Sistema de Monitoramento de Segurança

Sistema de Monitorização da Segurança de Embarcações de Pesca sob o Efeito de Ondas

Susana Manuela Alves Martins Sousa Varela

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em

Engenharia e Arquitectura Naval

Júri Presidente: Prof. Carlos Guedes Soares

Orientadores: Prof. Tiago Santos

Prof. Carlos Guedes Soares

Vogal: Prof. Manuel Filipe Ventura

Dezembro 2008

Resumo

O presente estudo descreve e implementa um sistema de monitorização e aconselhamento para a

segurança de embarcações de pesca sob o efeito de ondas. No desenvolvimento deste sistema

houve necessidade de caracterizar a frota pesqueira portuguesa, e concluiu-se que os perigos

operacionais são os mais frequentes, apesar do soçobramento ser o mais gravoso em perda de

vidas. Estudaram-se as formas de soçobramento e os fenómenos perigosos a que a embarcação

está sujeita devido às condições climatológicas. Neste estudo é descrita a arquitectura do sistema.

Este é constituído por um módulo de monitorização de carga, um módulo de análise de estabilidade

intacta e um módulo de análise da segurança na onda. O módulo de monitorização de carga permite

interactivamente introduzir as condições de carga. O módulo de análise de estabilidade intacta

verifica os critérios de estabilidade intacta, o critério do mau tempo e o critério do peso suspenso. O

módulo de análise da segurança na onda implementa as orientações da IMO-MSC(2007) e

representa sob a forma de diagrama polar os resultados das velocidades críticas calculadas para os

fenómenos perigosos estudados. Este sistema foi implementado criando a aplicação SM-SEPEO

tendo sido efectuados vários testes para as condições de carga definidas pelo critério de

Torremolinos. Esta primeira versão da aplicação demonstra que é possível implementar o conceito de

monitorização e apoio à decisão da segurança de embarcações de pesca sob o efeito de ondas,

utilizando equipamento de baixo custo e cálculos simples sem grandes exigências computacionais.

Palavras Chave: monitorização de navios, navios de pesca, estabilidade de navios, segurança em onda

II

Abstract

The present study describes and implements a monitoring and decision support system to evaluate

the safety of fishing vessels subjected to waves. In order to develop the system, the Portuguese fleet

and fishing methods had to be identified. As a result, it was concluded that although capsizing is the

most serious hazard due to the loss of human lives, operational hazards are the most common ones.

Thus, capsize mechanisms and environmental hazards were studied. The system architecture is

described. The system is composed by a load monitoring module, a static stability analysis module

and wave safety analysis module. The load monitoring module allows inputting the load conditions.

The static stability analysis module computes the Torremolinos Convention Criteria for fishing vessels,

and the IMO Severe Wind and Rolling Criteria. The wave safety analysis module implements the IMO-

MSC(2007) guidelines and displays the critical speeds for environmental hazards on a polar diagram.

The system was implemented into the SM-SEPEO application which was tested for the load

conditions defined by the Torremolinos convention Criteria. The application demonstrates that it is

possible to implement the concept of monitoring and decision support to evaluate the safety of fishing

vessels subjected to waves using low cost equipment and low computational requirements.

Keywords: ship monitoring, fishing vessels, ship stability, safety on wave

III

Agradecimentos

A concretização deste trabalho só foi possível porque houve: oportunidade, orientação e apoio.

Assim, quero agradecer:

Ao Professor Carlos Guedes Soares e ao Professor Tiago Santos pela oportunidade, pela orientação

e pelo acolhimento ao longo deste ano de árduo trabalho.

Ao Professor Manuel Filipe Ventura pela preciosa ajuda na revisão final da tese.

Ao Engenheiro Richard Villavicencio pelo acompanhamento na realização deste trabalho e pela

amizade com que sempre me acolheu.

Quero também agradecer:

Aos meus queridos avós: David Alves, Gracinda de Jesus, António Martins e Maria de Jesus, que

pelas raízes humildes me ensinaram a ver o mundo de uma forma fraterna.

Aos meus queridos pais: José Martins e Maria Luísa e à minha querida irmã Sandra pelo amor,

carinho e incansável apoio que sempre me têm dado ao longo da vida.

Aos meus queridos sogros. João e Maria José, por me terem sempre apoiado e tomado como filha

Ao meu querido marido José Miguel e aos meus queridos filhos Miguel e Tiago que são a razão da

minha existência.

I

Índice

1 INTRODUÇÃO....................................................................................................................................... 1

2 MÉTODOS DE PESCA UTILIZADOS PELA FROTA PORTUGUESA............................................. 3

2.1 ESTRUTURA DA FROTA PESQUEIRA PORTUGUESA ................................................................................ 3

2.2 ARRASTO ........................................................................................................................................... 5

2.3 ARMADILHAS ..................................................................................................................................... 6

2.4 REDES DE EMALHAR .......................................................................................................................... 7

2.5 CERCO ............................................................................................................................................... 7

2.6 PALANGRE ......................................................................................................................................... 8

3 TIPIFICAÇÃO DOS ACIDENTES COM EMBARCAÇÕES DE PESCA ......................................... 11

3.1 PERIGOS OPERACIONAIS .................................................................................................................. 12

3.2 PERIGOS RESULTANTES DE CONDIÇÕES METEOROLÓGICAS ADVERSAS ................................................ 14

4 SEGURANÇA DAS EMBARCAÇÕES DE PESCA NA ONDA.......................................................... 17

4.1 SOÇOBRAMENTO .............................................................................................................................. 17

4.2 MÉTODOS PARA PREVISÃO DO SOÇOBRAMENTO ................................................................................ 19

4.2.1 Métodos paramétricos.............................................................................................................. 19

4.3 RECOMENDAÇÕES DE SEGURANÇA PARA PREVENÇÃO DAS SITUAÇÕES DE RISCO ................................ 21

4.3.1 Recomendações para prevenção dos riscos operacionais.......................................................... 21

4.3.2 Recomendações para prevenção dos perigos resultantes de condições meteorológicas adversas23

4.3.3 Orientação operacional em mares de popa e de alheta ............................................................. 24

4.3.4 Perigos nos portos de barra ..................................................................................................... 27

4.4 REGULAMENTOS INTERNACIONAIS RESPEITANTES A ESTABILIDADE INTACTA. ................................... 27

5 SISTEMA DE MONITORIZAÇÃO DA SEGURANÇA DE EMBARCAÇÕES DE PESCA SOB O

EFEITO DAS ONDAS.................................................................................................................................. 29

5.1 ESTADO DA ARTE DE SISTEMAS DE MONITORIZAÇÃO DE SEGURANÇA PARA EMBARCAÇÕES DE PESCA .. 29

5.2 ESPECIFICAÇÃO DE REQUISITOS DA APLICAÇÃO SM-SEPEO ............................................................. 34

5.2.1 Módulo de monitorização de Carga.......................................................................................... 34

5.2.2 Módulo de análise da estabilidade intacta ................................................................................ 35

5.2.3 Módulo de análise da Segurança na Onda................................................................................ 35

5.3 ARQUITECTURA E IMPLEMENTAÇÃO DA APLICAÇÃO SM-SEPEO....................................................... 37

5.3.1 Módulo de Monitorização de Carga ......................................................................................... 37

5.3.2 Módulo de Análise da Estabilidade Intacta............................................................................... 41

5.3.3 Módulo de Análise da Segurança na Onda ............................................................................... 53

5.3.4 Verificações no Âmbito da Monitorização e Apoio à Decisão.................................................... 60

II

6 VALIDAÇÃO DA APLICAÇÃO SM-SEPEO ..................................................................................... 63

6.1 RESULTADO DA CONDIÇÃO 1: PARTIDA PARA O PESQUEIRO COM LOTAÇÃO COMPLETA DE COMBUSTÍVEL,

MANTIMENTOS, GELO, APARELHO DE PESCA. ................................................................................................. 65

6.2 RESULTADO DA CONDIÇÃO 2: PARTIDA DO PESQUEIRO COM CARGA MÁXIMA DE PESCADO................... 67

6.3 RESULTADO DA CONDIÇÃO 3: CHEGADA AO PORTO DE ORIGEM COM CARGA MÁXIMA DE PESCADO E 10%

DE MANTIMENTOS E COMBUSTÍVEL ............................................................................................................... 69

6.4 RESULTADO DA CONDIÇÃO 4: CHEGADA AO PORTO DE ORIGEM COM 10% DE MANTIMENTOS E

COMBUSTÍVEL E CARGA MÍNIMA DE PESCADO, 20% DA CARGA MÁXIMA DE PESCADO ..................................... 71

7 CONCLUSÃO....................................................................................................................................... 75

8 REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 77

III

Índice de Figuras Figura 1 – Distribuição geográfica da frota portuguesa. ..................................................................................... 4

Figura 2 – Tipos de embarcações que utilizam redes de arrasto. ......................................................................... 5

Figura 3 – Pequena embarcação que utiliza armadilhas ou covos como arte de pesca.......................................... 6

Figura 4 – Embarcação que utiliza as redes de emalhar como arte de pesca. ....................................................... 7

Figura 5 – Método de Cerco. ............................................................................................................................. 8

Figura 6 – Palangreiro....................................................................................................................................... 8

Figura 7 – Tipos de acidentes com embarcações de pesca em Portugal. ............................................................ 11

Figura 8 – Representação da incidência da ondulação na embarcação............................................................... 23

Figura 9 – Exemplo de embarcações em mares de través, popa e alheta, respectivamente da esquerda para a

direita. SFVC (2003) ............................................................................................................................... 24

Figura 10 – Arquitectura do sistema de monitorização e aconselhamento Köse et al. (1995)............................. 30

Figura 11 – Geração de decisão a partir do sistema “Fuzzy Expert”. ................................................................ 31

Figura 12 – Representação dos fenómenos perigosos em diagrama polar.......................................................... 32

Figura 13 – Ecrã de interface do programa ARROW. ...................................................................................... 33

Figura 14 – Sistema SM-SEPEO. .................................................................................................................... 37

Figura 15 – Fluxo de dados no módulo de condição de carga ........................................................................... 38

Figura 16 – Ecrã do módulo de Monitorização da Carga .................................................................................. 39

Figura 17 – Mensagem de alerta ao Peso valor escolhido para o peso suspenso. ............................................... 41

Figura 18 - Fluxo de informação do módulo de análise de estabilidade intacta.................................................. 42

Figura 19 - Ecrã do módulo de Análise de Estabilidade Intacta – Opção Análise de Estabilidade. ..................... 43

Figura 20 – Critério de estabilidade intacta. ..................................................................................................... 49

Figura 21 – Critério do mau tempo. ................................................................................................................. 50

Figura 22 – Diagrama de estabilidade do Critério do Peso Suspenso ................................................................ 52

Figura 23 – Demonstração dos alertas visuais ao utilizador quando os critérios não são cumpridos................... 53

Figura 24 - Fluxo de informação do módulo de análise da segurança na onda................................................... 54

Figura 25 - Ecrã do módulo de análise da segurança na onda – Opção Segurança em Ondas............................. 54

Figura 26 – Ecrã a exemplificar a sugestão de medidas a tomar face aos resultados obtidos. ............................. 62

Figura 27 – Ecrã de análise de estabilidade para a 1ª condição do critério de Torremolinos............................... 65

Figura 28 – Ecrã de análise da segurança em onda para a 1ª condição do critério de Torremolinos.................... 66

Figura 29 - Ecrã de análise da segurança em onda para a 1ª condição do critério de Torremolinos após ter sido

tomada a medida aconselhada.................................................................................................................. 66

Figura 30 – Ecrã “Condição de Carga” na 2ª condição do critério de Torremolinos. ......................................... 67

Figura 31 – Ecrã “Análise de Estabilidade” da 2ª condição do critério de Torremolinos.................................... 68

Figura 32 – Ecrã “Segurança em Ondas” para a 2ª condição do Critério de Torremolinos. ................................ 68

Figura 33 - Ecrã “Condição de Carga” na 3ª condição do critério de Torremolinos. .......................................... 69

Figura 34 - Ecrã “Análise de Estabilidade” na 3ª condição do critério de Torremolinos. ................................... 70

IV

Figura 35 - Ecrã “Segurança em Ondas” na 3ª condição do critério de Torremolinos. ....................................... 70

Figura 36 - Ecrã “Condição de Carga” na 4ª condição do critério de Torremolinos. .......................................... 71

Figura 37 - Ecrã “Análise de Estabilidade” na 4ª condição do critério de Torremolinos. ................................... 72

Figura 38 - Ecrã “Condição de Carga” na 4ª condição do critério de Torremolinos – Nova distribuição de pesos

para cumprir o critério de estabilidade intacta. ......................................................................................... 72

Figura 39 - Ecrã “Análise de Estabilidade” na 4ª condição do critério de Torremolinos – Nova distribuição de

pesos para cumprir o critério de estabilidade intacta. ................................................................................ 73

Figura 40 - Ecrã “Segurança em Ondas” na 4ª condição do critério de Torremolinos. ....................................... 73

Figura 41 - Ecrã “Segurança em Ondas” na 4ª condição do critério de Torremolinos – após redução de

velocidade de 20 para 15 nós. .................................................................................................................. 74

V

Índice de Tabelas Tabela 1 - Resumo dos Riscos Operacionais. ................................................................................................... 12

Tabela 2 – Resumo dos Perigos Provocados por Condições Meteorológicas Adversas...................................... 15

Tabela 3 – Resumo de recomendações para prevenção dos perigos operacionais .............................................. 22

Tabela 4 – Campos do módulo de monitorização de carga. .............................................................................. 40

Tabela 5 – Campos do módulo de análise de estabilidade intacta...................................................................... 44

Tabela 6 - Campos do módulo de análise da segurança na onda. ...................................................................... 56

Tabela 7 – Características principais da embarcação de teste............................................................................ 63

Tabela 8 – Tabela de verificações utilizada nos testes à aplicação SM-SEPEO. ................................................ 64

VI

Índice de Anexos ANEXO A - Dados de entrada do módulo de Condição de Carga.................................................................... 82

ANEXO B – Parâmetros calculados pelo módulo de estabilidade intacta.......................................................... 83

ANEXO C – Informação introduzida/calculada pelo módulo de segurança em ondas ....................................... 84

ANEXO D – Formato do ficheiro de características da embarcação ................................................................. 85

ANEXO E - Formato do ficheiro de distribuição de pesos................................................................................ 85

ANEXO F – Formato do ficheiro de percentagens de enchimento dos tanques ................................................. 86

ANEXO G – Formato do ficheiro dos sensores................................................................................................ 86

ANEXO H – Validação da Aplicação SM-SEPEO........................................................................................... 87

ANEXO I – Especificações Técnicas da Aplicação SM-SEPEO ...................................................................... 97

1

1 Introdução

As embarcações de pesca pela sua dimensão e pela actividade que desenvolvem estão sujeitas a

situações perigosas, não só para a embarcação como para os tripulantes. A actividade da faina

implica alterações nas condições de carga que, conjugadas com mares adversos, podem levar à

perda da embarcação e de vidas humanas.

O presente estudo tem como objectivo desenvolver e implementar um sistema que permita

monitorizar de forma contínua e eficaz a estabilidade e flutuabilidade de uma embarcação de pesca,

sob o efeito das ondas, alertando para ocorrência de situações em que não são cumpridos os

critérios de estabilidade definidos e aconselhando medidas de correcção, quando a embarcação se

encontra sujeita a fenómenos perigosos.

O conhecimento e quantificação dos perigos a que a embarcação está sujeita são fundamentais para

estabelecer medidas de segurança. Efectuou-se um estudo dos principais métodos de pesca

utilizados em Portugal com o objectivo de identificar os perigos específicos a cada um dos métodos.

Verificou-se que a maioria dos acidentes se deve a falhas operacionais, no entanto, o soçobramento

é o que representa maior perda de vidas humanas.

São estudadas as principais causas de soçobramento e os fenómenos perigosos a que uma

embarcação na onda está sujeita.

Neste sistema de monitorização são medidos os dados mínimos de forma a obter um sistema prático,

de baixo custo e sem qualquer interferência com a operação da embarcação. Apenas é apresentada

informação e aconselhamento, não se pretendendo criar nenhum sistema de controlo.

Para implementação do sistema de monitorização da segurança de embarcações de pesca sob o

efeito de ondas foi desenvolvida a aplicação SM-SEPEO (Sistema de Monitorização da Segurança de

Embarcações de Pesca sob o Efeito de Ondas). A aplicação é constituída por três módulos: o módulo

de monitorização de carga, o módulo de análise de estabilidade intacta e o módulo de análise da

segurança na onda.

O primeiro módulo permite ao utilizador definir as condições de carga da embarcação introduzindo a

distribuição dos pesos, o enchimento dos tanques, a existência de água no convés e a indicação de

operação de suspensão de peso.

