Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
PCBway
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair

mario_ka 11 Paź 2019 10:39 2865 25
  • Zbudowanie stacji rejestrującej jakość powietrza najlepiej rozpocząć od skonfigurowania mikrokomputera Raspberry Pi zero W. Konieczne jest posiadanie wersji 'W' z chipem obsługującym WiFi oraz Bluetooth ponieważ w przeciwnym wypadku niemożliwe będzie odbieranie danych pomiarowych udostępnianych przez sensor BBair.
    Do Raspberry Pi podłączamy diody LED z rezystorami, które będą sygnalizować transmisję Bluetooth oraz działanie aplikacji rejestrującej.
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    Dioda żółta dołączona do pinu 13 zaświeci się, gdy uruchomimy aplikację i zgaśnie gdy program zostanie zamknięty. Pozostałe LEDy będą informować o trwającej komunikacji radiowej Bluetooth: błysk zielonej – odbieranie, a czerwonej wysyłanie danych.
    Wykonanie może wyglądać np. tak:
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    Sprzęt Raspberry Pi jest gotowy to teraz przygotujmy sensor BBair. Przed jego złożeniem należy wybrać okres wykonywania pomiarów łącząc odpowiednie piny konfiguracyjne. Tu wybrano godzinny okres zbierania danych lutując zworkę jak na poniższym zdjęciu:
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    Aby deszcz nie zamoczył działającego sensora zróbmy mały daszek wykorzystując plastikowy blister po elektronice użytkowej i obcinając jego końce.
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    Ślizganie sensora wewnątrz plastikowej osłonki uniemożliwią dwie podklejone gumowe nóżki.
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    Po zainstalowaniu dwóch baterii lub akumulatorów AAA sensor mrugnie diodą. Pierwszy dłuższy błysk i kilka krótkich w liczbie zależnej od wybranego okresu wykonywania pomiarów: 15 minut – jeden błysk, 1 godzina – 2 błyski, 3 godziny – trzy błyski.
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    Po minucie od włączenia zasilania sensor wykona pierwszy pomiar udostępniając jego wyniki informacje o jakości powietrza. Sprzęt pomiarowy jest gotowy i pora wystawić go za okno. Pamiętajmy aby sposób instalacji nie ograniczał swobodnego przepływu powietrza co mogłoby fałszować wyniki pomiarów – szczególnie poziomu wilgotności.
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    Teraz pora na pobranie i uruchomienie aplikacji odczytującej dane z sensora. Użyjemy komendy:
    wget http://bbmagic.net/download/src/BBair_SMOG_logger_1.0.tar.gz
    Następnie rozpakowujemy pobrane archiwum poleceniem:
    tar -zxvf BBair_SMOG_logger_1.0.tar.gz
    Przechodzimy do nowo utworzonego katalogu aplikacji:
    cd BBair_SMOG_logger_1.0
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    I uruchamiamy program:
    sudo ./bbair_smog_logger
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    Aplikacja oczekuje na dane z sensora jakości powietrza i jeśli właśnie teraz włączymy jego zasilanie to po chwili na ekranie pojawi się kolejna linia z adresem wykrytego sensora BBair.
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair

    Wystarczy poczekać dwie minuty aby aktualne dane pomiarowe pojawiły się w kolejnych liniach.
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    Do pliku bbair_smog_log.txt dopisywane są na bieżąco kolejne wyniki pomiarów, które można zobaczyć poleceniem:
    cat bbair_smog_log.txt
    Uruchamiając edytor np. nano możemy przeglądać całość pliku z danymi:
    nano bbair_smog_log.txt
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    Które można wykorzystać do analizy.
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair

    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair


    Kod źródłowy aplikacji 'BBair_SMOG_logger_1.0' dostępny jest na stronie: http://bbmagic.net/do-pobrania/
    Dokładny opis jej działania z analizą kodu znajduje się tu: http://bbmagic.net/rejestrator-parametrow-powietrza-smog-logger/

    Nic nie stoi na przeszkodzie aby podczas wykonywania przez sensor cyklicznych pomiarów w dowolnym momencie użyć telefonu z aplikacją BBair i sprawdzić stan powietrza:
    Precyzyjna stacja rejestracji PM z Raspberry i BBair



    Dla chętnych na hasło 'elektroda' dostępne są trzy sensory BBair -15%.
    http://pokochajczystepowietrze.pl/kontakt/

    I na zakończenie pytanie QUIZowe:
    Co takiego wydarzyło się w Krakowie w nocy z 9 na 10 października 2019 roku co spowodowało tak gwałtowny wzrost jakości powietrza?

