BR102015032384B1 - Pluviômetro automático de médio alcance, sistema automático de medição de chuvas utilizando o referido pluviômetro e seu uso - Google Patents

Abstract

PLUVIÔMETRO AUTOMÁTICO DE MÉDIO ALCANCE, SISTEMA AUTOMÁTICO DE MEDIÇÃO DE CHUVAS UTILIZANDO O REFERIDO PLUVIÔMETRO E SEU USO A presente invenção refere-se a um pluviômetro automático de médio alcance para transmissão de dados em tempo real. Adicionalmente, a invenção se refere a um sistema automático de medição de chuvas utilizando uma rede de pluviômetros, em que o sistema é provido de três subsistemas principais: sensoriamento, transmissão de dados e energia e posicionamento. Desse modo, esse sistema é utilizado tanto para o monitoramento de precipitação de forma precisa para a prevenção de desastres relacionados à chuva em áreas urbanas de risco; quanto para o monitoramento de variações climáticas que interferem na produção das lavouras.

Description

Campo da invenção:

[001] A presente invenção se aplica nos campos da física e eletricidade, de forma mais específica na área de instrumentos de medição de comunicação sem fio e faz referência a um pluviômetro automático de médio alcance para transmissão de dados em tempo real.

[002] Adicionalmente, a invenção se refere a um sistema automático de medição de chuva utilizando o pluviômetro aqui descrito, o qual compreende os subsistemas de sensoriamento; transmissão de dados através da rede de malha; e energia e posicionamento, para o monitoramento de precipitação de forma precisa para a prevenção de desastres relacionados à chuva.

Fundamentos da invenção:

[003] O Brasil está sujeito a grandes variações climáticas em seu território. Principalmente no verão, quando as chuvas castigam todo o litoral brasileiro.

[004] Atualmente, o sistema de medição de chuva é baseado em radares e pluviômetros. Os pluviômetros empregam diversos tipos de formas de medição, sendo o mais comum o de gangorra. Este é formado por um funil que recolhe a chuva e encaminha para um sistema de básculas opostas que é constituído de uma haste apoiada em seu centro com conchas nas extremidades, formando uma espécie de gangorra (ou monjolo).

[005] Quando a quantidade de chuva acumulada em uma concha atinge certo nível, o peso desta quantidade de líquido aciona o mecanismo, fechando um relé magnético, descartando o líquido e preparando a outra concha para receber nova quantidade de líquido. O fechamento do relé magnético produz um pulso que é encaminhado a uma entrada contadora de pulsos da plataforma de coleta de dados (PCD) que é programada para indicar a precipitação acumulada na unidade apropriada.

[006] A forma mais usual de transmissão de dados de pluviômetros automáticos autônomos é a rede celular ou por fio. No caso de utilização de rede celular, eles possuem um módulo de comunicação GSM para se conectar à rede de telefonia móvel e transmitir informações para a central de dados. Assim, a comunicação atual depende de um serviço (rede móvel) geralmente provido por terceiros para seu funcionamento.

[007] De acordo com meteorologistas, os pluviômetros e as estações meteorológicas atuais não possuem um critério único de posicionamento. É necessário que eles estejam seguros de furtos. Por esse motivo, são colocados dentro de pequenos cercados em locais seguros, tal como em prédios públicos.

[008] Como a manutenção é frequente, o local deve ser de fácil acesso ao técnico responsável. Ainda, nas proximidades não deve haver obstáculos físicos que influenciem a precipitação de chuva, como altas paredes ou árvores, que podem atrapalhar as medições.

[009] Além disso, para se manterem transmitindo, pluviômetros precisam de uma fonte de energia provida por baterias recarregadas por energia gerada por meio de um painel solar.

[010] Desse modo, a cobertura atual se mostra ineficiente devido ao alto custo e a necessidade de atualização manual. Para proteger a população, realocá-la e evitar enchentes, é preciso ter dados da chuva em tempo real e com maior cobertura.

[011] Devido a isso, a presente invenção propõe um pluviômetro automático de médio alcance para transmissão de dados em tempo real e um sistema automático de medição de chuvas utilizando o pluviômetro aqui descrito, o qual compreende os subsistemas de sensoriamento; transmissão de dados através da rede de malha; e energia e posicionamento.