A estabilidade e flutuabilidade são monitorizadas pelo módulo de análise de estabilidade intacta. Este

módulo de cálculo utiliza como dados de entrada as características da embarcação, a distribuição de

pesos, a percentagem de enchimento dos tanques e as operações a que a embarcação está sujeita,

ou seja, os dados do módulo anterior. O resultado dos cálculos efectuados permite avaliar os critérios

de estabilidade para as condições definidas, alertando o utilizador de forma visual quando algum

2

critério não é cumprido. Os critérios avaliados são: o critério da estabilidade intacta, critério do mau

tempo e o critério do peso suspenso.

O estado de mar é monitorizado utilizando um método de comparação entre o período natural de

balanço e o período de encontro da onda de forma a definir intervalos de velocidades críticas que a

embarcação deve evitar, principalmente em mares considerados perigosos: mares de popa e mares

de alheta. No módulo de análise da segurança da embarcação na onda são utilizados os resultados

obtidos no módulo de análise de estabilidade e os dados inseridos pelo utilizador no interface da

aplicação. O utilizador tem de inserir neste módulo a velocidade da embarcação, o rumo da

embarcação, o período da onda, a direcção predominante da onda e a altura significativa da onda. Os

resultados obtidos são representados sob a forma de diagrama polar que permite ao utilizador

visualizar de forma imediata as zonas perigosas que a embarcação deve evitar para a condição de

carga em que se encontra.

Quando a condição de navegação se encontra dentro dos valores críticos de ocorrência de

fenómenos perigosos o utilizador visualiza uma mensagem com aconselhamento em relação às

medidas a tomar. Os parâmetros velocidade e rumo podem ser alterados para simular o resultado da

segurança da embarcação na onda numa nova condição de navegação.

A aplicação SM-SEPEO foi testada com uma embarcação inicial tipo, no entanto, está desenvolvida

de forma a efectuar os cálculos para qualquer embarcação, basta para tanto alterar o ficheiro de

dados inicial.

3

2 Métodos de Pesca utilizados pela Frota Portuguesa

Grande parte dos perigos resultantes da actividade piscatória está naturalmente relacionada com os

métodos utilizados na pesca. A frota pesqueira existente num determinado país reflecte de certa

forma os principais métodos utilizados e a frota portuguesa não é excepção. Assim torna-se relevante

para o presente estudo fazer um levantamento da estrutura da frota pesqueira portuguesa. Este, para

além de ser um indicador dos métodos de pesca mais utilizados e consequentemente dos principais

riscos existentes, descreve também os principais tipos de navios existentes, as suas dimensões e

zonas de operação, factores que são importantes e podem mesmo ser decisivos na capacidade de

sobrevivência do navio em situações de perigo.

Relativamente aos métodos e o equipamento utilizados nas embarcações que pescam na costa

portuguesa, estão sujeitos aos requisitos legais MAPA-DR 43/87, MAPA-DL 383/98. No entanto,

estes requisitos legais contêm apenas medidas que apontam para a conservação das espécies e dos

recursos, não incluindo recomendações técnicas do âmbito da segurança. A descrição geral dos

métodos de pesca assim como dos perigos que lhes estão associados, teve como base os estudos

realizados por Seafish (2000), Leite (1989) e por Castro (1997). Este último apresenta uma descrição

detalhada dos vários métodos de pesca utilizados na Galiza que devido à proximidade geográfica,

são similares aos usados na Costa Portuguesa.

2.1 Estrutura da Frota Pesqueira Portuguesa

A Frota Pesqueira Portuguesa é caracterizada em MADRP-DGPA (2006) e pode ser dividida em três

categorias consoante as suas dimensões e zonas de operação.

A primeira compreende pequenas embarcações, de comprimento inferior a 12 m, que pescam nos

estuários dos rios, lagunas, praias e na orla marítima junto à costa. Esta utiliza artes de pesca

diversas e é conhecida por pesca local.

A segunda categoria é constituída por embarcações de comprimento superior a 12 m que pescam no

mar junto à costa numa área compreendida entre 48º N, 25 ºS ,14º a 16º W e a costa de África e a

costa Portuguesa. Nesta categoria incluem-se embarcações polivalentes, cercadores e arrastões.

Por fim surgem as embarcações que constituem a frota de pesca longínqua. Possuem grande

autonomia e estão aptas a conservar eficazmente as capturas durante alguns meses. Operam

essencialmente na Noruega, Islândia, Terra Nova e África do Sul. Os navios incluídos nesta categoria

não podem operar a menos de 12 milhas da costa portuguesa.

4

Actualmente com menos de 10.000 embarcações, das quais mais de 9.000 com comprimento inferior

a 12 m, a Frota Pesqueira Portuguesa tem vindo a diminuir ao longo dos últimos 20 anos, tanto em

número de embarcações como em volume de captura.

A maioria das embarcações com comprimento superior a 12 m utiliza redes de emalhar, ou são

palangreiros, seguidos pelos cercadores e por fim os arrastões.

A Figura 1 apresenta a distribuição geográfica da frota portuguesa, utilizando como critérios o número

de navios, a tonelagem de arqueação (GT) e a potência instalada (KW) retirada de Santos, T.A.,

Guedes Soares, C. (2007).

Nº de E mbarc aç õesMade ira

0%Aç ore s

16%

Ma de ira 5%

Norte 16%

C entro 23%

L isboa 17%

Ale nte jo 2%

A lg a rve 21%

K W

A çore s 13%

Ma deira 4%

Norte 22%

C e ntro 25%

L isboa 13%

Ale nte jo 3%

Alg arve 20%

G T

Aç ore s 10%Made ira 3%

Norte 20%

C e ntro 41%

L isboa 11%

Ale nte jo 2%

Alg a rve 13%

Figura 1 – Distribuição geográfica da frota portuguesa.

Observa-se que a maioria das embarcações se encontra concentrada na zona Centro. A zona Norte e

o Algarve registam também um número considerável de embarcações. Os Açores apresentam

valores que variam entre os 10% e os 16% que, tendo em conta o número de habitantes existentes

nestas ilhas relativamente ao número total de habitantes do país, revelam a importância que a

actividade piscatória tem nesta zona. O Alentejo e a Madeira são as zonas em que esta actividade se

revela menos importante.

Nos últimos anos têm-se vindo a registar algumas alterações tecnológicas importantes para a

segurança da frota portuguesa:

As embarcações com um comprimento inferior a 12 m outrora construídas em madeira, são

actualmente construídas em fibra de vidro ou alumínio que lhes confere maior robustez

estrutural e menor peso leve.

As condições de segurança melhoraram substancialmente com a presença de balsas salva vidas,

com o uso do GPS (Global Positioning System), do VHF (Very High Frequency) e das eco-sondas

que permitem detectar baixios e zonas rochosas potencialmente perigosas.

Nos navios com um comprimento superior a 12 m a madeira foi substituída pelo aço, na

construção do casco. As instalações de refrigeração melhoraram assim como o equipamento

electrónico utilizado a bordo.

Verifica-se que nas embarcações de arrasto e cercadores as condições de trabalho

melhoraram. O equipamento hidráulico, de refrigeração e processamento do peixe evoluiu

substancialmente sendo actualmente mais potente e seguro. O uso do sonar e as sondas de

rede tornaram-se um recurso generalizado para este tipo de navios.

5

2.2 Arrasto

Método de pesca no qual as embarcações usam redes de arrasto. As redes de arrasto são

constituídas por um corpo com forma aproximadamente cónica, fechado por um saco e prolongado

por asas até à boca. Estas redes são rebocadas por uma ou duas embarcações e operam no fundo

ou entre duas águas. As embarcações de arrasto são equipadas com máquina de potência suficiente

para rebocar a rede à velocidade de arrasto adequada. Possuem o equipamento necessário para

virar a rede para bordo e alar o saco para o convés. A Figura 2 apresenta os vários tipos de

embarcações de que utilizam redes de arrasto.

Um dos principais perigos ocorre quando o engenho de arrasto fica preso no fundo do mar. Esta

situação não representa perigo imediato. No entanto, a operação de libertação da rede pode ser

bastante perigosa para a estabilidade do navio. Uma das formas de libertar a embarcação é fazer

com que esta puxe a rede de forma a recuperar uma das portas. Nesta situação o cabo da porta

enredada fica esticada, a embarcação é puxada sobre a obstrução e a força que passa a fazer é

ascendente, o que poderá permitir libertar a porta enredada. Outra forma de libertar a embarcação é

avançar no sentido oposto ao da prisão do engenho de arrasto. Se todas as manobras para libertação

falharem o mestre poderá decidir usar a potência máxima para libertar o arrasto. Esta operação

envolve um risco real especialmente em condições meteorológicas adversas. Se as condições não

forem favoráveis, um mestre experiente poderá aliviar/soltar os cabos e aguardar melhores condições

meteorológicas ou aguardar pela assistência de uma embarcação maior. Se a embarcação ficar

presa e em simultâneo ocorrer uma falha no motor o resultado poderá ser catastrófico.

Figura 2 – Tipos de embarcações que utilizam redes de arrasto.

Outro perigo inerente ao arrasto é a elevação do saco. Quando se eleva o saco cheio de peixe até ao

convés a estabilidade da embarcação é afectada principalmente em condições de mar adverso. A

6

situação mais gravosa ocorre quando o saco está cheio com lama e pedras o que resulta em

carregamentos excessivos. Nestes casos o peso do saco aumenta perigosamente quando é retirado

da água. A forma de resolver esta situação é cortar a rede do saco de forma a libertá-lo de parte do

seu peso.

O manuseamento das portas de arrasto é a fase mais perigosa para a tripulação. É necessário haver

um entendimento claro entre o operador do guincho e o homem que está a lidar com as correntes.

Uma barreira para proteger os tripulantes é uma boa medida de segurança.

2.3 Armadilhas

Método de pesca no qual são utilizadas armadilhas para capturar peixes, moluscos e crustáceos, são

colocadas no fundo, com ou sem isco ligadas por cabos que permitem a sua alagem. As armadilhas

têm a forma de caixa, cestos ou potes e possuem uma ou mais abertura, podendo ser construídas

com diversos materiais.

A Figura 3 ilustra a forma como são colocadas as armadilhas no fundo e como são transportadas a

bordo.

Figura 3 – Pequena embarcação que utiliza armadilhas ou covos como arte de pesca.

O principal perigo associado a este método de pesca consiste na possibilidade dos tripulantes

poderem ficar enredados no cabo onde estão acopladas as armadilhas e ser arrastados para fora de

bordo quando as armadilhas estão a ser atiradas ao mar. Para diminuir este risco deverá ser

colocada uma barreira que separe a área de trabalho da tripulação da zona do cabo. Há

embarcações que utilizam um sistema automático para separar as armadilhas do cabo, no entanto

este sistema não é comum em embarcações pequenas.

Nas embarcações pequenas há ainda o risco de naufrágio se for utilizada potência excessiva no

alador e as armadilhas ficarem enredadas no fundo do mar. Um mestre prudente remove a corda e

prende-a a ré antes de utilizar o impulso da embarcação para a libertar.

Outro perigo está associado à tendência para sobrecarregar a embarcação, principalmente em

embarcações pequenas.

7

2.4 Redes de Emalhar

Método de pesca no qual são utilizadas redes de emalhar. Estas redes podem ser fundeadas, ou

derivantes, e permitem capturas no fundo à superfície ou a meia água. Neste método os peixes ficam

emalhados ou enredados nos panos da rede. A Figura 4 mostra este método e o tipo de embarcação

que o utiliza.

Figura 4 – Embarcação que utiliza as redes de emalhar como arte de pesca.

O principal perigo neste método de pesca ocorre quando as redes são lançadas ao mar. Existe um

perigo real dos tripulantes serem enredados na rede e atirados para fora de bordo. Os aladores

usados não têm grande potência pelo que não afectam a estabilidade, mesmo quando as redes estão

presas no fundo do mar ou com captura excessiva.

Incidentes com perda de embarcação ocorreram em casos de mar revolto quando as ondas enchem

as tremonhas da rede com água suficiente para virar a embarcação. Assim, é fundamental que as

tremonhas tenham buracos para drenagem.

2.5 Cerco

O método do cerco consiste no envolvimento de cardumes de espécies pelágicas pelos lados e por

baixo de forma a impedir a sua fuga conforme mostra a Figura 5. A rede de pesca tem uma forma

aproximadamente rectangular, está montada na parte superior por um cabo com numerosos

flutuadores (cabo ou tralha das cortiças) e na parte inferior por um cabo um cabo com numerosos

lastros (cabo ou tralha dos chumbos). No bordo inferior poderá também possuir a retenida, cabo que

passa através de argolas ligadas à rede por aranhas e pés de galinha e cuja finalidade é fechar a

rede por baixo após o envolvimento do cardume. Pode ser efectuado por uma ou duas embarcações.

Em Portugal, na pesca da sardinha é usual a embarcação possuir uma chalandra. A chalandra na

fase de viragem da rede posiciona-se a estibordo impedindo que a embarcação abata sobre a rede.

8

Figura 5 – Método de Cerco.

A manobra de pesca pode ser dividida em quatro fases: a largada da rede do cerco envolvendo o

cardume, o fecho da rede em bolsa (viragem da retenida), a viragem da rede propriamente dita pelo

alador com concentração da captura na copejada, e o desenvasamento da captura.

O principal perigo do cerco verifica-se quando é necessário lidar com grandes capturas. Ao cercar um

grande cardume este pode pôr em perigo a estabilidade da embarcação. Para evitar esta situação, os

cabos da rede deverão ser afrouxados ou soltos, quando se detectar que a embarcação está a

adornar de forma perigosa.

A água do mar no porão torna o peixe demasiado fluido, pelo que deverá haver o cuidado de separar

o peixe da água.

Deverá ainda haver um mecanismo de emergência que permita ao mestre libertar o convés através

de portas de abertura rápida.

2.6 Palangre

São embarcações que utilizam como artes de pesca linhas com anzóis. Os palangres consistem em

linhas principais às quais são fixados conjuntos de linha com anzol, com ou sem isco, fundeados,

derivantes, ou acoplados a uma vara, conforme é apresentado na Figura 6.

Figura 6 – Palangreiro.

9

Os peixes são capturados nos anzóis que se encontram na extremidade das linhas. As embarcações

que utilizam esta arte de pesca geralmente apresentam um convés de manobra onde os tripulantes

operam.

A entrada de água no convés e o adornamento induzido pelo vento ou impacto das ondas nas

superfícies laterais da embarcação, expostas à intempérie, são os principais perigos deste método.

10

11

3 Tipificação dos Acidentes com Embarcações de Pesca

Para identificação dos factores atmosféricos ou operacionais que representam um perigo real para as

embarcações de pesca e dos seus tripulantes é necessário analisar de forma detalhada o histórico

dos acidentes ocorridos.

Em Antão e Guedes Soares (2004) foram tipificados os acidentes que ocorreram com embarcações

de pesca portuguesas. O gráfico apresentado na Figura 7 mostra que na pesca em alto mar 37 % dos

acidentes estavam relacionados com a maquinaria, 22% dos acidentes ocorreram por perda das artes

de pesca, 22% devido a colisões, 7% devido a alagamento e 4% devido a ondulação de grandes

dimensões. Na pesca costeira 61% dos acidentes ocorrem devido a colisões (com outras

embarcações, com outros engenhos de pesca ou outros objectos) e 26% ocorrem devido a danos no

hélice ou na maquinaria. Notavelmente o encalhe não representa um tipo de acidente.

Embarcações de Alto Mar

7%7%

15%

22%4%4%

4%

22%

11%4%

Colisão com o caisAlagamentoColisão com outro navioPerda de materialDanos nos hélicesDanos no equipamentoColisão com o objectoDanos no motorRedes no héliceGrandes Ondas

Embarcações Costeiras

11%

27%

12%4%11%

16%

6%

13%

Colisão com objecto

Colisão com outro navio

Colisão com Cais

Danos nos Hélices

Danos nas redes deoutros naviosRedes no Hélice

Danos no motor

Outros

Figura 7 – Tipos de acidentes com embarcações de pesca em Portugal.

Em Loughran et al. (2002) foram tipificados acidentes que ocorreram com embarcações de pesca da

frota do Reino Unido. Verificou-se que 64% dos acidentes ocorreram devido a danos na maquinaria,

14% devido a alagamento, 10% devido ao encalhe, 1.5% devido a embarcação soçobrar, 0.6%

devido ao mau tempo.

Verifica-se assim que os riscos operacionais são a causa mais frequente de acidente, aparentando

assim ser mais relevantes que os riscos inerentes a más condições atmosféricas. Contudo verifica-se

que quando ocorre o soçobramento da embarcação, por falta e estabilidade ou devido ao efeito de

estados de mar severos, ocorre tipicamente grande número de perda de vidas.

12

3.1 Perigos Operacionais

Em Wolfson Unit (2004a) são tipificados os perigos operacionais mais frequentes na frota de pesca

do Reino Unido tendo em conta a sua frequência e duração. Apenas foram referidos os métodos de

pesca comuns às Frotas Portuguesa e do Reino Unido.

