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1 BANHEIRO MODERNO ESCOLA TÉCNICA ELECTRA ALCÂNTARA DANIEL BARBOSA MARINS ELETROTÉCNICA 56160 6573 Dezembro 2017 Rio de Janeiro, ___ de _____ de 2018 2 DANIEL BARBOSA MARINS ELETROTÉCNICA BANHEIRO Áreas que Necessitem de Instalações Sanitárias Adultos e Idosos Electra Alcântara: Rua Gustavo Mayer, 70 Residências, Escolas, Empresas etc. Horacio Luiz de Araujo Rio de Janeiro, ___ de _____ de 2018 3 Dedicatória Dedico meu trabalho de conclusão do curso a todos os meus amigos, colegas de classe familiares e a todos que de alguma forma me Ajudaram na realização deste projeto. 4 Agradecimento Agradeço primeiramente a Deus, por ter me dado forças e saúde para realizar esse trabalho. Agradeço aos meus pais, pelo apoio que me dera para que não parasse no meio da caminhada. Agradeço a todo os meus amigos, e familiares pelo incentivo e ajuda nas horas difíceis. Agradeço a toda equipe da escola Electra pelo poio, e a todos que, de alguma forma me ajudaram na realização deste projeto. Obrigado. 5 Sumário Introdução ......................................................................................................................7 Desenvolvimento ...........................................................................................................8 Testes e Análise dos Dados ..........................................................................................14 Conclusão .................................................................................................................. 15 Referências Bibliográficas .........................................................................................16 Página de Assinaturas dos Integrantes .........................................................................17 Tempo Utilizado ...........................................................................................................18 Anexo A Cronograma do Desenvolvimento ................................................................................19 Anexo B Custos do Desenvolvimento do Projeto .......................................................................20 Anexo C Relação dos Materiais Utilizados .................................................................................21 Anexo D Esquema Elétrico .........................................................................................................22 Anexo E Fotos do Projeto em Construção ..................................................................................23 Anexo F Fotos do Projeto na Feira Expoelectra .........................................................................24 Anexo G Fotos do Grupo na Feira ExpoElectra ..........................................................................25 Anexo H Página de Assinaturas dos Visitantes do Projeto ..........................................................26 Anexo I Relatórios de Aulas Práticas .........................................................................................27 6 Índice de Ilustrações Figura 1- Circuito para reversão do motor ....................................................................9 Figura 2 - Circuito para ligar o motor da porta .............................................................9 Figura 3 - Modelo de botoeiras ..................................................................................10 Figura 4 - Alarme para emergência .............................................................................11 Figura 5 - Sinalização para botão de emergência ........................................................11 Figura 6 - Botoeira de emergência trancada por cadeado ...........................................12 Figura 7 - Botoeira de emergência trancada por chave................................................12 7 Introdução Mesmo no século XXI muitas pessoas ainda apresentam grandes dificuldades de