[012] Com isso, a presente invenção envolve um sistema de medição de chuva e a criação de rede distribuída de pluviômetro, capazes de melhorar em 20 vezes a cobertura atual de pluviômetros no Brasil, permitindo criar uma rede pluviométrica urbana em massa para prevenir desastres de maneira mais assertiva.

Estado da técnica:

[013] Alguns documentos do estado da técnica descrevem sensores para medição de volume de chuva por meio de vibração.

[014] O documento US8714007 descreve um dispositivo e um método para determinação das propriedades de uma precipitação. A vibração causada pela precipitação é detectada por um membro sensor, que pode ser uma fita polimérica piezoelétrica. Este documento difere da invenção aqui proposta por não explicitar as propriedades de chuva que são coletadas e por utilizar uma tecnologia distinta da presente invenção.

[015] Os documentos WO2013147605 A2 e WO2011071249 A3 descrevem pluviômetros que utilizam sensores piezoelétricos, no entanto, diferentemente, a presente invenção propõe sensores piezoelétricos calibrados para medir chuva em conjunto com rede de transmissão sem fio formando uma rede de pluviômetros para monitoramento de precipitação em tempo real com maior grau de cobertura em áreas urbanas e instalação no topo de postes de energia.

[016] O artigo “piezoelectric precipitation sensor from vaisala” Atte Salmi e Jouni Ikonen (2005) descreve um sensor de precipitação que utiliza um sensor piezoelétrico para medição de volume de chuva por meio de vibração. Os pulsos gerados pelo elemento piezoelétrico são filtrados, amplificados, digitalizados e analisados de acordo com os parâmetros selecionados relacionados ao tamanho da gota da chuva, entretanto o mesmo não realiza a transmissão dos dados.

[017] Já os documentos CN203279197, CN203519843 U e CN100389440 C descrevem um sensor de chuva que utiliza uma rede de malha (mesh) para medição somente de início e fim de chuva.

[018] Diferentemente, a presente invenção refere- se a um pluviômetro que opera por um sistema em que transmite a especificação detalhada da frequência de medição e de transmissão de dados, adequada para utilização em medição de precipitação de chuva para acompanhamento online, ou seja, em tempo real.

[019] Além disso, o sistema aqui proposto refere- se ao pluviômetro criado para instalação da combinação de sensores e rede no topo de postes de energia padrão de concreto.

[020] Portanto, nenhum dos documentos do estado da técnica descreve um pluviômetro automático de médio alcance para transmissão de dados em tempo real, bem como, um sistema automático de medição de chuvas, o qual compreende os subsistemas de sensoriamento; transmissão de dados através da rede de malha; e energia e posicionamento para o monitoramento de precipitação de forma precisa para a prevenção de desastres relacionados à chuva em locais específicos, tal como proposto pela presente invenção.

Breve descrição da invenção:

[021] A presente invenção refere-se a um pluviômetro automático de médio alcance para transmissão de dados em tempo real para uso na defesa da população, tal como para o monitoramento de precipitação de forma precisa para a prevenção de desastres relacionados à chuva em locais específicos, tais como em áreas urbanas de risco; e na agricultura, tal como no monitoramento de variações climáticas relacionadas à chuva que interferem na produção das lavouras.

[022] Adicionalmente, a invenção se refere a um sistema automático de medição de chuvas utilizando o pluviômetro aqui descrito, em que os sensores piezoeléctricos (6) localizados na tampa (5) do gabinete de proteção (11) do pluviômetro são utilizados para a medição de precipitação. Os dados de precipitação são processados na unidade e transmitidos para outros pluviômetros localizados próximos em uma rede de rádio frequência em malha (1), até a transmissão final para a central de monitoramento. O sistema aqui proposto é provido de três subsistemas principais: sensoriamento, transmissão de dados, energia e posicionamento, sendo que esta última é projetada para a fixação no topo de postes de energia elétrica, em que o pluviômetro é alimentado por rede de energia existente e utiliza baterias em caso de falta de energia.

Breve descrição das figuras:

[023] Para obter uma total e completa visualização do objeto desta invenção, são apresentadas as figuras as quais se faz referências, conforme se segue.