Consideram-se os seguintes perigos operacionais apresentados na Tabela 1:

Operação do guincho

Recolha da captura

Operação com capturas excessivas

Ficar enredado

Libertação de engenhos de pesca presos

Sobrecarga da embarcação

Alteração dos engenhos de pesca

Alteração da embarcação

Arrasto Pelagico Arrasto Lateral Redes de Emalhar Armadilhas

Arrasto Pelágico

Arrasto Demersal Arrasto Lateral

Operar o GuinchoRecolher o guincho

Recolher o guincho

Recolher a Captura

Suspender o saco com um guincho numa posição elevada



Lidar com Capturas Excessivas

Suspender o saco com um guincho numa posição elevada e deslocada

Suspender em situação elevada e para fora de bordo




Ficar enredadoMomento aplicado em maré-alta

Momento aplicado em maré-alta




Libertar o Engenho de Pesca.



Momento aplicado numa posição elevada e deslocada


Sobrecarregar a Embarcação

Volume de peixe. Reduz bordo livre. Transferencia de carga

Tremonhas da rede no convés

Movimentação das armadilhas

Volume de peixe. Reduz bordo livre. Transferencia de carga

Volume de peixe. Reduz bordo livre. Trans ferencia de carga

Alterar o Engenho de Pesca

Redes, tambores ou portas maiores

Paus de carga mais longos ou suspendendo guinchos mais pesado

Aladores de rede mais potentes ou poisicionados de forma diferente

Aladores de rede mais potentes ou poisicionados de forma diferente



Paus de carga mais longos ou suspendendo guinchos mais pesado

Alterar a EmbarcaçãoVárias possibilidades

Várias possibilidades






Prolongado

Permanente Progressivo

Ocasional

Embarcações < 12 m Embarcações > 12 m

OperaçãoFrequênciaDuração

Transitório Regular

Tabela 1 - Resumo dos Riscos Operacionais.

Operação do guincho

Na maioria dos métodos de pesca operar o guincho não representa perigo. No entanto, para as

embarcações de arrasto lateral e dragas, na operação de recolha, a embarcação fica em situação

13

vulnerável. Esta situação deve-se ao facto dos depósitos de combustível estarem em baixo e o

guincho estar suspenso no pau de carga.

Recolha da captura

A recolha da captura é uma operação normal que não representa perigo, no entanto, nas

embarcações de arrasto, quando o saco está cheio, resultado de uma boa captura, e quando a

elevação do saco é feita a partir de um guincho num pau de carga ou num guindaste de cavalete,

torna-se uma operação que coloca a embarcação numa situação vulnerável.

Operação com capturas excessivas

Esta situação ocorre principalmente nas embarcações de arrasto demersal e o perigo deve-se à

redução local do bordo livre. A redução local do bordo livre pode ser causada por suspender o saco

no guincho, por um momento inclinante aplicado pelo guincho numa posição elevada e deslocada a

um bordo, ou pela combinação de ambos.

Ficar enredado

Ficar enredado no fundo do mar ocorre nas embarcações de armadilhas e nas embarcações de

arrasto demersal, nestas verifica-se um súbito aumento na tensão dos cabos, o que não constitui um

perigo imediato devido ao pequeno ângulo que estas fazem com a horizontal. No entanto, se a

embarcação ficar presa em posição desfavorável em relação às ondas ou se ficar sujeita à maré alta,

a redução do bordo livre e um ângulo de adornamento substancial podem levar a uma situação

catastrófica.

Libertação de engenhos de pesca presos

A operação de libertação de engenhos de pesca presos no fundo do mar ocorre nas embarcações de

armadilhas e nas embarcações de arrasto demersal, o principal perigo desta operação é a tentativa

de libertação utilizando a máxima potência da embarcação. Neste caso a operação torna-se

particularmente arriscada se a embarcação se posicionar sobre a obstrução, devido à elevada tensão

vertical que se gera nos cabos.

Sobrecarga da embarcação

Esta situação ocorre quando a embarcação é carregada acima do seu limite de projecto e por vezes

surge combinada com uma má distribuição do peso a bordo. Ocorre nas embarcações de arrasto, nas

14

embarcações de armadilhas e nas embarcações de redes de emalhar. Como resultado o bordo livre

apresenta valores que não são seguros.

Alteração dos engenhos de pesca

Os métodos de pesca estão em constante desenvolvimento e há embarcações que têm possibilidade

de capturar utilizando mais do que um método. É muito frequente aumentar o tamanho do engenho

para potenciar a captura. Numa embarcação de arrasto redes maiores requerem tambores e portas

de arrasto maiores. Numa embarcação de arrasto lateral tornam-se necessários paus de carga

maiores. Nas embarcações com redes de emalhar ou com armadilhas a tendência é colocar aladores

maiores e mais potentes, ou reposicioná-los, aumentando desta forma o momento de adornamento.

Nestes casos há uma diminuição do bordo livre e da estabilidade das embarcações.

Alteração da embarcação

Tal como os métodos de pesca, as embarcações também são continuamente sujeitas a alterações.

Verificam-se alterações que vão desde pormenores até alterações estruturais profundas. Raramente

as alterações são validadas por entidades técnicas competentes e as implicações das alterações na

segurança da embarcação não são quantificadas.

3.2 Perigos resultantes de condições meteorológicas adversas

Em Woffson Unit (2004a) são tipificados os riscos resultantes de condições meteorológicas adversas

mais frequentes na frota de pesca do Reino Unido. Estes são tipificados de acordo com a

configuração de embarcação: sem convés, com convés, com convés de manobra.

Consideram-se os seguintes perigos apresentados na Tabela 2: ventos com acção inclinante na

embarcação, água do mar no convés, perda de estabilidade na onda, adornamento em onda,

rebentamento da onda, gelo.

Ventos com acção Inclinante

O vento com acção inclinante apesar de não ser a principal causa que leva a embarcação a soçobrar

pode contribuir para esta situação. As embarcações mais vulneráveis são as que apresentam

maiores superfícies sujeitas à acção do vento, por exemplo as embarcações com convés de

manobra.

15

Riscos Provocados por Condições Meteorológicas Adversas

Sem ConvésCom Convés Convés de Manobra

Ventos com Acção Inclinante Grande área sujeita ao vento

Água do Mar no ConvésDependecia do bordo livre e

das bombas

Dependecia do bordo da capacidade de abertura das

portas e dos fechos

Dependecia do bordo da capacidade de abertura das

portas e dos fechos

Estabilidade na Onda

Estabilidade reduzida se estacionária ou em mares de

alheta

Estabilidade reduzida se estacionária ou em mares

de alheta

Estabilidade reduzida se estacionária ou em mares de

alheta

Adornamento na OndaVulnerável se os valores de estabilidade forem reduzidos

Vulnerável se os valores de estabilidade forem

reduzidosVulnerável se os valores de estabilidade forem reduzidos

Rebentamento da OndaVulneravel, pode atolar &

soçobrarVulneravel, pode alagar &

soçobrar

Gelo Área de gelo elevada Tabela 2 – Resumo dos Perigos Provocados por Condições Meteorológicas Adversas.

Água do mar no convés – Alagamento

O alagamento é um dos factores que mais frequentemente levam a embarcação a soçobrar e

consequente naufrágio. No entanto, apesar de ser visto como causa inicial do soçobramento e

afundamento da embarcação em muitos casos é resultado do carregamento e da falta de

estabilidade. O alagamento pode ser dividido em: alagamento do convés ou do convés de manobra

como resultado da deficiente drenagem da água do mar que atinge a estrutura; alagamento do casco

como resultado de colisão, encalhe ou falha mecânica. Neste último caso é referenciada nos

relatórios dos acidentes a falta de alarme, como causa importante para a demora na resposta à

situação. A maioria dos alagamentos ocorre em embarcações com estabilidade deficiente.

As embarcações sem convés tornam-se vulneráveis no caso de entrada de água, neste caso

dependem de bombas para retirar a água acumulada nos espaços cobertos. Embarcações com

convés são relativamente seguras, no entanto, as portas e as escotilhas têm de ser estanques e a

localização dos respiradores tem de ser adequada. Embarcações com convés de manobra são

menos vulneráveis à água proveniente das ondas mas também dependem da eficiência das portas de

mar para escoar a água embarcada durante a onda.

Perda de estabilidade na onda

Quando a embarcação se encontra na crista da onda a sua estabilidade fica significativamente

reduzida pelo que, se a embarcação se encontrar a operar em mares de popa, o período em a

embarcação se encontra na crista da onda aumenta a possibilidade de soçobramento da

embarcação.

16

Em embarcações cuja estabilidade se encontra reduzida a níveis marginais devido aos factores

operacionais a onda pode constituir um factor relevante que contribui para o soçobramento da

embarcação.

Balanço na onda

Testes reportados por Wolfson Unit (2005) indicaram que a resistência de uma embarcação ao

soçobramento está relacionada com os valores de estabilidade intacta, ou seja, embarcações com

valores de estabilidade intacta baixos estão mais vulneráveis ao soçobrar na onda. Algumas

embarcações de pesca tendem a operar com margens reduzidas de estabilidade e quando estas

diminuem devido a factores operacionais, os valores de estabilidade tornam-se perigosamente

baixos.

Rebentamento da onda

Este é um perigo para todas as pequenas embarcações porque a vulnerabilidade ao soçobramento

depende da altura da onda relativamente ao tamanho da embarcação. A partir de resultados

experimentais obtidos através de testes com modelos de várias formas e tipos de embarcações,

verificou-se que o rebentamento de uma onda com altura igual à boca da embarcação é suficiente

para resultar no soçobramento da embarcação. Pequenos rebentamentos de cristas de onda podem

resultar no embarque de água, acelerações laterais elevadas ou adornamento a grandes ângulos.

Gelo

O gelo representa um risco em todas a embarcações que operam em condições de frio extremo e

portanto apenas atingem uma pequena percentagem de embarcações acima dos 12 m. Tal como

para o caso dos ventos com acção inclinante sobre a embarcação, também neste caso as

embarcações mais expostas são as que possuem convés de manobra.

17

4 Segurança das Embarcações de Pesca na Onda

4.1 Soçobramento

Apesar de poucos acidentes envolverem o soçobramento da embarcação, quando esta situação

ocorre a perda de vida humanas é muito frequente justificando assim o estudo, por diversos autores,

dos mecanismos que levam ao soçobramento.

A classificação das formas de soçobramento é uma ferramenta bastante útil no conhecimento das

causas e consequentemente na proposta de solução.

A ideia convencional de que a embarcação soçobra quando sofre uma rotação de 180º não é

correcta, o navio pode soçobrar e afundar como o navio M/S Helland-Hansen apenas com rotação de

90º.

Johnson e Borlase (2003) estabeleceram possivelmente a melhor definição para soçobrar: é a

inclinação a um ângulo tal que a embarcação já não consegue recuperar a posição inicial sem

assistência.

Morral (1980), após uma série de testes com modelos, distinguiu 2 formas de soçobrar:

1. O casco balança na onda, sem água no convés. No entanto, devido ao embarque de água no

convés perde estabilidade e soçobra.

2. A onda enche os porões e o convés produzindo um adornamento superior ao momento

endireitante e a embarcação soçobra.

Dahle e Myrhaug (1995) no seu estudo de análise de riscos aplicado a embarcações de pesca

acrescentam as seguintes formas de soçobrar:

1. A embarcação é alcançada por ondas de grande velocidade ou na iminência da rebentação

causando um adornamento violento na embarcação e consequente soçobramento.

2. A embarcação é alcançada por ondas síncronas causando sucessivamente grandes ângulos

inclinantes levando a embarcação ao soçobramento.

De Kat (1989) considerou a ressonância de pequenos ciclos outra causa do soçobrar. A frequência

do balanço é aproximadamente o dobro da frequência natural e gera-se uma interferência positiva

entre o ângulo de balanço e o momento endireitante.

Umeda (1994) considera 3 as principais causas que levam uma embarcação a soçobrar: ressonância

no movimento de balanço, broaching e pura perda de estabilidade.

A ressonância paramétrica do balanço deve-se à variação do braço endireitante da embarcação ao

longo do tempo. Se o período de encontro for metade ou múltiplo de metade do período de balanço

18

desenvolve-se um período igual ao período natural do balanço. O “broaching” acontece quando uma

embarcação perde o controlo direccional, a incontrolável velocidade de guinada associada à

velocidade de deriva podem levar a embarcação a soçobrar.

Pura perda de estabilidade ocorre, segundo Umeda (1994) quando a velocidade do navio é

aproximadamente igual à velocidade da onda e a altura de proa é relativamente pequena.

Adee (1986) constatou que os mares de popa e de alheta eram os mais perigosos e os modelos que

apresentavam pouca estabilidade em mares de través e mares de alheta, rapidamente soçobravam

em mares de popa.

Os modos de soçobramento relatados podem ser resumidos às seguintes causas:

1. Pura perda de estabilidade – ocorre quando o braço endireitante diminui de tal forma que a

embarcação não tem energia para recuperar e voltar à posição inicial. Esta situação ocorre

quando a velocidade da embarcação é aproximadamente igual à velocidade da fase da onda,

o que torna a embarcação estacionária relativamente à crista da onda por um período de

tempo suficiente para provocar o soçobramento da embarcação. Ocorre geralmente em

mares de popa com a embarcação a grande velocidade.

2. Rebentamento da onda – A embarcação é atingida pelo rebentamento de uma onda de

grandes dimensões que pode ter como consequência encher os porões e o convés

produzindo um adornamento superior ao momento endireitante ou causar um adornamento

violento, levando a embarcação ao soçobramento, em ambos os casos.

3. Ondas síncronas - A embarcação é alcançada por ondas síncronas causando

sucessivamente grandes ângulos de balanço levando a embarcação ao soçobramento.

4. Ressonância de ciclos pequenos – Esta situação ocorre principalmente em mares de popa

quando a frequência de encontro é aproximadamente o dobro da velocidade da frequência do

período natural do balanço, neste caso gera-se uma interferência construtiva entre o ângulo

de balanço e movimento endireitante.

5. Broaching – O fenómeno broaching implica a perda de controlo direccional e geralmente

ocorre quando a velocidade da embarcação é próxima da velocidade da fase da onda. Esta

situação obriga a embarcação a acompanhar onda (surfar), o que torna a embarcação

direccionalmente instável podendo provocar uma guinada e consequente soçobramento.

Do estudo dos modos de soçobramento conclui-se que há 3 condições que provocam

instabilidade na embarcação:

1. A velocidade da onda igual á velocidade da embarcação, em mares de popa.

2. A frequência de encontro igual ao dobro da frequência natural do balanço.

3. A frequência de encontro igual à frequência natural do balanço.

19

4.2 Métodos para Previsão do Soçobramento

Na previsão de soçobrar foram seguidas duas abordagens na literatura, métodos paramétricos e

métodos numéricos. Na primeira abordagem são utilizados parâmetros básicos da Arquitectura Naval

relacionados de forma simples permitindo verificar a influência que estas relações de formas

apresentam ao soçobramento. Na segunda abordagem recorre-se à resolução das equações do

movimento. Os métodos numéricos apresentam-se como exercícios matemáticos úteis, no entanto,

não estão num estado suficientemente refinado e simples que permita serem aplicados de forma

directa.

4.2.1 Métodos paramétricos

Santos, T.A., Guedes Soares, C. (2007), referem uma das fórmulas mais básicas para analisar a

tentativa de soçobrar:

364

Bs (Eq. 1)

em que s é o parâmetro que permite avaliar o soçobramento, B é a boca do navio e Δ o

deslocamento. Se s for inferior a 2 é menos provável que a embarcação soçobre quando comparada

com embarcações que apresentam valores elevados.

Ferdinande (1982) determinou a equação clássica do momento para analisar a transferência de

energia que ocorre no rebentamento de uma onda num arrastão (HMC = Heeling Moment Coefficient)

dada pela seguinte expressão:

WLL

Fh

HMC

(Eq. 2)

em que F é a força do rebentamento da onda, h é o braço da força, distância entre o centróide da

área afectada pelo rebentamento e metade da imersão e LwL é o comprimento da embarcação na

linha de água.

Ferdinand (1982) mostrou que para os navios Gaul e Helland-Hansen o HMC era elevado enquanto

para o navio Belgian Lady, um navio que não soçobrou em condições extremas de rebentamento de

onda tinha um HMC baixo.

20

Outro método para definir a probabilidade de uma embarcação soçobrar consiste em estudar as

hidrostáticas em especial a estimativa de uma altura metacêntrica limite. O valor da altura

metacêntrica para satisfazer os critérios de estabilidade da IMO (International Maritime Organization)

é conhecida por altura metacêntrica limite. Renilson (2004) determinou como regra de falha a altura

metacêntrica limite requerida, GMLimite, ser proporcional a 20% da altura significativa da onda, HW:

WLimite HGM 2.0 Eq. 3

Posteriormente apresentou uma estimativa com melhores resultados, dada pela expressão:

4.21.01.41.06.425.02.0

TD

BL

TBHGM WLimite

Eq. 4

Estas fórmulas apresentam bons resultados para ondas com altura significativa até 3.5 m.

