การสอบเทียบและทดสอบภาคสนามของสถานีตรวจวัดฝุ่นละออง PM2.5 โดยใช้เซ็นเซอร์หลักการไฟฟ้าสถิตพร้อมการรายงานออนไลน์แบบเรียลไทม์
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อสอบเทียบและทดสอบภาคสนามสถานีตรวจวัดฝุ่นละออง PM2.5 ที่ใช้เซ็นเซอร์หลักการไฟฟ้าสถิต สามารถวัด บันทึกค่า และแสดงผลออนไลน์ในเว็บเบราว์เซอร์ สถานีต้นแบบที่พัฒนาขึ้นใช้วัสดุอุปกรณ์จากภายในประเทศ ทดแทนการนำเข้า สามารถวัดและเก็บตัวอย่างฝุ่นละอองได้ในช่วง 0.1 ถึง 5,000 µg/m³ โดยใช้การประมวลผลน้อยกว่า 1 วินาที ทำงานต่อเนื่อง 3,000 ชั่วโมง โดยไม่ต้องบำรุงรักษาหรือเปลี่ยนอุปกรณ์ ในการวิจัยได้ทำการสอบเทียบความเข้มข้นเชิงมวลของฝุ่นละออง และทดสอบการวัดฝุ่นละอองเทียบกับเครื่องวัดฝุ่นละออง PM2.5 วิธีเทียบเคียง หรือ FEM กลุ่มที่ 3 Federal register, Part II environmental protection agency, 40 CFR Part 50 ในระดับห้องปฏิบัติการ พร้อมทดสอบภาคสนามในสภาวะการใช้งานจริงที่จังหวัดนครพนม ซึ่งผลการทดสอบสถานีต้นแบบทั้งในระดับห้องปฏิบัติการและระดับภาคสนามแสดงให้เห็นว่า แนวโน้มของค่าความเข้มข้นเชิงมวลที่วัดได้มีทิศทางเดียวกัน เทียบเคียงได้กับวิธีการมาตรฐาน 40 CFR Part 50, U.S. EPA นอกจากนี้ยังสามารถรายงานค่าแบบเรียลไทม์อย่างต่อเนื่องด้วย MQTT Protocol มีการจัดเก็บข้อมูลลงใน TSDB อย่างถูกต้องและไม่มีการสูญหายของข้อมูล สามารถ Query เพื่อดึงข้อมูลย้อนหลังได้รวดเร็ว ในขณะที่ Dashboard ใช้เวลาน้อยกว่า 1 วินาทีในการโหลดข้อมูลจาก TSDB ซึ่งแสดงถึงประสิทธิภาพของระบบในการประมวลผลและแสดงผลข้อมูล
Article Details
เอกสารอ้างอิง
Winijkhetkhamnuen, U., Chiwonarin, T., Taneyhill, K. and Chunram, N., 2007, Oxidation-Induced DNA Damage of Alveolar Cells by PM2.5 and PM10 Dust Extracts in Chiang Mai and Lamphun Air, Research Report, Thailand Research Fund, 270 p. (in Thai)
USEPA, 1998, PM 2.5 General Information, Office of Air Quality Planning and Standards, United States Environmental Protection Agency.
Pollution Control Department, 2010, Pollution Control Department Announcement on Measuring the Average Value of Dust Particles Not Exceeding 2.5 Microns, Gov. Gaz., 98(127), Special Issue 84. (July 9, 2010) (in Thai)
Intha, P., Yaowutthi, A., Winijkhetkhamnuen, U. and Thipyawong, N., 2010, Development of an Analyzer and Sampler for Air and Small Floating Dust PM 2.5, Research Report, National Science and Technology Development Agency, Northern Network, 360 p. (in Thai)
Intha, P., 2010, Development of a Quantitative Concentration Analyzer for Nanoparticles Using Electrostatic Charge Measurement Principle, Research Report, Office of the Higher Education Commission and the Thailand Research Fund, 419 p. (in Thai)
Intha, P., 2013, Development and Improvement of Electromagnetic Nanoparticle Quantitative Concentration Detector, Research Report, Office of the Higher Education Commission, Thailand Research Fund, and Rajamangala University of Technology Lanna, 267 p. (in Thai)
Intha, P. and Yaowutthi, A., 2012, Air Dust Measurement and Analysis Device, Research Report, Investment Center, National Science and Technology Development Agency, 310 p. (in Thai)
Intha, P., Yaowutthi, A. and Thipphayawong, N., 2013, Improvement, Calibration, and Field Testing of the Commercialization of an Electromagnetic Atmospheric Particulate Matter Analyzer (Phase 1), Research Report, Cluster and Research Program Management, Research Management Division, National Science and Technology Development Agency, 391 p. (in Thai)
Intha, P. and Yaowutthi, A., 2013, Field Test of Dust Detec (DustDETEC), Research Report, Technology Rights Management Office, National Science and Technology Development Agency, 370 p. (in Thai)
Intha, P., Yaowutthi, A., Lacharoen, K., Petchkong, P. and Wongchankaew, N., 2016, Improvement, Calibration, and Field Testing of the Commercialization of Electrically Based Atmospheric Particulate Matter Analyzer (Phase 2), Research Report, National Science and Technology Development Agency, 382 p. (in Thai)
