Mobilny system pomiaru zanieczyszczeń gazowych zbudowali naukowcy z PG

Naukowcy z Politechniki Gdańskiej zbudowali mobilną jednostkę pomiarową do badania zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego - ARPOL.


Urządzenie zamocowane na dowolnym pojeździe przekazuje dane z pomiarów do serwera. Istnieje możliwość zamocowania kilku jednostek ARPOL na jeżdżących po mieście samochodach i jednoczesnego przesyłania danych o zanieczyszczeniu powietrza do bazy danych. Konstrukcja powstała we współpracy Katedry Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki PG z Katedrą Chemii Analitycznej Wydziału Chemicznego PG.

System został nagrodzony przez Marszałka Województwa Pomorskiego. Zdobył również dyplom w Konkursie Innowacje 2008 r. na Targach Technicon-Innowacje 2008.

„System wykorzystywany jest przez Fundację Agencji Regionalnego Monitoringu Atmosfery Aglomeracji Gdańskiej do pomiarów zanieczyszczenia powietrza na terenie Trójmiasta i okolic” – informuje mgr inż. Sławomir Jerzy Ambroziak z Katedry Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych PG.

W  kwietniu 2010 roku Fundacja ARMAAG, która użytkowała go przez 2 lata, wystawiła mu pozytywną opinię. W opinii Fundacji czytamy, że wymiary urządzenia - 25cm x 25cm x 12cm - pozwalają mu pracować w miejscach niedostępnych dla stacjonarnych stacji pomiarowych, określić rejony o wyższym poziomie zanieczyszczeń i badać poziom emisji zanieczyszczeń przy rozmaitych rozwiązaniach komunikacyjnych. Łączność bezprzewodowa zapewnia swobodę przemieszczania się.

Urządzenie w aktualnej wersji mierzy stężenia benzenu, dwutlenku azotu, tlenków azotu, tlenku węgla i dwutlenku węgla w powietrzu atmosferycznym oraz podaje położenie pojazdu, jego prędkość, temperaturę i wilgotność powietrza.

Przesłane poprzez pakietową transmisję danych informacje trafiają do bazy danych, gdzie przetwarzane są za pomocą oprogramowania stworzonego przez pracowników Katedry Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych. Po obróbce informacje mogą być zaprezentowane np.  w formie tabeli czy wykresu.

"ARPOL poinformuje sms-em o zaistniałej awarii np. nieprawidłowym napięciu czy nieodpowiednim przepływie powietrza w kanałach pomiarowych" - tłumaczy mgr inż. Jarosław Sadowski z Katedry Systemów i Sieci Radiokomunikacyjnych PG, główny wykonawca projektu.

Kalibracja może być wykonywana raz na rok bez względu na warunki, w jakich urządzenie pracuje. Poprawność pracy urządzenia można sprawdzić na miejscu pomiarowym, bez konieczności demontażu.

Wewnątrz modelu zainstalowano układ elektroniczny i zestaw czujników. Czujniki zbudowane są z nanostruktur o uziarnieniu od 30 – 50 nm. Trzymane w odpowiednio wysokiej temperaturze zachowują się jak półprzewodniki, czyli w obecności badanych gazów zmieniają się ich właściwości elektryczne np. rezystancja lub napięcie wyjściowe. Zmiany wartości przeliczane są na stężenia mierzonych zanieczyszczeń powietrza.

„Czujniki są zabezpieczone przed wpływem warunków atmosferycznych specjalną obudową, która zapewnia wymuszony przepływ powietrza wokół czujników, jednocześnie chroniąc je przed czynnikami atmosferycznymi” – dodaje Sadowski. System wykonuje pomiary najczęściej co 10 sekund, ale można go skalibrować również na inną liczbę sekund czy minut.

Urządzenie na razie dostępne jest wyłącznie na Politechnice Gdańskiej, skąd wypożyczyła je Fundacja ARMAAG.

Mgr inż. Ambroziak informuje, że jeśli znajdzie się nabywca, to urządzenie zostanie wdrożone. Podkreśla, że koszt nie jest wysoki w porównaniu z cenami stacjonarnych urządzeń do pomiaru zanieczyszczeń powietrza. "Liczymy na to, że kolejne wersje urządzenia spotkają się z zainteresowaniem potencjalnych odbiorców. Wstępne rozmowy z możliwymi nabywcami wskazały nam kierunki rozwoju systemu” - mówi.