Deakin (2001) propôs um método alternativo para determinar a estabilidade. Esta indica que a

dimensão, o momento endireitante e a gama de estabilidade positiva de uma embarcação são

factores determinantes no perigo de soçobramento.

Tendo em consideração o facto de serem esperadas alturas de onda superiores à altura significativa

da onda, a fórmula inicial proposta foi adaptada assumindo que a altura da onda capaz de provocar o

soçobrar é o dobro da altura significativa da onda (sendo: Hs – altura de onda).

As seguintes fórmulas foram propostas como forma de determinar o estado de mar operacional

admitido

Eq. 5

Eq. 6

em que Range é a gama de estabilidade positiva, RM Max é o momento endireitante máximo, L o

comprimento da embarcação entre perpendiculares.

B

RM Range Hs

10 max

100 10 max L

BRM RangeHs

21

Propôs-se que estas duas fórmulas fossem utilizadas como método de simples para garantir que a

embarcação tinha reserva de estabilidade suficiente para sobreviver encontrando ondas com alturas

significativas inferiores.

Estes resultados podem ser aplicados a vários tipos de embarcações incluindo embarcações de

pesca, uma vez que nos testes foram utilizados vários tipos de cascos, com formas diferentes.

Bastantes casos de perdas de embarcações foram utilizados para aferir estas fórmulas e determinar

o risco de uma embarcação de pesca soçobramento. Em todos os casos de perdas se verificou que

os valores ficaram abaixo dos definidos pelas fórmulas.

4.3 Recomendações de Segurança para prevenção das Situações

de Risco

4.3.1 Recomendações para prevenção dos riscos operacionais

Em Wolfson Unit (2004) apresentam-se recomendações para prevenir os riscos operacionais,

conforme se pode ver naTabela 3.

Para qualquer embarcação de pesca o bordo livre adequado representa uma das principais medidas

de segurança, no entanto, ao estabelecer o bordo livre mínimo aceitável é importante possibilitar à

tripulação da embarcação a verificação dos valores do bordo livre em qualquer momento. Para cada

condição de carregamento devem ser estabelecidos os valores de bordo livre mínimo, por exemplo o

carregamento máximo deverá estar associado a uma marca de bordo livre na condição de chegada

ao porto de destino, carregado.

O peso máximo a suspender também deve ser determinado e será variável em função do método de

pesca praticado pela embarcação. Quando for usado mais do que um alador, ou em embarcações

com paus de carga com possibilidade de movimentação é necessário considerar as várias situações

de suspensão de carga.

Deve ser instalado equipamento para monitorizar o carregamento em embarcações que são

particularmente vulneráveis à suspensão de carga durante a operação normal da pesca, como por

exemplo: embarcações de arrasto lateral. Uma solução de baixo custo consiste em instalar um

sistema composto por uma célula de carga compatível com o alador, para medição do carregamento

a que o alador está sujeito.

A embarcação por si só constitui um bom instrumento de monitorização de carga, a marca de bordo

livre e o ângulo de adornamento dão informação acerca do carregamento e do momento aplicado. É

possível estabelecer um aconselhamento tendo em conta a relação entre a segurança da

embarcação e o ângulo de adornamento e a marca de bordo livre.

22

Arrasto Pelagico Arrasto Lateral

Redes de Emalhar Armadilhas

Arrasto Pelágico

Arrasto Demersal

Arrasto Lateral

Operar o Guincho

Orientação: tamanho max guincho/ peso

Não requer monitorização

Não requer monitorização Monitorização

Recolher a Captura

Estabelecer peso máximo suspenso - monitorização Monitorização Monitorização


Lidar com Capturas Excessivas

Estabelecer peso máximo suspenso - monitorização

Estabelecer peso máximo suspenso - monitorização

Não requer monitorização Monitorização Monitorização

Ficar enredado

Bordo livre; intervalo de valores de estabilidade admiss iveis - monitorização

Bordo livre; intervalo de valores de estabilidade admissiveis - monitorização


Libertar o Engenho de Pesca.

Estabelecer peso máximo suspenso e Bordo livre - monitorização

Estabelecer peso máximo suspenso e Bordo livre - monitorização

Estabelecer potencia máxima do alador


Sobrecarregar a Embarcação

Bordo Livre - Máxima Carga - Linhas de Carga

Bordo livre -linhas de carga - carregamento maximo Monitorização Monitorização


Alterar o Engenho de Pesca

validar o bordo livre e linhas de carga




Alterar a Embarcação





Prolongado Ocasional

Permanente Progressivo

Duração Frequência Operação

Embarcações < 12 m Embarcações > 12 m

Transi tório Regular

Tabela 3 – Resumo de recomendações para prevenção dos perigos operacionais

Um inclinómetro para monitorizar o ângulo de adornamento deve também ser instalado na

embarcação. O inclinómetro pode ser associado a um alarme que dá um alerta para ângulos de

adornamento excessivos. Deverá também haver um alarme de alerta para alagamento.

Deve também ser avaliada a estabilidade da embarcação. Uma embarcação pode não ter uma carga

excessiva mas a sua estabilidade pode ser reduzida se os tanques de combustível estiverem vazios.

Este tipo de situações deve ser objecto de alerta à tripulação por intermédio de um interface

computacional com informação de estabilidade.

Para embarcações com suspensão de carga a partir de posições elevadas a estabilidade pode ser

significativamente afectada. Neste caso a interface também deverá apresentar esta situação de

perigo. Da mesma forma, carregamentos anormais, tentativas de libertação do engenho preso no

fundo do mar, ou outros procedimentos operacionais devem também reflectir-se na informação

prestada na interface.

Para embarcações com valores de estabilidade e bordo livre que permitem sempre boas margens de

segurança a monitorização pode ser dispensada. Para embarcações que permitam condições de

carga que resultem num bordo livre pequeno ou que possam ficar numa situação de estabilidade

arriscada a monitorização torna-se muito importante e deve ser implementada sempre que possível.

23

Não é possível monitorizar os perigos inerentes às alterações efectuadas na embarcação ou no

engenho de pesca. Estas alterações devem ser alvo de estudo a priori pois podem alterar de forma

significativa o centro de gravidade.

4.3.2 Recomendações para prevenção dos perigos resultantes de condições meteorológicas adversas

O comportamento da embarcação em relação à ondulação depende do ângulo de encontro entre a

onda e a embarcação. Conforme mostra a Figura 8 são consideradas cinco zonas do casco sobre as

quais a ondulação incide. Dependendo do ângulo e da consequente zona de incidência é possível

prever os perigos a que a embarcação poderá estar sujeita.

Figura 8 – Representação da incidência da ondulação na embarcação.

A Figura 9 representa a embarcação a navegar em mares adversos de través, popa e de alheta.

Nestas situações a probabilidade de encontrar fenómenos perigosos que podem resultar no

soçobramento da embarcação aumenta consideravelmente e como tal devem ser evitadas.

Nos últimos anos foram feitos inúmeros estudos no sentido de explicar os fenómenos físicos no

mecanismo do soçobramento e na identificação das condições potencialmente críticas. A

sensibilidade da embarcação a fenómenos perigosos depende dos parâmetros de estabilidade, da

geometria do casco, das dimensões e da velocidade de avanço. Tal implica que a vulnerabilidade ao

soçobramento e a sua probabilidade de ocorrência para um determinado estado de mar, difere de

embarcação para embarcação.

24

Figura 9 – Exemplo de embarcações em mares de través, popa e alheta, respectivamente da

esquerda para a direita. SFVC (2003)

4.3.3 Orientação operacional em mares de popa e de alheta

As recomendações indicadas de seguida foram adoptadas a partir da IMO-MSC(1995), que

entretanto foram já revistas na IMO-MSC(2007).

O período com que uma embarcação a navegar em mares de popa ou de alheta encontra as ondas

torna-se mais longo do que de proa e os principais perigos que advêm desta situação são: o surfar na

onda e o “broaching”, a redução da estabilidade intacta por navegar na crista da onda, o balanço

síncrono, o balanço paramétrico e a combinação de vários fenómenos perigosos.

De seguida é feita uma breve descrição de cada um destes fenómenos bem como das medidas que

podem ser tomadas de modo a evitá-los segundo as recomendações IMO-MSC(1995) e IMO-

MSC(2007).

Surfar na Onda e Broaching

Quando uma embarcação se posiciona na crista duma onda de grande amplitude num mar de popa,

ou alheta, pode ser acelerada de forma a apanhar e navegar na onda, ou seja a surfar na onda.

Ao surfar na onda, a embarcação está sujeita a que ocorra o fenómeno conhecido por “broaching”

que ameaça fazer soçobrar a embarcação como resultado duma guinada que pode provocar um

balanço inesperado de grande amplitude.

Ao verificar-se um destes fenómenos, a tripulação deverá reduzir a velocidade para menos de 1.8xL

nós, em que L corresponde ao comprimento da embarcação. Se neste caso surgir aceleração de

avanço com período longo, então a velocidade de avanço deverá ser reduzida para valores inferiores

a 1.4xL nós.

Redução da estabilidade intacta por navegar na crista da onda

A navegação na crista da onda resulta também numa diminuição considerável da estabilidade intacta

dependendo naturalmente da forma da embarcação.

A redução de estabilidade é proporcional à altura de onda. A embarcação pode perder a estabilidade

quando o comprimento da onda é 1 a 2 vezes o comprimento da embarcação. Esta situação torna-se

25

especialmente perigosa em mares de popa e alheta devido ao aumento do intervalo de tempo em que

a embarcação se encontra nesta situação.

Balanço síncrono e balanço paramétrico

O balanço de grande amplitude pode sofrer uma excitação quando o período natural de adornamento

da embarcação coincide com o período de encontro da onda, ocorrendo o fenómeno de balanço

síncrono. No caso de a embarcação navegar em mares de popa ou de alheta este fenómeno pode

ocorrer quando a estabilidade da embarcação se torna reduzida e o período natural de balanço se

torna maior.

O balanço paramétrico ocorre quando o período natural de balanço da embarcação se aproxima do

dobro do valor do período de encontro da onda levando o balanço a atingir amplitudes grandes e

instáveis. Este tipo de fenómeno pode ocorrer em mares de proa e través onde o período da onda se

torna pequeno. Em mares de popa e de alheta pode ocorrer particularmente quando a altura

metacêntrica inicial é pequena e o período natural do balanço é bastante longo.

O Balanço de grande amplitude, que ocorre sob a condição Te = Tr /2 em que Te é o período de

encontro e Tr corresponde ao período de balanço, devem ser prevenidos. O período de encontro é

função de V/T em que V é a velocidade de avanço da embarcação e T é o período da onda. Usando

esta relação o mestre pode saber se a sua embarcação vai ao encontro do balanço síncrono e

paramétrico quando reduz a velocidade para evitar as condições criticas do broaching. Ao reduzir a

velocidade, o mestre deve também ter em atenção qual a velocidade mínima para manter o controlo

do rumo face à onda e ao vento. O método utilizado para prevenir o balanço síncrono e o balanço

paramétrico é o seguinte:

1. Estimar a velocidade da embarcação ou aferir a velocidade utilizando os aparelhos de

medida.

2. Obter, por observação, o ângulo de encontro a direcção do vento pode ser referenciado

como a direcção da onda. Se pelo estado do mar não for visível a imagem do radar mostra

os trens das cristas de onda e a direcção das ondas.

3. Medir o período do balanço longitudinal utilizando um cronómetro. O tempo de duração de N

ciclos deve ser medido e dividido por N para obter o valor médio do período. O comprimento

de onda pode ser medido por observação por comparação com o comprimento da

embarcação ou lendo a distância média entre sucessivas cristas de onda na imagem do

radar. O valor do período da onda, T, pode ser calculado pela seguinte equação:

8.0T Eq. 7

em que λ é o comprimento de onda.

26

4. Medir o período de encontro, considerá-lo igual ao período da arfagem utilizando um

cronómetro.

5. Medir o período do balanço. Alternativamente este valor pode ser estimado pela seguinte

equação:

GMBCT

2

Eq. 8

em que C = 0.373 + 0.23 (B/d) – 0.043 (L/ 100), GM corresponde à altura metacêntrica, d é a

imersão.

O período natural do balanço de uma embarcação depende da sua condição de carregamento, desta

forma é desejável medir o período natural do balanço em mar calmo após carga/descarga. Pode ser

usado um cronómetro para o efeito.

Combinação de vários fenómenos perigosos

O comportamento dinâmico de uma embarcação em mares de popa e de alheta é bastante complexo.

O movimento do navio nos seis graus de liberdade em conjunção com vários fenómenos perigosos

como o momento de inclinação adicional devido a água no convés ou porões de carga, em

combinação com outros fenómenos já referidos anteriormente, podem resultar numa combinação

perigosa que tenha como resultado levar a embarcação ao soçobramento.

Existem dois tipos de situações críticas de encontro de onda sob as quais os fenómenos perigosos

mencionados podem ocorrer:

A velocidade da embarcação se aproxima da velocidade de fase da onda.

A velocidade da embarcação se aproxima da velocidade do grupo de grandes ondas.

Quando a velocidade da embarcação é tão alta que a componente na direcção da onda se aproxima

da velocidade da fase da onda, a embarcação é acelerada para surfar na onda e pode ocorrer o

fenómeno de “broaching”. A velocidade crítica para a embarcação surfar na onda é 1.8L (nós) em que

L o comprimento da embarcação. Existe uma zona marginal limitada abaixo da velocidade crítica

entre 1.4L e 1.8L onde ocorre um movimento de avanço repentino, o que equivale ao surfar na onda

em perigo. Nestas circunstâncias, pode ocorrer uma redução significativa, de longa duração, da

estabilidade intacta.

Quando a componente da velocidade correspondente à direcção das ondas é aproximadamente igual

à velocidade do grupo de ondas a embarcação é atacada sucessivamente por grandes ondas cuja

velocidade é superior à do grupo. A altura máxima de onda expectável das ondas sucessivas pode

atingir até 2 vezes a altura de onda observada no mar envolvente. Nesta situação pode ocorrer a

27

redução da estabilidade intacta, adornamento síncrono, adornamento paramétrico, ou a combinação

de vários fenómenos perigosos, levando a embarcação a ficar em risco de soçobrar.

Benedict et all (2006) define num diagrama polar diferentes zonas, dependentes da frequência de

encontro e do ângulo entre o rumo e a direcção de propagação das ondas, onde a probabilidade de

ocorrência de fenómenos perigosos é maior.

Quando o comprimento de onda médio é maior do que 0.8L e a altura significativa da onda é superior

a 0.04L, se ao mesmo tempo forem detectados índices de comportamento perigoso por parte da

embarcação, o mestre deverá tomar atenção para evitar entrar uma zona perigosa. Se a embarcação

entrar numa destas zonas, segundo o gráfico indicado, a velocidade da embarcação deve ser

reduzida para prevenir o ataque de ondas de grande dimensão. A alteração de rumo é também uma

das possibilidades com o objectivo de escapar da zona de perigo, no entanto a alteração do rumo

pode ter um efeito adverso, pois poderá sujeitar a embarcação a mares perpendiculares ao

comprimento da embarcação (través) o que também representa uma condição de estabilidade

perigosa. A combinação de uma redução de velocidade acompanhada com uma suave mudança de

rumo é também uma medida de prevenção possível. Quando o período de encontro da onda é

aproximadamente igual ao dobro do período de onda observado (1.5 a 2.8) considera-se que a

embarcação se encontra numa zona perigosa para este tipo de fenómenos.

4.3.4 Perigos nos portos de barra

Em muitos locais do mundo os portos de pesca localizam-se nos estuários dos rios ou em praias

abertas na costa. Os pontões de areia e os canais que se formam na boca do rio variam do dia para a

noite, por isso o conhecimento local torna-se crucial. Por outro lado, neste tipo de locais as correntes

de maré são fortíssimas, há grande agitação marítima devido ao rebentamento das ondas e a mistura

de água doce do rio com a água salgada provoca variações de densidade com consequências

visíveis no bordo livre das embarcações. As condições numa barra podem alterar rapidamente e sem

qualquer aviso. Como consequência registam-se neste locais inúmeros acidentes com graves perdas

de embarcações e vidas humanas. Para prevenir os acidentes nestas circunstâncias torna-se crucial

o apoio das autoridades marítimas locais e dos mestres locais experientes.

4.4 Regulamentos Internacionais Respeitantes a Estabilidade

Intacta.

Na Finlândia, Rahola(1939) investigou e estabeleceu pela primeira vez critérios de estabilidade para

embarcações de pesca, tendo por base acidentes neste tipo de embarcações que ocorreram no

Báltico.

28

Estes critérios constituem a base inicial dos critérios de estabilidade estabelecidos actualmente pela

IMO. O Comité de Segurança Marítima da IMO, define regras e directivas no âmbito da construção,

estabilidade, maquinaria, instalação eléctrica, espaços destinados à maquinaria, sistemas de

incêndio, protecção e segurança da tripulação, procedimentos de emergência, sistemas de

navegação e comunicação, protecção do meio ambiente e preservação e conservação das espécies.

Aplicam-se IMO-MSC(2005), código para a segurança das tripulações em embarcações de pesca e

orientações voluntárias para o projecto, construção e equipamento de pequenas embarcações de

pesca com comprimento inferior a 24 m. e IMO-SLF(2006) , recomendações de segurança similares

às orientações voluntárias da IMO-MSC(2005).

Relativamente aos fenómenos perigosos provocados pelas condições meteorológicas adversas, o

Comité de Segurança na sua 65ª sessão em Maio de 2005 aprovou orientações para evitar as

situações perigosas devido a mares de popa e de alheta. Estas orientações foram emitidas em 1995

na circular 707, IMO-MSC(1995) para aplicar em embarcações de pesca e navios mercantes.

Na 82ª sessão do Comité de Segurança Marítima foi emitida carta circular 1228, IMO-MSC (2007),

onde estão estabelecidas as regras para evitar as situações perigosas em mares com forte ondulação

e condições meteorológicas adversas. O objectivo foi fornecer aos mestres orientação e

aconselhamento na tomada de decisão quando se deparem com os fenómenos perigosos

provocados por situações meteorológicas adversas.

Em Portugal a convenção de Torremolinos, alterada pelo protocolo de Torremolinos de 1993 foi

transposta para a legislação Portuguesa pelo DL 248/200, seguindo as directivas europeias 97/70/CE

e 199/19/CE. Entretanto efectuaram-se algumas correcções no DL 306/2001.

A directiva europeia 2002/35/CE determinou a harmonização da interpretação do texto do protocolo

de 1993. Esta directiva foi transposta para a legislação portuguesa pelo DL 155/2003 que contém a

versão consolidada do protocolo de 1993. O DL 155/2003 contém o critério de estabilidade aplicado a

embarcações de pesca com comprimento superior a 24 m. Para embarcações de pesca entre o 12 m

e os 24 m os requisitos de estabilidade foram actualizados através do DL 111/2008. Para

embarcações de pesca de comprimento inferior a 12 m, os requisitos de estabilidade encontram-se

no DL 199/98.

29

5 Sistema de Monitorização da Segurança de Embarcações de Pesca sob o efeito das Ondas

5.1 Estado da Arte de sistemas de monitorização de segurança

para embarcações de pesca

Em qualquer problema de engenharia há uma necessidade premente em quantificar a segurança do

sistema desenvolvido, a embarcação de pesca constitui um sistema que não é excepção a esta

realidade. Como se verificou no capítulo 2, todos os anos existe um número substancial de acidentes

marítimos envolvendo embarcações. A investigação destes acidentes permitiu concluir que as falhas

operacionais são as principais causas dos acidentes que envolvem embarcações. O conhecimento e

quantificação dos perigos a que a embarcação está sujeita são fundamentais para estabelecer

medidas de segurança. Actualmente com os avanços da tecnologia computacional, e com o baixo

custo dos equipamentos de medida (sensores, inclinómetros) é possível integrar sistemas de

monitorização nas embarcações, permitindo assim quantificar os perigos a que a embarcação está

sujeita e desta forma apoiar a decisão de mestre. Os estudos abaixo mencionados desenvolvem

sistemas para monitorizar e apoiar a decisão em embarcações sujeitas a ondulação.

Koyama et al. (1982) criaram um sistema de alarme com base num microcomputador. Neste sistema

é utilizado um pêndulo para efectuar a medição dos movimentos da embarcação. O período médio e

a raiz quadrada média do ângulo de adornamento são utilizados para aferir a segurança da

embarcação. Verificou-se que o sistema baseado no pêndulo era inadequado para grandes

velocidades.

Köse et al. (1995) desenvolveram um sistema inteligente para monitorizar a estabilidade de uma

pequena embarcação. São estudados os modos de soçobramento mais frequentes e estabelecidas 3

condições críticas de estabilidade:

Velocidade da onda igual à velocidade da embarcação, em mares de popa.

Frequência de encontro igual ao dobro da frequência natural do balanço.

Frequência a encontro igual à frequência natural do balanço.

A frequência de encontro é dada pela equação:

)cos(2

g

Unne Eq. 9

30

em que e é frequência de encontro, n é frequência da onda, U é a velocidade da embarcação e

é o ângulo entre a direcção da onda e o rumo da embarcação.

Neste sistema o movimento da embarcação é medido a partir de sensores e dos instrumentos de

navegação da embarcação, é utilizado o radar para obtenção de informação relativa à ondulação.

São efectuados cálculos de estabilidade e propõem-se acções correctivas baseadas em regras

obtidas pela experiência adquirida, investigação teórica e dados experimentais.

Na Figura 10 é apresentada a arquitectura do sistema de monitorização e aconselhamento.

Figura 10 – Arquitectura do sistema de monitorização e aconselhamento Köse et al. (1995)

O módulo de decisão tem por base a lógica difusa, os resultados do módulo de cálculo são utilizados

para estabelecer os conjuntos difusos e os graus de pertença. As condições críticas de estabilidade

permitem estabelecer regras de inferência que operam sobre os conjuntos difusos. O resultado das

operações sobre os conjuntos difusos permite obter a medida correctiva.

31

Figura 11 – Geração de decisão a partir do sistema “Fuzzy Expert”.

A Figura 11 mostra o esquema de inferência utilizado pelo módulo de decisão para o 2º caso crítico

em que a frequência de encontro é igual ao dobro da frequência natural do balanço, no qual:

São indicadas duas regras a partir das quais se atinge a medida de aconselhamento

São estabelecidos os graus de pertença dos conjuntos difusos referidos em cada uma das

regras apresentadas.

Determina-se o grau de pertença mínimo para cada conjunto difuso.

Determina-se o mínimo para a conjunção de condições e para a inferência.

Em simulações utilizando várias formas de casco e várias condições de mar os resultados obtidos

são bons e é possível, pelas acções aconselhadas reduzir o balanço da embarcação.

Em Santos e Guedes Soares (2007) são descritos os aspectos gerais de um sistema de apoio à

decisão (ORPHEUS), relacionado com questões de navegação. Este sistema foi desenvolvido para

embarcações militares com o objectivo de melhorar a capacidade e a segurança em operação, nas

tarefas a bordo do navio. O sistema pode fornecer informação na selecção do rumo e da velocidade

de forma a minimizar os movimentos da embarcação nas seguintes situações: operação de

aeronaves, resgate de tripulação ou feridos a bordo através de helicóptero, reboque, operação com

artilharia pesada.

O sistema compara informação em tempo real (combinações de várias velocidades com os rumos

possíveis) com uma base de dados gerada previamente. Os resultados são representados de forma

simples num diagrama polar de forma a fornecer informação útil e compreensível aos oficiais da

ponte de comando. São utilizados sistemas de monitorização do movimento da embarcação, a partir

do equipamento operacional de orientação, e informação de condições meteorológicas e efeito das

ondas na embarcação.

Benedict et al. (2006) desenvolveram um sistema de representação de fenómenos perigosos

provocados pela ondulação, implementado na aplicação ARROW – Avoidance of Roll Resonance and

Wave Impact. Este sistema funciona acoplado ao sistema de navegação da embarcação e

32

representa, sob a forma de diagrama polar, as regiões correspondentes aos seguintes fenómenos

perigosos: ressonância paramétrica do balanço, a ressonância síncrona do balanço, surf, broaching e

o encontro com grupos de grandes ondas. Foram determinados os efeitos, as condições de

ocorrência e os valores que servem de base à construção das regiões perigosas no diagrama polar,

conforme Figura 12.

O sistema ARROW usa as orientações definidas pela IMO-MSC(1995) para evitar situações

perigosas em mares de popa e de alheta. Em 2003 foi desenvolvida, na Alemanha uma nova

orientação para a estabilidade a bordo das embarcações, esta orientação foi proposta à IMO que

reflectiu certos aspectos desta nova orientação na IMO-MSC (2007).

O utilizador tem possibilidade de inserir os valores de velocidade da embarcação e do rumo. O

período de balanço pode ser inserido directamente na aplicação ou pode ser considerado o valor

dado pelo módulo de cálculo de estabilidade. Os parâmetros de entrada da onda podem ser inseridos

considerando dois sistemas de onda: o sistema primeira onda, (considera as características da onda

dominante, inseridas pelo utilizador por observação ou recorrendo à informação meteorológica), o

sistema da segunda onda (considera as características de outra onda, estas são inseridas pelo

utilizador por observação ou recorrendo à informação meteorológica, tal como para o sistema da

primeira onda).

Figura 12 – Representação dos fenómenos perigosos em diagrama polar.

33

No ecrã são desenhados três sistemas de onda com cores distintas: o sistema da primeira onda, o

sistema da segunda onda, e o sistema resultante a interferência entre os dois sistemas de onda,

conforme Figura 13.

A representação polar das regiões perigosas é imediata. Quando a seta da velocidade da

embarcação cai numa das regiões que delimita os fenómenos perigosos o utilizador pode variar o

rumo, ou a velocidade da embarcação, para que a ponta da seta deixe de estar sobre qualquer região

do gráfico que corresponda a fenómenos perigosos. Esta aplicação permite uma rápida variação dos

parâmetros.

Em Santos e Guedes Soares (2007) é referido o sistema ISESO – Information Technology for

Enhanced Safety and Efficiency in ship design na Operation. ISESO – DSS é um sistema a bordo no

navio que monitoriza e apresenta o estado do navio e do meio ambiente, durante o funcionamento

normal e em situações de emergência. Com base na percepção do estado actual, no conhecimento

do navio, nos regulamentos, o DSS apoia o utilizador durante uma emergência, sob a forma de

informação, aconselhamento e procedimentos a seguir. O ISESO – DSS foi testado numa série de

ensaios sobre os ferries dinamarqueses M / F Poul Anker e M / F Jens Kofoed.

Figura 13 – Ecrã de interface do programa ARROW.

Este sistema de apoio à decisão apresenta especial incidência na estabilidade intacta, estabilidade

em avaria, forças e resposta a essas mesmas forças quando se encontra sujeito a ondulação,

encalhe, colisões, movimentação de carga, e gelo no casco.

34

5.2 Especificação de Requisitos da Aplicação SM-SEPEO

Especificam-se os requisitos necessários ao desenvolvimento da aplicação SM-SEPEO, Sistema de

Monitorização e Apoio à Decisão para a Segurança das Embarcações de Pesca sujeitas à

Ondulação.

Esta aplicação tem por objectivo monitorizar de forma contínua e interactiva a estabilidade de

qualquer embarcação de pesca sujeita a cargas correspondentes às várias situações operacionais e

fenómenos climatológicos variáveis. No decurso dos cálculos efectuados e na presença de resultados

correspondentes a situações de perigo, a aplicação alerta para a situação e aconselha medidas a

serem tomadas para evitar o perigo detectado.

Os principais componentes da aplicação SM-SEPEO são:

Módulo para monitorização de carga.

Módulo de análise da estabilidade intacta.

Módulo de análise da segurança em onda.

Paralelamente a estes módulos será desenvolvido um conjunto de alertas e mensagens de

aconselhamento ao utilizador, para que este se possa aperceber de forma imediata das situações de

perigo.

5.2.1 Módulo de monitorização de Carga

Este Módulo tem como objectivo estabelecer as condições de carga e as características da

embarcação que servem de base ao módulo de Análise de Estabilidade Intacta e ao Módulo de

Segurança em Ondas.

Deverá apresentar o primeiro conjunto de informação referente à identificação e características

principais da embarcação, seguindo-se a distribuição dos pesos, a capacidade dos tanques,

informações relativas ao embarque de água no convés, informações relativas à operação de

suspensão de carga e por fim os campos correspondentes à ligação aos sensores e equipamentos de

medição. Os campos referentes à medição com os equipamentos de monitorização instalados na

embarcação são simulados por uma função integrada na própria aplicação. Os dados necessários ao

módulo de monitorização da condição de carga encontram-se em ANEXO A.

A informação que caracteriza a embarcação e cujos valores se mantêm fixos é lida através dum

ficheiro de entrada em formato ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Os

restantes dados que definem as condições de carga e de operação para as quais os cálculos deverão

ser realizados, são introduzidas pelo utilizador. Assim, neste módulo o utilizador introduz/actualiza a

seguinte informação:

Adição de novos pesos e respectiva distribuição dada pelo centro de gravidade

Subtracção de pesos existentes

35

Alteração de percentagens de enchimento dos tanques

Indicação de operação de alagem de pesos e indicação de presença de água no convés.

Toda informação de condição de carga deverá estar disponível podendo ser visualizada e/ou

corrigida. Ao concluir a inserção de dados neste módulo o utilizador poderá passar ao módulo

seguinte para analisar a estabilidade intacta da embarcação. Nesta fase a aplicação deverá testar se

todos os campos necessários estão preenchidos.

5.2.2 Módulo de análise da estabilidade intacta

O objectivo deste módulo consiste em avaliar a estabilidade da embarcação e verificar se os critérios

de estabilidade são cumpridos para a condição de carga definida no módulo de monitorização de

carga. Assim, será utilizada a informação referente à embarcação, importada do ficheiro de entrada, e

a informação introduzida/actualizada pelo utilizador no módulo anterior.

A informação disponível neste módulo deverá estar agrupada da seguinte forma:

Informação relativa aos cálculos de estabilidade baseados na condição de carga introduzida

Representação gráfica da situação do navio e do enchimento dos tanques

Verificação dos critérios de estabilidade intacta

Verificação do critério do mau tempo

Verificação do critério do peso suspenso

Para a condição de carga definida, o módulo deverá verificar se o centro de gravidade se encontra

dentro dos limites requeridos, nomeadamente as coordenadas longitudinal e vertical. Devem ser

consideradas as correcções da superfície livre, e calculados os valores finais das imersões a vante e

a ré, do caimento, adornamento e do bordo livre em ambos os bordos.

A representação gráfica da situação do navio deverá permitir ao utilizador visualizar de forma eficaz a

superfície do mar em relação ao navio bem como a superfície dos fluidos dentro de cada tanque.

Em ANEXO B são apresentados os diferentes parâmetros calculados pelo módulo de estabilidade

intacta.

A verificação dos diferentes critérios deverá ser acompanhada de alertas caso estes não estejam a

ser cumpridos, indicando claramente ao utilizador quais são os que falham.

Os critérios serão baseados nas recomendações da IMO em especial na convenção de Torremolinos

e no respectivo protocolo de 1993.

5.2.3 Módulo de análise da Segurança na Onda

O objectivo do módulo de análise da segurança na onda consiste em avaliar a segurança da

embarcação relativamente aos fenómenos de risco descritos no capítulo 4.3 para a condição de

36

carga definida, para um determinado estado de mar e com uma condição de navegação (rumo e

velocidade de avanço). Serão implementados os cálculos para avaliar a segurança da embarcação

face às medidas recomendadas para prevenção dos riscos resultantes de condições meteorológicas

adversas descritos no capítulo 4.

Assim, deverão ser considerados os seguintes fenómenos perigosos:

Balanço síncrono

Balanço paramétrico

Surfar na onda e “broaching”

Encontro com grupo de ondas de grande amplitude

O período de balanço deverá ser estimado conforme indicado pelas convenções da IMO, sendo que

neste caso depende da estabilidade da embarcação calculada no módulo de análise de estabilidade

intacta.

A execução dos cálculos terá como base a informação referente à embarcação, importada do ficheiro

de entrada no módulo de monitorização de carga, a informação introduzida/actualizada pelo utilizador

no também no módulo referido, o resultado dos cálculos de estabilidade executados no módulo de

análise de estabilidade intacta e a informação introduzida/actualizada pelo utilizador no módulo de

análise da segurança na onda.

A informação disponível neste módulo deverá ser agrupada da seguinte forma:

Características da onda

Características da embarcação

Interacção Embarcação/Onda

Análise dos fenómenos perigosos

Representação em diagrama polar das zonas de risco para os diferentes fenómenos e da

situação do navio em relação a essas zonas

Medidas aconselhadas caso se verifiquem situações perigosas

Em ANEXO C encontram-se os dados introduzidos e calculados utilizados pelo módulo de análise da

segurança na onda.

A análise de fenómenos perigosos deverá conter as velocidades limite dentro das quais os

respectivos fenómenos perigosos ocorrem, de modo a que o utilizador possa comparar os valores da

velocidade e ângulo de encontro da embarcação com os valores limite para cada fenómeno.

Adicionalmente, esta informação será também representada em diagrama polar onde serão

visualizadas as zonas de risco para cada um dos fenómenos, a direcção predominante da onda, o

rumo do navio e o vector velocidade de avanço que determinará o ponto no qual o navio se encontra

em relação às zonas perigosas. Caso o navio se encontre numa zona perigosa deverá ser dado o

alarme sendo apresentadas medidas aconselhadas para sair da zona perigosa.

37

5.3 Arquitectura e Implementação da Aplicação SM-SEPEO

O sistema SM-SEPEO apresenta uma arquitectura modular não independente. Ou seja, apenas o

módulo de condição de carga é independente dos restantes, não utilizando a informação destes para

efectuar cálculos. O módulo de análise de estabilidade requere a informação introduzida/calculada

pelo primeiro módulo e finalmente o módulo de segurança em ondas necessita como dados de

entrada os resultados do primeiro e do segundo módulo. Daí que para a utilização do sistema há que

seguir uma sequência lógica de operações sem a qual os cálculos não são executados.

O diagrama da

Figura 14 representa os diferentes módulos do sistema e as relações existentes entre estes.

Figura 14 – Sistema SM-SEPEO.

5.3.1 Módulo de Monitorização de Carga

Fluxo de dados

Tal como foi referido, a introdução e armazenamento de dados no módulo de monitorização de carga

é feita na sua maioria através de ficheiros de texto em formato ASCII. Para tal são utilizados quatro

ficheiros diferentes contendo a seguinte informação:

Ficheiro de características da embarcação – características principais da embarcação e

parâmetros de estabilidade (tabela de querenas direitas e inclinadas, dimensões.)

Ficheiro de distribuição de pesos – descrição, valor do peso, centro de gravidade

Ficheiro de percentagens de enchimento dos tanques – percentagem de enchimento

38

Ficheiro de histórico dos sensores – resultados dos equipamentos de medida

O segundo e o terceiro tipos de ficheiro são simultaneamente ficheiros de leitura e de

armazenamento dados na medida em que armazenam a restante informação introduzida pelo

utilizador.

Assim, ao serem introduzidos novos pesos com os respectivos centros de gravidade, operação que é

feita após a leitura dos ficheiros de entrada, o sistema guarda automaticamente esta informação no

ficheiro correspondente ao ficheiro de características da embarcação. A

Figura 15 apresenta um diagrama de fluxo de dados no módulo de condição de carga.

Figura 15 – Fluxo de dados no módulo de condição de carga

O ficheiro de características da embarcação pode definir qualquer embarcação de pesca desde que

os dados que a caracterizam possam ser gravados no formato definido para este tipo de ficheiro.

Em ANEXO D é apresentado o formato do ficheiro do ficheiro de características da embarcação que

terá que ser sempre respeitado para constituir um ficheiro válido para aplicação.

Interface

A Figura 16 apresenta a interface gráfico com o utilizador para o módulo de condição de carga.

39

Figura 16 – Ecrã do módulo de Monitorização da Carga

Os campos correspondentes à identificação da embarcação não podem sofrer alterações por parte do

utilizador uma vez que estes são dados lidos do ficheiro de entrada que normalmente não sofrem

alterações ao longo da vida do navio. Apenas alterando no ficheiro é possível actualizar estas

características da embarcação. O utilizador pode alterar: os pesos, a localização dos pesos e a

percentagem de enchimento dos tanques. Pode indicar se a embarcação está sujeita a água no

convés e neste caso, qual a percentagem de água, pode indicar se a embarcação está a efectuar

operação de alagem e neste caso tem de indicar a posição do guincho e o peso que está a

suspender. Os valores correspondentes ao inclinómetro longitudinal, inclinómetro transversal, bordo

livre BB, bordo livre EB, e peso a que o guincho está sujeito são calculados aleatoriamente por uma

função que simula os equipamentos de medida. A Tabela 4 apresenta os campos utilizados no

interface gráfico para introdução/visualização de informação no módulo de condição de carga. Para

cada campo é referida ainda a o tipo e origem dos dados e a possibilidade de edição pelo utilizador.

Funcionalidades

O módulo de monitorização de carga apresenta as seguintes funcionalidades:

Preenchimento dos campos referentes à identificação das características principais da

embarcação a partir da leitura dum ficheiro de dados com um formato válido de acordo com o

ANEXO D.

40

Tipo de Informação Nome do Campo Origem Campo a Editar

Nome da Embarcação Ficheiro de entrada Não

Nº IMO Ficheiro de entrada Não

Nº Identificação Ficheiro de entrada Não

Deslocamento de Projecto Ficheiro de entrada Não

Lpp Ficheiro de entrada Não

Boca Ficheiro de entrada Não

Imersão de Projecto Ficheiro de entrada Não

Marca de Imersão de Vante Ficheiro de entrada Não

Marca de Imersão de Ré Ficheiro de entrada Não

Peso Leve de Projecto Ficheiro de entrada Não

Coordenadas - Peso Leve de Projecto Ficheiro de entrada Não

Max Pesos Suspenso Ficheiro de entrada Não

Coordenadas Max Peso Suspenso Ficheiro de entrada Não

Peso Máximo Pescado Ficheiro de entrada Não

Coordenadas Peso Máximo Pescado Ficheiro de entrada Não

Listview com Tanques Ficheiro de entrada Não

% de preechimento dos Tanques Inserido pelo Ut ilizador Sim

Check Box Presença de Água no Convés Inserido pelo Ut ilizador Sim

% de água no convés Inserido pelo Ut ilizador Sim

Check Box Operação de Alagem Inserido pelo Ut ilizador Sim

Peso suspenso Inserido pelo Ut ilizador Sim

coordenadas Peso Suspenso Inserido pelo Ut ilizador Sim

Listview com Pesos Inserido pelo Ut ilizador Sim

Designação Inserido pelo Ut ilizador Sim

Peso Inserido pelo Ut ilizador Sim

Coordenadas do Peso Inserido pelo Ut ilizador Não

Inclinómetro Longitudinal Simulado Não

Inclinómetro Transversal Simulado Não

Bordo Livre EB Simulado Não

Bordo Livre BB Simulado Não

Peso Alado Guincho Simulado Não

Dados obtidos a partir de aquipamentos de medição

Identificação e caracteristicas principais da

embarcação

Caracteristicas dos tanques e % de enchimento

Efeito água no convés

Efeito peso suspenso

Dis tribuição de Pesos a bordo

Tabela 4 – Campos do módulo de monitorização de carga.

Preenchimento da tabela referente à distribuição de pesos a partir da leitura dos ficheiros de

distribuição de pesos e de percentagem de enchimento dos tanques. A aplicação verifica se

já existem pesos no ficheiro de distribuição de pesos. Se existirem carrega-os para a tabela

de pesos, caso contrário carrega a lista de pesos com os valores iniciais que se encontram no

ficheiro de características da embarcação.

Alteração da lista dos pesos existentes com as seguintes opções:

o Adicionar pesos – opção “Adicionar”

o Eliminar pesos – opção “Eliminar”

o Voltar a importar os Pesos de Projecto, caso tenha anteriormente decidido eliminá-

los. – Opção “Valores de Projecto”

Introdução de “Água no Convés” e alteração da percentagem da mesma na respectiva caixa

41

Introdução de “Operações de Alagem” através da respectiva caixa de validação que indica se

está a decorrer uma operação de suspensão de pesos. Se estiver, permite a introdução do

valor do peso em suspensão e a localização do guincho que está a efectuar a operação.

Alteração da percentagem de enchimento dos tanques na respectiva tabela, fazendo para tal

um duplo clique sobre o valor do enchimento. Formato do ficheiro indicado no anexo F

Geração de valores válidos e aleatórios para os parâmetros dos “Equipamentos de Medição”

através duma função de simulação integrada no programa. A opção “Ligar Equipamento” ou

“Desligar Equipamento” inicializa o temporizador que simula os equipamentos de medida. A

função calcula valores aleatórios com um intervalo de 3 segundos, duma determinada

grandeza válida para a simulação e armazena automaticamente os valores no ficheiro de

histórico dos sensores. Formato do ficheiro indicado no anexo G.

Armazenamento no ficheiro de distribuição de pesos das alterações e dos valores inseridos

pelo utilizador de forma a que ao sair da aplicação não sejam perdidos estes dados, formato

do ficheiro indicado no anexo E

Verificações no Âmbito da Monitorização e Apoio à Decisão

Sendo um módulo essencialmente de introdução de dados, não existem ainda cálculos de

estabilidade para que se possam verificar critérios ou operações de risco.

Assim, neste módulo apenas se alerta o utilizador para o peso suspenso que não deve ultrapassar o

peso máximo estabelecido inicialmente. A mensagem de alerta (Figura 17) não é impeditiva podendo

o utilizador simular qualquer peso.

Figura 17 – Mensagem de alerta ao Peso valor escolhido para o peso suspenso.

5.3.2 Módulo de Análise da Estabilidade Intacta

Fluxo de dados

Grande parte da informação resultante do módulo de monitorização de carga (introduzida em parte

pelo utilizador, lida dos ficheiros de hidrostáticas e de distribuição de pesos ou resultado dos cálculos

efectuados pelo próprio módulo) vai ser utilizada pelo módulo de análise de estabilidade intacta nos

cálculos de estabilidade e na verificação dos diferentes critérios. Assim, a introdução apropriada de

42

dados e a execução dos cálculos no módulo de condição de carga torna-se imperativa para que este

módulo funcione correctamente.

O fluxo de informação entre o módulo de análise de estabilidade intacta e o módulo de análise de

segurança na onda segurança resume-se ao deslocamento, imersão e à altura metacêntrica

transversal.

A Figura 18 apresenta o fluxo de dados existente no módulo de análise de estabilidade intacta.

Figura 18 - Fluxo de informação do módulo de análise de estabilidade intacta

As alterações efectuadas no módulo de monitorização de carga podem ser avaliadas em termos de

segurança e estabilidade de forma imediata ao entrar no módulo de análise de estabilidade. Os

cálculos são feitos automaticamente e apresentados no ecrã correspondente à opção “Analise de

Estabilidade”.

Interface

A Figura 19 apresenta o interface gráfico com o utilizador para o módulo de condição de carga.

De acordo com as especificações da aplicação foram introduzidos cinco secções de cálculo sendo

uma delas de representação gráfica.

Assim, a secção referente aos cálculos de estabilidade apresenta os valores dos parâmetros de

estabilidade calculados pelo sistema e que definem a situação do navio (adornamento e caimento)

representada graficamente na secção correspondente.

43

Figura 19 - Ecrã do módulo de Análise de Estabilidade Intacta – Opção Análise de Estabilidade.

A representação gráfica apresenta de forma esquemática a embarcação com as vistas consideradas

relevantes organizadas segundo o método americano. Estas vistas incluem um corte horizontal onde

se visualizam os diferentes tanques, um corte longitudinal onde também de visualizam os tanques e

uma vista transversal, neste caso olhando para ré. Para cada um dos tanques é utilizado um padrão

de preenchimento diferente da área correspondente, sendo que este padrão apenas é aplicado se o

tanque não estiver vazio. No corte de perfil pode ser visualizada a altura do fluido no interior de cada

tanque de acordo com as percentagens de enchimento introduzidas pelo utilizador. Por fim são

traçadas a vermelho as linhas de caimento e adornamento no plano longitudinal e transversal

respectivamente, de acordo com os valores calculados.

A Tabela 5 apresenta os campos utilizados no interface gráfico para visualização dos resultados

obtidos no módulo de análise de estabilidade intacta. Para cada campo é referida ainda o tipo e

origem dos dados e a possibilidade de edição por parte do utilizador.

A secção de verificação dos critérios de estabilidade intacta é apresentada sob a forma duma tabela

em que a cada linha corresponde um critério a ser verificado. Na primeira coluna é identificado o valor

a verificar, a segunda coluna indica a condição que tem que ser verificada e a terceira o resultado

calculado a ser verificado para cada critério. Por comparação dos resultados obtidos na terceira

coluna com as condições indicadas na segunda, conclui-se se o critério é verificado. Para os critérios

não verificados são accionados alertas indicando claramente ao utilizador aqueles que não estão a

ser cumpridos. A forma como os valores de cada critério são calculados é descrita mais à frente.

Os critérios do mau tempo e do peso suspenso são apresentados em secções individuais uma vez

que a sua verificação implica o cálculo de diferentes áreas de gráficos de estabilidade que para

melhor compreensão dos resultados são também visualizados.

44

Tipo de Informação Nome do Campo Origem Campo a Editar

Deslocamento Calculado Não

Coordenada X do centro de gravidade Calculado Não

Coordenada Y do centro de gravidade Calculado Não

Coordenada Z do centro de gravidade Calculado Não

LCG min Ficheiro de entrada Não

LCG max Ficheiro de entrada Não

KG Ficheiro de entrada Não

Correcções da Superficie Livre Calculado Não

GMt corrigida Calculado Não

Imersão Av Calculado Não

Imersão AR Calculado Não

Caimento Calculado Não

Adornamento Calculado Não

Bordo Livre BB Calculado Não

Bordo Livre EB Calculado Não

Imersão Av (equipamento de medida) Simulado Não

Imersão AR (equipamento de medida) Simulado Não

Caimento (equipamento de medida) Simulado Não

Adornamento (equipamento de medida) Simulado Não

Bordo Livre BB (equipamento de medida) Simulado Não

Bordo Livre EB (equipamento de medida) Simulado Não

Área até 30 º Calculado Não

Área até 40 º Calculado Não

Área entre 30 º e 40 º Calculado Não

GZ a 30 º Calculado Não

Gzmax Calculado Não

GMt inicial Calculado Não

Área "A" do diagrama de estabilidade Calculado Não

Área "B" do diagrama de estabilidade Calculado Não

Relação Área "A" / Área "B" Calculado NãoÂngulo onde ocorre o braço de estabilidade

máximo Calculado Nãoárea "A" do respectivo diagrama de

estabilidade Calculado Não

Verificação do Critério do Peso Suspenso

Cálculos de Estabilidade

Verificação do Critério de Estabilidade Intacta

Verificação do Critério do Mau Tempo

Tabela 5 – Campos do módulo de análise de estabilidade intacta.

Dado ser um módulo inteiramente de cálculo em que o utilizador se limita a analisar os resultados

apresentados, nenhum dos campos deste é editável. Todos os campos são preenchidos de forma

automática assim que o utilizador acciona este módulo.

Funcionalidades

O módulo de análise da estabilidade intacta apresenta as seguintes funcionalidades:

Cálculo do deslocamento como resultado da soma de todos os pesos da lista dos pesos com

os pesos dos tanques. O peso dos tanques é obtido a partir da tabela de capacidade dos

45

tanques que fornece para cada tanque o peso correspondente à percentagem de

preenchimento indicada pelo utilizador no módulo de monitorização de carga.

Cálculo das coordenadas do Centro de Gravidade. As coordenadas do centro de gravidade

são calculadas considerando a relação entre o momento de cada peso e o deslocamento da

embarcação segundo as equações em baixo indicadas:

dePesosn

iXMomento

LCG

º

1

Eq. 10

em que LCG corresponde à coordenada longitudinal do centro de gravidade da embarcação,

dePesosn

iYMomento

TCG

º

1 Eq. 11

em que TCG corresponde à coordenada transversal do centro de gravidade da embarcação,

dePesosn

iZMomento

VCG

º

1

Eq. 12

em que VCG corresponde à coordenada vertical do centro de gravidade da embarcação,

Validação VCG por comparação com a curva de valores de Z admissíveis dada no ficheiro de

hidrostáticas. Sabendo o deslocamento da embarcação interpola-se o valor da curva para

determinar a coordenada y máxima admissível.

Validação de LCG por comparação com a curva de valores de X admissíveis dada no ficheiro

de hidrostáticas. Sabendo o deslocamento da embarcação interpola-se o valor da curva para

determinar a coordenada X máxima admissível.

Correcções de superfície livre. Dependendo da percentagem de preenchimento do tanque a

movimentação transversal do peso de líquido do tanque provoca um aumento da coordenada

do centro de gravidade, segundo Z. Neste caso a variação é calculada a partir das curvas de

preenchimento dos tanques armazenadas no ficheiro de características da embarcação. A

46

curva dá-nos a correcção da superfície livre transversal, CorrT, em relação a um determinado

preenchimento do tanque através da seguinte expressão:

tPesoCorrT

Eq. 13

em que Peso é o peso do tanque para a preenchimento verificado, δt é o factor de correcção

transversal indicado na tabela dos tanques.

Cálculo da altura metacêntrica transversal corrigida pelas superfícies dos espelhos líquidos

A altura metacêntrica transversal é dada pela diferença entre o metacentro transversal, KM,

a coordenada do centro de gravidade da embarcação segundo Z, e a correcção transversal

devido aos espelhos líquidos.

TT CorrVCGKMGM Eq. 14

O metacentro transversal obtém-se por interpolação às tabelas das carenas direitas tendo em

conta o caimento e o deslocamento.

Cálculo da imersão e do caimento. A imersão média inicial é calculada por interpolação, a

partir valor do deslocamento, no gráfico das carenas direitas. Inicialmente utiliza-se a tabela

correspondente ao caimento zero para calcular o caimento inicial. Calculado o caimento

inicial, constroem-se os valores da nova tabela de carenas direitas por interpolação dos

valores das tabelas de carenas direitas correspondentes aos caimentos limite. A imersão

média correspondente ao deslocamento é obtida de forma directa por interpolação linear à

nova tabela construída. As restantes variáveis necessárias ao cálculo do caimento são

igualmente retiradas da nova tabela de carenas direitas por interpolação linear, com

excepção da coordenada longitudinal do centro de gravidade que foi determinada pela

distribuição de pesos, como referido anteriormente. O caimento é dado pela seguinte

expressão:

uM

LCGLCBCa

Eq. 15

em que Ca é o caimento, LCB corresponde à coordenada longitudinal do centro de carena e

Mu é o momento de caimento unitário.

A partir do caimento calcula-se a imersão a ré, Tar e a imersão a vante, Tav:

47

100

LLCFcaTTar

Eq. 16

em que LCF é o comprimento da embarcação na figura de flutuação, T é a imersão.

1001001

LLCFcaTTav

Eq. 17

A coordenada longitudinal do centro de flutuação é obtida interpolando a tabela referente ao

caimento.

Cálculo do adornamento. O ângulo de adornamento θ é calculado numa primeira

aproximação considerando pequenos ângulos pela seguinte fórmula:

GMtVCGArcTan

Eq. 18

em que GMt é a altura metacêntrica transversal.

Se o resultado obtido for superior a um ângulo de 15º então recorre-se às tabelas das

carenas inclinadas para construir o diagrama de estabilidade. O diagrama de estabilidade é

depois corrigido e o novo ângulo de adornamento calculado por interpolação.

O braço de estabilidade, GZ, é calculado a partir do braço de estabilidade retirado da tabela

das carenas inclinadas, KN, construída para o caimento calculado anteriormente:

)(senVCGKNGZ Eq. 19

O braço de estabilidade corrigido é dado por:

)cos( VCGKNGZ corrigido Eq. 20

Finalmente, é calculado o adornamento considerando grandes ângulos θF através de seguinte

expressão:

48

GZGZCorrigido

F

Eq. 21

Cálculo do bordo livre a bombordo e a estibordo a meio da embarcação, calculando a

imersão média a bombordo e a estibordo a partir do adornamento calculado anteriormente e

utilizando as seguintes expressões:.

tgBTHBL mBB 2

Eq. 22

em que H é o Pontal, Tm é a imersão média.

tgBTHBL mBB 2

Eq. 23

Verificação do Critério de Estabilidade Intacta. O protocolo de Torremolinos de 1993 referente

à convenção de Torremolinos para a segurança de embarcações de Pesca, de 1977,

estabeleceu um conjunto de critérios que permitem avaliar a estabilidade da embarcação. Os

cálculos efectuados na aplicação seguiram os seguintes critérios do protocolo:

1. A área sob a curva dos braços de estabilidade (curva GZ) não deve ser inferior a

0,055m.rad. até um ângulo de 30º nem inferior a 0.090 m.rad, até um ângulo de 40º ou

até ao ângulo de alagamento, θf, se este ângulo for inferior a 40º. Além disso, a área sob

a curva dos braços de estabilidade (curva GZ) entre os ângulos de adornamento de 30º e

40º, ou entre os ângulos de 30º e θf se este ângulo for inferior a 40º, não deve ser inferior

a 0,030 m.rad. O ângulo de alagamento θf é o ângulo de adornamento ao qual as

aberturas do casco, das superstruturas ou das casotas que não possam ser rapidamente

fechadas de forma estanque à intempérie começam a imergir. Ao aplicar este critério não

é necessário considerar aberturas através das quais não possa ocorrer um alagamento

progressivo.

2. O braço de estabilidade (GZ) não deve ser inferior a 200 mm a um ângulo de

adornamento igual ou superior a 30º.

3. O braço máximo de estabilidade (GZmáx) deve verificar-se, de preferência, a um ângulo

de adornamento superior a 30º, mas nunca inferior a 25º.

4. A altura metacêntrica inicial (GM) não deve ser inferior a 350 mm nos navios com um

único pavimento. Nos navios com superstrutura completa a todo o comprimento, ou nos

49

navios de comprimento igual ou superior a 70 m, a altura metacêntrica pode ser reduzida,

a contento da Administração, mas em caso algum deve ser inferior a 150 mm.

A Figura 20 mostra as áreas a calcular de modo a verificar o critério de estabilidade intacta.

Figura 20 – Critério de estabilidade intacta.

As áreas referidas no critério foram calculadas recorrendo aos métodos de integração

numérica, (1ª e 2ª regra de Simpson).

Verificação do Critério do Mau Tempo. O critério do mau tempo enquadra-se nas

recomendações da IMO e verifica a capacidade da embarcação resistir ao balanço provocado

por ventos perpendiculares ao comprimento da embarcação. O factor de pressão depende

principalmente da altura das estruturas da embarcação acima da linha de água. Considera-

se:

1. A embarcação está sujeita a uma pressão provocada por vento constante perpendicular à

linha de dentro da embarcação, da qual resulta um braço inclinante 1WL .

2. A partir da resultante de equilíbrio 0 , assume-se o balanço da embarcação devido à

onda provocada pelo vento com um ângulo de balanço 1 .

3. A embarcação fica sujeita à pressão do vento de rajada com um braço inclinante 2WL .

A Figura 21 apresenta o gráfico utilizado para verificar o critério do mau tempo.

50

Figura 21 – Critério do mau tempo.

Para que a embarcação cumpra o critério a área definida por ‘b’ deve ser maior ou igual à

área definida por ‘a’. A área ‘a’ é limitada pela curva de GZ, pela linha 2WL e por 1 e a

intersecção entre a curva GZ e a linha 2WL . A área ’b’ é limitada pela linha 2WL e pela curva

GZ entre 2 e a intersecção da curva GZ com a linha 2WL . O ângulo de adornamento devido

à acção do vento constante deve ser limitado a 16º ou 80% do ângulo que leva à imersão da

ponta do convés, considerar o menor. Os braços inclinantes 1WL e 2WL são calculados da

seguinte forma:

gZAPLW

10001 Eq. 24

em que LW1 é o braço inclinante devido à acção do vento constante, P é uma constante igual

a 504 N/m2, A corresponde à área lateral projectada acima da linha de água, Z é a distância

vertical entre o centro geométrico da área A e o centro geométrico da área lateral debaixo de

água (aproximadamente metade da imersão), Δ é o deslocamento e g a aceleração da

gravidade igual a 9.81 m/s2.

12 5.1 WW LL Eq. 25

em que LW2 é o braço inclinante devido à acção das rajadas de vento.

O cálculo do ângulo de adornamento, θ1, devido à acção do vento face à acção das ondas é

dado pela seguinte expressão:

51

srXXk 211 109 Eq. 26

em que k é um coeficiente que tem em conta a forma da quilha (neste caso foi considerado o

valor de 1), X1 é um coeficiente que depende da relação da boca com a imersão média da

embarcação (encontra-se tabelado), X2 depende do coeficiente de bloco (encontra-se

tabelado) e r é calculado da seguinte forma:

dOGr 6.073.0

Eq. 27

em que OG corresponde à distância entre a coordenada vertical do centro de gravidade e a

linha de água e d é a imersão média.

Ainda na Equação 26, s é um coeficiente tabelado que depende do período de adornamento

TR dado por:

GMCBTr 2

Eq. 28

em que GM é a altura metacêntrica corrigida pelo efeito dos espelhos líquidos, B a boca da

embarcação e C é um coeficiente calculado pela seguinte expressão:

100043.0023.0373.0 wL

dBC

Eq. 29

em que d é a imersão média, LW o comprimento da embarcação na linha de água e B a boca

da embarcação.

2 - 50º

Verificação do Critério do Peso Suspenso. Nesta aplicação a validação da estabilidade

quando decorre uma operação de suspensão de peso, é a avaliada não só pelo critério de

estabilidade intacta, mas também utilizando o critério do peso suspenso segundo a Guarda

Costeira Norte Americana. É calculado, considerando o peso suspenso e as coordenadas do

centro de gravidade onde o peso se encontra suspenso, o ângulo para o qual ocorre o braço

máximo de estabilidade. Considera-se que o ângulo de adornamento estático máximo pode

ultrapassar o 10º. Calcula-se a curva resultante do peso suspenso e o braço de estabilidade

resultante do peso suspenso, GZPeso suspenso, é dado por:

52

cos soPesosuspensoPesoSuspen TCGGZ Eq. 30

em que TCGpesosuspenso é o centro de gravidade transversal do peso suspenso.

A área do diagrama de estabilidade apresentado na Figura 22, corrigido pelo braço do peso

suspenso, entre os 10º e o ângulo para o qual ocorre o braço máximo endireitante, tem de ser

superior a 0.081 m.rad.

Figura 22 – Diagrama de estabilidade do Critério do Peso Suspenso

Verificações no Âmbito da Monitorização e Apoio à Decisão

Neste módulo foram implementados alertas visuais para que o utilizador se aperceba de forma

imediata os critérios que a embarcação não tem capacidade de cumprir com a condição de

carregamento atribuída. A Figura 23 mostra uma captura de ecrã da aplicação onde são evidenciados

a vermelho os valores que não cumprem os critérios de segurança.

53

Figura 23 – Demonstração dos alertas visuais ao utilizador quando os critérios não são

cumpridos.

Surgem também alertas para valores de estabilidade abaixo dos limites segurança, segundo os

critérios de estabilidade avaliados pelo programa.

5.3.3 Módulo de Análise da Segurança na Onda

Fluxo de dados

O módulo de segurança da embarcação na onda utiliza a informação referente à embarcação

importada do ficheiro de hidrostáticas, a informação introduzida/actualizada pelo utilizador no módulo

de monitorização de carga, o resultado dos cálculos de estabilidade e a informação

introduzida/actualizada pelo utilizador no próprio módulo.

O diagrama da Figura 24 mostra o fluxo de informação no módulo de análise da segurança na onda.

54

Figura 24 - Fluxo de informação do módulo de análise da segurança na onda.

Interface

A Figura 25 apresenta o interface gráfico desenvolvido para o módulo de análise da segurança na

onda.

Figura 25 - Ecrã do módulo de análise da segurança na onda – Opção Segurança em Ondas.

55

O ecrã encontra-se dividido em três zonas distintas: zona de introdução de dados, zona de análise

dos fenómenos perigosos e representação gráfica em diagrama polar da situação do navio face à

ocorrência de fenómenos perigosos.

A zona de introdução de dados permite ao utilizador definir as condições de navegação da

embarcação, nomeadamente a velocidade de avanço o rumo e o período de balanço, e o estado de

mar caracterizado pela direcção principal de propagação da onda, pela altura significativa e pelo

período da onda. Com estes valores são calculados o período de encontro, o ângulo de encontro e a

relação entre o período de balanço e o período de encontro, ambos apresentados em campos não

editáveis.

A zona de análise de fenómenos perigosos apresenta para cada fenómeno especificado nos

requisitos da aplicação, as condições para as quais existe maior probabilidade de ocorrência do

fenómeno indicando os valores limite da velocidade de avanço, do ângulo de encontro e da relação

entre os períodos de balanço e de encontro. Para cada fenómeno é ainda identificado o padrão de

representação no diagrama polar.

A representação gráfica em diagrama polar em função dos ângulos de rumo e de direcção de

propagação da onda, e da velocidade de avanço do navio. Assim são representadas as seguintes

grandezas:

Direcção predominante de propagação das ondas representada por uma seta nos limites do

diagrama.

Rumo do navio representado por uma figura simbólica do navio situada no centro do

diagrama onde é possível identificar a proa e a popa.

A velocidade de avanço indicada por uma seta com origem no centro do diagrama, sentido

correspondente ao da velocidade de avanço e comprimento igual ao valor desta.

Zonas de probabilidade de ocorrência dos diferentes fenómenos perigosos limitadas por

valores de ângulos de encontro e velocidades de avanço do navio.

A representação em diagrama polar dos fenómenos perigosos e das condições de navegação

permitem visualizar se o navio se encontra próximo ou mesmo no interior duma zona considerada

perigosa. Assim, o ponto a ter em conta para avaliar a posição do navio em relação às zonas

consideradas perigosas é o ponto indicado pelo vector de velocidade de avanço. Se este se encontrar

no interior de uma ou mais zonas de perigo, é accionado um alarme que se traduz no envio duma

mensagem de aconselhamento das medidas a tomar para sair desta zona.

Os valores calculados são executados sempre que é seleccionada a opção “Calcular Gráfico”. O

utilizador pode assim recalcular todos os campos sempre que alterar a condições iniciais, tendo em

atenção que as condições iniciais são também definidas a partir do módulo de monitorização de

carga.

56

A Tabela 6 apresenta os campos utilizados no interface gráfico para introdução/visualização dos

resultados obtidos no módulo de análise da segurança na onda. Para cada campo é referida ainda o

tipo e origem dos dados e a possibilidade de edição por parte do utilizador.

Tabela 6 - Campos do módulo de análise da segurança na onda.

Funcionalidades

São implementados os cálculos para avaliar a segurança da embarcação face às medidas

recomendadas para prevenção dos riscos resultantes de condições meteorológicas adversas. Foram

considerados: balanço síncrono, balanço paramétrico, surfar e broaching e encontro com grupo de

grandes ondas.

O módulo de análise da segurança na onda executa os seguintes cálculos:

Cálculo do período de balanço dado pela seguinte expressão:

Tipo de Informação Nome do Campo Origem Campo a Editar Direcção Utilizador Sim

Altura Utilizador Sim T onda Utilizador Sim

T encontro Calculado Não Velocidade Utilizador Sim

Rumo Utilizador Sim T balanço Calculado Não

Angulo de Encontro Calculado Não Relação Tb/Te Calculado Não

Análise fenómenos perigosos Legenda .Balanço Sincrono (0.8 < Tb/Te < 1.1) Calculado Não

Velocidade (0.8) Calculado Não Velocidade (1.1) Calculado Não

2.Balanço Paramétrico(1.8 < Tb/Te < 2.1 e Hs > 0.04 L) Calculado Não Velocidade (1.8) Calculado Não Velocidade (2.1) Calculado Não

Velocidade (1.8 +/- 30º) Calculado Não Velocidade (2.1 +/- 30º) Calculado Não

3.Surfar e Broaching (135º <Ae < 225 º) (mares de popa e alheta (+/- 45 º)) Calculado Não

Velocidade (1.4) Calculado Não Velocidade (1.8) Calculado Não Velocidade (3.0) Calculado Não

4.Encontro com Grupo de Grandes Ondas ( 135 º < Ae < 225 º) (mares de popa e alheta (+/- 45º)) Calculado Não

Velocidade (Tb/Te = 2.0) Calculado Não Velocidade (Tb/Te = 0.8) Calculado Não

Medidas aconselhadas Medidas aconselhadas Calculado Não

Características da onda

Caracteristicas daembarcação

Embarcação / Onda

57

GMtgArTr

442

442

Eq. 31

em que r44 é o raio de rotação do balanço em relação a um eixo paralelo ao eixo longitudinal e

que passa pelo centro de gravidade, considerando-se neste caso r44=0.35B; A44 corresponde

ao momento de balanço adicional e é igual a a44L em que a44 é a massa adicionada do

balanço dada por a44=0.04AMSB2; AMS é a área da secção a meio navio, considerando-se

AMS=0.97BT; ρ é a densidade da água do mar (ρ=1.025); g é a aceleração gravítica (g=9.81

m/s2); GMt é a altura metacêntrica transversal e é o volume de carena.

Cálculo do período de encontro, Te, dado pela seguinte expressão:

)gTwcosV2(1Tw

Te

Eq. 32

em que TW é o período de onda, considerando-se TW=0.8 em que é o comprimento de

onda; V é a velocidade de avanço do navio; β corresponde ao ângulo de encontro (β=0° em

mares de popa, β=90° em mares de través) dado por:

1800 Eq. 33

em que Ψ é o rumo da embarcação em graus e ψ0 é a direcção predominante de propagação

da onda também em graus.

Cálculo dos valores limite para ocorrência do fenómeno de Balanço Síncrono. Se a relação

Tr/Te estiver entre:

1.1TeTr

8.0

Eq. 34

os limites da velocidade crítica da embarcação podem ser calculados segundo as seguintes

equações:

1

8.0TrTw

2gTw

V 8.0

Eq. 35

58

em que V0.8 é o limite da velocidade crítica para a ocorrência do fenómeno de balanço

síncrono quando se verifica a relação Tr/Te=0.8.

1

1.1TrTw

2gTw

V 1.1

Eq. 36

em que V1.1 é o limite de velocidade crítica para a ocorrência do fenómeno de balanço

síncrono quando se verifica a relação Tr/Te=1.1.

Cálculo dos valores limite para a ocorrência do fenómeno de balanço paramétrico. Se a

relação Tr/Te estiver entre:

1.2TeTr

8.1

Eq. 37

e a altura significativa da onda for:

L04.0H 3/1 Eq. 38

os limites da velocidade crítica da embarcação podem ser calculados segundo as seguintes

equações:

1

8.1TrTw

2gTw

V 8.1

Eq. 39

em que V1.8 é a velocidade crítica limite para a ocorrência do fenómeno de balanço

paramétrico quando se verifica a relação Tr/Te=1.8.

