Havoning ifloslanishini aniqlash + Havoni filtrlash: 4 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Germaniya Shveytsariya xalqaro maktabi o'quvchilari (Aristobulus Lam, Viktor Sim, Natan Rozensvayg va Deklan Loges) MakerBay xodimlari bilan birgalikda havoning ifloslanishini o'lchash va havoni filtrlash samaradorligining yaxlit tizimini ishlab chiqishdi. Bu o'rnatilgan tizim sizga filtrlangan va filtrlanmagan havo sifatini bir vaqtning o'zida kuzatib borish imkonini beradi. Ma'lumotlar samaradorlik koeffitsientiga aylantiriladi va grafika qilinadi. Ushbu loyiha 15 yoshdan oshganlar uchun tavsiya etiladi, garchi yoshroq bolalar elektr toki urishi xavfini va dasturlash qiyinligini hisobga olishlari kerak.

Nega buni qilish kerak:

Bizning fikrimizcha, havoning ifloslanishini kuzatish uchun ma'lumot berish uchun juda ko'p turtki bo'lsa -da (bu Smartcitizen veb -saytida batafsil bayon qilingan bo'lsa ham, biz sizning fikringizcha, atrofingizdagi havo ifloslanishining qanchalik ko'pligini bilish sog'ligingiz uchun hech qanday foyda keltirmaydi. Biz o'zimiz chora ko'rishimiz kerak deb hisoblaymiz, shuning uchun biz sensorlar va havo filtrini birlashtirdik.

Ta'minotlar

• Katta karton bo'lak
• 2x kompyuter fanatlari
• Havo filtrlarining bir nechta navlari
• 2 ta LED chiroq
• 2x Smartcitizen boshlang'ich to'plamlari (bu erda sotib oling)
• 2x rezistorlar
• 1 ta elektr kalit
• Jupyter Notebook, Matplotlib va Python bilan ishlashga qodir 1 ta kompyuter
• Bundan tashqari, siz xohlagan boshqa bezaklar !!!

1 -qadam: SCK sensorini sozlash

Sizda ikkita SCK sensori borligiga ishonch hosil qiling. Birinchisini tanlang va uni batareyaga yoki kompyuteringizga ulang. Keyin sozlash saytiga o'ting va ko'rsatmalarga amal qiling. Boshqa sensor uchun ham xuddi shunday qiling. Agar siz ularni nomlashingiz kerak bo'lsa, filtrlanmagan va filtrlangan havo sensori uchun mos ravishda A va B deb nomlang. Shundan so'ng, ikkalasini ham bitta hisobda ro'yxatdan o'tkazing va ma'lumotlarni olish uchun hisobga kirganingizga ishonch hosil qiling.

Sensorlarning ishlayotganligini ushbu platformaga o'ting va sensorlar nomlarini qidiring. Har daqiqada doimiy ravishda ma'lumotlarni joylashtirib turishiga ishonch hosil qiling.

2 -qadam: korpus dizayni

Yuqorida aytilgan kartondan foydalaning va uni oldingizga qo'ying. Barcha o'lchovlar bizning yakuniy prototipimizga muvofiq bo'ladi. Bir tomondan 12,5 sm o'lchab, karton bo'ylab kesib oling. Keyin fanatni kartonga qo'ying va kartonni o'rash uchun fanatdan foydalanishni boshlang. To'liq kvadrat hosil qilganingizda, nuqtani marker bilan belgilang. Kesish uchun qaychi ishlating. Buni boshqa muxlis uchun takrorlang.

3 -qadam: Muxlislarga kuch

Biz havo tozalash moslamasini yoqadigan va o'chiradigan kalit yaratdik. Kommutator qanday ishlashini tushuntirish uchun siz ma'lumot olish uchun diagrammadan foydalanishingiz mumkin. Diagrammaning chap tomonidan boshlab, bizda 220 voltli AC to DC konvertori mavjud, u xavfsiz ishlatish uchun voltni 12 voltgacha kamaytiradi. Bu qurilma bo'lmasa, quvvat manbasidan keladigan elektr energiyasi biz uchun juda xavfli bo'ladi. Voltni sezilarli darajada kamaytirgandan so'ng, bizda 2 ta LED chiroq va kalitga ulangan 2 ta sim bor. Siz simlarni LED chiroqlariga lehimlashingiz kerak, shunda ular bir -biriga ulangan. O'chirish tugagandan so'ng va ikkala LED chiroqlari sinovdan o'tkazilgandan so'ng, ikkala simni ham bitta, ham bitta manfiyni fanga ulang. O'rnatish tugagandan so'ng, vilkasini rozetkaga ulang. Buni qilganingizdan so'ng, "yoqilgan" LED yonishi kerak. Kalitni aylantirgandan so'ng, "fan yoqilgan" LED chirog'i yonadi va fan ishlay boshlaydi.

