@AirQ - Antysmog System

Sanntidsmålinger med mulighet for utførelse

iSys - intelligente systemer

Smart City-produkter

1. Introduksjon.

@AirQ er et integrert luftkvalitetskontrollsystem og anti-smog-system. Det fungerer i sanntid (målinger hvert ~ 30 sek.) Og gir kontinuerlig måling av luftkvaliteten 24 timer i døgnet. Det er en del av Smart City "@City" system fra iSys - Intelligent Systems.

@AirQ systemet tillater autonom overvåking av nivået av urenheter (PM2.5 / PM10 partikler). Det gir muligheten til å fange gjerningsmennene "i loven" og å henrette dem (å ilegge bøter fra intervensjonsgrupper, f.eks. kommunepolitiet, politiet, brannvesenet).

Systemet måler flekkforurensende stoffer (i et stort antall detektorer og målinger), takket være det viser reelle resultater nær episenteret av forurensende stoffer. Forurensninger er rent lokale og kan overstige gjennomsnittsmålingene av en luftkvalitetssensor hundrevis av ganger.

Data samles inn fra distribuerte sensorer med generell luftkvalitet og faste partikler 2.5um, 10um.

@AirQ-enheter kan være:

• stasjonær (strømforsyning) - for et stort antall sensorer

• stasjonær - installert midlertidig (batteridrevet) - for et middels antall sensorer

• mobil - installert på biler (batteridrevet) - for et veldig lite antall sensorer

• mobil - installert på droner

Enhetene er installert i området offentlig eiendom (f.eks. gatelykt) eller med samtykke fra beboerne på deres tomter.

I tilfelle offentlig deling av måledata er det også en del av utdannelsen til beboere og "anti-smog", helse- og proøkologisk forebygging.

@Air-systemet er mye mindre "kontroversiell" og mer effektiv enn droner som:

• de flyr i private rom

• de har innebygde Full HD-kameraer, og bruken av dem kan behandles som spyware og voyeurisme

• kan betraktes som et brudd på personvernet og GDPR.

• de utgjør en risiko for ulykker, kan forårsake skade på eiendom og helse

• krever en ekstra operatør og har et veldig lite utvalg

• de jobber veldig kort tid på dagen, maks 1..2 timers batterilevetid (de flyr ikke i mørket - når de oftest brenner i ovner)

• er veldig avhengig av været

Tomteeiere kan effektivt håndheve sine rettigheter angående droner som flyr rundt i husene.

I tilfelle ulykker så vel som klager, koster det også søksmål, erstatning, erstatning og forlik.

@AirQ-systemet kan samtidig utføre fjernstyring og autonom kontroll av gatebelysning, bybelysning osv. (Smart belysningssystem "@Lys" ).

 Dataene sendes til @City systemets server - til mini-skyen, dedikert til kommunen eller regionen.

Den viktigste typen kommunikasjon er GSM overføring (alternativt WiFi eller LoRaWAN i det åpne båndet)

Systemet tillater visualisering i sanntid på et kart, søylediagrammer samt direkte sending av alarmmeldinger til intervensjonsgrupper.

2. Hovedtrekk ved @AirQ System.

Hovedtrekkene i @AirQ-systemet:

• mulighet for mobil (montering på biler eller droner) eller stasjonært arbeid

• punktmåling av PM 2,5 og 10um partikler med intelligent lasersensor (alternativ A) med tvungen luftsirkulasjon.

• generell måling: luftkvalitet, trykk, temperatur, skadelig gasskonsentrasjon (alternativ B)

• evnen til å måle i intervaller fra omtrent 30-tallet til flere timer - i sanntid 24 timer i døgnet

Grunnleggende GSM trådløs overføring: 2G, 3G, LTE, SMS, USSD (for alle operatører), LTE CAT M1 * (oransje), NB-IoT ** (T-Mobile) - krever SIM-kortet eller MIM til den valgte operatøren og abonnementsgebyrer for dataoverføring eller telemetritariffer.

