Pagtuklas ng Air Polusyon + Pagsasala ng Air: 4 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

Ang mga mag-aaral (Aristobulus Lam, Victor Sim, Nathan Rosenzweig at Declan Loges) ng German Swiss International School ay nagtrabaho kasama ang mga tauhan ng MakerBay upang makabuo ng isang pinagsamang sistema ng pagsukat ng polusyon sa hangin at pagiging epektibo ng pagsala ng hangin. Papayagan ka ng pinagsamang sistemang ito upang subaybayan ang nai-filter at hindi na-filter na kalidad ng hangin sa parehong oras. Ang data ay i-convert sa isang ratio ng pagiging epektibo at maaaring graphed. Ang proyektong ito ay inirerekomenda para sa 15+, kahit na ang mga mas bata na edad ay kailangang isipin ang panganib ng electrocution at ang kahirapan ng programa.

Bakit mo ito dapat gawin:

Sa gayon, sa palagay namin na habang tiyak na maraming pag-uudyok na magbigay ng data para sa pagsubaybay sa polusyon sa hangin (na ipinaliwanag nang detalyado sa website ng Smartcitizen, naniniwala rin kami na ang pag-alam lamang kung gaano karaming polusyon sa hangin ang nasa paligid mo ay wala para sa iyong kalusugan. Naniniwala kami na kailangan naming gumawa ng pagkilos mismo. Kaya, nilikha namin ang mga integrated sensor at air filter na ito.

Mga gamit

• Isang malaking piraso ng karton
• 2x mga tagahanga ng PC
• Maraming mga pagkakaiba-iba ng mga filter ng hangin
• 2 LED light
• 2x Smartcitizen Starter Kit (bumili dito)
• 2x Resistors
• 1 electric switch
• 1 computer na may kakayahang magpatakbo ng Jupyter Notebook, Matplotlib at Python
• Plus anumang iba pang mga dekorasyon na nais mong magkaroon !!!

Hakbang 1: Pag-setup ng SCK Sensor

Tiyaking mayroon ka ng iyong dalawang SCK sensor. Piliin ang una at ikonekta ito sa baterya o sa iyong computer. Pagkatapos, pumunta sa setup site at sundin ang mga tagubilin. Gawin ang pareho para sa iba pang sensor. Kapag kailangan mong pangalanan ang mga ito, pangalanan silang A at B ayon sa pagkakabanggit para sa hindi na-filter at na-filter na air sensor. Pagkatapos nito, magparehistro pareho sa parehong account at tiyakin na mag-log in ka sa account upang makuha ang data.

Suriin na gumagana ang mga sensor sa pamamagitan ng pagpunta sa platform na ito at paghahanap sa mga pangalan ng iyong mga sensor. Siguraduhin na ito ay patuloy na pag-post ng data bawat minuto.

Hakbang 2: Disenyo ng Enclosure

Gamitin ang nabanggit na karton at ilatag ito sa harap mo. Ang lahat ng mga sukat ay magiging ayon sa aming huling prototype. Sukatin ang 12.5 cm sa isang gilid at gupitin ang karton. Pagkatapos, ilagay ang fan sa karton, at simulang gamitin ang fan upang i-roll ang karton. Kapag nakagawa ka ng isang kumpletong parisukat, pagkatapos markahan ang punto ng isang marker. Gumamit ng gunting upang mabawasan. Ulitin ito para sa iba pang tagahanga.

Hakbang 3: Lakas sa Mga Tagahanga

Gumawa kami ng isang switch na binubuksan at patayin ang air purifier. Upang ipaliwanag kung paano gumagana ang switch, maaari mong gamitin ang diagram para sa sanggunian. Simula mula sa kaliwa ng diagram, mayroon kaming 220 volt AC sa DC converter na binabawasan ang mga volts pababa sa 12 volts upang ligtas na magamit. Kung wala ang aparatong ito, ang kuryente mula sa isang mapagkukunan ng kuryente ay magiging mapanganib para sa atin upang magamit. Matapos mabawasan nang malaki ang volts, mayroon kaming 2 mga wire na konektado sa 2 mga ilaw ng LED at ang switch. Kailangan mong maghinang ang mga wire sa mga ilaw na LED upang lahat sila ay konektado sa isa't isa. Kapag ang circuit ay kumpleto na at ang parehong mga ilaw ng LED ay nasubukan, ikonekta ang parehong mga wire, isang positibo at isang negatibo, sa fan. Kapag nakumpleto na ang pag-set up, ipasok ang plug sa socket. Kapag nagawa mo na ito, dapat na mag-ilaw ang 'power on' LED. Sa sandaling i-flip mo ang switch, ang 'fan on' LED light ay dapat na ilaw at ang fan ay dapat magsimulang gumana.

