RaspberryPi 4: 15 ደረጃዎች (ከስዕሎች ጋር) ላይ የተመሠረተ አነስተኛ ዋጋ ያለው የአይቲ አየር ጥራት መቆጣጠሪያ

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:31

በሳንቲያጎ ፣ ቺሊ በክረምት አካባቢያዊ ድንገተኛ አደጋ ወቅት በዓለም ውስጥ ካሉ እጅግ በጣም ቆንጆ ሀገሮች በአንዱ የመኖር መብት አላቸው ፣ ግን በሚያሳዝን ሁኔታ ፣ ሁሉም ጽጌረዳዎች አይደሉም። በክረምት ወቅት ቺሊ በአየር ብክለት ብዙ ትሠቃያለች ፣ በዋነኝነት በአቧራ እና በጭስ እንደ ጥቃቅን ቁሳቁሶች።

በቀዝቃዛ የአየር ጠባይ ምክንያት ፣ በደቡብ ፣ የአየር ብክለት በዋነኝነት በእንጨት ላይ በተመሠረቱ ገላጮች እና በሳንቲያጎ (በሀገሪቱ መሃል ያለው ዋና ከተማ) ከኢንዱስትሪዎች ፣ ከመኪናዎች እና በልዩ ግዙፍ የጂኦግራፊያዊ ሁኔታ በ 2 ግዙፍ ተራሮች ሰንሰለቶች መካከል ተቀላቅሏል።

በአሁኑ ጊዜ የአየር ብክለት በዓለም ዙሪያ ትልቅ ችግር ነው እና በዚህ ጽሑፍ ውስጥ በ Raspberry Pi ላይ በመመርኮዝ ዝቅተኛ ውድ የቤት ውስጥ የአየር ጥራት መቆጣጠሪያን እንዴት ማዳበር እንደሚቻል እንመረምራለን። ስለ አየር ጥራት የበለጠ ለመረዳት ፍላጎት ካለዎት እባክዎን “የዓለም የአየር ጥራት ጠቋሚ” ፕሮጄክትን ይጎብኙ።

አቅርቦቶች

• Raspberry Pi 4
• 1SDS011 - ከፍተኛ ትክክለኝነት ሌዘር pm2.5 የአየር ጥራት ማወቂያ ዳሳሽ
• የፕላስቲክ ሣጥን

ደረጃ 1 ልዩ ጉዳይ (ጠቅላይ ሚኒስትር) - ምንድነው? ወደ አየር እንዴት እንደሚገባ?

ስለዚህ ፣ ብክለትን ወይም የአየር ብክለትን ለመረዳት ፣ ከዚያ ጋር የተዛመዱ ቅንጣቶችን ማጥናት አለብን ፣ እሱም ጥቃቅን ንጥረ ነገር ተብሎም ይጠራል። በቀደመው ክፍል ላይ ያሉትን ግራፎች ስንመለከት PM2.5 እና PM10 ን እንደጠቀሱ ማየት እንችላለን። ስለዚያ ፈጣን አጠቃላይ እይታ እንስጥ።

ፒኤም (ጥቃቅን) ብናኝ ንጥረ ነገር (ቅንጣት ብክለት ተብሎም ይጠራል) - በአየር ውስጥ የተገኙ ጠንካራ ቅንጣቶች እና ፈሳሽ ጠብታዎች ድብልቅ። አንዳንድ ቅንጣቶች ፣ ለምሳሌ አቧራ ፣ ቆሻሻ ፣ ጥብስ ፣ ወይም ጭስ ፣ በዓይን ዐይን ለማየት ትልቅ ወይም ጨለማ ናቸው። ሌሎቹ በጣም ትንሽ ስለሆኑ በኤሌክትሮን ማይክሮስኮፕ በመጠቀም ብቻ ሊታወቁ ይችላሉ። ቅንጣቶች በስፋት መጠኖች ይመጣሉ። ከ 10 ማይክሮሜትር ዲያሜትር ያነሱ ወይም እኩል የሆኑ ቅንጣቶች በጣም ትንሽ በመሆናቸው ወደ ሳምባ ውስጥ ሊገቡ ይችላሉ ፣ ይህም ከባድ የጤና ችግሮች ሊያስከትሉ ይችላሉ። አስር ማይክሮሜትር ከአንድ የሰው ፀጉር ስፋት ያነሰ ነው።

ቅንጣት ብክለት ሻካራ አቧራ ቅንጣቶችን (PM10) ያጠቃልላል -የማይነጣጠሉ ቅንጣቶች ፣ በአጠቃላይ 10 ማይክሮሜትር እና አነስ ያሉ ዲያሜትሮች። ምንጮች በመንገዶች ላይ በተሽከርካሪዎች የተቀሰቀሱ ወይም የመፍጨት ሥራዎችን እና አቧራዎችን ያካትታሉ። ጥሩ ቅንጣቶች (PM2.5) - ጥሩ የማይነጣጠሉ ቅንጣቶች ፣ በአጠቃላይ 2.5 ማይክሮሜትር እና አነስ ያሉ ዲያሜትሮች። ጥሩ ቅንጣቶች የሚመረቱት የሞተር ተሽከርካሪዎችን ፣ የኃይል ማመንጫዎችን ፣ የመኖሪያ እንጨት ማቃጠልን ፣ የደን ቃጠሎዎችን ፣ የእርሻ ማቃጠልን እና አንዳንድ የኢንደስትሪ ሂደቶችን ጨምሮ ከሁሉም የቃጠሎ ዓይነቶች ነው ፣ በ EPA ጣቢያ ላይ ስለ ጥቃቅን ነገሮች የበለጠ ማግኘት ይችላሉ - የዩናይትድ ስቴትስ የአካባቢ ጥበቃ ኤጀንሲ

