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Título: Desenvolvimento de um sistema sem fio para monitoramento de vibrações.
Autor(es): Silva, Bruno Moreira da
Orientador(es): Rêgo Segundo, Alan Kardek
Membros da banca: Santana, Adrielle de Carvalho
Fernandes, Fernando dos Santos Alves
Rêgo Segundo, Alan Kardek
Palavras-chave: Sistemas de comunicação sem fio
Computação - processamento de dados
Microcontroladores
Detectores - acelerômetro
Análise estrutural - engenharia - Monitoramento de Saúde Estrutural
Data do documento: 2023
Referência: SILVA, Bruno Moreira da. Desenvolvimento de um sistema sem fio para monitoramento de vibrações. 2023. 63 f. Monografia (Graduação em Engenharia de Controle e Automação) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2023.
Resumo: As estruturas de engenharia, como barragens de concreto, edifícios e pontes estão sujeitas a desgastes estruturais ao longo do tempo, podendo chegar a grandes danos e colapsos. O monitoramento de condição estrutural é usado para prever e analisar os danos que podem ocasionar potenciais desastres com perdas econômicas e humanas. Portanto, a análise de vibrações é muito importante nesse processo de monitoramento, pois as vibrações podem causar diversas falhas em grandes estruturas. A utilização de tecnologias de monitoramento de vibrações por meio de sistemas de redes sem fio vem sendo bastante estudada, possibilitando atingir locais de difícil acesso. Além disso, é possível reduzir custos por não precisar de cabeamento, o qual pode sofrer danos com o tempo e apresentar dificuldade de reposição e instalação. Nesse sentido, este trabalho propõe o desenvolvimento de um dispositivo para medição e transmissão de dados de um sensor de aceleração via radiofrequência. Assim, é possível instalar esse dispositivo em uma estrutura civil para o monitoramento das vibrações. Os dados são recebidos por um computador, que então processa as informações por meio da Transformada Rápida de Fourier (Fast Fourier Transform - FFT), permitindo ao usuário analisar a saúde da estrutura por meio de gráficos no domínio da frequência. Após realizar ensaios com uma viga biapoiada observou-se que a primeira frequência modal de vibração da viga foi de 8.053Hz. Logo, o resultado obtido pela FFT está próximo ao valor teórico, demonstrando, assim, a aderência do sistema desenvolvido para o monitoramento de vibração sem fio para análise da integridade de estruturas.
Resumo em outra língua: Engineering structures such as concrete dams, buildings and bridges are subject to structural wear over time, which can lead to major damage and collapse. Structural condition monitoring is used to predict and analyze the damage that can cause potential disasters with economic and human losses. Therefore, vibration analysis is very important in this monitoring process, as vibrations can cause several failures in large structures. The use of vibration monitoring technologies through wireless network systems has been extensively studied, making it possible to reach places that are difficult to access. In addition, it is possible to reduce costs by not needing cabling, which can suffer damage over time and present difficulty in replacement and installation. In this sense, this work proposes the development of a device for measuring and transmitting data from an acceleration sensor via radiofrequency. Thus, it is possible to install this device in a civil structure to monitor vibrations. The data is received by a computer, which then processes the information through the Fast Fourier Transform (FFT), allowing the user to analyze the health of the structure through graphs in the frequency domain. After carrying out tests with a simply supported beam, it was observed that the first modal vibration frequency of the beam was 8,053Hz. Therefore, the result obtained by the FFT is close to the theoretical value, thus demonstrating the adherence of the system developed for wireless vibration monitoring to analyze the integrity of structures.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/5184
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