SIMA: SIstema de Monitoramento Ambiental em tempo real por satélite para sistemas hídricos. Um exemplo de cooperação setor de pesquisa/empresa. João A. Lorenzzetti, Ph.D. José L. Stech, Dr. Divisão Sensoriamento Remoto - INPE e Claudemir M. Silva, Eng. Dr. Neuron Eletrônica 20/09/2004 Eco-Business Meeting O PROBLEMA: •Sistemas Aquáticos são muito dinâmicos: podem sofrem mudanças significativas em questão de horas; •Complexa e cara logística necessária para amostrar adequadamente os sistemas; •Necessidade dos dados em tempo real para tomadas de decisão 20/09/2004 Eco-Business Meeting Solução Conceitual: Um sistema fundeado, com funcionamento autônomo, e com capacidade de coletar regularmente um conjunto mínimo de variáveis aquáticas, capaz de transmitir as informações para uma central de processamento e, imediatamente disponibilizar os dados processados para os usuários interessados. 20/09/2004 Eco-Business Meeting Solução Proposta: SATÉLITES BRASILEIROS INPE SIMA Usuários Usuários 20/09/2004 Eco-Business Meeting Solução Proposta: SATÉLITES BRASILEIROS INPE SIMA Usuários Usuários 20/09/2004 Eco-Business Meeting Solução Proposta: SATÉLITES BRASILEIROS INPE SIMA Usuários Usuários 20/09/2004 Eco-Business Meeting Solução Proposta: SATÉLITES BRASILEIROS INPE SIMA Usuários Usuários 20/09/2004 Eco-Business Meeting Solução Proposta: SATÉLITES BRASILEIROS INPE SIMA Usuários Usuários 20/09/2004 Eco-Business Meeting Solução Proposta: SATÉLITES BRASILEIROS INPE SIMA Usuários Usuários 20/09/2004 Eco-Business Meeting PROGRAMA de SATÉLITES BRASILEIROS Integração e Testes CBERS SCD 20/09/2004 Eco-Business Meeting PROGRAMA de SATÉLITES BRASILEIROS Integração e Testes SCD Compatibilidade Eletromagnética Momento Eletromagnético 20/09/2004 Eco-Business Meeting PROGRAMA de SATÉLITES BRASILEIROS Massa&Inercia Testes Ambientais MQ CBERS Vibração MQ FBM Spin & Balancing 20/09/2004 Eco-Business Meeting PROGRAMA de SATÉLITES BRASILEIROS SCD-1, SCD-2 Massa: 115 kg Dimensões: 1 m x 1 m Potência: 80 W Estabilização: rotação Órbita: circular 750 km Inclinaçõa: 25o( 14 órbits por dia com 8 passagens sobre o Brasil ) 20/09/2004 SCD1 lançado em Fevereiro/93 SCD2 lançado em Outubro/98 Eco-Business Meeting PROGRAMA de SATÉLITES BRASILEIROS CBERS-1/2 Massa: Potência: Dimensões Órbita Altitude Estabilização TT&C Carga Útil 1450 kg 1100 W Corpo: 1.8 x 2 x 2.2 m Painel: 6.3 x 2.6 m Hélio-Sincrona 98.504º inclinação 778 km 3 axes UHF e Banda S Coleta de Dados: RX : 401,635 MHz 30 kHz TX: 2267,52 MHz @EIRP 20 dBm 462,5 MHz @ EIRP 35 dBm CCD: 0,51 to 0,73 m; 0,45 to 0,52m ; 0,52 to 0,59m ; 0,63 to 0,69m and 0,77 to 0,89m IR-MSS: 0,50 to 1,10m ; 1,55 to 1,75m; 2,08 to 2,35m and 10,40 to 12,50m WFI: 0,63 to 0,69m and 0,77 to 0,89 m 20/09/2004 Eco-Business Meeting PROGRAMA de SATÉLITES BRASILEIROS CBERS-1 Lançamento - 1999 20/09/2004 Eco-Business Meeting PROGRAMA de SATÉLITES BRASILEIROS SCD1,SCD2, CBERS1/2 ALCÂNTARA RECDAS Segmento Solo: Rastreio e Controle 20/09/2004 CUIABÁ CENTRO DE CONTROLE DE SATÉLITES Eco-Business Meeting PROGRAMA de SATÉLITES BRASILEIROS Distribuição de passagens sobre a estação de Cuiabá 20/09/2004 Eco-Business Meeting PROGRAMA de SATÉLITES BRASILEIROS Sistema de Coleta de Dados - SCD Principais aplicações: Monitoramento de Bacias Hidrográficas Previsão de Tempo e Clima Química Atmosférica Oceanografia Platformas de Coleta de Dados (PTTs): Mais de 600 platformas instaladas 20/09/2004 Satélites: SCD-1 (Operacional, 1993), SCD-2 (Operacional, 1998), CBERS-1 (Operacional, 1999-2003). Eco-Business Meeting CBERS-2 (Operacional, 2003) BRAZILIAN SATELLITE PROGRAM 20/09/2004 Eco-Business Meeting BRAZILIAN SATELLITE PROGRAM REDE DE PCDs - Dez/2002 - Sistema SCD hidrológica meteorológica qualidade d'água química da atmosfera 20/09/2004 Eco-Business Meeting SIMA- SIstema de Monitoramento Ambiental • SIMA foi desenvolvido como um projeto de pesquisa numa parceria entre o INPE a Universidade do Vale do Paraíba (UNIVAP), sendo posteriormente repassado o projeto para a empresa Neuron, que vem desde então promovendo continuos aprimoramentos e a sua fabricação. • O SIMA tem como plataforma uma bóia toroidal de 2,3 m de diâmetro de fibra de vidro reforçado e torre de alumínio naval. •No vão central da bóia, um compartimento estanque abriga a eletrônica do sistema, baterias e transmissor de satélite. •Na torre são instalados os sensores meteorológicos, antena de transmissão dos dados e painéis solares; abaixo da linha d´água são instalados os sensores aquáticos. 20/09/2004 Eco-Business Meeting SIMA- INSTALAÇÃO NA BAÍA DE GUANABARA 20/09/2004 Eco-Business Meeting SIMA- COMO FUNCIONA? • Coleta e transmissão dos dados: placas analógicas e digitais foram especialmente projetadas para amostrar o conjunto de sensores e variáveis de engenharia e ativar o transmissor de satélite. •Amostragem: a cada hora cheia um novo conjunto completo de dados é armazenado em cada um dos oito buffers de memória. Após enchimento dos oito buffers, o conjunto mais antigo é descartado. •Esquema de transmissão: a cada 90 s, um dos oito buffers é transmitido em esquema de carrossel. •Recepção dos dados: pelo INPE em banda S em Cuiabá e Alcântara, sendo em seguida transmitidos para Cachoeira Paulista (SP), onde são processados e distribuídos via Net. 20/09/2004 Eco-Business Meeting SIMA- Exemplo de aplicação Monitoramento de Reservatórios e Lagos 20/09/2004 Eco-Business Meeting SIMA- Exemplo de aplicação Monitoramento do Reservatório de Manso Near Surface Pressure (nPa) 984 982 980 Pressão Atmosférica 978 976 974 972 970 19/1/04 26/1/04 2/2/04 9/2/04 16/2/04 23/2/04 1/3/04 8/3/04 15/3/04 Time (days) 20/09/2004 Eco-Business Meeting 22/3/04 SIMA- Exemplo de aplicação Monitoramento do Reservatório de Manso Near Surface Air Temperature (°C) 34 32 30 Temperatura do ar 28 26 24 22 20 19/1/04 26/1/04 2/2/04 9/2/04 16/2/04 23/2/04 1/3/04 8/3/04 15/3/04 Time (days) 20/09/2004 Eco-Business Meeting 22/3/04 SIMA- Exemplo de aplicação Monitoramento do Reservatório de Manso Near Surface Relative Humidity (%) 100 90 80 Umidade Relativa do ar 70 60 50 40 19/1/04 26/1/04 2/2/04 9/2/04 16/2/04 23/2/04 1/3/04 8/3/04 15/3/04 Time (days) 20/09/2004 Eco-Business Meeting 22/3/04 SIMA- Exemplo de aplicação Monitoramento do Reservatório de Manso 32 Tem perature at 2m Depth (°C) 31 30 Temperatura da água à 2 metros 29 28 27 26 25 24 19/1/04 26/1/04 2/2/04 9/2/04 16/2/04 23/2/04 1/3/04 8/3/04 15/3/04 Time (days) 20/09/2004 Eco-Business Meeting 22/3/04 SIMA- Exemplo de aplicação Monitoramento do Reservatório de Manso 9 8.5 pH Factor 8 pH 7.5 7 6.5 6 19/1/04 26/1/04 2/2/04 9/2/04 16/2/04 23/2/04 1/3/04 8/3/04 15/3/04 Time (days) 20/09/2004 Eco-Business Meeting 22/3/04 SIMA- Exemplo de aplicação Monitoramento do Reservatório de Manso Dissolved Oxygen Concentration (mg/L) 11 10 9 Oxigênio dissolvido 8 7 6 5 4 19/1/04 26/1/04 2/2/04 9/2/04 16/2/04 23/2/04 1/3/04 8/3/04 15/3/04 Time (days) 20/09/2004 Eco-Business Meeting 22/3/04 CONCLUSÕES • Existência no mercado nacional de um sistema desenvolvido no país para a aquisição, transmissão e recepção por satélites, em tempo real, de dados horários ambientais de ambientes aquáticos; •O sistema faz uso da série de satélites brasileiros SCD e CBERS, sem custo de transmissão para os usuários cadastrados; •O SIMA pode ser usado em rios, lagos, represas e zona costeira, fornecendo importantes dados ambientais em tempo real para tomadas de decisão e controle ambiental. •O SIMA pode ser encarado como uma experiência de sucesso na interação entre a comunidade de pesquisa e empresa. •Sua compatibilidade com o sistema NOAA faz com que possa ser utilizado em qualquer local do planeta. 20/09/2004 Eco-Business Meeting
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