[024] A Figura 1 representa uma ilustração gráfica do pluviômetro, em que (1) refere-se à rede de rádio frequência de malha, (2) refere-se à placa reguladora de tensão, (3) refere-se ao microcontrolador, (4) refere-se à placa de sensoriamento, (5) refere-se à tampa, (6) refere- se aos sensores de vibração piezoeléctricos, (7) refere-se à bateria, (8) refere-se à caixa, (9) refere-se à antena, (10) refere-se ao suporte e (11) refere-se ao gabinete de proteção.

[025] A Figura 2 representa uma ilustração gráfica da rede de aplicação em malha.

[026] As Figuras 3A-B representam uma fotografia do protótipo funcional do pluviômetro, em que (A) é o protótipo aberto e (B) é o protótipo fechado.

[027] A Figura 4 representa uma fotografia do detalhe da placa de sensoriamento (4) presente no pluviômetro.

[028] A Figura 5 representa um fluxograma da disposição do sistema da presente invenção.

Descrição detalhada da invenção:

[029] A presente invenção refere-se a um pluviômetro automático de médio alcance para transmissão de dados em tempo real, o qual compreende pelo menos: - um sensor de vibração piezoeléctrico (6); - uma placa de sensoriamento (4); - uma caixa de material metálico (8), preferencialmente de alumínio; - uma antena (9); - um módulo de rádio frequência (1); - uma placa reguladora de tensão (2); - uma bateria (7); - um microcontrolador (3); - um conversor AC/DC (12); e - um gabinete de proteção (11) composto por um suporte (10) e uma tampa (5).

[030] A antena (9) conecta-se no módulo de rádio frequência (1), que através da placa reguladora de tensão (2) se conecta ao microcontrolador (3).

[031] Assim, o microcontrolador (3) se conecta aos seguintes elementos: bateria (7), placa reguladora de tensão (2) e placa de sensoriamento (4).

[032] A placa reguladora de tensão (2), a placa de sensoriamento (4), o microcontrolador (3) e o módulo de rádio frequência (1) são os componentes que estão localizados no interior da caixa de material metálico (8).

[033] Os sensores (6) são localizados na tampa (5) do gabinete de proteção (11) do pluviômetro.

[034] A bateria (7), a caixa de material metálico (8) e seus componentes ficam posicionados dentro do gabinete de proteção.

[035] A caixa de material metálico (8) desempenha a função de gaiola de Faraday, em que preferencialmente o referido material metálico é o alumínio.

[036] A antena (9) se encaixa na parte exterior do gabinete de proteção (11), o qual deve ser vedado contra água.

[037] A placa de sensoriamento (4) utiliza dois circuitos comuns, um amplificador de carga e um somador. Ambos são de uso corriqueiro, no entanto, seu diferencial é a utilização do somador para poder usar mais sensores (6).

[038] O modelo específico de antena (9) irá variar de acordo com o modelo de módulo de rádio frequência (1) utilizado, necessitando assim, uma calibração das antenas antes do uso do pluviômetro.

[039] O pluviômetro é alimentado através de uma rede elétrica de corrente alternada, preferencialmente pela rede elétrica do poste.

[040] A bateria (7) deve possuir energia suficiente para um ou dois dias de funcionamento em caso de queda da fonte primária de energia pela rede elétrica, ou seja, baterias que possuem fonte de tensão compatível com o microcontrolador (3), preferencialmente pelo menos 6V alimentarão o pluviômetro nesses casos.

[041] O módulo de rádio frequência (1) deve ser em topologia de rede de malha (mesh), tal como o módulo de rádio frequência de nome comercial Xbee, que possui um hardware (módulo de rádio frequência) e um software responsável pela criação de redes de malha (mesh).

[042] O microcontrolador (3) pode ser qualquer microcontrolador com conversor analógico digital, portas input/output e com protocolo de comunicação compatível com o módulo de rádio frequência (1) utilizado, tais como os microcontroladores de nome comercial Arduino Pro Mini e Arduino nano, em que ambos utilizam um ATmega 328, operam a 5V e possuem um clock de 16MHz.

[043] O gabinete de proteção (11) consiste em qualquer material resistente ao ambiente, tais como materiais com índice de proteção (IP) contra resíduos sólidos e líquidos com grau IP67, preferencialmente plástico. IP67 são materiais totalmente protegidos contra a penetração de poeira e contato a partes internas ao invólucro e, protegidos contra efeitos de imersão.

