Hardware System for Environmental Diagnosis of Air Pollution ; Аппаратное обеспечение системы для экологической диагностики загрязнения атмосферного воздуха
Introduction. The existing scientific and technical problem was shown that, on the one hand, in accordance with legislation and international obligations (for example, under the Aarhus Convention), the population can request data on the current state of the environment, and on the other, monitoring systems existing today unable to timely ensure their provision. The paper presents the results of studies on selection and justification of sensors for air pollution, pressure, temperature and humidity. Aim. The development of hardware for environmental monitoring of atmospheric air pollution and its testing when choosing the optimal safe route for people to move. Materials and methods. For data transmission, the GSM wireless module was selected; to determine the location - GPRS. Hardware system was based on the Arduino Nano microcomputer, to which these sensors were connected. Studies were conducted in Minsk, Republic of Belarus. Results. The developed hardware combined air pollution, humidity, temperature sensors with GSM and GPRS modules was based on a microcomputer, which allowed it to be used both stationary and with an unmanned aerial vehicle (drone), and to carry out mobile monitoring. The data transmitted by the device were processed in order to build maps of air pollution. For this, sets of points gained by interpolation by the method of linear averaging of neighboring values were plotted on the map. Pollution values were displayed on the map by color coding. Conclusion. The maps thus gained can be used, for example, to select an optimal route for people to move in the city from the point of view of minimizing the adverse effects of pollution on human health and in technological emergencies. At the time of development, the proposed solution has no analogs. ; Введение. Показана существующая научно-техническая проблема, заключающаяся в том, что, с одной стороны, в соответствии с законодательством и международными обязательствами (например, а рамках Орхусской конвенции) население может запрашивать данные об актуальном состоянии окружающей среды, а с другой – существующие на сегодняшний день системы мониторинга не в состоянии своевременно обеспечить их предоставление. Приведены результаты исследований по выбору и обоснованию датчиков загрязненности атмосферного воздуха, давления, температуры и влажности. Цель работы. Главная цель проведения описанных исследований – разработка аппаратного обеспечения экологического мониторинга загрязненности атмосферного воздуха и его апробация при выборе оптимального безопасного маршрута движения людей. Материалы и методы. Для передачи данных выбран модуль беспроводной связи GSM; для определения местоположения – GPRS. Аппаратное обеспечение системы строится на базе микрокомпьютера Arduino Nano, к которому подключаются указанные датчики. Исследования проведены в г. Минске (Республика Беларусь). Результаты. Разработанное аппаратное обеспечение объединило датчики загрязнения воздуха, влажности, температуры с модулями GSM и GPRS на базе микрокомпьютера, что позволило использовать его как стационарно, так и с беспилотным летательным аппаратом (дроном) и осуществлять мобильный мониторинг. Передаваемые прибором данные обрабатываются с целью построения карт загрязненности атмосферного воздуха. Для этого на карту наносятся наборы точек, полученные интерполяцией по методу линейных усреднений соседних значений. Значения загрязнения отображаются на карте цветовым кодированием. Заключение. Получаемые таким образом карты могут использоваться, например, для выбора оптимального маршрута движения людей в городе с точки зрения минимизации неблагоприятного воздействия загрязнения на здоровье населения и в чрезвычайных ситуациях техногенных аварий. На момент создания предложенное решение не имеет аналогов.