Intha, P., 2018, Development of an Online Dust Measurement System Prototype for Different Sizes in Deep Mine Pits, Research Report, Electricity Generating Authority of Thailand, 270 p. (in Thai)
Intha, P., 2020, Study and Development of a System for Measuring Small Dust Parameters (PM10, PM2.5, and PM1.0) That Affect the Efficiency of the Filter and the Air Quality of the Phra Nakhon South Power Plant, Research Report, Phra Nakhon South Power Plant, Electricity Generating Authority of Thailand, 391 p. (in Thai)
Intha, P., 2020, Development, Improvement, Calibration and Testing of Prototype Standards of Airborne Dust Measuring Devices Using Electrostatic Principles to Meet the International Measuring Instrument Standards of US EPA, Research Report, Research Project Type 4, Fiscal Year 2017, Rajamangala University of Technology Lanna, 320 p. (in Thai)
Wang, Y., Li, J., Jing, H., Zhang, Q., Jiang, J. and Biswas, P., 2015, Laboratory evaluation and calibration of three low-cost particle sensors for particulate matter measurement, Aerosol Sci. Technol. 49(11):1063–1077.
Zheng, T., Bergin, M., Johnson, K., Tripathi, S. N., Shirodkar, S., Landis, M. S., Carlson, D.E. and Russell, A. G., 2018, Field evaluation of low-cost particulate matter sensors in high- and low-concentration environments, Atmos Meas Tech. 11(8):4823-4846
Johnson, K. K., Bergin, M. H., Russell, A. G. and Hagler, G. S. W. 2018, Field test of several low-cost particulate matter sensors in high and low concentration urban environments, Aerosol Air Qual. Res. 18(3):565–578.
Datta, A., Saha, A., Zamora, M. Levy., Buehler, C., Hao, L., Xiong, F., Gentner, D.R. and Koehler, K., 2020, Statistical field calibration of a low-cost PM2.5 monitoring network in Baltimore, Atmos. Environ. 242(12):117761
Stavroulas, I., Grivas, G., Liakakou, E., Bougiatioti, A., Michalopoulos, P., Kalkavouras, P., Fameli, K.M., Hatzianastassiou, N., Mihalopoulos, N. and Gerasopoulos, E., 2020, Field evaluation of low-cost PM sensors (PurpleAir PA-II) under variable urban air quality conditions in Greece, Atmosphere. 11(9): 926.
Ngo, N.D., Lee, J., Kim, W.K. and Jang, J., 2019, Measurement of PM 2.5 mass concentration using an electrostatic particle concentrator-based quartz crystal microbalance, IEEE Access. 7:170640-170647
Ngo, N. and Jang, J., 2021, Long-Term measurement of PM2.5 mass concentration using an electrostatic particle concentrator-based quartz crystal microbalance integrated with carbon dioxide aerosol jets for PM sensing in remote areas, IEEE Access. 9: 90715 - 90726
Chang, J., Kelly, A.J. and Crowley, J.M., 1995, Handbook of Electrostatic Processes, Marcel Dekker, Inc., New York, 780 p.
Willeke, K., and Baron, P.A., 1993, Aerosol Measurement: Principles, Techniques, and Applications, John Wiley and Sons, New York, 896 p.
Tooltham, A., Khummanee, S., Jareanpon, C. and Nonphayom, M., 2024, Ladybug: an automated cultivation robot for addressing the manpower shortage in the agricultural industry, ECTI Trans. Comput. Inf. Technol. 18(2): 119–135.
EMQ Technologies, 2024, Mastering MQTT: Your Ultimate Tutorial for MQTT, 144 p.
Ronquillo Japón, B., 2022, Learn IoT Programming Using Node-RED, BPB Publications, 335 p.
Influx Data 2025, Influx DB OSS v2, Available Source: https://docs.influxdata.com/influxdb/v2/, March 20, 2025.
Chapman, R. and Holmes, P., 2023, Observability with Grafana, Packt Publishing, Birmingham, 333 p.
Thermo Fisher Scientific 2025, TEOM1405 Model 1405 TEOM Ambient Air Monitor, Available Source: https://www.thermofisher .com/order/catalog/product/TEOM1405F, March 20, 2025.
Thai Industrial Standards Institute (TISI), 2022, TIS 3030-2020: Electrostatic Precipitator, Industrial Product Standard, Thai Industrial Standards Institute. (in Thai)
