@AirQ - Antysmog-systeem

Realtime metingen met mogelijkheid tot uitvoering

iSys - Intelligente systemen

Smart City-producten

1. Invoering.

@AirQ is een geïntegreerd luchtkwaliteitscontrolesysteem en anti-smogsysteem. Het werkt in realtime (metingen elke ~ 30 seconden) en biedt continue meting van de luchtkwaliteit, 24 uur per dag. Het maakt deel uit van de Smart City "@City" systeem van iSys - Intelligent Systems.

Het @AirQ-systeem maakt autonome monitoring van het niveau van onzuiverheden (PM2.5 / PM10-deeltjes) mogelijk. Het geeft de mogelijkheid om de daders op te pakken "in de handeling" en om ze uit te voeren (boetes opleggen door interventiegroepen, bijv. Gemeentepolitie, politie, brandweer).

Het systeem meet spotverontreinigende stoffen (in een groot aantal detectoren en metingen) waardoor het echte resultaten laat zien dichtbij het epicentrum van verontreinigende stoffen. Vervuilingen zijn puur lokaal en kunnen honderden keren hoger zijn dan de gemiddelde metingen van één luchtkwaliteitssensor.

Gegevens worden verzameld van gedistribueerde sensoren van algemene luchtkwaliteit en vaste deeltjes 2.5um, 10um.

@AirQ-apparaten kunnen zijn:

• stationair (netvoeding) - voor een groot aantal sensoren

• stationair - tijdelijk geïnstalleerd (batterijgevoed) - voor een gemiddeld aantal sensoren

• mobiel - geïnstalleerd op auto's (op batterijen) - voor een zeer klein aantal sensoren

• mobiel - geïnstalleerd op drones

De apparaten worden geïnstalleerd in het gebied van openbaar eigendom (bijv. straatlantaarns) of met toestemming van de bewoners op hun percelen.

Bij het openbaar delen van meetgegevens is het ook onderdeel van de educatie van bewoners en "anti-smog", pro-gezondheid en pro-ecologische preventie.

Het @Air-systeem is veel minder "controversieel" en effectiever dan drones die:

• ze vliegen in privéruimtes

• ze hebben ingebouwde Full HD-camera's en het gebruik ervan kan worden behandeld als spyware en voyeurisme

• kan worden beschouwd als een inbreuk op de privacy en de AVG.

• ze vormen een risico op ongevallen, kunnen materiële schade en gezondheidsschade veroorzaken

• vereisen een extra operator en hebben een zeer klein bereik

• ze werken voor een zeer korte periode van de dag, max. 1..2 uur batterijduur (ze vliegen niet in het donker - wanneer in de winter meestal brandt in ovens)

• zijn erg afhankelijk van het weer

Perceeleigenaren kunnen hun rechten met betrekking tot drones die door de huizen vliegen effectief afdwingen.

Bij ongevallen zijn er naast klachten ook kosten van procesvoering, schadevergoeding, schadevergoeding en verrekening.

Het @AirQ-systeem kan zowel op afstand als autonoom straatverlichting, stadsverlichting enz. Bedienen. (Slim verlichtingssysteem "@Licht" ).

 De gegevens worden naar de server van het systeem gestuurd - naar de minicloud, speciaal voor de gemeente of regio.

Het belangrijkste type communicatie is GSM transmissie (als alternatief WiFi of LoRaWAN in de open band)

Het systeem maakt visualisatie in realtime mogelijk op een kaart, staafdiagrammen en directe verzending van alarmmeldingen naar interventiegroepen.

2. Hoofdkenmerken van @AirQ-systeem.

Belangrijkste kenmerken van het @AirQ-systeem:

• mogelijkheid tot mobiel (montage op auto's of drones) of stationair werk

• spotmeting van PM 2,5 en 10um deeltjes door intelligente lasersensor (optie A) met geforceerde luchtcirculatie.

