Monitoraggio ambientale, lo lasciamo solo alle istituzioni preposte?

comandare sì, se la telecamera dispone di debita interfaccia. Elaborare immagini o flussi video con arduino no.

Tra i primi progetti che avrei in mente c'e' il sensore di torbidita' dell'acqua, da applicare al canale martesana. Il sensore dovrebbe essere sempre immerso in modo da segnalare la presenza di acqua torbida e, nei limiti del possibile il grado di torbidita'. Vorrei provare a disporre un led rgb ad una certa distanza da un fotodiodo, per la misura dell'attenuazione. Poi un altro fd a 90 gradi rispetto al led per la misura dello scattering laterale. Il led RGB permetterebbe la misura su tre lunghezze d'onda nel visibile. Il rapporto tra i segnali dei due fd dovrebbe essere indipendente da variazioni di intensita' del LED. Ovviamente il tutto va meglio indagato dal punto di vista teorico pero' dovrebbe essere fattibile. I due FD e il led dovrebbero essere collocati in un tubo di plastica che garantisca la protezione dalla luce esterna, ma nel contempo lasci scorrere l'acqua al suo interrno. Il tubo, assieme ad altri sensori potrebbe essere ancorato ad un sasso. All'interno di un involucro stagno andrebbe Arduino con un tranceiver per trasmettere i dati ad un ricevitore a terra. Ovviamente l'antennina andrebbe collocata su un galleggiante. Le dimensioni del tutto potrebbero essere tali da far rimanere abbastanza nascosto l'oggetto, specialmente se posto sotto un ponte o qualche salice piangente. La taratura puo' essre fattaa con sostanze apposite che vengono impiegate proprio per questi sensori oppure utilizzando osservazioni a vista dello stato dell'acqua, opportunamente fotografate.
Dunque un po' di bricolage e varie misure di risposta di fd. Se interessa posso riportare su questo topic i risultati a mano a mano che vado avanti.

quella del led mi pare un'ottima idea, un altro sistema facile veloce ed economico è misurare la resistenza dell'acqua: un pin lo metti a 5v, lasci lo spazio di 1 o 2mm e poi un altro cavo che va a un pin analogico. Misurando la tensione sul pin analogico sei in grado di dare la resistenza dell'acqua, che varia in base alla salinità e alle sostanze disciolte o trasportate.

una schedina SD è facile da collegare, e quindi raccoglie i dati, poi un un transcivers a 433kHz (lenti ma economici, per intenderci sono quelli dei cancelli) una volta ogni tanto vai con un pc (con arduinino + trnsreciver), invii un codice speciale che ti manda tutti i dati su SD.

Per evitare che si riempie la SD io farei un rolling buffer, ovvero i dati più vecchi vengono sostituiti in favore di quelli nuovi. In parole povere, se la SD va da 0 a 10000 byte, quindo arrivi a 10000 ricominco da 0 :slight_smile:

L'idea del sensore subacqueo per la misura della torbidità e conducibilità è riassunta nel disegno allegato. Rimane da fare delle prove per capire le distanze ottimali tra sorgente luminosa e FD. Per quanto riguarda l'acquisizione e trasmissione dati, userei i Jeenode che sono Arduino compatibili e sono dotati di un tranceiver da 869 MHz. Li ho già provati e funzionano abbastanza bene, tirano fino a 200 m senza ostacoli e soprattutto costano poco. Se ne possono usare diversi, ognuno con il suo ID(nel caso di più sensori) i pacchetti possono essere ricevuti da uno di loro programmato da ricevitore e analizzatore dei dati.

mi piaccion questi jeenode, sono molto economici per quello che offrono.
Però non usane uno a sensore, un arduino regge un sacco di sensori in contemporanea senza alcuna difficoltà :slight_smile:

i circuiti li metterei il più vicino possibile all'elettronica, altrimenti le letture del fotodiodo sono influenzate dal "rumore ambientale", che mi aspetto essere più forte in acqua che a terra (il semplice fregare dell'acqua sul cavo CREDO crei delle tensioni elettrostatiche sulla guaina del cavo che si scaricano poi sl filo interno)

lo stesso vale per l'antenna, ma con un minimo di protocollo che divide i dati da trasmettere in pacchetti, e ne richiede la ritrasmissione se un codice di controllo non ha successo, dovrebbe essere più che sufficiente, magari impieghi un paio di secondi in pià per scaricare ma comunque rimane un'operazione da fare una volta ogni tanto.
In caso limite puoi schermare il cavo antenna fino a pelo dell'acqua

