Capteurs environnementaux

Les capteurs environnementaux détectent et mesurent divers paramètres dans l'environnement, généralement la température, l'humidité, les niveaux de bruit, les vibrations ou différents types de pollution.

Un capteur de qualité de l'air est un type de capteur environnemental qui détecte et mesure spécifiquement les paramètres de qualité de l'air tels que la teneur en gaz et en particules. Ces capteurs sont souvent conçus pour être utilisés dans des environnements où la qualité de l'air est généralement bonne et où l'on souhaite être informé des anomalies.

Ce livre blanc présente un aperçu des capteurs de qualité de l'air connectés à un réseau, de ce qu'ils mesurent et de leur fonctionnement.

Le maintien d'un environnement intérieur sain et durable est important pour un certain nombre de raisons, notamment le HSE (santé, sécurité, environnement), l'efficacité opérationnelle et l'intelligence économique. En mesurant divers paramètres de qualité de l'air intérieur, en détectant les anomalies et en procédant à des ajustements en conséquence, vous pouvez garantir aux occupants un espace sain et confortable.

Le moniteur de la température et des niveaux d'humidité relative joue également un rôle important dans le maintien d'un environnement intérieur qui favorise la longévité de l'équipement tout en vous permettant d'effectuer des ajustements si nécessaire. Les données peuvent être utilisées pour éclairer les décisions relatives à la ventilation et à d'autres aspects de la gestion des bâtiments, contribuant ainsi à un fonctionnement plus durable et plus efficace.

En outre, la possibilité de documenter et de prouver une gestion adéquate de la qualité de l'air intérieur pourrait vous aider à atteindre des objectifs de développement durable ou à démontrer votre conformité aux réglementations en vigueur. Des capteurs avancés peuvent détecter le vapotage et le tabagisme et vous permettre ainsi de prendre des mesures rapides pur maintenir un environnement sans fumée.

Les polluants atmosphériques importants à surveiller sont les particules (PM), les composés organiques volatils (COV), les oxydes d'azote (NO_x), le dioxyde de carbone (CO₂), ainsi que le vapotage et le tabagisme. Vous pouvez également mesurer l'humidité relative (HR) et la température de l'air. En outre, vous pouvez déterminer l'indice de qualité de l'air (AQI) au fil du temps.

• Particules. L'exposition aux particules peut avoir des effets à court terme sur la santé, tels qu'une irritation des yeux, du nez et de la gorge, une toux et un essoufflement. Elle peut également affecter la fonction pulmonaire et aggraver des pathologies telles que l'asthme et les maladies cardiaques. Les particules comprennent par exemple le pollen, les moisissures, les spores, la poussière et la fumée, ainsi que les aérosols émis par les vapes. Les particules sont généralement classées en fonction de leur diamètre :

• • PM₁ : particules ultrafines, d'un diamètre inférieur à 1 micromètre. Peuvent pénétrer profondément dans les poumons et la circulation sanguine.

  • PM_2,5. Particules fines, d'un diamètre inférieur à 2,5 micromètres. Généralement associées à la pollution de l'air et aux problèmes respiratoires.

  • PM₄. Particules grossières, d'un diamètre inférieur à 4 micromètres. Souvent liées à la poussière, au pollen et à d'autres polluants atmosphériques plus importants.

  • PM₁₀. Particules inhalables, d'un diamètre inférieur à 10 micromètres. Comprend les particules fines et grossières qui peuvent pénétrer dans les poumons.

• COV. Plusieurs COV sont dangereux pour la santé humaine ou nuisent à l'environnement, et certains sont réglementés par la loi. La plupart des COV ne présentent pas de toxicité aiguë mais peuvent avoir des effets à long terme sur la santé. Les COV comprennent des composés tels que les peintures, les solvants, les désinfectants, les antimites, les carburants stockés et les produits automobiles.