[044] O suporte (10) localizado no gabinete de proteção (11) é composto por abraçadeiras para se conectar ao poste, em que este possui duas variações:

[045] A primeira variação consiste em três ou quatro pernas opostas, em que as abraçadeiras são localizadas envoltas e as pernas pressionam contra o poste elétrico padrão para a fixação do pluviômetro.

[046] A segunda variação consiste em abraçadeiras diretamente no meio do poste para fixar uma haste de sustentação. Assim, o pluviômetro fica conectado à extremidade oposta dessa haste.

[047] Na Figura 1 é ilustrada uma representação gráfica do referido pluviômetro aqui descrito.

[048] Adicionalmente, a presente invenção refere- se a um sistema automático de medição de chuvas utilizando o pluviômetro aqui descrito, o qual compreende os seguintes subsistemas: a) Sensoriamento; b) Transmissão de dados através da rede de malha; e c) Energia e Posicionamento.

[049] Os subsistemas aqui descritos estão melhor detalhados a seguir.

a) Sensoriamento:

[050] A medição é realizada através de pelo menos um sensor de vibração piezoeléctrico (6), preferencialmente dois sensores. As gotas de chuva incidem diretamente sobre os sensores (6), localizados na tampa (6) do gabinete de proteção (11), que geram, a partir da vibração gerada pelo impacto da gota, impulsos elétricos proporcionais à amplitude e frequência da vibração.

[051] A placa de sensoriamento (4) possui função de amplificar, somar e filtrar os sinais de um ou mais sensores piezoeléctricos (6) diferentes. Assim, aumenta-se a área de captação do sensor (6) sem a utilização de análises complexas de vibração.

[052] Além disso, esse subsistema é responsável por retirar o ruído e isolar os picos causados pelo impacto das gotas. O uso desses sensores (6) permite a redução substancial de manutenção para a limpeza periódica dos pluviômetros, uma vez que não possuem partes móveis.

b) Transmissão de dados através da rede de malha:

[053] A rede pluviométrica urbana se utiliza de um esquema de rede de malha (mesh), conforme ilustrado na Figura 2. Cada pluviômetro, conforme aqui descrito, pertencente à rede é capaz de receber comandos, enviar dados e serve como repetidor do sinal.

[054] Além disso, cada pluviômetro está ligado com outros ao seu redor e passa a informação até pontos de coleta ou uma central. Assim, caso um pluviômetro falhe, o sistema recria os caminhos de transmissão de forma a evitar perda de informações. Desse modo, tem-se uma forte característica de redundância.

[055] Em relação ao funcionamento do pluviômetro, o microcontrolador (3) recebe e armazena os impulsos elétricos dos sensores (6) a cada pelo menos 0,1ms. Desse modo, o microcontrolador (3) armazena as informações em pacotes que serão transmitidos para o módulo de rádio (1) e por consequência para um destinatário, tal como uma estação de recepção de dados.

[056] Desse modo, o funcionamento do pluviômetro consiste em dois modos: em modo operação normal, o qual este é configurado para enviar e receber dados via rádio; e modo de operação como estação de recepção, o qual este é conectado a um servidor que envia os dados ao usuário.

[057] Ainda, a transmissão de dados é feita pelo módulo de rádio frequência (1) em intervalos que variam de acordo com a necessidade do usuário. Por exemplo, em casos emergenciais, a rede de pluviômetros pode enviar dados em intervalos menores que 5 minutos. No entanto, vale ressaltar que a transmissão não pode ser muito rápida para não congestionar a rede.

[058] A placa reguladora de tensão (2) é responsável por fazer conexões do módulo de rádio frequência (1) para o microcontrolador (3), bem como por reduzir os níveis de tensão para aqueles aceitáveis pelos respectivos componentes: placa de sensoriamento (4), microcontrolador (3) e módulo de rádio frequência (1), em que preferencialmente a tensão é regulada para a tensão de comunicação e alimentação do módulo de rádio frequência (1) e do microcontrolador (3).

