Ngày PM2.5 TB AQI PM2.5 PM10 TB AQI PM10
11/11/2018 22 11 34 23
12/11/2018 27 14 40 27
13/11/2018 35 18 47 31
14/11/2018 55 28 73 49
15/11/2018 20 10 29 19
Hình 3.7.Đồ thị chỉ số AQI củaPM10 từ 7h ngày 11/11 đến hết ngày 15/11
Từ đồ thị hình 3.6 và 3.7 ta thấy các chỉ số AQI của các ngày 11,12,13,15 đều ở ngưỡng thấp. Do thiết bị đo trong nhà, gia đình lại ở vùng nơng thơn nên kết quả đo đạc và tính tốn cho ra chỉ số AQI ở mức thấp là hợp lý. Riêng ngày 14/11, chỉ số AQI của PM2.5 và PM10 cao hơn những ngày khác có thể do một số nguyên nhân khách quan làm ảnh hưởng tới nồng độ bụi.
Từ kết quả đo trong nhà tại thôn Tiến Lập, xã Mỹ Đức, huyện An Lão, Hải Phòng ta thấy thiết bị mặc dù đo trong nhiều ngày nhưng vẫn hoạt động tốt và cho kết quả khá phù hợp với vị trí đo.
KẾT LUẬN
Hệ đo PM2.5 và PM10 sử dụng Arduino sau khi hoàn thành đã được đo thử nghiệm tại một số điểm đo. Thiết bị hoạt động ổn định, liên tục trong nhiều ngày, trong q trình đo khơng xảy ra hiện tượng hư hỏng phải thay thế, sửa chữa. Qua quá trình chế tạo và đo thử nghiệm thiết bị có những ưu, nhược điểm sau:
* Ƣu điểm:
- Thiết bị hoạt động liên tục, ổn định, dữ liệu được gửi đều đặn lên website thingspeak.com, ít khi bị ngắt qng, khơng gửi được số liệu.
- Cảnh báo và hiển thị dữ liệu trên điện thoại di động ổn định không bị ngắt quãng khi có đường truyền wifi tốt.
- Hiển thị kết quả trên LCD không bị trục trặc, mất kết quả. - Quá trình lắp ráp, sửa chữa dễ dàng
- Thiết bị nhỏ gọn, có thể vận chuyển đến điểm đo bất kỳ.
- Thiêt bị hoạt động tốt trong nhiều môi trường khác nhau như khu dân cư, đường xá…
* Nhƣợc điểm:
- Sai số của thiết bị còn lớn (15% cho bụi PM2.5 và 10% cho bụi PM10 ở điều kiện 250C và 50% độ ẩm tương đối).
- Tín hiệu truyền dẫn đơi khi cịn chập chờn khi ở xa router wifi.
- Số liệu dùng để cảnh báo trên phần mềm điện thoại chỉ là số liệu đo tức thời. - Cảnh báo được đưa ra dựa trên suy luận từ cơng thức tính chỉ số AQI cho các hạt lơ lửng. Số liệu sử dụng cho cảnh báo chưa phải là kết quả chỉ số AQI cho bụi PM2.5 và PM10.
- Phần mềm chỉ chạy trên hệ điều hành Android dành cho các hãng điện thoại như SAMSUNG, LG, VIVO…còn các điện thoại chạy hệ điều hành iOS như Iphone không sử dụng được phần mềm này.
- Quá trình kết nối wifi của thiết bị cần phải sửa code trên phần mềm Arduino IDE sau đó nạp lại code cho Arduino. Khi những người khơng có phần mềm Arduino IDE trên máy tính sẽ khơng kết nối wifi được khi đưa thiết bị sang vị trí sử dụng mạng wifi khác.
- Thiết bị sử dụng nguồn 9V-2A lấy điện trực tiếp từ điện lưới. Do đó thiết bị sẽ không hoạt động được khi mất điện.
* Từ các ƣu, nhƣợc điểm trên em đƣa ra định hƣớng hoàn thiện và phát triển thiết bị nhƣ sau:
- Sử dụng sensor có độ chính xác cao hơn.
- Sử dụng thêm nhiều loại sensor khác để có thể đo và đánh giá được toàn bộ bộ chỉ số chất lượng khơng khí (AQI) theo tiêu chuẩn TCVN 5037:2005 do tổng cục môi trường Việt Nam ban hành.
- Lập trình tính tốn và cảnh báo theo bộ chỉ số chất lượng khơng khí (AQI) từ đó đưa ra cảnh báo chính xác theo bảng cảnh báo trong sổ tay hướng dẫn của tổng cục mơi trường trên điện thoại.
- Lập trình phần mềm chạy trên hệ điều hành iOS.
- Trên phần mềm thiết kế cho người sử dụng có thể kết nối wifi mà không cần sửa code cho Arduino (Sửa hai chuỗi chứa user và password wifi trong code viết cho Arduino).
- Thiết lập đường truyền wifi riêng cho thiết bị. - Sử dụng thêm nguồn dự phòng khi mất điện.
TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TIẾNG VIỆT
[1] TCVN 5937:2005, “Chất lượng khơng khí – Tiêu chuẩn chất lượng khơng khí
xung quanh”,
http://lifebalance.vn/wp-content/uploads/TCVN_5937-2005.
[2] Vũ Xuân Đán, Trương Thanh Cảnh (2017), “Đánh giá phơi nhiễm bụi cá nhân
PM2.5 và nguồn phát sinh của người dân sống gần 2 trạm quan trắc mơi trường ở thành phố Hồ Chí Minh”, tr26-33, SCIENCE & TECHNOLOGY DEVELOPMENT.
