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.
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