Direi che ne basta uno di Jeenode per il sensore torbidità-conduttività. I fili di collegamento in effetti andrebbero schermati. La tratta non è lunga perchè il naviglio sarà profondo meno di un metro. L'antennina di 8 cm potrebbe stare su una "zatterina" di turaccioli, tanto per non dare nell'occhio. I tubi in PVC grigio, usati per gli scarichi idraulici, sono un materiale ideale per queste applicazioni. Ce ne sono di diverse misure, costano poco e possono essere collegati o chiusi con guarnizioni a tenuta già inserite. Ho già sperimentato un Jeenode inserito dentro uno di questi e immerso nell'acqua.
Ho appena finito di incapsulare FD e LED in tubetti di plastica con un po' di silicone che copre i terminali. I tubetti servono a collimare il fascio di luce. Adesso bisognerà fare un po' di prove nel lavandino :frowning:

uhm navigli? ma sei di milano?

ciao progetto davvero interessato, a me interesserebe poter analizzare l' acuqa, e cercare la presenza di sostanze inquinanti, come si potrebbe fare?? grazie

vedi sopra, i sensori da usare dipendono dal tipo di sostanze che vuoi individuare. considera che molti test fatti sono "a campione", si preleva un goccio d'acqua e poi si analizza in un laboratorio, quindi con procedimenti "usa e getta"

Si sono di Cernusco, abito vicino al naviglio martesana, per questo motivo riuscirei a monitorare il sensore da casa. Dal mio balcone al naviglio ci saranno 100 metri.
@milvusmilvus, per un'analisi ogni tanto ci sono reagenti chimici, quello che cerco di fare e' invece un monitoraggio continuo e fisico dell'acqua. Attraverso le proprieta' fisiche come trasparenza e conducibilita', certe volte si puo' risalire alle cause inquinanti.

lesto:
quella del led mi pare un'ottima idea, un altro sistema facile veloce ed economico è misurare la resistenza dell'acqua: un pin lo metti a 5v, lasci lo spazio di 1 o 2mm e poi un altro cavo che va a un pin analogico. Misurando la tensione sul pin analogico sei in grado di dare la resistenza dell'acqua, che varia in base alla salinità e alle sostanze disciolte o trasportate.

consiglio di fare una misurazione ogni tot e poi spegnere i 5volt perchè altrimenti dopo pochissimi istanti comincia a fare elettrolisi dell'acqua, ti cambia la conduttività e ti mangia l'elettrodo... infatti volevo misurare la conduttività su un liquido ma con un tester comune non si riesce mica: dopo qualche secondo la conduttività comincia a ... non mi ricordo più se scende o sale... comunque cambia e di tanto.

pro e contro di questo jeenode rispetto ad un modulo zigbee? con lo zigbee che portate si hanno?

per l'aria io a suo tempo ho usato dei sensori figaro per misurare i VOC ma non avevo grosse necessità di sensibilitaà... di per se sono semplici da usare ma variano con la temperatur (cè da fare un aggiusto) e non si riesce a capire quale voc faccia cambiare il valore... non so se possa essere una cosa affidabile...

capito.. io vorrei fare un monitoraggio saltuario, prendo un campione e lo analizzo... esistono dei kit, ma magari era bello farsi il dispositivo da soli :smiley: e magari in futuro farlo in pempo reale

consiglio di fare una misurazione ogni tot e poi spegnere i 5volt perchè altrimenti dopo pochissimi istanti comincia a fare elettrolisi dell'acqua, ti cambia la conduttività e ti mangia l'elettrodo... infatti volevo misurare la conduttività su un liquido ma con un tester comune non si riesce mica: dopo qualche secondo la conduttività comincia a ... non mi ricordo più se scende o sale... comunque cambia e di tanto.

dimenticavo di questo fatto, ma essendo acqua corrente e bassissimi ampere direi che il problema non si pone.

pro e contro di questo jeenode rispetto ad un modulo zigbee? con lo zigbee che portate si hanno?

