REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/cs10202409281640
Robério Ribeiro da Silva1
Orientadora: Profª. Esp. Maria dos Anjos Fernandes Pacheco2
RESUMO:
Esse trabalho tem como objeto identificar o nível de subida do rio através do protótipo, demonstrando a medição dos níveis da subida da água e os parâmetros de valores mostrando a elevação do nível de água do rio. As inundações são um problema recorrente nas cidades urbanas e rurais, causando consequências para a população, como perdas materiais, emocionais e até mesmo vidas humanas. Diversos fatores, tanto naturais quanto decorrentes da ocupação humana, são relevantes para a ocorrência desses eventos. É importante estudar as variações na distribuição da água ao longo do ciclo hidrológico, pois isso pode levar a desastres em populações vulneráveis. A Inovação tecnológica pode ajudar durante esses eventos, como a criação de um sistema de medição de nível de água emergencial de baixo custo para comunidades afetadas anualmente por inundações. Isso traria benefícios coletivos e individuais, especialmente para comunidades sem acesso às tecnologias e suas aplicações. Para esse trabalho foi elaborado o projeto de circuito com os dispositivos de sinalização visual e sonora utilizados na simulação; seguido da construção de um protótipo com esses dispositivos. A construção do protótipo é um simulador para demonstrar a medição dos níveis água, com finalidade de medir o nível da água e o controle; sugerindo um planejamento para as medidas preventivas. Os materiais foram obtidos e as montagens dos componentes seguiram as especificações. A construção do protótipo passou por várias etapas, incluindo idealização, seleção de componentes, comissionamento, aquisição, montagem, integração e monitoramento funcional. O grande desafio do projeto foi a ausência de uma base teórico-científica consolidada, levando à criação de hipóteses inovadoras. O protótipo desenvolvido apresentou alta qualidade e integração eficaz com sistemas modernos, resultando em leituras precisas e confiáveis. O uso da condutividade elétrica de matéria para medição de níveis de água em emergências foi demonstrado com sucesso, utilizando componentes de baixo custo e de fácil acesso.
Palavras-chave: inundação; protótipo; detecção de níveis de águas.
ABSTRACT:
This work aims to identify the river’s rising level through the prototype, demonstrating the measurement of water rising levels and the value parameters showing the river’s water level elevation. Floods are a recurring problem in urban and rural cities, causing consequences for the population, such as material and emotional losses and even human lives. Several factors, both natural and resulting from human occupation, are relevant to the occurrence of these events. It is important to study variations in water distribution throughout the hydrological cycle, as this can lead to disasters in vulnerable populations. Technological innovation can help during these events, such as creating a low-cost emergency water level measurement system for communities affected annually by flooding. This would bring collective and individual benefits, especially for communities without access to technologies and their applications. For this work, the circuit design was created with the visual and audible signaling devices used in the simulation; followed by the construction of a prototype with these devices. The construction of the prototype is a simulator to demonstrate the measurement of water levels, with the purpose of measuring water level and control; suggesting planning for preventive measures. The materials were obtained and the component assemblies followed the specifications. The construction of the prototype went through several stages, including idealization, component selection, commissioning, acquisition, assembly, integration and functional monitoring. The project’s greatest challenge was the lack of a consolidated theoretical-scientific basis, leading to the creation of innovative hypotheses. The developed prototype presented high quality and effective integration with modern systems, resulting in accurate and reliable readings. The use of electrical conductivity of matter to measure water levels in emergencies was successfully demonstrated, using low-cost and easily accessible components.
Keywords: Flood, water level detection prototype
1. INTRODUÇÃO
Conforme estudos relatados por Fleischmann; Collischonn (2023), o planeta Terra formou-se há 4,5 bilhões de anos, com a fragmentação do supercontinente Pangea ocorrendo há 200 milhões de anos, dando origem a Gondwana e Laurásia. A distribuição atual dos continentes é de aproximadamente 65 milhões de anos. Diferentes fenômenos naturais, como tornados, furacões, tsunamis e terremotos, podem ser influenciados por ações humanas e afetar o ecossistema e as sociedades humanas.
