Pilsoņu sensori gaisa kvalitātes mērīšanai: tā darbojas jaunā vides monitoringa sistēma

  • Pilsoņu monitoringa tīkls, kas balstīts uz hiperlokāliem PM2.5 daļiņu sensoriem
  • Ierīces ar lāzera skaitītājiem, kas nosūta reāllaika datus uz globālo karti
  • Iedzīvotāju, izglītības centru, parku un sabiedrisko ēku līdzdalība tīklā
  • Replicējams modelis pilsētu piesārņojuma monitoringam pilsētās visā Spānijā un Eiropā

pilsoņu sensori gaisa kvalitātes mērīšanai

Dažādās pasaules pilsētās parādās jauns piesārņojuma monitoringa veids: pilsoņu sensori gaisa kvalitātes mērīšanai Šīs ierīces, kas uzstādītas mājās, skolās, parkos un sabiedriskās ēkās, var sniegt reāllaika datus apkaimes līmenī. Šāda veida iniciatīva paver iespēju jebkuram iedzīvotājam zināt, ko viņš elpo, gandrīz kvartālu pa kvartālam.

Viens no ilustratīvākajiem projektiem ir izstrādāts pašvaldībā. Sanpedro Garza Garsija, kas ir uzsācis Pilsoņu vides monitoringa tīkls pamatojoties uz lētām ierīcēm ar lāzertehnoloģiju. Lai gan tas ir Latīņamerikas gadījums, tā pieeja ir īpaši interesanta pilsētām Spānija un Eiropa kas cenšas papildināt oficiālās stacijas ar izkliedētiem, kopienas vadītiem sensoru tīkliem.

Pilsoņu sensoru tīkls: izkliedētas vides monitoringa modelis

Iniciatīva ir strukturēta ap skaitītāju tīkls, kas uzstādīts privātīpašumos un sabiedriskās vietāsizveidojot ļoti detalizētu gaisa piesārņojuma karti. Pirmās vienības ir izplatītas iedzīvotāju, skolu, pilsētu parkos un pašvaldību ēku vidū ar mērķi pakāpeniski paplašināt pārklājumu.

Šajā izmēģinājuma pieredzē ir izplatīti šādi materiāli 37 sensori no kopējās prognozes 200 vienībāmko pārvalda vietējais vides departaments. Sākotnējās investīcijas, kas tiek lēstas aptuveni gandrīz 700 000 Meksikas peso, ir ļāvis mums nodrošināt aprīkojumu 16 kaimiņi, piecas skolas, četri parki un desmit sabiedriskās ēkastādējādi apvienojot datus no dzīvojamajām zonām, zaļajām zonām un iestāžu telpām.

Programmas filozofija ir tāda, ka pašiem pilsoņiem jābūt tiem, kas "pieņemt" sensoru un izvietot to savās mājās vai savas organizācijas galvenajā mītnē, apņemoties nodrošināt tā darbību. Šo līdzatbildības shēmu starp administrāciju un kopienu var viegli pārnest uz Eiropas pašvaldībām, kur iedzīvotāju sadarbība vides jautājumos kļūst arvien svarīgāka.

Lai nodrošinātu datu lietderību, iestādes ir izveidojušas dažus minimālās uzstādīšanas prasībasPriekšroka tiek dota vienģimenes mājām vai ēkām, kuru stiprinājuma punkti ir augstāki par diviem metriem un kas nav piestiprināti pie tiešie piesārņojuma avoti piemēram, krematorijās vai smagās rūpniecības objektos, tādējādi novēršot mērījumu kropļojumus.

pilsoņu ierīces gaisa kvalitātes uzraudzībai

Kā šie sensori darbojas un kādus piesārņotājus tie mēra?

Uzstādītā iekārta ir hiperlokālie sensoriŠīs ierīces ir paredzētas, lai ļoti detalizēti reģistrētu gaisa kvalitāti ļoti specifiskā vidē: ielā, pilsētas kvartālā vai nelielā parkā. Atšķirībā no oficiālajām references stacijām, kas aptver plašākas teritorijas, šīs ierīces koncentrējas uz to, lai aprakstītu to, kas notiek tieši tur, kur cilvēki dzīvo.

