Le principali attività hanno riguardato lo sviluppo in ambiente Python dell’interfaccia di visualizzazione domotica dei dati provenienti dal sistema di monitoraggio Grinbox.
L’interfaccia si basa su una prima scheda di selezione come quella riportata di seguito dove è possibile selezionare i dati di interesse.
I dati vengono riportati in differenti schede che descrivono – con plot temporali- le risposte dei sensori installati (TVOC, NO2, CO, H2S, CO2) nonché i dati di PMx e una scheda finale di riassunto statistico.
Nella scheda in questione è riportato anche un cronogramma temporale delle volte che il sistema accende il sistema di abbattimento (punti di ON/OFF). Il sistema di abbattimento è acceso al soddisfarsi della regola di accensione (superamento soglie) come sotto riportato.
Il software (SW) di gestione del sistema di monitoraggio – sviluppato in Python- consente di poter leggere e plottare i dati registrati in locale dal sistema, attraverso rete (se connesso) o direttamente scaricando il file della misura dalla memoria di massa collegata.
Il SW consiste in un menù principale di scelta (figura che segue) che si apre una volta caricato il file dei dati.
Nel menu principale è possibile scegliere di generare delle schede informative come:
– Summary (riassunto dei dati);
– Plot temporale dei dati RAW: un grafico temporale dei dati grezzi raccolti non ancora corretti/calibrati;
– Plot temporale delle concentrazioni: un grafico temporale delle concentrzioni dei dati raccolti;
– Plot delle concentrazioni di PMx e dati ambientali: un grafico delle concentrazioni di particolato e dei dati ambientali come temperatura e umidità relativa.
A valle della fase di correzione dei dati (calibrazione) saranno annotati dei coefficienti che il programma userà per estrarre dai dati RAW le concentrazioni per ogni sensore tranne il sensore di CO2 che ha un suo procedimento digitale di taratura e correzione.
Le immagini che seguono sono relative ad un un file di esempio, del maggio 2022 con durata di circa 22 ore:
Sensore del PMx
Per la misurazione del particolare sospeso (PMx) abbiamo utilizzato un sensore commerciale SDS011, che offre buone performance ad un costo molto contenuto.
Il sensore restituisce due classi di PM: il PM2.5 e il PM10 calcolati dal processore integrato nel dispositivo stesso.
Il bus di interfaccia è di tipo seriale RX/TX (o USB mediante convertitore).
Il consumo non è trascurabile, al confronto con gli altri sensori integrati nel prototipo, poiché il dispositivo dispone di una piccola ventola e di un laser. Il sensore satura per valori di PMx maggiori 1 mg/m3.
Le due immagini che seguono, illustrano il prototipo Grinbox: un contenitore appositamente fabbricato (mediante stampa 3D) che alloggia su tre livelli i moduli e la loro cablatura.
Con riferimento la foto sopra a destra, il sistema di monitoraggio possiede:
INLET Aria: Ingresso per l’aria
INLET PMx: Ingresso del particolato sospeso
OUTLET Aria: uscita dell’aria
Un led a luce verde: che si accende al momento che lo strumento inizia la fase di misura;
Un led a luce rossa: che si accende al superamento della soglia (fissata a 1000 ppm) di concentrazione di CO2.
Questo secondo led funziona da allarme dato che la CO2 non riesce ad essere abbattuta dal sistema di abbattimento. Questo allarme è facilmente trasformabile in un comando “domotica” per esempio per l’attivazione di un ricambio di aria (forzato o non). Come già evidenziato in fase di progettazione al superamento di una certa concentrazione di VOC o PMx il sistema attiverà un comando “domotica” radio di accensione del sistema di abbattimento.
USM Mass Storage: l’unità di massa per il salvataggio dei dati della misura (dati comunque sempre acessibili se il sitema è connesso alla rete WIFI)
Il software di controllo e gestione del sistema di monitoraggio è scritto in Python ed è eseguito dalla MEU: gestisce l’acquisizione dei dati dai sensori (la gestione del tempo di acquisizione e la lettura dei sensori); implementa regole di automazione ("domotica") basate su soglie di concentrazione; attiva il sistema di abbatimento e dell’allarme CO2.
