02 - Mestrado - Engenharia Elétrica
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Navegando 02 - Mestrado - Engenharia Elétrica por Assunto "Agricultura de precisão"
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Item Aplicando resistores termossensíveis no desenvolvimento de sensores de umidade do solo baseados na técnica de transferência de calorDias, Vanessa de Fátima; França, Maria Bernadete de Morais [Orientador]; Morais, Flávio José de Oliveira; França, José Alexandre de; Melo, Leonimer Flávio deResumo: A medição da umidade do solo é um parâmetro muito importante na agricultura e seu monitoramento garante níveis ótimos de irrigação, reduzindo a incidência de patógenos nas culturas, desperdício de água e uso de pesticidas Para realizar a medição, este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sensor de umidade baseado na transferência de calor Existem vários sensores de transferência de calor, como SPHP (Single Probe Heat Pulse) e DPHP (Dual Probe Heat Pulse), mas estes apresentam problemas, como a deflexão da haste na DPHP, que pode apresentar erro nas medições Para minimizar os problemas encontrados nesses casos, optou-se por usar, primeiramente, uma configuração de ponteira botão (BPHP) e uma ponteira dupla (DPHP) com hastes rígidas, para diferentes raios de 1 mm e 6 mm, entre o elemento sensor e o elemento aquecedor Outras três ponteiras executadas continham o distanciamento de 6 mm e 3 mm, com a mesma configuração em botão, todas as alternativas buscando maior precisão e robustez dos sensores Como resultado do desenvolvimento dos sensores, a sensibilidade das ponteiras de 6 mm ficaram entre 1,38 oC/m3m-3 e 1,1 oC/m3m-3, para a ponteira de 6 mm com o encapsulamento epóxi, a sensibilidade foi de ,745oC/m3m-3 Por fim, a BPHP de 3 mm mostrou uma sensibilidade promissora de 1,87 oC/m3m-3Item Detecção de umidade em matrizes porosas utilizando ponteiras com transistor bipolarSilva Junior, José Cláudio da; França, Maria Bernadete de Morais [Orientador]; França, José Alexandre de; Dias, José Antônio SiqueiraResumo: A medição do teor de água em matrizes porosas é um parâmetro de interesse para diversas áreas, como a agricultura e construção civil, as quais constantemente buscam por novas técnicas para quantificação desta variável Neste contexto, os sensores de umidade por pulsos de calor têm se destacado dado o baixo custo e a boa confiabilidade Normalmente, esta técnica utiliza modelos de calibração empíricos que requerem um conhecimento prévio de propriedades físicas das matrizes porosas, fato que dificulta seu uso em larga escala Este trabalho apresenta o desenvolvimento de sondas de calor em ponteiras simples com transistores bipolares Regressões por mínimos quadrados parciais são utilizadas para predizer o teor de umidade em matrizes porosas Tal modelo estima o conteúdo de água com base nas curvas de aquecimento e resfriamento dos sensores, sem o uso deum modelo de calibração empírico As ponteiras são fabricadas com transistores bipolares de baixo custo, nas quais pulsos de calor de 1,6 J (8 mW em 2 s) são dissipados São propostos e discutidos três circuitos de condicionamento para este tipo de sensor O menor erro de medição foi obtido com o dispositivo que aplica um pulso de calor de tensão elevada e baixa corrente Este sistema foi testado em matrizes porosas distintas como o gesso e solo roxo deformado Em blocos de gesso foram obtidos, em média, modelos de predição do grau de saturação ( % -1 %) com R2 de ,9722 e RMSE de 4,78 % Para amostras de solo, em média, as curvas de calibração do conteúdo de água na faixa de 5 % a 53 % atingiramR2 de ,928 e RMSE de 2,37 % em validação cruzadaItem Uma plataforma de hardware e software para desenvolvimento de redes de sensores sem fios aplicada à agrometeorologiaGuedes, Alex Lemes; França, José Alexandre de [Orientador]; Pavan, Willingthon; Melo, Leonimer Flávio de; Lopes, Joelmir JoséResumo: Para que uma patologia vegetal consiga instalar-se em uma lavoura são necessários os seguintes fatores: a plantação ser susceptível à doença, haver a presença de fitopatógenos e também ocorrer condições meteorológicas favoráveis à instalação da doença, de modo que, sem uma dessas variáveis, não há necessidade de realizar controle químico Qualquer aplicação de defensivos agrícolas realizada na ausência de um desses fatores contribui apenas para a produção de alimentos menos saudáveis e para o aumento dos custos Sabe-se que até mesmo microrganismos de alta severidade são eliminados naturalmente em condições agrometeorológicas desfavoráveis ao seu desenvolvimento, assim, ainda que haja a presença desses fitopatógenos, o agricultor poderia monitorar as condições agrometeorológicas antes de optar pelo controle químico Em alguns casos, este monitoramento pode, com segurança, reduzir significativamente a quantidade de fungicida utilizado O presente trabalho apresenta uma plataforma de hardware e software que pode ser utilizado para implementar um sistema de aquisição de dados distribuído, o que viabilizará a construção de sistemas de apoio à decisão para controle de doenças em plantas Tal sistema é composto por várias estações de aquisição interligadas em malha através de uma rede ZigBee Essas estações foram otimizadas para apresentar características como baixo custo, baixo consumo de energia e alta capacidade de adaptação, podendo ser uma ferramenta útil em diversos projetos Os dados adquiridos por cada estação são transferidos periodicamente para um computador central, onde poderão, por exemplo, ser aplicados a modelos matemáticos que forneceriam um alerta relacionando o momento e local onde deveria ser aplicado defensivos agrícolas Para validar o projeto foram construídas 4 estações e 1 coordenador, a partir da qual foram realizados estudos para verificar o consumo de energia, o custo e o funcionamento geral das estações Além da versatilidade das estações, foi verificado autonomia mínima de 88 dias (alimentação com 2 pilhas alcalinas, formação de rede a cada 5 minutos, 1 medida por minuto) e baixo custo de montagem