điện thoại thông minh tảng Aircasting Aircasting gồm cảm biến phát thay đổi môi trường, hình chất lượng khơng khí có kích thước nhỏ AirBeam , ứng dụng AirCasting Android , trang web AirCasting phụ kiện I.2 Airbeam I.2.2 Ứng dụng Airbeam áp dụng đo đạc: • Mức âm ghi lại micrơ điện thoại • Nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khí carbon monoxide (CO) nitơ dioxit (NO ), hàm lượng bụi mịn ghi lại AirCasting Air Monitor • Airbeam sử dụng đo ngồi trời, phịng, cố định di chuyển I.2 Airbeam I.2.3 Tình trạng thiết bị Tại HUST sử dụng 2Airbeam Cả hai thiết bị hoạt động bình thường I.3 PurpleAir: PA-II-SD Air quality Sensor I.3.1 Giới thiệu • PurpleAir cảm biến chất lượng khơng khí IOT (internet of things) , cảm biến hạt Sử dụng đếm hạt Laser cho liệu nhiều loại hạt mịn • Purpleair sử dụng đếm hạt laser kép đếm hạt, sensor đo áp suất, nhiệt độ, độ ẩm, sử dụng truyền, chia sẻ liệu qua wifi thẻ SD (với phiên SD) 1) Cảm biến laser kép PA-II 2) Đầu nối Micro USB 3) 5V 2A USB cung cấp điện ngồi trời 4) dây nối nguồn 5) túi ốc vít III.1 Indoor– Air quality egg – Test Địa điểm: Phịng 103 Kí túc xá B10 (8 người), HUST PM(ug/m3) Kí túc xá B10, HUST 60 PM(ug/m3) 50 40 30 20 10 0 10 12 Giờ 14 16 18 24/08 25/08 26/08 27/08 28/08 29/08 30/08 1/9/2018 2/9/2018 3/9/2018 4/9/2018 5/9/2018 6/9/2018 7/9/2018 20 22 31/08 24 III.1 Indoor– PurpleAir – Test Địa điểm: Nhà xe B6, HUST (200 chỗ ) date time 29-Aug 30-Aug 31-Aug 1-Sep 2-Sep PM1.0 PM2.5 PM10 PM1.0 PM2.5 PM10 PM1.0 PM2.5 PM10 PM1.0 PM2.5 PM10 PM1.0 PM2.5 PM10 TB24 26.83 38.24 41.30 21.97 30.91 33.40 21.24 28.65 30.85 27.06 36.19 38.83 33.86 47.66 51.41 date 3-Sep 4-Sep 5-Sep 6-Sep 7-Sep time PM1.0 PM2.5 PM10 PM1.0 PM2.5 PM10 PM1.0 PM2.5 PM10 PM1.0 PM2.5 PM10 PM1.0 PM2.5 PM10 TB24 28.86 41.07 44.76 57.84 85.81 94.26 47.80 66.78 72.20 38.73 52.21 55.60 36.86 51.36 55.48 III.1 Indoor– PurpleAir – Test Địa điểm: Nhà xe B6, HUST (200 chỗ ) Hàm lượng PM2.5 (ug/m3) PM2.5 (ug/m3) 24h nhà để xe B6 100 80 60 40 20 26-Aug 28-Aug 30-Aug 1-Sep 3-Sep 5-Sep 7-Sep Ngày PM2.5 (ug/m3) nhà để xe B6 per Mov Avg (PM2.5 (ug/m3) nhà để xe B6) 9-Sep III.2 Quán coffee vỉa hè – Airbeam Nồng độ bụi PM2.5 (ug/m3) thu vỉa hè quán Coffee AHA, Trần Đại Nghĩa, Hai Bà Trưng, Hà Nội Time 9-10h 10-11h 11h-12h 12-13h 13-14h 14-15h 15-16h 16-17h TB8h Hàm lượng PM2.5 theo ngày ,ug/m3 24/8 25/8 26/8 27/8 31/8 9-Jan 9-Apr 81.07 75.7 68.31 60.87 39.7 37.22 95.29 88.93 54.36 79.38 59.14 34.31 30.99 98.85 9-Jun 54.29 50.44 79.86 66.14 49.19 40.72 50.25 101.78 69.74 44.91 40.61 