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    Tecnologia RodoviáRia Tecnologia RodoviáRia Presentation Transcript

    •  
      • Segurança Rodoviária - Utilização de Sistemas de Vigilância Electrónica Com vista à salvaguarda da segurança das pessoas e bens na circulação rodoviária e à melhoria das condições de prevenção e repressão das infracções estradais, o Orçamento Rectificativo para 2005 - Lei n.º 39-A/2005, de 29 de Julho, permite a instalação e a utilização pelas forças de segurança de sistemas de vigilância electrónica, mediante câmaras digitais, de vídeo ou fotográficas, para captação de dados em tempo real e respectiva gravação e tratamento, bem como sistemas de localização, instalados ou a instalar pela entidade competente para a gestão das estradas nacionais e pelas concessionárias rodoviárias, nas respectivas vias concessionadas. Os sistemas de registo, gravação e tratamento de dados referidos são autorizados tendo em vista o reforço da eficácia da intervenção legal das forças de segurança e das autoridades judiciárias e a racionalização de meios, sendo apenas utilizáveis em conformidade com os princípios gerais de tratamento de dados pessoais, em especial os princípios da adequação e da proporcionalidade, de forma a assegurar :
      • - A detecção, em tempo real ou através de registo, de infracções rodoviárias e a aplicação das correspondentes normas sancionatórias;
      • - A realização de acções de controlo de tráfego e o accionamento de mecanismos de prevenção e de socorro em matéria de acidentes de trânsito; - A localização de viaturas para efeitos de cumprimento de normas legais, designadamente de carácter penal, tais como as referentes a veículos furtados ou à detecção de matrículas falsificadas em circulação;
      • - A utilização dos registos vídeo para efeitos de prova em processo penal ou contra-ordenacional, respectivamente nas fases de levantamento de auto, inquérito, instrução e julgamento ou nas fases administrativa e de recurso judicial.
      • O que é um sensor?
      • É qualquer dispositivo que permite ao robô aperceber-se do seu estado de funcionamento e do meio ambiente que o rodeia.
      • Tipos de sensores
      • Contacto
      • Luz
      • Posição
      • Orientação
      • Velocidade
      • Aceleração
      • Proximidade
      • Presença
      • (…)
      • Sensores indutivos (sensores de proximidade)
      • - Os sensores indutivos geram um campo electromagnético defronte da face sensora do sensor. Ao inserirmos nessa região um corpo metálico, parte desse campo é absorvido, provocando uma comutação do sinal de saída do sensor.
      • são emissores de sinal que detectam, sem contacto directo, elementos metálicos que atravessam o seu campo magnético convertendo em um sinal eléctrico inteligível. As principais vantagens da utilização de sensores indutivos são:
      • Grande durabilidade – Por não necessitar de contactos mecânicos para a detecção;
      • Excelente precisão e garantia da supervisão;
      • Altas frequências de comutação até 3000Hz;
      • Com indicação através de Led;
      • Insensível a trepidações;
      • Totalmente lacrado podendo ser utilizado em ambientes agressivos;
      • Versatilidade de formatos e formas de fixação;
      • Facilidade de interface com os principais CLP’S
      • O Sensor de Massa Metálica (Looping) é um dispositivo que é instalado a alguns centímetros abaixo do solo . Sua função é controlar a abertura ou fechamento da cancela durante o tráfego do veículo. Por exemplo, após aberta por um Terminal de Entrada ou Saída (Automático) ou um Terminal de Entrada ou Saída (Assistido), a cancela permanecerá aberta até a passagem completa do veículo e fechará em seguida. Possui dispositivo de segurança, que accionará o fechamento da cancela após 60 segundos, se nenhum veículo trasfegar pelo sensor.
      Cancela automática entrada
      • Características:
      • Accionamento automático a partir da liberação efectuada pelo terminal de entrada automático .
      •   Segurança, eficácia e rapidez.
      • Tempo de abertura /fechamento de 1.7 segundos
      • Possui duas opções de mastro, recto e articulado com  extensão de 2,80 m.
      • Fim de curso do mastro magnético, sem contacto mecânico.
      • Fechamento automático após o veículo passar por um sensor instalado estrategicamente ( looping ), permitindo a operação de liberação para apenas 01 veículo por vez/accionamento.