utilizar o banheiro, mesmo com tantas tecnologias, tantas inovações. Para pessoas de baixa renda ou que apresentam alguma limitação física ter o fácil acesso ao banheiro de acordo com suas necessidades ainda e considerado "coisa do futuro". E com o foco nesse importante cômodo e nas dificuldades que algumas pessoas passam para utiliza-lo, surgiu a ideia de fazer um modelo de banheiro diferencia que facilitasse a vida de todas as pessoas ao utiliza-lo, um projeto que pudesse ser usado em qualquer lugar e com isso englobasse todas as classes e todas as idades. Com essa linha de pensamento foi feito pesquisas em diversos sites de busca, e em livros de elétrica, automação, robótica etc... Era necessário buscar alguma base para iniciar o nosso projeto. Até que depois de muita busca encontramos o banheiro automatizado. O banheiro automatizado e um novo modelo de banheiro que vem sendo utilizado em países de todo mundo como Japão, Suíça, França etc... Todo o processo do banheiro e automatizado e recebe sua automação especifica. E um banheiro bem curioso, autolavável e muito moderno. Com essa base de projeto, e com a ideia em mente resolvemos fazer uma releitura desse banheiro, não com todas as suas funções e nem com todos os processos automatizados, devido ao auto custo, mas um banheiro que fosse funcional e com sua base na automação. Mas na verdade o que é um sistema de automação? É um sistema dinâmico, capaz de controlar e prover automaticamente qualquer tipo de processo seja ele residencial ou industrial, utilizando um sistema de computador de inteligência artificial. A automação traz alguns benefícios para as pessoas que dela usufruírem fazendo a tecnologia se popularizar cada vez mais. Segue a baixo alguns desses benefícios ⦁ Redução de Custos: principalmente energia elétrica ⦁ Segurança: um sistema operado por computador e automatizado, as chances de acidentes são muito mais baixas devido a grande precisão do mesmo. 8 ⦁ Precisão: enquanto o sistema está em uso, diferentes tipos de sensores e processadores também são utilizados para o monitoramento de todo o processo para manter a precisão. Assim, as probabilidades de falhas na linha de produção são reduzidas ao máximo. ⦁ Monitoramento Remoto: Estes sistemas permitem a um operador monitorar e controlar (se necessário) o processo a partir de uma determinada distância. Com todo esse conteúdo começamos a iniciar o projeto, fizemos um esboço com todas as medidas que o banheiro deveria ter, colocamos tudo no papel com a ideia de deixar o projeto o mais perfeito possível. Montamos a estrutura do banheiro pintamos da cor desejada, e partimos para a o segundo passo do projeto. O segundo passo foi a porta do banheiro. Como fazer a porta abrir e fechar automaticamente? De uma impressora velha tiramos o dispositivo que movimenta os cartuchos de tinta de um lado para o outro para que seja realizada a impressão. Com uma fonte de carregador de celular polarizamos o motor da impressora diretamente e depois inversamente fazendo o motor girar pra direita e depois para a esquerda. Ou seja, abrir e fechar porta. Só seria necessário agora, montar um circuito para que essa reversão do motor fosse automática. Como sensores para realizar a "interação com as pessoas" e fazer o projeto funcionar, utilizamos sensores de presença, (a ideia inicial seria usar sensores capacitivos, mas devido ao alto custo resolvemos usar sensores de presença). Foram necessários três sensores, um do lado de fora do banheiro para abrir a porta com a aproximação, um para fechar a porta quando a pessoa entrarno banheiro, e um dentro do banheiro para abrir a porta quando a pessoa terminar de usar o mesmo. Para controlar isso tudo, ou seja, a automação, seria utilizado um CLP equipamento em que todos são ensinados a automatizar e com isso poderia ser utilizado no projeto. Pôr na escola, já se encontrar um modelo de CLP, seria de fácil acesso. O CLP Controlador Lógico Programável ou do inglês PLC (Programmable Logic Controller) e um dos equipamentos utilizados para automatizar. Com isso compramos todos os componentes que faltavam fizemos o programa em ladder para realizar a automação, toda a estrutura do banheiro já estava pronta e só faltava o CLP. 9 Pedimos várias vezes o controlador para a escola, e depois de alguns problemas e muito atraso conseguimos o equipamento. Mas devido ao projeto estar em atraso (com a demora do CLP) e a exposição já estar muito próxima não conseguimos terminar todos os ajustes do banheiro com a automação a tempo para que o projeto funcionasse corretamente na apresentação, por isso não conseguimos terminar o projeto. Mas não perdemos a esperança, reformulamos o projeto de uma forma mais prática, mudamos algumas coisas, e tiramos o CLP. O novo projeto do banheiro agora não seria totalmente diferente do inicial o foco seria o mesmo um banheiro que englobasse todas as classes, esse projeto agora reformulado seria uma base para que depois com mais tempo pudéssemos voltar ao projeto inicial e faze-lo com maior afinco e perfeição. O ponto chave do banheiro seria agora a porta, mas com a utilização de interruptores. Todos os sensores foram retirados a maioria dos componentes que dependiam de uma central foram retirados e substituídos por componentes mais "simples". A ideia seria colocar duas fontes de carregar de celular no motor, uma ligada diretamente e outra ligada inversamente. Para ligar as duas fontes a fase passaria por um interruptor three way, ora ligaria uma fonte ora ligaria outra fonte, ou seja, abrindo e fechando a porta. Figura 1- Circuito para reversão do motor 10 No positivo de cada fonte mais dois interruptores, só que agora simples, fazendo um controle melhor da porta para que agora nada desse errado. Figura 2 - Circuito para ligar o motor da porta O dial seria a utilização de botoeiras, mas como a essência do projeto e um banheiro de fácil acesso para todos, resolvemos colocar interruptores devido a facilidade na hora da compra, por que são componentes que podem ser comprados em qualquer lugar, ou até mesmo ter na sua casa. Mas caso escolha botoeiras. Modelo indicado: Figura 3 - Modelo de botoeiras No caso da porta iniciaria no estado de normalmente aberta. Muitos estudos dizem que depois do uso do banheiro o melhor indicado e deixar aporta aberta. O banheiro e um ambiente muito úmido, e esse tipo de ambiente são os preferidos das bactérias fazendo com que elas se proliferem. Então o mais indicado e deixar a porta aberta para circular o ar. 11 Pensando nisso resolvemos deixar a porta aberta no seu estado inicial, e colocar os interruptores de abrir e fechar porta do lado de dentro do banheiro. Por esse motivo, utilizamos um uma luz que só se acende quando aporta se fecha, sinalizando que o banheiro está ocupado. Foi um ponto que não tinha no projeto inicial, mas que nesse projeto foi de grande valia. Os únicos interruptores que ficaram do lado de fora do banheiro foram os de emergência. O alarme de emergência e um ponto muito importante quando se fala de banheiro, por que muitos acidentes acontecem nos banheiros, principalmente com idosos. O chão as vezes molhado e escorregadio, deixa os idosos muitas vezes sem segurança para andar e acabam caindo. Pensando nisso pesquisamos alguns tipos de alarmes que poderiam ser utilizados para essa função. Como e apenas um projeto, e apenas para demonstração, utilizamos uma espécie de alarme menor e com o alcance sonoro mais limitado, mas que solucionasse esse nosso problema. Figura 4 - Alarme para emergência Ligamos o alarme em outra fonte de carregador de celular, e passamos o positivo em uma chave gangorra de cor preta, contrastante com a cor da parede do banheiro que é branca, para que todas as pessoas, com baixa visão ou daltônicas consigam ver a emergência. E importante também alguma espécie de aviso, uma indicação como alguma placa como forma de alerta. 