system monitoringu zanieczyszczeń gazowych i pyłów w powietrzu atmosferycznym, z zastosowaniem zminiaturyzowanych stacji pomiarowych
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.
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.
przewodami transferowymi trafiają do analizatorów
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.
system zminiaturyzowanych stacji pomiarowych
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
zminiaturyzowana stacja pomiarowych 9
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
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 : 10 000 cząstek/sekunda 11
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
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
zminiaturyzowana stacja pomiarowa testy 14
dziękuję za uwagę prof. dr hab. inż. Wojciech Batko Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki e-mail: batko@agh.edu.pl prof. PŚk., dr hab.lidia Dąbek Politechnika Świętokrzyska, Wydział Inżynierii Środowiska, Geomatyki i Energetyki e-mail: 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