• algemene meting: luchtkwaliteit, druk, temperatuur, concentratie schadelijke gassen (optie B)

• de mogelijkheid om in intervallen van ongeveer 30 seconden tot enkele uren te meten - in realtime 24 uur per dag

Basis GSM draadloze transmissie: 2G, 3G, LTE, SMS, USSD (voor elke operator), LTE CAT M1 * (oranje), NB-IoT ** (T-Mobile) - vereist de simkaart of MIM van de geselecteerde operator en abonnementsgelden voor datatransmissie- of telemetrietarieven.

• alternatieve draadloze WiFi, RF (LoraWAN) transmissie - geen extra abonnementskosten vereist

• real-time GPS positiemeting (lengte- en breedtegraad, hoogte, snelheid, richting)

• zelfpositionering op kaarten met actuele meetresultaten

• onafhankelijke bescherming en bewaking van meetapparatuur (tegen diefstal en vernieling - alarm)

• afstandsbediening en intelligente lichtregeling (aan / uit) en dimmen van ledlampen (optie C)

*, ** - hangt af van de beschikbaarheid van de service van de operator op de huidige locatie

3. @AirQ Apparaat werkt.

Het apparaat meet de hoeveelheid vaste deeltjes 2.5um / 10um met geforceerde luchtcirculatie (optie A).

Het apparaat werkt 24 uur per dag en de minimale meet- en transmissieperiode is ongeveer 30 seconden.

Alleen meerpuntsmeting van luchtverontreiniging is zinvol, omdat luchtverontreiniging strikt lokaal is en het epicentrum honderden keren meer vervuiling kan hebben dan de gemiddelde waarden die op andere punten worden gemeten. Het hangt van vele factoren af, zoals weer, windrichting en kracht, druk, bewolking, vochtigheid, neerslag, temperatuur, terrein, bebossing, etc.

Bijvoorbeeld, 50-100 meter van de smogbron, kan de meting tot 10 keer minder aangeven (wat op de kaart hierboven wordt weergegeven met echte metingen die vanuit de auto zijn genomen).

Het apparaat kan ook druk, temperatuur, vochtigheid, algemene luchtkwaliteit meten - niveaus van schadelijke gassen (optie B). Hierdoor kunt u weersafwijkingen (snelle veranderingen in temperatuur, druk, vochtigheid), branden en enkele pogingen om met het apparaat te knoeien (bevriezing, overstroming, diefstal, enz.) Op te sporen. ).

De meting duurt ongeveer 10 seconden, dus in het geval van mobiele sensoren geeft het de gemiddelde waarde van de afgelegde afstand gedurende deze tijd (bijv. voor een snelheid van 50 km / u - ongeveer 140 m)

Het om de paar dozijn seconden verzenden van informatie is ook een alarmbeveiliging voor het apparaat in geval van:

• probeert te ontmantelen

• verwoesting

• sabotage

• locatie verandert

• enz.

Hierdoor kan het interventieteam naar de plaats van het incident worden gestuurd en de dader betrappen "in de handeling".

Het apparaat kan worden uitgerust met accessoires om de verlichting van LED-lampen te regelen (optie C). Het is mogelijk om de voedingen van de straatlantaarn te dimmen of de LED-lampen aan / uit te zetten zonder de verlichtingsparameters van de lampen te verstoren. Door middel van 3 dimmers kan de controller ook decoratieve verlichting aansturen, incidentele verlichting (door de RGB kleurenset aan te passen). Het kan ook worden gebruikt om de witte (verlichtings) temperatuur te regelen.

Hiermee kunt u stadsverlichting, straatverlichting of andere elektrische apparatuur op afstand bedienen.

4. Communicatie.

De overdracht van meetgegevens gebeurt via één communicatie-interface *:

• GSM (2G..4G, USSD, SMS, LTEM1 (CATM1), NB-IoT) - vereist GSM abonnementskosten en dekking voor de geselecteerde service. Maximaal bereik een paar kilometer van BTSa GSM in de open ruimte.

