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Type: TCC
Title: Prototipagem de regulador de fluxo de ar de mina subterrânea em plataforma Arduíno
Authors: Mota, José Matheus Sales
Advisor: Moreira, Emanuel Itaquê de Negreiros
Co-advisor: Silva, Jose Wellington Franco da
Keywords in Brazilian Portuguese : Ventilação de mina subterrânea;Prototipagem em Arduino;Regulador de fluxo de ar
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MINAS
Issue Date: 2023
Citation: MOTA, José Matheus Sales. Prototipagem de regulador de fluxo de ar de mina subterrânea em plataforma Arduíno. 2023. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Minas) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2023. Disponível em: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/75400. Acesso em:
Abstract in Brazilian Portuguese: A ventilação de uma mina subterrânea È uma importante operação auxiliar que objetiva manter condições ambientais seguras e saudáveis para aqueles que trabalham nestes ambientes e estão expostos a riscos como gases tóxicos, poeiras, umidade e desconforto térmico. Neste sentido, as normas regulamentadoras para a mineração, exigem determinados fluxos mínimos e máximos de ar para as denominadas frentes de trabalho, que podem ser frentes de desenvolvimento ou de lavra. Porém, a ventilação deste tipo de mina È executada de forma artificial, com a utilização de ventiladores de altas pressão e potência, que possuem um alto custo aquisitivo e de operação. Dito isto, vê-se que manter os fluxos de ar em valores constantes que atendam a necessidade de mitigação dos riscos à saúde e segurança e que melhorem a eficiência do sistema, reduzindo custos, mostra-se bastante necessário. Desta forma, este trabalho se propõe a planejar e construir um protótipo de um monitorador e regulador de fluxo de ar em plataforma Arduino, com baixo custo, robusto e que simule a necessidade de uma mineração subterrânea. Para tal, se fez necessário planejamento em ambiente Tinkercad do circuito em arduino, para análise e adequação dos sensores necessários, desenvolvimento e construção de uma maquete que simula galerias subterrâneas através de dutos por onde escoa o fluxo de ar simulado e, por fim, integrar os sensores e atuadores necessários com a maquete e com a plataforma arduino, para viabilizar a construção do protótipo. Após construído o protótipo, foi executada uma validação através de análise dos fluxos de ar monitorados e requeridos e dos tempos demandados para que o arduino consiga tomar a decisão desejada. Por fim, o protótipo reduziu o fluxo de ar em média 29%, sendo do ponto de vista acadêmico um projeto acessível (custo de R$184,00), além de atender a padrões de segurança, destaca-se pela adaptabilidade a diferentes ambientes e fácil modificação de intervalos.
Abstract: The underground mine ventilation is an important auxiliary operation that aims to maintain safe and healthy environmental conditions for those who work in these environments and are exposed to risks such as toxic gases, dust, humidity and thermal discomfort. In this sense, the regulatory standards for mining require certain minimum and maximum air flows for the socalled work fronts, which can be development or mining fronts. However, the ventilation of this type of mine is performed artificially, with the use of high pressure and power fans, which have a high acquisition and operating cost. That said, it can be seen that keeping air flows at constant values that meet the need to mitigate health and safety risks and improve system efficiency, reducing costs, is very necessary. In this way, this work proposes to plan and build a prototype of an airflow monitor and regulator on an Arduino platform, with low cost, robustness and that simulates the need for underground mining. For this, it will be necessary to plan the circuit in Arduino in a Tinkercad environment, for analysis and adaptation of the necessary sensors, development and construction of a model that simulates underground galleries through ducts which the simulated air flow and, finally, integrate the sensors and actuators needed with the model and with the Arduino platform, to enable the construction of the prototype. After the prototype is built, a validation will be carried out through the analysis of the monitored and required air flows and the times required for the Arduino to make the desired decision. Finally, the prototype reduced airflow by an average of 29%, making it an affordable project from an academic point of view (cost of R$184.00), in addition to meeting safety standards, it stands out for its adaptability to different environments and easy modification of intervals.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/75400
Access Rights: Acesso Aberto
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