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Master's dissertationDefended

Desenvolvimento de um sistema costeiro baseado em sensores industriais para monitoramento em tempo real do ambiente marinho

Silva, Marco Vinicius Ribeiro Lopes da

Abstract

Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma plataforma costeira de medidas, que integra sensores industriais em um sistema embarcado, para monitorar em tempo real a variação de propriedades físicas do ambiente marinho. O sistema foi projetado para operar de forma isolada ou como um nodo integrado a uma rede de sensores sem fio. A construção da plataforma de medidas foi baseada em quatro subsistemas principais: alimentação, sensoriamento, processamento e comunicação sem fio. Todos os equipamentos são alimentados por baterias que armazenam a energia gerada por painéis solares, permitindo a sua instalação em locais remotos. As informações dos sensores e o controle de aquisição são processados por um sistema embarcado em dispositivo micro-controlado, com flexibilidade de atualização de seu firmware e integração de novos sensores. Para realizar a telemetria em tempo real são utilizados equipamentos de enlace rádio, que permitem sua configuração em topologias do tipo ponto-aponto e ponto-a-multiponto. Todo o sistema é expansível em relação à distância de transmissão bem como à quantidade, profundidade e tipos de sensores. O perfil vertical de temperatura foi escolhido como o primeiro componente do subsistema de sensoriamento a ser desenvolvido. A cadeia de termômetros digitais foi inicialmente projetada para monitorar a temperatura ambiente e o gradiente térmico de uma coluna d’água com 10 metros de profundidade. A metodologia de calibração dos termômetros foi apresentada e os resultados demonstraram um ganho de exatidão superior ao valor informado na folha de dados do fabricante. A plataforma foi instalada na Enseada dos Anjos, em Arraial do Cabo-RJ, onde é operado um medidor de nível do mar sob responsabilidade da Marinha. O sensor foi integrado ao sistema e, durante os testes, foi possível registrar variações de temperatura com indícios de ocorrência do fenômeno de ressurgência costeira e intrusões de água fria acompanhando os ciclos de maré. A série de dados contínuos obtida pelo sistema desenvolvido se apresentou como uma ferramenta estratégica para estudos oceanográficos na região.

Publication details

Authors
Silva, Marco Vinicius Ribeiro Lopes da
Type
Master's dissertation
Status
Defended
Publication date
31/10/2019
Institution
CBPF
Defense date
31/10/2019
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