• WiFi 2,4 GHz b / g / n - vereist toegang tot een WiFi-netwerk met internettoegang. Het bevat geen GPS en heeft geen automatische geolocatie (alleen de stationaire variant met een vooraf gedefinieerde GPS-positie). Het kan ook worden gebruikt als interventieapparatuur om vervuiling op locatie te meten. Maximaal bereik tot ca. 100m naar WiFi-router in de open lucht.

• LoRaWAN (868 MHz / EU en 902..915 MHz / andere) - radiocommunicatie over lange afstand in de openbare band. Vanwege de open en vrije aard van de frequentieband, bestaat het risico van storing en storing van het apparaat door andere apparaten. Het vereist de installatie van minimaal één LoRaWAN / internetpoort - waardoor dekking van het hele gebied (bijv. op hoge schoorstenen of GSM masten). Maximaal bereik ongeveer 10-15 km in de open ruimte.

* - afhankelijk van het geselecteerde type @AirQ-controller

5. Speciaal @City platform (cloud).

Het @City-platform is een toegewijd "mini-wolk" systeem voor individuele B2B-klanten. Het platform wordt niet gedeeld met andere gebruikers en slechts één client heeft toegang tot een fysieke of virtuele server (VPS of dedicated servers). De klant kan kiezen uit enkele tientallen datacenters in Europa of de wereld en enkele tientallen tariefplannen - gerelateerd aan hardwarebronnen en prestaties van dedicated hosting.

5.1. @City Cloud Server.

De @City software draait op VPS-servers die draaien op Linux (Virtual Private Server) of een dedicated server aan de internetzijde, afhankelijk van de gewenste serverprestatie (hierna de server genoemd). De vereiste prestatie is afhankelijk van de volgende factoren:

• privé / openbare toegang

• totaal aantal apparaten

• frequentie van apparaatstatusupdates

• verversingssnelheid van gegevens

Er zijn verschillende mogelijke servervarianten (virtuele / dedicated VPS) afhankelijk van:

• Prijzen

• servertype: virtueel of toegewijd

• datacenter geolocatie

• virtueel / fysiek aantal processorkernen (1-8 / 8..32)

• virtuele / fysieke hoeveelheid RAM (1-32 GB / 32-512 GB)

• SSD-grootte (20GB-1TB / 100TB-400TB)

Het IoT @City-platform is bestemd voor één ontvanger (hierna de klant genoemd):

• lokale autoriteiten, kantoren, gemeenten, poviats

• B2B (zakelijke entiteiten)

Omdat de server niet tussen clients wordt gedeeld, vereenvoudigt dit problemen met toegang, beveiliging en prestatie. Om deze reden is slechts één klant verantwoordelijk voor effectieve beveiliging, stabiliteit, prestaties, datadoorvoer, enz.

Bij onvoldoende performance kan de klant een hoger tariefplan (VPS of dedicated server) aanschaffen, meer optimaal voor de gewenste functionaliteit en performance.

In speciale gevallen kan cloud-naar-cloud-communicatie worden geïmplementeerd om gegevens te globaliseren en te centraliseren naar grotere gebieden in plaats van de cloud van veel klanten.

6. Online visualisatie op kaarten.

De resultaten kunnen samen met de geolocatie van sensoren en andere parameters op kaarten worden weergegeven, bijv. meettijd (castomisatie). Ze worden elke minuut ververst

Het bovenstaande voorbeeld toont de resultaten van de metingen:

• PM2.5-deeltjes (eerste getal)

• voertuigsnelheid (tweede cijfer)

• datum en tijd van meting

De eerste twee metingen zijn gekleurd afhankelijk van de waarde.

7. Visualisatie van resultaten in de tabel.

De resultaten kunnen ook worden weergegeven in aangepaste tabellen (zoeken, sorteren, resultaten beperken). De tafels hebben ook individueel aangepaste afbeeldingen (thema). Het is mogelijk om een ​​tabel met actuele gegevens voor alle @AirQ-apparaten weer te geven of om tabellen voor één apparaat te archiveren.

