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Tipo: Tese
Título: Sistema de detecção e alerta sem fio de acidentes em tratores agrícolas
Autor(es): Maia, Alessandro Marques
Orientador: Monteiro, Leonardo de Almeida
Palavras-chave em português: Tratores agrícolas;Colisão;Tombamento e capotamento;Emergência;Segurança passiva
Palavras-chave em inglês: Agricultural tractors;Collision;Rollover and overturn;Emergency;Passive safety
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS
Data do documento: 2026
Citação: MAIA, Alessandro Marques. Sistema de detecção e alerta sem fio de acidentes em tratores agrícolas. 2026 124 f. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026.
Resumo: Capotamentos e colisões com tratores agrícolas permanecem entre as principais causas de mortes e incapacitações no meio rural, mesmo diante da evolução das máquinas e de dispositivos de proteção normatizados. Neste contexto, este trabalho desenvolveu um estudo aprofundado sobre segurança na mecanização agrícola, combinando revisão bibliográfica, análise regulatória e investigação da produção científica e patentária. A prospecção, apoiada em técnicas bibliométricas, possibilitou mapear tendências, identificar redes de colaboração e revelar lacunas. Observou-se concentração de estudos voltados à segurança ocupacional, à estabilidade estática e dinâmica e a sistemas de detecção ou alarme, mas também uma carência de soluções integradas, de baixo custo e com comunicação remota. Para enfrentar esses desafios, foi desenvolvido e validado o Sistema de Informação de Colisão e Capotamento de Máquinas Agrícolas (SICCAP), um dispositivo eletrônico de monitoramento passivo e resposta automática a eventos críticos, integrando giroscópio, interruptor inercial, GPS, GSM, LoRa/WhatsApp e relé de corte. Em ensaios de bancada, a calibração apresentou erro quadrático médio de 0,064 no eixo X e 0,001 no eixo Y, com acionamento em 60,45° no eixo lateral e 97,41° no longitudinal, divergindo até 2,63% dos limites críticos estabelecidos. Nos testes de campo, o erro em relação ao inclinômetro analógico permaneceu inferior a 4%, com maior estabilidade nos deslocamentos longitudinais, devido ao maior diâmetro dos pneus traseiros. O sistema diferenciou adequadamente as condições de rodagem, demonstrou robustez do interruptor inercial e acionou corretamente as rotinas de emergência. O módulo LoRa obteve alcance de 1.700 m em visada aberta, garantindo redundância de comunicação em áreas com baixa cobertura móvel. Conclui-se que o SICCAP alia precisão, simplicidade de instalação e baixo custo, apresentando robustez para operar em condições reais. O dispositivo contribui para reduzir o tempo de resposta em acidentes e ampliar a segurança passiva em tratores agrícolas.
Abstract: Rollovers and collisions involving agricultural tractors remain among the leading causes of deaths and disabilities in rural areas, despite advancements in machinery and standardized protective devices. In this context, this study developed an in-depth investigation on safety in agricultural mechanization, combining a literature review, regulatory analysis, and an assessment of scientific and patent production. The prospection, supported by bibliometric techniques, made it possible to map trends, identify collaboration networks, and reveal research gaps. A concentration of studies focused on occupational safety, static and dynamic stability, and detection or alarm systems was observed, along with a lack of integrated, low-cost solutions with remote communication capabilities. To address these challenges, the Agricultural Machinery Collision and Rollover Information System (SICCAP) was developed and validated. This electronic device provides passive monitoring and automatic response to critical events, integrating a gyroscope, inertial switch, GPS, GSM, LoRa/WhatsApp communication, and a power cut-off relay. In bench tests, calibration showed a root mean square error of 0.064 on the X-axis and 0.001 on the Y-axis, with activation occurring at 60.45° on the lateral axis and 97.41° on the longitudinal axis, differing by up to 2.63% from the established critical limits. In field tests, the error relative to the analog inclinometer remained below 4%, with greater stability observed in longitudinal displacements due to the larger diameter of the rear tires. The system adequately differentiated driving conditions demonstrated robustness of the inertial switch, and correctly triggered emergency routines. The LoRa module achieved a range of 1,700 m under line-of-sight conditions, ensuring communication redundancy in areas with limited mobile coverage. It is concluded that SICCAP combines accuracy, ease of installation, and low cost, demonstrating robustness for operation under real-world conditions. The device contributes to reducing response time in accidents and enhancing passive safety in agricultural tractors.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86186
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0009-0003-5738-4535
Currículo Lattes do(s) Autor(es): https://lattes.cnpq.br/0979162839262859
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0003-3703-8072
Currículo Lattes do Orientador: https://lattes.cnpq.br/0979162839262859
Tipo de Acesso: Acesso Embargado
Aparece nas coleções:PPGENA - Teses defendidas na UFC

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🔒  Disponível em  2028-03-12
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