Universidade Federal do Ceará
Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Teleinformática

Defesa de Tese de Doutorado – Waleska Feitoza De Oliveira

Título: Desenvolvimento de Modelos de Sensoriamento Remoto por Fibra Óptica para Detecção de Veículos Ferroviários por Meio da Detecção de Vibrações Utilizando Estrutura SMS e Medição de Peso em Movimento de Veículos Utilizando Fbg

Data: 30/03/2026
Horário: 15:00
Local: Google Meet – https://meet.google.com/zwz-xufs-ysz

Banca Examinadora:
Antonio Sergio Bezerra Sombra (UFC, Orientador)
Carlos Alexandre Rolim Fernandes (UFC)
Joacir Soares De Andrade (UFC)
Kleber Zuza Nobrega (UFC)
Auzuir Ripardo De Alexandria (IFCE)
Glendo De Freitas Guimarães (IFCE)
Ronaldo Santos Da Silva (UFS)
Victor Dmitriev (UFPA)

Resumo:
Esta tese apresenta o desenvolvimento, a implementação e a validação experimental de dois sistemas de sensoriamento óptico baseados em fibra para aplicações em monitoramento de transporte. O primeiro sistema consiste em um sensor de vibração na configuração single-mode-multimode-single-mode (SMS), proposto para a detecção da passagem de veículos ferroviários a partir das vibrações induzidas no trilho. O segundo corresponde a um sistema de pesagem em movimento (Weigh-In-Motion, WIM) baseado em redes de Bragg em fibra óptica (FBG), destinado ao monitoramento de cargas veiculares em tráfego contínuo.

Para o sensor SMS, foram realizados ensaios em laboratório e testes de campo supervisionados com veículo leve sobre trilhos, trem de carga e trem de manutenção. Os resultados demonstraram a viabilidade da detecção dos eventos ferroviários por meio da análise da variabilidade do sinal, bem como a existência de assinaturas espectrais associadas aos diferentes tipos de veículos. A energia espectral em baixa frequência apresentou correlação aproximadamente linear com o peso dos veículos, evidenciando o potencial do sistema para aplicações futuras de caracterização e classificação ferroviária.

Para o sistema WIM com FBG, foi desenvolvida uma estrutura mecânica instrumentada em alumínio, associada a um sistema óptico-eletrônico de aquisição e a elementos de amortecimento em silicone. A validação experimental incluiu ensaios estáticos em laboratório com máquina universal e testes de campo com veículos reais. Os resultados mostraram comportamento consistente nos testes estáticos, permitindo a calibração do sistema e a avaliação de modelos para estimativa de carga. Nos testes dinâmicos em fluxo livre, embora a estimativa precisa do peso total em movimento ainda demande aperfeiçoamentos, os registros obtidos demonstraram sensibilidade à passagem dos eixos e evidenciaram que os sinais medidos contêm informação física relevante para evolução futura do sistema.

Em conjunto, os resultados confirmam o potencial dos sensores ópticos baseados em fibra para aplicações em ambientes de transporte, destacando sua imunidade eletromagnética, versatilidade, sensibilidade e capacidade de integração a sistemas inteligentes de monitoramento.

Palavras-Chave: Sensores De Fibra Óptica; Configuração Sms; Redes De Bragg Em Fibra; Pesagem Em Movimento; Detecção De Trens; Monitoramento De Transporte; Vibração Ferroviária.