Существующие на рынке приборы контроля качества воздуха анализируют небольшое количество параметров микроклимата помещений, требуют дорогостоящих расходных материалов и периодического технического обслуживания. В статье рассматривается универсальное устройство для контроля качества воздуха и загазованности помещений, оснащенное проводными и беспроводными каналами связи, работающее на базе энергоэффективного микропроцессора ESP32 и способное интегрироваться в систему умного дома.

Ключевые слова : воздух, загазованность, мониторинг, микроклимат, автоматизация, контроллер, датчик, умный дом.

В настоящее время в помещениях различного назначения концентрация болезнетворных микроорганизмов, газообразных органических и неорганических соединений, выделяемых отделочными материалами (формальдегиды) или бытовыми предметами, как правило, выше, чем на улице. Биологический и химический терроризм, вспышки распространения инфекций гриппа — все это сделало критической проблему обеспечения людей чистым воздухом. Эффективная и своевременная оценка качества воздуха является ключевым фактором обеспечения комфорта на рабочем месте и в квартире, поскольку многие проводят в помещениях более 20 часов. Плохое качество воздуха в помещениях может быть особенно вредным для уязвимых групп населения таких как дети, пожилые люди, а также люди с сердечно-сосудистыми и хроническими заболеваниями, такими как астма.

Современные приборы по оценке качества воздуха анализируют небольшое количество параметров качества воздуха (таблица 1) [1–3] в помещениях имеют неоптимизированные режимы энергопотребления и высокую стоимость по отношению к выполняемым функциям, требуют дорогостоящих расходных материалов и периодического технического обслуживания.

В результате анализа рынка таких устройств были выявлены следующие недостатки:

— ограниченное количество параметров рабочей среды, измеряемое прибором (см. таблицу 1);

— малая точность измерений и большая погрешность;

— отсутствие документации и интерфейса на русском языке и английском языке.

Отсутствие модульных систем мониторинга качества воздуха и загазованности помещений как таковых или большая стоимость аналогичного оборудования, способного отслеживать только отдельные параметры состояния воздуха в помещениях, побуждают к разработке и внедрению модульных систем мониторинга качества воздуха и загазованности помещений, способных в режиме реального времени контролировать все параметры внутреннего воздуха в помещениях и наличия в них загрязнений различного рода и гармонично интегрироваться в систему умного дома и мобильные устройства, а также обладающих энергоэффективными характеристиками и беспроводными модулями связи.

В результате проведенных исследований и анализа рынка современной микропроцессорной техники предлагается использовать в интеллектуальных системах оценки качества воздуха и наличия в нем загрязнений энергоэффективных микропроцессора ESP32, оснащенных беспроводными каналами связи.

Таблица 1

Сравнительная характеристика существующих на рынке приборов по анализу качества воздуха

Использование микроконтроллеров на базе микропроцессора ESP32 позволит создать универсальный прибор для контроля качества воздуха и загазованности помещений с низким энергопотреблением и возможностью интеграции с мобильными устройствами и системой «Умный дом», обеспечивающий выполнение следующих задач:

1. Модульность и мобильность: возможно устанавливать исходя из вида помещения переменное количество датчиков в зависимости от анализируемых параметров качества воздуха.
2. Совместная работа с воздухоочистными, воздухомывочными устройствами, устройствами, обеспечивающими комфортный микроклимат в помещениях, соединенных в одну сеть Умного дома.
3. Энергосбережение путем использования микроконтроллеров с низким энергопотреблением.
4. Постоянный мониторинг значений контролируемых параметров онлайн как на мобильных, так и на стационарных устройствах. Информация может храниться на ПК, в облачных сервисах в формате доступном для дальнейшего анализа.
5. Снижение удельной стоимости предлагаемых устройств в 1,5–2 раза от средней цены аналогичных зарубежных приборов, присутствующих на рынке.

Литература:

1. Анализатор воздуха Xiaomi PM 2.5 Air Detector https://ru-mi.com/analizator-vozduha-xiaomi-pm-2–5-air-detector.
2. Монитор качества воздуха HONEYWELL HAQ https://dadget.ru/catalog/datchiki_kachestva_vozdukha/honeywell_haq/properties/
3. Комплект testo 400 для оценки качества воздуха и уровня комфорта в помещении https://www.testo.ru/ru-RU/kompliekt-testo-400-dlia-otsienki-kachiestva-vozdukha-i-urovnia-komforta-v-pomieshchienii-so-stoikoi/p/0563–0401