�rea Cient�fica: Informática Industrial
Deteção de colisões com guardas de segurança
Publicada a 2015-05-29
Aluno: André Filipe Loureiro da Costa      N�mero: 52675       Email: a52675@alunos.uminho.pt
Data in�cio: 01/10/2012      Data Conclus�o: 28/11/2013 

Orientador(es):
Nome: Jorge Miguel Nunes dos Santos Cabral      Email: jcabral@dei.uminho.pt   
Nome: Luís Alexandre Rocha      Email: lrocha@dei.uminho.pt   

Arguente(s):
Nome: José Carlos Alves       Email: andre@um.pt 
Data da defesa: 28/11/2013      

Descri��o:

No âmbito do projeto QREN SI I&DT "SustIMS: Sustainable Infrastructure Managment System" em co-promoção com a empresa Ascendi, pretende‐se desenvolver um sistema de baixo custo para deteção de colisões com as guardas de segurança das auto‐estradas geridas pela concessionária.

O sistema de deteção será implementado recorrendo a um microcontrolador de baixo custo (com transceiver RF integrado) e a alguns sensores. Pretende‐se ainda que o sistema seja autónomo do ponto de vista energético. Será ainda necessário desenvolver um coordenador que implementa o interface com a rede de telemática da empresa. 


Objectivos:

Fase 1: Análise e estudo do problema;

  • Análise do problema, e dos possíveis métodos de resolução.
  • Resumo do problema.
  • Estado da arte.

 

Fase 2: Desenvolver um modelo que permita determinar a propagação das ondas de choque nas guardas de segurança recorrendo ao método dos elementos finitos (ferramenta de software ANSYS);

  • Estudo das propriedades físicas dos materiais que compõem as barreiras de segurança.
  • Criação de um modelo em 3D dos railes com uma ferramenta de CAD (Computer-aided-design).
  • Desenvolvimento de um modelo em ANSYS para a simulação das colisões.
  • Estudo da propagação das ondas de choque pelos railes, simulando diversas colisões.
  • Determinação da gama de aceleração e frequência presente nas ondas de choque.

 

Fase 3: Selecionar sensores, o microcontrolador e desenvolver a eletrónica para interface ao sensor; 

  • Baseado nos dados obtidos selecionar um conjunto de acelerómetros.
  • Selecionar o microcontrolador com maiores vantagens para a aplicação.
  • Designe e implementação da PCB para interface do sensor/microcontrolador.

 

Fase 4: Desenvolvimento e teste de rotinas que permitam a deteção de colisões e a validação utilizando informação de diferentes nós (placas autónomas);

  • Efetuar a comunicação microcontrolador/acelerómetro.
  • Calibração do acelerómetro.
  • Testes ao acelerómetro e aos valores medidos.
  • Criação da rotina comportamental para um no da rede

 

Fase 5: Implementação das rotinas de comunicação entre os vários nós e o coordenador responsável por realizar o interface ao sistema de telemática da concessionária;

  • Testes de comunicação entre nós.
  • Desenvolvimento da rotina de comunicação entre nós e coordenador
  • Gestão e validação dos dados registados pelos nós.
  • Encriptação das comunicações.

 

 

Fase 6: Desenvolvimento de um demonstrador e análise de desempenho.

  • Estudo do melhor método de demonstrar o desempenho do sistema.
  • Desenvolvimento do demonstrador.
  • Testes ao sistema, baseados no demonstrador.
  • Obtenção de dados e comportamento do sistema.

Fase7: Escrita do documento da tese;

  • Resumo
  • Estado da arte
  • Descrição de todas as fases
  • Análise do desempenho
  • Conclusões

Palavras chave:
Propagação de ondas de choque, modelo em elementos finitos, encriptação, Redes de sensores sem fios, Energy Harvesting, Programação C/C++, zigbee, SimpliciTI

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