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    mario_ka
    Poziom 11  
    Offline 
    mario_ka napisał 84 postów o ocenie 93, pomógł 0 razy. Mieszka w mieście Kr. Jest z nami od 2006 roku.
  • PCBway
  • #2
    bolek
    Specjalista - oświetlenie sceniczne
    mario_ka napisał:
    I na zakończenie pytanie QUIZowe:
    Co takiego wydarzyło się w Krakowie w nocy z 9 na 10 października 2019 roku co spowodowało tak gwałtowny wzrost jakości powietrza?


    Kraków rozpoczął import powietrza z nad okolicznych wiosek....
  • #3
    robig
    Poziom 20  
    Po północy wygasły wszystkie piece, zaczęło wiać i padać.
  • #4
    bolek
    Specjalista - oświetlenie sceniczne
    Z wygaśnięciem kotłów był bym ostrożny. Fakt że pora jest akurat przejściowa i w zasadzie wystarczy się dogrzać na kilka godzin, ale śmieciuchy na noc się właśnie zasypuje i "przydusza" co zwiększa emisję. Poprawa wskazań jest też bardzo gwałtowna, a te kotły przecież nie są zsynchronizowane jak w zegarku. Trzeba by popatrzeć np na historię Airly i dane dotyczące wiatru bo to raczej jego sprawka.

    Tak czy siak, Kraków udowodnił że tak jak Żywiec leży w niecce bez przeciągu i nic nie da wykluczenie węgla z centrum miasta. Zamiast iść w skrajność i podciągać w zakaz nawet restauracje trzeba to było zrobić z głową i na większym terenie. Nie chciał bym gdybać, ale czuje że wyszło by taniej. Możecie po mnie jechać ale uwierzcie mi, węgiel da się spalić bez dymu.
    Co będzie następnym krokiem?. Zakaz spalanie węgla i drzewa w promieniu 50km?. :D
  • PCBway
  • #6
    tronics
    Poziom 37  
    Cytat:
    Zakaz spalanie węgla i drzewa w promieniu 50km?

    Poza granice województwa? To sobie mogą uchwalać ;) Zamiast uchwały określającej emisję co2 i pyłów przez kotły stałopalne KRK walnąć babola w postaci całkowitego zakazu opalania paliwami stałymi. Przyjdzie bezwietrzna, mroźna zima to się przekonamy jak wiele ten zakaz dał, moim zdaniem dla wielu będzie przykra niespodzianka.
  • #7
    czareqpl
    Poziom 29  
    Ciekawy projekt. Czy chcialbys podjac sie proby przejscia na czujnik sps30? Dostaniesz darmowa probke.
  • #8
    mario_ka
    Poziom 11  
    Witajcie,

    @bolek, @robig, @tronics,
    Nad całą małopolskę przyszedł czysty wiatr.
    Z doświadczenia wiemy, że okoliczne wioski mogą być jesienią i zimą duuużo bardziej zanieczyszczone niż sam Kraków gdy mieszkańcy rozpoczną ogrzewanie automatycznymi kotłami na ekogroszek :-).

    @george2002
    PMS w tym sensorze nie działa cały czas bo byłoby to nieoptymalne dla baterii oraz samego sensora.
    Technologia Bluetooth SMART sprawdza się tu idealnie bo taki czas życia urządzenia bez doładowywania akumulatorów jaki osiąga sensor BBair jest całkowicie niedostępny dla rozwiązań z WI-FI. :-)

    @czareqpl,
    Jaki cel miałoby przejście na sps30?

