Publicação
Desenvolvimento de equipamento de proteção individual multifuncional - caso de um capacete de bombeiro
| Resumo: | Os bombeiros encontram-se expostos a condições térmicas adversas enquanto realizam atividades físicas exigentes utilizando equipamentos pesados e sob condições fisiológicas e psicologicamente stressantes. Todos estes fatores colocam em risco a sua saúde, pelo que se torna importante a utilização de equipamentos de proteção individuais (EPI) que permitam salvaguardar a sua integridade física. Os EPI actualmente utilizados são meios de segurança exclusivamente passiva sendo que seria desejável a existência de mecanismos de segurança que antecipem o perigo (casos de temperatura limite) e de reação imediata e autónoma na eventualidade do operacional ficar incapacitado de pedir ajuda. O objetivo principal desta dissertação é a exploração das etapas do processo de desenvolvimento de produto. Neste trabalho propõe-se desenvolver o conceito e protótipo de um capacete de bombeiro que possua um sistema de sensores de monitorização e comunicação de parâmetros vitais e geográficos. Nesta dissertação foi desenvolvido um modelo 3D de um capacete de bombeiro com o casco externo produzido com PCT 30% fibra de vidro, com um sistema de absorção de energia formado por dois componentes, um em cortiça e outro em espuma de poliestireno expandido. Este desenvolvimento envolve ainda a melhoria e resolução de algumas falhas identificadas nos capacetes utilizados atualmente pelos operacionais portugueses. Foram realizadas simulações numéricas como forma de validação do modelo desenvolvido e materiais escolhidos. Para tal é utilizada uma simplificação do modelo sendo avaliadas as forças e acelerações transmitidas à cabeça do operacional bem como as deformações e tensões sofridas pelo casco externo e liner. É ainda realizada uma simulação do processo de injeção do casco, para avaliar o enchimento da peça e a possibilidade de ocorrência de defeitos. A adição de sensores procura melhorar a experiência e segurança dos bombeiros no combate aos incêndios. O sistema de monitorização possui um sensor de temperatura com alarmes visuais que permitem que tanto o bombeiro como os restantes operacionais tenham conhecimento do seu estado de temperatura corporal. Possui ainda um acelerómetro para que sejam detetadas acelerações provocadas por impactos ou quedas que possam provocar lesões cerebrais ao operacional. Possui ainda um sistema de GPS para a localização do operacional no terreno. Toda esta informação é enviada para uma aplicação android, desenvolvida para o efeito, instalada no dispositivo móvel do comandante, através de bluetooth (também integrado no capacete). |
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| Autores principais: | Costa, Susana Pimenta |
| Assunto: | EPI (equipamento de proteção individual) Capacete Bombeiro Sensores PPE (Personal Protective Equipment) Helmet Firefighter Sensors |
| Ano: | 2018 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso restrito |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | Os bombeiros encontram-se expostos a condições térmicas adversas enquanto realizam atividades físicas exigentes utilizando equipamentos pesados e sob condições fisiológicas e psicologicamente stressantes. Todos estes fatores colocam em risco a sua saúde, pelo que se torna importante a utilização de equipamentos de proteção individuais (EPI) que permitam salvaguardar a sua integridade física. Os EPI actualmente utilizados são meios de segurança exclusivamente passiva sendo que seria desejável a existência de mecanismos de segurança que antecipem o perigo (casos de temperatura limite) e de reação imediata e autónoma na eventualidade do operacional ficar incapacitado de pedir ajuda. O objetivo principal desta dissertação é a exploração das etapas do processo de desenvolvimento de produto. Neste trabalho propõe-se desenvolver o conceito e protótipo de um capacete de bombeiro que possua um sistema de sensores de monitorização e comunicação de parâmetros vitais e geográficos. Nesta dissertação foi desenvolvido um modelo 3D de um capacete de bombeiro com o casco externo produzido com PCT 30% fibra de vidro, com um sistema de absorção de energia formado por dois componentes, um em cortiça e outro em espuma de poliestireno expandido. Este desenvolvimento envolve ainda a melhoria e resolução de algumas falhas identificadas nos capacetes utilizados atualmente pelos operacionais portugueses. Foram realizadas simulações numéricas como forma de validação do modelo desenvolvido e materiais escolhidos. Para tal é utilizada uma simplificação do modelo sendo avaliadas as forças e acelerações transmitidas à cabeça do operacional bem como as deformações e tensões sofridas pelo casco externo e liner. É ainda realizada uma simulação do processo de injeção do casco, para avaliar o enchimento da peça e a possibilidade de ocorrência de defeitos. A adição de sensores procura melhorar a experiência e segurança dos bombeiros no combate aos incêndios. O sistema de monitorização possui um sensor de temperatura com alarmes visuais que permitem que tanto o bombeiro como os restantes operacionais tenham conhecimento do seu estado de temperatura corporal. Possui ainda um acelerómetro para que sejam detetadas acelerações provocadas por impactos ou quedas que possam provocar lesões cerebrais ao operacional. Possui ainda um sistema de GPS para a localização do operacional no terreno. Toda esta informação é enviada para uma aplicação android, desenvolvida para o efeito, instalada no dispositivo móvel do comandante, através de bluetooth (também integrado no capacete). |
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