Projeto e aplicação de etiqueta RFID UHF para monitoramento de poluição em torres de alta tensão.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: ALVES, Lidja Nayara Tavares.
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/36287
Resumo: Neste trabalho é apresentado um protótipo experimental de uma etiqueta Radio Frequency Identification - RFID para identificação e monitoramento da poluição em torres de alta tensão. Para tanto, foram realizadas as seguintes etapas: caracterização dielétrica da poluição artificial; projeto via simulação de etiquetas RFID para aplicação em torres metálicas; fabricação, validação e testes das etiquetas; análise de sensibilidade do alcance das etiquetas; e algoritmo computacional para o tratamento dos sinais e posterior análise estatística. O monitoramento da poluição foi baseado nas variações do Indicador da Intensidade do Sinal Recebido (Received Signal Strength Indicator – RSSI) pelo leitor devido a quantidade depositada de poluição. A validação e teste das etiquetas foram realizadas em ambiente externo com uma emulação de torre de alta tensão desenergizada. Para todos os níveis de poluição artificial depositada analisados, o alcance máximo médio da leitura do sinal, em ambiente externo, foi 18 metros. Os dados de RSSI, obtidos por meio da leitura da etiqueta RFID, foram processados e analisados, objetivando uma identificação dos níveis de poluição depositada nas torres de alta tensão. Os resultados demonstram o potencial das etiquetas para identificação e monitoramento da poluição pesada em torres metálicas de alta tensão. Proporcionando uma maior assertividade nos diagnósticos de poluição e consequentemente rotinas de inspeção de cadeias de isoladores mais seguras, eficientes e não-invasivas. Adicionalmente, as etiquetas RFID possibilita a catalogação das torres de alta tensão utilizadas no sistema elétrico de potência. A identificação de poluição via as etiquetas RFID consiste em uma tecnologia em forte crescimento, não-invasiva e de baixo custo para implementação em torres de alta tensão.
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Para tanto, foram realizadas as seguintes etapas: caracterização dielétrica da poluição artificial; projeto via simulação de etiquetas RFID para aplicação em torres metálicas; fabricação, validação e testes das etiquetas; análise de sensibilidade do alcance das etiquetas; e algoritmo computacional para o tratamento dos sinais e posterior análise estatística. O monitoramento da poluição foi baseado nas variações do Indicador da Intensidade do Sinal Recebido (Received Signal Strength Indicator – RSSI) pelo leitor devido a quantidade depositada de poluição. A validação e teste das etiquetas foram realizadas em ambiente externo com uma emulação de torre de alta tensão desenergizada. Para todos os níveis de poluição artificial depositada analisados, o alcance máximo médio da leitura do sinal, em ambiente externo, foi 18 metros. Os dados de RSSI, obtidos por meio da leitura da etiqueta RFID, foram processados e analisados, objetivando uma identificação dos níveis de poluição depositada nas torres de alta tensão. Os resultados demonstram o potencial das etiquetas para identificação e monitoramento da poluição pesada em torres metálicas de alta tensão. Proporcionando uma maior assertividade nos diagnósticos de poluição e consequentemente rotinas de inspeção de cadeias de isoladores mais seguras, eficientes e não-invasivas. Adicionalmente, as etiquetas RFID possibilita a catalogação das torres de alta tensão utilizadas no sistema elétrico de potência. A identificação de poluição via as etiquetas RFID consiste em uma tecnologia em forte crescimento, não-invasiva e de baixo custo para implementação em torres de alta tensão.This work presents an experimental prototype of a Radio Frequency Identification - RFID tag for identification and monitoring of pollution in high voltage towers. Therefore, the following steps were carried out: dielectric characterization of the artificial pollution; design via simulation of RFID tags for application in metallic towers; manufacturing, validation and testing of tags; sensitivity analysis of tag reach; and computational algorithm for signal processing and subsequent statistical analysis. Pollution monitoring was based on variations in the Received Signal Strength Indicator (RSSI) by the reader due to the amount of pollution deposited. Tag validation and testing was performed outdoors with a de-energized high-voltage tower emulation. For all levels of deposited pollution analyzed, the maximum average range of the signal reading, in an external environment, was 18 meters. The RSSI data, obtained by reading the RFID tag, will be processed and analyzed, aiming to identify the levels of pollution deposited in the high voltage towers. The results demonstrate the potential of RFID tags for identifying and monitoring severe pollution in high voltage metal towers. Providing greater assertiveness in pollution diagnoses and consequently safer, more efficient and non-invasive inspection routines for insulator chains. Additionally, RFID tags make it possible to catalog high voltage towers used in the electrical power system. Pollution identification via RFID tags is a rapidly growing, non-invasive and low-cost technology for implementation in high voltage towers.Este trabajo presenta un prototipo experimental de un Radio tag Identificación de frecuencia: RFID para identificar y monitorear la contaminación en Torres de alta tensión. Para ello se llevaron a cabo los siguientes pasos: caracterización dieléctrico de la contaminación artificial; proyecto mediante simulación de etiquetas RFID para su aplicación en torres metálicas; fabricación, validación y prueba de etiquetas; análisis de sensibilidad el alcance de las etiquetas; y algoritmo computacional para procesar señales y análisis estadístico posterior. El seguimiento de la contaminación se basó en las variaciones en la Indicador de intensidad de la señal recibida – RSSI por el lector debido a la cantidad de contaminación depositada. Validación y prueba de etiquetas. Se realizaron en exteriores con una emulación de torre de alta tensión. desenergizado. Para todos los niveles de contaminación depositada artificialmente analizados, el rango La lectura máxima media de la señal, en exteriores, fue de 18 metros. Los datos RSSI, obtenidos mediante la lectura de la etiqueta RFID, fueron procesados ​​y analizados, con el objetivo de identificar los niveles de contaminación depositados en torres de alta tensión. Los resultados demuestran el potencial de las etiquetas para la identificación y el seguimiento. de fuerte contaminación en torres metálicas de alta tensión. Proporcionando mayor Asertividad en los diagnósticos de contaminación y consecuentemente en las rutinas de inspección. Cadenas de aisladores más seguras, eficientes y no invasivas. Además, el Las etiquetas RFID permiten catalogar las torres de alta tensión utilizadas en el sistema energía eléctrica. La identificación de la contaminación mediante etiquetas RFID consiste en un tecnología de rápido crecimiento, no invasiva y de bajo costo para su implementación en Torres de alta tensión.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICAUFCGCOSTA, Edson Guedes da.COSTA, E. G.E. C. Guedes.Da Costa;da Costa, E.G.http://lattes.cnpq.br/3930289115658143SERRES, Alexandre Jean René.SERRES, Alexandre Jean René.Serres, A.SERRES, ALEXANDRE.http://lattes.cnpq.br/5988817460788034LIRA, George Rossany Soares de.LIRA, G. R. S.LIRA, GEORGE R. S.SOARES DE LIRA, GEORGE ROSSANY.http://lattes.cnpq.br/7283717300126094FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.FREIRE, R. C. S.FREIRE, R.Freire, R C S.http://lattes.cnpq.br/4016576596215504PISSOLATO FILHO, JOSÉ.PISSOLATO FILHO, J.PISSOLATO FILHO, José.PISSOLATO, J.http://lattes.cnpq.br/2677193880642405GOMES NETO, Alfredo.GOMES NETO, Alfredo.GOMES NETO, ALFRÊDO.NETO, A. 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