    Pozdrawiam wszystkich
  • #9
    tronics
    Poziom 37  
    Cytat:
    Z doświadczenia wiemy, że okoliczne wioski mogą być jesienią i zimą duuużo bardziej zanieczyszczone niż sam Kraków gdy mieszkańcy rozpoczną ogrzewanie automatycznymi kotłami na ekogroszek

    Mogą, ale nie muszą. Kumulacji zanieczyszczeń w powietrzu sprzyja pogoda bezwietrzna, a smogowi także duża wilgotność powietrza (ale bez opadów). Akurat pyły z kotłów mają to do siebie, że są w wodzie rozpuszczalne i znikają wraz z opadami, ale czy to jedyne źródla pyłów zawieszonych? Ogrzewaniem domostw się zajmują, ale za płonące składowiska nikt jakoś beknąć nie może.
  • #11
    robig
    Poziom 20  
    Tutaj akurat przemyciłem trochę ironii
    bolek napisał:
    Z wygaśnięciem kotłów był bym ostrożny.

    Wiem, że nie ma siły na synchronizację "kopciuchów" i wszystko zależy od przewietrzania danego regionu, a jak wspomniałeś, Kraków leży w niecce i tutaj jest problem, i zamiast nieskutecznych zakazów można było zrobić to z głową i pójść w innym kierunku. Przychylam się do Twej myśli, dodatkowo dodam, że stawiana byle jak i byle gdzie zabudowa deweloperska, wcale nie poprawia sytuacji, blokując korytarze wietrzące miasta...
  • #12
    george2002

    Poziom 20  
    mario_ka napisał:
    @george2002
    PMS w tym sensorze nie działa cały czas bo byłoby to nieoptymalne dla baterii oraz samego sensora.
    Technologia Bluetooth SMART sprawdza się tu idealnie bo taki czas życia urządzenia bez doładowywania akumulatorów jaki osiąga sensor BBair jest całkowicie niedostępny dla rozwiązań z WI-FI.


    To trochę panika bo takie pomiary robi się wyłącznie cały czas, każde włączenie musi być poprzedzone stabilizacją pomiarów czyli gdzieś z 5min powinno chodzić i dopiero po tym czasie jako taki pomiar będzie wiarygodny ale skoro nie ma specjalnego toru to to dalej fajna zabawka bo wilgotność i mgła ma w czujnikach laserowych bardzo duże znaczenie :)
  • #13
    mario_ka
    Poziom 11  
    @tronics
    Płonące składowiska to też niewątpliwie problem, ale jeśli chodzi o statystyke zanieczyszczenia to główne źródło jest ponoć w gospodarstwach:
    http://pokochajczystepowietrze.pl/skad-biora-...e-wszystkie-pyly-i-zanieczyszczenia-powietrza
    @tronics
    Proszę: https://serwis.avt.pl/manuals/AVT5680.pdf
    @george2002
    Nie ma paniki :-) Pilot jest z nami :-)
    Nie ma też konieczności robienia ciągłych pomiarów (np co sekundę, 10 sekund, 60 sekund) bo to wielkości wolnozmienne :-)
    I mniej więcej tak jak piszesz to działa - pomiary PM robione są co wybrany przez użytkownika okres czasu, a wyniki udostępniane w sposób ciągły dzięki Bluetooth SMART.

    Pozdrawiam
  • #14
    george2002

    Poziom 20  
    Nie chodzi o wielkości wolnozmienne ale sam czujnik musi się ustabilizować, każde załączenie to wyniki z palca jeśli czujnik nie pochodzi z 5min i tyle :) przykładowo musi się sam skalibrować wiec już jakiś czas potrzebuje a nie wspomnę ze przy każdym rozruchu wentylatora zasysającego zasysa z rozruchu to co na łopatkach się zbiera także takie urządzenia muszą działać cały czas wg Mnie żeby wynik był miarodajny, innaczej działają stacje WIOŚ bo tam inna metoda ale tez „ciut” droższa ;)
  • #16
    lukaszd82
    Poziom 28  
    george2002 napisał:
    Nie chodzi o wielkości wolnozmienne ale sam czujnik musi się ustabilizować, każde załączenie to wyniki z palca jeśli czujnik nie pochodzi z 5min i tyle :) przykładowo musi się sam skalibrować wiec już jakiś czas potrzebuje a nie wspomnę ze przy każdym rozruchu wentylatora zasysającego zasysa z rozruchu to co na łopatkach się zbiera także takie urządzenia muszą działać cały czas wg Mnie żeby wynik był miarodajny, innaczej działają stacje WIOŚ bo tam inna metoda ale tez „ciut” droższa ;)