• NO _x . Les oxydes d'azote présents dans les environnements d'air intérieur sont les polluants les plus importants des gaz oxydants. Toute exposition à long terme, même à de faibles concentrations, peut être considérée comme nocive. Les oxydes d'azote sont produits lors des processus de combustion, généralement dans les moteurs de voiture ou en cuisinant sur une cuisinière à gaz, en brûlant des bougies ou en fumant. Les sources extérieures, telles que les gaz d'échappement des voitures, peuvent affecter la qualité de l'air à l'intérieur d'un bâtiment si le système de filtration d'air de ce dernier ne convient pas.

• CO₂. De fortes concentrations de dioxyde de carbone peuvent provoquer des maux de tête et des difficultés respiratoires. Dans les écoles et les bureaux, le dioxyde de carbone peut réduire la capacité d'apprentissage et la productivité en diminuant la capacité de concentration des étudiants et des employés. Comme l'homme expire du dioxyde de carbone, sa concentration augmente normalement dans les espaces intérieurs mal ventilés. Le dioxyde de carbone provient également de l'extraction et de la combustion des combustibles fossiles. Le dioxyde de carbone (CO₂) ne peut être confondu avec le monoxyde de carbone (CO).

• Vapotage et tabagisme. Les vapes génèrent de fines particules qui se répandent et se déposent dans les voies respiratoires. Le tabagisme est lié à de nombreux effets négatifs sur la santé, tels que les problèmes respiratoires, la bronchite chronique, les maladies cardiaques et le cancer du poumon.

• Humidité relative. Un taux d'humidité trop élevé peut provoquer la formation de moisissures dans un bâtiment, tandis qu'un taux d'humidité trop faible est à l'origine d'une irritation et d'un dessèchement de la peau et des yeux chez l'homme. Le contrôle des niveaux d'humidité est également important dans les salles de serveurs et les centres de données, pour prolonger la durée de vie des équipements sensibles. Les niveaux d'humidité intérieure sont généralement influencés par la ventilation, la cuisine et la climatisation.

• Température. Des températures trop élevées ou trop basses peuvent avoir un impact négatif sur le confort humain et la longévité des équipements. Les températures intérieures sont influencées par les températures extérieures en combinaison avec une isolation ou un chauffage inadéquats. Les appareils ou les machines peuvent également générer beaucoup de chaleur à l'intérieur.

• AQI. L'indice de qualité de l'air est une mesure largement utilisée qui quantifie le niveau des polluants atmosphériques. En mesurant les concentrations de particules fines (PM_2,5) sur une période de 12 heures, l'AQI classe la qualité de l'air en différentes catégories. La méthode NowCast utilise une moyenne pondérée des 12 dernières mesures horaires pour fournir une estimation de l'AQI en temps réel.

Le capteur de qualité de l'air Axis utilise les technologies suivantes pour mesurer les paramètres de qualité de l'air.

Les compteurs optiques de particules (OPC) sont utilisés pour mesurer les particules. Un OPC fonctionne en projetant un laser sur l'air qui passe à travers le capteur. Le flux d'air est commandé par un ventilateur. Le laser diffuse de la lumière sur les particules du flux d'air, tandis qu'un capteur optique mesure la quantité de lumière diffusée. L'OPC peut ainsi calculer la quantité et la densité des particules. Il peut distinguer différentes compositions de particules et identifier, par exemple, les aérosols émis par les vapes.

Les capteurs à oxyde métallique (MOX) sont utilisés pour mesurer les COV et le NO_x. Un capteur MOX réagit à la quantité d'oxygène autour du capteur. Les gaz NO_x sont oxydants (augmentation de l'oxygène) tandis que les COV sont réducteurs (diminution de l'oxygène) lorsqu'ils brûlent à la surface du capteur MOX. L'humidité diminue également la quantité d'oxygène. Autrement dit, la présence simultanée de gaz NO_x et de COV dans l'air provoque une interaction entre les gaz. Tous ces facteurs sont compensés par l'utilisation du capteur d'humidité intégré et l'amélioration de la sélectivité pour mesurer spécifiquement les gaz réducteurs ou les gaz oxydants.

Les niveaux de CO₂ sont mesurés à l'aide de sources de lumière IR pulsée. Les sources de lumière émettent des longueurs d'onde absorbées par le CO₂. Comme la source de lumière est pulsée, les molécules de CO₂ qu'elle touche se mettent à vibrer et créent une onde acoustique. Plus les molécules de CO₂ sont nombreuses et plus l'onde acoustique est forte. Un microphone mesure ce phénomène afin de calculer la concentration de CO₂.

Vous devez placer le capteur aussi près que possible de votre domaine d'intérêt pour obtenir des relevés optimaux. Choisissez un emplacement où l'air peut circuler librement, à distance des coins et des sources de chaleur et pas trop près des fenêtres ou bouches d'aération. Vous minimisez ainsi l'impact des flux d'air et de la chaleur sur la précision du capteur.

L'emplacement optimal dépend également des mesures que vous souhaitez privilégier. Consultez donc le manuel d'utilisation du produit pour connaître les directives d'installation spécifiques à votre cas d'utilisation.

Pour une surveillance efficace de la qualité de l'air, vous devez généralement installer le capteur au mur. Le placement à une hauteur de 0,9 à 1,8 mètre (3,0–5,9 pieds) par rapport au sol permet au capteur de mesurer la qualité de l'air au niveau de la respiration et de communiquer des données précises concernant l'exposition humaine. Dans les grands espaces, plusieurs capteurs peuvent être nécessaires pour garantir une détection précise et un champ de vision adéquat.

Pour détecter le vapotage ou le tabagisme, il est généralement nécessaire d'installer le capteur au plafond. Un capteur de qualité de l'air monté au plafond par Axis couvre environ 12 m² (130 pi²), avec un rayon de détection de 2 mètres(6,5 pi) à partir du point situé directement sous le capteur.

Les capteurs de qualité de l'air peuvent être utilisés pour soutenir le HSE (santé, sécurité renforcée, environnement), améliorer l'efficacité de fonctionnement et fournir une intelligence économique.

Assurer une qualité de l'air intérieur saine. En surveillant la qualité de l'air intérieur, vous pouvez anticiper les problèmes en devenir et détecter les anomalies qui pourraient passer inaperçues aux yeux des occupants. Les capteurs de qualité de l'air peuvent suivre des indicateurs clés comme les niveaux de CO₂, et déclencher des alertes et des événements lorsque les relevés dépassent les limites fixées. Les alertes peuvent déclencher des réactions automatisées ou manuelles, par exemple en informant le personnel et les occupants lorsque la qualité de l'air est insuffisante, ou en réglant l'aération pour rétablir une qualité de l'air optimale.

Obtenir un environnement intérieur de qualité. En surveillant la température et l'humidité relative, vous pouvez détecter les anomalies et procéder à des ajustements en conséquence pour prolonger la santé des machines et la longévité de l'équipement. Un capteur de qualité de l'air peut déclencher des alertes lorsqu'il constate que des niveaux se situent en dehors de la plage prédéfinie, pour que vous sachiez quand vous devez régler l'aération.

Analyser les données historiques et les métadonnées pour des décisions éclairées. Les capteurs peuvent vous aider à mieux comprendre les variations de la qualité de votre air intérieur. Ils fournissent les métadonnées dont vous avez besoin pour analyser les tendances au fil du temps et prendre des décisions concernant, par exemple, l'aération et l'aménagement de votre espace.

Atteindre les objectifs de durabilité. En installant des capteurs de qualité de l'air, vous pouvez recueillir des données qui vous aideront à assurer le suivi des objectifs de durabilité et à communiquer sur vos efforts.

Respecter la réglementation. L'installation de capteurs de qualité de l'air permet de documenter et de prouver une gestion adéquate de la qualité de l'air intérieur.

Détectez le vapotage et le tabagisme. La détection du vapotage et du tabagisme et le déclenchement d'une réponse appropriée permettent d'intervenir lorsque les interdictions de fumer ne sont pas respectées. Les réponses automatisées ou manuelles peuvent comprendre l'envoi d'une alerte audio ou visuelle, le lancement d'un enregistrement vidéo ou l'information du personnel.

Les capteurs de qualité de l'air peuvent jouer un rôle essentiel dans la prévention des risques sanitaires, l'amélioration de la productivité et l'optimisation des activités dans de multiples secteurs.

• Éducation. La promotion d'un environnement plus sain dans les établissements scolaires est capitale pour le bien-être et la réussite des élèves car elle permet de prévenir les troubles de la concentration et d'autres problèmes liés à la mauvaise qualité de l'air. En empêchant le vapotage et le tabagisme dans les espaces communs tels que les toilettes, les couloirs, les salles de classe, les bibliothèques, les cafétérias, les auditoriums et les espaces de loisirs, les enseignants peuvent contribuer à créer une atmosphère d'apprentissage plus sûre et plus favorable.

• Centres de traitement de données. La régulation de la température, de l'humidité et des niveaux de particules peut contribuer à prolonger la durée de vie des équipements.

• Immobilier commercial. La surveillance de la qualité de l'air permet une gestion plus intelligente des bâtiments dans les immeubles de bureaux, les hôtels ou les espaces publics. La qualité de l'air intérieur est également un élément des systèmes de certification des bâtiments écologiques, qui évaluent la durabilité environnementale des bâtiments.

• Infrastructures critiques/Industrie. Le contrôle de la pollution de l'air, parfois causée par le traitement industriel lui-même, protège la santé des travailleurs et la qualité des produits en milieu industriel. Citons à titre d'exemple les usines de transformation des aliments, les zones de combustion de matériaux avec débris, ou encore les espaces de traitement de produits chimiques.

• Vente au détail. Préserver la qualité de l'air permet d'améliorer la satisfaction du client dans les centres commerciaux et les magasins. Inversement, une mauvaise qualité de l'air peut entraîner une gêne et des problèmes de santé, tandis qu'une bonne qualité de l'air incite à prolonger les virées shopping.

• Soins de santé. La qualité de l'air est essentielle dans les salles d'opération, les zones réservées aux patients et les unités de soins intensifs. Une surveillance étroite de la qualité de l'air peut également s'avérer cruciale lors de travaux de rénovation ou de construction dans les hôpitaux et les établissements de soins.

Le capteur de qualité de l'air Axis mesure les paramètres de qualité de l'air intérieur et détecte le vapotage et le tabagisme. Vous pouvez le configurer pour qu'il déclenche des événements automatiques vous avertissant lorsque les valeurs des paramètres dépassent les seuils que vous avez définis.

Pour les mesures de COV, il convient de noter que le capteur mesure la présence collective de COV plutôt que d'identifier chaque composé individuellement. Si les niveaux de COV dépassent les concentrations attendues, des analyses supplémentaires peuvent être utiles pour identifier le principal responsable.

Pour savoir comment interpréter les résultats de vos mesures en termes de qualité de l'air, consultez le manuel d'utilisation du produit concerné.

Le capteur de qualité de l'air Axis n'est pas un produit autonome, mais doit être connecté à un périphérique. Les caméras Axis et les sirènes-stroboscopes sélectionnées peuvent faire office de périphérique hôte, afin que vous puissiez ajouter le capteur dans votre système de surveillance. La connexion entre le capteur et la caméra ou la sirène-stroboscope fonctionne grâce à la technologie de conversion des ports, qui permet d'ajouter en toute transparence des fonctionnalités (en l'occurrence la capacité de mesure de la qualité de l'air) à un périphérique hôte. En d'autres termes, le capteur utilise l'adresse IP du périphérique hôte et est commandé à partir de ce dernier. Vous pouvez consulter les résultats des mesures dans l'interface web de la caméra ou de la sirène-stroboscope, ainsi que par le biais d'incrustations MQTT. Vous pouvez également afficher les données de mesure dans un tableau de bord VMS pris en charge.