[059] Além disso, o módulo de rádio (1) está conectado a uma antena (9) por onde são transmitidos os pacotes de dados.

c) Energia e Posicionamento:

[060] O gabinete de proteção (11) do pluviômetro é projetado para acoplamento no topo de postes de energia elétrica padrões já existentes.

[061] Seu formato permite a ligação em diferentes configurações. O posicionamento em postes de energia é essencial, uma vez que o presente subsistema se alimenta através da energia dos postes para se manter operante e também, possui uma bateria (7) configurada para alimentar o pluviômetro em caso de corte de corrente. Para tal, tanto para alimentar o sistema quanto para carregar a bateria, é necessário o uso de um conversor AC/DC (12).

[062] Desse modo, o uso da infraestrutura existente permite simplificação do módulo de energia e a simplificação da definição de locais de instalação seguros.

[063] O gabinete de proteção (11) é uma caixa que protege os componentes da intempérie, o qual é composto pelo acoplamento de um suporte (10) e uma tampa (5).

[064] O suporte (10) é fixado no topo do poste (poste circular de concreto armado, padrão da distribuição de energia) e a tampa (5) fecha o gabinete de proteção (11) impermeabilizando o mesmo e permitindo a passagem da fiação de alimentação (proveniente do poste).

[065] Alternativamente, os pluviômetros aqui descritos são localizados em qualquer superfície em que haja queda de chuva direta, tal como na parte superior de edifícios e casas. Desse modo, a alimentação do pluviômetro é através de uma rede elétrica de corrente alternada.

[066] A blindagem eletrostática, ou seja, a proteção contra interferência eletromagnética é realizada por uma caixa de material metálico (8), preferencialmente alumínio, em que esta desempenha a função de gaiola de Faraday, isolando, assim, o circuito de possíveis descargas elétricas atmosféricas e interferências eletromagnéticas causadas por sinais externos.

[067] A caixa de material metálico (8) está localizada no interior do gabinete de proteção (11) com a finalidade de proteger os seguintes componentes de interferências eletromagnéticas: placa reguladora de tensão (2), placa de sensoriamento (4), módulo de rádio frequência (1) e o microcontrolador (3).

[068] Na Figura 5 é apresentada a disposição do sistema da presente invenção.

[069] Adicionalmente, a presente invenção refere- se ao uso do sistema aqui descrito na defesa da população, tal como para o monitoramento de precipitação de forma precisa para a prevenção de desastres relacionados à chuva em locais específicos, tais como em áreas urbanas de risco; e na agricultura, tal como no monitoramento de variações climáticas relacionadas à chuva que interferem na produção das lavouras.

Exemplos da Invenção:

[070] Foi construído um protótipo do pluviômetro aqui descrito, o qual mede a intensidade da chuva a partir de sensores de vibração (6), processa o sinal e transmite os dados por meio de uma rede de rádio frequência de malha (mesh), em que no protótipo foi utilizado o módulo de rádio frequência (1) via solução comercial XBEE.

[071] A dupla função, medição e transmissão, conta com sistema embarcado de controle e processamento desempenhado por um microcontrolador (3), em que no protótipo foi utilizado um Arduino Pro Mini.

[072] As Figuras 3A-B são fotografias do protótipo funcional, ainda com o gabinete de proteção (11) provisório, em que (A) é o protótipo aberto e (B) é o protótipo fechado.

[073] Na Figura 4 é ilustrada uma fotografia do detalhe da placa de sensoriamento (4), a qual foi construída e projetada baseada em uma placa de circuito impresso (PCB).

- Vantagem da invenção relacionada a custo:

[074] De acordo com informações levantadas com instituições usuárias, um pluviômetro automático no mercado custa, em média, cerca de R$9mil, em que o custo anual de manutenção pode chegar a R$30mil.

[075] Já o custo estimado para a presente invenção é cerca de R$430 reais por pluviômetro.

[076] Desse modo, espalhando sensores tem-se uma medida de área de chuva ao invés de uma medida pontual, diferentemente como é realizado atualmente, por usar somente um pluviômetro em uma grande área.

[077] Além disso, usando vários sensores é garantida uma vantagem estatística nos valores de chuva medidos. Ainda, o sistema aqui descrito foi proposto para prover informações durante anos com mínimo de manutenção.

