Desenvolvimento, implementaÃÃo e avaliaÃÃo de uma estaÃÃo agrohidrometeorolÃgica automÃtica e sensores ambientais

• Main Author: Francisco Josà Firmino Canafistula
• Other Authors: Adunias dos Santos Teixeira
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal do Cearà 2013
• Subjects: Monitoramento ambiental; AutomaÃÃo; InstrumentaÃÃo; Environmental monitoring; Automation; Instrumentation; INSTRUMENTACAO ELETRONICA
• Online Access: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=11355

O acesso ao recurso hÃdrico gera conflitos em todas as regiÃes do mundo. Com o aumento do consumo e da escassez da Ãgua, a tendÃncia à aumentar a inseguranÃa hÃdrica e os conflitos. Por conseguinte, à fundamental e necessÃria a geraÃÃo de ferramentas, instrumentos e metodologias de mediÃÃo que aumentem a consistÃncia dos estudos e a eficiÃncia do gerenciamento desse recurso. O desenvolvimento tecnolÃgico de um sistema de coleta automÃtica e armazenamento de dados meteorolÃgicos e hidrolÃgicos à apresentado neste trabalho. O trabalho tambÃm descreve o desenvolvimento, metodologia de calibraÃÃo, instalaÃÃo e avaliaÃÃo do funcionamento em campo experimental de sensores com caracterÃsticas especiais. O foco do desenvolvimento e avaliaÃÃo dos sensores à para atender Ãs incertezas das variaÃÃes espaÃo temporal de dados meteorolÃgicos e hidrolÃgicos do semiÃrido nordestino. Buscou-se na tecnologia de microcontroladores o desenvolvimento do sistema de aquisiÃÃo de dados, em decorrÃncia da gama de arquiteturas disponÃveis a baixo custo. Parte dos sensores desenvolvidos vem da tecnologia de transdutores industriais com base em semicondutores. A dimensÃo do valor da constante dielÃtrica da Ãgua, aliada ao modelo de funcionamento dos capacitores produziu tambÃm transdutores presentes neste trabalho. Foi possÃvel fazer a mediÃÃo e o armazenamento de dados ambientais de microbacias presentes no semiÃrido e assim apresentar a relaÃÃo entre eventos meteorolÃgicos (medidas pluviomÃtricas) e hidrolÃgicos (vazÃo de cursos de 1 ordem no (picos de descarga) semiÃrido. Umidade relativa do ar, temperatura do ar, temperatura do solo e umidade do solo tambÃm tiveram seus valores monitorados pelas sondas desenvolvidas. Testar os instrumentos à necessÃrio, pois permite aperfeiÃoar a precisÃo e a robustez do sistema. Os dados obtidos pelo sistema permitiram a construÃÃo de hidrogramas das microbacias. O canal de comunicaÃÃo dos sistema foi eficiente na coleta de dados, entretanto, faz-se necessÃrio estabelecer vias alternativas de conectividade, para obter uma melhor avaliaÃÃo e manutenÃÃo do sistema. A investigaÃÃo de desempenho do pluviÃmetro capacitivo automÃtico no laboratÃrio e em campo demonstrou a capacidade do instrumento em medir todos os parÃmetros da precipitaÃÃo pluvial. Eventos com 0,7 mm de lÃmina podem ser mensurados, inclusive a intensidade da precipitaÃÃo. === Access to water resources creates conflicts in all regions of the world. With the increase in consumption and water scarcity, the tendency is to increase water insecurity and conflict, therefore it is essential and necessary to develop tools, instruments and measurement methodologies that increase the efficiency and consistency of studies of the management of this resource. The technological development of a system for automatic collection and storage of meteorological and hydrological data is presented in this thesis. The text also describes the development, methodology, calibration, installation and evaluation of operation, in the experimental field, of sensors with special features. The focus of the development and evaluation of the sensors is to meet the uncertainties of changing space-time weather data from the semi-arid Northeast. Sought in the microcontroller technology development system of data acquisition, because its range of architectures and the low costs. Part of the sensors has developed technology on based industrial transducers and semiconductors. The range of the value of the dielectric constant of water, coupled with the operating model of the capacitors also produced transducers in this work. It was possible to make the measurement and storage of environmental data from these micro-watersheds in the semiarid and thus present the relationship between weather events (rainfall) and hydrological (flow of courses in a second order semi-arid region). Relative humidity, air temperature, soil temperature and soil moisture values were also monitored by the probes developed. Test instruments is necessary because it allows improving the accuracy and robustness of the data obtained by the system. The system has allowed to the construction of hydrographs of micro-basins. The communication channel of the system was efficient in data collection, however, it is necessary to establish alternative means of connectivity for better evaluation and system maintenance. Research on performance of capacitive automatic rain gauge in laboratory and field demonstrated the ability of the instrument to measure all parameters of rainfall. Events with in 0.7 mm range can be measured, including rainfall intensity