[3] Nguyễn Trung Lập, “Giáo trình truyền dữ liệu”, NXB ĐH Cần Thơ, 2006 [4] Nguyễn Thế Bình , “Giáo trình quang học”, NXB ĐH Quốc gia Hà Nội, 2007 [5] TCVN 9469 : 2012, “Khơng khí xung quanh, xác định khối lượng bụi trên vật
liệu lọc.- Phương pháp đo hấp phụ Beta”, thuvienphapluat.vn/TCVN/Tai-nguyen-
Moi-truong/TCVN-9469-2012.
[6] Nguyễn Thị Trang Nhung, “Mối liên hệ giữa ơ nhiễm khơng khí và sức khỏe”, Nature.org.vn
[7] Đỗ Thị Bích Ngọc, Nguyễn Văn Tăng, Nguyễn Quang Đại, Nguyễn Anh Quân (2017), “Nghiên cứu xây dựng hệ thống giám sát chất lượng khơng khí trong các
tịa nhà sử dụng cơng nghệ arduino”, Tạp chí KHOA HỌC & CƠNG NGHỆ.
[8] Trung tâm Quan trắc môi trường - Tổng cục Mơi trường (2011), “Phương pháp
tính tốn chỉ số chất lượng khơng khí (AQI)”
http://www.quantracmoitruong.gov.vn/portals/0/III_Huong%20dan%20tinh%20toa n%20chi%20so%20AQI%20va%20WQI_%20Chi%20so%20chat%20luong%20kh ong%20khi%20AQI.pdf?&tabid=36
[9] Tổng cục Mơi trường, “Sổ tay hướng dẫn tính tốn chỉ số chất lượng khơng khí
(AQI)”,
http://quantracmoitruong.gov.vn/Portals/0/Images/news/2015/May/So%20tay%20h uong%20dan%20AQI.pdf
TÀI LIỆU TIẾNG ANH
[10] Datasheet, “Arduino Uno R3”,
[11] http://appinventor.mit.edu/explore/
[12] American Lung Association, “Air Quality Index – American Lung Association” archive.li/TUQJB
[13] Cisco, “CCNA”, https://www.cisco.com [14]. https://community.thingspeak.com/
[15]. Konstantinos N. Genikomsakis (2018),“Development and On-Field Testing of
Low-Cost Portable System for Monitoring PM2.5 Concentrations”,
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5948549/ [16] Datasheet, “ESP8266EX”,
https://www.espressif.com/en/content/esp8266ex-datasheet [17] Datasheet, “ESP8266 Serial Esp-01 WIFI Wireless”, www.microchip.ua/wireless/esp01.pdf
[18] Hitachi, “HD44780U(LCDII)(Dot matrix Liquid Crystal Display
Controller/Driver)”,
https://www.sparkfun.com/datasheets/LCD/HD44780.pdf
[19] European Commission Community Research and Development Information Service, “Internet of things: Converging Technologies for Smart Environments and
Integrated Ecosystems”.
[20] Nova Finess Co.,Ltd, “Laser PM2.5 Sensor speccification” https://nettigo.pl/attachments/398
[21] Philip J Landrigan “The Lancet Commission on pollution and health”, https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(17)32345-0
[22] Xiaoyu Yu ,Yunbo Shi, Tian Wang, Xu Sun “Dust-concentration
measurement based on Mie scattering of a laser beam”
https://pdfs.semanticscholar.org/4fcb/f8e573f3dd56c8f197163200c9f731e4b334.pdf TÀI LIỆU WEB
[23] http://tapchimoitruong.vn/pages/article.aspx?item=Hi%E1%BB%87n-
tr%E1%BA%A1ng-m%C3%B4i-tr%C6%B0%E1%BB%9Dng-
[24] https://nhipcaudautu.vn/thuong-truong/o-nhiem-khong-khi-de-doa-nen-
kinh-te-viet-nam-3318891/
PHỤ LỤC 1.Code cho Arduino Uno R3:
#include<SDS011.h>// thư viện cho SDS011
#include<LiquidCrystal_I2C.h> // Thư viện cho LCD I2C LiquidCrystal_I2C lcd(0x27,16,2); // Khai báo địa chỉ bus LCD float p25=0;
float p10=0; int e;
SDS011 my_sds;
String ssid="Trinh Vien"; // Wifi network SSID
String password ="vien9876"; // Wifi network password String key = "GET
https://api.thingspeak.com/update?api_key=RCGJ5RLHYSYKSBBR&field1="; int len = 0;
void setup() {
// put your setup code here, to run once: Serial.begin(115200);// Tốc độ baund
Serial.println("AT+CWMODE=1"); // set ESP8266 làm client delay(1000);
Serial.println("AT+CWJAP=\""+ssid+"\",\""+password+"\""); // set user và pass wifi
delay(5000);
my_sds.begin(10,11); // Chân giao tiếp UART cho SDS 011 pinMode(9,OUTPUT); digitalWrite(9,HIGH); lcd.init(); lcd.backlight(); // bật đèn nền LCD } void loop() {
// put your main code here, to run repeatedly: float t,h; e=my_sds.read(&p25,&p10); if(!e){ t=p25;h=p10; } lcd.clear(); lcd.setCursor(1,0); lcd.print("PM2.5:"+String(p25)); lcd.setCursor(1,1); lcd.print("PM10:"+String(p10)); String data = key;
data+= t; data+= "&field2="; data+= h; len = data.length()+2; Serial.println("AT+CIPSTART=\"TCP\",\"api.thingspeak.com\",80"); delay(2000); Serial.print("AT+CIPSEND="); Serial.println(len); delay(2000); Serial.println(data); delay(1000); Serial.print("\r"); delay(300000); }