Uso de sensores inerciais triaxiais em modelo físico para simulação de escorregamento.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Araújo, Gabriel Raykson Matos Brasil de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Digital signal processing; Escorregamento dos solos; Geotechnics; Geotecnia; Landslide; Low-cost sensors; Modelo físico para escorregamento; Physical model for landslide; Processamento digital de sinais; Sensores de baixo custo
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3145/tde-31012025-092404/

Considerando a escala de tempo geológico, é certo que ocorrerão movimentos de massa em encostas, identificados, de forma geral, como escorregamentos ou deslizamentos de terra. Como alternativa para a mitigação dos danos provocados por estes eventos, existem medidas para contenção, predição, acompanhamento ou monitoramento e podem ser empregadas em diversas frentes de atuação. Impulsionados pela Transformação Digital, os sistemas de monitoramento têm sido otimizados incorporando instrumentos digitais, transmissão remota, armazenamento em big data e uso de Inteligência Artificial. Este trabalho vem apresentar tanto uma revisão de escopo a respeito da incorporação de novas tecnologias aplicadas ao mapeamento, predição e monitoramento dos movimentos de massa em encostas, como a aplicação de sensores inerciais microeletromecânicos (MEMS) monitoramento de simulações de escorregamentos realizados em condições controladas utilizando caixa experimental no Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT). Foram utilizados sensores MEMS de baixo custo contendo acelerômetro e giroscópio montados pelo IPT e acelerômetros MEMS de fabricação comercial para efeito comparativo de desempenho. O resultado das simulações de escorregamentos realizadas indicou que os sensores de baixo custo apresentaram a mesma tendência geral no comportamento dos sinais registrados que os sensores comerciais de maior desempenho. Os acelerômetros foram capazes de identificar movimentações prévias à ruptura com horas de antecedência nos pontos instrumentados, enquanto os giroscópios nada identificaram. Além disso, os acelerômetros também foram capazes de identificar as movimentações angulares da caixa de simulação. Foi realizado um processamento digital destes sinais onde foram determinadas as relações angulares entre as componentes dos sensores e realizado um processo de filtragem em passa-baixa, passa-alta e passa-banda. A partir das discussões dos resultados do processamento, evidenciou que o uso de acelerômetros enterrados produz excelentes resultados para uma eventual incorporação destes em sistemas de monitoramento e alerta de escorregamentos, inclusive em tempo real, chegando a apresentar um tempo de resposta com horas de antecedência para tomadas de decisões emergenciais.