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Author Topic: Monitoraggio ambientale, lo lasciamo solo alle istituzioni preposte?  (Read 3444 times)
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Salve a tutti, non sono nuovo a questo forum, anche se sono intvenuto poche volte. Da un paio d'anni traffico con arduino e l'elettronica. Il ramo che mi appassiona di piu' e' quello del monitoraggio ambientale, a questo scopo ho costruito contatori geiger, misuratori di parametri meteo vari, consumi elettrici ecc. ecc. Sto pensando adesso ad una stazione per misurare la qualita' dell'acqua del canale martesana che passa sotto casa mia (chi e' di Milano sa di cosa sto parlando). Una cosa fondamentale e' creare dispositivi a baso costo, anche a scapito della loro precisione, in modo tale da dare a tutti la possibilita' di cimentarsi in questa attivita' e di moltiplicare i punti di misura. Infatti sono convinto che le Istituzioni preposte al monitoraggio ambientale, es. ARPA, non siano sufficienti a conoscere lo stato dell'ambiente e segnalare eventuali infrazioni. Inoltre possono essere soggette al controllo politico. Quindi penso che misurare l'ambiente in cui viviamo sia un diritto di tutti. Campi elettromagnetici, radiazioni ionizzanti, discariche abusive, immisioni inquinanti in aria o in acqua, sono tutte situazioni in cui sicuramente l'elettronica amatoriale puo' dare un contributo con sistemi di allerta e misura.
La faccio breve, chi ha voglia di partecipare a queste sfide mi contatti e esprima pure il suo parere in merito.
saluti
paolo
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ciao, il progetto è interessante.
Il problema è COSA vuoi misurare e con quali costi: qualsiasi sostanza a questo mondo in quantità troppo elevata o troppo bassa può creare problemi.
Quindi quale tipologie (organiche o inorganiche), anzi quali sostanze vuoi misurare?

esempio:
puoi misurare ossigeno, anidride carbonica, ozono, idrogeno, azoto, radon, metano, etc... senza contare concentrazioni di pm10,9,8,7,6,5,4,3,2,1 etc.. (micron è un''unità di misura, e il PM10 è mooolto meno pericoloso di PM di dimensione inferiore...) e stiamo parlado solo dell'aria, ed elementi inorganici. e già siamo nelle strumentazioni mooolto costose (microscopi elettronici nel caso del PM)
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Se parliamo di inquinamento dell'aria, mi rendo conto che un'analisi dei singoli gas, sia difficoltosa, però alcune cose come il particolato non sono impossibili da misurare. Bisogna aspirare l'aria attraverso un filtro (tipo aspirapolvere) e poi misurare il peso del filtro, non è impossibile. Per quanto riguarda l'acqua è possibile misurarne la conducibilità, legata alla presenza di sali, la torbidità, la radioattività, la temperatura...Piccole telecamere azionate da pir possono monitorare eventuali scarichi abusivi. Bisogna ovviamente pensare a dei sensori a basso consumo che possano trasmettere dati a breve distanza.
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niente telecamere con arduino, solo per scattare una foto a bassisisma risoluzione impiega 20-30secondi.

su sparkfun trovi tantissimi tipi di sensori, come salinità, ph, contenuto di ossigeno etc... così ti fai un'idea di prezzi e complessità di montaggio /programmazione (ci sono sia esempi di codice che video di funzionamento, se sei fortunato)
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Sei sicuro che non si possa comandare una fotocamera o una webcam con Arduino? Ovviamente le immagini devono essere scaricate su sd card e visualizzate a posteriori. Mi sembra di aver visto qualcosa in giro.
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comandare sì, se la telecamera dispone di debita interfaccia. Elaborare immagini o flussi video con arduino no.
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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.
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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 smiley
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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.


* Scan.jpg (810 KB, 2550x2790 - viewed 60 times.)
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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 smiley

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
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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  smiley-sad
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uhm navigli? ma sei di milano?
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Banzi (PZ)
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Impara l'arte, e usala!!!
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ciao progetto davvero interessato, a me interesserebe poter analizzare l' acuqa, e cercare la presenza di sostanze inquinanti, come si potrebbe fare?? grazie
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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"
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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.
« Last Edit: November 26, 2012, 03:59:27 pm by paolometeo2 » Logged


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