[078] Os versados na arte valorizarão os conhecimentos aqui apresentados e poderão reproduzir a invenção nas modalidades apresentadas e em outras variantes, abrangidas no escopo das reivindicações anexas.

Claims (40)

1. Pluviômetro automático de médio alcance caracterizado pelo fato de compreender pelo menos: - um sensor de vibração piezoeléctrico (6); - uma placa de sensoriamento (4); - uma caixa de material metálico (8), preferencialmente de alumínio; - uma antena (9); - um módulo de rádio frequência (1); - uma placa reguladora de tensão (2); - uma bateria (7); - um microcontrolador (3); - um conversor AC/DC (12); e - um gabinete de proteção (11) composto por um suporte (10) e uma tampa (5).

2. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a antena (9) se conectar ao módulo de rádio frequência (1), que através da placa reguladora de tensão (2) se conecta ao microcontrolador (3).

3. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o microcontrolador (3) se conectar à bateria (7), à placa reguladora de tensão (2) e à placa de sensoriamento (4).

4. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a placa reguladora de tensão (2), a placa de sensoriamento (4), o microcontrolador (3) e o módulo de rádio frequência (1) serem os componentes localizados no interior da caixa de material metálico (8).

5. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a caixa de material metálico (8) realizar a blindagem eletrostática, em que esta desempenha a função de gaiola de Faraday.

6. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de os sensores (6) serem localizados na tampa (5) do gabinete de proteção (11).

7. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1 ou 4, caracterizado pelo fato de a bateria (7), a caixa de material metálico (8) e seus componentes serem posicionados no interior do gabinete de proteção (11).

8. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o gabinete de proteção (11) proteger os componentes em seu interior da intempérie.

9. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a antena (9) se encaixar na parte exterior do gabinete de proteção (11), o qual é vedado contra água.

10. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o modelo específico da antena (9) variar de acordo com o modelo de módulo de rádio frequência (1) utilizado.

11. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a placa de sensoriamento (4) consistir em dois circuitos, um amplificador de carga e um somador, em que o somador possibilita a utilização de mais de um sensor (6).

12. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de a placa de sensoriamento (4) possuir função de amplificar, somar e filtrar os sinais de um ou mais sensores piezoeléctricos (6) diferentes.

13. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ser alimentado através de uma rede elétrica de corrente alternada.

14. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a bateria (7) possuir uma tensão de pelo menos 6V, em que a mesma alimentará o pluviômetro na ausência de fornecimento de energia pela rede elétrica.

15. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o módulo de rádio frequência (1) ser em topologia de rede de malha (mesh), tal como um módulo de rádio frequência que possui um hardware (módulo de rádio frequência) e um software responsável pela criação de redes de malha (mesh).

16. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de o módulo de rádio frequência (1) realizar uma transmissão de dados em intervalos que variam de acordo com a necessidade do usuário, em que em casos emergenciais o pluviômetro envia dados em intervalos menores que 5 minutos.

17. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o microcontrolador (3) ser com conversor analógico digital, portas input/output e com protocolo de comunicação compatível com o módulo de rádio frequência (1).

18. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de o microcontrolador (3) receber e armazenar os impulsos elétricos dos sensores (6) a cada pelo menos 0,1ms, em que este armazena as informações em pacotes que serão transmitidos para o módulo de rádio (1) e por consequência para um destinatário, tal como uma estação de recepção de dados, através da antena (9).

19. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de a placa reguladora de tensão (2) ser responsável pela regulagem da tensão de alimentação de acordo com a tensão aceitável da placa de sensoriamento (4), do microcontrolador (3) e do módulo de rádio frequência (1), em que preferencialmente a tensão é regulada para a tensão de comunicação e alimentação do módulo de rádio frequência (1) e do microcontrolador (3).

20. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o material do gabinete de proteção (11) ser selecionado do grupo que consiste em um material totalmente protegido contra penetração de resíduos sólidos e contato a partes internas ao invólucro e, protegido contra efeitos de imersão, preferencialmente plástico.

21. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o suporte (10) ser localizado no gabinete de proteção (11) e fixado no topo do poste, tal como poste circular de concreto armado, em que seu formato permite a ligação em diferentes configurações.

22. Pluviômetro, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de o referido suporte (10) ser composto por abraçadeiras e três ou quatro pernas opostas.

