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Utilizar el IoT para combatir el aire espeso en los centros urbanos.

In muchas ciudades, el aire supone un alto riesgo para la salud porque contiene demasiadas partículas y óxidos de nitrógeno. Los cubos de filtro inteligentes de MANN+HUMMEL consigue reducir la carga contaminante del aire exterior. Un dispositivo IoT de optiMEAS controla el funcionamiento orientado a la demanda y al ahorro de energía y proporciona la conexión a la nube de forma segura.

El reto: Hay que mejorar el aire en las zonas céntricas de las ciudades

Donde hay mucho tráfico, a lo largo de varios carriles Calles, intersecciones y zonas semaforizadas poner en peligro el dióxido de nitrógeno (NO2) y las partículasLas partículas de polvo pueden dañar la salud de los residentes locales, transeúntes y otros usuarios de la carretera. Ciudades de todo el mundo han estado trabajando con este problema y están buscando formas, para mejorar el aire y las prohibiciones de conducir para evitarlo. El objetivo de Stuttgart era Durante años, el Neckartor ha sido un zona contaminada. El Ludwigsburg Especialista en filtración MANN+HUMMEL tomó se ocupó del tema, y a principios de 2018, el el pistoletazo de salida para un proyecto piloto dedesarrollo de una solución de filtro estacionario para El aire exterior, patrocinado por el Ministerio de Transporte Baden-Württemberg y con el apoyo del Capital del estado, Stuttgart. La nueva tecnologíaEl consumo de energía del nuevopuede reducir la concentración de contaminantes. Lo que se quería era un sistema que pudiera ser remotamente controlada y supervisada.

La solución: Cubos filtrantes en red con arquitectura de sistema inteligente

En dos años, el MANN+HUMMEL el sistema de filtración de aire "Filter Cube", que elimina eficazmente tanto el polvo fino como el dióxido de nitrógeno del aire. Como socio de IoT MANN+HUMMEL la empresa optiMEAS a bordo de nuevo. Un año antes, ya habían desarrollado conjuntamente el ?Compresor de polvo fino? una solución de filtración móvil para su uso en vehículos. El Filter Cube es un cubo de poco menos de un metro de lado, en cuyo interior se encuentra un innovador sistema de filtrado: un potente pero energéticamente eficiente ventilador industrial aspira el aire exterior contaminado y lo hace pasar por un filtro combinado. Este medio filtrante especialmente desarrollado, que consiste en un filtro de partículas y una capa de carbón activado con una superficie extra grande, absorbe más del 80% del dióxido de nitrógeno y del polvo fino del aire.
Se pueden apilar hasta tres de estos cubos para formar una columna filtrante. Se necesitan varias columnas para dar servicio a toda una calle. Los sensores externos registran la calidad del aire y datos meteorológicos importantes.

El dispositivo IoT Edge smartMINI de optiMEAS, que se instala en la base de la columna de filtrado junto con la electrónica de potencia, sirve de pasarela y unidad de control. El software integrado ofrece funciones IoT específicas del proyecto para la adquisición y transmisión de datos, GPS, interfaces de bus, acceso remoto y otras funciones inteligentes. Esto permite smartMINI la comunicación bidireccional entre los cubos de filtrado y el servidor en la nube de MANN+HUMMELdonde se recogen, analizan y procesan todos los datos de la planta. smartMINI registra los parámetros de funcionamiento de hasta tres Cubos, incluyendo la velocidad, el consumo de energía y la temperatura de los ventiladores, los mensajes de error y las horas de funcionamiento, cada uno enriquecido con una señal GPS precisa. Además, hay datos de un sensor de lluvia integrado en la columna. A través de MQTT, el dispositivo IoT envía los datos en directo a la nube y, por seguridad, un archivo con los datos en bruto a intervalos más largos. De este modo, se dispone de datos de diagnóstico fiables, incluso si la conexión con el servidor se ha interrumpido entretanto y no se han transmitido datos en directo.

En la dirección opuesta smartMINI los comandos de control del cuadro de mando de la nube y los transmite a los ventiladores a través de una interfaz Modbus. El cuadro de mandos analiza todos los datos de forma resumida y tiene en cuenta las configuraciones almacenadas con valores límite y especificaciones sobre cómo debe comportarse el sistema en determinadas condiciones. Por ejemplo, el ventilador se apaga automáticamente cuando llueve, porque entonces no es necesaria la purificación del aire. Y en las proximidades de zonas residenciales, un temporizador automático cambia al funcionamiento nocturno con velocidad reducida para reducir las emisiones de ruido. Los ajustes de rendimiento preconfigurados, como el modo diurno y nocturno, también pueden establecerse manualmente mediante interruptores en el salpicadero. Para las visitas de servicio para cambiar los filtros, las columnas se pueden encender y apagar cómodamente a distancia.

Los purificadores de aire fijos están diseñados para un funcionamiento 24/7/365. smartMINI controla la velocidad y la temperatura de los ventiladores y es a prueba de fallos gracias a los dispositivos de vigilancia integrados. Las actualizaciones de software se llevan a cabo como actualizaciones por aire durante el funcionamiento y pueden activarse fácilmente desde el panel de control.

El resultado:
Purificación del aire en función de la demanda, fiable y eficaz

Los cubos filtrantes de MANN+HUMMEL ofrecen una forma eficaz de mejorar el aire en los puntos conflictivos con una moderna tecnología de ventiladores y filtros, tecnología de sensores inteligentes y tecnología de control basada en Internet. Por hora, una columna filtrante formada por tres cubos limpia 14.500 m³ de aire. Se ha demostrado que la columna es eficaz en un radio de 15 a 20 metros y reduce significativamente los niveles de contaminantes en él. Este es también el caso de Stuttgart, en el tramo de la calle Neckartor, donde se han instalado 23 columnas de filtrado. El control remoto basado en la demanda a través de smartMINI garantiza un funcionamiento eficaz con un bajo consumo de energía y asegura el cumplimiento de los requisitos de protección acústica durante las 24 horas del día. Si se interrumpe la conexión con el servidor, la unidad pasa automáticamente al modo de emergencia con potencia reducida. Los datos de diagnóstico registrados no sólo crean la base de datos para posteriores análisis, sino que también proporcionan información detallada sobre el "estado de salud" actual del sistema. Así, los problemas pueden detectarse en una fase temprana y las llamadas de servicio pueden planificarse bien. Mientras tanto, más de 100 columnas, no sólo en Stuttgart y Heilbronn, sino también en Corea del Sur, China, India y Brasil, garantizan un mejor aire... en todas partes controlado por un smartMINI. El módem móvil 4G IoT utilizado permite su uso en todo el mundo sin necesidad de adaptaciones de hardware: basta con una tarjeta SIM nacional.