As inundações são um fenômeno recorrente nas cidades urbanas e rurais por diversos motivos e trazem graves consequências. Vários fatores podem contribuir para a ocorrência de inundações, em dois tipos: os naturais e os decorrentes da ocupação, devido isso as consequências são sentidas pela população local e variam desde perdas materiais e emocionais que podem acontecer a perda de vidas humanas (Santos, 2012).
A enchente de 1983 foi a maior registrada em diversas estações do continente sul-americano entre 1980-2010, incluindo rios como Paraná, Paraguai, Uruguai e bacias hidrográficas como Araguaia, Tocantins e São Francisco, devido aos padrões de inundação variam de acordo com bacias e são influenciados por fenômenos como o El Niño (Fleischmann; Collischonn, 2023).
Em suas pesquisas, Fleischmann; Collischonn, (2023), as variações na distribuição da concentração de água ao longo do ciclo hidrológico podem ser mais extremas em certos pontos do tempo e do espaço, levando ao estabelecimento de desastres em populações vulneráveis. É fundamental considerar os aspectos sócio naturais desses eventos, bem como os impactos sociais.
Com as inundações alterando e afetando as atividades humanas, há possibilidade da utilização da tecnologia para ajudar durante esses eventos. Com o projeto de realizar um protótipo de um sistema de medição de nível d’água emergencial, com componentes acessíveis de baixo custo, onde as comunidades afetadas anualmente por inundações poderão utilizar, trazendo benefícios coletivo e individuais, pois é de conhecimento que muitas comunidades não têm acesso às tecnologias e suas aplicações.
Este projeto tem objetivo de realizar a construção do protótipo de um sistema de medição de nível d´água emergencial, demonstrando em uma comunidade rural, suas funcionalidades e aplicações em uma emergência, sendo uma inundação por eventos naturais ou não. e como a informação descritiva do protótipo pode ajudar realizando um planejamento preventivo.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
O crescimento irregular das cidades tem causado desastres naturais, afetando o meio ambiente e preocupando a população. As ações dos cidadãos, por falta de conhecimento e consciência ambiental, contribuem para esta situação. A mudança de hábitos individuais e coletivos, como consumo consciente, gestão de resíduos e reciclagem, é essencial para promover um estilo de vida sustentável. A educação ambiental, através de diversos meios e de forma divertida, é fundamental para conscientizar a população sobre a importância da conservação dos recursos naturais (Palhano, 2018).
No entendimento de Palhano (2018), a água é o recurso natural mais importante do nosso planeta, vital para o consumo humano, agricultura, indústria, produção de energia, alimentação, transporte e recreação.
No Amazonas, enchentes fluviais causaram danos econômicos e humanitários, ultrapassando níveis normais. A enchente extrema levou o rio Negro a atingir mais de 29 metros, afetando Manaus e áreas urbanas em 2020 (Ferreira, 2022). Contrapartida dessas situações, podemos utilizar a tecnologia a favorecer pessoas, comunidades que rotineiramente tem problemas com as inundações.
Na visão de Patsko (2006), os sensores são componentes eletrônicos que permitem analisar condições ambientais, como temperatura, brilho, rotação de um motor ou detecção de partículas subatômicas. Eles podem ser classificados como transdutores, que convertem um tipo de energia em outro. Sensores específicos transformam energia (luz, calor, movimento) em energia elétrica para ler características do ambiente.
3. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO E SIMULAÇÃO
Obtidos os materiais, as montagens dos componentes foram feitas de acordo com as especificações pertinentes, conforme Patsko (2006) e suas definições e o Manual de Atuadores, sensores e periféricos:
Para a construção do protótipo foram seguidas diversas etapas, entre elas a idealização do modelo, a seleção dos componentes e sistemas, o comissionamento, a aquisição de materiais, a montagem, a integração do sistema e o monitoramento funcional.
