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Dispositivo remoto para monitorização de VOCs

Dispositivo remoto para monitorização de VOCs. Luís Manuel Pereira Cardoso. Dissertação realizada no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores. Orientador: Prof. Hélio Mendes de Sousa Mendonça. 19 de Julho de 2010 |. 21 de Fevereiro de 2011 |. Conteúdos.

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Dispositivo remoto para monitorização de VOCs

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Presentation Transcript

  1. Dispositivo remoto para monitorização de VOCs Luís Manuel Pereira Cardoso Dissertação realizada no âmbito do Mestrado Integrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores Orientador: Prof. Hélio Mendes de Sousa Mendonça 19 de Julho de 2010 | 21 de Fevereiro de 2011 |

  2. Conteúdos • Introdução • Objectivos • Descrição do sistema • Sensores de VOCs • Protocolos de comunicação sem fios • Especificação da arquitectura • Firmware do coordenador • Firmware do dispositivo portátil • Software para o computador • Testes e resultados • Conclusões • Trabalho futuro 21 de Fevereiro de 2011 |

  3. Introdução • Necessidade de prevenir e reduzir os efeitos directos e indirectos das emissões de compostos orgânicos voláteis (VOCs) para o ambiente; • VOCs são um grupo de substâncias químicas que inclui várias classes de compostos, apresentam efeitos nocivos tanto para a atmosfera como para a saúde humana. • Necessidade de monitorização de emissões de VOCs para a atmosfera, particularmente em espaços fechados; • Sistemas de monitorização disponíveis no mercado nem sempre cumprem as especificações dos fabricantes e possuem limitações. 21 de Fevereiro de 2011 |

  4. Objectivos • Monitorização da emissão de VOCs; • Controlo remoto do sistema através de comunicação sem fios; • Armazenamento de dados em memória local; • Visualização em tempo real das leituras efectuadas; • Sistema portátil. 21 de Fevereiro de 2011 |

  5. Descrição do sistema • Esquema do sistema: 21 de Fevereiro de 2011 |

  6. Sensores de VOCs • Diferentes tecnologias e princípios de detecção: • Metal Oxide Semiconductor (MOS); • Sensores de efeito de campo (FE); • QuartzMicrobalance (QMB); • Photoionization Detector (PID). • Mercado de Sensores: 21 de Fevereiro de 2011 |

  7. Protocolos de comunicação sem fios • ZigBee: • Baixo consumo; • Baixo débito de transmissão de dados; • Bom alcance. • Módulos disponíveis na Faculdade de Engenharia. 21 de Fevereiro de 2011 |

  8. Especificação da arquitectura Arquitectura global do sistema: 21 de Fevereiro de 2011 |

  9. Especificação da arquitectura Dispositivo portátil e PCB de acoplamento dos sensores Coordenador 21 de Fevereiro de 2011 |

  10. Firmware do Coordenador Funcionamento do Coordenador: 21 de Fevereiro de 2011 |

  11. Firmware do dispositivo portátil Funcionamento do dispositivo portátil: 21 de Fevereiro de 2011 |

  12. Software para o computador Janela principal: 21 de Fevereiro de 2011 |

  13. Software para o computador Janela de opções e configurações: 21 de Fevereiro de 2011 |

  14. Testes e resultados • Duas fases de testes: • Primeira fase realizada num ambiente não controlado; • Segunda fase realizada em laboratório, localizado no INEGI Porto, recorrendo a câmaras especiais. Câmara de testes 21 de Fevereiro de 2011 |

  15. Testes e resultados – 1ª fase Sensor TGS2602: 21 de Fevereiro de 2011 |

  16. Testes e resultados – 1ª fase Sensor TGS2620: 21 de Fevereiro de 2011 |

  17. Testes e resultados – 2ª fase • Testes realizados com o sistema desenvolvido e com um sistema da GrayWolfdisponível no mercado; • Realizado teste de laboratório denominado por TENAX. GrayWolf TG-502 21 de Fevereiro de 2011 |

  18. Testes e resultados – 2ª fase Gráfico gerado durante o primeiro dia de testes com o sensor TGS2602: • Eixo dos X: Tempo em milissegundos; • Eixo dos Y: Valor retornado pelo ADC. 21 de Fevereiro de 2011 |

  19. Testes e resultados – 2ª fase Tabela dos resultados obtidos durante os quatro dias de testes: 21 de Fevereiro de 2011 |

  20. Testes e resultados – 2ª fase Evolução dos sensores ao longo dos quatro dias: 21 de Fevereiro de 2011 |

  21. Testes de consumo 21 de Fevereiro de 2011 |

  22. Testes de alcance 21 de Fevereiro de 2011 |

  23. Interferências com redes IEEE802.11 Resultados do teste de interferências com redes IEEE802.11 21 de Fevereiro de 2011 |

  24. Conclusão • Sistema desenvolvido operacional; • Controlo remoto e configuração remota através do software desenvolvido para PC; • Visualização e traçado de gráficos em tempo real; • Software para PC com suporte para diferentes SO; • Sistemas idênticos à venda no mercado possuem limitações, apresentando erros grosseiros durante os testes; • Resultados obtidos por sistemas deste tipo possuem pouca precisão. 21 de Fevereiro de 2011 |

  25. Trabalho futuro • Automatizar a escolha da resistência de saída RL recorrendo a um potenciómetro digital; • Integrar um ecrã LCD para a visualização dos resultados no dispositivo portátil; • Adicionar um RTC (Real TimeClock) ao sistema por forma a organizar os resultados por datas; • Acrescentar uma EEPROM I2C como uma expansão de memória; • Aumentar a autonomia do sistema recorrendo a outro tipo de baterias. 21 de Fevereiro de 2011 |

  26. Obrigado pela atenção! 21 de Fevereiro de 2011 |

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