ደረጃ 2 - ስለ እነዚያ ልዩ ጉዳዮች መንከባከብ አስፈላጊ የሆነው ለምንድነው?

በቺሊ ዩኒቨርሲቲ በሠራው ሥራ GERARDO ALVARADO Z. እንደተገለጸው ፣ በ 1930 በሜውዝ ሸለቆ (ቤልጂየም) ውስጥ ከፍተኛ የአየር ብክለት ክፍሎች ጥናቶች ፣ ዶኖራ (ፔንሲልቬንያ) በ 1948 እና ለንደን በ 1952 የመጀመሪያዎቹ የሞት ተዛማጅነት ያላቸው ምንጮች ናቸው። በጥቃቅን ብክለት (ፕሬንድዝ ፣ 1993)። በሰዎች ጤና ላይ የአየር ብክለት ውጤቶች ምርመራ ላይ የተደረጉ እድገቶች የጤና አደጋዎች በተለያዩ የመተንፈሻ አካላት ክፍሎች ውስጥ በመግባታቸው እና በማከማቸት እና ለተከማቹ ዕቃዎች ባዮሎጂያዊ ምላሽ ላይ በመመስረት ሊነኩ በማይችሉ ቅንጣቶች ምክንያት የሚከሰቱ መሆናቸውን ወስነዋል።

በጣም ጥቅጥቅ ያሉ ቅንጣቶች ፣ ወደ 5 μm ገደማ የሚሆኑት ፣ በአፍንጫው መተላለፊያው cilia እና በአፍንጫው ምሰሶ እና በመተንፈሻ ቱቦ ውስጥ በሚሸፍነው mucosa የጋራ ተግባር ተጣርተዋል። በ 0.5 እና በ 5 μm መካከል ዲያሜትር ያላቸው ቅንጣቶች በብሩሽ ውስጥ እና በሳንባ አልቪዮላይ ውስጥ እንኳን ሊቀመጡ ይችላሉ ፣ ሆኖም ግን ፣ ከጥቂት ሰዓታት በኋላ በብሮን እና በብሮኖሎች cilia ይወገዳሉ። መወገድን የሚያመቻች የ mucociliary ትራንስፖርት ዘዴ ስለሌለ ከ 0.5 smallerm ያነሱ ቅንጣቶች በሳንባ አልቪዮላይ ውስጥ እስኪቀመጡ ድረስ በጥልቀት ዘልቀው ሊገቡ ይችላሉ። የሚከተለው አኃዝ በመጠን መጠናቸው ላይ በመመስረት በአተነፋፈስ ስርዓት ውስጥ ያሉትን ቅንጣቶች ዘልቆ ያሳያል።

ስለዚህ ፣ ሁለቱንም ቅንጣቶች (PM2.5 እና PM10) ለመለየት በጣም አስፈላጊ ናቸው እና መልካም ዜና ሁለቱም በቀላል እና ውድ ባልሆነ አነፍናፊ ፣ ኤስዲኤስ011 የሚነበቡ መሆናቸው ነው።

ደረጃ 3 - የብልት ዳሳሽ - SDS011

የአየር ጥራት ቁጥጥር በ 80 ዎቹ ውስጥ የተጀመረው የታወቀ እና የተቋቋመ ሳይንስ ነው። በዚያን ጊዜ ቴክኖሎጂው በጣም ውስን ነበር ፣ እና መፍትሄው የአየር ብክለትን ውስብስብ ፣ ከባድ እና በእውነት ውድ ለመቁጠር ያገለገለ ነበር።

እንደ እድል ሆኖ ፣ በአሁኑ ጊዜ ፣ ከቅርብ እና ዘመናዊ ቴክኖሎጂዎች ጋር ፣ ለአየር ጥራት ቁጥጥር ጥቅም ላይ የዋሉ መፍትሄዎች የበለጠ ትክክለኛ ብቻ ሳይሆን በመለኪያም ፈጣን እየሆኑ ነው። መሣሪያዎች እያነሱ ናቸው ፣ እና ከመቼውም ጊዜ በበለጠ በጣም ተመጣጣኝ ዋጋ አላቸው።

በዚህ ጽሑፍ ውስጥ በአየር ውስጥ ያለውን የአቧራ መጠን መለየት በሚችል ቅንጣት ዳሳሽ ላይ እናተኩራለን። የመጀመሪያው ትውልድ ልክ ያልሆነውን መጠን መለየት ቢችልም ፣ በጣም የቅርብ ጊዜ ዳሳሾች እንደ SDS011 ከ INOVAFIT ፣ ከጂናን ዩኒቨርስቲ (በሻንዶንግ ውስጥ) ፣ አሁን PM2.5 እና PM10 ን መለየት ይችላሉ።

