Sistema Inteligente Anti-Incêndio Florestal, Autônomo
Regiane dos Santos Arruda1, Renato Fernando dos Santos1,2
1
Instituto Federal de Mato Grosso do Sul– Campus Coxim (IFMS)
Coxim – MS – Brasil
2
Professor Responsável
[email protected], [email protected]
1. Introdução
As queimadas representam uma grande ameaça para a natureza e, consequentemente,
para os humanos. Ainda que o Brasil tenha apresentado em 2013 o menor número de
queimadas por mais de uma década – foram 115 mil focos de incêndio no ano de 2013 –
é possível observar que essas melhorias não são contínuas ao longo dos anos, tanto que
no ano seguinte, em 2014, foram detectados 183 mil focos de incêndio. Essa dificuldade
em controlar os focos de incêndio no país se deve a não existir um método eficiente
capaz de prevenir ou detectar queimadas. É possível observar o número de focos de
incêndio detectados ao longo dos anos em território brasileiro na Figura 1, a seguir.
Figura 1. Série histórica do total de focos de incêndio. (INPE, 2015)
A mesma coisa acontece se observarmos os números de focos de incêndios
detectados somente no estado de Mato Grosso do Sul. Apesar de uma variação dos
números ao longo da década, 2014 teve 2439 focos de incêndio enquanto que no ano de
1998 foram detectados 2109. Ou seja, mais de uma década se passou e os números em
relação às queimadas continuam praticamente iguais.
Além disso, não existem dispositivos anti-incêndio voltados para a zona rural.
Os dispositivos existentes, como os rociadores de incêndio e detectores de incêndio
foram desenvolvidos para atuarem na zona urbana, em grandes prédios, por exemplo,
pois necessitam de energia elétrica para sua alimentação, pessoas no local que possam
ouvir um alarme sendo disparado ou ainda tubulação de água para apagar um suposto
foco. Portanto, conforme os dados apresentados seria exagero querer que o INPE seus
estudos ou as brigadas de incêndio dessem conta do problema que são as queimadas em
todo o Brasil e até mesmo no mundo. Dessa forma, este trabalho surgiu como uma
alternativa a ser implantada para o combate a incêndios florestais com o
desenvolvimento de um dispositivo detector de incêndio que funcione em circunstâncias
nas quais nenhum dispositivo existente com esse fim funcionaria.
2. Desenvolvimento
Para o desenvolvimento do protótipo de detector de incêndio foi utilizado o Modelo de
Prototipação (PRESSMAN, 2010), por se adequar perfeitamente ao que o trabalho se
propôs desde o início. Também foram utilizados os principais componentes e
ferramentas: Placa Arduino Mega 2560; IDE do Arduino versão 1.0.5; Protoboard;
Módulo – Sensor de Chama/Fogo; Sensor de Gás Inflamável e Fumaça – MQ-2; Sensor
de Luminosidade LDR 5mm; Sensor de Temperatura LM35; Célula Solar 2,5W; além
dos que por falta de tempo e nível de dificuldade ainda não puderam ser implantados
como o Bluetooth Shield e Android. Ademais, o desenvolvimento do protótipo foi
dividido em três etapas para melhor compreensão e realização de cada função.
2.1 Fase Um
Na primeira etapa do desenvolvimento com todos os requisitos já definidos e a ideia do
que se esperava alcançar muito bem moldada, iniciou-se o estudo e a configuração de
cada sensor já citado individualmente, pois isso facilitaria de no futuro que todos os
sensores fossem conectados juntos, pois o funcionamento de cada um não seria um
problema futuro.
Inicialmente foi feita a configuração e implantação do Sensor de Temperatura
LM35 ao Arduino. O sensor foi configurado para fazer a detecção da temperatura
ambiente e imprimir esse valor em graus Celsius. Para isso foi utilizado o próprio
sensor, jumpers e uma protoboard. Em seguida foi feita a configuração e implantação do
Sensor de Luminosidade LDR 5mm. Ele foi configurado para detectar corretamente a
presença ou não da luz no ambiente. Para sua implementação ao circuito foram
utilizados o próprio sensor, jumpers, protoboard, um LED vermelho e um resistor.
Posteriormente foi configurado e implementado ao circuito o Módulo – Sensor de
Chama/Fogo. Este tem como função detectar a presença de chama ou fogo no ambiente.
Para seu correto funcionamento foi requerido jumpers e o próprio sensor de chama.
Após isso foi conectado o Sensor de Gás Inflamável e Fumaça – MQ-2. O seguinte
sensor é capaz de detectar metano, butano, propano, GLP entre outros gases, além da
fumaça no ambiente. Para sua implementação foram utilizados o próprio sensor,
jumpers, protoboard e um LED vermelho.
2.2 Fase Dois
Depois que todos os sensores foram testados individualmente, iniciou-se a segunda fase
do projeto, ou seja, o objetivo agora era conectar todos os sensores ao mesmo circuito,
funcionando em paralelo. Aqui já não é mais importante o funcionamento de cada
sensor individualmente, mas de todos, de modo que seus valores possam ser observados
“ao mesmo tempo”. Em outras palavras, todos os sensores trabalham juntos de forma a
detectar algo que represente um possível foco de incêndio.
2.3 Fase Três
A fase três do desenvolvimento do circuito tinha como objetivo realizar a
comunicação entre o microcontrolador do Arduino e uma aplicação Android. A ideia
consiste em ao ser detectado algum indício de foco de incêndio por qualquer um dos
sensores (ou mais de um), um celular interligado ao circuito enviaria um alerta, uma
mensagem de notificação. O controle de notificações seria feito por uma aplicação
simples em Android, com o único objetivo de enviar um alerta quando os valores
recebidos pela App do circuito representassem a detecção de gás, fumaça, fogo,
luminosidade ou temperatura altamente elevadas.
3. Resultados
Dado as etapas concluídas como citado na seção de “Desenvolvimento”, a última versão
do protótipo é capaz de imprimir os valores de cada sensor numa mesma tela, de modo
que fique mais fácil observar a situação de todos os sensores ao mesmo tempo.
Figura 2. Valores impressos pelo detector.
Portanto, com todos os valores sendo impressos ao mesmo tempo e no mesmo lugar é
possível fazer uma verificação para checar, por exemplo, uma falha do sistema caso
somente um sensor detecte enquanto todos os outros permanecem inativos, aumentando
de maneira significativa a eficiência do sistema.
4. Considerações Finais
O desenvolvimento do protótipo de detector de incêndio florestal, surge como uma
forma alternativa de preservação das matas, aliando a tecnologia às questões ambientais.
Referências
ANDROID. Site oficial do Android. Disponível em: <http://www.android.com/>.
Acesso em: 21 maio. 2014.
ARDUINO.
Site
oficial
do
Arduino.
Disponível
<http://arduino.cc/en/Main/arduinoBoardMega2560>. Acesso em: 21/05/2014.
em:
INPE, Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais. Monitoramento dos focos ativos no
Brasil. Portal do Monitoramento de Queimadas e Incêndios. s.d. Disponível em:
<http://www.inpe.br/queimadas/estatisticas.php>. Acesso em: 08 maio. 2014.
MCROBERTS, M. (2011), Arduino Básico. São Paulo: Novatec.
PRESSMAN, R. S. (2010), Engenharia de Software. Mc Grow Hill, 6ª ed, Porto Alegre.
SILVEIRA, J.A. (2011), Experimentos com o Arduino. São Paulo: Ensino Profissional.