Tabela 1 – Componentes eletrônicos
| Quantidade | Nome | Imagem |
| 05 | resistores de 180R: utilizado em circuitos para limitar a corrente elétrica |  |
| 05 | transistores BC548: transistor de silício de uso geral para sinais de baixa potência, utilizado em eletrônica para infinitos circuitos eletrônicos, podendo acionar relés de baixa potência. |  |
| 05 | leds cores distintas: utilizados para amplificar pequenos sinais., também são diodo emissor de luz, que quando ativado, emite luz visível transformando energia elétrica em energia luminosa |  |
| 01 | buzzer ativo 5V: componente que emite um sinal sonoro quando ativado. Existem dois tipos: ativo, que emite uma única frequência, e passivo, que emite várias frequências. |  |
| 01 | Bateria 9V |  |
Fonte: Patsko (2006) e o Manual de Atuadores, sensores e periféricos
3.1 Montagem do protótipo
Os circuitos elétricos são usados em muitos sistemas elétricos para realizar diversas tarefas, sendo esse protótipo um aparelho o qual servirá na utilização para medir os níveis de águas em caso emergenciais, exemplo: enchentes ou outro fenômeno natural ou não, que precise ter um tipo de controle.
Figura 1 – Montagem dos componentes eletrônicos
Fonte: Internet
Figura 2 – Diagrama do sistema
Fonte: autor
Figura 3 – teste do funcionamento do Protótipo
Fonte: autor
Conforme Patsko (2006), a utilização de sensores é essencial para diversas aplicações na atualidade, permitindo o controle de processos industriais, o monitoramento das condições ambientais e a facilitação das tarefas diárias. Sabendo disso esse projeto que pode ser uma inovação tecnológica, irá permitir que circuitos eletrônicos atuem com base nas informações coletadas, repassando a atual situação das informações e emitindo-as através de cores e som (figura 3).
4. RESULTADO OBTIDO
A falta de uma base teórico-científica consolidada foi a maior dificuldade do projeto, o que levou à criação de hipóteses inovadoras. O protótipo montado demonstrou componentes de alta qualidade e integração eficaz com sistemas modernos. Isso resultou em leituras precisas, tempos de resposta rápidos e boa confiabilidade para um modelo simples e de baixo custo.
Para conseguir atingir o resultado na demonstração (figura 3), o fenômeno físico ajuda na medição, devido à condutividade elétrica de uma substância ou solução de transmitir corrente elétrica. A condutividade das soluções é medida pela corrente elétrica gerada pelos íons presentes.
Foi utilizado componentes e materiais de fácil acesso, construindo um protótipo de baixo custo para medição de níveis da água em caso emergenciais.
REFERÊNCIAS
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FLEISCHMANN, A. S. COLLISCHONN, W. Desastres e água: eventos históricos no Brasil 1. Porto Alegre, RS : ABRHidro, 2023. Disponível em< /https://www.researchgate.net/profile/Camila
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HANNA. Condutividade Elétrica: Guia Definitivo | Digital Water. 2020. Disponível em: <https://www.digitalwater.com.br/condutividade-eletrica-guia-definitivo/>. Acesso em: 1 set. 2024.
PATSKO, L. F. TUTORIAL Aplicações, Funcionamento e Utilização de Sensores. [S.l.], 2006. Disponível em: <https://www.maxwellbohr.com.br/downloads/robotica/mec1000_kdr5000/tutorial_ele tronica_-_aplicacoes_e_funcionamento_de_sensores.pdf>. Acesso em: 28 ago.
PALHANO, L. F. S. Desenvolvimento de um Sistema de Controle de Nível para Reaproveitamento de Água. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano 03, Ed. 08, Vol. 07, pp. 69-85, agosto de 2018. ISSN:2448- 0959. Disponível em:< https://www.nucleodoconhecimento.com.br/ciencia-da computacao/controle-de-nivel.>. Acesso em: 26 ago. 2024.
2024.SANTOS, K. R. INUNDAÇÕES URBANAS: UM PASSEIO PELA LITERATURA. Élisée – Revista de Geografia da UEG, [S. l.], v. 1, n. 01, p. 177–190, 2012. Disponível em:< //www.revista.ueg.br/index.php/elisee/article/view/585.>. Acesso em: 25 ago. 2024.
1Discente: Universidade Nilton Lins, Brasil. E-mail: roberiosilva.silva426@gmail.com
2Email: ma.dp@uol.com.br