system monitoringu zanieczyszczeń gazowych i pyłów w powietrzu atmosferycznym, z zastosowaniem zminiaturyzowanych stacji pomiarowych

Transkrypt

1 system monitoringu zanieczyszczeń gazowych i pyłów w powietrzu atmosferycznym, z zastosowaniem zminiaturyzowanych stacji pomiarowych

2 Pomiary stężeń zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego w poszczególnych strefach kraju, wykonywane są w oparciu o metodyki zawarte w załączniku nr.6 do Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 13 września 2012 r. w sprawie dokonywania oceny poziomów substancji w powietrzu. Metodyki te wykorzystuje się do określania poziomów zanieczyszczeń gazowych, takich jak tlenki azotu, tlenek węgla, dwutlenek siarki, ozon, pary rtęci i benzenu, jak również zanieczyszczeń pyłowych z podziałem na frakcje PM2,5 oraz PM10.

3 Pierwszą grupę stanowią normy dotyczące badania zanieczyszczeń gazowych. Pobieranie próbek powietrza zanieczyszczonego odbywa się przy pomocy rury tworzywowej, znajdującej się w obudowie ze stali nierdzewnej wyprowadzonej na zewnątrz budynku, zgodnie z obowiązującymi normami. Obudowa taka ochrania instalację pomiarową przed dostawaniem się do jej wnętrza owadów i deszczu.

4 przewodami transferowymi trafiają do analizatorów

5 Drugą grupę stanowią normy dotyczące badania zanieczyszczeń stałych. Pył zawieszony PM2,5 badamy z kolei przy zastosowaniu normy PN-EN 14907: Jakość powietrza atmosferycznego : Standardowa grawimetryczna metoda oznaczania frakcji masowej PM2,5 pyłu zawieszonego. Badania stężenia pyłu zawieszonego PM10 dokonujemy zgodnie z normą PN-EN 12341: Jakość powietrza: Oznaczanie frakcji PM10 pyłu zawieszonego - Metoda odniesienia i procedura badania terenowego do wykazania równoważności stosowanej metody pomiarowej z metodą odniesienia. Metoda obejmuje przepuszczenie za pomocą aspiratora, określonej ilości powietrza atmosferycznego przez filtr. Powietrze przepuszczane jest przez filtr w czasie 24 godzin, po czym filtr zostaje zważony i określona masa pyłu zatrzymanego na filtrze.

6

7 system zminiaturyzowanych stacji pomiarowych

8 System Monitoringu Środowiska koncepcja zastosowania system zminiaturyzowanych stacji pomiarowych fixed height określona wysokość pomysł Idea sieć lamp ulicznych streetlamp stanowi naturally naturalną network drogę komunikacji danych 8

9 zminiaturyzowana stacja pomiarowych 9

10 zminiaturyzowana stacja pomiarowa szczegóły Waga: 1500 g (wraz z sensorami) Wymiary: 140x140x80 mm (bez czujnika pyłu) Charakterystyka elektryczna: - Zasilanie jednostki centralnej: 3.3V i 5V - - zasilanie sensorów: gazu 3.3V. Czujnika pyłu, 3.3V i 5V - Zapotrzebowanie na prąd (praca ciągła): 200mA - Maksymalne z użycie prądu (w szczycie): 400mA Prototyp zaprojektowany został tak aby skutecznie monitorować takie parametry środowiska jak: temperaturę, wilgotność, ciśnienie atmosferyczne oraz stężenie gazów: CO, NO2, SO2,O3 oraz zawartość pyłu w powietrzu: PM1, PM2.5, PM10 10

11 zminiaturyzowana stacja pomiarowa dokładność pomiarowa Czujnik temperatury: Dokładność: +/- 1 C Czujnik wilgotości: Dokładność: < ±3% RH (at 25 ºC, range 20 ~ 80%) Czujnik ciśnienia atmosferycznego : Dokładność: ±0.1 kpa (0 ~ 65ºC) Czujnik dwutlenku azotu (NO2) Dokładność: dobra ±0.1 ppm Żywotność: 2 lata Czujnik dwutlenku siarki (SO2) Dokładność: dobra ±0.1 ppm Żywotność: 2 lata Czujnik tlenku węgla(co) Dokładność: dobra ±0.1 ppm Żywotność: 2 lata Czujnik Ozonu (O3) Dokładność: as good as ±0.1 ppm Żywotność: 2 lata Czujnik pyłu (PM1 / PM2.5 / PM10) Pomiar laserem w um prędkość przepływu: 220 ml/min Max. Prędkość zliczania : cząstek/sekunda 11

12 zminiaturyzowana stacja pomiarowa oprogramowanie Całością steruje oprogramowanie wysokiego poziomu jego zadaniem jest magazynowanie danych w czasie rzeczywistym oraz pełna kontrola nad wszystkimi urządzeniami w sieci monitoringu. 12

13 zminiaturyzowana stacja pomiarowa możliwości Carbon Monoxide (CO) Gas Probe [Calibrated] Carbon Dioxide (CO2) Gas Probe [Calibrated] Oxygen (O2) Gas Probe [Calibrated] Ozone (O3) Gas Probe [Calibrated] Nitric Oxide (NO) Gas Probe [Calibrated] Nitric Dioxide (NO2) Gas Probe [Calibrated] Sulfur Dioxide (SO2) Gas Probe [Calibrated] Ammonia (NH3) Gas Probe [Calibrated] Methane (CH4) and Combustible Gas Probe [Calibrated] Hydrogen (H2) Gas Probe [Calibrated] Hydrogen Sulfide (H2S) Gas Probe [Calibrated] Hydrogen Chloride (HCl) Gas Probe [Calibrated] Hydrogen Cyanide (HCN) Gas Probe [Calibrated] Phosphine (PH3) Gas Probe [Calibrated] Ethylene (ETO) Gas Probe [Calibrated] Chlorine (Cl2) Gas Probe [Calibrated] 13

14 zminiaturyzowana stacja pomiarowa testy 14

15 dziękuję za uwagę prof. dr hab. inż. Wojciech Batko Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki batko@agh.edu.pl prof. PŚk., dr hab.lidia Dąbek Politechnika Świętokrzyska, Wydział Inżynierii Środowiska, Geomatyki i Energetyki ldabek@tu.kielce.pl mgr inż. Marek Oliszewski Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki e-mai: marekolisz@gmail.com dr inż. Zbigniew Skrobacki Politechnika Świętokrzyska, Wydział Mechatroniki i Budowy Maszyn e-mai: zbigs@tu.kielce.pl 15