      • Muito frequente desde há algumas décadas o laço (loop) de indução
      • enterrado no pavimento, instalação possível mas incómoda após construção da estrada
      • maior duração
      • classifica veículos (por massa metálica), com 2 laços permite medir velocidade
      • Para algumas aplicações
      • - (portagens de camiões por ex.) é importante contar o nº de eixos e o peso do veículo
      • contadores piezo-eléctricos (corrente proporcional à pressão, resposta rápida)
      • placas de pressão / flexão
      • Evolução tecnológica tem vindo a permitir adopção de técnicas não intrusivas
      • sensores infra-vermelhos, de radar e de laser
      • câmaras vídeo
      • Cada uma destas técnicas não intrusivas tem pontos “fracos”, mas as câmaras vídeo têm vindo a ganhar posição
      • porque para além da contagem e classificação permitem a identificação dos veículos (quando necessário)
      • porque os custos e os limiares de luminosidade requeridos têm vindo a baixar
      • porque o software de análise automática das imagens tem vindo a melhorar substancialmente
    •  
      • Em instalações fixas com câmaras vídeo
      • - maior rigidez, mas prova com identificação do veículo
      • Em unidades móveis com “pistolas” de radar ou de laser
      • - as pistolas de radar têm vindo a ser substituídas pelas de laser, por estas terem menor erro de “pontaria” para efeito de prova podem ter acoplada câmara fotográfica
      • Quando as pessoas usam radares, geralmente estão tentando fazer uma destas 3 coisas:
      • detectar a presença de um objecto distante : o normal é detectar objectos que estejam em movimento, como um avião, mas os radares também podem ser usados para detectar objectos imóveis enterrados;
      • detectar a velocidade de um objecto : esta é a razão por que a polícia usa o radar;
      • mapear algo : o autocarro espacial e os satélites artificiais em órbita usam algo chamado de Radar de Abertura Sintética (SAR) para criar mapas topográficos detalhados da superfície dos planetas e de suas luas.
      • O interessante é que essas três actividades podem ser realizadas usando duas coisas com as quais você deve estar bem familiarizado no seu dia-a-dia: o eco e o efeito Doppler . Estes dois conceitos são fáceis de entender em termos de som porque seus ouvidos escutam ecos e o efeito Doppler todos os dias. Pois é, o radar aproveita essas duas coisas, só que utilizando ondas de rádio . Neste artigo, vamos revelar todos os segredos dos radares. Primeiro, vamos dar uma olhada na versão sonora , já que ela é mais familiar para você.
      • O eco e o efeito Doppler
      • Quando gritamos em um poço, o som do grito vai até lá em baixo e é reflectido (ecoa) na superfície da água existente no fundo desse poço. Se você contar o tempo que o eco demora para retornar e souber a velocidade do som, dá para calcular a profundidade do poço com muita precisão. O eco é algo perceptível. Se você gritar na direcção de um poço ou Canyon, o eco volta logo depois. Mas por que isso ocorre? O eco acontece porque algumas das ondas sonoras do seu grito se reflectem em uma superfície e fazem todo o caminho de volta até os seus ouvidos. O tempo levado entre o momento em que você gritou e o momento em que ouviu o eco é determinado pela distância entre você e a superfície que o criou.
    • Quando gritamos em um poço, o som do grito vai até lá em baixo e é reflectido (ecoa) na superfície da água existente no fundo desse poço. Se você contar o tempo que o eco demora para retornar e souber a velocidade do som, dá para calcular a profundidade do poço com muita precisão.
      • Mas não é só o eco que é comum, o efeito Doppler também o é. Você deve senti-lo todos os dias, mas provavelmente não nota. Ele acontece quando o som é gerado, ou reflectido, por um objecto em movimento ou reflectido nele. Em casos de velocidade extrema é o efeito Doppler que cria o ruído sónico (veja abaixo). O efeito Doppler pode ser entendido da seguinte forma: digamos que há um carro vindo na sua direcção a 60 km/h e o motorista está buzinando. Você vai ouvir a buzina tocando uma "nota" enquanto o carro se aproxima, mas quando o carro passar por você, o som da buzina vai mudar para uma nota mais grave. O efeito Doppler causa essa mudança.
      • O que acontece é o seguinte: a velocidade do som que se propaga pelo ar do estacionamento é fixa. Para simplificar nossos cálculos, vamos dizer que essa velocidade é de 900 km/h (a velocidade exacta depende da pressão do ar, da temperatura e da humidade). Imagine que o carro está parado a uma distância de exactamente 1,0 km de você e fica buzinando por um minuto, nem um segundo a mais, nem um segundo a menos. As ondas sonoras da buzina se propagam na sua direcção a uma velocidade de 900 km/h. Você vai ficar sem ouvir nada nos quatro primeiros segundos (tempo para o som percorrer 1,0 km a uma velocidade de 900 km/h), seguidos de um minuto do som da buzina.
    • Efeito Doppler: a pessoa atrás do carro ouve uma nota mais grave do que o motorista, porque o carro está se distanciando. A pessoa na frente ouve uma nota mais aguda do que o motorista, porque o carro está se aproximando dela.
      • O radar, do inglês Rádio Detection and Rangins (Detecção e Telemetria por Rádio), baseia-se na análise do eco da onda electromagnática emitida. Radares são utilizados para diversos fins, mais usualmente empregados para detecção de presença de objectos, medição de velocidade e indicação espacial dos mesmos.
      • Para combinar o eco com o efeito Doppler, temos que fazer o seguinte: imagine que você emitiu um som muito alto na direcção de um carro que está vindo em sua direcção. Algumas das ondas sonoras vão rebater no carro (um eco), mas como o carro está vindo na sua direcção, elas serão comprimidas , fazendo com que o som do eco seja mais agudo do que o som que você emitiu. Agora, o interessante mesmo é que, se você medir a frequência do eco, dá para determinar a velocidade do carro.
      • Efeito Doppler
      • - O efeito Doppler é uma característica encontrada nas ondas electromagnéticas quando emitidas ou reflectidas por um objecto que está em movimento em relação ao observador. Para verificar o efeito, é necessário que o alvo tenha uma componente radial da velocidade relativa ao radar, esse movimento indicará uma variação de frequência relativa ao radar. O Efeito Doppler é utilizado na implementação dos radares de onda contínua.
      • O radar também pode ser usado para medir a velocidade de um objecto devido a um fenómeno chamado desvio Doppler . Como as ondas sonoras, as ondas de rádio possuem uma determinada frequência, que corresponde ao número de oscilações por unidade de tempo. Quando o radar portátil e o carro estiverem parados, o eco terá a mesma frequência de onda que o sinal original. Cada parte do sinal é reflectida quando atinge o carro, espelhando exactamente o sinal original.
      • Mas quando o carro está se movendo, cada parte do sinal de rádio é reflectida em um ponto diferente do espaço, o que altera o padrão da onda. Quando o carro se afasta do radar portátil, o segundo segmento do sinal tem que se deslocar por uma distância maior do que o primeiro segmento para alcançar o carro. Como você pode ver no diagrama abaixo, isso tem o efeito de "alongar" a onda, ou diminuir sua frequência. Se o carro se mover na direcção do radar portátil, o segundo segmento da onda se deslocará por uma distância menor do que o primeiro segmento antes de ser reflectido. Como resultado, os picos e vales das ondas serão comprimidos uns contra os outros e, com isso a frequência aumenta.
      • Com base nas alterações da frequência, um radar portátil pode calcular quão rapidamente um carro se move em direcção a ele ou para longe dele. Se o radar portátil for usado no interior de um carro de polícia, seu próprio movimento também deverá ser considerado. Por exemplo, se o carro de polícia viaja a 80 km/h e o radar detecta que o alvo se afasta a 30 km/h, este deve estar dirigindo a 110 km/h. Se o radar determina que o alvo não está se aproximando nem se afastando do carro de polícia, então o alvo está a 80 km/h.
      • Há mais de 50 anos, é desta forma que os policiais multam quem dirige acima da velocidade permitida. Recentemente, muitos departamentos acrescentaram um novo tipo de detector de velocidade que usa luz em vez de ondas de rádio. 
      • Lidar
      • Na última secção, vimos os radares portáteis convencionais que a polícia vem utilizando desde os anos 50. Hoje em dia, mais e mais departamentos de polícia estão usando medidores de velocidade portáteis a laser em vez do radar convencional. O elemento básico em um medidor de velocidade portátil a laser, também chamado de pistola lidar (de light detection and ranging , detecção e medição de luz), é uma luz concentrada.
      • O medidor de velocidade portátil lidar cronometra o tempo que um disparo de luz infravermelha leva para alcançar um carro, ricochetear e retornar ao ponto de partida. Multiplicando esse tempo pela velocidade da luz, o sistema lidar determina a distância do objecto. Diferente dos radares de polícia tradicionais, o lidar não mede a alteração da frequência de uma onda. Em vez disso, ele envia muitos disparos de laser infravermelho em um curto período de tempo para recolher múltiplas distâncias. Comparando essas amostras de distâncias diferentes, o sistema pode calcular a velocidade com que o carro se move. Esses medidores portáteis são capazes de obter centenas de amostras em menos de meio segundo, e apresentam extrema exactidão.
      Foto cedida K40 Electronics Dois tipos de medidores de velocidade lidar
      • A vantagem de uma pistola de velocidade a laser (para a polícia ela é sempre vantajosa) é que o tamanho do "cone" da luz que as pistolas emitem é muito pequeno, mesmo em um intervalo de aproximadamente 300 metros. O cone a esta distância deve ter 1 metro de diâmetro. Isto permite à pistola apontar para um veículo específico. Uma pistola de velocidade a laser também é muito precisa. A desvantagem é que o guarda tem realmente de apontar a pistola de velocidade a laser - o radar policial normal com um suporte de radar extenso pode detectar o deslocamento Doppler sem apontar.
      • Sorria para a câmara! A polícia pode usar sistemas de lidar portáteis, assim como radares portáteis, mas em muitas áreas o sistema lidar é completamente automatizado. O medidor espalha o feixe de laser em um ângulo através da estrada e regista a velocidade de qualquer carro que passe por ele (o sistema faz um ajuste matemático para considerar o ângulo de visão).
      • Quando um carro em excesso de velocidade é detectado, o sistema dispara uma pequena câmara, que tira uma foto da placa de licença do carro e do rosto do motorista. Como o sistema automatizado recolheu todas as evidências de que a polícia necessita, ao departamento de trânsito cabe simplesmente emitir uma multa e enviá-la ao infractor via correio.
      • Os semáforos funcionam principalmente com base num temporizador, num sensor ou uma combinação dos dois.
      • Os temporizadores seguem um esquema de intervalos de tempo, independentemente das condições de tráfego (podem existir adaptações dos intervalos consoante as horas do dia).
      • Os sensores detectam carros à medida que se aproximam dos entroncamentos e levam à mudança do semáforo.
      • Sistemas de controlo mais avançados transmitem informações para um computador central ou uma central de controlo de tráfego.
      • O objectivo final é a manutenção de um fluxo rodoviário o mais constante possível. No entanto, a eficiência de um sistema de controlo de tráfego apenas reduzirá o atraso de tráfego em 1%.
      • Como um semáforo detecta que um carro parou e está esperando a mudança do sinal?
      • Há algo exótico sobre os semáforos que "sabem" que você está lá: no instante em que você pára, eles mudam! Como eles detectam sua presença?
      • Alguns semáforos não têm nenhum tipo de detector. Por exemplo, em uma cidade grande, os semáforos podem, simplesmente, operar com temporizadores, ou seja, não importa o dia ou a hora, eles agem como se houvesse muito trânsito. Em muitos subúrbios e estradas dos Estados Unidos, no entanto, os detectores são comuns. Eles podem detectar quando um carro chega no cruzamento, quando muitos estão parados (para controlar o tempo do semáforo) ou quando entraram em uma pista exclusiva para virar (para activar a luz com seta).
      • Há todos os tipos de tecnologias para detectar carros, desde lasers até mangueiras de borracha cheias de ar. A técnica mais comum é chamada de loop indutivo. Um loop indutivo é simplesmente uma bobina de fio incrustada na superfície da estrada. Para instalar o loop, eles colocam o asfalto e, em seguida, retornam e fazem um sulco nele com uma serra especial. O fio é colocado no sulco e lacrado com um composto de borracha. É possível ver, normalmente, esses grandes loops retangulares cortados no asfalto, já que a diferença de cor é bem visível.
      • Portanto, vamos supor que você pegue uma bobina de fio de cerca de 1,5 m de diâmetro, contendo cinco ou seis espiras de fio. Você faz alguns sulcos em uma rua e coloca a bobina ali, conecta um medidor de indutância à bobina e vê qual é a indutância. Depois, estaciona um carro sobre a bobina e verifica a indução novamente. Desta vez ela será muito maior devido ao grande objecto de aço posicionado no campo magnético do loop. O carro estacionado sobre a bobina está agindo como o núcleo do indutor e sua presença altera a capacidade de indutância da bobina.
      • Um sensor de semáforo usa o loop da mesma maneira: ele testa constantemente a indutância do loop na estrada e, quando a indutância aumenta, sabe que há um carro esperando!