Станция мониторинга качества воздуха

Вчера я собрал станцию мониторинга уличного воздуха, данные с которой сегодня уже отображаются во всемирных системах мониторинга.

Она измеряет концентрацию мелкодисперсной пыли PM2.5 и PM10 в воздухе, показывает температуру, влажность и давление и передаёт эту информацию на сервера различных систем общественного мониторинга. Значения PM2.5 и PM10 являются хорошими показателями общей загрязнённости воздуха, по ним можно отслеживать общий уровень загрязнения воздуха от автомобильных выхлопов, лесных пожаров, сжигания мусора. В ней используется хороший лазерный датчик пыли SDS011, дающий весьма точные результаты. Стоимость всех комплектующих станции не превышает 2000 рублей.

Всё началось с объявления в районной группе «Сделаем Свиблово снова весёлым». Обычно там проводят лекции по путешествиям или мастерклассы по изготовлению чего-нибудь, вроде ёлочных игрушек, а тут был объявлен мастер-класс по сборке станций мониторинга качества воздуха. Всем желающим предлагалось заранее купить на Aliexpress необходимые комплектующие и прийти с ними.

Я заинтересовался, закупил всё необходимое, и с утра спаял всю конструкцию, хотя её можно было собрать и без помощи паяльника.

Все компоненты помещаются в обычную распределительную коробку. Трубка, через которую засасывается воздух с улицы, выводится наружу. Плата датчика температуры, влажности и давления вставляется в эту же трубку через разрез, так, чтобы сам датчик оказался внутри трубки.

Внизу корпуса обязательно нужно сделать отверстие, через которое воздух будет выходить.

Станцию можно приклеить двусторонним скотчем к окну, а плоский кабель USB, через который станция питается, отлично помещается в прихлопе окна.

Для меня было большой неожиданностью, что люди, совершенно незнакомые с электроникой, потратили свои деньги, купили комплектующие и пришли собирать свои станции.

Все старательно разрезали разъёмы, переставляли контакты и подключали их к компонентам.

И у них всё получилось. Вчера было собрано семь станций, сегодня работает уже три.

Данные отображаются на немецком сайте Sensor Comunity и на российском Общественный мониторинг качества воздуха в России.

В Москве сейчас работает около восьмидесяти станций мониторинга (в мире уже более 10 тысяч). На немецком сайте качество воздуха показывается цветом (чем зеленее шестиугольник, тем лучше).

На российском сайте сразу видны значения выбранного параметра.

Так выглядит локальное отображение результатов измерения.

Для того, чтобы собрать такую же станцию, понадобится следующее:

1. Датчик пыли Nova PM SDS011 за $17.71;

2. Микрокомпьютер NodeMcu V3 (выбрать CH340) за $2.03;

3. Датчик температуры, влажности, давления BME280 за $2.07;

Три первые позиции у одного продавца, нужно выбрать Aliexpress Standard Shipping и можно заказать быструю доставку в магазины Пятёрочка (самовывоз).

4. Трубка (выбрать 6×8 мм) за $1.17;

5. Распределительная коробка (в любом магазине электротоваров или хозтоваров) — 50 руб;

6. USB-зарядка с током не менее 500 mA.

Дополнительно могут понадобится:

6. Соединительные провода Dupont (выбрать F-F) за $0.58;

7. Плоский кабель USB-MicoUSB (выбрать нужную длину 2 или 3 м) за $1.85-2.32.

Подробная инструкция по подключению, прошивке, регистрации в системе лежит тут.

Вы спросите, зачем всё это нужно? Прежде всего для общественной пользы. Когда где-то случаются сильные загрязнения воздуха, государственные службы порой просто отключают свои станции мониторинга и информацию можно получать только со станций энтузиастов. Кроме того, мне интересно, какой воздух у меня за окном. А заодно это ещё и точный личный термометр, гигрометр и барометр.

Экранчик, который есть на заглавном фото, опциональный. В устройстве, висящем за окном, он не нужен. Хочу сделать отдельный монитор с большим TFT-экраном на Arduino, который будет брать данные со странички, формируемой станцией, и показывать крупные цифры.

Ещё хочу сделать вторую такую же станцию и повесить на дачу, раз интернет там всё равно есть (для видеонаблюдения).

P. S. Спасибо Ирине Евдокимовой, организовавшей всю эту движуху, и Открытому общественному проекту breathe.moscow за проведение мастер-класса.

© 2020, Алексей Надёжин

Основная тема моего блога — техника в жизни человека. Я пишу обзоры, делюсь опытом, рассказываю о всяких интересных штуках. Второй мой проект — lamptest.ru. Я тестирую светодиодные лампы и помогаю разобраться, какие из них хорошие, а какие не очень.