Izmantotā tehnoloģija ietver lāzera skaitītāji smalkām daļiņāmpievēršot īpašu uzmanību PM2.5Tas ir, suspendētas daļiņas ar diametru 2,5 mikroni vai mazāk. Šīs daļiņas ir īpaši bīstamas veselībai, jo tās var iekļūt dziļi elpošanas sistēmā un pat sasniegt asinsriti.

Katrs sensors integrējas divi lāzera mērīšanas kanāli kas nepārtraukti skaita gaisā esošās daļiņas un aprēķina PM2.5 koncentrāciju. Divu skaitītāju izmantošana ļauj salīdzināt rādījumus un atklāt iespējamās anomālijasdatu ticamības uzlabošana salīdzinājumā ar vienkanāla sistēmām.

Papildus daļiņām šīs ierīces apkopo papildu informāciju par vidi, piemēram, temperatūra, mitrums un atmosfēras spiediensŠie parametri kalpo mērījumu pielāgošanai un kontekstualizācijai, jo meteoroloģiskie apstākļi tieši ietekmē atmosfēras piesārņotāju izkliedi.

Svarīga ir arī savienojamība: sensori ir savienoti ar Wi-Fi tīkls vietā, kur tie ir uzstādīti un automātiski nosūta datus uz centrālo datubāzi. No turienes informācija tiek apstrādāta un pārsūtīta uz globālā gaisa kvalitātes kartekur zonas ir iekrāsotas atbilstoši reģistrētajam piesārņojuma līmenim, nodrošinot ātru un pieejamu nolasījumu.

Reāllaika dati par apkaimēm, skolām un parkiem

Viens no svarīgākajiem šāda veida projekta ieguldījumiem ir spēja piedāvāt reāllaika informācija ļoti lokālā mērogāLai gan oficiālajiem tīkliem parasti ir maz staciju katrā pilsētā, šāda veida programmas mērķis ir izvietot desmitiem vai simtiem pilsoņu sensoruiegūstot daudz detalizētāku priekšstatu par pilsētas piesārņojumu.

Aprakstītajā gadījumā sākotnējie rezultāti liecina, ka ir iespējams apvienot dzīvojamie rajoni ar augstiem ienākumiem, strādnieku šķiras rajoni un komerciālie rajoni vienā tīklā, lai varētu vizualizēt piesārņojuma iedarbības atšķirības dažādās vidēs vienā pilsētā.

Izglītības iestādēm ir arī vadošā loma, jo Skolas un institūti ir pievienojušies tīklam uzstādot sensorus savās telpās. Šī integrācija ne tikai ļauj uzraudzīt gaisu, ko bērni elpo skolas laikā, bet arī paver iespējas izglītības projekti kurā skolēni interpretē datus un mācās par piesārņojumu un vides veselību.

Pilsētu parki un zaļās zonas ir vēl viens būtisks elements. Sensoru izvietošana atpūtas zonas un pastaigu zonas Tas palīdz pārbaudīt, vai tās patiešām darbojas kā pilsētas "plaušas", un ļauj iedzīvotājiem izvēlēties lietošanas laikus ar viszemāko piesārņojuma līmeni, ko var ekstrapolēt uz daudzām Spānijas un Eiropas pašvaldībām ar satiksmes problēmām un neregulāriem piesārņojuma gadījumiem.

Tikmēr sabiedriskās ēkas kļūst par stratēģiskie mezgli tīkla gan tā atrašanās vietas, gan ilgtermiņa stabilitātes ziņā. Pašvaldības, kopienas centri vai bibliotēkas var kalpot kā fiksēti atskaites punkti, papildinot privātmājās veiktos mērījumus, kas dažkārt var mainīties, ja iedzīvotāji pārceļas vai renovē savas mājas.

Pilsoņu līdzdalība un atkārtojamība Spānijā un Eiropā

Papildus tehnoloģijām šāda veida programmu vērtība slēpjas arī tajā, ka tieša iedzīvotāju iesaistīšanaIdeja par “sensora ieviešanu” padara kaimiņus, skolotājus vai asociāciju vadītājus par aktīvu vides monitoringa sistēmas daļu, kas ļoti labi atbilst Eiropas līdzdalības un pilsoniskās zinātnes politikai.

