Откриване на замърсяване на въздуха + въздушно филтриране: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Учениците (Aristobulus Lam, Victor Sim, Nathan Rosenzweig и Declan Loges) на немското швейцарско международно училище работиха с персонала на MakerBay, за да създадат интегрирана система за измерване на замърсяването на въздуха и ефективността на филтрацията на въздуха. Тази интегрирана система ще ви позволи да наблюдавате едновременно качеството на филтрирания и нефилтриран въздух. Данните ще бъдат преобразувани в коефициент на ефективност и ще бъдат представени на график. Този проект се препоръчва за хора над 15 години, въпреки че по -младите хора трябва да имат предвид риска от токов удар и трудността на програмирането.

Защо трябва да направите това:

Е, ние смятаме, че въпреки че със сигурност има много мотивация за предоставяне на данни за мониторинг на замърсяването на въздуха (което е обяснено подробно на уебсайта на Smartcitizen, ние също вярваме, че само знаейки колко замърсяване на въздуха има около вас, не прави нищо за вашето здраве. Вярваме, че трябва сами да предприемем действия. Затова създадохме тези интегрирани сензори и въздушен филтър.

Консумативи

• Голямо парче картон
• 2x компютърни вентилатори
• Няколко разновидности въздушни филтри
• 2 LED светлини
• 2x начални комплекти Smartcitizen (купете тук)
• 2x резистори
• 1 електрически превключвател
• 1 компютър, който може да работи с Jupyter Notebook, Matplotlib и Python
• Плюс всякакви други декорации, които искате да имате !!!

Стъпка 1: Настройка на SCK сензора

Уверете се, че имате двата си SCK сензора. Изберете първия и го свържете към батерията или към компютъра. След това отидете на сайта за настройка и следвайте инструкциите. Направете същото с другия сензор. Когато трябва да ги назовете, назовете ги съответно A и B за сензора за нефилтриран и филтриран въздух. След това регистрирайте и двете в същия акаунт и се уверете, че сте влезли в акаунта, за да получите данните.

Проверете дали сензорите работят, като отидете на тази платформа и потърсите имената на вашите сензори. Уверете се, че той непрекъснато публикува данни всяка минута.

Стъпка 2: Дизайн на корпуса

Използвайте гореспоменатия картон и го поставете пред себе си. Всички измервания ще бъдат според нашия окончателен прототип. Измерете 12,5 см от едната страна и изрежете върху картона. След това поставете вентилатора върху картона и започнете да използвате вентилатора за навиване на картона. Когато сте направили пълен квадрат, след това маркирайте точката с маркер. Използвайте ножици, за да ги изрежете. Повторете това за другия вентилатор.

Стъпка 3: Захранване на феновете

Направихме превключвател, който включва и изключва пречиствателя на въздуха. За да обясните как работи превключвателят, можете да използвате диаграмата за справка. Започвайки отляво на диаграмата, имаме 220 волта AC към DC преобразувател, който намалява волта до 12 волта, за да се използва безопасно. Без това устройство електричеството от източник на захранване ще бъде твърде опасно, за да го използваме. След като напреженията са намалени значително, имаме 2 проводника, които са свързани към 2 LED светлини и превключвателя. Трябва да запоите проводниците към LED светлините, така че всички те да са свързани един с друг. След като веригата приключи и двете LED светлини са тествани, свържете двата проводника, един положителен и един отрицателен, към вентилатора. След като настройката приключи, поставете щепсела в контакта. След като направите това, светодиодът за включване трябва да светне. След като завъртите превключвателя, светодиодът „включен вентилатор“трябва да светне и вентилаторът да започне да функционира.

Стъпка 4: Кодиране

Препоръчва се за хора над 15 години

Тази програма е направена от Виктор Сим. Тази програма ще позволи извличането на данните от сензора за интелигентни граждани от API за разработчици на уебсайта на интелигентните граждани и за изчисляване на стойността на ефективността. Програмата, която използвах, ще бъде написана на Python 3. Написах кода на Jupyter Notebook на Macbook air, оборудван с Mac OS (версия 10.14.6).

Какво ще ви трябва за тази програма: Matplotlib Numpy Pandas JSON CSV A python 3 IDE

Стъпка 1: Импортирайте необходимите библиотеки Ще ви трябва urllib.request inorder, за да поискате достъп до API и да отворите URL адреса на API. Ще ви трябва csv, за да конвертирате файла в csv файл, който може лесно да се манипулира. Ще ви е необходим JSON, за да прочетете JSON, в който идва API. Ще ви трябват панди, за да анализирате лесно рамката от данни. Matplotlib е необходим, за да бъдат представени данните в интуитивна графика.

Стъпка 2: Поискайте достъп до Smart-citizen API: Този код изисква данни от API. От опит е от съществено значение да поставите заглавките, за да получите източника на заявката, за да получите отговор. Двата искани URL адреса са форматирани така: Препращане към API на интелигентния гражданин, получаване на информация за устройствата, проверка на идентификатора на определено устройство, препратка към идентификатора на сензора 87 (сензор PM 2.5) и записване на данни всяка минута. След това той изисква достъп до API.

Стъпка 3: Отворете и анализирайте данните:

Тези редове четат данните и след това ги поставят в „красив печат“. Това прави данните лесни за четене и по този начин по -лесно за отстраняване на неизправности.

Стъпка 4: Конвертиране на данните в CSV файл: В тези редове код библиотеката pandas чете данните и ги преобразува във csv форма, която може лесно да се манипулира. След това CSV файлът се съхранява под променливата data_csv.

Стъпка 5: Направете CSV данните смилаеми: Колоните на CSV сега се наричат „игнориране“за ненужния ред на индекса, „време“за времето на записа на записа и „стойност“за записаната концентрация на PM 2.5. Всички наклонени черти и стойности се премахват, така че стойностите могат лесно да бъдат нанесени на графиката.

Стъпка 6: Намерете средната стойност на колоната със стойност:

Тези редове намират средната стойност на колоната със стойности и след това поставят стойностите в списък, за да ги начертаят лесно.

Стъпка 7: Създаване на повече данни за сравнение: Повторете кода от стъпки 1 до 6 за сензор В за сравнение

Стъпка 8: Начертаване на данните:

Линията начертава средствата на двата сензора и показва разликата

Стъпка 9: Намиране на ефективността:

Ефективността може да бъде изчислена чрез началната средна стойност и по -късната средна стойност и след това разделена на първоначалната средна стойност. Тогава това може да се изчисли като процент.

ПЪЛНО: Трябва да получите процент и графика като изход. Вашият изход трябва да изглежда нещо като изображението по -долу: