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Termo de Abertura do Projeto

1. Título do Projeto

Projeto Gotinho.

2. Descrição do Produto

O sistema de coletor de chuva automático é uma solução projetada para captar e monitorar a água da chuva de forma eficiente. Equipado com uma estação meteorológica, o sistema é capaz de medir variáveis ambientais essenciais, como temperatura, umidade relativa do ar, pressão atmosférica, radiação solar, velocidade e direção do vento. Essas medições proporcionam uma visão ampla das condições climáticas em tempo real. O sistema também conta com monitoramento do nível do recipiente de coleta e da temperatura da água armazenada, garantindo controle preciso sobre a capacidade de armazenamento e as condições de conservação do recurso hídrico. A tampa do funil de coleta é projetada para abrir e fechar autonomamente, conforme as condições meteorológicas e o nível de água no reservatório. Essa automação reduz a necessidade de intervenção humana e assegura maior eficiência no processo de coleta.

3. Justificativa

Devido às mudanças climáticas e o alto índice de queimadas no campus da Universidade de Brasília (UnB) impactam diretamente a qualidade da água da chuva. As queimadas liberam poluentes atmosféricos que podem se depositar na água coletada, tornando essencial o monitoramento contínuo para avaliar sua composição e identificar possíveis contaminantes. Ademais, nosso projeto pode ser expandido para utilização em plantações, para acompanhar as características do tempo da região em longos períodos, como coletar uma amostra de água para ser analisada em laboratório.

4. Objetivo do projeto

O objetivo deste projeto é desenvolver um sistema de coletor de chuva automatizado para a captação, monitoramento e análise da água da chuva. O sistema visa medir parâmetros meteorológicos e monitorar variáveis específicas do recipiente de armazenamento, garantindo a coleta de dados precisos para a avaliação da qualidade da água.

5. Estrutura Organizacional

A equipe se baseou na descrição prevista no plano de ensino da disciplina, portanto, os papéis a serem empenhados e as atividades a serem desenvolvidas por cada um dos membros estão de acordo com as especificações explicitadas.

Gerente de Produto: Pablo Santos de Jesus (Eletrônica).
Gerente de Projeto: João Gabriel Pianuzzi Nespolo (Aeroespacial).
Líder de Eletrônica/Energia: Matheus Félix da Silva Santana.
Líder de Estruturas: Ana Gabriela Godinho.
Líder de Software: Arthur Jose Nascimento de Lima.
Squad de Eletrônica/Energia: Gabriel Oliveira de Andrade Santos, Thiago Freitas Vieira Caixeta e Pedro Augusto Vieira Zago.
Squad de Estruturas: Nicolas Lima de Oliveira, Luciel Duderstadt, Marco Antonio Lins Junior e Prawesh Kumar Sewlal.
Squad de Software: Adne Moretti Moreira, Eurico Menezes de Abreu Neto, Guilherme Puida Moreira, Marcos Vinicius de Deus, João Henrique Marques Calzavara, Gabriel Moretti de Souza e Gabriel Costa de Oliveira.

6. Descrição dos Subprodutos

6.1 Subproduto de Eletrônica

Este subproduto envolve a seleção e integração de sensores de temperatura, umidade relativa do ar, pressão atmosférica, radiação solar, velocidade do vento e nível de água do recipiente de coleta, garantindo a precisão e confiabilidade na coleta de dados para ativar a abertura do sistema de coleta de água da chuva. Além disso, controla o fechamento do sistema quando o recipiente estiver totalmente cheio ou quando a chuva finalizar. Por fim, há uma estação de transmissão, com comunicação por rede Wi-Fi, para enviar sinais de notificação ao dispositivo do pesquisador e para o pesquisador controlar o coletor de água remotamente.

6.2 Subproduto de Energia

Este subproduto concentra-se na construção de um sistema de alimentação contínuo, por meio de uma bateria e uma placa solar, para manter todos os sistemas eletrônicos, elétricos e sensores do projeto em funcionamento. Portanto, o planejamento e dimensionamento adequados da placa solar são essenciais para recarregar a bateria durante a luz solar disponível e garantir que, períodos noturnos ou de chuva, o qual a incidência solar diminui, o sistema de bateria seja capaz de manter os sistemas eletrônicos e elétricos operacionais.

6.3 Subproduto de Estruturas

Este subproduto concentra-se na construção de uma estrutura física capaz de suportar uma estação meteorológica para abrigar os componentes eletrônicos e a estação de transmissão, além de incluir uma caixa para coleta de água da chuva em um recipiente adequado, a fim de manter essas estruturas fixas e estáveis a uma altura de 2 metros do solo. O design da estrutura é composto por quatro regiões principais: uma para suporte da estação meteorológica e da estação de transmissão; outra para a devida alocação da placa solar; uma terceira para o suporte da caixa de coleta de água da chuva; e a região de proteção e armazenamento da bateria. Todas as regiões são planejadas para facilitar o manuseio e a manutenção.