44.41 30.97 24.75 23.53 39.24 43.36 41.22 29.98 28.19 23.42 24.24 40.06 55.07 47.48 57.57 49.18 47.87 56.95 57.73 59.14 54.91 44.94 40.72 51.92 64.45 54.51 19.01 16.02 20.16 20.99 22.03 35.99 26.03 18.98 21.81 34.12 45.65 65.44 55.84 38.76 102.58 94.88 96.61 82.75 82.83 81.5 91.91 III.2 Nồng độ bụi PM2.5 (ug/m3) thu vỉa hè quán Coffee Địa điểm: AHA coffee, Trần Đại Nghĩa, Hai Bà Trưng, Hà Nội – Airbeam PM2.5 (ug/m3) theo ngày vỉa hè quán coffee 101 PM2.5 (g/m3) 81 61 41 21 24/8 25/8 10 26/8 11 12 27/8 Thời gian 13 14 31/8 15 16 1/9 TB(8h) 4/9 III.3 Một số kết thu nhận – Airbeam Xe Bus 18 - Lộ trình: Đại học Kinh tế quốc dân – Long Biên – Đại học Kinh tế quốc dân (33 iểm dừng); sử dụng Airbeam Day 14/8 Time Indoor Outdoor 15/8 Indoor Outdoor 7:0010.35 9:00 9.92 10:0012:00 14.83 12.08 17:0019:00 11.51 45.91 22.48 46.35 19/8 21/8 25/8 26/8 27/8 Indoor Outdoor Indoor Outdoor Indoor Outdoor Indoor Outdoor Indoor Outdoor 46.31 20.76 37.21 41.18 32.33 33.86 45.14 46.20 63.02 63.02 19.35 32.63 32.61 38.65 21.07 16.79 32.21 12.21 56.12 19.52 27.71 37.39 18.06 III.3 Một số kết thu nhận – Airbeam Xe BUS 18: Đại học Kinh tế quốc dân – Long Biên – Đại học Kinh tế quốc dân (33 điểm dừng); sử dụng Airbeam Day Time 30-Aug Indoor (sensor) 31-Aug 1-Sep 2-Sep 3-Sep 5-Sep 6-Sep 7-Sep Indoor Indoor Indoor Indoor Indoor Indoor Indoor Indoor (Airbea Indoor (Airbeam Indoor (Airbea Indoor (Airbea Indoor (Airbea Indoor (Airbea Indoor (Airbea Indoor (Airbea m) (sensor) ) (sensor) m) (sensor) m) (sensor) m) (sensor) m) (sensor) m) (sensor) m) 7:0013.27 10.67 27.91 19.67 29.01 22.55 6.77 9.88 22.03 14.01 17.87 12.45 9:00 10:00 12:00 8.95 20.58 24.75 19.36 12.56 23.06 16.31 40.08 12.56 13.06 34.91 28.14 27.30 25.14 13.36 14.33 17:00 19:00 43.19 32.42 47.88 27.66 34.66 31.45 22.79 25.97 III.3 Một số kết thu nhận – Airbeam Xe BUS 18: Đại học Kinh tế quốc dân – Long Biên – Đại học Kinh tế quốc dân (33 điểm dừng); sử dụng Airbeam PM2.5 (ug/m3) Hàm lượng PM2.5 (ug/m3) thu thập Airbeam bên xe Bus 18 45 40 35 30 25 20 15 10 30-Aug 31-Aug 1-Sep 2-Sep 3-Sep Time 4-Sep 5-Sep 7:00-9:00 10:00-12:00 17:00-19:00 per Mov Avg (7:00-9:00) per Mov Avg (10:00-12:00) per Mov Avg (17:00-19:00) 6-Sep 7-Sep III.3 Nồng độ PM2.5 (ug/m3) phương tiện di chuyển xe Bus 18 Lộ trình: Đại học Kinh tế quốc dân – Long Biên – Đại học Kinh tế quốc dân (33 điểm dừng) sử dụng Airbeam PM2.5 (ug/m3) phương tiện di chuyển khác Hà Nội 70 PM2.5(ug/m3) 60 50 40 30 20 10 14/8 15/8 21/8 25/8 26/8 Thời gian Đường: PM2.5 di chuyển xe máy Cột: PM2.5 di chuyển xe