Šī pieeja ir īpaši interesanta pilsētām, Spānija un citas Eiropas valstis Viņiem jau ir oficiālas stacijas, taču viņi vēlas sablīvēt mērījumu tīklu. Pilsoņu sensori var darboties kā papildinājums apstiprinātajiem tīkliempiedāvājot detalizētāku informāciju, neaizstājot normatīvos standartus, kas joprojām ir sertificētu staciju atbildība.

Turklāt datu publicēšana atvērtas platformas un interaktīvas kartes Tas ikvienam ļauj ērti pārbaudīt gaisa kvalitāti uz ielas, salīdzināt apkārtni vai analizēt tās izmaiņas dienas laikā, izmantojot mobilo tālruni vai datoru. Šī pārredzamība var ietekmēt ikdienas lēmumus, piemēram, izvēloties maršrutu uz darbu vai labāko laiku vingrošanai brīvā dabā.

Pieredze no esošajiem tīkliem liecina, ka ar mērenu institucionālo atbalstu un sabiedrība, kas vēlas sadarbotiesIr iespējams ieviest iedzīvotāju monitoringa sistēmas par salīdzinoši zemām izmaksām, vienlaikus pastiprinot sociālo spiedienu īstenot emisiju samazināšanas politiku.

Pilsoņu sensoru tīklu izaicinājumi un iespējas

Lai gan tīkli pilsoņu sensori gaisa kvalitātes mērīšanai Tie piedāvā lielas priekšrocības, taču rada arī izaicinājumus, kas jebkurai Eiropas vai Spānijas pilsētai jāapsver pirms modeļa atkārtotas ieviešanas. Viens no galvenajiem ir datu kvalitāte un kalibrēšanajo daudzas no šīm ierīcēm pašas par sevi nesasniedz oficiālajām stacijām nepieciešamo precizitātes līmeni.

Lai atrisinātu šo problēmu, ieteicams izveidot salīdzināšanas protokoli ar references stacijāmPielietojiet korekcijas algoritmus un veiciet periodisku apkopi. Tādā veidā dati no iedzīvotāju tīkla, lai gan neaizstāj oficiālos mērījumus, ir derīgi noteikt modeļus, piesārņojuma karstos punktus un ikstundas svārstības.

Vēl viens izaicinājums ir projekta nepārtrauktība vidējā termiņā un ilgtermiņāSākotnējam kopienas entuziasmam jāpapildina tehniskā atbalsta mehānismi un iekārtu nomaiņa iekārtu sabojāšanās gadījumā, kā arī stabils finansējums. Pieredze ar vietējiem tīkliem liecina, ka pašvaldību budžetu, reģionālā atbalsta un sadarbības ar privātām struktūrām apvienošana var garantēt šo stabilitāti.

Paralēli datu pārvaldībai ir nepieciešama izturīgas un viegli lietojamas platformasTas ir svarīgi gan tehniskajam personālam, gan nespecializētiem lietotājiem. Skaidra saskarne ar krāsu kodiem un vienkāršiem gaisa kvalitātes līmeņu skaidrojumiem ir būtiska, lai informācija nebūtu pieejama tikai ekspertiem.

Visbeidzot, šo programmu panākumi lielā mērā ir atkarīgi no tā, komunikācijas un apmācības prasmesSarunas skolās, semināri apkaimēs, informatīvas kampaņas un klātbūtne vietējos plašsaziņas līdzekļos palīdz mudināt vairāk cilvēku uzstādīt sensorus, interpretēt rezultātus un pieprasīt valsts politiku, kas samazina piesārņojumu tā avotā.

Pilsonisko vides monitoringa tīklu, kuru pamatā ir hiperlokāli sensori, pieredze liecina, ka ar piemērota kombinācija Ar lāzertehnoloģiju, Wi-Fi savienojamību, sabiedrības līdzdalību un iestāžu atbalstu ir iespējams izveidot ļoti detalizētas gaisa kvalitātes kartes. reālā laikāŠī pieeja lieliski atbilst daudzu Spānijas un Eiropas pilsētu prioritātēm, kas tiecas pēc tīrāka gaisa un ļauj pieņemt pārdomātus lēmumus. objektīvi dati.

SMARTHON viedās pilsētas lietu interneta iesācēja komplekts no micro:bit
saistīto rakstu:
SMARTHON viedās pilsētas lietu interneta iesācēja komplekts micro:bit: pilnīgs ceļvedis un pārskats