• alternativ trådløs WiFi, RF (LoraWAN) -overføring - ingen ekstra abonnementsavgifter kreves

• sanntids GPS posisjonsmåling (lengdegrad og breddegrad, høyde, hastighet, retning)

• selvposisjonering på kart med nåværende måleresultater

• uavhengig beskyttelse og overvåking av måleinstrumenter (mot tyveri og ødeleggelse - alarm)

• ekstern og intelligent belysningskontroll (på / av) og dimmende LED-lamper (alternativ C)

*, ** - avhenger av tilgjengeligheten til operatørens tjeneste på gjeldende plassering

3. @AirQ Device fungerer.

Enheten måler mengden faste partikler 2,5um / 10um med tvungen luftsirkulasjon (alternativ A).

Enheten fungerer 24 timer i døgnet, og minimum måle- og overføringsperiode er omtrent 30 sekunder.

Bare flerpunktsmåling av luftforurensning gir mening, fordi luftforurensning er strengt lokalt og episentret kan ha flere hundre ganger større forurensning enn gjennomsnittsverdiene målt på andre punkter. Det avhenger av mange faktorer som vær, vindretning og -styrke, trykk, skyhøyde, fuktighet, nedbør, temperatur, terreng, skogplanting osv.

For eksempel, 50-100 meter fra kilden til smog, kan målingen indikere opptil 10 ganger mindre (som vises på kartet over med reelle målinger tatt fra bilen).

Enheten kan også måle trykk, temperatur, fuktighet, generell luftkvalitet - skadelige gassnivåer (alternativ B). Dette lar deg oppdage væranomalier (raske endringer i temperatur, trykk, fuktighet), branner, samt noen forsøk på å tukle med enheten (frysing, flom, tyveri osv. ).

Målingen tar omtrent 10 sekunder, så når det gjelder mobile sensorer, gir den gjennomsnittsverdien av tilbakelagt avstand i løpet av denne tiden (f.eks. for en hastighet på 50 km / t - ca 140 m)

Å sende informasjon hvert par dusin sekunder er også en alarmbeskyttelse for enheten i tilfelle:

• forsøk på å demontere

• ødeleggelse

• sabotasje

• stedendringer

• etc.

Dette gjør at intervensjonsteamet kan sendes til stedet for hendelsen og fanget lovbryteren "i loven".

Enheten kan utstyres med tilbehør for å kontrollere belysningen på LED-lamper (alternativ C). Det er mulig å dempe strømforsyningen til gatelyktene, eller slå på / av LED-lampene uten å forstyrre lampenes belysningsparametere. På grunn av 3 dimmere kan kontrolleren også kontrollere dekorativ belysning, sporadisk belysning (ved å justere RGB-fargesettet). Den kan også brukes til å kontrollere den hvite (lys) temperaturen.

Dette lar deg fjernstyre by-, gatebelysning eller annet elektrisk utstyr.

4. Kommunikasjon.

Overføring av måledata utføres gjennom ett kommunikasjonsgrensesnitt *:

• GSM (2G..4G, USSD, SMS, LTEM1 (CATM1), NB-IoT) - krever GSM abonnementsgebyrer for operatører og dekningsdekning for den valgte tjenesten. Maksimal rekkevidde noen få kilometer fra BTSa GSM i det åpne området.

• WiFi 2,4 GHz b / g / n - krever tilgang til et WiFi-nettverk med internettilgang. Den inneholder ikke GPS og har ikke automatisk geolokalisering (bare den stasjonære varianten med en forhåndsdefinert GPS posisjon). Det kan også brukes som intervensjonsutstyr for måling av forurensning på stedet. Maksimal rekkevidde opp til ca. 100m til WiFi-ruter i det fri.

• LoRaWAN (868MHz / EU og 902..915MHz / Other) - langdistanse radiokommunikasjon i det offentlige båndet. På grunn av frekvensbåndets åpne og frie natur, er det en risiko for forstyrrelse og fastkjøring av enheten fra andre enheter. Det krever installasjon av minst en LoRaWAN / internettport - noe som sikrer dekning av hele området (f.eks. på høye skorsteiner eller GSM master). Maksimal rekkevidde ca 10-15 km i det åpne området.