gli xbee ci sono da 200m e da 1km, ma costano molto, circa 30€ a modulo. inceve uno jeenode è fatto da RXTX+arduino e consta 10€ (considera che solo l'atmega ti costa circa 5€)
in quesro caso direi che la "qualità" del sistema di trasmissione perde nel confronto costi (se salta l'isolazione o l'ancora hai fatto fuori 10€ e una batteria, con uno xbee mooolto peggio direi)

I jeenode, oltre a costare poco, presentano il vantaggio di consumare pochissimo. Infatti se opportunamente programmati, riescono a trasmettere per mesi con 3 pile AAA. Sono fatti con lo stesso ATMEGA di Arduino + un tranceiver RM12.
Per quanto riguarda la misura di resistenza dell'acqua, ho adottato il criterio di alimentare, solo al momento della misura, i due elettrodi con le uscite digitali +5, 0 V, una volta in un verso e la volta dopo nell'altro. I due valori di resistenza ottenuti si mediano. In questo modo oltre ad eliminare l'effetto di deterioramento degli elettrodi, si dovrebbero eliminare effetti di tensioni galvaniche spurie, che si creano sempre per effetto dei vari metalli in gioco (acciaio, rame...). Infatti provate a misurare i mV che escono da due chiodi messi in acqua salata! Con il sistema di alimentazione che si inverrte ho fatto un misuratore di resistenza del terreno (soil moisture) che sta funzionando da un po'.

milvusmilvus:
capito.. io vorrei fare un monitoraggio saltuario, prendo un campione e lo analizzo... esistono dei kit, ma magari era bello farsi il dispositivo da soli :smiley: e magari in futuro farlo in pempo reale

Il problema dell'analisi continua dell'acqua e' che non si possono usare reagenti chimici, a meno di non costruire un robot che lavora con le provette e travasa i reagenti :).
Comunque se vuoi analizzare il contenuto di sali sciolti, esistono diversi kit in commercio anche non costosi. Me ne viene in mente uno che si usa per determinare la durezza o i cosiddetti gradi francesi. Si fanno cadere alcune gocce di reagente in una quantita' fissa di acqua fino a che non diventa opaca. Il numero di gocce e' uguale al numero di gradi francesi. Forse questo test non e' impossibile da automatizzare.

paolometeo2:
I jeenode, oltre a costare poco, presentano il vantaggio di consumare pochissimo. Infatti se opportunamente programmati, riescono a trasmettere per mesi con 3 pile AAA. Sono fatti con lo stesso ATMEGA di Arduino + un tranceiver RM12.
Per quanto riguarda la misura di resistenza dell'acqua, ho adottato il criterio di alimentare, solo al momento della misura, i due elettrodi con le uscite digitali +5, 0 V, una volta in un verso e la volta dopo nell'altro. I due valori di resistenza ottenuti si mediano. In questo modo oltre ad eliminare l'effetto di deterioramento degli elettrodi, si dovrebbero eliminare effetti di tensioni galvaniche spurie, che si creano sempre per effetto dei vari metalli in gioco (acciaio, rame...). Infatti provate a misurare i mV che escono da due chiodi messi in acqua salata! Con il sistema di alimentazione che si inverrte ho fatto un misuratore di resistenza del terreno (soil moisture) che sta funzionando da un po'.

l'hai fatto solo con arduino questa inversione di polo? hai fatto una "H"? ... sono un po' curioso di capire (e anche pigro mentalmente purtroppo) come l'hai fatto perchè sicuramente hai fatto una cosa "più meglio" della mia... io mi ero messo in testa di misurare la qta di acqua presente su una superficie, l'acqua essendo un po' conduttiva... la mia "cosa" funzionava ma non mi era parsa tanto ripetibile.
Sinceramente non conosco il problema di questo fiume ma conduttività e trasparenza secondo me sono enormemente infruenzate dalle onde di piena e dal fango ivi trasportato più che da eventuali inquinanti pertanto non saprei se queste misurazioni possano essere utili. Sarebbe invece utile misurare la carica batterica o la presenza di eventuali metalli pesanti però credo che per queste cose ci sia solo la provetta ed il microscopio.
Per l'aria invece i VOC misurati da un arduino sul lungo periodo forse forse hanno un significato ma ripeto il sensore che ho usato io aveva delle curve di risposta sul caldo e sull'umidità quindi dietro ci sarebbe da fare qualche considerazione matematica non banalissima.