bus 18 7:00-9:00 7:00-9:00 19/8 10:00-12:00 10:00-12:00 17:00-19:00 17:00-19:00 27/8 III.4 Kết thử nghiệm đối chiếu nhiều thiết bị Thiết bị sử dụng • Air Quality Egg • Airbeam • Airbeam • Airsense [HUST] • Sensor PM2.5 Panasonic Số liệu thử nghiệm biểu đồ thử nghiệm III.4 Kết thử nghiệm đối chiếu nhiều thiết bị Thiết bị PM2.5 Lab HUST(μg.m-3) PM2.5AirQualityEgg (μg.m-3) PM2.5 Airbeam1 (μg.m-3) PM2.5Airbeam2 (μg.m-3) PM2.5 AirSense 1(903) (μg.m-3) PM2.5 AirSense 2(474) (μg.m-3) PM2.5 Sensor (070)(μg.m-3) PM2.5 Sensor 2(044) (μg.m-3) PM2.5 Sensor 3(073) C) Ngày 8/7/2018 12.30 27.25 21.86 18.29 34.55 8/8/2018 13.42 26.46 27.75 24.27 33.96 26.75 23.13 31.83 22.96 32.33 20.56 40.24 23.27 III.4 Kết thử nghiệm đối chiếu nhiều thiết bị Hàm lượng PM2.5 8h điểm đối chiếu Concentration (μg.m-3) 45 40 35 30 25 20 15 10 Device 8/7/2018 8/8/2018 per Mov Avg (8/7/2018) per Mov Avg (8/8/2018) III.5 Một số khó khăn thử nghiệm thiết bị PurpleAir Airbeam Air Quality Egg • Set up: Sự kết nối thiết bị với wifi địa điểm hay lỗi • Khe thẻ SD hẹp, sâu bên thiết bị khó tháo dỡ • Thiết bị bọc kín, khó kiểm tra • Sử dụng nguồn liên tục, cố định • Airbeam II khó sử dụng Airbeam I cung cấp nhiều số liệu • Thiết bị cần sử dụng điện thoại chạy hệ điều hành Android • Khơng phải điện thoại tương thích, hay sảy ngắt quãng kết nối Bluetooth thiết bị smartphone • Số liệu thu chia sẻ từ điện thoại, tải nhiều liệu bất tiện Dữ liệu đo bị thất lạc kết nối • Khó khăn thay đổi địa điểm đo, kết nối wifi cài đặt địa điểm • Dữ liệu thu phụ thuộc vào việc kết nối wifi tải lên trang chủdữ liệu tải thông qua thư điện tử nhà điều phối • Dữ liệu có giá trị lưu trữ web tháng gần • Khó khăn sử dụng giao diện ứng dụng điện thoại IV Thảo luận Ứng dụng thiết bị Cải tiến thiết bị Thiết lập thí nghiệm Suy nghĩ Khảo sát Đánh giá kết Hành động PM2.5 Kiểm soát Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện Khoa học Công nghệ Môi trường ... Version II giao thông ( Sensor PM2.5Panasonic) Thời gian Địa điểm T5 -T9/ 2018 Khu dân cư HUST T5 -T9/ 2018 T7 -T9/ 2018 T7 -T9/ 2018 Aha Coffee, số 36, Trần Đại Nghĩa Xe Bus 18: NEU- Long Biên –NEU,... 10 0 10 12 Giờ 14 16 18 24/08 25/08 26/08 27/08 28/08 29/08 30/08 1/9 /2018 2/9 /2018 3/9 /2018 4/9 /2018 5/9 /2018 6/9 /2018 7/9 /2018 20 22 31/08 24 III.1 Indoor– PurpleAir – Test Địa điểm: Nhà xe B6,... đối chiếu Concentration (μg.m-3) 45 40 35 30 25 20 15 10 Device 8/7 /2018 8/8 /2018 per Mov Avg (8/7 /2018) per Mov Avg (8/8 /2018) III.5 Một số khó khăn thử nghiệm thiết bị PurpleAir Airbeam Air