Diseño y evaluación de un sistema de monitoreo de monóxido de carbono a través de internet

Abstract

En las principales ciudades del Perú el contaminante que en mayor proporción se presenta es el monóxido de carbono, el cual es generado por el parque automotor. El distrito de San Juan de Lurigancho el más populoso del Perú; únicamente posee una estación que monitorea, analiza y evalúa la calidad del aire según el SENAMHI, razón por la cual, no es posible determinar la concentración de CO en otras áreas del distrito. Ante esta circunstancia propongo la implementación de un sistema de monitoreo y evaluación, que permita registrar y calcular las distintas concentraciones de monóxido de carbono, el cual al conectarse a Internet facilite y agilice el monitoreo del monóxido de carbono, y de este modo permita una mayor y mejor evaluación de la calidad del aire del distrito.

El núcleo del sistema de monitoreo está constituido por la placa electrónica Arduino. Adicionalmente se incorporaron módulos electrónicos como un convertidor analógico- digital, pantalla LCD, RTC, lector de memoria micro SD y Esp-01. Estos módulos se conectaron a la placa electrónica mediante buses de comunicación como UART, SPI e I2C. La programación de los dispositivos electrónicos se efectuó en el IDE de la placa electrónica Arduino. En este software se creó un programa que fue instalado en el microcontrolador de la placa electrónica Arduino. Adicionalmente, se configuró una plataforma IoT para visualizar los datos transmitidos mediante internet.

El sistema de monitoreo permite obtener valores de concentración de CO a un bajo costo comparado con otros dispositivos electrónicos convencionales. Con los datos registrados por el sistema de monitoreo se obtuvieron gráficos que permitieron determinar los valores de concentración máximos y mínimos de CO diarios, así como, sus respectivos promedios diarios.

In many cities in Peru, the carbon monoxide is the pollutant that is emitted in the highest percentage by mobile sources. The district of San Juan de Lurigancho is the most populated in Peru; however, it only has one air quality station according to SENAMHI, so it is not possible to know the concentration of CO in other areas of the district. Given this situation, it is proposed to implement a monitoring system that allows measuring carbon monoxide concentrations through the Internet and thus facilitate greater monitoring coverage.

The monitoring system was developed from the Arduino electronic board. Electronic modules such as analog-digital converter, LCD screen, RTC, micro-SD memory reader and Esp-01 were used. These modules were connected to the board using communication buses such as UART, SPI, and I2C. The programming of the electronic devices was done in the Arduino IDE. In this software, a program was created that was installed in the microcontroller of the Arduino electronic board. In addition, an IoT platform was configured to visualize the data measured through the internet.

The monitoring system made it possible to obtain CO concentration values at a low cost compared to many everyday electronic devices. With the data obtained from the monitoring, graphs were made that allowed knowing the maximum and minimum values of CO concentration per day and its daily average.