በመጠን መጠኑ ፣ ኤስዲኤስ011 ምናልባት በትክክለኛነት እና በዋጋ (ከ USD40.00 በታች) ካሉ ምርጥ አነፍናፊዎች አንዱ ነው።

• የሚለኩ እሴቶች PM2.5 ፣ PM10
• ክልል: 0–999.9 μg /m³
• የአቅርቦት ቮልቴጅ 5V (4.7-5.3V)
• የኃይል ፍጆታ (ሥራ) 70mA ± 10mA
• የኃይል ፍጆታ (የእንቅልፍ ሞድ ሌዘር እና አድናቂ) - <4mA
• የማከማቻ ሙቀት: -20 ወደ +60C
• የሥራ ሙቀት -ከ -10 እስከ +50 ሴ
• እርጥበት (ማከማቻ) - ከፍተኛ። 90%
• እርጥበት (ሥራ) - ከፍተኛ። 70% (የውሃ ትነት መጨናነቅ ንባቦችን ያታልላል)
• ትክክለኛነት - 70% ለ 0.3μm እና 98% ለ 0.5μm
• መጠን: 71x70x23 ሚሜ
• የእውቅና ማረጋገጫ CE ፣ FCC ፣ RoHS

SD011 ፒሲቢውን እንደ መያዣው አንድ ጎን ይጠቀማል ፣ ይህም ወጪውን ለመቀነስ ያስችላል። ተቀባዩ ዲዲዮ በፒሲቢ ጎን ላይ ተጭኗል (ይህ በዲዲዮ እና በኤን ኤን መካከል ያለው ማንኛውም ጫጫታ መወገድ ስለሚኖርበት ይህ ግዴታ ነው)። የኤሚስተር ሌዘር በፕላስቲክ ሳጥኑ ላይ ተጭኖ በተለዋዋጭ ሽቦ ከፒሲቢ ጋር ተገናኝቷል።

በአጭሩ ኖቫ የአካል ብቃት SDS011 የባለሙያ የሌዘር አቧራ ዳሳሽ ነው። በአነፍናፊው ላይ የተጫነ አድናቂ በራስ -ሰር አየር ይጠባል። አነፍናፊው በአየር ውስጥ የተንጠለጠሉ የአቧራ ቅንጣቶችን ዋጋ ለመለካት የሌዘር ብርሃን መበታተን መርህ* ይጠቀማል። አነፍናፊው የ PM2.5 እና PM10 እሴቶችን ከፍተኛ ትክክለኛ እና አስተማማኝ ንባቦችን ይሰጣል። በአከባቢው ውስጥ ያለው ማንኛውም ለውጥ ከ 10 ሰከንዶች በታች በቅጽበት አጭር የአጭር ጊዜ ምላሽ ሊታይ ይችላል። በመደበኛ ሞድ ውስጥ ያለው ዳሳሽ ከ 1 ሰከንድ ልዩነት ጋር ማንበብን ሪፖርት ያደርጋል።

* የጨረር መበታተን መርህ - ቅንጣቶች በሚመረመሩበት አካባቢ ሲያልፉ የብርሃን መበታተን ሊነሳ ይችላል። የተበታተነው ብርሃን ወደ ኤሌክትሪክ ምልክቶች ይለወጣል እና እነዚህ ምልክቶች እየጨመሩ እና እየተሠሩ ይሆናሉ። የምልክት ሞገድ ቅርፅ ከቅንጣቶች ዲያሜትር ጋር የተወሰኑ ግንኙነቶች ስላሉት የቁጥሮች ብዛት እና ዲያሜትር በመተንተን ሊገኝ ይችላል።

ደረጃ 4: ግን ኤስዲኤስ011 እነዚያን ቅንጣቶች እንዴት መያዝ ይችላል?

ቀደም ሲል አስተያየት እንደሰጠ ፣ በ SDS011 ጥቅም ላይ የዋለው መርህ የብርሃን መበታተን ወይም የተሻለ ፣ ተለዋዋጭ ብርሃን መበታተን (DLS) ነው ፣ ይህም በፊዚክስ ውስጥ ቴክኒክ ነው ፣ ይህም በትናንሽ እገዳዎች ወይም በመፍትሔ ውስጥ ፖሊመሮች የመጠን ማከፋፈያ መገለጫን ለመወሰን ሊያገለግል ይችላል። በ DLS ወሰን ውስጥ ጊዜያዊ መለዋወጥ ብዙውን ጊዜ በጥንካሬ ወይም በፎቶን ራስ-ማዛመጃ ተግባር (የፎቶን ማዛመጃ ስፔክትሮስኮፕ ወይም ቀላል-ተጣጣፊ የብርሃን መበታተን በመባልም ይታወቃል) ይተነትናል። በጊዜ ጎራ ትንተና ውስጥ ፣ የራስ -ሰር ማስተካከያ ተግባር (ኤሲኤፍ) ብዙውን ጊዜ ከዜሮ መዘግየት ጊዜ ጀምሮ ይበስባል ፣ እና በአነስተኛ ቅንጣቶች ምክንያት ፈጣን ተለዋዋጭነት ወደ ተበታተነ የከባድ ዱካ በፍጥነት ማሻሻል ያስከትላል። የ ACF ጥንካሬ የኃይል ፍጥነቱ የ Fourier ለውጥ መሆኑን ታይቷል ፣ ስለሆነም የ DLS ልኬቶች በእይታ ጎራ ውስጥ በእኩል በደንብ ሊከናወኑ ይችላሉ።

