Õhusaaste tuvastamine + õhu filtreerimine: 4 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:47

Saksa Šveitsi rahvusvahelise kooli õpilased (Aristobulus Lam, Victor Sim, Nathan Rosenzweig ja Declan Loges) töötasid koos MakerBay töötajatega, et luua integreeritud õhusaaste mõõtmise ja õhu filtreerimise tõhususe süsteem. See integreeritud süsteem võimaldab teil jälgida filtreeritud ja filtreerimata õhu kvaliteeti samal ajal. Andmed teisendatakse efektiivsuse suhtarvuks ja need joonistatakse. Seda projekti soovitatakse üle 15 -aastastele, kuigi nooremad peavad arvestama elektrilöögi ohu ja programmeerimise keerukusega.

Miks peaksite seda tegema:

Noh, me arvame, et kuigi õhusaaste seireks vajalike andmete esitamiseks on kindlasti palju motivatsiooni (mida on Smartcitizeni veebisaidil üksikasjalikult selgitatud, usume ka, et ainuüksi teadmine, kui palju õhusaastet teie ümber on, ei tee teie tervisele midagi. Usume, et peame ise tegutsema, seega lõime need integreeritud andurid ja õhufiltri.

Tarvikud

• Suur tükk pappi
• 2x arvuti ventilaatorid
• Mitut sorti õhufiltreid
• 2 LED -valgustit
• 2x Smartcitizeni stardikomplekti (osta siit)
• 2x takistid
• 1 elektriline lüliti
• 1 arvuti, mis suudab käivitada Jupyteri sülearvuti, Matplotlib ja Python
• Lisaks kõik muud kaunistused, mida soovite saada !!!

Samm: SCK anduri seadistamine

Veenduge, et teil on kaks SCK -andurit. Valige esimene ja ühendage see aku või arvutiga. Seejärel minge seadistamissaidile ja järgige juhiseid. Tehke sama ka teise anduri puhul. Kui peate need nimetama, nimetage need filtreerimata ja filtreeritud õhuanduri jaoks vastavalt A ja B. Pärast seda registreerige mõlemad samale kontole ja veenduge, et logite andmete saamiseks kontole sisse.

Kontrollige, kas andurid töötavad, minnes sellele platvormile ja otsides oma andurite nimesid. Veenduge, et see postitaks pidevalt andmeid iga minuti järel.

2. samm: korpuse kujundus

Kasutage ülalnimetatud pappi ja asetage see enda ette. Kõik mõõtmised tehakse vastavalt meie lõplikule prototüübile. Mõõda ühelt küljelt 12,5 cm ja lõika papp. Seejärel asetage ventilaator papile ja hakake ventilaatorit papist rullima. Kui olete teinud täisruudu, märkige punkt markeriga. Ristamiseks kasutage käärid. Korrake seda ka teise ventilaatori puhul.

Samm: jõudu fännidele

Tegime lüliti, mis lülitab õhupuhasti sisse ja välja. Lüliti toimimise selgitamiseks võite kasutada diagrammi. Alustades skeemi vasakust servast, on meil 220 -voldine vahelduvvoolu -alalisvoolu muundur, mis vähendab volte ohutuks kasutamiseks kuni 12 voldini. Ilma selle seadmeta on toiteallikast tulev elekter meie jaoks liiga ohtlik. Pärast seda, kui volte on oluliselt vähendatud, on meil 2 juhtmest, mis on ühendatud 2 LED -tule ja lülitiga. Peate jootma juhtmed LED -tulede külge, nii et need oleksid üksteisega ühendatud. Kui vooluring on lõpule jõudnud ja mõlemad LED -tuled on testitud, ühendage mõlemad juhtmed, üks positiivne ja üks negatiivne, ventilaatorisse. Kui seadistamine on lõpetatud, sisestage pistik pistikupessa. Kui olete seda teinud, peaks toite sisselülitamise LED süttima. Kui lülitit keerate, peaks LED -tuli ventilaator põlema ja ventilaator peaks hakkama töötama.

Samm: kodeerimine

Soovitatav vanusele 15+

Selle programmi on koostanud Victor Sim. See programm võimaldab nutikodaniku anduri andmeid arukate kodanike veebisaidi arendaja API -st välja võtta ja tõhususe väärtust arvutada. Minu kasutatav programm kirjutatakse Pythonis 3. Kirjutasin koodi Jupyteri sülearvutisse Mac OS -i (versioon 10.14.6) MacBook airiga.

Selle programmi jaoks vajate: Matplotlib Numpy Pandas JSON CSV A python 3 IDE

1. samm: vajalike teekide importimine API -le juurdepääsu taotlemiseks ja API URL -i avamiseks vajate URL -i urllib.request inorder. Faili muutmiseks csv -failiks, mida saab hõlpsasti töödelda, vajate csv -d. APS -i JSON -i lugemiseks vajate JSON -i. Andmeraami hõlpsaks analüüsimiseks vajate pandasid. Matplotlib on vajalik andmete intuitiivse graafiku esitamiseks.

2. toiming: taotlege juurdepääsu nutika kodaniku API-le: see kood taotleb API-lt andmeid. Kogemuste põhjal on hädavajalik panna päised vastuse saamiseks päringu allikaks. Taotletud URL -id on vormindatud järgmiselt: nutika kodaniku API -le viitamine, seadmete kohta teabe hankimine, teatud seadme ID kontrollimine, anduri ID -le 87 viitamine (PM 2.5 sensor) ja andmete salvestamine iga minuti järel. Seejärel taotleb ta juurdepääsu API -le.

Samm: andmete avamine ja sõelumine:

Need read loevad andmeid ja panevad seejärel andmed "ilusasse trükki". See muudab andmed hõlpsasti loetavaks ja seega ka veaotsingu lihtsamaks.

Samm 4: teisendage andmed CSV -failiks: nendes koodiridades loeb pandade raamatukogu andmed ja teisendab need csv -vorminguks, mida saab hõlpsasti töödelda. Seejärel salvestatakse CSV -fail muutuja data_csv alla.

5. toiming: muutke CSV -andmed seeditavaks: mittevajaliku indeksirea puhul on CSV veergude nimi nüüd „ignoreeri”, salvestuse salvestamise aja jaoks „aeg” ja PM 2,5 kontsentratsiooni väärtus. Kõik kaldkriipsud ja väärtused eemaldatakse, nii et väärtusi saab hõlpsalt graafikule joonistada.

Samm: leidke väärtuste veeru keskmine:

Need read leiavad väärtuste veeru keskmise ja panevad seejärel väärtused hõlpsaks joonistamiseks loendisse.

Samm 7: Võrdluseks rohkemate andmete loomine: korrake anduri B võrdlemiseks koodi 1–6

8. samm: andmete joonistamine:

Joon joonistab mõlema anduri keskmised ja näitab erinevust

Samm: tõhususe leidmine:

Tõhusust saab arvutada esialgse keskmise ja hilisema keskmise järgi ning seejärel jagada algväärtusega. Seejärel saab seda arvutada protsendina.

TÄIELIK: väljundina peaksite saama protsendi ja graafiku. Teie väljund peaks välja nägema sarnane alloleva pildiga: