Desenvolvimento de sondas para monitorização morfodinâmica

Abstract

O principal objetivo desta dissertação é o desenvolvimento de um módulo sensorial que atue de forma autónoma em ambientes aquáticos para recolha de variáveis físicas, que não são facilmente acessíveis. O intuito é que essa recolha permita, posteriormente, a peritos analisar essa informação para perceber e antecipar alterações nestes ambientes. O problema assume um contorno de grande importância, uma vez que nos dias de hoje o ser humano está cada vez mais dependente dos ecossistemas aquáticos para a sua sobrevivência (recolha de bens alimentares, exploração de recursos naturais, prevenção de catástrofes naturais, …), daí a sua monitorização ser fundamental para perceber previamente de que forma estes ecossistemas vão reagir e assim permitir aplicar abordagens corretas perante essas mesmas alterações. Para tal, nesta dissertação é proposto o desenvolvimento de uma sonda eficiente e sustentável que se dedique à recolha dessa informação em locais de difícil acesso. A sonda estará dotada de várias funcionalidades: (i) sensores, para a medição de pressão e temperatura debaixo de água; (ii) microcontrolador, que trata de todo o processamento inerente e faz a interface com os restantes periféricos; (iii) memória, para armazenar a informação recolhida de forma segura; (iv) placa de comunicação, para transmissão dos dados para uma estação de tratamento, através de um webserver; (v) alimentação, o sistema é munido de baterias que facultem o seu funcionamento de forma independente debaixo de água. A sonda que é proposta nesta dissertação tem a grande vantagem de ser de muito baixo custo quando comparada com as demais, como por exemplo os sistemas CTD [1][2, Ch. 14]. Esta sonda, oferece então soluções em resposta às desvantagens que outros equipamentos possam demonstrar e foi cuidadosamente concebida de forma a culminar num produto o mais cost-efficient possível.

The main objective of this thesis is the development of a sensorial module that operates autonomously in aquatic environments to collect physical variables, which are not easily accessible and that later allow experts to analyze this information in order to perceive and anticipate changes in these environments. The problem assumes contours of great importance, as human beings today are increasingly dependent on aquatic ecosystems for their survival (gathering of food, exploitation of natural resources, the presentiment of natural disasters, etc.), hence its monitoring is fundamental to realize in advance how these ecosystems will react and thus allow the human being to apply correct approaches to these same changes. For this, in this dissertation it is proposed the development of an efficient and sustainable probe that is dedicated to the extraction of this information of difficult access. The probe will be equipped with several functionalities: (i) sensors, for the measurement of pressure and temperature underwater; (ii) microcontroller, which handles all the inherent processing and interfaces with the other peripherals; (iii) memory, to safely store the information collected; (iv) communication board, for transmitting data to a treatment station, via a webserver; (v) power, the system is equipped with batteries that allow it to function independently underwater. The probe that is proposed in this dissertation has the great advantage of being of very low cost when compared with the others, as for example the CTD systems [1] [2, Ch. 14]. This probe then offers solutions in response to the disadvantages that other equipment can demonstrate and has been carefully designed to culminate in a product as cost-efficient as possible.