• Vontatási inverter tervezése SiC félvezetőkkel

Czapák Dániel

Medgyessy Ferenc Gimnázium, Művészeti Szakgimnázium és Technikum, Debrecen

Konzulens:
Borbélyné dr. Bacsó Viktória

ECOTRANSIT PARTICULATE MAPPING

Magyarországon éves szinten 15-20.000 új asztmás beteget regisztrálnak átlagosan. A légszennyezés azonban nem csak őket érinti. A légszennyező anyagok közül a szállópor a legveszélyesebb, különösen a PM2.5 méretű részecskék, hiszen ezek olyan nagyságrendűek, hogy a szervezetbe kerülve már onnan nem tudnak kijutni. Dániel tavalyi Scooter Dust meter projektjét folytatta, ahol Debrecen város 4 főbb régiójáról statikus térképeket hozott létre, az idei évben egy dinamikus szállópor térkép létrehozásán dolgozott.
A Sensirion Hungary Kft.-nek köszönhetően idén is megkapta a munkájához szükséges szenzorokat. Ez a szenzor lézeres visszaverés elvén működik Az idei évben nem csak a PM2.5 és PM10 koncentrációját rögzítette, hanem a PM1, PM4 koncentrációt is, hogy árnyaltabb képet kapjon a szállópor spektrumról. A szenzor által gyűjtött adatokat egy saját RestAPIN keresztül továbbította Google Sheetbe. Az adatokat a Google Sheetből egy grafanán létrehozott dashboardba importálta. Két dashboardot hozott létre, egyet lakossági felhasználásra, egyet szakmaira. A lakossági dashboardban létrehozott egy geomapot, amely színek segítségével rajzolja ki a mért adatokat. A színekhez egy színkód táblázat tartozik.
Dániel a szenzorokhoz az idei évben ESP32-es modul helyett Raspberry Pico mikrokontrollert használt. A Pico és a gsm programozását Thonny felületen végezte, a gyártók által biztosított mintakódok segítségével. A gsm modul, ami egy SIM7080G modul egy SIM kártya használatával képes csatlakozni a hálózatra, és így az adatokat tudja továbbítani az internetre. Ez a modul a beépített glonass chipnek köszönhetően beépített gps-el rendelkezik, mely elengedhetetlen volt a geomap létrehozásához. A pico és a gsm működését egy 18650-es akkumulátor biztosítja, melyet napelemről tölt. Ehhez a berendezéshez fusion 360 szoftverben szerkesztett egy védőtokot.
A pályázó projektjénél a hangsúly a társadalmi haszonra és az innovációra helyeződött. Társadalmi haszonnak említhető, hogy mind a lakossági, mind a professzionális dashboard, az adott felhasználói csoportra specializálódott. Ugyan Debrecen városában már létezik egy dinamikus szállópor térkép, de ez az oldal óránként 1 adatot közöl, a szállópor viszont a levegőben percről percre változik. Sajnos azt is megtapasztalta, hogy ezen az oldalon, nem tudta leolvasni a PM értékek koncentrációját. Az innováció abban rejlik, hogy sikerült egy olyan dashboard-ot létrehozni, amely 5 percenként új adatot közöl, ezzel a felhasználó, gyorsabban láthatja, hogy az adott napszakban mely útszakaszokat érdemes kerülnie. A dashboardok létrehozásánál, külön figyelt arra, hogy az adott dashboard a megfelelő célközönség számára, olyan egyszerű legyen, amennyire lehet, hogy elég legyen csak rápillantani a térképre, és meg lehessen állapítani, egészséges-e a levegőn tartózkodni. Egyelőre csak egy prototípus érhető el ebből az eszközből, amikkel az itt bemutatott méréseket végezte Dániel, viszont a cél, hogy a jövőben ezen eszközök száma folyamatosan növekedjen. Mivel az a programkód, ami a gsm modul üzemeltetéséhez szükséges működőképes, ezért amint sikerül több gsm modulra szert tenni, hozzá fog látni még több szenzor elkészítéséhez.
A pályázó projektje továbbfejlesztését tervezi. A létrehozott applikáció mellett, szeretne egyéb szenzorokat is csatolni a mérőállomáshoz, például légnyomás és hőmérő szenzort, így ez a kis eszköz egy időjárás állomássá is változhat.