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Switchbot 温湿度CO2センサー
最初の確認
{
"statusCode": 100,
"body": {
"version": "V1.5",
"temperature": 24.9,
"battery": 100,
"humidity": 58,
"CO2": 999,
"deviceId": "xxxxxxxxxxxx",
"deviceType": "MeterPro(CO2)",
"hubDeviceId": "000000000000"
},
"message": "success"
}
Munin, nagios4 でモニタリング
先に、温湿度モニタで実験してあったから、CO2も含めた Munin でのモニタリング、nagios4 での監視も早々に動き出す。
半日ほどモニタリングした状況だと、朝寒く暖房をかけると、1500[ppm]程から、6000[ppm]まで一度に増えている。CO2モニターを販売している製品の資料を見ると、1000[ppm]を越えると眠気や不快感といった記載もあるし、2500[ppm]を越えると健康被害が予想されるといった記載もある。でもストーブ付けたら、簡単に越えてしまっている。
定常状態(部屋に猫1匹)だと500[ppm]ほどか。
CCS811空気品質センサーに温湿度補正の実行
CCS811を使った空気品質センサーを使っているけど、夜になると次第に異常な値になっていく。
原因はよく掴めないままだけど、CCS811の機能の中に温湿度で補正をかける処理がある。補正といってもちょっとした程度かと思っているけど、時間経過とともに大きく変化していることから、1時間おきに温湿度補正をかけるようにプログラムを追加してみた。
色々と処理を触ってみるけど、時間が経つと大きな値が取れる状態になってしまう。倍率みたいな設定項目あるのかな…
空気品質センサーの挙動
空気品質センサー CCS811 を設置しているけど、夜中だけ値が上がるのなぜなんだろうなぁ？
このセンサーは、CO2センサーといいながら、有機ガスでCO2値を予想するタイプなので、灯油ストーブを使う季節になると、気化した灯油で値が高くなる。ストーブが点いているいる時は、有機ガスを燃焼させるのか値が下がる。だから、夜中はセンサー値が上がっていく。ただ、仕事で不在でストーブを使っていない時間にも値があがるはずなんだけど、夜中ほどじゃないんだよなぁ～!?!?
ファンヒータとCCS811
二酸化炭素レベル計測用に導入したCCS811だけど、実際は揮発性有機化合物の量を測定しているので、あんまりCO2測定としては活躍できていない。
冬場とか変な値を表示すると思っていたけど、昨日からファンヒータを出してきたら、とたんに高い値。アルコールに反応するみたいだったけど、灯油にも反応しているようだ。しかも、ファンヒーターを点けると、一瞬値が増えるけど、揮発物質が燃焼されて値が下がるということが実感できた。んで、ファンヒータを消すと気化した灯油が充満していく。
とはいえ、有機ガスが充満しているという意味では、役に立ってるか。
知り合いの方より、「本物」のCO2センサーSCD4xを紹介された。Amazon だと6440円。github にも raspberry-pi 用のドライバも公開されている。
CCS811は、CO2センサーではない
TVで「最近コロナ対策のCO2センサーは怪しいものが多い」との番組をやってた。
んで、我が家でも安い空気品質センサーということで、Raspberry-PiにCCS811というセンサーをつけてモニタリングしている。んで、CO2値もモニタしてるけど、この番組でも「安い家庭用センサーばらしたけど、CO2センサーといいながらVOC(揮発性有機ガス)センサーしかないじゃん、これじゃ正しくCO2値は測れない。確かめたかったら、消毒用のアルコールをを近づけたら…」という解説だった。
ということで、やってみた。みごとにアルコールに反応して、CO2値が激増。(つまりCO2増えてないはずなのに反応するのは「CO2センサーという意味では、まがい物」)
