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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80241
Tipo: | TCC |
Título: | Prototipagem para monitoramento e análise de sistema de fluxo de ar em galerias de minas subterrâneas com o uso de sistemas embarcados, módulos e sensores |
Autor(es): | Oliveira, André Luis Araujo |
Orientador: | Moreira, Emanuel Itaquê de Negreiros |
Coorientador: | Silva, José Wellington Franco da |
Palavras-chave em português: | mina subterrânea;ventilação;microcontrolador;automação |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MINAS |
Data do documento: | 2025 |
Citação: | OLIVEIRA, André Luis Araujo. Prototipagem para monitoramento e análise de sistema de fluxo de ar em galerias de minas subterrâneas com o uso de sistemas embarcados, módulos e sensores. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia de Minas) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2025. Disponível em: Acesso em: |
Resumo: | Em minas subterrâneas os processos de medição do fluxo de ar para reconhecimento do sistema de ventilação são fundamentais para o bom condicionamento desses locais. As principais condições adversas nesses ambientes são: presença de gases nocivos, temperatura alta e umidade excessiva. Deste modo, a ventilação adequada proporciona uma melhor qualidade do ar paralelamente ao conforto térmico nos locais de operações. Diante disso, têm- se buscado soluções tecnológicas alternativas por meio de softwares que possam auxiliar no monitoramento e regulação do fluxo de ar em galerias de minas subterrâneas, assim, aumentando a eficiência de controle do processo sistemático do fluxo de ar. Isto posto, o objetivo do trabalho é identificar maneiras alternativas de monitoramento do sistema de ventilação em minas subterrâneas por meio de microcontroladores, módulos e sensores que proporcionam um monitoramento e análise do fluxo de ar por telemetria. Para tanto, foi planejado e desenvolvido um protótipo de transmissão e recepção de dados por meio de um microcontrolador, sensor óptico, sensor de identificação de gás, sensor de temperatura, umidade, altitude e pressão atmosférica, trabalhando em conjunto em um sistema móvel passível de ser controlado e deslocado até os ambientes de medição do fluxo de ar. Desta forma, o protótipo gerado conseguiu identificar e medir temperatura, umidade, pressão atmosférica e altitude através do sensor BME280, além de, medir a concentração de gases como: Monóxido de carbono (CO), Dióxido de Carbono (CO₂), Butano, GLP e/ou Fumaças. Por fim, foi utilizado o sensor óptico para medir o fluxo de ar através de uma curva produto de uma calibração do anemômetro, embarcada no protótipo, em um ambiente controlado. Espera-se que, com a calibração mais precisa dos sensores, melhoria na construção e o aumento da robustez do protótipo este possa ser aplicado em ambientes de minas subterrâneas. |
Abstract: | In underground mines, airflow measurement processes for assessing ventilation systems are essential for proper environmental conditioning. The main adverse conditions in these environments include the presence of harmful gases, high temperatures, and excessive humidity. Thus, adequate ventilation ensures better air quality alongside thermal comfort in operational areas. Consequently, alternative technological solutions have been sought through software to aid in monitoring and regulating airflow in underground mine galleries, thereby enhancing the efficiency of systematic airflow control. Given this, the objective of this work is to identify alternative methods for monitoring ventilation systems in underground mines using microcontrollers, modules, and sensors that enable telemetry-based airflow monitoring and analysis. For this purpose, a prototype was designed and developed for data transmission and reception using a microcontroller, optical sensor, gas identification sensor, temperature sensor, humidity sensor, altitude sensor, and atmospheric pressure sensor. These components work together in a mobile system that can be controlled and deployed to airflow measurement environments. The resulting prototype successfully identified and measured temperature, humidity, atmospheric pressure, and altitude using the BME280 sensor. It also measured gas concentrations such as carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO₂), butane, LPG, and/or smoke. Finally, an optical sensor was used to measure airflow via a calibration curve derived from an anemometer embedded in the prototype and tested in a controlled environment. It is expected that with more precise sensor calibration, improved construction, and increased prototype robustness, this system can be applied effectively in underground mine environments. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80241 |
ORCID do(s) Autor(es): | 0009-0001-9990-3829 |
Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/6119174844700217 |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
Aparece nas coleções: | ENGENHARIA DE MINAS - TCC |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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