የሁለት ናሙናዎች መላምታዊ ተለዋዋጭ ብርሃን መበታተን በላይ - ትላልቅ ቅንጣቶች (እንደ PM10) ከላይ እና ትናንሽ ቅንጣቶች (እንደ PM2.5) ከታች። እና በእኛ አነፍናፊ ውስጥ ስንመለከት ፣ የብርሃን መበታተን መርህ እንዴት እንደሚተገበር ማየት እንችላለን።

በዲዲዮው ላይ የተያዘው የኤሌክትሪክ ምልክት ወደ ዝቅተኛ ጫጫታ ማጉያ ይሄዳል እና ከዚያ ወደ ዲጂታል ምልክት በኤዲሲ በኩል እና በ UART በኩል ወደ ውጭ ይለወጣል።

በእውነተኛ ሳይንሳዊ ተሞክሮ ላይ ስለ SDS011 የበለጠ ለማወቅ ፣ እባክዎን የ ‹2012› ማጎሪያዎችን ለመቆጣጠር ለዝቅተኛ ወጪ ተንቀሳቃሽ ስርዓት ልማት እና በመስክ ላይ ሙከራን Konstantinos et al ይመልከቱ።

ደረጃ 5 የመታያ ሰዓት

በዚህ ሁሉ ጽንሰ -ሀሳብ ላይ እረፍት እንውሰድ እና Raspberry Pi እና SDS011 ዳሳሽ በመጠቀም ጥቃቅን ጉዳዮችን እንዴት መለካት እንደሚቻል ላይ እናተኩር

የ HW ግንኙነት በእውነቱ በጣም ቀላል ነው። አነፍናፊው ከ 7 ፒኖቹ UART የውጤት ውሂቡን ከ RPi መደበኛ የዩኤስቢ ማያያዣዎች ጋር ለማጣራት በዩኤስቢ አስማሚ ይሸጣል።

የ SDS011 ዝርዝር:

• ፒን 1 - አልተገናኘም
• ፒን 2 - PM2.5: 0–999μg/m³; PWM ውፅዓት
• ከ3-5 ቪ ይሰኩ
• ፒን 4 - PM10: 0–999 μg/m³; PWM ውፅዓት
• ፒን 5 - GND
• ፒን 6 - RX UART (TTL) 3.3V
• ፒን 7 - TX UART (TTL) 3.3V

ለዚህ አጋዥ ስልጠና ፣ እኔ ለመጀመሪያ ጊዜ እየተጠቀምኩበት ያለሁት ፣ አዲስ Raspberry-Pi 4. ግን በእርግጥ ፣ ማንኛውም ቀዳሚ ሞዴል እንዲሁ በጥሩ ሁኔታ ይሠራል።

በአንዱ የ RPi ዩኤስቢ ወደቦች ላይ ዳሳሹን እንዳገናኙ ወዲያውኑ የአድናቂውን ድምጽ ማዳመጥ ይጀምራሉ። ጫጫታው ትንሽ የሚያናድድ ነው ፣ ስለዚህ ምናልባት እሱን ነቅለው ሁሉንም ከ SW ጋር እስኪያዘጋጁ ድረስ መጠበቅ አለብዎት።

በአነፍናፊው እና በ RPi መካከል ያለው ግንኙነት በተከታታይ ፕሮቶኮል በኩል ይሆናል። ስለዚህ ፕሮቶኮል ዝርዝሮች እዚህ ይገኛሉ - Laser Dust Sensor Control Protocol V1.3. ግን ለዚህ ፕሮጀክት በጣም ጥሩው የሚዘጋጀውን ኮድ ለማቃለል የፓይዘን በይነገጽን መጠቀም ነው። እንደ ፍራንክ ሄየር ወይም እንደ ኢቫን ካልቼቭ የራስዎን በይነገጽ መፍጠር ወይም በበይነመረብ ላይ የሚገኙትን መጠቀም ይችላሉ። የመጨረሻውን እንጠቀማለን ፣ በጣም ቀላል እና በጥሩ ሁኔታ የሚሰራ (የ sds011.py ስክሪፕቱን ከጊትሁብ ወይም ከእኔ ማውረድ ይችላሉ)።

ፋይል sds011.py ስክሪፕትዎን በሚፈጥሩበት ተመሳሳይ ማውጫ ላይ መሆን አለበት።

በእድገቱ ወቅት እኔ የጁፒተር ማስታወሻ ደብተርን እጠቀማለሁ ፣ ግን የሚወዱትን ማንኛውንም አይዲኢ መጠቀም ይችላሉ (ለምሳሌ ፣ ቶኒ ወይም ጂኒ ፣ የ Raspberry Pi Debian ጥቅል ሁለቱም በጣም ጥሩ ናቸው)።

