1. Repositório Institucional - Universidade Federal de Uberlândia
2. Faculdade de Engenharia Elétrica (FEELT)
3. TESE - Engenharia Elétrica

ORCID:	http://orcid.org/0000-0002-8849-5380
Document type:	Tese
Access type:	Acesso Aberto
Title:	Detecção de compostos orgânicos voláteis em ambientes internos usando nanoquadricópteros
Alternate title (s):	Detection of volatile organic compounds in indoor environments using nanoquadcopters
Author:	Oliveira, Aline Mara
First Advisor:	Lima, Gabriela Vieira
First coorientator:	Morais, Aniel Silva de
First member of the Committee:	Ramos, Daniel Costa
Second member of the Committee:	Lopes, Luís Cláudio Oliveira
Third member of the Committee:	Mattioli, Aline Fernanda Bianco
Fourth member of the Committee:	Avelar, Henrique José
Summary:	A dispersão de gases químicos representa uma séria ameaça à saúde humana, à fauna e à flora, bem como ao ecossistema em geral. Incidentes como vazamentos ou acidentes ocorridos durante a manipulação de amostras e materiais de laboratório podem levar à liberação descontrolada de substâncias perigosas ou explosivas. Portanto, é de suma importância que as concentrações de gases sejam monitoradas rigorosamente em ambientes onde tais substâncias são manuseadas, transportadas ou armazenadas. A tecnologia de sensores de gás tem avançado rapidamente nos últimos anos, proporcionando soluções cada vez mais precisas e confiáveis para o monitoramento de gases. No entanto, ainda enfrenta desafios significativos, especialmente quando esses sensores são implantados em veículos aéreos não tripulados (VANTs). O presente trabalho visa avaliar a eficácia dessa abordagem para a detecção de gases em locais fechados de difícil acesso ou que representem riscos à segurança humana. A solução proposta emprega uma estratégia de identificação de fontes de odor, baseada em mapeamento tridimensional da distribuição de gases. Durante os experimentos foram usadas aeronaves tipo nanoquadricóptero modelo Crazyflie 2.1 e sensores de gás semicondutor de óxido de metal modelo SGP40. Esse veículo foi escolhido por ser adequado para voos em ambientes fechados, devido ao seu baixo peso, dimensões reduzidas e facilidade para realizar manobras rápidas. Os resultados obtidos demonstram de forma clara e objetiva que a utilização de VANTs equipados com sensores de gases representam uma alternativa altamente promissora para a detecção e monitoramento de vazamentos de gases em ambientes internos.
Abstract:	The dispersion of chemical gases is a serious threat to human health, wildlife, flora, and the ecosystem. Incidents such as leaks or accidents during the handling of samples and laboratory materials can lead to the uncontrolled release of hazardous or explosive substances. Therefore, it is of paramount importance that gas concentrations be rigorously monitored in environments where such substances are handled, transported, or stored. Gas sensor technology has advanced rapidly in recent years, providing increasingly precise and reliable solutions for gas monitoring. However, it still faces significant challenges, especially when these sensors are deployed on Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). This study aims to assess the effectiveness of this approach for gas detection in hard-to-reach or human safety￾critical indoor locations. The proposed solution employs an odor source identification strategy based on three-dimensional mapping of gas distribution. During the experiments, nano quadcopters aircraft model Crazyflie 2.1 and the metal oxide semiconductor gas sensors model SGP40 were used. This vehicle was chosen for its suitability for indoor flights, given its low weight, compact dimensions, and ease of performing rapid maneuvers. The results obtained clearly and objectively show that using UAVs equipped with gas sensors is a promising alternative for detecting and monitoring indoor gas leaks.
Keywords:	Crazyflie 2.1 Detecção de gás Nanoquadricóptero VANTs Automação SGP40 Gas detection Nano Quadcopter UAVs Automation
Area (s) of CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::ELETRONICA INDUSTRIAL, SISTEMAS E CONTROLES ELETRONICOS::AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS
Subject:	Engenharia Elétrica Detectores - Gases Aeronaves
Language:	por
Country:	Brasil
Publisher:	Universidade Federal de Uberlândia
Program:	Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote:	OLIVEIRA, Aline Mara. Detecção de compostos orgânicos voláteis em ambientes internos usando nanoquadricópteros. 2024. 94 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2024. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.443 .
Document identifier:	http://doi.org/10.14393/ufu.te.2024.443
URI:	https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41890
Date of defense:	28-Jun-2024
Sustainable Development Goals SDGs:	ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
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