Protective Equipment for Types III, IV, and V Furnaces

O resultado das simulações é apresentado na forma de imagens geradas pelo sistema em diversas configurações de ambiente, combinando paredes da Tabela 1 com alvos em número e disposição variadas.

Nas primeiras Figuras, são exibidas imagens em níveis de cinza em perspectiva (à esquerda) e na forma normal (à direita), sem a aplicação dos recursos de detecção de movimento. Os alvos recebem a designação “A” e as paredes, a designação “P”.

Figura 42 – Imagem resultante dos alvos circundados por paredes de permissividade 3,9 + j0,38, espessura de 10 cm, sem detecção de movimento. Alvos em (1.75, 0.25) e (2.5, -0.70)

(a) (b)

Figura 43 – Imagem resultante dos alvos circundados por paredes de permissividade 1,9 + j0,11, espessura de 5 cm, sem detecção de movimento. Alvos em (1.75, 0.5) e (2.5, -0.50).

Figura 44 – Imagem resultante dos alvos circundados por paredes de permissividade 2,94 + j0,15, espessura de 5 cm, sem detecção de movimento. Alvos em (1.75, 0.5) e (2.5, -0.50).

(a) (b)

Figura 45 – Imagem resultante de um alvo circundado por paredes de permissividade 2,1 + j0,30, espessura de 10 cm, sem detecção de movimento. Alvo em (2.5, -0.50).

(a) (b)

Figura 46 – Imagem resultante de um alvo circundado por paredes de permissividade 2,1 + j0,30, espessura de 5 cm, sem detecção de movimento. Alvos em (1.5, -0.55) e (2.5, -0.25).

Figura 47 – Imagem resultante de um alvo circundado por paredes de permissividade 7 + j0,45, espessura de 10 cm, sem detecção de movimento. Alvo em (1.5, 0.50).

(a) (b)

Figura 48 – Imagem resultante de um alvo circundado por paredes de permissividade 7,5 + j1,59, espessura de 10 cm, sem detecção de movimento. Não foi possível detectar o alvo a 0,5 metros da parede.

(a) (b)

Figura 49 – Imagem resultante de um alvo circundado por paredes de permissividade 3,9 + j0,273, espessura de 10 cm, sem detecção de movimento. Alvo em (1.75, 0.50).

Figura 50 – Imagem resultante com o dispositivo colocado a 1 metro de uma parede de 10 cm, permissividade 2,1 + j0,30, a qual circunda um alvo em (2.40, -0.60).

(a) (b)

Figura 51 – Imagem resultante com o dispositivo colocado a 1 metro de uma parede de 10 cm, permissividade 1,9 + j0,1112, a qual circunda um alvo em (2.40, -0.60).

(a) (b)

As Figuras seguintes mostram imagens geradas pelo sistema proposto considerando o uso do recurso de detecção de movimento. O alvo que sofreu deslocamento é realçado na imagem resultante.

Figura 52 – Imagem resultante de um alvo circundado por paredes de permissividade 2,1 + j0,30, espessura de 10 cm, com detecção de movimento. Alvos em (1.25, -0.50) e (2.50, 0.30).

(a) (b)

Figura 53 – Imagem resultante de um alvo circundado por paredes de permissividade 1,9 + j0,11, espessura de 10 cm, com detecção de movimento. Alvo em (1.00, 1.90).

(a) (b)

Figura 54 – Imagem resultante de um alvo circundado por paredes de permissividade 3,9 + j0,273, espessura de 10 cm, com detecção de movimento. Alvo em (3.5, 0.25).

Figura 55 – Imagem resultante de um alvo circundado por paredes de permissividade 3,9 + j0,231, espessura de 10 cm, com detecção de movimento. Alvo em (3.5, 0.25).

(a) (b)

Figura 56 – Imagem resultante de um alvo circundado por paredes de permissividade 3,9 + j0,231, espessura de 10 cm, com detecção de movimento. Alvo em (1.6, -0.25).