Sds011 ን ማስመጣት ይጀምሩ ፣ እና የእርስዎን ዳሳሽ ምሳሌ መፍጠር ይጀምሩ። SDS011 UART ን በመጠቀም ከአነፍናፊው ለማንበብ ዘዴን ይሰጣል።

ከ sds011 ማስመጣት *

ዳሳሽ = SDS011 ("/dev/ttyUSB0")

በትዕዛዝ እንቅልፍ አማካኝነት አነፍናፊዎን ማብራት ወይም ማጥፋት ይችላሉ-

pmt_2_5 ፣ pmt_10 = sensor.query ()

ከመለኪያዎቹ በፊት ለማረጋጊያ ቢያንስ 10 ሰከንዶች ይጠብቁ እና አዲስ ለመጀመር ቢያንስ 2 ሰከንዶች (ከላይ ያለውን ኮድ ይመልከቱ)።

እና ዳሳሹን ለመጠቀም ከ SW አንፃር ማወቅ ያለብዎት ይህ ብቻ ነው። ነገር ግን በአየር ጥራት ቁጥጥር ላይ በጥልቀት እንሂድ! በዚህ ጽሑፍ መጀመሪያ ላይ አየር ምን ያህል ጥሩ ወይም መጥፎ እንደሆነ መረጃ የሚሰጡ ጣቢያዎችን ካሰሱ ፣ ቀለሞች ከእነዚያ እሴቶች ጋር የተቆራኙ መሆናቸውን መገንዘብ አለብዎት። እያንዳንዱ ቀለም ማውጫ ነው። ከዚያ በጣም የሚታወቀው በአሜሪካ እና በሌሎች በርካታ አገሮች ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለው AQI (የአየር ጥራት ማውጫ) ነው።

ደረጃ 6 የአየር ጥራት መረጃ ጠቋሚ - AQI

AQI በየቀኑ የአየር ጥራት ሪፖርት ለማድረግ መረጃ ጠቋሚ ነው። አየርዎ ምን ያህል ንፁህ ወይም የተበከለ እንደሆነ እና ምን ተዛማጅ የጤና ውጤቶች ለእርስዎ ሊያሳስብዎት እንደሚችል ይነግርዎታል። AQI የተበከለ አየር ከተነፈሱ በኋላ በጥቂት ሰዓታት ወይም ቀናት ውስጥ ሊያጋጥሙዎት በሚችሉ የጤና ውጤቶች ላይ ያተኩራል።

EPA (የዩናይትድ ስቴትስ የአካባቢ ጥበቃ ኤጀንሲ) ፣ ለምሳሌ ፣ AQI ን ለብክለት ብክለት (PM2.5 እና PM10) ብቻ ሳይሆን በንጹህ አየር ሕግ ለተደነገጉ ሌሎች ዋና ዋና የአየር ብክሎችም-የመሬት ደረጃ ኦዞን ፣ ካርቦን ሞኖክሳይድ, ሰልፈር ዳይኦክሳይድ እና ናይትሮጅን ዳይኦክሳይድ። ለ E ነዚህ ሁሉ ብክለት EPA የሕዝብ ጤናን ለመጠበቅ ብሔራዊ የአየር ጥራት ደረጃዎችን አቋቁሟል። ከ AQI እሴቶች ፣ ቀለሞች እና የጤና መልእክት ተጓዳኝ ጋር ከላይ ያለውን ስዕል ይመልከቱ።

እነዚያ የ AQI እሴቶች እና ቀለሞች ከእያንዳንዱ ብክለት ወኪሎች ጋር ተዛማጅ ከመሆናቸው በፊት አስተያየት እንደተሰጣቸው ፣ ግን ዳሳሾች የሚመነጩትን እሴቶች ከእነሱ ጋር እንዴት ማያያዝ እንደሚቻል? ከዚህ በላይ እንደተመለከተው አንድ ተጨማሪ ሰንጠረዥ ሁሉንም ያገናኛል።

ግን በእርግጥ ፣ እንዲህ ዓይነቱን ጠረጴዛ መጠቀሙ ትርጉም የለውም። በመጨረሻ ፣ ስሌቱን የሚያደርገው ቀላል የሂሳብ ስልተ ቀመር ነው። ለዚያ ፣ በ AQI እሴት እና በካይ ብክለት (µg/m³) መካከል ለመቀየር ቤተ-መጽሐፍቱን እናስመጣለን-ፓይዘን-አኪ።

ፒአይፒን በመጠቀም ቤተ -መጽሐፍቱን ይጫኑ እና ሙከራ ያድርጉ (ከላይ ያለውን ኮድ ይመልከቱ)

pip install python-aqi

እና ስለ ቺሊስ?

