Processamento digital de sinais de vibração adquiridos com hardware dedicado e visualização científica com localização geográfica

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Tôrres, Filipe Emídio
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Monografias da UnB
Texto Completo: http://bdm.unb.br/handle/10483/13330
Resumo: Monografia (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia Eletrônica, 2015.
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spelling Tôrres, Filipe EmídioNunes, Maria Alzira AraújoMendes, Cristiano Jacques Miosso RodriguesTÔRRES, Filipe Emídio. Processamento digital de sinais de vibração adquiridos com hardware dedicado e visualização científica com localização geográfica. 2015. 76 f., il. Monografia (Bacharelado em Engenharia Eletrônica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015.http://bdm.unb.br/handle/10483/13330Monografia (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade UnB Gama, Curso de Engenharia Eletrônica, 2015.Este trabalho propõe através de processamento sinais um sistema eletrônico dedicado para monitoração de vibração de corpo inteiro no transporte viário. A análise terá por base diferentes tipos de sinais a serem adquiridos e relacionados, tais como sinais de acelerômetros, sensores de pressão e dados de localização geográfica. Diversos tipos de trabalhadores são expostos a vibração de corpo inteiro durante horas. Tendo em vista que essa exposição pode causar problemas à saúde, existem normas de trabalho para proteger o trabalhador destas condições e garantir-lhes seus direitos. Sendo assim, existem dispositivos eletrônicos capazes de fazer medidas dessas doses de vibração e enquadrá-las a estas normas. O objetivo desse trabalho, primeiramente, é avaliar os dispositivos comerciais atuais para o transporte viário. Por meio desse estudo é possível verificar que estes aparelhos apresentam algumas limitações, como frequência de aquisição baixa, alto custo, bateria de pouca duração, ausência de interface de captura de sinais automática, pouca memória interna, entre outras. Portanto, juntamente com outro aluno e pesquisadores também da Universidade de Brasília, foi desenvolvido um novo aparelho de medição, análise e visualização desses sinais. Ele utiliza uma placa Arduino que captura os sinais e um Raspberry PI para processamento embarcado. O sistema proposto tem algumas características importantes como: é modular, compacto, de baixo custo, com taxa de amostragem na ordem de centenas de hertz, sistema de detecção de exposição por meio de um sensor de pressão a ser acoplado ao banco do motorista, sistema de localização geográfica baseada em GPS, processamento de sinais embarcado, display com indicador online, sistema de gravação de dados em cartão de memória, além de poder ter medição de velocidade e módulo de comunicação sem fio. E finalmente serão desenvolvidos, por técnicas de processamento de sinais, o cálculo de doses de vibração baseados nas normas vigentes. O cálculo de doses é feito de forma embarcada e teve que contar com o desenvolvimento de filtros presentes nesse tipo de cálculo. Foram feitos diversos experimentos para validação, neles foram obtidas todos os valores de exposição de doses, tanto parciais como resultantes (VDVexp e VDVR) e acelerações médias resultantes, parciais e normalizadas (amr, arep e aren), juntamente com as localizações geográficas, gerando tabelas. O sistema pode ser útil para outras aplicações possíveis no futuro como na área da construção cívil, esportes, identificação da condição de estradas, outros meios-de-transporte, estudo de ruídos, trabalhos laboratoriais, entre outros. O projeto ainda tem alguns aspectos a melhorar, como na taxa de transmissão de dados e confecção de uma PCI, porém apresentou um bom resultado esperado.Submitted by Ruthlea Nascimento (ruthlea.nascimento@gmail.com) on 2016-05-24T18:41:37Z No. of bitstreams: 1 2015_FilipeEmidioTorres.pdf: 9632575 bytes, checksum: b184afdd6d8c8701c55be86474b9e853 (MD5)Approved for entry into archive by Luanna Maia(luanna@bce.unb.br) on 2016-06-10T12:28:42Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2015_FilipeEmidioTorres.pdf: 9632575 bytes, checksum: b184afdd6d8c8701c55be86474b9e853 (MD5)Made available in DSpace on 2016-06-10T12:28:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2015_FilipeEmidioTorres.pdf: 9632575 bytes, checksum: b184afdd6d8c8701c55be86474b9e853 (MD5)This paper proposes processing signals through an electronic system dedicated to wholebody vibration monitoring in road transport. The analysis will be based on different types of signals to be acquired and correlated, such as signals from accelerometers, pressure sensors and geographic location data using scientific visualization techniques. Many types of workers such as construction workers and drivers are exposed to whole body vibration for hours. Given that this exposure can cause health problems, there are labor standards to protect workers from these conditions and guarantee them their rights. Thus, there are electronic devices capable of making these measures vibration doses and fit them to these standards. First, this paper will study the current commercial devices for road transport. Through this study we can see that these devices have some limitations such as low frequency acquisition, high cost, poor battery life, the absence of automatic capture interface signals, little internal memory, among others. Therefore, with other student and researchers also from University of Brasilia, it was developed a new measuring instrument to analysis and visualize these signs. It uses an an Arduino board that captures the signals and Raspberry PI for embedded processing. The proposed system has some important characteristics such as: is modular, compact, low cost, with a sampling rate on the order of hundreds of hertz, automatic detection system by a pressure sensor being coupled the driver’s seat, geographic location system based on GPS, embedded signal processing, display with real-time response, SD memory card data recording system, and can be measuring speed and wireless communication module. Finally, it will be developed by signal processing techniques, the calculation of vibration doses based on current regulations. The dose calculation is done by a embedded system and also was necessary to develop some filters present in this type of calculation. Several experiments for validation were made, then were obtained mensures of partial and final result (VDVexp and VDVR) and accelerations average resulting, partial and normalized (amr, arep and aren), with geographic locations, generating tables. The system can be useful for other possible applications in the future as in the field of civil engineering, sports, identification of road condition, other transport fields, noise studies, laboratory work, among others. The project still has some to improve such as the data transfer rate and a PCB confection, but showed a very good result in general.VibraçãoProcessamento de sinais - técnicas digitaisProcessamento digital de sinais de vibração adquiridos com hardware dedicado e visualização científica com localização geográficainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis2016-06-10T12:28:42Z2016-06-10T12:28:42Z2016-06-10T12:28:42Z2015info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Monografias da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBORIGINAL2015_FilipeEmidioTorres.pdf2015_FilipeEmidioTorres.pdfapplication/pdf9632575http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/13330/1/2015_FilipeEmidioTorres.pdfb184afdd6d8c8701c55be86474b9e853MD51CC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain49http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/13330/2/license_url4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2fMD52license_textlicense_textapplication/octet-stream0http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/13330/3/license_textd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD53license_rdflicense_rdfapplication/octet-stream23148http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/13330/4/license_rdf9da0b6dfac957114c6a7714714b86306MD54LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1859http://bdm.unb.br/xmlui/bitstream/10483/13330/5/license.txtfecada1cd32be12b618a8290c96a4b38MD5510483/133302021-10-21 08:49:08.607oai:bdm.unb.br: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Biblioteca Digital de Monografiahttps://bdm.unb.br/PUBhttp://bdm.unb.br/oai/requestbdm@bce.unb.br||patricia@bce.unb.bropendoar:115712021-10-21T11:49:08Biblioteca Digital de Monografias da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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