6.4 Subproduto de Software

Este subproduto implica no desenvolvimento de uma aplicação web para apresentar os dados coletados na estação meteorológica em formato de dashboard, a fim de facilitar a visualização e comparação com outras estações meteorológicas. Ademais, uma aplicação em aplicativo será desenvolvido para ser capaz de receber notificações do sistema, como início da chuva, falhas na abertura do coletor de água, quando o recipiente estiver totalmente cheio ou caso o sistema apresente problemas, além de ambas as aplicações poderem abrir ou fechar o recipiente de água remotamente.

7. Riscos e Restrições

7.1 Riscos

Falhas nos Sensores

Sensor de Chuva: Falhas ou leitura imprecisa podem fazer com que o sistema não detecte o início ou o término da chuva de maneira adequada.
Sensor de Nível de Água: Falha no sensor pode resultar em transbordamento ou em fechamento prematuro da tampa do coletor.

Problemas Mecânicos

Mecanismo de Abertura/Fechamento: O sistema pode falhar devido ao acúmulo de sujeira ou falha do motor de passo.

Interferências Ambientais

Sujeira no coletor: O acúmulo de folhas e outros detritos podem obstruir o coletor.

Problemas Elétricos ou de Alimentação

Falhas na alimentação elétrica: Pode comprometer o funcionamento dos sistemas, deixando-os inativos.

7.2 Restrições

Material da Estrutura

Os materiais utilizados devem ser resistentes à corrosão e ao desgaste.

Eficiência Energética

O sistema deve ser eficiente no consumo de energia para permitir uma operação sustentável e independente.

8. Stakeholders

8.1 Professores orientadores

Os professores orientadores do projeto fazem parte da supervisão e orientação deste projeto. Suas contribuições envolvem o acompanhamento do progresso, fornecimento de orientações técnicas no desenvolvimento dos subsistemas, atuando nos feedbacks das entregas e avaliação dos acertos e erros cometidos pela equipe.

8.2 Graduandos de engenharia

Os graduandos de engenharia aeroespacial, automotiva, eletrônica, energia, processos e de software, constituem a equipe executora. São responsáveis pela criação, implementação e melhorias das soluções propostas para desenvolver um sistema que coleta água da chuva e que realiza uma pré-análise de dados meteorológicos. A dedicação, habilidades técnicas e colaboração são essenciais para alcançar os objetivos e entregas deste projeto.

8.3 Usuários

Os usuários finais deste projeto são pesquisadores e técnicos que possuem o interesse em analisar a qualidade da água da chuva em suas regiões, com também engenheiros agrônomos e fazendeiros que possuem interesse em acompanhar as características do tempo em sua região, durante longos períodos, para auxiliar no preparo do solo, plantio, cuidado do plantio e colheita. Feedbacks desse público-alvo é importante para a validação e aprimoramento dos sistemas desenvolvidos no projeto.

9. Orçamento

O orçamento total do projeto é de R$ 3.634,86 com seus custos divididos entre recursos materiais e equipamentos, fora os materiais reutilizados e disponibilizados pelos integrantes do projeto.

Para mais detalhes desse processo consultar a Estimativa de Custos.

10. Cronograma dos Marcos do Projeto

O projeto terá duração de aproximadamente 120 dias, distribuídos em três principais entregas, pontos de controle (PC). Cada PC possui metas específicas para desenvolvimento e testes das funcionalidades.

Data Marco Descrição
25/11/2024 PC 1 Entrega da documentação envolvendo a problematização, concepção, detalhamento da solução, projeto e construção de subsistemas da solução proposta.
29/11/2024 PC 1 Apresentação do produto desenvolvido com explicação dos subsistemas propostos e solução de produto.
13/01/2025 PC 2 Entrega apresentando as adequações realizadas no projeto e demonstração de funcionamento de todos os subsistemas que compõe a solução, já considerando a integração entre as respectivas partes.
17/01/2025 PC 2 Apresentação do produto com as atualizações, demonstrando o funcionamento de todos os subsistemas que compõem a solução, com as considerações de integração.
07/02/2025 PC 3 Exibição da integração e funcionamento do protótipo de produto, demonstração do funcionamento completo da solução, documentação técnica atualizada nos repositórios do projeto, bannner de apresentação do projeto e vídeo de propaganda da solução contemplando seu funcionamento completo.
19/02/2025 PC 3 Entrega da documentação final do projeto.

11. Referências

Tabela de versionamento

Versão Data Descrição Responsável
1.0 08/11/2024 Organização do documento e escrita da Descrição dos Subprodutos. João Gabriel P Nespolo
1.1 09/11/2024 Escrita da descrição, justificativa e objetivo. Pablo Santos
1.2 11/11/2024 Escrita de Riscos, Restrições, Stakeholders e Estrutura Organizacional. João Gabriel P Nespolo
1.3 23/11/2024 Adição do nome do Projeto e revisão do subproduto de estruturas. Ana Gabriela Godinho
1.4 11/11/2024 Revisão e correção de informações desatualizadas do projeto e adição das datas exatas referente ao cronograma do marco do projeto João Gabriel P Nespolo.
1.5 13/01/2025 Atualização do orçamento. João Gabriel P Nespolo