በቺሊ ተመሳሳይ ኢንዴክስ ጥቅም ላይ ውሏል ፣ አይኤፒአፒ -ለአየር መተንፈስ ቅንጣቶች የአየር ጥራት መረጃ ጠቋሚ። የሪፐብሊኩ ፕሬዝዳንት ዋና ጸሐፊ ሚኒስቴር የመጋቢት 16 ቀን 1998 ዓ / ም ከፍተኛ ድንጋጌ በአንቀጽ 1 ፣ ፊደል ሰ) ውስጥ ICA ን ለአተነፋፈስ ልዩ ክፍል ፣ ICAP የሚወስኑ ደረጃዎች።

እሴቶቹ በክፍሎቹ መካከል ቀጥታ ይለዋወጣሉ ፣ እሴቱ 500 ለእነዚህ መጠኖች ሲጋለጡ ለሕዝቡ አደጋ ከሚደርስበት ገደብ እሴት ጋር ይዛመዳል። በ ICAP እሴቶች መሠረት ሰዎች የተጋለጡበትን የ MP10 የማጎሪያ ደረጃን የሚያሟሉ ምድቦች ተቋቁመዋል።

ደረጃ 7 - መረጃን በአካባቢው ማስገባት

በዚህ ጊዜ ፣ መረጃውን ከአነፍናፊው ለመያዝ እና እንዲሁም የበለጠ “ሊነበብ የሚችል እሴት” ለመለወጥ ሁሉም መሣሪያዎች አሉን ፣ እሱ የ AQI መረጃ ጠቋሚ ነው።

እነዚያን እሴቶች ለመያዝ ተግባር እንፍጠር። በመካከላቸው ያለውን አማካይ በመውሰድ 3 እሴቶችን በቅደም ተከተል እንይዛለን-

def get_data (n = 3):

sensor.sleep (sleep = false) pmt_2_5 = 0 pmt_10 = 0 time.sleep (10) in i in range (n): x = sensor.query () pmt_2_5 = pmt_2_5 + x [0] pmt_10 = pmt_10 + x [1] time.sleep (2) pmt_2_5 = round (pmt_2_5/n, 1) pmt_10 = round (pmt_10/n, 1) sensor.sleep (sleep = true) time.sleep (2) pmt_2_5, pmt_10 return. ከላይ የሙከራ ውጤቱን ማየት ይችላሉ። እንዲሁም በ AQI መረጃ ጠቋሚ ውስጥ የፒኤም የቁጥር እሴቶችን ለመለወጥ ተግባር እንሥራ

def conv_aqi (pmt_2_5 ፣ pmt_10) ፦

aqi_2_5 = aqi.to_iaqi (aqi. POLLUTANT_PM25 ፣ str (pmt_2_5)) aqi_10 = aqi.to_iaqi (aqi. POLLUTANT_PM10 ፣ str (pmt_10)) መመለስ aqi_2_5 ፣ aqi_10 ከሁለቱም ተግባራት ጋር ካለው የሙከራ ውጤት በላይ። ግን ከእነሱ ጋር ምን ማድረግ? በጣም ቀላሉ መልስ የተያዘውን ውሂብ ለማዳን ተግባር መፍጠር ፣ በአካባቢያዊ ፋይል ላይ ማስቀመጥ ነው

def save_log ():

በክፍት ("የእርስዎ መንገድ እዚህ/air_quality.csv", "a") እንደ መዝገብ: dt = datetime.now () log.write ("{}, {}, {}, {}, {} n")። ቅርጸት (dt ፣ pmt_2_5 ፣ aqi_2_5 ፣ pmt_10 ፣ aqi_10)) log.close () በአንድ ሉፕ ፣ ለምሳሌ በአከባቢዎ ፋይል ውስጥ በመደበኛ መሠረቶች ላይ መረጃን መመዝገብ ይችላሉ ፣ ለምሳሌ ፣ በእያንዳንዱ ደቂቃ

(እውነት):

pmt_2_5 ፣ pmt_10 = get_data () aqi_2_5 ፣ aqi_10 = conv_aqi (pmt_2_5 ፣ pmt_10) ይሞክሩ: save_log () ካልሆነ በስተቀር ማተም ("[መረጃ] በመለያ መግባት ላይ አለመሳካት") ጊዜ. እንቅልፍ (60) ከላይ በምናየው መሠረት በየ 60 ሰከንዶች ፣ የጊዜ ማህተሙ እና ውሂቡ ለዚህ ፋይል “ይጨመራል”።

ደረጃ 8 - መረጃን ወደ የደመና አገልግሎት መላክ

በዚህ ጊዜ በአካባቢያዊ የ CSV ፋይል ላይ በማስቀመጥ ከአነፍናፊው መረጃን እንዴት እንደሚይዙ ተምረናል። አሁን እነዚያን መረጃዎች ወደ IoT መድረክ እንዴት እንደሚልኩ ለማየት ጊዜው አሁን ነው። በዚህ መማሪያ ላይ ThingSpeak.com ን እንጠቀማለን።

“ThingSpeak REST እና MQTT ኤፒአይዎችን በመጠቀም መረጃን ከነገሮች ለማከማቸት እና ለማውጣት ክፍት ምንጭ የነገሮች (አይኦቲ) መተግበሪያ ነው። ThingSpeak የአነፍናፊ የምዝግብ ማስታወሻ ትግበራዎችን ፣ የአካባቢ መከታተያ መተግበሪያዎችን እና የሁኔታ ዝመናዎች የነገሮችን ማህበራዊ አውታረ መረብ ለመፍጠር ያስችላል።

