Realização: Apoio: TÍTULO: ANÁLISE DA POLUIÇÃO SONORA EM AMBIENTES FECHADOS - INDOOR
CATEGORIA: CONCLUÍDO
ÁREA: CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
SUBÁREA: Engenharias
INSTITUIÇÃO: UNIVERSIDADE BRAZ CUBAS - UBC
AUTOR(ES): EDUARDO DA SILVA SANTOS, LUIZ ROGÉRIO MASSARO SILVA, JOSÉ ANTONIO DE OLIVEIRA SILVA
Resumo
Este projeto tem como objetivo analisar níveis contínuos de ruído em forma de espectro em ambientes fechados, elaborado um protótipo que realiza registros com armazenamento em nuvem, gerando gráficos em tempo real em sincronia com dispositivos móveis, utilizando o programa Thinger I.O. A pesquisa foi conduzida em um estudo de caso, onde pode indicar altos níveis sonoros dentro de um ambiente. O critério adotado na mensuração foi fixar o protótipo próximo ao gerador de som em ambiente residencial. Na mensuração, observamos que não houve variações significativas para discriminar uma área de risco. Os valores obtidos no espectro gráfico contínuo foram entre 15 e 80 dB. A pesquisa correspondeu às expectativas de conhecimento e funcionamento do mesmo, elaborando mensurações em tempo real em um dispositivo móvel, por meio de gráficos contínuos no programa Thinger I.O. Este projeto pretende mensurar ruídos em ambientes industriais, gerando mapeamento de riscos para proteger a saúde auditiva dos funcionários.
Palavras-chave: Ruídos. Poluição Sonora. Mensuração.
Introdução
O ruído é qualquer som indesejável, desagradável e que incomoda, tanto de forma física como de forma psíquica para todo aquele que o percebe, ou seja, para aquele que o ouve. O barulho ou ruídos são uma das principais causas de enfermos no mundo todo, segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS), calcula-se que milhares de pessoas apresentam algum tipo de enfermidade ou sequelas vítimas deste problema causado por excesso de ruídos ou exposição por níveis muito elevados, visto que prejuízo auditivo, podendo provocar stress, problemas psiquicossomáticos ou até mesmo complicações cardíacas como fator secundário. Cerca de 450 milhões indivíduos estão expostos a um espectro de ruído com pelo menos 55 dBA (Decibéis), 113 milhões de pessoas experimentam um nível mínimo de ruído de 64 dBA e 9,7 milhões de pessoas estão expostas a níveis de ruído de 75 dBA ou mais.
Alguns estudos apontam que os maiores índices de afastamento de colaboradores (trabalhadores), são justamente a exposição prolongada de ruídos elevados.
Portanto, existe uma dificuldade para orientar ou controlar um indivíduo ou colaborador que fique o tempo necessário exposto diretamente aos ruídos elevados sem causar danos auditivos.
O projeto tem o objetivo elaborar um protótipo para analisar os níveis de poluição sonora dentro de ambientes fechados, tanto para ambiente residencial quanto para ambiente industrial, com custo relativamente acessível. Permitindo assim, serem acompanhados os níveis sonoros em forma de gráfico em tempo real em qualquer lugar, por meio de um programa ou aplicativo com os dados armazenados em nuvem, elaborando um mapeamento de risco sonoro. A ferramenta poderá ser utilizada como forma de prevenção a danos para audição humana.
Objetivos
O objetivo do projeto foi analisar a poluição sonora em ambientes fechados, por meio de um protótipo com mensurações em decibéis (dB) de forma integral.
Metodologia
Primeiramente, realizou-se um levantamento bibliográfico em livros e artigos científicos sobre os decibelimetros e seu funcionamento. Após essa pesquisa, fez-se a seleção dos softwares, módulos e componentes que poderiam ser utilizados para o desenvolvimento do projeto. O software escolhido foi à plataforma online gratuito Thinger I.O. É uma plataforma de código aberto para Internet of Things (IoT), permite controlar seus dispositivos na internet, sem preocupar-se com a infraestrutura de nuvem. A seguir então os materiais necessários para elaboração desse projeto.
Módulo ESP8266 WiFi
O módulo ESP8266 WiFi é um SoC (System on a Chip) com protocolo TCP/IP integrado fornecendo ao microcontrolador acesso à rede WiFi. O ESP8266 é capaz de hospedar uma aplicação e dar suporte às funções de rede WiFi de outro processador. Foi utilizada a possibilidade de acesso à internet para realização da
comunicação com a plataforma Thinger I.O. que também permite realizar a programação em linguagem C para configurar a leitura dos dados.
Módulo Amplificador de Microfone MAX9814
O módulo amplificador de Microfone MAX 9814 foi utilizado para captar os ruídos em sinal analógico para o módulo ESP8266. Esse módulo possui um Trimpot para que permita ajuste de sensibilidade do microfone, sendo possível a realização de calibração, haja vista um fato muito importante.
Display LCD1602 com I2C
O módulo display LCD1602 I2C, foi utilizado para demonstrar os valores obtidos a partir da leitura do módulo MAX 9814.
Case Personalizado em Acrílico
Foi confeccionado um case personalizado em acrílico (figura 1) para acomodar e proteger os módulos, assim sendo organizar as ligações internas e facilitar o ponto de fixação do protótipo para mensuração a longo tempo.
(a) (b) (c)
Figura 1. (a) Case personalizado em acrílico, (b) visão frontal do protótipo e (c) visão traseiro.
Desenvolvimento
Para o funcionamento do protótipo, primeiramente foi desenvolvida a programação em linguagem C para o chip ESP8266, por meio do compilador do Arduino na versão 1.8.7 (figura 2), na qual os algoritmos foram configurados para realizar a
sincronização de leitura de dados pela plataforma Thinger I.O. e consequentemente a visualização os valores mensurados em Decibéis (dB) pelo display LCD1602.
Figura 2. Programação em C no Chip ESP8266.
A plataforma Thinger I.O., concede em sincronizar informação do protótipo para a internet, sendo acessada em qualquer lugar na forma de gráfico em espectro. Também poderá armazenar toda informação, obtendo um histórico sem limite de memória, pois será armazenado em nuvem.
Resultados
Visto que antes da realização do funcionamento do protótipo, foi realizada a calibração do mesmo, o módulo MAX 9814 permite o ajuste da sensibilidade do microfone por meio de um trimpot. Foi utilizado um calibrador acústico HCD-90 da HIKARI, esse equipamento gera dois pontos de níveis sonoros de 94 dB e 114 dB. O microfone do módulo é encaixado no equipamento e ajustado no trimpot do módulo ao valor da sensibilidade, de acordo com a pressão sonora induzida pelo calibrador nos 02 valores, o valor corrigido e visualizada no display do protótipo.
Após a calibração, o local selecionado para a demonstração do funcionamento do protótipo foi em um ambiente residencial de aproximadamente 70 m2, posicionado dois protótipos, um foi fixado próximo a um aparelho gerador de ruídos mais precisamente a uma TV, mas também poderá mensurar outros tipos de sons no ambiente além da TV e o outro foi fixado na cozinha da residência próximo a equipamentos eletrodomésticos (figura 3). Os protótipos mensuraram esses ambientes durante 24 horas e armazenado em gráfico espectral com pontos de destaque da mensuração programado a cada hora, por meio da plataforma Thinger I.O., foram nomeados como “estação 01” e “estação 02”, como demonstra a figura 4.
Figura 4. Gráfico espectral gerado pela plataforma Thinger I.O.
Na mensuração, observamos que não houve variações significativas para discriminar uma área de risco. Os valores obtidos no espectro gráfico contínuo foram entre 15 e 80 dB, assim os níveis sonoros mensurados nesse período não apresentam grande risco auditivo. Portanto, considerando a tabela de limites de tolerância para ruído contínuo e Intermitente elaborada pela NR15.
Considerações Finais
A pesquisa correspondeu às expectativas para conhecimento e o funcionamento da mesma, elaborando mensurações em tempo real em um dispositivo móvel, gerando gráficos contínuos na plataforma Thinger I.O. Como observado essa pesquisa não houve análises significativas, pois foi uma forma experimental para o funcionamento da mesma. Para melhorar o seu valor científico, pretende-se futuramente utilizar essa tecnologia para mensuração em ambientes industriais, para que essa ferramenta auxilie para prevenir afastamentos ocupacionais, gerando mapeamento de risco para proteger a saúde auditiva dos colaboradores. Sugerem-se mais pesquisas sobre mensuração de poluição sonora em ambiente industrial.
Fontes Consultadas
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