Hakbang 4: Pag-coding

Inirerekumenda para sa 15+

Ang program na ito ay ginawa ni Victor Sim. Papayagan ng programang ito na makuha ang data ng smart citizen sensor mula sa developer API ng website ng smart citizen at para makalkula ang isang halaga ng kahusayan. Ang program na ginamit ko ay isusulat sa Python 3. Sinulat ko ang code sa isang Jupyter Notebook sa isang Macbook air na nilagyan ng Mac OS (bersyon 10.14.6).

Ano ang kakailanganin mo para sa programang ito: Matplotlib Numpy Pandas JSON CSV A python 3 IDE

Hakbang 1: I-import ang mga kinakailangang aklatan Kakailanganin mo ang urllib.request inorder upang humiling ng pag-access sa API at upang buksan ang URL ng API. Kakailanganin mo ang csv upang mai-convert ang file sa isang csv file na maaaring madali nang manipulahin. Kakailanganin mong basahin ni JSON ang JSON na papasok ng api. Kakailanganin mo ng mga pandas upang madaling pag-aralan ang data frame. Ang matplotlib ay kinakailangan para sa data na maaring kinatawan sa isang intuitive na graph.

Hakbang 2: Humiling ng pag-access sa Smart-citizen API: Ang data na humihiling ng code mula sa API. Mula sa karanasan, mahalaga na ilagay ang mga header upang mapagkukunan ang kahilingan upang makakuha ng isang tugon. Ang dalawa ng Hiniling na URLS ay nai-format na ganoon: Sumangguni sa matalinong API ng tao, pagkuha ng impormasyon para sa mga aparato, pagsuri sa id ng isang tiyak na aparato, pagsangguni sa sensor id ng 87 (PM 2.5 sensor) at pagrekord ng data bawat minuto. Humiling ito pagkatapos ng pag-access sa API.

Hakbang 3: Buksan at I-parse ang data:

Basahin ng mga linyang ito ang data at pagkatapos ay ilagay ang data sa isang "medyo naka-print". Ginagawa nitong madaling basahin ang data at sa gayon ay mas madaling mag-troubleshoot.

Hakbang 4: I-convert ang data sa isang CSV file: Sa mga linyang ito ng code binabasa ng aklatan ng pandas ang data at binago ito sa isang form na csv na maaaring madaliang manipulahin. Ang CSV file ay maiimbak sa ilalim ng variable data_csv.

Hakbang 5: Gawing natutunaw ang data ng CSV: Ang mga haligi ng CSV ay pinangalanan ngayon na 'huwag pansinin' para sa hindi kinakailangang hilera ng index, 'oras' para sa oras na naitala ang pagrekord at 'halaga' para sa konsentrasyon ng PM 2.5 na naitala. Ang lahat ng mga slash at halaga ay aalisin upang ang mga halaga ay maaaring mai-plot nang madali sa grap.

Hakbang 6: Hanapin ang ibig sabihin ng haligi ng halaga:

Mahahanap ng mga linyang ito ang ibig sabihin ng haligi ng mga halaga at pagkatapos ay inilalagay ang mga halaga sa isang listahan upang madali itong mailagay.

Hakbang 7: Lumilikha ng higit pang data para sa paghahambing: Ulitin ang code mula sa hakbang 1 hanggang 6 para ihambing ang sensor B

Hakbang 8: Paglalagay ng data:

Ang linya ay naglalagay ng mga paraan ng parehong sensor at ipinapakita ang pagkakaiba

Hakbang 9: Paghahanap ng kahusayan:

Ang kahusayan ay maaaring kalkulahin ng paunang ibig sabihin at sa paglaon ng ibig sabihin at pagkatapos ay paghati sa pamamagitan ng paunang ibig sabihin. Pagkatapos ay makakalkula iyon bilang isang porsyento.

KUMPLETO: Dapat kang makakuha ng isang porsyento at isang Graph bilang isang output. Ang iyong output ay dapat magmukhang katulad ng imahe sa ibaba: