BR102015007918A2 - sistema autonômico de monitoramento hídrico - Google Patents

Abstract

sistema autonômico de monitoramento hídrico. o sistema autonômico de monitoramento hídrico é um complexo para monitoramento de microbacias às bacias hidrográficas, capacitado a medir, em centenas de pontos distintos, a vazão, temperatura, condutividade e turbidez da água, desde as nascentes até os grandes rios. além disso, nos solos que compõem a bacia, em uma gama de pontos equidistantes, monitora a temperatura/umidade relativa do ar, velocidade dos ventos, e umidade do solo em horizontes distintos. com o vasto monitoramento da bacia hidrográfica, o volume e os pontos onde ocorreram as precipitações são precisamente medidos e localizados. onde por meio do mapeamento dos parâmetros medidos pelos equipamentos, tem-se a base para o calculo da capacidade e duração dos pastos. caso haja uma contaminação das águas, é identificado o ponto de origem, assim como ocorre com o volume de água gasto nas regiões irrigadas. devido ao sistema tolerante a falhas, quanto maior for a estrutura de monitoramento, mais robusta esta se torna, tendo seus dados transmitidos de vários pontos, de forma criptografada até o software aplicativo, que é instalado em dispositivos computacionais conectados pela internet

Description

«SISTEMA AUTONÔMICO DE MONITORAMENTO HÍDRICO*». {001} A presente invenção refere-se a um sistema composto por um oe vários equipamentos tipo A, com microcontrolador, sensores, transmissor de dados, que são alimentados por célula fotovoltaica, instalado nos cursos de água e conectados a um ou vários equipamentos tipo B. Estes equipamentos com eícrocontrolador, sensores, receptor e transmissor de dados, que são alimentados por células fotovoltaicas, instalados na terra e conectados via internet a um software aplicativo. {##2} Atualmente, para monitorar a qualidade da água, vazão de rios e córregos, assim como a intensidade pluviométrica, é feita pesquisas “in loco” ou então são colocados equipamentos que monitoram pontos isolados. {003} Tal método de obtenção de dados gera uma descontinuidade de informações e imprecisão dos dados, ocasionando análises com baixa confiabilidade. {004} Os equipamentos tipo A, com peso específico superior ao granito e volume médio de 30 decímetros cibíces, são semelhantes aos pequenos matacões formados por erosão fluvial e ficam estáveis nos cursos de água, mesmo em caso de enchentes, devido às suas dimensões compatíveis com as características do relevo onde se encontra. Além disso, possuem alta capacidade de absorção de impactos, sendo equipados com sensor de temperatura, pressão, turbidez e condutividade da água, sendo alimentados por células fotovoltaicas com banco de baterias. {005} Os equipamentos tipo B, com peso específico similar ao granito e volume médio de 60 decímetros cúbicos, são semelhantes aos ninhos de Cupim tie Montículo c ficam posicionados cm terra firme, num loca! onde possa receber as ondas eletromagnéticas transmitidas dos equipamentos tipo A. Também, entre os equipamentos tipo B, é feito a troca de dados via ondas eletromagnéticas, fazendo com que tenham o banco de dados da região atualizado. Tais equipamentos possuem “modem** para se conectarem à internet e são equipados com medidor de velocidade do vento, sensor de temperatura e umidade relativa tio ar, sendo conectados, por meio de cabos, aos M‘n'.niTs de umidade do solo em três hori/i,níi-> distintos. Assim eomo nos equipamentos tipo são alimentados por eêiuhjs foto\ oltaieas eom banco de batería. {006} Para a garantia de tolerância a falhas, são habilitados quatro dos vários equipamentos tipo B, que se conectam à internet, enviando o banco de dados para o softw are aplicativo. {007} Cada leitura feita através dos sensores, tanto pelo equipamento tipo A, como o tipo B é identificado com um código específico, próprio de cada equipamento, acrescido da iatitude/longitude e a hora. O software aplicativo, instalado em dispositivos computacionais, conecta-se via internet aos equipamentos tipo B, de modo que recebe os dados e promove uma análise, fazendo com que não haja duplicidade de informação. {008} Tais dados são tratados para gerar gráficos comportamentais, assim como alertas para populações que vivem nas margens de rios, córregos ou para as unidades de tratamento de água. Também é responsável pelo preparo dos pacotes de dados, de forma que podem ser lidos instantaneamente por software como o Excel. {009} As leituras, através dos sensores nos equipamentos tipo A, são realizadas a cada sessenta segundos e enviadas aos equipamentos tipo B a cada dez minutos. Caso haja uma variação em um dos sensores superior a cinco por cento, essa leitura passa a ser feita a cada trinta segundos e são enviadas aos equipamentos tipo B a cada tris minutos, contendo um código de alerta. Uma vez que recebidas, são imediatamente enviadas via “modem” para o software aplicativo. {010} Nos casos em que há variação da leitura eom valores acima de vinte e cinco por cento cm relação à média íla última hora, as leituras dos sensores nos equipamentos tipo A é feita a eada dez segundos e enviadas aos equipamentos tipo B a cada 30 segundos. Tais Hturas passam a ter um código de emergência e são imediatamente enviadas via “modem” para o software aplicativo. {011} Os equipamentos tipo B, distribuídos de forma equidistante podendo variar entre 100 a 10.000 metros um do outro, fornecem os dados complementares do sistema autonômico de monitoramento hídrico. {012} A \elucidade tios \enios, rei a cio na da com a temperatura e umidade relativa do ar em cada equipamento tipo B, indica a direção das precipitações e, juntamente com a umidade do solo, possibilita identificar os locais onde estão ocorrendo as chuvas, de forma a delimitar a área e a intensidade pluvíométrica na região onde se encontra. {013} A invenção passará a ser descrita com referência aos documentos anexos, nos quais: {014} A figura 1 mostra uma bacia hidrográfica coma as nascentes ( I ), m afluentes ( 2 ), o rio principal { 3 ) e os equipamentos tipo A { 4 ) distribuídos por todos os cursos de água. {#15} A figura 2 mostra uma bacia hidrográfica coma as nascentes ( 1 ), os afluentes ( 2 ), o rio principal ( 3 ) e os equipamentos tipo B ( 5 ) distribuídos nas áreas que compoem a bacia. {#16} A figura 3 mostra o equipamento tipo A ( 4 ), instalados em seu interior o microeontrolador ( 6 ), sensor de pressão ( li ) para medir a altura da lâmina de água, sensor de condutividade (11), sensor de turbidez (12), sensor de temperatura da água ( 13 ), transmissor de dados ( 7 ), célula fotovoltaica (8 ) e banco de baterias (9) e instalados nos cursos de água. {©17} A figura 4 mostra o equipamento tipo B ( 5 ), tendo instalado em seu interior sensor de umidade do ar (14 ), sensor de temperatura do ar ( 20 ), medidor de velocidade dos ventos ( 15 ), receptor de dados ( 17 ), modem ( 19 ), transmissor de dados ( 18 ), fotocélula ( 8 ), banco de baterias ( 9 ), e conectados via cabo aos sensores de umidade do solo ( 16 ) instalados em três horizontes.

REIVIDICACÕKS

Claims (5)

1. Sistema autonômieo tie monitora mento hídrico, caracterizado por ter o equipamento tipo A ( 4 ), cem peso especifico superior ao granito e volume médio de 30 dedmelros cúbicos semelhantes aos matacões formados por erosão fluvial, instalados em seu interior microcontrolador ( 6 ), sensor de pressão ( 10 ), sensor de condutividade (11), sensor de turbidez ( 12 ), sensor de temperatura ( 13 ), transmissor de dados ( ? ), célula fotovoltaica ( 8 ) e banco de baterias ( 9 ) e instalados nos cursos de água.

2. Sistema autonômieo de monitoramento hídrico, caracterizado por ter o equipamento tipo 11 ( 5 )« com peso especifico similar ao granito e volume médio de 60 decímetros cúbicos semelhantes aos ninhos do Cupim de Montículo, posicionado em terra firme, em pontos onde possam estar conectados aos equipamentos tipo Λ ( 4 ) e tipo B ( 5 ), tendo instalado em seu interior sensor de umidade do ar ( 14 ), sensor de temperatura ( 20 ), medidor de velocidade dos ventos { 15 ), receptor de dados < 17), modem ( 19 ), transmissor de dados ( 18 ), fotocéiula ( 8 ), banco de baterias ( 9 ), e conectados via eabo aos sensores de umidade do solo ( 16 ) instalados em três horizontes distintos.

3. Sistema autonômieo de monitoramento hídrico, caracterizado por ter o software aplicativo instalado em dispositivo computacional conectado via internet ao equipamento tipo B ( 5 ) que traduz os dados vindos dos equipamentos tipo B ( 5 ), posicionam em ordem cronológica retira as duplicidades e prepara os pacotes que podem ser lidos por software como o Excel.

4.

Sistema autonômieo de monitoramento hídrico, caracterizado por ter o software aplicativo instalado em dispositivo computacional com chave digital de fabrica onde sé se conectam aos equipamentos tipo B ( 5 ) objetos do contrato.