Непрерывный мониторинг радиационного фона в Москве

В этой заметке я хочу кратко рассказать о проекте команды нердов-энтузиастов по непрерывному мониторингу радиационного фона в Москве, на базе счетчика Гейгера и Arduino, а также полученной статистике.

Бытовые приборы обычно оснащены одним или двумя счетчиками Гейгера-Мюллера СБМ-20.
В качестве датчика мы выбрали счетчик СБМ-19, более чувствительный. Для примера, СБМ-20 выдает при естественном фоне 0.10-0.11 мкЗв/ч в районе 20 импульсов в секунду, а СБМ-19 — около 80.
Калибровку произвели при помощи мешка гранитной крошки и бытового дозиметра Radex 1706.

Обвязка счетчика Гейгера-Мюллера была основана на этой схеме, которая сразу не завелась из-за наведенных от генератора помех, и была доработана. Помехи пришлось кропотливо устранять. При каждом срабатывании счетчика Гейгера на выходе возникает короткий прямоугольный импульс.

Модуль счетчика Гейгера

В качестве контроллера был выбран один из клонов Arduino с установленным Ethernet Shield.
Импульсы считаются при помощи обработчика прерывания в течение 15 минут, затем среднее арифметическое число импульсов в минуту умножается на полученный при калибровке коэффициент.
Контроллер подключен к домашней локальной сети, и, таким образом, может добавлять данные на сервис Pachube, 24 часа в сутки, 7 дней в неделю.

image

Интервал в 15 минут обусловлен тем, что измерения получаются более точными, так как сглаживаются случайные всплески.

Модуль вместе со счетчиком Гейгера выведен на улицу в герметичном корпусе, состоящем из 50-мм
ПВХ-трубы, муфты-переходника и двух заглушек. Самые обычные сантехнические стройматериалы.
Жесткое гамма-излучение свободно проникает сквозь стенки трубы. Уличная установка имеет преимущество в том, что на корпус прибора попадают осадки, оседает пыль из атмосферы.

Прибор на улице

Все оборудование запитано от мощного источника бесперебойного питания.

image

К настоящему моменту (с апреля 2011 года) собрана довольно интересная статистика.
Фон в основном колеблется в пределах нормы, вокруг значения в 0.10 — 0.11 мкЗв/ч (10-11 мкР/ч) круглые сутки, аномалии происходят во время дождя, но напрямую с ним не коррелируют. Логично, что при дожде радиоактивные вещества вымываются из атмосферы, но повышение фона фиксируется далеко не при каждом ливне.

Были три крупные аномалии (тем не менее, в пределах нормы):
  • Во время пожара в общедомовой щитовой (пока нет технической возможности определить, какие вещества были в дыме)
  • Короткий, но четкий всплеск, длившийся не более 15 минут. Дыма и дождя не было
  • Сильный всплеск во время недавнего урагана


В планах другие приборы, например, устройство, засасывающее пыль из атмосферы и осаждающее ее
на фильтре, бета-активность на котором будет замеряться счетчиком Гейгера СБТ-9 со слюдяным окошком.

Текущие показания круглосуточно доступны здесь.
Поделиться публикацией
Комментарии 83
    +8
    Даешь еще счетчиков по Москве!
      +2
      Да, это было бы круто. И в области тоже было бы здорово. Скажем, установить на даче аналогичный девайс, с GSM-модулем, все равно трафик не такой уж большой, пусть через 3G/GPRS добавляет данные.
      Но все упирается в ресурсы и финансирование :)

      Сейчас медленно-премедленно идут работы над вторым девайсом, для замера бета-активности пыли в атмосфере, но устройство будет в том же месте.
        0
        трафик небольшой, но каждые 10-15 минут округляется до 100кб, а это 3000 рублей в месяц :)

        конечно на самом деле дешевле, тк можно купить модемный тариф или какой-нибудь пакет,
        но так или иначе gprs даже при самом мелком трафике дешев не будет
          0
          Все равно без штанов остаться можно, да. :)
            +1
            А нельзя собирать какое-то время данные и отправлять пакетом весящим чуть меньше 100 Кб? Будет конечно небольшой лаг, но зато денежка будет сэкономлена.
              +2
              МТС — Услуга БИТ. Безлемитка, ограниченая по обьёму трафика в час. 150р в месяц. Для такого выше крыши.
                0
                ограничение — 5мб/час… после этого передача просто становится ну оооочень медленной, но инет все равно есть
              0
              зачем данные постоянно отсылать? можно часть расчетов перенести в ардуино.
              например:
              1. Можно усреднять данные
              2. Можно отсылать только изменения
              1+2 в сочитании могут сильно экономить трафик.
                0
                Так уже и делается — данные усредняются в ардуине и раз в 15 минут новое значение засылается на Pachube. Трафик и так небольшой — один маленький HTTP-запрос в 15 минут.
                0
                на некоторых тарифах до 10кб бесплатно, можно попробовать втиснуть.
                  0
                  У мегафона на охарде округление до 1кб
                    0
                    а если придумать, как упаковать трафик в 127 байт, можно пользоваться передачей по СМС. Подключить безлимитные смс и отправлять хоть каждые три минуты
                    0
                    а можете посоветовать 3G/GPRS модуль для Arduino?
                      0
                      Совершенно точно видел как минимум в одном российском интернет-магазине.
                      Чтобы не получилось рекламы, Google: «Arduino Cellular Shield купить» :)
                        0
                      0
                      по Москве, и только!
                      +6
                      а можно ли подписаться на рассылку писем/смс в случае превышения опредленного уровня (желательно настраиваемого самостоятельно)?
                        +3
                        Пока нет. Может быть, и стоит над этим подумать, если это окажется действительно востребованным большим количеством пользователей.
                        Сейчас можно просто подписаться на RSS, мы следим за показаниями, и в случае аномалий пишем заметки.
                          +1
                          Знать об очень резком скачке фона произошедшом 15 минут назад может оказаться некому
                            0
                            Очень символично сочетается ваша фраза с ником. +))
                          +1
                          А есть ли какие-то официальные аналоги мониторинга, открытые источники МЧС или что-то подобное?
                            +4
                            В России в первую очередь в голову приходят такие источники:

                            Он-лайн трансляция показаний дозиметра-радиометра, расположенного в Южно-Сахалинске (от МЧС)

                            Радиационный фон во Владивостоке (от частного лица)

                            Официальный мониторинг радиационной обстановки от Росатома (Flash, пользователь столбенеет:))
                              +1
                              Ну официальный мониторинг не интересный, там даже далеко не все крупные объекты, исследовательские и технологические реакторы не обозначены вовсе, и точек контроля в черте городов нет…
                              В общем всё хорошо, прекрасная маркиза, в Багдаде всё спокойно :-)
                                0
                                Точки контроля просто не отмечены. Во-первых это все режимные объекты, но кроме этого есть и сеть из десятков вот таких же автоматических стационарных измерителей, при этом так же имеются мобильные системы, ну и вдобавок наблюдение ведется отдельно за воздухом и за водой.
                                –1
                                Какой РосПил (последняя ссылка)…
                                Графики — ровная линия… мда…

                                Зато красиво, ага…

                                и: Power by Google
                              +1
                              «тем не менее, в пределах нормы» а откуда нормы брали? Российские или какие то общемировые есть?
                                +1
                                Брали нормы из официальных Норм радиационной безопасности.
                                Надо будет в FAQ написать об этом.
                                  0
                                  интересно, заграницей такие же нормы? я просто в этом не очень разбираюсь.
                                    +3
                                    Думаю, да. Не знаю, какими документами это там регламентируется.

                                    Сейчас у нас такие границы:
                                    До 0.23 мкЗв/ч — норма
                                    0.23-0.57 мкЗв/ч — повышенный фон
                                    От 0.57 до 1.2 мкЗв/ч — высокий фон (скопипейстено из НРБ)
                                    Более 1.2 мкЗв/ч — мы напишем (надеюсь, этого не случится:)) «Опасность».

                                    На самом деле сами по себе эти значения безопасны. Однако, согласитесь, если фон ВНЕЗАПНО вскочил со стабильных 0.10-0.11 до более-менее стабильных же, например, 0.9, то явно что-то не так, нужно пытаться понять, где что стряслось, начинать принимать меры предосторожности опять же.
                                +5
                                Оповещения в твитер при превышении нормального уровня.
                                  0
                                  Можно :) Постараюсь не забыть завести тикет.
                                    0
                                    Я думаю подписчиков, или как их, «фоловеров» будет очень много!
                                    0
                                    Я ловил своим счетчиком неожиданные спайки длительностью до 5 минут и силой до 1мкЗиверта в час. В самых неожиданных местах питера. Скажем, недалеко от моего дома есть подворотня, где изредка до 0.5 мкЗв в час поток, но почти всегда там нормальный фон.
                                      0
                                      Гранит может фонить неплохо например.
                                      5 минут подряд до 1 мкЗв/ч это уже по-идее статистически достоверно. Может, пыль какая?
                                      Гипотеза: в подвале той подворотни свалка старого оборудования со светомассой постоянного действия.
                                        0
                                        Нужно идти против ветра и выяснять источник
                                        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                          0
                                          Респект и уважуха, сам думал на эту же тему когда громыхнула Фукусима, но понаблюдав за не интересной динамикой до публикакции статистики так и не дошел, забросив тему…

                                          ИМХО для повышения точности измерений лучше не жадничать и стабилизировать напряжение на счётчике, иначе получается сильная зависимость от дрейфа параметров компонентов блокинг генератора…
                                            0
                                            Спасибо за отзыв. Подумаем…
                                              0
                                              Мой опыт подсказывает, что СБМ-20 довольно неприхотлив к рабочему напряжению и может стабильно работать от 350 до 470 вольт, а отдельные экземпляры вообще могут нормально работать от 200 до 600, но это уже редкость.
                                                0
                                                От нашего СБМ-19 график тоже выглядит довольно-таки стабильным.
                                                По паспорту рабочее напряжение 400В, протяженность плато счетной характеристики 100В (не менее).
                                                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                    0
                                                    Работать то он работает, а вот ТОЧНОСТЬ измерения страдает, ибо чувствительность зависит от приложенного напряжения! Один и тот же счётчик питаемый от 200 и 600 вольт, на одном и том же пробнике, выдадут разное число импульсов!
                                                    0
                                                    Плато платом (извините за мой русский), но собственный фон счетчика (та его часть, что не связана с собственной радиоактивностью материалов трубки) от напряжения зависит существенно.
                                                0
                                                Как я понял, вы отслеживаете аномалии в виде повышения уровня, а как насчет аномального понижения? Есть ли такие и с чем могут коррелировать?
                                                  0
                                                  Действительно аномальных понижений пока что не было. Иногда бывают небольшие провалы вниз во время ветра (очевидно, ветер принес мало пыли и сдул ту, что есть), а бывают наоборот небольшие всплески (как в данный момент). Метеостанции нет и пока что не предвидится, так что наблюдения субъективные. Может быть, потом сделаем датчик дождя хотя бы.
                                                  0
                                                  А можно узнать стоимость датчиков и где покупали/доставали?
                                                    +3
                                                    СБМ-19 обошелся в 2000 рублей в «Исток2», см Google.
                                                    Freeduino с Ethernet shield еще тыщи три, плюс детальки в Вольтмастере, всякие стройматериалы, хостинги-шмостинги, и т.д., и т.п. Общий бюджет вышел примерно 15000 рублей, не считая трудозатрат, времени и бензина, чтобы все это купить.
                                                      +3
                                                      Если возможно, добавьте WMR кошелек для сбора средств.
                                                        0
                                                        Создал, R277257403928, на сайте тоже вывесил. Спасибо! :)
                                                          0
                                                          Хочу выразить огромное спасибо всем, кто решил поддержать проект.
                                                          Собрано чуть более 1000 рублей, которые в ближайшие дни будут потрачены на железо для нового девайса :)
                                                    0
                                                    >Логично, что при дожде радиоактивные вещества вымываются из атмосферы, но повышение фона фиксируется далеко не при каждом ливне.
                                                    Предлагаю замерять направление и скорость ветра, может быть тогда выявится зависимость.
                                                      +1
                                                      Да, такая идея уже давно есть, было бы шикарно четко зафиксировать это техническими средствами, а не субъективными наблюдениями.
                                                        0
                                                        Данные о ветре можно снимать с ближайшей метеостанции, на каком-то сайте видел возможность такую
                                                      0
                                                      При пожаре мог расплавится датчик, в котором содержится радиоактивный элемент для ионизации пространства вокруг датчика.
                                                      нормально ссылку опубликовать не могу :(
                                                      ru.wikipedia.org/wiki/%CF%EE%E6%E0%F0%ED%FB%E9_%E8%E7%E2%E5%F9%E0%F2%E5%EB%FC
                                                        +1
                                                        Была такая гипотеза, но она маловероятна — изотоп в таких дат чиках спечен в керамическую хреновину именно на такой случай. Основные гипотезы пока две — или где-то в электрощитовой было старое оборудование с СПД, содержащей соли радия, или, что более вероятно, горячим воздухом из кабельных каналов выдуло вековую пыль, в том числе осевшую там гадость еще времен Чернобыля. Пока что я взял пробу сажи в подъезде, как только появится возможность заюзать соответствующее оборудование, попробуем выяснить, что дало такой всплеск.
                                                        Да, опять же, еще одна гипотеза — из плохо проветриваемого подвала тупо выдуло скопившийся там радон. Он, конечно, альфа-излучатель, альфу мы никак не регистрируем, но продукты распада могли дать и гамму.
                                                        +4
                                                        Думаю гораздо интереснее было бы поставить такое устройство на автомобиль и привязать данные к GPS координатам(GPS-GSM трекер). Соответственно на карте города можно рисовать пусть автомобиля цветом зависящим от уровня радиации. При прохождении по тому же месту — при близком значении показания усреднять, при большом выбросе — выделять.
                                                        Ставить имеет смысл на автомобили ППС или различных служб доставки, да хоть пиццы — они довольно равномерно будут покрывать город.

                                                        Идею для госстартапа в сколоково дарю без взимания своих 20% опилок.
                                                          0
                                                          И такая мысль уже была :) Только на авто придется регулярно останавливаться минут на 5-10-15, иначе даже при прохождении через довольно грязный участок будет сложновато отличить случайный всплеск от неслучайного.
                                                          В результате пришла в голову идея сделать автоматизированный девайс для установки на вел,
                                                          из счетчика Гейгера, ардуины и GPS-модуля к ней. С великом проще останавливаться где вздумается.
                                                          И во время очередного велопохода трек и уровни автоматизированно писать на карту памяти, потом можно нарисовать красивую картинку;)
                                                            0
                                                            Можно просто усреднять по большим квадратам.
                                                          0
                                                          Подскажите по следующему вопросу. Мне интересно измерить уровень радиации в моём доме (г.Омск). Какой лучше и где купить прибор для измерения?
                                                            0
                                                            В любом хозяйственном магазине продаются бытовые дозиметры.
                                                              0
                                                              Radex 1706 хороший (и как я понимаю все Radex). Только спекулянты взвинтили цены в несколько раз, сейчас вообще непросто купить бытовой прибор. Раньше сабж стоил меньше 3 тыр, а теперь от 6 тыс (я видел аж за 20, и под заказ:)). В зависимости от жадности продавца. Я себе так и не успел купить. Может, разумнее у кого-нибудь одолжить за сок?
                                                                +1
                                                                >Может, разумнее у кого-нибудь одолжить за сок?
                                                                Разумнее будет вызвать дозиметристов.
                                                              +3
                                                              Хорошо бы сделать какой-то более-менее готовый образец, который можно было бы купить, воткнуть в роутер и стать членом сообщества мониторинга радиоционного фона.
                                                              Нужен какой -то координационный сайт, на который бы сливалась информация от добровольцев и который бы в реальном времени выводил состояние о текущей ситуации.
                                                              Уверен, найдется немало таких добровольцев и не только по Москве. Важно обеспечить минимальный технический порог вхождения.
                                                                0
                                                                Спалили хороший сервис pachube.com
                                                                Раньше о нем не знал. Спасибо.
                                                                  0
                                                                  Пожалуйста :) Только у него есть нюансы. Надо будет заметку черкануть отдельную.
                                                                  0
                                                                  >>СБМ-20 выдает при естественном фоне 0.10-0.11 мкЗв/ч в районе 20 импульсов в секунду, а СБМ-19 — около 80.
                                                                  Прошу прощения, так почему второй точнее?
                                                                    +1
                                                                    Потому что чем больше счетчик Гейгера способен регистрировать импульсов в единицу времени, тем с большей точностью можно измерять колебания фона
                                                                      0
                                                                      Понял, спасибо!
                                                                  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                                    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                                        0
                                                                        Камрад mrhandy освободится, спрошу его.
                                                                        Или можешь ему написать на мыло :)
                                                                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                                                          0
                                                                          Забавляет соседство современной электроники и обычной советской СБМки, наверняка выпущенной еще в 80-х годах.
                                                                            0
                                                                            24 сентября 1974 :)
                                                                          0
                                                                          Для раскрутки проекта, Arduino слишком жирно. Возьмите обычную Atmega8 и лейте данный по ком порту(ведь ПК рядом). Тогда можно будет создать целую сеть из независимых пользователей
                                                                            0
                                                                            ком порты на ПК днем с огнем приходится искать, не думаю, что это было бы популярным
                                                                              0
                                                                              Но USB2COM стоит копейки ;)
                                                                                0
                                                                                Шнурки можно выдернуть из старых кабелей для телефонов. Онные стоят оченьмало
                                                                            0
                                                                            Сделайте виджет для висты / вин7 )
                                                                              0
                                                                              Огромное спасибо всем неравнодушным пользователям :) Мы купили немножко оборудования.
                                                                              geiger.su/?p=25
                                                                                0
                                                                                Вопрос по существу: Как долго счётчик Гейгера-Мюллера может находится в непрерывной работе? Это же газ, он не начинает деградировать или как-то стареть?
                                                                                  0
                                                                                  Ресурс зависит от конкретного счетчика. Видел счетчики Гейгера с совсем маленьким ресурсом по паспорту (не вспомню сейчас индекс и какой именно ресурс, но мы посчитали и получилось несколько лет).

                                                                                  СБМ-19 по паспорту имеет ресурс не менее 2 * 10^10 импульсов, что при естественном фоне, грубо говоря, 80 импульсов в минуту, дает (2 * 10 ^ 10) / 80 = 250000000 минут, то есть примерно 475 лет непрерывной работы :) Так что скорее ресурс кончится у всех остальных компонентов.

                                                                                  Паспортная чувствительность к гамма-излучению по паспорту 460 имп/сек, то есть 27600 импульсов в минуту, то есть примерно 47 мкЗв/ч, то есть 4700 мкР/ч. При таком фоне согласно паспорту ресурс составит 724637 минут, то есть 503 дня. При таком фоне скорее все полупроводниковые приборы попередохнут раньше, а мы тут все и того быстрее :)

                                                                                  Вроде ничего не перепутал.
                                                                                  0
                                                                                  Отличная разработка, заслуженный +!

                                                                                  Еще бы на карте мира видеть расположение и текущие показания с Ваших дозиметров.

                                                                                  Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                                                                  Самое читаемое