12 Figura 5 - Sinalização para botão de emergência A chave que liga o alarme ficou próxima ao sanitário, de acordo com a NBR 9050 em uma altura aproximada de 40 cm. O alarme em si, ficou próximo da porta do lado de dentro do banheiro, para que tanto quem esteja dentro do banheiro e fora dele consiga ouvir o alarme de emergência. No projeto inicial quando acionado o alarme, ele mandava um aviso para um local indicado, por exemplo: em uma escola, o aviso iria para a secretaria por que e o local responsável pela escola, em uma residência por exemplo o alarme poderia acionar um arduino que quando acionado emergência mandaria um sms para uma pessoa indicada dizendo que algum problema estava acontecendo no banheiro. O importante e que quando alguém estiver passando por alguma emergência dentro do banheiro, o problema seja solucionado o mais rápido possível. Mas para diminuir os custos, nesse projeto foram colocados dois botões de emergência, um interruptor three way que passa a fase para a fonte e uma botoeira que abre a porta, por que assim caso alguém passe perto do banheiro um segurança ou alguém responsável e se depare com alguma situação fora do normal, ele consegue abrir a porta e contornar a situação. E importante que esteja bem sinalizado e que o botão de emergência esteja em uma altura considerável longe do alcance de crianças, e seja trancado para que só alguém responsável tenha acesso a emergência. 13 Figura 6 - Botoeira de emergência trancada por cadeado Figura 7 - Botoeira de emergência trancada por chave A emergência do lado de fora do banheiro apresenta uma cor contrastante e de fácil visualização. 14 Teste e Análise dos Dados O projeto funciona em dois tipos de parâmetros diferentes. O parâmetro de banheiro no seu estado de uso normal, sem nenhuma ocorrência ou emergência, e o parâmetro de funcionamento quando o banheiro está em emergência ou está com alguma ocorrência no seu interior. Estado normal de funcionamento: No estado normal, o banheiro inicia com aporta aberta, a pessoa entra no banheiro aperta o interruptor three way a luz se acende e depois aperta o interruptor de fechar a porta, a porta se fecha e automaticamente a luz do lado de fora se acende sinalizando que o banheiro está ocupado. Quando a porta se fechar e de extrema importância que a pessoa volte o interruptor de fechar a porta para a sua posição inicial como uma botoeira para o melhor funcionamento do projeto. Depois de usar as dependências do banheiro, e só voltar o three way para a posição inicial e apertar o interruptor de abrir porta, a luz se apaga e a porta se abre. Estado de emergência: Quando a pessoa está dentro do banheiro e aciona o botão de emergência, o banheiro estará em estado de alerta, o alarme irá tocar de forma constante, sinalizando que alguém dentro do banheiro precisa de ajuda. Ao chegar algum responsável pelo banheiro, ele irá automaticamente acionar o interruptor three way do lado de fora do banheiro e apertar a botoeira de forma constante até a porta se abrir por completo, e depois voltar o three way para posição inicial. OBS: caso o interruptor de porta fechada esteja acionado, em caso de alguma emergência ou ocorrência a porta não irá se abrir. Testes: Foram feitos diversos testesem todo o projeto para o melhor funcionamento, e para que nenhum componente falhasse, mas os testes mais importantes foram feitos no motor da portar, foram feitos testes com a tensão para ver a tensão máxima que o motor aguentaria (12V ) , foram feitos testes com corrente, a corrente máxima que o motor suportaria ( 1,5A ). Componentes Voltagem Amperagem Fonte 1 12 V 1,0 A Fonte 2 6,6 V 500mA Alarme 5,0 V 550mA Lâmpada 127 V 65mA Motor 12 V 1,0 A 15 Conclusão Depois de muitas lutas e dificuldades com a ajuda de Deus conseguimos concluir o projeto. Sabemos que tudo que acontece na nossa vida e uma forma de ensinar alguma coisa um aprendizado, por isso sabemos que esse banheiro foi um grande ensinamento para todos nos. Mesmo com suas imperfeições, o projeto funcionou corretamente todo o processo do banheiro seguiu sua ordem planejada deixando todos nos muito felizes. Nesse primeiro projeto todas as nossas expectativas foram alcançadas, os nossos objetivos foram todos alcançados, mas agora, a ideia e voltar para nosso projeto inicial com mais tempo e paciência vamos conseguir refaze-lo e mostrar para todos o grande potencial desse projeto. Como dito antes esse projeto não tem um público alvo, a ideia e englobar a todos, e por ser um projeto relativamente barato ele ajuda a pessoas de baixa renda terem também acesso a esse tipo de banheiro. Sabemos que com algumas melhorias como as barras de apoio para cadeirantes, o piso tátil para deficientes visuais, vamos conseguir dar acessibilidade para mais pessoas, dando autonomia e liberdade para que todos consigam fazer suas necessidades sem nenhuma dificuldade. Mais esse projeto tem sim sua importância e sua aplicabilidade e será para todos nós uma grande base para que no futuro grande projetos tenham a nossa assinatura. Agradeço a Deus por ter me abençoado e me dado essa grande oportunidade. 16 Referências Bibliográficas https://www.youtube.com/watch?v=5s89IQEnPk0 http://www.curtoecurioso.com/2015/07/a-tenebrosa-historia-do-banheiro.html https://estilo.uol.com.br/casa-e-decoracao/album/2016/12/15/a-historia-do- banheiro-veja-a-evolucao-do-espaco-mais-intimo-da-casa.htm?foto=1 https://www.bluelux.com.br/o-que-e-automacao-residencial/ http://www.ufpb.br/cia/contents/manuais/abnt-nbr9050-edicao-2015.pdf http://torneiraeletronica.com.br/conteudo/quais-sao-as-medidas-de-banheiro-para- deficiente-fisico/21 http://www.secadoresdemaos.com.br/barras-de-apoio-para-banheiros/ https://www.youtube.com/watch?v=JY9tl-BmYKM https://www.youtube.com/watch?v=J5hFq44utdc http://nomadesdigitais.com/como-sao-os-banheiros-pelo-mundo/ http://www.curtoecurioso.com/2015/07/a-tenebrosa-historia-do-banheiro.html 17 Página de Assinaturas dos Integrantes Ass.:____________________________________________________ Digite e assine o nome completo do aluno Digite a especialidade de seu curso 18 Tempo Utilizado JUNHO JUNHO JULHO AGOSTO SETEMBRO JANEIRO Formaçã o do Grupo 1h Escolha do Projeto 4H Pesquisa 6H Compra de Materiais 10H Montage m 90H Teste 8H 19 Anexo A Cronograma do Desenvolvimento JUNHO JUNHO JULHO SETEMBRO JANANEIRO GRUPO 17 TEMA 17 a 28 PESQ 10 a 29 MONT 1 a 30 TESTES 20 a 28 FEIRA 20 Anexo B Custos do Desenvolvimento do Projeto Quant Componente Preço 3 Fontes de carregador de celular R$ 16,00 2 Rolos de fita isolante R$ 10,00 2 Interruptores three way R$ 20,00 1 Interruptor simples R$ 8,00 2 Tomadas R$ 6,00 1 Botoeira simples R$ 2,00 1 Chave liga e desliga R$ 2,00 1 Alarme R$ 6,00 1 Lâmpada de LED 127v R$ 40,00 1 Lâmpada azul 127 v R$ 4,00 3 M fio 1,5mm R$ 8,00 4 M Fio 2,5mm R$ 12,00 5 M Papel de parede R$ 30,00 1 Motor de impressora R$ 10,00 2 Bocais para lâmpada 127v R$ 10,00 - Parafusos variados R$ 20,00 1 Cola para papel de parede R$ 17,00 1 Tubo de Solda R$ 8,00 TOTAL: R$ 229,00 21 Anexo C Relação dos Materiais Utilizados 3 Fontes de carregador de celular 2 Rolos de fita isolante 2 Interruptores three way 1 Interruptor simples 2 Tomadas 1 Botoeira simples 1 Chave liga e desliga 1 Alarme 1 Lâmpada de LED 127v 1 Lâmpada azul 127 v 3 metros de fio 1,5mm 4 metros de fio 2,5mm 1 Motor de impressora 2 Bocais para lâmpada 127v Parafusos variados 5 metros de papel de parede Cola para papel de parede Solda 4 Ripas de madeira 1 Compensado Prego 1 Cola tek bonde Ferramentas: Furadeira Chave de fenda Chave Philips Ferro de solda Alicate Maquina tico tico Serra Multímetro Chave teste Martelo Sugador de Solda 22 Anexo D Esquema Elétrico 23 Anexo E Fotos do Projeto em Construção
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