* - avhengig av typen @AirQ-kontroller som er valgt

5. Dedikert @City plattform (sky).

Plattformen a er en dedikert "mini-sky" system for individuelle B2B-kunder. Plattformen deles ikke mellom andre brukere, og bare en klient har tilgang til en fysisk eller virtuell server (VPS eller dedikerte servere). Kunden kan velge ett av flere dusin datasentre i Europa eller verden og flere dusin tariffplaner - relatert til maskinvareressurser og ytelse av dedikert hosting.

5.1. @City Cloud Server.

Programvaren runs kjører på VPS-servere som kjører på Linux (Virtual Private Server) eller en dedikert server på internett-siden, avhengig av ønsket serverytelse (heretter kalt serveren). Ytelsen som kreves avhenger av følgende faktorer:

• privat / offentlig tilgang

• totalt antall enheter

• hyppighet av enhetsstatusoppdateringer

• dataoppdateringsfrekvens

Det er flere mulige servervarianter (virtuell / dedikert VPS) avhengig av:

• Priser

• server type: virtuell eller dedikert

• datasenterets geolokalisering

• virtuelt / fysisk antall prosessorkjerner (1-8 / 8..32)

• virtuell / fysisk RAM-mengde (1-32 GB / 32-512 GB)

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

IoT @City-plattformen er dedikert til en enkelt mottaker (heretter kalt klienten):

• lokale myndigheter, kontorer, kommuner, poviater

• B2B (forretningsenheter)

Fordi serveren ikke deles mellom klienter, forenkler dette tilgangs-, sikkerhets- og ytelsesproblemer. Av denne grunn er det bare én kunde som er ansvarlig for effektiv sikkerhet, stabilitet, ytelse, datakapasitet osv.

Ved utilstrekkelig ytelse kan kunden kjøpe en høyere tariffplan (VPS eller dedikert server), mer optimal for den nødvendige funksjonaliteten og ytelsen.

I spesielle tilfeller kan kommunikasjon mellom sky og sky implementeres for å globalisere og sentralisere data til større områder i stedet for skyen til mange klienter.

6. Online visualisering på kart.

Resultatene kan vises på kart sammen med sensorens geolokalisering og andre parametere, f.eks. målingstid (kastomisering). De oppdateres hvert 1. minutt

Eksemplet ovenfor viser resultatene av målingene:

• PM2.5 partikler (første nummer)

• kjøretøyets hastighet (andre nummer)

• dato og tidspunkt for måling

De to første målingene er farget avhengig av verdien.

7. Visualisering av resultater i tabellen.

Resultatene kan også vises i tilpassede tabeller (søke, sortere, begrense resultater). Tabellene har også individuelt tilpasset grafikk (Theme). Det er mulig å vise en tabell med gjeldende data for alle @ AirQ-enheter eller arkivtabeller for en enkelt enhet.

8. Søyle diagram.

Søylediagrammer vises sortert og "normalisert" barer til maksimumsverdien, fra høyeste til laveste.

De er nyttige for rask kontroll av ekstreme resultater og for øyeblikkelige håndhevingstiltak (sende en kommisjon til hendelsesstedet for å undersøke innholdet i kjelen / peisen osv., Og eventuelt bøtelegging).

Når du holder musen over linjen, vises ytterligere informasjon om enheten (andre målinger og plasseringsdata)

9. Arkivdiagrammer.

Det er mulig å vise historiske diagrammer for en gitt tidsperiode for en valgt parameter (f.eks. PM2.5 faste stoffer, temperatur, fuktighet, etc. ) for alle enheter.

9.1. Søylediagram: (viser bare eksisterende data)

9.2. Kontinuerlig diagram: (for samme inngangsdata)

Å flytte musepekeren viser detaljerte måleverdier og dato / tid.

For dette eksemplet (begge tegningene):

• PM2.5 (svart)

• PM10 (rød)

• trykk (grønt) {Pa}

• generell luftkvalitet (blå) {jo høyere verdi jo bedre}

Diagrammet er begrenset til kveldstidene 15:00 - 24:00 når folk flest røyker i ovnene

10. Kompatibilitet med nettleseren.

* - Firefox støtter ikke valg av dato / klokkeslett (tekstfeltet må redigeres manuelt med riktig dato og tidsformat).

Internet Explorer støttes ikke (bruk Edge i stedet)

Andre nettlesere er ikke testet.

11. Vis / tema tilpasning.

View's temaer lar deg tilpasse og tilpasse seg dine egne behov.

Ulike @AirQ nettstedstemaer kan brukes til å lage optimaliserte maler for f.eks. utskrift, drift fra smarttelefoner, PAD-er. En lokal informatiker med grunnleggende kunnskap om HTML, JavaScript, CSS er i stand til å tilpasse brukergrensesnittet selv.

12. Utstyrsvarianter.

Enhetene kan finnes i mange maskinvarianter med hensyn til utstyrsalternativer så vel som hus (som gir flere kombinasjoner). I tillegg må enheten være i kontakt med den utstrømmende luften, noe som stiller visse krav til husets utforming.

Derfor kan skapene bestilles individuelt avhengig av behov.

12.1. Varianter av elektronikk:

• Påføring av partikkelsensoren 2,5 / 10um

• Bruk av en miljøsensor (temperatur, fuktighet, trykk, luftkvalitet)

• Bruk av lysstyringselementer

• Ulike effektvarianter (230V, 230V + UPS, batteri, solceller)

12.2. Montering:

• Stasjonært utstyr

• mobile enheter (for biler)

• mobile enheter (for droner)

12.3. Deksler:

• dedikerte metallstasjon / mobile kabinetter - valgt farge, grafisk design, trykk / klistremerker, festemetode

• tilpassede plasthus

• dedikerte plastkapslinger

• saken avhenger av størrelsen på batteriet

1. 3. Brukbar informasjon.

Den brukte laserforurensningssensoren kan bli skadet hvis konsentrasjonen av støv, tjære er for høy, og i dette tilfellet er den ekskludert fra systemets garanti. Den kan kjøpes separat som reservedel.

Garantien ekskluderer hærverk, sabotasje på enheten (forsøk på å helle, fryse, røyke, mekaniske skader, lyn osv. ).

14. Forretningsinformasjon.

• Systemet kan eies av kommune, kommune, poviat eller byvakter eller politi. Fines imposed in some cases reimburse systemkostnader.

• Noen enheter kan gjøres tilgjengelig for beboere som kvaliteten på miljøet de lever i betyr noe for.

• Enhetene kan også selges til beboere som kan overføre data til @AirQ-systemet gratis. De kan være fulle enheter (GSM) - de krever et SIM-kort og abonnementsgebyrer. Alternativt kan de være WiFi-enheter (uten GPS) som sender data via beboerens WiFi-nettverk til @City skyen på Internett (med en forhåndsdefinert GPS posisjon). Denne metoden tillater overføring av de fleste utstyrskostnadene til beboerne og mye mer nøyaktig overvåking av smog i området.

15. Pro-økologisk, pedagogisk informasjon.

Det er mulig (lovlig) å publisere nåværende resultater på internett, takket være at den økologiske bevisstheten til innbyggerne om smogens skadelighet øker. Systemet bryter ikke GDPR.

Gjennomsiktige og offentlige resultater vil tvinge de som bidrar til smogproduksjon i området til:

• ikke røyking av skadelige stoffer som (søppel, møbelplater, jernbane sviller, dekk, tekstiler, tre impregnert fra riving av bygninger, farget papir, plast, folie)

• bruker økologisk drivstoff av høy kvalitet (tørt tre / øko-erter, høykvalitets kull)

• endringer i feil kjele / peis

16. Sammenligning av Smog målemetoder.

Driftstiden fra et eksternt batteri avhenger av: GSM signalstyrke, temperatur, batteristørrelse, målefrekvens og sendte data.

17. @AirQ Devices driftsparametere.

Temperaturområde - 40C .. + 65C

Fuktighet 0..80% RF Ingen kondens (enhet)

Strømforsyning GSM 5VDC @ 2A (2G - maks) ±0,15 V

Strømforsyning LoRaWAN 5VDC @ 300mA (maks) ±0,15 V

@City GSM + GPS-enhet:

Antenneinngang 50ohm

SIM nano-SIM eller MIM (valg på produksjonsstadiet - MIM pålegger en nettoperatør)

Modemgodkjenning oransje (2G + CATM1) / T-Mobile (2G + NBIoT) / Andre (2G)

Band (Europa) Klasse TX-utgangseffekt RX-følsomhet

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

B3,B8,B20 ( NB-IoT ) ** 3 +23dB ±2 < -11. 3.5dB

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

Når du bruker en ekstern smalbånds antenne, blir frekvensmatchet for et gitt bånd.

* Bare med kombinasjonsmodem: 2G, CATM1, NB-IoT

Sertifikater:

• RØD (EU)

• GCF (AU)

• PTCRB (NA)

• FCC, IC (NA / NV)

• RoHS / REACH

GPS / GNSS:

Operasjonsfrekvens: 1559..1610MHz

Antenna input 50ohm

følsomhet * -160dB statisk, -149dB navigasjon, -145 kaldstart

TTFF 1s (varm), 21s (varm), 32s (kald)

A-GPS ja

Dynamisk 2g

oppdateringsfrekvens 1Hz

• matchet ekstern smalbåndsantenne

@City LoRaWAN 1.0.2 Enheter (8-kanals, Tx-effekt: + 14dBm) Europa (863-870MHz)

DR T modulering BR bit / s Rx Sensitivity Rx Tester

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

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

2 1min SF10 / 125kHz 980 -131dB

3 50-tallet SF9 / 125kHz 1760 -128.5dB

4 (*) 50-talls SF8 / 125kHz 3125 -125.5dB

5 (*) 50-talls SF7 / 125kHz 5470 -122.5dB

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

7 FSK 50kbs 50000 -130dB

(*) Parametere som kreves for å oppdatere firmware via OTA

(DR) - Datahastighet

(BR) - Bithastighet

T - Minimal oppdateringsfrekvens [sekunder]

Partikkelføler PM2.5 / PM10:

Temperatur min for partikkelmåling - 10C (frakoblet automatisk)

Temperatur maks for partikkelmåling + 50 (kobles automatisk fra)

Fuktighet RH 0% .. 90% ingen kondens

Målingstid 10s

Måleområde 0ug / m3 .... 1000ug / m3

Målemetode lasersensor med tvungen luftsirkulasjon

Livstid under optimale arbeidsforhold 10000h

Nøyaktighet (25C) ±15ug (0..100ug)

±15% (> 100ug)

Strømforbruk 80mA @ 5V

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

EMI-immunitet 1 V / m (80 MHz .. 1000 MHz) for IEC 61000-4

i et hastverk ±0.5 kV for IEC61000-4-4

immunitet (kontakt) 3 V for IEC61000-4-6

Utslippsstråling 40 dB 30..230 MHz

47 dB 230..1000 MHz for CISPR14

Utslippskontakt 0,15..30 MHz i henhold til CISPR14

Miljøsensor:

Målingstid: 10s

Maks strømforbruk: 20mA@3.6V

Gjennomsnittlig strømforbruk 1mA@3.6V

Temperatur:

Måleområde -40 .. + 85C

accuracy ±0.5C @ 25C, ±1C ( 0..65C)

Luftfuktighet:

Måleområde 0..100% RF.

Nøyaktighet ±3% @ 20..80% r.H. Med hysterese

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

Press:

Måleområde: 300Pa.1100hPa

Nøyaktighet: ±0.6hPa ( 0 .. 65C)

±0.12hPa ( 25..40C ) @ Pa>700

Temperature Coeficient: ±1.3Pa/C

GASS:

Temperatur -40 .. + 85C

Fuktighet 10..95% RF

VOC målt med nitrogenbakgrunn

LoRaWAN praktiske dekningstester:

Testbetingelser:

Kerlink Femtocell LoRaWAN Intern gateway

Passiv utendørs bredbåndsantenne plassert ute i en høyde på ~ 9m fra bakkenivå.

Sted Wygoda gm. Karczew (~ 110 moh).

LoRaWAN Enhet med tvungen DR0 med en ekstern bredbåndsantenne plassert 1,5 meter over bakken på biltaket.

Landlige områder (enger, felt med lave trær og sjeldne bygninger)

Det lengste resultatet var Czersk ~ 10,5 km (~ 200 meter over havet) med RSSI lik -136dB (dvs. med maksimal følsomhet for LoRaWAN-modemet som tilbys av produsenten)