A Vibração Em Veículos Que Circulam Em Mina De Céu Aberto

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UTILIZAÇÃO DE SENSOR DE VIBRAÇÃO EM VEÍCULOS QUE CIRCULAM EM MINA DE CÉU ABERTO, PARA DETECÇÃO DE DEPRESSÕES NA VIA.

Hélio Morais Cruz 1

Luiz Otávio Veloso 2

Ronan Loschi Rodrigues Ferreira 3

RESUMO

Este artigo apresenta um protótipo capaz de detectar as depressões nas vias de uma mineração, utilizando um sensor de vibração integrado a um micro-controlador. O sistema de aquisição de dados foi constituído por acelerômetro SW420, uma plataforma de prototipagem (Arduino Uno), um GPS GY_6MV2 e embarcados em uma caminhonete modelo Hilux. O acelerômetro e o GPS funcionam conectados eletronicamente à placa Arduino sendo capaz de fornecer dados numéricos de vibração e localização, que atualizam no decorrer de uma experiência. A pesquisa foi de natureza aplicada com abordagem qualitativa, objetivo exploratório com revisão de literatura e experimentação. Os dados foram coletados por um computador rodando um software capaz de ler os dados recebidos. A análise foi por meio de comparação entre os achados. Os resultados experimentais são mostrados e confrontados com resultados esperados.

Palavras-chave: Sensor de Vibração, GPS - Sistema de Posicionamento Global, Arduino, Sistema de Despacho.

ABSTRACT

This article presents a prototype capable of detecting depressions in the pathways of a mining, using a vibration sensor integrated with a microcontroller. The data acquisition system consisted of the SW420 accelerometer, a prototyping platform (Arduino  Uno),  a  GPS  GY_6MV2 and shipped  in  a  Hilux  model  van. The

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1 Graduado em Engenharia de Controle e Automação Fasar E-mail: [e-mail]

2 Especialização em Docência do Ensino Superior UCAM E-mail: [e-mail]

3 Mestre em Informática PUC Minas E-mail: [e-mail]

accelerometer and GPS function electronically connected to the Arduino board being able to provide numerical data of vibration and location, which update during an experiment. The research was of applied nature with qualitative approach, exploratory objective with literature review and experimentation. The data were collected by a computer running a software capable of reading the data received. The analysis was by comparison of the findings. The experimental results are shown and compared with expected results.

Keywords:Vibration Sensor, GPS - Global Positioning System, Arduino, Dispatch System.

1. INTRODUÇÃO

Para minimizar os custos e aumentar a lucratividade do negócio, as mineradoras analisam os possíveis impedimentos operacionais, ou seja, restrições, que impactam diretamente no ciclo de transporte do minério entre a cava e o processo de beneficiamento (SILVA, 2001).

Uns dos fatores que contribui com os impedimentos operacionais são as irregularidades nas vias de acesso, onde equipamentos de transporte são obrigados a diminuir a velocidade na via, assim gerando atraso no ciclo extração/beneficiamento. Além deste fator, as irregularidades nas vias podem gerar queda de material ao longo do trajeto e também podem danificar seriamente a suspensão dos equipamentos de transporte. Um estudo australiano destaca que buracos e ondulações no pavimento podem causar deslocamento na carga de caminhões ou a capotagem dos mesmos (SILVA, 2001). Diante do exposto essa pesquisa buscou responder à seguinte questão norteadora: qual a viabilidade técnica e econômica, para a instalação de sensor de vibração, em veículos que circulam em mina de céu aberto, para a detecção de depressões na via?

Uma vez que, estes tipos de problemas apresentam consequências no transporte de carga, torna-se indispensável a realização de estudos, com base na coleta de dados resultantes durante o transporte.

Diante da teoria apresentada sobre a interface, visualizou-se de forma clara e objetiva a hipótese de que o sensor de vibração irá ajudar a identificar as

irregularidades das estradas na mina. O objetivo geral do estudo foi desenvolver um protótipo para detectar as depressões nas vias, utilizando sensores de vibração integrada a um micro controlador Arduino. Espera-se que ao usar essa interface o sistema será capaz de gravar as coordenadas GPS dos eventos detectados pelo sensor de vibração e alertar o despachante, supervisores e / ou operadores quando o evento ocorreu. Toda esta informação é armazenada na base de dados para a análise histórica.

MATERIAIS E MÉTODOS

Este trabalho tem a intenção de mostrar como detectar de forma automatizada as depressões na via utilizando micro controlador e sensor de vibração de baixo custo. Para chegar aos objetivos da pesquisa, a metodologia aplicada está demonstrada na Quadro 1:

Quadro 1 - Quadro Metodológico

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Fonte: Adaptado de (PRODANOV;FREITAS,2013)

Os materiais necessários para o desenvolvimento do protótipo estão listados na Quadro 2 com a função de cada componente:

Quadro 2 - Componentes utilizados na montagem

Componente	Descrição	Aplicação no Protótipo
1 x Arduino Uno R3	Placa        de        prototipagem        eletrônica        com entradas e saídas digitais e analógicas capaz de controlar vários dispositivos.	Controle do Equipamento

1x Protoboard	Segundo(Sousa, 2015) protoboard é usada para fazer montagens provisórias, teste de projetos, além de inúmeras outras aplicações.	Ligação entre os componentes do        protótipo        através        de jumpers.
1        x        GPS GY6MV2	GPS é um sistema de navegação por satélite com um aparelho móvel que envia informações sobre a posição de algo em qualquer horário e em qualquer condição climática. (KALINOWSKI, 2006).	Registro das coordenadas necessárias para marcar as depressões na pista.
1 x Sensor de vibração SW420.	Pode ser utilizado em um sistema que monitora vibrações de determinada superfície e quando a intensidade da vibração for maior que o valor definido no sensor, o microcontrolador é informado e executa uma ação definida no código.	Detecção da vibração que acontece quando o veículo passa sobre a depressão na pista.
Jumpers	Fios com a ponta rígida que possibilitam a ligação entre o Arduino os sensores e a protoboard.	Ligação dos componentes para correto        funcionamento        do protótipo.
Caixa Plástica	Caixa        plástica        com        dimensões        que comportem os componentes e possa ser instalada no veículo.	Acomodação dos componentes para facilitar o transporte e a instalação.

Fonte: Do Autor