    Korzystałem z PMS5003 i PMS7003.
    Nie muszą chodzić cały czas, wręcz jest to nie wskazane ze względu na żywotność sensora laserowego, określoną na ok 8000h. Poza tym właśnie w tym celu czujniki mają funkcję usypiania. W zależności od modelu/trafionego egzemplarza moduł należy wybudzić 30-50sekund przed pomiarem,po tym czasie wykonać kilka pomiarów i uśrednić ich wartość (jest to właśnie czas niezbędny na "ustabilizowanie się" pomiarów). Następnie moduł ponownie usypiamy. Ja w swoich aplikacjach dokonuję pomiarów co 20 lub co 30minut.
  • #17
    czareqpl
    Poziom 29  
    Sps30 jest po prostu bardzo dokladnym czujnikiem pm 1.0 2.5 4.0 i 10 um.

    To tyle. Przeciez warro sprobowac.
  • #18
    lukaszd82
    Poziom 28  
    Jestem chętny do testów, jak złożę działający układ to całość na pewno opiszę na elektrodzie.
    Może uda się porównać z PMS5003 bo taki został w domu. Resztę rodzinka i znajomi wykorzystują :)
    No z pierwszych informacji o czujniku wynika, iż jest lepszy niż wspomniany PMS :)
  • #19
    george2002

    Poziom 20  
    mario_ka napisał:
    W praktyce wygląda to trochę inaczej.


    Nie do końca zrozumiałem :) ? że niby piszę rzeczy wyssane z palca czy jak :) ?

    mario_ka napisał:
    Wiedzą o tym wszyscy ci, którzy używali sensora laserowego lub przeczytali jego notę katalogową :-),


    Tzn zarzucasz mi że nie przeczytałem instrukcji tego pyłomierza bo nie rozumiem twojej wypowiedzi :) ?

    zapraszam na www.fardata.pl żeby nie być gołosłownym czym się zajmuję :)
    Małe info to dokładnymi czujnikami można nazwać czujniki laserowe Alphasense, troszkę inna półka cenowa i jakościowa :)
  • #20
    mario_ka
    Poziom 11  
    @george2002
    Nie odbieraj proszę personalnie moich wypowiedzi - to tylko merytoryczna dyskusja :-)
    Chodziło mi dokładnie o to co napisał @lukaszd82.
    Ciągła praca sensorów tego typu również moim zdaniem jest nieoptymalna. Dlatego właśnie taki algorytm pomiaru i udostępniania danych wydał mi się sensownym. :-)
    Sprzęt, który zalinkowałeś to jakby conieco zupełnie inna półka - w każdym wymiarze: :-)

    Pozdrawiam
  • #21
    detomastah
    Poziom 6  
    Moim zdaniem wykorzystanie Raspberry do tego celu, to spory overkill - wystarczy do tego NodeMCU lub nawet 8-bitowy kontroler z modułem bluetooth np. HC-06. Mówię z doświadczenia bo ileś tam czujników zrobiłem na SDS-011 i PMS3003. Jako proof of concept tak, jako coś co ma działać to moim zdaniem strata pieniędzy bo Raspberry drogie i trochę prądu ciągnie.

    Druga sprawa, warto zwrócić uwagę na parametry tych czujników. One przy wilgotności powyżej 70% przekłamują wyniki, przy wilgotności powyżej 90% przekałamanie może być 200-300%. Aby tego uniknąć, trzeba ogrzewać powietrze. Żeby wynik był mniej więcej podobny do tego co oferuje stacja referencyjna WIOŚ, trzeba by ogrzewać powietrze do osiągnięcia wilgotności względnej 40%.

    Czyli w naszych warunkach, trzeba byłoby mieć grzałkę włączoną przez większość doby. Wieczorami wilgotność prawie zawsze jest >90%.

    Te czujniki za to dobrze zmierzą jakoś powietrza w domu. Wtedy nie trzeba grzałki.
  • #22
    tronics
    Poziom 37  
    Cytat:
    wystarczy do tego NodeMCU

    Też SoC tylko na Tensilica zamiast ARM :) I z reguły bez OS, który upraszcza sprawę w wielu aspektach. RPI Zero W nie jest takie drogie. Ciekawe czy zadziałałoby z jakimiś wynalazkami jak orangepi iot (z tego co kojarzę mają układ ładowania lipol).
  • #23
    george2002

    Poziom 20  
    detomastah napisał:
    Moim zdaniem wykorzystanie Raspberry do tego celu, to spory overkill - wystarczy do tego NodeMCU lub nawet 8-bitowy kontroler z modułem bluetooth np. HC-06. Mówię z doświadczenia bo ileś tam czujników zrobiłem na SDS-011 i PMS3003. Jako proof of concept tak, jako coś co ma działać to moim zdaniem strata pieniędzy bo Raspberry drogie i trochę prądu ciągnie.

