Seminář ÚOČO Radostovice 2018 Testování malých senzorů ČO na Observatoři Tušimice Bauerová P., Keder J. & Tomanová D. petra.bauerova@chmi.cz
Seminář ÚOČO Radostovice 2018 Motivace pro využívání malých senzorů Smart Cities projekty Možnost měření ČO v těžko dostupných místech a ve vertikálním profilu Použití v měření za pohybu (v horizontální i vertikální rovině) Využití dat v modelování ČO OpenSense project - ETH Zurich, CH DISCOVER project - NASA, Houston, USA CAIRSENSE project US EPA, Geogia, USA
Seminář ÚOČO Radostovice 2018 Základní charakteristiky - PRO a PROTI Malé rozměry a hmotnost Nízká cena (obvykle < $2500) Schopnost okamžitého použití Nenáročná údržba Autonomní baterie i úložiště přenositelnost Původ v čidlem pro indoorové měření! vlhkost vzduchu / teplota! -> POTŘEBA verifikace dat Vysoké riziko náhodných chyb Vyšší detekční limity, snížená přesnost měření Limitovaná možnost kalibrace Interference s ostatními polutanty (plynné senzory) source: http://www.co2meter.com
Kategorie senzorů - Report EU Commission
Kategorie senzorů - Report EU Commission
Cairpol (FR) Sensors SO2, CO2, NO2 and O3/NO2
Porovnávání Cairclip sensoru O3/NO2 s RM letní období (06-09/2015)
Porovnávání Cairclip sensor O3/NO2 s RM letní období (06-09/2015)
O3 + NO2 MS / Reference Measurement Vliv teploty a relativní vlhkosti vzduchu na přesnost měření senzoru Největší odchylky mezi senzorem a RM pří nízkých teplotách a vysoké relativní vlhkosti vzduchu
Kvalita měření senzoru roste s klesající vhlkostí vzduchu 240.97 Td A 17.502 / A 1 ln RH /100) 17.502 t 240.97 t Td deficite = T Td
Verifikace naměřených dat podle Td deficitu
Cairclip SO2, CO2, NO2 a O3/NO2 zimní období (konec 11/2017 - zač. 04/2018)
Cairclip SO2 nevyhovující zimní období (konec 11/2017 - zač. 04/2018)
Senzory SO2 a CO nesouměřily v párech Measurement Analyzer N Mean Min Max SD SE SO 2 _1 (ppb) Cairclip 3042 67.28 45.77 145.53 13.60 0.25 SO 2 _2 (ppb) Cairclip 3042 3.43 0.00 57.85 6.55 0.12 SO 2 RM (ppb) T100 3042 1.95 0.50 15.46 1.73 0.03 NO 2 _1 (ppb) Cairclip 3041 23.19 17.35 42.27 3.39 0.06 NO 2 _2 (ppb) Cairclip 3041 22.15 16.53 41.38 3.52 0.06 NO 2 RM (ppb) T200 3041 7.67 0.52 29.12 4.51 0.08 O 3 /NO 2 _1 (ppb) Cairclip 3054 15.18 9.90 34.13 3.32 0.06 O 3 /NO 2 _2 (ppb) Cairclip 3054 16.14 10.90 35.23 3.28 0.06 O 3 RM (ppb) T400 3054 23.42 0.50 54.19 11.14 0.20 CO_1 (ppm) Cairclip 3187 1.21 0.81 2.78 0.28 0.01 CO_2 (ppm) Cairclip 3187 5.91 0.94 15.83 5.82 0.10
Cairclip NO2 zimní období (konec 11/2017 - zač. 04/2018)
Cairclip O3/NO2 měřené vs. validované hodnoty zimní období (konec 11/2017 - zač. 04/2018)
Průběh měření v různých měsících
Průběh měření v různých měsících Month N T ( C) RH (%) T d deficit ( C) mean ± SD min / max mean ± SD min / max mean ± SD min / max November 143 2.95 ± 1.40-1.15 / 5.85 85.95 ± 10.39 63.0 / 100.0 2.21 ± 1.73 0.00 / 6.40 December 673 1.90 ± 3.17-4.25 / 11.75 83.56 ± 9.84 54.0 / 100.0 2.59 ± 1.67 0.00 / 8.50 January 652 3.06 ± 3.07-6.85 / 9.45 86.61 ± 8.88 51.0 / 100.0 2.10 ± 1.54 0.00 / 9.41 February 602-2.20 ± 4.27-14.45 / 7.15 74.57 ± 13.45 30.0 / 99.0 4.11 ± 2.59 0.14 / 15.00 March 577 2.86 ± 4.39-9.05 / 12.25 76.76 ± 14.09 35.0 / 100.0 3.91 ± 2.73 0.00 / 13.97 April 96 9.39 ± 5.19 2.85 / 20.95 63.41 ± 14.80 34.0 / 90.0 7.08 ± 3.89 1.52 / 16.36 Month N November 143 December 673 January 652 February 602 March 577 April 96 NO2_1 Cairclip (ppb) mean min / ± SD max 21.75 ± 20.12 / 1.08 24.98 20.83 ± 19.05 / 0.70 24.43 21.23 ± 18.40 / 1.36 24.85 23.37 ± 17.35 / 3.61 40.30 26.18 ± 18.75 / 1.75 35.83 28.49 ± 24.37 / 3.99 42.27 O3/NO2 Cairclip (ppb) NO2 RM (ppb) O3 RM (ppb) mean ± min / mean min / mean ± min / SD max ± SD max SD max 13.44 ± 11.83 / 8.59 ± 2.20 / 16.12 ± 1.10 / 0.99 16.43 5.17 26.61 10.18 31.88 12.64 ± 11.05 / 7.28 ± 1.10 / 19.95 ± 0.50 / 0.64 15.95 4.86 27.71 9.87 40.80 13.24 ± 10.90 / 7.48 ± 0.99 / 20.53 ± 1.20 / 1.15 16.30 4.74 20.28 10.88 43.81 15.69 ± 9.90 / 8.94 ± 2.40 / 23.70 ± 1.60 / 3.41 31.68 4.29 20.28 8.57 42.31 18.14 ± 10.97 / 7.78 ± 0.52 / 28.11 ± 1.70 / 1.63 27.27 3.63 20.07 10.37 49.52 20.28 ± 16.30 / 5.54 ± 0.52 / 34.55 ± 2.71 / 3.91 34.13 4.10 19.92 12.05 54.19
Shrnutí Mimo přiznanou sníženou přesnost měření senzory je zde vysoké riziko získání zkreslených informací o ČO (vliv meteorologických podmínek, interference plynů) Kontrola dat nezbytná Verifikace na základní meteorologické faktory (TMP, RH) může být velmi efektivní Otázka použitelnosti malých senzorů v zimním období??
Co se testuje dále Nový kompaktní senzor Vaisala AQT400 (NO2, SO2, O3, CO, PM2.5 a PM10, integrované čidlo TMP a HUM)
Co se testuje dále Čítač částic Plantower PMS 5003 - PM1, PM2.5, PM10
AirBeam - čítač částic PM2.5, PM10 Slepé uličky poznání
Díky za pozornost!
O3/NO2 CO
a c b
FAIRMODE meeting, Utrecht, NL, 2017 microsensors session Testing Light Sensors for UAVs platform Kingfisher Dimensions 1200 x 1400 x 220 mm Load capacity up to 5 kg Flight duration up to 45 min (25 min with Max. load) Max. speed 70 km/h Max. altitude 1000 m AGL Wind resistence 10 m/s Temperature range -10 to +50 C Camera + GPS in real-time, videorecords Strix Load capacity 15 kg Flight duration 30 min (15 min with load) Sparrow Load capacity 11 kg Flight time 60 min (35 min with Max. load)
FAIRMODE meeting, Utrecht, NL, 2017 microsensors session Kingfisher - testing flights with particle analyser
Thermography of stack plumes IR camera PI 450 (Optris) - range: from -20 C up to 900 C - spectral range: 7.5 to 13 µm - weight: 320g - Usable at ambient temperature up to 70 C - Detector with 382 x 288 pixels FAIRMODE meeting, Utrecht, NL, 2017 microsensors session