Sistema de monitoramento da qualidade da água em tempo real
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Data
2020-11-27
Autores
Orientador
Marafão, Fernando Pinhabel 
Diniz, Ivando Severino
Coorientador
Pós-graduação
Engenharia Elétrica - São João da Boa Vista
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Dissertação de mestrado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O monitoramento de parâmetros físico-químicos e biológicos, que envolvem a qualidade das águas, é fundamental para à gestão de recursos hídricos, permitindo a avaliação e o acompanhamento de alterações de suas características. O Índice de Qualidade das Águas (IQA) é o principal indicador qualitativo utilizado no Brasil para avaliação da qualidade da água para o abastecimento público, sendo composto por parâmetros como: temperatura da água, pH, oxigênio dissolvido (OD), resíduo total, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), coliformes termotolerantes, nitrogênio total, fósforo total e turbidez. Neste contexto e considerando a importância de alguns parâmetros principais, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema para o monitoramento em tempo real da qualidade da água, composto por: sensores e circuitos eletrônicos para o condicionamento e aquisição de dados, dispositivo para processamento, armazenamento, análise e transmissão (GSM/GPRS) dos dados, além de aplicativo para monitoramento remoto. O aplicativo é capaz de disponibilizar as informações dos parâmetros de forma gráfica e de receber notificações de alertas sobre possíveis desvios da qualidade da água monitorada. Os sistemas eletrônico e de software foram validados por meio de simulações e testes em bancada. Uma análise comportamental dos sensores de cada parâmetro monitorado foi realizada sob diferentes condições da qualidade da água, possibilitando a identificação de uma correlação positiva entre os parâmetros sólidos dissolvidos totais (TDS) e turbidez, e uma correlação negativa entre os parâmetros OD e TDS e turbidez e OD. Com os dados do monitoramento, uma análise de correlação utilizando o método de Pearson foi realizada, sendo possível: a identificação da diminuição do pH positivamente relacionado com a diminuição da quantidade de oxigênio dissolvido na água; do aumento de sólidos totais dissolvidos (TDS), capazes de influenciar a diminuição do pH; bem como a análise do aumento de TDS e a diminuição de oxigênio dissolvido.
Resumo (inglês)
The monitoring of physical-chemical and biological parameters, which involve water quality, is essential for the management of water resources, allowing the assessment and monitoring of changes in their characteristics. The Water Quality Index (IQA) is the main qualitative indicator used in Brazil to assess the quality of water for public supply, composed of parameters such as: water temperature, pH, dissolved oxygen (OD), total waste, biochemical demand of the oxygen (BOD), thermotolerant coliforms, total nitrogen, total phosphorus and turbidity. In this context and considering the importance of some main parameters, this work aims to develop a system for real-time monitoring of water quality, consisting of: sensors and electronic circuits for conditioning and data acquisition, device for processing, storage, analysis and transmission (GSM/GPRS) data, as well as an application for remote monitoring. The application is capable of providing parameter information graphically and notification of possible deviations from the monitored water quality. The electronic and software systems were validated through simulations and bench tests. A behavioral analysis of the sensors of each monitored parameter was carried out under different water quality conditions, allowing the identification of a positive correlation between the parameters total dissolved solids TDS and turbidity, and a negative correlation between the parameters OD and TDS and turbidity and OD. With the monitoring data, a correlation analysis was performed by the Pearson method, making it possible: to identify the pH decrease positively related to the decrease in the amount of oxygen dissolved in the water; the increase in the total dissolved solids (TDS), capable of influencing the pH drop; as well as the analysis of increased TDS and decreased dissolved oxygen.
Descrição
Palavras-chave
Idioma
Português