8. Staafdiagrammen.

Staafdiagrammen worden gesorteerd en weergegeven "genormaliseerd" balken tot de maximale waarde, van hoog naar laag.

Ze zijn handig voor het snel controleren van extreme resultaten en het nemen van onmiddellijke handhavingsmaatregelen (het sturen van een commissie naar de plaats van het incident om de inhoud van de ketel / open haard te onderzoeken, enz., En eventueel een boete).

Door met de muis over de balk te bewegen, wordt aanvullende informatie over het apparaat weergegeven (andere metingen en locatiegegevens)

9. Archieflijsten.

Het is mogelijk om historische grafieken voor een bepaalde periode weer te geven voor een geselecteerde parameter (bijv. PM2.5 vaste stoffen, temperatuur, vochtigheid, etc. ) voor elk apparaat.

9.1. Staafdiagram: (geeft alleen bestaande gegevens weer)

9.2. Continu diagram: (voor dezelfde invoergegevens)

Door de muisaanwijzer te bewegen, worden gedetailleerde meetwaarden en datum / tijd weergegeven.

Voor dit voorbeeld (beide tekeningen):

• PM2.5 (zwart)

• PM10 (rood)

• druk (groen) {Pa}

• algemene luchtkwaliteit (blauw) {hoe hoger de waarde, hoe beter}

De kaart is beperkt tot de avonduren 15.00 - 24.00 uur wanneer de meeste mensen roken in de kachels

10. Compatibiliteit met de webbrowser.

* - Firefox ondersteunt geen selectie van datum / tijd (het tekstveld moet handmatig worden bewerkt met de juiste datum- en tijdnotatie).

Internet Explorer wordt niet ondersteund (gebruik in plaats daarvan Edge)

Andere webbrowsers zijn niet getest.

11. Aanpassing van weergave / thema.

Met de thema's van View kunt u deze aanpassen aan uw eigen behoeften.

Verschillende @AirQ-websitethema's kunnen worden gebruikt om geoptimaliseerde sjablonen te maken voor bijv. printen, bediening vanaf smartphones, PAD's. Een lokale computerwetenschapper met basiskennis van HTML, JavaScript, CSS kan de gebruikersinterface zelf aanpassen.

12. Uitrustingsvarianten.

De apparaten kunnen in vele hardwarevarianten zijn wat betreft uitrustingsopties en behuizingen (wat verschillende combinaties oplevert). Daarnaast moet de inrichting in contact staan ​​met de stromende buitenlucht, hetgeen bepaalde eisen stelt aan het behuizingsontwerp.

Daarom kunnen de behuizingen individueel worden besteld, afhankelijk van de behoeften.

12.1. Varianten van elektronica:

• Toepassing van de fijnstofsensor 2.5 / 10um

• Gebruik van een omgevingssensor (temperatuur, vochtigheid, druk, luchtkwaliteit)

• Het gebruik van lichtregelelementen

• Verschillende vermogensvarianten (230V, 230V + UPS, batterij, fotovoltaïsch)

12.2. Montage:

• Stationaire apparatuur

• mobiele apparaten (voor auto's)

• mobiele apparaten (voor drones)

12.3. Omslagen:

• speciale metalen stationaire / mobiele behuizingen - geselecteerde kleur, grafisch ontwerp, bedrukking / stickers, bevestigingsmethode

• aangepaste kunststof behuizingen

• speciale plastic behuizingen

• de behuizing is afhankelijk van de grootte van de batterij

13. Bruikbare informatie.

De gebruikte laserluchtvervuilingssensor kan beschadigd raken als de concentratie van stof of teer te hoog is, en valt in dit geval niet onder de garantie van het systeem. Het kan afzonderlijk als reserveonderdeel worden gekocht.

De garantie is uitgesloten van vandalisme, sabotage van het apparaat (pogingen tot gieten, bevriezing, rook, mechanische schade, blikseminslag, enz. ).