23. Sistema automático de medição de chuvas utilizando o pluviômetro conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de compreender os subsistemas de: a) Sensoriamento; b) Transmissão de dados através da rede de malha; e c) Energia e Posicionamento.

24. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de, no subsistema “a”, a medição ser realizada através de pelo menos um sensor de vibração piezoeléctrico (6), preferencialmente dois sensores, em que as gotas de chuva incidem diretamente sobre os sensores (6) que geram, a partir da vibração gerada pelo impacto, impulsos elétricos proporcionais à amplitude e frequência da vibração.

25. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de a placa de sensoriamento (4) possuir função de amplificar, somar e filtrar os sinais de um ou mais sensores piezoeléctricos (6) diferentes.

26. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de o subsistema “a” ser responsável por retirar o ruído e isolar os picos causados pelo impacto das gotas.

27. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de, no subsistema “b”, a rede pluviométrica urbana utilizar um esquema de rede de malha (mesh), em que cada pluviômetro pertencente à rede é capaz de receber comandos, enviar dados e servir como repetidor do sinal.

28. Sistema, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de a rede de pluviômetros possuir dois modos de funcionamento que consistem em modo de operação normal e modo de operação como estação de recepção.

29. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de, no subsistema “b”, cada pluviômetro estar ligado com outros pluviômetros ao seu redor, em que o referido pluviômetro transmite a informação até pontos de coleta ou uma central.

30. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de o subsistema “b” recriar os caminhos de transmissão de forma a evitar perda de informações caso haja falha de um pluviômetro.

31. Sistema, de acordo com a reivindicação 30, caracterizado pelo fato de a transmissão de dados ser feita pelo módulo de rádio frequência (1) em intervalos que variam de acordo com a necessidade do usuário, em que em casos emergenciais a rede de pluviômetros envia dados em intervalos menores que 5 minutos.

32. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de, no subsistema “b”, o microcontrolador (3) receber e armazenar os impulsos elétricos dos sensores (6) a cada pelo menos 0,1ms, em que este armazena as informações em pacotes que serão transmitidos para o módulo de rádio (1) e por consequência para um destinatário, tal como uma estação de recepção de dados, através da antena (9).

33. Sistema, de acordo com a reivindicação 32, caracterizado pelo fato de, no subsistema “b”, a placa reguladora de tensão (2) ser responsável pela regulagem da tensão de alimentação de acordo com a tensão aceitável da placa de sensoriamento (4), do microcontrolador (3) e do módulo de rádio frequência (1), em que preferencialmente a tensão é regulada para a tensão de comunicação e alimentação do módulo de rádio frequência (1) e do microcontrolador (3).

34. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de, no subsistema “c”, o suporte (10) ser fixado no topo do poste, tal como poste circular de concreto armado, em que seu formato permite a ligação em diferentes configurações.

35. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de o subsistema “c” ser alimentado pela energia dos postes e também, possuir um conversor AC/DC (12) e uma bateria (7) que alimenta o subsistema em caso de corte de corrente.

36. Sistema, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de, alternativamente, os pluviômetros serem localizados em uma superfície que haja queda de chuva direta, tal como na parte superior de edifícios e casas.

37. Sistema, de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de a alimentação ser através de uma rede elétrica de corrente alternada.

38. Sistema, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de, no subsistema “c”, o gabinete de proteção (11) proteger os componentes em seu interior da intempérie e de interferências eletromagnéticas, além de isolar o circuito de possíveis descargas elétricas atmosféricas.

39. Sistema, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de a blindagem eletrostática ser realizada por uma caixa de material metálico (8), preferencialmente alumínio, em que esta desempenha a função de gaiola de Faraday e protege a placa reguladora de tensão (2), a placa de sensoriamento (4), o módulo de rádio frequência (1) e o microcontrolador (3) localizados no seu interior.

40. Uso do sistema conforme definido em qualquer uma das reivindicações 23 a 39, caracterizado pelo fato de ser na defesa da população, tal como no monitoramento de precipitação de forma precisa para a prevenção de desastres relacionados à chuva em locais específicos, tais como em áreas urbanas de risco; e na agricultura, tal como no monitoramento de variações climáticas relacionadas à chuva que interferem na produção das lavouras.

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