    Druga sprawa, warto zwrócić uwagę na parametry tych czujników. One przy wilgotności powyżej 70% przekłamują wyniki, przy wilgotności powyżej 90% przekałamanie może być 200-300%. Aby tego uniknąć, trzeba ogrzewać powietrze. Żeby wynik był mniej więcej podobny do tego co oferuje stacja referencyjna WIOŚ, trzeba by ogrzewać powietrze do osiągnięcia wilgotności względnej 40%.

    Czyli w naszych warunkach, trzeba byłoby mieć grzałkę włączoną przez większość doby. Wieczorami wilgotność prawie zawsze jest >90%.

    Te czujniki za to dobrze zmierzą jakoś powietrza w domu. Wtedy nie trzeba grzałki.



    W punkt - to damo pisałem wyżej :) Rpi zeczywiscie przerost formy bo esp32 tez mógłby wyświetlać na stronce dane i zbierać a odbierać przez Bluetooth natomiast sam nrf5xxx zastosowany fajny bo mało ciągnie i Bluetooth ma ale co z tego jak i tak powietrze trzeba osuszać i mierzyć cały czas a nie co ileś tam minut żeby wiarygodne wyniki były :)
  • #24
    michaelin
    Poziom 12  
    Witam,
    jestem szczęśliwym posiadaczem BBair w promocji elektrody związku z czy podzielę się pierwszymi użytecznymi uwagami.
    Szczególnie dla dobra autora ponieważ frustracja nowych posiadaczy może narazić sprzedawce na utratę życia lub zdrowia.

    Po zainstalowaniu systemu - aktualnej wersji Raspbian ze strony https://www.raspberrypi.org/downloads/ na karcie microUSB
    Musiałem podłączyć poprzez
    1 adapter USB mini
    2 HUB USB
    3 Klawiaturę
    4 Mysz
    no i
    5 przejściówkę lub adapter z hdmi-mini aby podłączyć monitor
    jak już widzimy pulpit R-Pi (Nagroda 1 młodzik)
    to [malina]->preferences->"Raspberry Pi Configuration"->"Interfaces"->VNC = Enable
    od teraz VNC logo pojawi się na pasku, tam już dodajemy R-Pi-0-W do listy maszyn dla użytkownika VNCserwer(w wersji darmowej umożliwia podłączyć pięć systemów)
    wpisujemy hasła do WiFi ja używam sieci poprzez WiFi Hotspot w telefonie

    w ten oto sposób PowerBank + RPi0 + BBAir mogą działać przenośnie z dostępem przez aplikacje VNC-viewer na telefon (Nagroda 2 aspirant)

    Jak dodać skrypt do autostartu? (dla wersji systemu z dnia 2019 10 30):
    uruchamiamy termilal
    Code:
    sudo nano /etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/bbair.sh

    wpisujemy
    Code:
    #!/bin/bash
    
    sudo lxterminal --command /home/pi/BBair_SMOG_logger_1.0/bbair_smog_logger

    zapisujemy wychodzimy Ctrl+X

    Code:
    sudo chmod 755 /etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/bbair.sh
    


    Code:
    sudo nano /etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/autostart
    


    dopisujemy na w ostatniej lini
    Code:
    sudo /etc/xdg/lxsession/LXDE-pi/bbair.sh

    zapisujemy wychodzimy Ctrl+X

    (Nagroda 3 szeryf)

    Niestety ale moje oczekiwania były chyba zbyt wygórowane i stąd pytanie do specjalistów:

    Jak zrobić aby to działało w trybie "dozymetru"?


    (Nagroda 4 lord)
  • #26
    michaelin
    Poziom 12  
    Jednak jest jakiś problem, skrypt uruchomiony poprzez autostart nie zapisuje wartości uśrednionych, z pomiarów, do pliku bbair_smog_log.txt