l'hai fatto solo con arduino questa inversione di polo? hai fatto una "H"? ... sono un po' curioso di capire (e anche pigro mentalmente purtroppo) come l'hai fatto perchè sicuramente hai fatto una cosa "più meglio" della mia... io mi ero messo in testa di misurare la qta di acqua presente su una superficie, l'acqua essendo un po' conduttiva... la mia "cosa" funzionava ma non mi era parsa tanto ripetibile.

Una spiegazione di come ho fatto il sensore di conducibilita' per il terreno, che vale anche per l'acqua, compreso il programma, la trovi sugli ultimi post del mio blog paolometeo.blogspot.com.

E' vero quello che dici che la torbidita' non e' necessariamente sinonimo di inquinamento. qui sul naviglio martesana, l'acqua diventa torbida quando piove molto a monte, se pero' diventa torbida quando non piove puo' essere il segnale di qualche scarico abusivo. Per quanto riguarda l'ossigeno sciolto, che e' una misura della qualita' dell'acqua, qualche sensore in continua ci dovrebbe essere e quindi si puo' provare a copiarlo.

paolometeo2:
E' vero quello che dici che la torbidita' non e' necessariamente sinonimo di inquinamento. qui sul naviglio martesana, l'acqua diventa torbida quando piove molto a monte, se pero' diventa torbida quando non piove puo' essere il segnale di qualche scarico abusivo. Per quanto riguarda l'ossigeno sciolto, che e' una misura della qualita' dell'acqua, qualche sensore in continua ci dovrebbe essere e quindi si puo' provare a copiarlo.

Io mi sto immaginando i miei fiumi e francamente la cosa che li fa intorbidire è sempre e solo le precipitazioni e quindi dentro c'è banalmente terra... distinguere la terra dalla m_rda (leggasi scarichi di liquami e simili) penso sia quasi impossibile perchè bisognerebbe distinguere i batteri ivi presenti. Ci rimangono gli scarichi industriali però non saprei neanche cosa cercare perchè sicuramente le cose che fanno peggio non si vedono.... io qua sono ignorante: cosa si vede con l'ossigeno disciolto?
Se no forse... sempre capendo cosa succede con il fango... il ph sarebbe interessante... vendono delle sonde che mi pare non sono neanche particolarmente costose ma ricordo che ho anche costruito per prova a suo tempo delle "sonde" amatoriali (... però non ricordo di preciso come le avevo fatte)

conduttività: Electrical Conductivity Kit - SEN-11193 - SparkFun Electronics
ossigeno: Dissolved Oxygen Kit - SEN-11194 - SparkFun Electronics
Potenziale di riduzione: http://atlas-scientific.com/product_pages/sensors/orp-sensor.html
ph: http://atlas-scientific.com/product_pages/sensors/ph-sensor.html

Bello il sito della Atlas Scientific, i kit che vende sono abbordabili anche se ancora un po' cari. Comunque e' lodevole lo sforzo di rendere queste misure accessibili a tutti rinunciando all'elettronica.
Passando dall'acqua ai rifiuti solidi, mi sto ponendo il problema di come costruire un segnalatore di discarica abusiva. Avete presente i rifiuti buttati nei fossi o in aree poco sorvegliate e vicine alle strade?
Recentemente ho lavorato un po' con il velostat, una plastica conduttiva che viene usata per confezionare circuiti sensibili alle cariche elttrostatiche. E' poco costosa, si puo' ritagliare come si vuole e ci si possono fare sensori di peso o torsione. In altre parole si possono confezionare tappeti sensibili al peso. La resistenza del foglio di velostat, quella tra le due facce, diminuisce all'aumentare del peso o della flessione. Un tappeto sensibile puo' essere nascosto tra l'erba o le foglie secche e avvisare quando gli arrivano sopra rifiuti ingombranti come sacchi, materassi, lavatrici, ecc. Se un piccolo data logger registra ogni scarico si puo tentare di intercettare lo "scaricatore", oppure si puo' tentare di comandare una piccola fotocamera.