በመጀመሪያ ፣ በ ThinkSpeak.com ላይ መለያ ሊኖርዎት ይገባል። በመቀጠል ፣ የሰርጥ መታወቂያውን እና የኤፒአይ ቁልፍን ይፃፉ ፣ ሰርጥን ለመፍጠር መመሪያዎቹን ይከተሉ።

ሰርጡን በሚፈጥሩበት ጊዜ ፣ ከላይ እንደተመለከተው ለእያንዳንዱ 8 መስኮች ምን መረጃ እንደሚሰቀል መግለፅ አለብዎት (በእኛ ሁኔታ 4 ቱ ብቻ ጥቅም ላይ ይውላሉ)።

ደረጃ 9 የ MQTT ፕሮቶኮል እና የ ThingSpeak ግንኙነት

MQTT በገመድ አልባ አውታረመረቦች ላይ የመተላለፊያ ይዘትን እና በኃይል የተገደቡ መሣሪያዎችን ለማገናኘት በዋነኝነት የተገነባ የሕትመት/የደንበኝነት ምዝገባ ሥነ ሕንፃ ነው። በ TCP/IP ሶኬቶች ወይም በዌብሳይቶች ላይ የሚያሄድ ቀላል እና ቀላል ክብደት ፕሮቶኮል ነው። MQTT በ WebSockets ላይ በ SSL ደህንነቱ የተጠበቀ ሊሆን ይችላል። የህትመት/የደንበኝነት ምዝገባ ሥነ -ሕንፃ መሣሪያው አገልጋዩን ያለማቋረጥ ድምጽ መስጠትን ሳያስፈልገው መልእክቶች ወደ ደንበኛ መሣሪያዎች እንዲገፉ ያስችላቸዋል።

የ MQTT ደላላ የግንኙነት ማዕከላዊ ነጥብ ነው ፣ እና በላኪዎች እና በትክክለኛው ተቀባዮች መካከል ሁሉንም መልእክቶች የማስተላለፍ ሃላፊ ነው። አንድ ደንበኛ መረጃውን ለመድረስ ከደራሲው ጋር የሚገናኝ እና ለርዕሶች ማተም ወይም መመዝገብ የሚችል ማንኛውም መሣሪያ ነው። አንድ ርዕስ ለደላላ የማዞሪያ መረጃን ይ containsል። መልዕክቶችን መላክ የሚፈልግ እያንዳንዱ ደንበኛ ወደ አንድ የተወሰነ ርዕስ ያትሟቸዋል ፣ እና መልዕክቶችን መቀበል የሚፈልግ እያንዳንዱ ደንበኛ ለተወሰነ ርዕስ ይመዘገባል። ደላላው ሁሉንም ተዛማጅ ርዕስ ያላቸውን መልዕክቶች ለተገቢው ደንበኞች ያቀርባል።

ThingSpeak URL በዩአርኤል mqtt.thingspeak.com እና ወደብ 1883 ላይ የ MQTT ደላላ አለው።

በእኛ ሁኔታ ፣ የ MQTT ህትመትን እንጠቀማለን።

ደረጃ 10: MQTT አትም

ለመጀመር ፣ የ MQTT ፕሮቶኮል ስሪቶችን 3.1 እና 3.1.1 የሚተገበርውን የ Eclipse Paho MQTT Python ደንበኛ ቤተ -መጽሐፍትን እንጫን።

sudo pip ጫን paho-mqtt

በመቀጠል የፓሆ ቤተ -መጽሐፉን እናስመጣ

አስመጣ paho.mqtt. እንደ ማተም ያትሙ

እና Thingspeak ሰርጥ እና MQTT ፕሮቶኮል ያስጀምሩ። ይህ የግንኙነት ዘዴ በጣም ቀላሉ እና አነስተኛውን የስርዓት ሀብቶችን ይፈልጋል

channelID = "የእርስዎ የሰርጥ መታወቂያ"

apiKey = "የእርስዎ ቁልፍ ቁልፍ" ርዕስ = "ሰርጦች/" + channelID + "/ማተም/" + apiKey mqttHost = "mqtt.thingspeak.com" አሁን የእኛን “የክፍያ ጭነት” መግለፅ አለብን

tPayload = "field1 =" + str (pmt_2_5) + "& field2 =" + str (aqi_2_5) + "& field3 =" + str (pmt_10) + "& field4 =" + str (aqi_10)

እና ያ ነው! እኛ ወደ ደመናው ውሂብ መላክ ለመጀመር ዝግጁ ነን! የ ThingSpeak ክፍሉን ለማካተት የቀደመውን loop ተግባር እንደገና እንፃፍ።

# ሁሉንም ውሂብ ወደ ThingSpeak በየ 1 ደቂቃው በመላክ ላይ

(እውነት): pmt_2_5 ፣ pmt_10 = get_data () aqi_2_5 ፣ aqi_10 = conv_aqi (pmt_2_5 ፣ pmt_10) tPayload =”field1 =” + str (pmt_2_5) +”& field2 =” + str (aqi_2_5) +”& field3 =” + str” መረጃ] መረጃን በመላክ ላይ አለመሳካት”) ጊዜ። እንቅልፍ (60) ሁሉም ነገር ደህና ከሆነ ፣ ከዚህ በላይ እንደሚታየው በ ‹ነገሮችpeak.com› ላይ በሰርጥዎ ላይ የሚታየውን ውሂብ ማየት አለብዎት።