まあ、CCS811の説明みても、TVOC値からCO2を推定している。”eCO2“/二酸化炭素相当物のセンサー。測定値も かといって、部屋に有機系ガスが溜まっているから、換気したほうがいいよ…ということには違いない。ということで、このCCS811の測定結果は、CO2値というよりは換気の目安だね。
ccs811センサーのキャリブレーションがまずい？
二酸化炭素・有機ガスのセンサーで動かしていたCCS811だけど、冬の間は換気もあまりできず、空気が悪いのかとあきらめていたけど、春先になって換気を長時間やっても値が落ちない。
以前、値がおかしいと思った時に、温度に応じた補正処理が使えるので処理を加えたけど、それが原因かなぁ。ということで、温湿度補正の処理をしないようにしてみた。ひとまず値は安定値になってる。
朝イチの暖房と換気
ファンヒータが原因なのか？
空気品質センサーCCS811を導入して、測定値もまあ安定している状態。一般的な換気推奨レベル1500ppm では、ファンヒーターをつけるだけで軽く越えてしまう。しかたがないので下図で示される「人体影響レベル2500ppm」に警告レベルを設定してみた。しかし、暖房ナシでの就寝明けにファンヒーターが動き出すと越えてしまうよなぁ。
仕事に出かける前に換気をしておけば、帰宅しても1500ppmを下回りそうだけど、これからもっと寒くなれば、難しいよなぁ…
ファンヒータ以外の原因か？
(2020/12/08追記) 安定して、空気品質がサンプリングできてわかってきたことだけど、CO2増加のタイミングがファンヒータとずれている。
今朝も、06:00 にファンヒーターをつけているのに、CO2の立ち上がりは、07:30頃から。空気が循環するまでのタイムラグと考えることもできるけど、もう少し微妙に影響出始めていいはず。
そうなると、原因は目覚めた人間の呼吸なのかなぁ。呼吸が原因なら、帰宅した時にも大きな変動があっていいはずなんだけど、朝イチの変動大きいよなぁ。
CCS811二酸化炭素センサー(その2)
100円均一で買ったケースに収めてみた
透明ケースに入れて、ホットボンドで固定。空気穴をあけておいた。
二酸化炭素レベル測定で換気判定
コロナ対策で、空気中の二酸化炭素レベルを測定して換気を行う事例をテレビでやっていたので、I2C接続のセンサーをAmazonでポチって、ちょいプログラム作成。(取り付け時のメモ) センサー値が安定するまで時間がかかるというものなので、daemon化させる必要もあって、ちょっと面倒だったけどうまく動くようになった。
考察
センサーのeCO2が400ppm以下は判定できないので、こんなグラフが取れるようになった。ファンヒーターをつけるとグラフが上がっていく。1000ppm以上だと換気推奨レベル。とはいえ、朝の冷え切った部屋が温まるまでは、換気もできんけど。
グラフ中の8:00-12:00は、daemon化させていたプログラムのバグ直しまでの影響だけど、このセンサーはeCO2の値は、2000ppm が上限みたいだな。ソースコード確認したら、eCO2>2000 , TVOC>1200 は異常値扱いしていた。販売元のページには、測定レンジもう少し広い値だったので、プログラムの方を修正。
グラフの立ち上がりは、ファンヒーターが原因だけど、夜中の3:30にグラフが立ち上がってるのが原因不明だなぁ…。
一番ありそうな仮説。猫が「コレ何？」と、センサー周りでクンカ・クンカでもしたのかなぁ….Raspberry-Pi+センサー、テレビの台に置いてあるからなぁ…
温度湿度センサーをBME280に切り替え
自室の温度測定には、USBRH というセンサーとそれに伴うソフトを使っていたけど、使っていたライブラリの都合で、Raspberry-pi のバージョンを最新にできずにいたけど、今回 同じようにI2Cの温度・湿度・気圧のセンサー BME280 を購入し温度測定のプログラムを切り替えた。
ということで、そろそろ Raspberry-Pi のOS更新もやろうかな。
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