Студент МИФИ предложил определять опасные газы прибором на основе смартфона

Студент третьего курса Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» Дмитрий Севастьянов изобрел прибор для детекции углеводородных газов на основе смартфона.

Устройство сможет использовать любой человек, предполагающий некую загазованность в помещениях, к тому предрасположенных. В первую очередь разработка предназначена для персонала, который проводит различные работы в подвальных зонах зданий, сооружений и в инженерных коммуникациях. Именно в этих местах, в случае плохой вентиляции, создается потенциальная опасность накопления углеводородных газов.

Прибор позволяет идентифицировать и определять концентрацию таких опасных и легковоспламеняющихся газов, как метан, пропан, угарный газ, водород. Регистрируемые данные выводятся на экран смартфона. Стоимость предлагаемого устройства существенно ниже используемых на предприятиях портативных газоанализаторов ("Сигнал", ШИ-10, ШИ-11).

В настоящее время на предприятиях для определения объемной доли содержания в воздухе опасных газов и паров используются дорогостоящие газоанализаторы. Наряду с ними применяют индивидуальные газоанализаторы. Но последние рассчитаны на одновременное измерение концентрации всего одного-двух газов.

«Устройство Дмитрия Севастьянова позволяет определять концентрацию нескольких газов (пропан, метан, водород, угарный газ), а также измерять ряд физических параметров – например, температуру или влажность», – отмечает его научный руководитель, доцент НИЯУ МИФИ Наталия Ермолаева.

По словам самого изобретателя, устройство сопряжения выполнено на основе микроконтроллерного модуля RobotDyn UNO – аналога Arduino UNO, полностью совместимого с ОС Android.

«В состав прибора входят три аппаратных средства: смартфон; устройство сопряжения (модуль Arduino) в связке с датчиками измеряемых величин; канал связи модуля Arduino со смартфоном», – описывает свое изобретение Дмитрий Севастьянов.

Прибор для детекции углеводородных газов на основе смартфона

Принцип работы прибора достаточно прост. Сначала включается модуль и устанавливается связь со смартфоном. При этом на смартфоне появляется диалоговое окно, где пользователь выбирает измеряемую величину, например – концентрацию метана.

Полученные данные отправляются по каналу связи на модуль Arduino. Модуль активирует соответствующий датчик (в нашем случае – датчик измерения концентрации газов) и обрабатывает полученные от него данные. Результат обработки отправляется на смартфон и выводится на его экран.

Далее, при отсутствии команд от пользователя, устройство циклически проводит измерения концентрации газа. Если пользователь выберет другую измеряемую величину (например, концентрацию пропана), устройство будет циклически проводить измерения этой величины по тому же алгоритму.

Измерительный функционал устройства определяется набором датчиков, подключенных к модулю. Оно поддерживает одновременную работу пяти датчиков, каждый из которых можно заменять благодаря принципу модульности. При установке нового датчика нужно лишь изменить код и перепрограммировать модуль.