Hava Kirliliği Ölçümü için Akıllı Sensör Sistemi Geliştirilmesi

Abstract

Hava kirliliği modern dünyanın global problemlerinden biridir. Dünya Sağlık Örgütünün verilerine göre dünya nüfusunun ancak %9'u temiz hava soluyabilmektedir. Parçacık Madde 10 um'dan küçük sıvı ve katı parçacıklardan oluşur ve hava kirliliğini oluşturan kirleticilerden biridir. Parçacık Maddeler çoğunlukla fabrikalardaki, taşıtlardaki ya da evlerdeki yanma reaksiyonları sonucu oluşmaktadır. Parçacık Maddelerin sağlığa zararlı etkileri birçok çalışmada gösterilmiştir. Parçacık Maddelerin miktarının hava da artması ile akciğer hastalıkları, astım, solunum yetmezliği, bebek ölümleri, kalp krizi ve kanser gibi birçok sağlık sorunun ilişkili olduğu gösterilmiştir. Gelişmiş ülkelerin yasaları hava kalitesinin sürekli izlenmesini şart koşmaktadır. Bu amaçla yüksek maliyetli istasyonlar kullanılmaktadır. Bu istasyonların bir diğer dezavantajı da sınırlı sahaya ait bilgi verebilmesidir. Bu kısıtlamaların üstesinden gelmek için alternatif yaklaşımlar çalışılmaktadır. Bu çalışmada da optik tabanlı Parçacık Madde sensörü tasarlanmış, üretilmiş ve test edilmiştir. Geliştirilen sistem düşük maliyetli ve yüksek saha çözünürlüğüne sahiptir. Kurulan sensör ağı bulut bilişime veri aktarımı yapabilmekte ve uzaktan veri analizine olanak sağlamaktadır. Geliştirilen sistem halihazırdaki istasyonlar ile doğruluğu uyumlu veri üretebilmekte ve böylece hava kalitesinin izlenmesinde kullanabilecektir.

Air pollution is one of the global problems of modern world. According to World Health Organization only 9% of the world's total population can breathe clean air. Particulate Matter, which is the mixture of liquid and solid particles having diameters less than 10 um is one of the pollutants in air. Particulate Matter is mostly produced from burning reactions in factories, vehicles or homes. Several studies have shown the deleterious impact of particulate matter to public health and environment. The increase of particulate matter in air has been linked to many health problems such as lung disease, asthma, respiratory insufficiency, mortality in infants, heart attacks, cancer and etc. Developed countries have regulations for monitoring the air quality and conventional bulky stations are employed for that purpose. These stations are high-cost and they have limited spatial resolution. In order to overcome the limitations of existing monitoring systems, alternative approaches have been studied. In this study, an optical Particulate Matter sensor is designed, produced and tested for monitoring air quality. The developed system is low-cost and has high spatial resolution. The sensor network is able to communicate with cloud computing and allows remote data analysis. The developed sensor system is able to provide air quality data in correlation with the existing stations.