Erweiterung der Wetterstation: Feinstaubmessung

Angeregt durch einen Artikel im Make-Magazin habe ich meine Wetterstation um einen Feinstaubsensor erweitert.
Die Feinstaubmesswerte sind ja seit einiger Zeit ein heißes Eisen, da die EU heftige Strafen für unsere Städte verhängt, wenn die Feinstaubgrenzwerte an zu vielen Tagen im Jahr überschritten werden. Und für unsere Gesundheit ist es ja allemal besser, wenn nicht so viel Dreck in der Luft rumfliegt… 😉

Nun sind die offiziellen Messstationen ja sehr ungleichmäßig über das Stadtgebiet verteilt und da nützt es mir wenig, wenn ich weiß, dass die Messwerte am Hauptbahnhof mal wieder durch die Decke gehen. Mich interessieren ja eher die Werte direkt vor der eigenen Haustür.

Über die Hintergründe zur Messung, was die einzelnen Messwerte und deren Bedeutung betrifft, will ich hier nicht näher eingehen, das kann man besser hier nachlesen. Dort wird auch ausführlich beschrieben, wie man sich selbst mit einfachen Mitteln seine eigene Feinstaub-Messstation aufbauen kann.

Die Messung selbst ist auch für so blutige Amateure wie unsereinen kein Problem. Der Sensor liefert jede Sekunde ein Datentelegramm mit den Messwerten über eine serielle Schnittstelle. Da die meisten PCs heutzutage nicht mehr über letztere verfügen, liefert der Hersteller einen seriell zu USB Konverter gleich mit. Die aufwändige Installation eines Treibers dafür entfällt beim Raspberry Pi zum Glück, der hat den gleich an Bord. Also nur anstöpseln und läuft!

Auch die Spannungsversorgung des Sensors ist problemlos, er bezieht seinen “Saft” über den USB-Anschluß.

Das Skript muss nun nur noch die über die serielle USB-Schnittstelle eingehenden Daten auf Plausibilität prüfen und anschließend in der Datenbank speichern.

Im Gegensatz zu Make-Magazin (den Artikel kann man übrigens auch auf der Homepage des Autors nachlesen) habe ich kein Shellskript zur Messung benutzt, sondern nutze die schon bei der Wetterstation genutzte Variante und habe stattdessen ein Perlskript geschrieben.
Dabei war der Artikel aus dem Make-Magazin aber sehr hilfreich.

Dieses Skript erfasst die Messdaten alle fünf Minuten und schreibt die Messwerte in eine MySQL-Datenbank. Von dort liest ein PHP-Skript auf dem Webserver die Daten und zeigt sie auf der Homepage an. In den nächsten Tagen werde ich dann meine Skriptsammlung noch um eine grafische Auswertung der Messwerte erweitern.

Was gibt es sonst noch zu tun? Im Datenblatt des Sensors steht geschrieben, dass der Sensor nur “gut” für 8000 Betriebsstunden ist. Nach Adam Riese sind das etwa 333 Tage, also nicht mal ein ganzes Jahr. In der Voreinstellung misst der Sensor rund um die Uhr ohne Pause, was also bedeutet, dass man damit rechnen kann, dass der Sensor nach 11 Monaten den Geist aufgeben könnte.
Bei einem Preis von ca. 25€ pro Stück macht es also Sinn, die Betriebsdauer zu verlängern.

Im Datenblatt des Sensors schreibt der Hersteller, dass man den Sensor auch in einen sogenannten “Sleep-Modus” schicken kann. Dabei werden der Lüfter, der die Luft in die Messkammer saugt und der Laser, der die in der Luft enthaltenen Partikel mit einem Laserstrahl “beschießt”, abgeschaltet.
Dadurch kann man die Betriebsdauer natürlich erheblich verlängern.
Nur leider lässt sich der Hersteller im genannten Datenblatt nicht darüber aus, wie man den Sensor dazu bringt, eine Pause zu machen. Auch die Suchmaschine mit den sechs Buchstaben liefert leider nicht sehr viele Ergebnisse zu diesem Thema. Einen Ansatz habe ich schon gefunden. Da gilt es in den nächsten Tagen etwas zu experimentieren.
Also falls es mal keine Messwerte gibt, dann ist dabei etwas schief gegangen… 😉

Foto: Feinstaub-Messstation

Auf dem Foto sieht man meine Messtation im Einsatz, angebaut am Gartengeräte-Häuschen in ca. 1,70m Höhe. Links der Raspberry Pi, ein schon etwas älteres Modell B, darüber der Seriell-zu-USB-Konverter, in der Mitte der eigentliche Feinstaubsensor und rechts daneben Empfänger und Sender für 433Mhz-Signale.
Letzterer ist gedacht zum Ein- und Ausschalten von entsprechenden Funksteckdosen. Aber das ist schon wieder ein anderes Thema ;-).

Alle drei sind auf einer sogenannten Hutschiene mittels selbst entworfener und mit dem 3D-Drucker gedruckten Halterungen befestigt. Wobei ich auf die Konstruktion der Zugentlastung für das Anschlusskabel der 5V-Stromversorgung (das schwarze Ding unten in der Mitte zwischen der blauen und der grünen Klemmleiste) besonders stolz bin. Das Ding sieht zwar nicht sonderlich spektakulär aus, aber da ich ja nicht jeden Tag 3D-Konstruktionen mache und die Konstruktion auf Anhieb in die am Gehäuse vorhandene Aufnahme gepasst hat, darf man sich bestimmt ein bissel darüber freuen ;-).

1 Kommentar zu „Erweiterung der Wetterstation: Feinstaubmessung“

  • Nilos:

    Hallo Kurt!
    Tolle Sache mit dem Feinstaub bei dir! 😉
    Jedoch fänd ich sowas wie `ne Ampel gut, die anzeigt, wie es um die aktuelle Quali steht.
    Nur so eine Idee.
    Viele Grüße und weiter so!

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Messung vom 20.09.2017, 14:37

Temperatur: 12.8°C
rel. Luftfeuchtigkeit: 78 %

Wind: 0 km/h

Regensensor: 0 => Kein Regen

Luftdruck: 1017.26 hPa

Feinstaubmesswerte:

PM2,5: 1.8 μg/m³
PM10: 4 μg/m³

Sonnenaufgang:  06:52
Sonnenuntergang: 19:13

Haste wieder am falschen Ende gespart und den Filter vergessen? 😂 twitter.com/Herr_Mos…

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