4 -qadam: kodlash

15+ uchun tavsiya etiladi

Bu dastur Viktor Sim tomonidan ishlab chiqilgan. Ushbu dastur aqlli fuqarolar sensori ma'lumotlarini aqlli fuqarolar veb -saytining ishlab chiquvchi API -dan olish va samaradorlik qiymatini hisoblash imkonini beradi. Men ishlatgan dastur Python 3 da yoziladi. Men kodni Mac OS bilan jihozlangan Macbook havosidagi Jupyter daftariga yozdim (versiya 10.14.6).

Bu dastur uchun sizga nima kerak: Matplotlib Numpy Pandas JSON CSV Python 3 IDE

1 -qadam: Kerakli kutubxonalarni import qiling APIga kirishni so'rash va API manzilini ochish uchun sizga urllib.request inorder kerak bo'ladi. Faylni osongina boshqariladigan CSV faylga aylantirish uchun sizga csv kerak bo'ladi. Api kiradigan JSONni o'qish uchun sizga JSON kerak bo'ladi. Ma'lumotlar tizimini oson tahlil qilish uchun sizga pandalar kerak bo'ladi. Matplotlib ma'lumotlar intuitiv grafikda aks etishi uchun kerak.

2-qadam: Smart-Citizen API-ga kirishni so'rang: bu kod API-dan ma'lumotlarni so'raydi. Tajribaga ko'ra, javob olish uchun so'rovning manbalarini sarlavhalarga qo'yish juda muhimdir. So'ralgan ikkita URL manzili quyidagicha formatlanadi: aqlli fuqaro API -ga murojaat qilish, qurilmalar haqida ma'lumot olish, ma'lum bir qurilmaning identifikatorini tekshirish, sensori identifikatori 87 (PM 2.5 sensori) va har daqiqada ma'lumotlarni yozib olish. Keyin APIga kirishni so'raydi.

3 -qadam: Ma'lumotlarni oching va tahlil qiling:

Bu satrlar ma'lumotlarni o'qiydi va keyin ma'lumotlarni "chiroyli chop etish" ga qo'yadi. Bu ma'lumotlarni o'qishni osonlashtiradi va shuning uchun muammolarni bartaraf etishni osonlashtiradi.

4 -qadam: Ma'lumotlarni CSV -faylga aylantiring: Ushbu kod satrlarida pandas kutubxonasi ma'lumotlarni o'qiydi va uni osonlikcha boshqariladigan CSV formatiga o'zgartiradi. Keyin CSV fayli data_csv o'zgaruvchisi ostida saqlanadi.

5 -qadam: CSV ma'lumotlarini hazm bo'lishini ta'minlang: CSV ustunlari endi keraksiz indeks qatori uchun "e'tiborsizlik", yozuv yozilgan vaqt uchun "vaqt" va PM 2.5 konsentratsiyasi uchun "qiymat" deb nomlangan. Barcha chiziqlar va qiymatlar o'chiriladi, shunda qiymatlarni grafikda osongina chizish mumkin.

6 -qadam: Qiymat ustunining o'rtacha qiymatini toping:

Bu satrlar qiymatlar ustunining o'rtacha qiymatini topadi va keyin ularni osongina tuzish uchun qiymatlarni ro'yxatga kiritadi.

7 -qadam: Taqqoslash uchun qo'shimcha ma'lumotlar yaratish: B sensori solishtirish uchun kodni 1dan 6gacha takrorlang

8 -qadam: ma'lumotlarni tuzish:

Chiziq ikkala sensorning vositalarini tuzadi va farqni ko'rsatadi

9 -qadam: samaradorlikni topish:

Samaradorlikni boshlang'ich o'rtacha va keyingi o'rtacha hisoblab, keyin boshlang'ich o'rtacha bo'linish bilan hisoblash mumkin. Buni foiz sifatida hisoblash mumkin.

TAMOMLANGAN: Chiqish sifatida siz foiz va grafikni olishingiz kerak. Sizning chiqishingiz quyidagi rasmga o'xshash bo'lishi kerak: