ჰაერის დაბინძურების გამოვლენა + ჰაერის ფილტრაცია: 4 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

გერმანული შვეიცარიის საერთაშორისო სკოლის მოსწავლეები (არისტობულუს ლამი, ვიქტორ სიმ, ნათან როზენცვეიგი და დეკლან ლოგესი) მუშაობდნენ MakerBay– ის თანამშრომლებთან ერთად ჰაერის დაბინძურების გაზომვისა და ჰაერის ფილტრაციის ეფექტურობის ინტეგრირებული სისტემის შესაქმნელად. ეს ინტეგრირებული სისტემა საშუალებას მოგცემთ აკონტროლოთ გაფილტრული და გაუფილტრავი ჰაერის ხარისხი ერთდროულად. მონაცემები გადაკეთდება ეფექტურობის კოეფიციენტად და იქნება გამოსახული. ეს პროექტი რეკომენდირებულია 15+ ასაკისთვის, თუმცა უმცროსმა ასაკმა უნდა გაითვალისწინოს ელექტროშოკის რისკი და პროგრამირების სირთულე.

რატომ უნდა გააკეთო ეს:

ჩვენ ვფიქრობთ, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ჰაერის დაბინძურების მონიტორინგისთვის მონაცემების მიწოდების ბევრი მოტივაცია არსებობს (რაც დეტალურად არის განმარტებული Smartcitizen– ის ვებგვერდზე, ჩვენ ასევე გვჯერა, რომ მხოლოდ იმის ცოდნა, თუ რამდენი ჰაერის დაბინძურებაა თქვენს ირგვლივ, არაფერს აკეთებს თქვენს ჯანმრთელობაზე. ჩვენ გვჯერა, რომ ჩვენ თვითონ უნდა ვიმოქმედოთ, ასე რომ, ჩვენ შევქმენით ეს ინტეგრირებული სენსორები და ჰაერის ფილტრი.

მარაგები

• მუყაოს დიდი ნაჭერი
• 2x კომპიუტერის ფანები
• ჰაერის ფილტრების რამდენიმე სახეობა
• 2 LED ნათურა
• 2x Smartcitizen შემქმნელის ნაკრები (იყიდეთ აქ)
• 2x რეზისტორები
• 1 ელექტრო გადამრთველი
• 1 კომპიუტერი, რომელსაც შეუძლია გაუშვას Jupyter Notebook, Matplotlib და Python
• პლუს ნებისმიერი სხვა დეკორაცია, რომელიც გსურთ გქონდეთ !!!

ნაბიჯი 1: SCK სენსორის დაყენება

დარწმუნდით, რომ გაქვთ თქვენი ორი SCK სენსორი. შეარჩიეთ პირველი და შეაერთეთ იგი ბატარეასთან ან კომპიუტერთან. შემდეგ, გადადით კონფიგურაციის საიტზე და მიჰყევით ინსტრუქციას. იგივე გააკეთეთ სხვა სენსორთან დაკავშირებით. როდესაც თქვენ უნდა დაასახელოთ ისინი, დაასახელეთ ისინი A და B შესაბამისად გაუფილტრავი და გაფილტრული ჰაერის სენსორისთვის. ამის შემდეგ, დარეგისტრირდით ორივე იმავე ანგარიშზე და დარწმუნდით, რომ შედიხართ ანგარიშში მონაცემების მისაღებად.

შეამოწმეთ, რომ სენსორები მუშაობენ ამ პლატფორმაზე გადასვლით და თქვენი სენსორების სახელების მოძიებით. დარწმუნდით, რომ ის მუდმივად აქვეყნებს მონაცემებს ყოველ წუთს.

ნაბიჯი 2: დანართის დიზაინი

გამოიყენეთ ზემოაღნიშნული მუყაო და დადეთ თქვენს წინ. ყველა გაზომვა იქნება ჩვენი საბოლოო პროტოტიპის მიხედვით. გაზომეთ ერთ მხარეს 12.5 სმ და გაჭერით მუყაოზე. შემდეგ, მოათავსეთ გულშემატკივართა მუყაო და დაიწყეთ გულშემატკივართა გამოყენება მუყაოს დასაგორებლად. როდესაც თქვენ გააკეთებთ სრულ კვადრატს, მაშინ აღნიშნეთ წერტილი მარკერით. გამოიყენეთ მაკრატელი, რომ გაჭრათ. გაიმეორეთ ეს სხვა ფანებისთვის.

ნაბიჯი 3: ძალა ფანებს

ჩვენ გავაკეთეთ გადამრთველი, რომელიც ჩართავს და გამორთავს ჰაერის გამწმენდს. იმის გასაგებად, თუ როგორ მუშაობს გადამრთველი, შეგიძლიათ გამოიყენოთ დიაგრამა მითითებისთვის. დიაგრამის მარცხნიდან დაწყებული, ჩვენ გვაქვს 220 ვოლტი AC to DC გადამყვანი, რომელიც ამცირებს ვოლტს 12 ვოლტამდე უსაფრთხოდ გამოსაყენებლად. ამ მოწყობილობის გარეშე, ენერგიის წყაროს ელექტროენერგია ჩვენთვის ძალიან სახიფათო იქნება გამოსაყენებლად. მას შემდეგ, რაც ვოლტი მნიშვნელოვნად შემცირდა, ჩვენ გვაქვს 2 მავთული, რომლებიც დაკავშირებულია 2 LED ნათურთან და გადამრთველთან. თქვენ უნდა შეაერთოთ მავთულები LED განათებებზე ისე, რომ ისინი ყველა ერთმანეთთან იყოს დაკავშირებული. მას შემდეგ, რაც წრე დასრულდება და ორივე LED ნათურა შემოწმებულია, დაუკავშირეთ ორივე მავთული, ერთი დადებითი და ერთი უარყოფითი, ვენტილატორს. დაყენების დასრულების შემდეგ ჩადეთ შტეფსელი სოკეტში. მას შემდეგ რაც ამას გააკეთებთ, "ჩართვის" LED უნდა აანთოს. მას შემდეგ რაც გადაატრიალებთ გადამრთველს, LED ნათურა უნდა იყოს განათებული და ვენტილატორი იწყებს ფუნქციონირებას.

ნაბიჯი 4: კოდირება

რეკომენდებულია 15+ ასაკისთვის

ეს პროგრამა დამზადებულია ვიქტორ სიმის მიერ. ეს პროგრამა საშუალებას მისცემს ჭკვიანი მოქალაქის სენსორის მონაცემების ამოღებას ჭკვიანი მოქალაქის ვებსაიტის დეველოპერის API– დან და გამოითვლება ეფექტურობის მნიშვნელობა. პროგრამა, რომელიც მე გამოვიყენე, დაიწერება პითონში 3. მე დავწერე კოდი Jupyter Notebook– ზე Mac OS– ით აღჭურვილი Mac OS– ით (ვერსია 10.14.6).

რა დაგჭირდებათ ამ პროგრამისთვის: Matplotlib Numpy Pandas JSON CSV A python 3 IDE

ნაბიჯი 1: საჭირო ბიბლიოთეკების იმპორტი თქვენ დაგჭირდებათ urllib.quest inorder API– ზე წვდომის მოთხოვნისათვის და API– ს URL– ის გასახსნელად. თქვენ დაგჭირდებათ csv ფაილის გადასაყვანად csv ფაილში, რომლის მანიპულირებაც ადვილია. JSON დაგჭირდებათ JSON– ის წასაკითხად, რომელშიც შედის api. თქვენ დაგჭირდებათ პანდები მონაცემთა ჩარჩოს ადვილად გასაანალიზებლად. Matplotlib აუცილებელია მონაცემების წარმოსადგენად ინტუიციურ გრაფაში.

ნაბიჯი 2: მოითხოვეთ Smart-Citizen API– ზე წვდომა: ეს კოდი ითხოვს მონაცემებს API– დან. გამოცდილებიდან გამომდინარე, აუცილებელია სათაურები განათავსონ მოთხოვნის წყაროს, რათა მიიღონ პასუხი. ორი მოთხოვნილი URL არის ფორმატირებული: მითითება ჭკვიანი მოქალაქის API- ზე, ინფორმაციის მიღება მოწყობილობებზე, გარკვეული მოწყობილობის ID- ის შემოწმება, 87 -ე სენსორის (PM 2.5 სენსორი) მითითება და მონაცემების ჩაწერა ყოველ წუთში. შემდეგ ის ითხოვს წვდომას API– ზე.

ნაბიჯი 3: გახსენით და გაანალიზეთ მონაცემები:

ეს ხაზები კითხულობს მონაცემებს და შემდეგ აყენებს მონაცემებს "საკმაოდ დაბეჭდილ". ეს აადვილებს მონაცემების წაკითხვას და ამით აადვილებს პრობლემის მოგვარებას.

ნაბიჯი 4: გადააქციეთ მონაცემები CSV ფაილში: კოდის ამ ხაზებში pandas ბიბლიოთეკა კითხულობს მონაცემებს და გარდაქმნის მას csv ფორმაში, რომლის ადვილად მანიპულირება შესაძლებელია. CSV ფაილი შემდეგ ინახება ცვლადი data_csv.

ნაბიჯი 5: გახადეთ CSV მონაცემები საჭმლის მომნელებელი: CSV სვეტებს ახლა ეწოდება „იგნორირება“არასაჭირო ინდექსის რიგისთვის, „დრო“ჩანაწერის ჩაწერის დროისთვის და „მნიშვნელობა“PM 2.5 კონცენტრაციისთვის. ყველა წრფე და მნიშვნელობა ამოღებულია ისე, რომ მნიშვნელობები ადვილად აისახოს გრაფიკზე.

ნაბიჯი 6: იპოვეთ მნიშვნელობის სვეტის საშუალო:

ეს ხაზები პოულობენ მნიშვნელობების სვეტის საშუალო მნიშვნელობას და შემდეგ ათავსებს მნიშვნელობებს სიაში, რათა ადვილად ასახოს ისინი.

ნაბიჯი 7: შედარებისთვის მეტი მონაცემის შექმნა: გაიმეორეთ კოდი ნაბიჯი 1 -დან მე –6 – მდე სენსორის B შესადარებლად

ნაბიჯი 8: მონაცემების შედგენა:

ხაზი ასახავს ორივე სენსორის საშუალებებს და აჩვენებს განსხვავებას

ნაბიჯი 9: ეფექტურობის პოვნა:

ეფექტურობა შეიძლება გამოითვალოს საწყის საშუალოზე და შემდგომ საშუალოზე და შემდეგ გაყოთ საწყის საშუალოზე. ეს შეიძლება გამოითვალოს პროცენტულად.

სრული: თქვენ უნდა მიიღოთ პროცენტი და გრაფიკი, როგორც გამომავალი. თქვენი გამომავალი უნდა გამოიყურებოდეს ქვემოთ მოცემულ სურათზე: