Última alteração: 14-12-2018
Resumo
Este trabalho concerne o desenvolvimento e construção de um protótipo de equipamento de coleta de dados (ou datalogger) para corpos d’água, como lagos, barragens e estuários. Tais dispositivos são utilizados para monitoramento ambiental e caracterização da coluna d’água. Similarmente a bóias sinalizadoras, eles são posicionados de forma estacionária em coordenadas geográficas do corpo d’água. Diferente delas, porém, o dispositivo se deslocará verticalmente, da superfície até o leito, coletando dados como pH, temperatura, salinidade, turbidez, entre outros, conforme o tipo de monitoramento desejado. O objetivo do trabalho é projetar os sistemas de deslocamento vertical e de aquisição de dados embarcado, que atenda aos requisitos das tarefas em questão. Para tanto, o sistema deve ser modular/adaptável, portátil e ter fonte de energia própria. Assim, espera-se que o dispositivo seja capaz de operar por autonomamente após instalado, dispensando intervenção contínua. O controle de flutuação utiliza o princípio da flutuação ativa, onde o dispositivo varia o seu balanço entre peso e empuxo para se deslocar ao longo da coluna d’água. Para tanto, um conjunto de êmbolos comandados por servomotores admitirá ou expulsará água de seringas, de acordo com a profundidade desejada. Esta é determinada através de um sensor de pressão absoluta, observando que a cada 10 metros de profundidade a pressão aumenta em 1 atmosfera. Um algoritmo de controle será utilizado para comandar o acionamento dos êmbolos em função da profundidade desejada e da profundidade atual. O controle do sistema empregará um microcontrolador ESP32, que além de ter poder de processamento e capacidade de memória consideravelmente maior que o popularmente utilizado Arduino, tem capacidade de comunicação por redes sem fio. Assim, os dados podem ser coletados ao longo da coluna d’água, armazenados em memória, e quando o dispositivo estiver na superfície, os dados podem ser transmitidos para uma estação base de coleta e processamento desses dados. Observa-se que esta não faz parte do escopo do trabalho. A plataforma de desenvolvimento de software é a Arduino, variação de C++ popular para prototipação utilizando microcontroladores. O sistema será montado em módulos que podem ser adaptados de acordo com as necessidades de monitoramento, além de proteger a eletrônica embarcada da água. Neste trabalho são apresentados o projeto conceitual do protótipo e o atual nível de seu desenvolvimento. Espera-se, com a conclusão do protótipo, que este dispositivo seja uma real contribuição para o monitoramento ambiental. Para tanto, o projeto será disponibilizado como open source.