Durante a minha graduação na Unipampa tive a oportunidade de pesquisar, desenvolver e montar um equipamento geofísico sob a orientação do Prof. Dr. Fábio André Perosi (Atualmente UFRJ). Sendo que o projeto foi financiado pelo CNPq e também recebeu suporte do Prof. Dr. Reinhardt Fuck (UNB) coordenador do INCT de Estudos Tectônicos.
A idéia do projeto surgiu da necessidade de um controle preciso do tempo de detonação da fonte de energia utilizada nos ensaios de sísmica de refração profunda, pois os equipamentos utilizados na primeira fase do projeto em 2008 foram emprestados pelo programa PASSCAL (Program for the Array
Seismic Studies of Continetal Lithosphere) que é uma das facilidade oferecidas pela comunidade sismológica internacial pelo consorcio norteamericano IRIS (Incorporated Research
Institutions for Seismology).
A partir de pesquisas
preliminares, decidiu-se que o protótipo do equipamento proposto seria dividido
em módulos, para facilitar o desenvolvimento e a conexão destes. O
aparelho é constituído de um microcontrolador, memória eeprom externa, um
módulo LCD (display), uma unidade GPS, um circuito de comunicação
serial/USB, teclado matricial de programação e uma fonte de alimentação
dimensionada para o equipamento.
O módulo GPS (Global Position System) tem por
finalidade prover o horário UTC (universal
time clock) para o microcontrolador, este por sua vez utiliza um cristal de
quartzo para incrementar o horário automaticamente sem a necessidade de ficar
lendo o GPS, isto é necessário, pois os registradores sísmicos são
sincronizados também por GPS.
Tanto o hardware como o firmware foram desenvolvidos para com que a caixa trabalhe em dois
modos distintos de operação, controlando o tempo de detonação e como
registrador de tempo por pulso externo. No primeiro caso a caixa recebe uma
programação de no máximo 50 janelas (horários pré-determinados) de detonação
via porta USB ou por teclado, quando este horário se iguala ao do relógio
interno da caixa, é enviado um pulso elétrico a um circuito de potência e que
por meio de um seletor possibilita ao operador escolher 11 configurações de
corrente a qual mais se adequa ao tipo de arranjo
detonador (cabo+espoleta elétrica) utilizado.
Para maior segurança a
caixa é dotada de um gatilho onde só ocorrera a detonação se este estiver
acionado, presencialmente, no horário
pré-programado, após a detonação a caixa automaticamente atualiza novamente o
seu relógio interno através do GPS, repetindo este processo a cada detonação.
Se por algum motivo a
detonação for abortada pelo operador será possível realizar uma nova detonação
a partir de dois modos, primeiramente inserindo uma janela de backup para cada
um dos horários de detonação pretendidos na programação inicial da caixa, ou
através de uma nova programação em campo via teclado ou por USB sem afetar a
seqüência das outras janelas.
Ainda para este modo a caixa disponibiliza uma
saída opto-acoplada para ser ligada diretamente ao trigger de sismógrafos, possibilitando a estes iniciar o registro
no momento exato da detonação.
O segundo modo de
operação consiste em monitorar uma porta conectada a um circuito externo de
detonação, na hora em que esta porta receber um pulso a caixa irá armazenar na
eeprom externa o horário exato do pulso, possibilitando assim ao operador
recuperar estes dados utilizando a porta USB ou visualizando-os através do
display LCD.
Em ambos os modos de
operação é possível armazenar ou somente visualizar a localização dos pontos de
tiro (local onde se encontra a caixa) a partir das coordenadas disponibilizadas
pelo módulo GPS (Datum WGS84) incluso no circuito.
Como
foi verificado em laboratório o funcionamento adequado do protótipo, foram
confeccionadas as placas de circuito impresso, possibilitando a montagem da
versão final de todo o circuito eletrônico. A partir disto deu-se
inicio a faze de montagem e acabamento da caixa, bem como a faze de testes em
campo.
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