ደረጃ 11 የመጨረሻው ስክሪፕት

ጁፒተር ማስታወሻ ደብተር ለልማት እና ለሪፖርት በጣም ጥሩ መሣሪያ መሆኑን ማመልከት አስፈላጊ ነው ፣ ግን በምርት ውስጥ ለማስገባት ኮድ ለመፍጠር አይደለም። አሁን ማድረግ ያለብዎት የኮዱን ተገቢውን ክፍል ወስደው የ.py ስክሪፕት መፍጠር እና በእርስዎ ተርሚናል ላይ ማስኬድ ነው።

ለምሳሌ ፣ “ts_air_quality_logger.py” ፣ በትእዛዙ መሮጥ ያለብዎት

ፓይዘን 3 ts_air_quality_logger.py

ይህ ስክሪፕት እንዲሁም የጁፒተር ማስታወሻ ደብተር እና sds011.py በ RPi_Air_Quality_Sensor በማከማቻዬ ውስጥ ሊገኙ ይችላሉ።

ይህ ስክሪፕት ለሙከራ ብቻ የሚቻል መሆኑን ልብ ይበሉ። በጣም ጥሩው በመጨረሻው ዑደት ውስጥ መዘግየቶችን አለመጠቀም (ኮዱን “ለአፍታ አቁም” ውስጥ ያስገባ) ፣ ይልቁንስ ሰዓት ቆጣሪዎችን ይጠቀሙ። ወይም ለእውነተኛ ትግበራ ፣ ስክሪፕቱን በመደበኛነት በ crontab እንዲፈጽም መርሃ ግብር በማዘጋጀት ፣ ምርጡ loop ን አይጠቀምም።

ደረጃ 12 ሞኒተሩን ከውጭ መውሰድ

የእኔ Raspberry Pi Air Quality monitor አንዴ ሥራ ከሠራ በኋላ RPi ን በፕላስቲክ ሣጥን ውስጥ ሰብስቤ ፣ ዳሳሹን ከውጭ በማስቀመጥ ከቤቴ ውጭ አኖርኩት።

ሁለት ልምዶች ተደርገዋል።

ደረጃ 13 የቤንዚን ሞተር ማቃጠል

አነፍናፊው ከላምቤሬታ ጋዝ ቅርጫት 1 ሜትር አካባቢ ላይ ተተክሎ ሞተሩ በርቷል። ሞተሩ ለሁለት ደቂቃዎች እየሠራ ነበር እና ጠፍቷል። ከላይ ካለው የምዝግብ ማስታወሻ ፋይል ፣ ያገኘሁት ውጤት። PM2.5 ከሞተር የተነሳው በጣም አደገኛ ቅንጣት መሆኑን ለማረጋገጥ የሚስብ።

ደረጃ 14 የእንጨት ማቃጠል

የምዝግብ ማስታወሻውን ፋይል ስንመለከት ፣ የአነፍናፊው መረጃ ቅጽበታዊ “ከክልል ውጭ” እና በ AQI ልወጣ ቤተ -መጽሐፍት በደንብ እንዳልተያዘ እንገነዘባለን ፣ ስለዚህ እሱን ለማስተናገድ ቀዳሚውን ኮድ እለውጣለሁ

def conv_aqi (pmt_2_5 ፣ pmt_10) ፦

ሞክር: aqi_2_5 = aqi.to_iaqi (aqi. POLLUTANT_PM25 ፣ str (pmt_2_5)) aqi_10 = aqi.to_iaqi (aqi. POLLUTANT_PM10 ፣ str (pmt_10)) መመለስ aqi_2_5 ፣ aqi_10 ካልሆነ መመለስ 600 ፣ 600 ይህ ሁኔታ በሜዳው ውስጥ ሊከሰት ይችላል ፣ ደህና ነው። ያስታውሱ በእውነቱ ፣ AQI ን (በሰዓት ቢያንስ ፣ ግን አብዛኛውን ጊዜ በየቀኑ) ለማግኘት የሚንቀሳቀስ አማካይ መጠቀም እንዳለብዎት ያስታውሱ።

ደረጃ 15 መደምደሚያ

እንደተለመደው ፣ ይህ ፕሮጀክት ሌሎች አስደሳች ወደሆነው የኤሌክትሮኒክስ እና የመረጃ ሳይንስ ዓለም እንዲገቡ ይረዳቸዋል ብዬ ተስፋ አደርጋለሁ!

ለዝርዝሮች እና ለመጨረሻ ኮድ ፣ እባክዎን የ GitHub ማስቀመጫዬን ይጎብኙ - RPi_Air_Quality_Sensor።

ሳሉዶስ ከደቡብ ዓለም!

በሚቀጥለው አስተማሪዬ እንገናኝ!

አመሰግናለሁ, ማርሴሎ