Sistema de medição automatizado e com transmissão de dados para monitoramento de recalques em obras de aterros sanitários.

Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-08-23T14:16:38Z No. of bitstreams: 1 RAQUEL FREITAS REIS - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 4141449 bytes, checksum: b57757529ff04df0429b3601ab44b379 (MD5)Made available in DSpace on 2018-08-23T14:16:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RAQUEL FREITAS REIS - DISSERTAÇÃO (PPGECA) 2018.pdf: 4141449 bytes, checksum: b57757529ff04df0429b3601ab44b379 (MD5) Previous issue date: 2018-02-22CNPqO monitoramento de aterros sanitários pode ser considerado um dos componentes principais do plano de gerenciamento de Resíduos Sólidos Urbanos (RSU), pois auxilia na fase de projeto, implantação, operação, controle e encerramento. Compreender o comportamento mecânico e as taxas ou cinéticas da biodegradação dos maciços de resíduos aterrados é fundamental para tomar ações preventivas ou corretivas inerentes a questões estruturais e ambientais da obra. Um dos parâmetros que melhor define o comportamento desses maciços sanitários são os recalques, que são deslocamentos verticais que ocorrem em diferentes velocidades, tempo e magnitude, decorrentes do peso próprio, cargas aplicadas e, principalmente, devido aos processos biodegradativos. Embora o monitoramento seja de suma importância, a maioria dos sistemas de medições que são utilizados em aterros sanitários são adaptados da geotecnia clássica, não levando em consideração as peculiaridades deste tipo de obra. O objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema de medição automatizado para monitorar recalques em superfície e em profundidade de aterros sanitários. Este sistema conta com a transmissão dos dados a distância e sem fio, permitindo o melhor acesso aos dados. Vale salientar, que o desenvolvimento do sistema de medição automatizado tem como base uma metodologia de medição convencional já existente e utilizada na prática da engenharia geotécnica, o Medidor Magnético de Recalques (MMR). A implementação do sistema de medição abordado neste trabalho, abrangeu a união dos conhecimentos em geotecnia, eletrônica, informática, mecânica e telecomunicações, permitindo o desenvolvimento de um equipamento para monitoramento remoto, a partir da utilização de dispositivos eletrônicos e eletromecânicos que favoreceram a automação do sistema e a transmissão dos dados. O sistema de medição automatizado é constituído de sistema secundário, sistema principal e placa para medição de recalques, além do tubo guia e placas magnéticas, distribuídas no maciço em diferentes profundidades. Seu funcionamento consiste em realizar as medidas de maneira automatizada, em dias e horários pré-estabelecidos, detectando a posição de cada placa magnética, baseada na quantidade de passos do motor utilizado. Para a transmissão, esta posição é determinada em milímetros em função dessa quantidade de passos. Para validar e calibrar o sistema de medição automatizado foi desenvolvido um cenário de ensaio em laboratório, constituído de um suporte, para fixação do tubo guia, placas magnéticas e fita métrica. A calibração do sistema de medição automatizado consiste no comparativo com o MMR. Primeiramente é posicionada uma placa magnética em uma altura definida, e verifica-se visualmente, na fita métrica localizada no interior do tubo guia qual a posição da placa, este valor é tido como valor verdadeiro. Os valores das medidas obtidas pelos dois sistemas de medições são comparados com o valor verdadeiro e são analisados parâmetros como exatidão, precisão e erro de cada sistema de medição por meio da estatística descritiva. Posteriormente, os sistemas de medições são avaliados para observar qual apresenta maior eficiência. Para calibrar o sistema de medição automatizado, foi utilizado um modelo de regressão linear simples, obtendo o comprimento da linha (posição) em função da quantidade de voltas (número de passos). Após a transmissão da posição da placa magnética é utilizado este modelo para o tratamento dos dados. As medidas obtidas pelo sistema de medição automatizado ocorreram em tempo reduzido, apresentando exatidão e precisão, com um erro absoluto de 19,40 mm. Desta forma, constata-se que o sistema de medição desenvolvido é uma boa alternativa de medição, pois pouco demanda a presença do operador em campo, permite a realização das leituras em tempos bem definidos, gerando dados confiáveis e, consequentemente, melhores interpretações.Landfill monitoring can be considered as one of the main components of the Municipal Solid Waste (MSW) management planning. As long as it assists the design, implementation, operation, control and closure phases of landfills. Understanding the mechanical and biodegradable behavior of landfill waste mass is fundamental to take preventive or corrective actions inherent to structural and environmental issues. Settlements are one of the best parameters that defines the behavior of these sanitary landfills. On of that parameter is the vertical displacement that occur at different velocities, time and magnitude, due to their own weight, applied loads and, mainly, due to biodegradation processes. Despite the importance of monitoring, most of the measurement systems used in landfills are adapted from classical geotechnical engineering, not taking into account the peculiarities of this scope. The objective of this work was is to develop an automated measurement system to monitor surface and in-depth settlements of landfills. This system relies on wireless and remote data transmission, allowing better access to data. The development of the automated measurement system is based on a conventional methodology used in geotechnical engineering field. The implementation of the measurement system presented in this research involves the correlation of knowledge in geotechnical engineering, electronics, computer science, mechanics and telecommunications. That confluence of knowledge allows the development of a remote monitoring equipment, using electronic and electromechanical devices that favored the automation of the system and the transmission of data. The automated measuring system consists of a secondary system, a main system and a plate for settlement measuring, besides the guide tube and magnetic plates distributed in the waste mass at different depths. Its operation consists of automated measurements, in pre-established dates and times, detecting the position of each magnetic plate based on the amount of steps performed by a stepper motor. In order to validate and calibrate the system, a laboratory prototype was developed, consisting of a support for fixing the guide tube, magnetic plates and measuring tape. Initially, the analysis of the two measurement systems consists in positioning a magnetic plate at a determined height, and verify through the measure tape located inside the guide tube which position is the plate, this position is adopted as true value. The values of the measurements obtained by the measurement systems are compared with the true value. Parameters such as accuracy, precision and error of each measuring system are analyzed by descriptive statistics. Subsequently, the measurement systems are evaluated to determine its efficiency for each system. In order to calibrate the automated measurement system, a simple linear regression model was used, obtaining the line length (position) as a function of the number of turns (number of steps). This model is used for the treatment of the data after the transmission of the magnetic plate position. The measurements obtained by the automated measurement system occurred in reduced time, presenting accuracy and precision, with an absolute error of 19.40 mm. It was verified that the developed system is a good alternative of measurement, since it does not require the presence of an operator in situ, and it allows performing the readings in pre-defined time, generating reliable data and suitable interpretations