14. Bedrijfsinformatie.

• Het systeem kan eigendom zijn van gemeentelijke, gemeente-, poviat- of stadswachten of politie. Fines imposed in some cases reimburse systeemkosten.

• Sommige apparaten kunnen ter beschikking worden gesteld aan bewoners voor wie de kwaliteit van de omgeving waarin ze leven ertoe doet.

• De apparaten kunnen ook worden verkocht aan bewoners die gratis gegevens kunnen overdragen naar het @AirQ-systeem. Het kunnen volledige apparaten zijn (GSM) - hiervoor zijn een simkaart en abonnementskosten nodig. Als alternatief kunnen het wifi-apparaten zijn (zonder GPS) die gegevens via het wifi-netwerk van de bewoner naar de @City cloud op internet sturen (met een voorgedefinieerde GPS positie). Met deze methode kunnen de meeste apparatuurkosten worden overgedragen aan de bewoners en kan de smog in het gebied veel nauwkeuriger worden gecontroleerd.

15. Pro-ecologische, educatieve informatie.

Het is (legaal) mogelijk om actuele resultaten op internet te publiceren, waardoor het ecologische bewustzijn van bewoners over de schadelijkheid van smog toeneemt. Het systeem is niet in strijd met de AVG.

Transparante en openbare resultaten zullen degenen die bijdragen aan de smogproductie in het gebied ertoe dwingen:

• niet roken van schadelijke stoffen zoals (afval, meubelplanken, spoorbielzen, banden, stoffen, hout geïmpregneerd door sloop van gebouwen, gekleurd papier, plastic, folie)

• gebruik van ecologische en hoogwaardige brandstof (droog hout / eco-erwten, hoogwaardige steenkool)

• veranderingen in een defecte ketel / open haard

16. Vergelijking van meetmethoden voor smog.

De gebruiksduur van een externe batterij is afhankelijk van: GSM signaalsterkte, temperatuur, batterijgrootte, meetfrequentie en verzonden gegevens.

17. @AirQ Apparaten bedrijfsparameters.

Temperatuurbereik - 40C .. + 65C

Vochtigheid 0..80% r.H. Geen condensatie (apparaat)

Voeding GSM 5VDC @ 2A (2G - max) ±0,15 V

Voeding LoRaWAN 5VDC @ 300mA (max) ±0,15 V

@City GSM + GPS-apparaat:

Antenne-ingang 50ohm

SIM nano-SIM of MIM (keuze in de productiefase - MIM legt een netwerkoperator op)

Goedkeuring modem Oranje (2G + CATM1) / T-Mobile (2G + NBIoT) / Overige (2G)

Bands (Europa) Klasse TX Uitgangsvermogen RX Gevoeligheid

B3, B8, B20 (CATM1) ** 3 + 23dB ±2 < -107.3dB

B3,B8,B20 ( NB-IoT ) ** 3 +23dB ±2 < -113.5dB

GSM850, GSM900 (GPRS) * 4 + 33dB ±2 <-107dB

GSM850, GSM900 (EDGE) * E2 + 27dB ±2 <-107dB

DCS1800, PCS1900 (GPRS) * 4 + 30dB ±2 < -109.4dB

DCS1800,PCS1900 ( EDGE ) * E2 +26dB ±2 < -109.4dB

Bij gebruik van een externe smalbandantenne die overeenkomt met de frequentie voor een bepaalde band.

