UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA – ELE0325
PLATAFORMA DE COLETA DE DADOS
Bruno Augusto Ferreira Vitorino
200419790
Diagrama Geral de um Instrumento
Sinal Elétrico
Ente Físico
Sensor
e
transdutor
Conformador
Processamento
do sinal
Interface
Homem
Máquina
Plataforma de Coleta de Dados
Meteorológicos
Seguindo uma necessidade de se obter informações
meteorológicas em lugares remotos do território foram criadas as
Plataformas de Coleta de Dados.
Antigamente a única forma de se colher dados meteorológicos
era instalando aparelhos de registro e inspecionando os mesmos para
verificar as medidas.
Com o surgimento das PCD’s, o sistema de supervisão
meteorológica para futuras previsões se tornou muito mais rápido e
confiável e cresce cada vez mais com a instalação de novas PCD’s.
Características das PCD’s
As PCD’s são constituídas de
vários sensores, um painel solar
para alimentação e um transmissor,
que envia os dados colhidos para
os satélites do sistema de coleta de
dados.
No Sistema Brasileiro de Coleta
de Dados são 3 satélites, que
retransmitem as informações de
cerca de 600 PCD’s espalhadas
pelo nosso território para os Centros
de Missão do INPE para que sejam
utilizadas
principalmente
nas
previsões meteorológicas.
Sensores das PCD’s
Uma PCD comum tem em média
8 sensores, sendo os mais
comuns:
• Velocidade e direção do Vento
• Temperatura
• Radiação Solar
• Precipitação
• Pressão Atmosférica
• Radiação Ultravioleta
• Temperatura do Solo
• Fluxo de calor no Solo
Sensores das PCD’s
Ultras sônico
de Vento
Pluviômetro
Nível de curso de água
Radiômetro
Vento
Temperatura
e Umidade
Barômetro
Conformatação e Processamento dos Dados
Os dados colhidos nos sensores da
plataforma são enviados diretamente a
circuitos de controle presentes numa
unidade controladora. Lá, cada sinal de
cada sensor é transformado em uma
seqüência de bits.
Esses bits são enviados, geralmente de
forma serial, a um transmissor de rádio
freqüência, que modula esses sinais e
amplifica, para que sejam enviados aos
satélites.
Transmissores de PCD’s
Os transmissores das PCD’s precisam realizar duas
tarefas: modular os bits relativos aos dados dos sensores e
amplificar os sinais modulados, para que sejam levados até a
antena. A modulação padrão do Sistema Brasileiro é PSK, onde
cada bit modifica a fase de uma portadora. A transmissão é feita
numa freqüência padrão de 401,62 MHz.
Projetos do INPE visam criar novas soluções para
transmissores e unidades controladoras, utilizando novas
tecnologias. Como exemplo temos o projeto de um transmissor
desenvolvido em linguagem de descrição de Hardware para
implementação em FPGA, cuja característica permite a modificação
do circuito para se adequar a novas necessidades.
Interface Homem-Máquina
Quando os dados chegam aos
Centros de Missão do INPE, eles são
demodulados e decodificados para
que as informações dos sensores
sejam utilizadas para previsão
meteorológica,
controle
de
reservatórios ou outra finalidade.
De acordo com o site do INPE no
total são cerca de 110 usuários dos
dados colhidos pelas PCD’s, entre
empresas privadas, instituições de
pesquisa e universidades.
Interface Homem-Máquina