(a) (b)

Para aferir se o dispositivo é capaz de extrair medidas antropométricas dos indivíduos detectados, foram inseridos no ambiente, em três simulações distintas, alvos com alturas variando entre 1,5 metros, modelando uma criança, 1,6 metros, modelando um indivíduo do sexo feminino, e um com 1,7 metros, para um indivíduo adulto masculino. As antenas são rotacionadas para operarem na vertical. São indicadas nas Figuras as posições angulares da cabeça e dos membros inferiores.

Figura 57 – Imagem resultante de um alvo localizado a 1,5 metros da antena, com obstrução de 2,1 + j0,30, espessura de 10 cm. Altura do alvo: 1,70 metros (indivíduo adulto masculino)

a) Configuração com antena na vertical, feixe direcionado na direção -35 graus.

b) Configuração com antena na vertical, feixe direcionado na direção 15 graus.

c) Imagem de indivíduo com antenas na vertical. Posições angulares de “a” e “b” indicadas.

d) Imagem em perspectiva de níveis de intensidade de pixels, com indicação das partes do indivíduo detectado e posições angulares de “a” e “b”.

Figura 58 – Imagem resultante de um alvo localizado a 1,5 metros da antena, com obstrução de 2,1 + j0,30, espessura de 10 cm. Altura do alvo: 1,6 metros (indivíduo adulto feminino)

a) Imagem de indivíduo com antenas na vertical. Posições angulares de “a” e “b” indicadas.

b) Imagem em perspectiva de níveis de intensidade de pixels, com indicação das partes do indivíduo detectado e posições angulares de “a” e “b”.

Figura 59 – Imagem resultante de um alvo localizado a 1,5 metros da antena, com obstrução de 2,1 + j0,30, espessura de 10 cm. Altura do alvo: 1,5 metros (criança)

a) Imagem de indivíduo com antenas na vertical. Posições angulares de “a” e “b” indicadas.

b) Imagem em perspectiva de níveis de intensidade de pixels, com indicação das partes do indivíduo detectado e posições angulares de “a” e “b”.

Esses resultados demonstram a viabilidade da extração de alturas dos indivíduos detectados e a possibilidade de discriminação visual entre indivíduos com alturas distintas. A

precisão, no entanto, é bastante deteriorada principalmente por causa do comprimento de onda utilizado. Os estudos nessa área certamente serão objeto de trabalhos futuros.

Por fim, a avaliação da arquitetura de hardware proposta foi realizada buscando- se verificar se o trabalho conjunto de seus subsistemas eletrônicos permite obter na saída geral um perfil espectral contendo os alvos detectados. Os modelos foram configurados conforme discutido na seção 6.3. Os resultados são apresentados nas Figuras seguintes, com a indicação dos alvos, se detectados, demonstrando a capacidade discriminatória de eco ante o ruído. A potência de transmissão é indicada em cada Figura. Função de distância: 𝑓(𝑑) = 10𝑑 [𝐾𝐻𝑧]; 𝑑 em metros.

Figura 60 – Perfil espectral resultante do posicionamento de dois alvos, a 1,5 metros e 2 metros, sem obstruções. Potência de transmissão: 31 dBm.

Figura 61 – Perfil espectral resultante do posicionamento de dois alvos (1,00 e 2,00 metros), com obstrução de 10 cm, permissividade 2,1 + j0,30. Potência de transmissão: 31 dBm.

Figura 62 – Perfil espectral resultante do posicionamento de dois alvos (1,00 e 2,00 metros), com obstrução de 15 cm, permissividade 5 + j0,46. Potência de transmissão: 31 dBm.

Figura 63 – Perfil espectral resultante do posicionamento de três alvos (1, 2 e 3 metros), com obstrução de 10 cm, permissividade 3,9 + j0,273. Potência de transmissão: 31 dBm.