* Alleen met Combo-modem: 2G, CATM1, NB-IoT

Certificaten:

• ROOD (EU)

• GCF (AU)

• PTCRB (NA)

• FCC, IC (NA / NV)

• RoHS / BEREIK

GPS / GNSS:

Frequentie van operaties: 1559-1610 MHz

Antenna input 50ohm

gevoeligheid * -160dB statisch, -149dB navigatie, -145 koude start

TTFF 1s (warm), 21s (warm), 32s (koud)

A-GPS ja

Dynamisch 2g

verversingssnelheid 1Hz

• bijpassende externe smalbandantenne

@City LoRaWAN 1.0.2 Apparaten (8 kanalen, Tx-vermogen: + 14dBm) Europa (863-870 MHz)

DR T modulatie BR bit / s Rx Gevoeligheid Rx-tests

0 3min SF12 / 125kHz 250-136dB -144dB

1 2 min SF11 / 125 kHz 440 -133,5dB

2 1 min SF10 / 125 kHz 980 -131dB

3 50 s SF9 / 125 kHz 1760 -128,5dB

4 (*) 50s SF8 / 125 kHz 3125 -125,5dB

5 (*) 50s SF7 / 125 kHz 5470 -122,5dB

6 (*) 60 s SF7 / 250 kHz 11000 -119dB

7 FSK 50kbs 50000 -130dB

(*) Parameters die nodig zijn om firmware bij te werken via OTA

(DR) - Datasnelheid

(BR) - Bitsnelheid

T - Minimale verversingssnelheid [seconden]

Deeltjessensor PM2.5 / PM10:

Min. Temperatuur voor deeltjesmeting - 10C (automatisch uitgeschakeld)

Temperatuur max voor deeltjesmeting + 50 (automatisch uitgeschakeld)

Vochtigheid RH 0% .. 90% geen condensatie

Meettijd 10s

Meetbereik 0ug / m3 .... 1000ug / m3

Meetmethode lasersensor met geforceerde luchtcirculatie

Levensduur in optimale werkomstandigheden 10000 uur

Nauwkeurigheid (25C) ±15ug (0..100ug)

±15% (> 100ug)

Stroomverbruik 80mA @ 5V

ESD ±4 kV contact, ±8 kV air per IEC 61000-4

EMI-immuniteit 1 V / m (80 MHz .. 1000 MHz) voor IEC 61000-4

inschakelstroom ±0.5 kV for IEC61000-4-4

immuniteit (contact) 3 V voor IEC61000-4-6

Emissie straling 40 dB 30..230 MHz

47 dB 230..1000 MHz voor CISPR14

Emissie contact 0.15..30 MHz volgens CISPR14

Omgevingssensor:

Meettijd: 10s

Max. Stroomverbruik: 20mA@3.6V

Gemiddeld stroomverbruik 1mA@3.6V

Temperatuur:

Meetbereik -40 .. + 85C

accuracy ±0.5C @ 25C, ±1C ( 0..65C)

Vochtigheid:

Meetbereik 0..100% r.H.

Nauwkeurigheid ±3% @ 20..80% r.H. Met hysterese

Hysteresis ±1.5% r.H. (10% -> 90% -> 0%)

Druk:

Meetbereik: 300 Pa. 1100 hPa

Nauwkeurigheid: ±0.6hPa ( 0 .. 65C)

±0.12hPa ( 25..40C ) @ Pa>700

Temperature Coeficient: ±1.3Pa/C

GAS:

Temperatuur -40 .. + 85C

Vochtigheid 10..95% r.H.

VOS gemeten met stikstofachtergrond

LoRaWAN praktische dekkingsproeven:

Test voorwaarden:

Kerlink Femtocell LoRaWAN interne gateway

Passieve breedbandantenne voor buiten, buiten geplaatst op een hoogte van ~ 9 m vanaf de grond.

Locatie Wygoda gm. Karczew (~ 110 m boven zeeniveau).

LoRaWAN apparaat met geforceerde DR0 met een externe breedbandantenne die 1,5 m boven de grond op het autodak is geplaatst.

Landelijke gebieden (weilanden, velden met lage bomen en zeldzame gebouwen)

Het verste resultaat was Czersk ~ 10,5 km (~ 200 m boven zeeniveau) met RSSI gelijk aan -136dB (d.w.z. op de maximale gevoeligheid van de LoRaWAN modem geleverd door de fabrikant)