Lugbesoedelingsopsporing + lugfiltrasie: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:25

Die studente (Aristobulus Lam, Victor Sim, Nathan Rosenzweig en Declan Loges) van die German Swiss International School het saam met die personeel van MakerBay saamgewerk om 'n geïntegreerde stelsel van lugbesoedelingmeting en lugfiltrasie -effektiwiteit te vervaardig. Met hierdie geïntegreerde stelsel kan u die gefiltreerde en ongefiltreerde luggehalte op dieselfde tyd monitor. Die data word in 'n effektiwiteitsverhouding omgeskakel en in grafiek geteken. Hierdie projek word aanbeveel vir 15+, alhoewel jonger ouderdomme die risiko van elektrisiteit en die moeilikheid van die programmering in ag moet neem.

Waarom u dit moet doen:

Wel, ons dink dat hoewel daar beslis baie motivering is om data vir die monitering van lugbesoedeling te verskaf (wat breedvoerig op Smartcitizen se webwerf uiteengesit word), ons ook van mening is dat dit net vir u gesondheid niks is om te weet hoeveel lugbesoedeling daar rondom u is nie. Ons glo dat ons self moet optree, daarom het ons hierdie geïntegreerde sensors en lugfilter geskep.

Voorrade

• 'N Groot stuk karton
• 2x PC -waaiers
• Verskeie soorte lugfilters
• 2 LED ligte
• 2x Smartcitizen Starter Kits (koop hier)
• 2x weerstande
• 1 elektriese skakelaar
• 1 rekenaar wat Jupyter Notebook, Matplotlib en Python kan bestuur
• Plus enige ander versierings wat u wil hê !!!

Stap 1: Opstelling van SCK -sensor

Maak seker dat u u twee SCK -sensors het. Kies die eerste een en koppel dit aan die battery of u rekenaar. Gaan dan na die opstelwebwerf en volg die instruksies. Doen dieselfde met die ander sensor. As u dit moet noem, noem dit dan onderskeidelik A en B vir die ongefiltreerde en gefiltreerde lugsensor. Registreer daarna beide op dieselfde rekening en maak seker dat u by die rekening aanmeld om die data te kry.

Kontroleer of die sensors werk deur na hierdie platform te gaan en die name van u sensors te soek. Maak seker dat dit elke minuut voortdurend data plaas.

Stap 2: Omhulselontwerp

Gebruik die bogenoemde karton en lê dit voor u neer. Alle metings sal volgens ons finale prototipe wees. Meet 12,5 cm aan die een kant en sny oor die karton. Plaas dan die waaier op die karton en begin met die waaier om die karton te rol. As u 'n volledige vierkant gemaak het, merk dan die punt met 'n merker. Gebruik 'n skêr om te sny. Herhaal dit vir die ander waaier.

Stap 3: Krag aan die aanhangers

Ons het 'n skakelaar gemaak wat die lugreiniger aan en af skakel. Om te verduidelik hoe die skakelaar werk, kan u die diagram as verwysing gebruik. Vanaf die linkerkant van die diagram, het ons 'n 220 volt wisselstroom -na -omvormer wat die volt tot 12 volt verminder om veilig te gebruik. Sonder hierdie toestel is die elektrisiteit van 'n kragbron te gevaarlik vir ons om te gebruik. Nadat die volt aansienlik verminder is, het ons 2 drade wat gekoppel is aan 2 LED -ligte en die skakelaar. U moet die drade aan die LED -ligte soldeer sodat hulle almal met mekaar verbind is. Sodra die kring voltooi is en albei LED -ligte getoets is, verbind beide drade, een positief en een negatief, in die waaier. Sodra die opstelling voltooi is, steek die prop in die aansluiting. As u dit gedoen het, moet die 'aanskakel' -LED brand. As u die skakelaar draai, moet die 'waaier aan' LED -lig brand en die waaier moet begin funksioneer.

Stap 4: Kodering

Aanbeveel vir 15+

Hierdie program word gemaak deur Victor Sim. Met hierdie program kan die data van die slim burger -sensor uit die ontwikkelaar -API van die slimburger -webwerf gehaal word en 'n doeltreffendheidswaarde bereken kan word. Die program wat ek gebruik het, sal in Python 3. geskryf word. Ek het die kode op 'n Jupyter Notebook op 'n Macbook air met Mac OS (weergawe 10.14.6) geskryf.

Wat u benodig vir hierdie program: Matplotlib Numpy Pandas JSON CSV A python 3 IDE

Stap 1: Voer die nodige biblioteke in. U benodig urllib.requestorder om toegang tot die API te versoek en om die URL van die API oop te maak. U benodig csv om die lêer om te skakel in 'n csv -lêer wat maklik gemanipuleer kan word. U sal JSON nodig hê om die JSON waarin die api kom, te lees. U benodig panda's om die data raam maklik te ontleed. Die matplotlib is nodig om die data in 'n intuïtiewe grafiek voor te stel.

Stap 2: Versoek toegang tot die Smart-citizen API: Hierdie kode versoek data van die API af. Uit ervaring is dit noodsaaklik om die opskrifte aan die versoek te stuur om 'n antwoord te kry. Die twee die aangevraagde URL's is so geformateer: verwys na die slim burger -API, kry inligting oor die toestelle, kontroleer die ID van 'n sekere toestel, verwys na die sensor -ID van 87 (PM 2.5 -sensor) en neem elke minuut data op. Dit versoek dan toegang tot die API.

Stap 3: Maak die data oop en ontleed dit:

Hierdie reëls lees die data en plaas die data dan in 'n 'mooi afdruk'. Dit maak die data maklik om te lees en dus makliker om probleme op te los.

Stap 4: Skakel die data om in 'n CSV -lêer: In hierdie kode -reëls lees die pandas -biblioteek die data en omskep dit in 'n csv -vorm wat maklik gemanipuleer kan word. Die CSV -lêer word dan onder die veranderlike data_csv gestoor.

Stap 5: Maak CSV -data verteerbaar: Die kolomme van die CSV heet nou 'ignoreer' vir die onnodige indeksry, 'tyd' vir die tyd wat die opname opgeneem is en 'waarde' vir die PM 2.5 -konsentrasie aangeteken. Al die skuinsstrepe en waardes word verwyder sodat die waardes maklik op die grafiek geteken kan word.

Stap 6: Vind die gemiddelde van die waardekolom:

Hierdie lyne vind die gemiddelde van die waardekolom en plaas die waardes dan in 'n lys om dit maklik te teken.

Stap 7: Skep meer data vir vergelyking: Herhaal die kode van stap 1 tot 6 sodat sensor B kan vergelyk

Stap 8: Plot die data:

Die lyn teken die middele van beide sensors aan en toon die verskil

Stap 9: Bepaal die doeltreffendheid:

Die doeltreffendheid kan bereken word deur die aanvanklike gemiddelde en die latere gemiddelde en dan te deel deur die aanvanklike gemiddelde. Dit kan dan as 'n persentasie bereken word.

VOLTOOI: U moet 'n persentasie en 'n grafiek as uitset kry. U uitset moet ongeveer soos die prentjie hieronder lyk: