National Transport Library Research Database

Sensorer för uppföljning av luftkvalitet vid Trafikverkets infrastrukturprojekt: delprojekt inom Vinnova-projektet Luft- och vattenövervakning med IoT steg II (LoVIoT) (LoV-IoT, Air and Water monitoring with IoT)

  • Hallgren, Fredrik
  • IVL Svenska Miljöinstitutet AB, Svenskt företag eller organisation, 556116-2446
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2017-09-01 -- 2020-06-30 Registration number:
  • Trafikverket 2017/111856
Subject(s): Abstract: Det delprojekt som denna ansökan avser är verifiering av sensorsystem för mätning och uppföljning av luftkvalitet vid Trafikverkets infrastrukturprojekt. Verifieringen utförs av IVL Svenska miljöinstitutet. Själva utvecklingen av sensorsystemen samt system för datahantering och beslutsstöd i realtid utvecklas i andra arbetspaket i projekt LoVIoT steg II och finansieras främst av Vinnova och Göteborgs stad. Andra parter som deltar med finansiering är: Uppsala kommun, Santiago Stad (Chile), Universeum AB, TalkPool AB, Vinnter AB, Ericsson AB, Insplorion AB, Swedish Hydro Solution AB, Rent Dagvatten AB. Total finansiering för LoVIoT steg II är beräknad till 24 miljoner kronor och detta delprojekt förutsätter beviljad finansiering från Vinnova. Syftet med att övervaka luftföroreningar med IoT är främst att snabbt kunna reagera på utsläpp av föroreningar i luft från infrastrukturprojekt så att man i tid kan sätta in åtgärder och att kunna följa upp på och kommunicera ut att åtgärden haft en positiv effekt. Målet med projektet är att verifiera ett sensorsytem (ca 4-5 sensorer uppkopplade i ett nätverk och en mjukvara för beslutsstöd i realtid) i en brukarmiljö, Västlänken eller ett annat lämpligt infrastrukturprojekt i Göteborgsregionen. Målsättningen är att verifiera om tekniken är mogen att tas från TRL 5 till TRL 6. Metod: verifieringen av mätresultat sker gentemot ackrediterade referensinstrument, verifieringen av teknisk funktion baseras på ISO-standard där tillämpliga delar för TRL-nivån används och verifiering av beslutsstödsystemets funktion sker genom intervjuer av brukarna, Trafikverkets- och/eller relevanta entreprenörers personal. En IoT-demonstrator där sensorsystem för mätning och uppföljning av luftkvalitet vid infrastrukturprojekt ger Trafikverket möjlighet att kommunicera miljöinformation inom och utanför organisationen på ett sätt som hittills inte varit tekniskt möjligt. Trafikverket arbetar aktivt med miljöuppföljning under sina byggprocesser och skulle genom fler sensorer och bra beslutstöd snabbare kunna ta rätt beslut och åtgärda direkt i sina processer och i sin kommunikation till entreprenörerna. I samband med bygget av större infrastrukturprojekt vill vi följa föroreningssituationen i luft med hjälp av IoT. Vi definierar IoT som en plattform för hård- och mjukvara utvecklat för att samla in och skicka data, som sedan sammanställs och utvärderas för att användas som beslutstöd i Trafikverkets förbättringsarbete. IoT-teknikens möjligheter att snabbt samla in och sammanställa mätdata i realtid från stora geografiska områden skapar förutsättningar för att informera berörda medborgare, vidta åtgärder för att minska miljöpåverkan, och följa upp att åtgärder vi utför ger önskad effekt. Inom övervakning av luftkvalitet med IoT har konsortiet de två pågående projekten Miljöväder och LoV-IoT steg I som båda bidragit till att ta fram riktning för projektansökan och identifierat utmaningar inom området. Genom fälttester av sensorer och IoT plattformar för både hårdvara och mjukvara har vi identifierat hur vi ska arbeta agilt med utvärdering av sensorer, ställa krav på funktionalitet på plattformar för kommunikation och tillgängliggörandet av data. Vi har genom workshops med de andra hubbarna inom Vinnovas satsning IoT-Sverige också sett ett stort behov av bättre standarder för öppna data inom miljödata som ska vara sökbara för att ge förutsättningar för skalbarhet och att skapa tjänster inom IoT för miljöövervakning som inte är för specifika för en stad. Sensorerna på marknaden är idag inte tillräckligt tillförlitliga för rapportering men kan redan nu eller inom en snar framtid användas för att övervaka och se på avvikelser så att man snabbt kan sätta in åtgärder eller genomföra kompletterande mätningar. Vi ser framför oss ett system för Trafikverket alla infrastrukturprojekt där insamlade mätningar visualisera för att få ett bra beslutstöd. Sensorplattformen utvecklad inom Miljöväder vidareutvecklas och ligger till grund för en testplattform för sensorer som skall valideras i detta projekt. För luft har vi en försöksanläggning för fälttester där vi har möjlighet att enkelt byta ut sensorer för att utvärdera olika leverantörer. Sensorutvecklingen går fort och vi kommer löpande utvärdera nya sensorer för att ha en uppdaterad plattform för att bygga en produkt kring i nästa steg. Det vi fokuserar på är PM2.5, NO2 och buller. Det kan även finnas behov av att komplettera med sensorer för väderparameter vindriktning, vindhastighet, regn och temperatur. Utifrån dessa data bygger vi modeller för feldiagnostik för att öka mätresultatens noggrannhet. Hur dessa modeller fungerar utgör en del av verifieringen. Verifieringen av en sensor behöver ske under flera olika årstider, då vi i tidigare experiment i projekt Miljöväder har sett årstidsvariationer i vissa sensorers tillförlitlighet och olika typer av sensorer behöver valideras i försöksanläggningen för fälttester. Verifieringen pågår därför under flera år 2017-2019. Under 2020 sker sammanställning av resultat.Abstract: Through combining IoT with low cost sensors and data analysis, LoV-IoT step II is aimed to develop an efficient and reliable system to collect and communicate information about air and water quality in cities. Providing real-time monitoring of air and water quality enables, for example, rapid responses during episodes of increased pollution levels as well as evaluation of implemented measures. In the next step of LoV-IoT, we will further develop the visualization tools from the project ”Miljöväder” for IoT, as well as the sensor platform presented in the first step of LoV-IoT, to enable integration of this information in urban development. The project aim is to provide available, reliable and validated IoT-products and services that enable communication with the citizens. The end goal is to improve health of citizens worldwide by providing better information for decision-making and by reducing exposure through changing behavioral patterns. The Swedish Transport Administration works actively with environmental monitoring during construction projects. An IoT platform including sensor systems for real-time air quality monitoring provide possibilities to communicate environmental information during infra structure projects in a way that is so far not technically possible. An increased number of sensors and faster communication of environmental data would allow for a reduced response time and improved decision-making support, both internally and externally. In connection with construction of major infrastructure projects, this IoT application for real-time air quality monitoring would also provide possibilities for the general public to follow the air pollution situation in real time. In order to ensure that information from these platforms is reliable, quality control of the data is crucial. This application concerns validation of the sensor system for air quality monitoring developed in LoV-IoT and in internal projects at IVL. The validation will be performed by IVL Swedish environmental research institute using accredited reference sensors, and aims to verify if the previously developed technology can be advanced from TRL 5 to TRL 6. TLR validation will follow established ISO-standards, account for seasonal differences and in-field performance. Validation of the decision making system will be based on interviews with stakeholders and end-users. LoV-IoT is integrated in the urban development of Gothenburg City and upcoming societal investments. Within the project we will gather the concerned organizations in Gothenburg City to support implementation IoT for environmental surveillance. It is well adapted into the municipality’s current work with air and water quality in regards to digitalization. An increasing interest from the general public regarding air and water quality issues in combination with stricter national and international laws and regulations concerning air and water quality, shows that this project has great potential for dissemination at both national and international level. Established national and international networks and contacts will be used to ensure national as well as international communication and distribution pathways. The sensor system as well as the data handling and real-time decision making system are developed in other work packages in the project LoV-IoT and mainly financed by Vinnova and City of Gothenburg. Other partners contributing financially are Uppsala kommun, Santiago Stad (Chile), Universeum AB, TalkPool AB, Vinnter AB, Ericsson AB, Insplorion AB, Swedish Hydro Solution AB, Rent Dagvatten AB. The total funding for LoV-IoT amounts to 24 million SEK. This part of the project is funded by 50 % from Vinnova and the remaining 50 % from internal investments by the partners.
Item type: