Desarrollo de un sistema para la monitorización de micropartículas en el aire usando drones

Abstract

[ES] El presente Trabajo de Fin de Grado muestra el desarrollo de un sistema dedicado a la monitorización de micropartículas en el aire usando drones. Para ello se ha utilizado una interfaz basada en Arduino, que en conjunto con el sistema propio del drone, puede realizar durante su pilotaje los siguientes procesos: - Recogida de datos de micropartículas en el aire. - Obtención de coordenadas GPS. Al ser ambas medidas tomadas de forma simultánea el sistema provee datos a tiempo real sobre la concentración de micropartículas en el espacio. Estos datos pueden entonces ser enviados a una interfaz para su posterior interpretación mediante un módulo NodeMCU. Un componente fundamental de este proyecto es el uso del protocolo MAVLink para la comunicación entre la controladora de vuelo Pixhawk utilizada y la placa Arduino. Así como el uso del sensor de partículas Sensirion SPS30. En este trabajo se muestra un ejemplo de aplicación donde se reflejan los datos obtenidos mediante mapas de calor. Se muestran también otras posibles aplicaciones del proyecto, así como las posibilidades de expansión que este presenta.

[EN] This Final Degree Project shows the development of a system dedicated to the monitoring of microparticles in the air using drones. For this purpose, an Arduino-based interface has been used, which in conjunction with the drone's own system, can perform the following processes during its piloting: - Data collection of microparticles in the air. - Obtain GPS coordinates. As both measurements are taken simultaneously, the system provides real-time data on the concentration of microparticles in space. These data can then be sent to an interface for further interpretation using a NodeMCU module. A key component of this project is the use of the MAVLink protocol for communication between the Pixhawk flight controller used and the Arduino board. As well as the use of the Sensirion SPS30 particle sensor. This work shows an example of an application where the data obtained is reflected through heat maps. Other possible applications of the project are also shown, as well as the possibilities of expansion that it presents.

Keywords: Microparticles, Drone, Pixhawk, Arduino, NodeMCU, MAVLink.

[CAT] El present Treball de Fi de Grau mostra el desenvolupament d'un sistema dedicat al monitoratge de micropartícules en l'aire usant drons. Per a això s'ha utilitzat una interfície basada en Arduino, que en conjunt amb el sistema propi del dron, pot realitzar durant el seu pilotatge els següents processos: - - Recollida de dades de micropartícules en l'aire. Obtenció de coordenades GPS. A l'ésser totes dues mesures preses de forma simultanieja el sistema proveeix dades a temps real sobre la concentració de micropartícules en l'espai. Estes dades poden llavors ser enviats a una interfície per a la seua posterior interpretació mitjançant un mòdul NodeMCU. Un component fonamental d'este projecte és l'ús del protocol MAVLink per a la comunicació entre la controladora de vol Pixhawk utilitzada i la placa Arduino. Així com l'ús del sensor de partícules Sensirion SPS30. En este treball es mostra un exemple d'aplicació on es reflecteixen les dades obtingudes mitjançant mapes de calor. Es mostren també altres possibles aplicacions del projecte, així com les possibilitats d'expansió que este presenta.