1

1.2TrTw

2gTw

V 1.2

Eq. 40

em que V2.1 é a velocidade crítica limite para a ocorrência do fenómeno de balanço

paramétrico quando se verifica a relação Tr/Te=2.1.

59

30cos

11

8.1TrTw

2gTw

V [email protected]

Eq. 41

em que V1.8@±30 é a velocidade crítica limite para a ocorrência do fenómeno de balanço

paramétrico quando se verifica a relação Tr/Te=1.8 para mares de proa e de través

considerando uma gama de ângulos de encontro entre ±30°.

30cos

11

1.2TrTw

2gTw

V [email protected]

Eq. 42

em que V2.1@±30 é a velocidade crítica limite para a ocorrência do fenómeno de balanço

paramétrico quando se verifica a relação Tr/Te=2.1 para mares de proa e de través

considerando uma gama de ângulos de encontro entre ±30°.

Cálculo dos valores limite para ocorrência do fenómeno de Surfar na Onda e Broaching.Se se

verificarem as seguintes condições:

225135

0.34.1

er TT Eq. 43

os limites das velocidades críticas da embarcação são calculados segundo as seguintes

equações:

L4.1V 4.1,surf Eq. 44

em que Vsurf,1.4 é a velocidade crítica limite para a ocorrência do fenómeno de surfar na onda e

broaching quando se verifica a relação Tr/Te=1.4.

L8.1V 8.1,surf Eq. 45

em que Vsurf,1.8 é a velocidade crítica limite para a ocorrência do fenómeno de surfar na onda

e broacing quando se verifica a relação Tr/Te=1.8.

60

L0.3V 0.3,surf Eq. 46

em que Vsurf,3.0 é a velocidade crítica limite para a ocorrência do fenómeno de surfar na onda

e broaching quando se verifica a relação Tr/Te=3.0.

Na condição mais gravosa, mares de alheta, considera-se uma gama de ângulos de encontro

de +/- 45º.

Cálculo dos valores limite para ocorrência do fenómeno de encontro com grupo de ondas de

grande amplitude. Se se verificar a seguinte condição:

225135 Eq. 47

Os limites da velocidade crítica da embarcação são calculados segundo as seguintes

equações:

Tw8.0V 8.0,wavegroup Eq. 48

em que Vg,0.8 é a velocidade crítica limite para a ocorrência do fenómeno de encontro com

grupo de ondas de grande amplitude quando se verifica a relação Tr/Te=0.8.

Tw0.2V 0.2,wavegroup Eq. 49

em que Vg,2.0 é a velocidade crítica limite para a ocorrência do fenómeno de encontro com

grupo de ondas de grade amplitude quando se verifica a relação Tr/Te=2.0.

Em mares de popa e de alheta considera-se uma gama de ângulos de encontro de +/- 45.

5.3.4 Verificações no Âmbito da Monitorização e Apoio à Decisão

As medidas de aconselhamento foram construídas em função dos resultados obtidos nos cálculos

dos limites polares dos fenómenos perigosos. A aplicação considera os valores calculados para

estabelecer correspondência com as medidas de correcção.

Balanço síncrono

61

Se forem verificadas as condições para a ocorrência do fenómeno de balanço síncrono,

nomeadamente 0.8≤Tr/Te≤1.1 e se a velocidade da embarcação se encontrar dentro do intervalo de

velocidades críticas então surge a mensagem:

“Balanço Síncrono - Relação crítica entre Tb/Te. Reduzir velocidade e/ou alterar

ligeiramente o rumo”.

Balanço paramétrico

Se forem verificadas as condições para a ocorrência do fenómeno de balanço paramétrico,

nomeadamente 1.8≤Tr/Te≤2.1 e H1/3≥0.04L, e se a velocidade da embarcação se encontrar dentro do

intervalo de velocidades críticas então surge a mensagem:

“Balanço Paramétrico - Relação crítica entre Tb/Te. Reduzir velocidade e/ou

alterar ligeiramente o rumo”.

Surfar e broaching

Se se verificarem as condições para a ocorrência do fenómeno de surfar na onde e broaching,

nomeadamente 135º≤β≤225º e se a velocidade da embarcação se encontrar dentro do intervalo de

velocidades críticas então surge a mensagem:

“A velocidade da embarcação deve ser reduzida para valores abaixo de

[ L4.1 ] nós. ”

Encontro com grupo de ondas de grande amplitude

Se forem verificadas as condições para a ocorrência do fenómeno de encontro com grupo de ondas

de grande amplitude, nomeadamente 135º≤β≤225º e se a velocidade da embarcação se encontrar

dentro do intervalo de velocidades críticas então surge a mensagem:

“Reduzir a velocidade para prevenir o ataque de ondas de grande dimensão.”

62

A Figura 26 mostra o ecrã a exemplificar a sugestão de medidas a tomar face aos resultados obtidos.

Figura 26 – Ecrã a exemplificar a sugestão de medidas a tomar face aos resultados obtidos.

63

6 Validação da Aplicação SM-SEPEO

Durante o desenvolvimento da aplicação SM-SEPEO os módulos e as funcionalidades foram sendo

testados. Nesta fase final valida-se mais uma vez as funcionalidades ecrã a ecrã e demonstra-se o

funcionamento dos vários módulos que constituem a aplicação SM-SEPEO.

A validação da aplicação foi efectuada realizando as operações disponibilizadas ao utilizador e

variando de forma sistemática os campos editáveis, entre os limites coerentes considerados para

cada caso. Verifica-se a coerência entre os resultados obtidos na aplicação e o resultado expectável.

A Tabela 8 foi utilizada nos testes efectuados.

A aplicação SM-SEPEO, adapta-se a qualquer embarcação bastando para tal alterar o ficheiro de

entrada com as respectivas características. Na validação da embarcação foi utilizado um cercador

atuneiro com as características indicadas na Tabela 7.

Lpp 68.275 mBoca 13.551 mPontal 6.5 mDeslocamento de Projecto 3518.6 MT

Caracteristicas da Embarcação

Tabela 7 – Características principais da embarcação de teste.

Esta embarcação possui 2 tanques para combustível, (com capacidade de 94.32 MT e 108.35 MT), 2

tanques de água doce, (com capacidade de 32.74 MT e 31.57MT) e 2 porões de carga com

capacidade máxima de 1563.5 TM de pescado.

Considera-se a origem do eixo longitudinal a perpendicular de ré e a origem do eixo transversal o

meio navio.

Para demonstração das principais funcionalidades foram seguidas as condições de carga indicadas

na legislação seguindo o critério de Torremolinos.

Para verificar a influência do carregamento no critério do mau tempo e no critério do peso suspenso

são também demonstrados alguns resultados. Estes encontram-se no anexo H deste relatório. Foram

consideradas as seguintes condições de carga conforme requerido pela convenção de Torremolinos:

1. Partida para o pesqueiro com dotação completa de combustível, mantimentos, gelo, aparelho

de pesca.

2. Partida do pesqueiro com carga máxima de pescado.

3. Chegada ao porto de origem com carga máxima de pescado e 10% de mantimentos e

combustível.

4. Chegada ao porto de origem com 10% de mantimentos e combustível e carga mínima de

pescado, 20% da carga máxima de pescado.

64

Para estas condições de carga, na opção “Segurança em Ondas” mantiveram-se sempre os

seguintes valores dos parâmetros de entrada.

Direcção da Onda: 10 º (considerando 0º quando o mar está de proa).

Altura da onda: 3 m

Período da Onda. 12 s

Velocidade da embarcação: 20 nós

Rumo da embarcação: 120 º

Desta forma conseguimos comparar a influência das variações de carga na segurança da

embarcação em ondas.

Ecrã Funcionalidadeleitura do ficheiro inicial ou do ficheiro que assite as alterações à distribuição de pesos e à alteração de percentagem de enchimento nos tanquesalterar distribuição de pesosalterar a percentagem de enchimento dos tanquesseleccionar presença de água no convésindicar % de água no convésligar/desligar equipamentos de medição (sensores - simulados por uma função na aplicação)verificar o histórico dos equipamentos de medição (sensores)gravar as alterações efectuadas na distribuição de pesos e nas percentagens de preenchimento dos tanques

deslocamento total - coerênciacentro de gravidade - coerência LCG admissiveis - coerênciaKG maximo - coerênciacorrecções de superficie livre - coerênciaaltura metacêntrica corrigida - coerênciaimersão AV - coerênciaimersão AR - coerênciacaimento - coerênciaadornamento - coerênciabordo livre BB - coerênciabordo livre EB - coerênciaapresentação dos valores dos sensores simulados no ecrã anterior para informação ao utilizadorverificação do critério de estabilidade intactaverificação do critério do mau tempoverificação do critério do peso suspensoverificação da representação dos tanques - % de enchimento seleccionadas na opção "Condição de Carga"verificação da representação da linha de caimentoverificação da representação da linha de adornamentoverificação dos alertas ao utilizador alterando a cor da letra nos critérios de estabilidade quando estes não são verificados face ao carregamento escolhido

verificação entre os dados inseridos pelo utilizador e a representação gráficaverificação entre os calculos efectuados pela aplicação e a representação gráficaverificação da mensagens de aconselhamento ao mestre

Condição de Carga

Análise de Estabilidade

Segurança em Ondas

Tabela 8 – Tabela de verificações utilizada nos testes à aplicação SM-SEPEO.

65

6.1 Resultado da Condição 1: Partida para o pesqueiro com

lotação completa de combustível, mantimentos, gelo, aparelho

de pesca.

Para a 1ª condição de carga referida no critério de Torremolinos considerou-se os tanques de

combustível e de água doce cheios. Nesta condição de carga não foi validado o critério de peso

suspenso, apenas foi validado o critério de estabilidade intacta e o critério do mau tempo.

No módulo de análise de estabilidade verifica-se na Figura 27 que são cumpridos os critérios de

estabilidade intacta e o critério do mau tempo.

Figura 27 – Ecrã de análise de estabilidade para a 1ª condição do critério de Torremolinos.

Na opção “Segurança em Ondas” verifica-se, para os parâmetros introduzidos, que a embarcação se

encontra sujeita ao balanço síncrono. Como medida de correcção aconselha-se o mestre a reduzir a

velocidade ou alterar o rumo, conforme se verifica na Figura 28.

66

Figura 28 – Ecrã de análise da segurança em onda para a 1ª condição do critério de

Torremolinos.

Alterando a velocidade verifica-se na Figura 29 que a embarcação saiu da zona de perigo

correspondente ao balanço síncrono.

Figura 29 - Ecrã de análise da segurança em onda para a 1ª condição do critério de

Torremolinos após ter sido tomada a medida aconselhada.

67

6.2 Resultado da condição 2: Partida do pesqueiro com carga

máxima de pescado

Para a 2ª condição de carga referida no critério de Torremolinos: a partida do pesqueiro com carga

máxima de pescado, considerou-se que o pescado máximo, 1563.5 toneladas, se encontrava

repartido por dois porões de carga com centro de gravidade em 24 m a partir de ré do navio e 46 m a

partir de ré do navio respectivamente.

Considerou-se ainda que os tanques, nesta condição, apresentam um enchimento de 60% conforme

a Figura 30.

Figura 30 – Ecrã “Condição de Carga” na 2ª condição do critério de Torremolinos.

Nesta condição de carga, com os pesos distribuídos da forma indicada são satisfeitos os critérios de

estabilidade, conforme se verifica na Figura 31.

68

Figura 31 – Ecrã “Análise de Estabilidade” da 2ª condição do critério de Torremolinos.

Na opção “Segurança em Ondas” o resultado obtido encontra-se na Figura 32.

Figura 32 – Ecrã “Segurança em Ondas” para a 2ª condição do Critério de Torremolinos.

Verifica-se que a embarcação, nesta condição de carga, não se encontra sob a influência de nenhum

dos fenómenos perigosos estudados na aplicação.

69

6.3 Resultado da condição 3: Chegada ao porto de origem com

carga máxima de pescado e 10% de mantimentos e

combustível

Para a 3ª condição de carga referida no critério de Torremolinos: a chegada ao porto de destino com

carga máxima de pescado e 10% de mantimentos e combustível, considerou-se que o pescado

máximo, 1563.5 toneladas, se encontrava repartido por dois porões de carga com centro de

gravidade em 24 m a partir de ré do navio e 46 m a partir de ré do navio respectivamente.

Os tanques nesta condição apresentam um enchimento de 10%, conforme se pode verificar na Figura

33.

Figura 33 - Ecrã “Condição de Carga” na 3ª condição do critério de Torremolinos.

No ecrã correspondente à opção “Analise de Estabilidade”, verifica-se que o critério de estabilidade

intacta e o critério do mau tempo são validados sem dificuldade, conforme se pode verificar Figura 34.

70

Figura 34 - Ecrã “Análise de Estabilidade” na 3ª condição do critério de Torremolinos.

No ecrã correspondente à opção “Segurança em Ondas” verifica-se que a embarcação não se

encontra em nenhuma das regiões correspondentes aos fenómenos perigosos avaliados, conforme

se pode verificar na Figura 35.

Figura 35 - Ecrã “Segurança em Ondas” na 3ª condição do critério de Torremolinos.

71

6.4 Resultado da condição 4: Chegada ao porto de origem com

10% de mantimentos e combustível e carga mínima de

pescado, 20% da carga máxima de pescado

Para a 4ª condição de carga referida no critério de Torremolinos: a chegada ao porto de destino com

carga mínima de pescado (20% da carga máxima de pescado) e 10% de mantimentos e combustível,

considerou-se que o pescado se encontrava repartido por dois porões de carga com centro de

gravidade em 24 m a partir de ré do navio e 46 m a partir de ré do navio respectivamente. Os tanques

nesta condição apresentam um enchimento de 10%, conforme se pode verificar na Figura 36.

No ecrã correspondente à opção “Analise de Estabilidade”, verifica-se que a última condição do

critério de estabilidade intacta não é validado, a altura metacêntrica inicial é inferior a 0,35 m. O

utilizador é de imediato alertado com a alteração da cor da letra, da caixa de texto correspondente,

para vermelho, conforme se pode observar na Figura 37.

Figura 36 - Ecrã “Condição de Carga” na 4ª condição do critério de Torremolinos.

72

Figura 37 - Ecrã “Análise de Estabilidade” na 4ª condição do critério de Torremolinos.

Para cumprir o critério optou-se por concentrar o pescado todo no porão mais central e não lastrar a

embarcação. Conforme se pode verificar na Figura 38 estabeleceu-se uma nova distribuição de

pesos.

Figura 38 - Ecrã “Condição de Carga” na 4ª condição do critério de Torremolinos – Nova

distribuição de pesos para cumprir o critério de estabilidade intacta.

Para a nova distribuição de pesos o ecrã “Análise de Estabilidade” verifica-se que se cumprem o

critério de estabilidade intacta e o critério do mau tempo, conforme a Figura 39.

73

Figura 39 - Ecrã “Análise de Estabilidade” na 4ª condição do critério de Torremolinos – Nova

distribuição de pesos para cumprir o critério de estabilidade intacta.

No ecrã correspondente à opção “Segurança em Ondas” verifica-se que a embarcação se encontra

na zona de balanço síncrono. Neste ecrã é aconselhado ao mestre que reduza a velocidade ou altere

ligeiramente o rumo, conforme se pode observar na Figura 40.

Figura 40 - Ecrã “Segurança em Ondas” na 4ª condição do critério de Torremolinos.

74

Figura 41 - Ecrã “Segurança em Ondas” na 4ª condição do critério de Torremolinos – após

redução de velocidade de 20 para 15 nós.

Reduzindo a intensidade da velocidade de 20 para 15 nós verifica-se que a embarcação se encontra

em segurança, fora das zonas correspondentes aos fenómenos perigos, conforme se pode observar

na Figura 41.

75

7 Conclusão

O presente estudo desenvolveu e implementou um sistema que permite monitorizar de forma

contínua e eficaz a estabilidade e flutuabilidade de uma embarcação de pesca, sob o efeito das

ondas, alertando para ocorrência de situações em que não são cumpridos os critérios de estabilidade

definidos e aconselhando medidas de correcção, quando a embarcação se encontra sujeita a

fenómenos perigosos.

Para implementação do sistema de monitorização da segurança de embarcações de pesca sob o

efeito de ondas foi desenvolvida a aplicação SM-SEPEO (Sistema de Monitorização da Segurança de

Embarcações de Pesca sob o Efeito de Ondas). A aplicação é constituída por três módulos: módulo

de monitorização de carga, módulo de análise de estabilidade intacta e módulo de análise da

segurança da embarcação em ondas. Os três módulos estão interligados e permitem ao utilizador

verificar de forma continua a segurança da embarcação na onda tendo em conta a geometria da

embarcação, a distribuição de carga e a operação em que a embarcação se encontra. Os resultados

são apresentados de forma simples e gráfica alertando o utilizador quando os critérios não são

cumpridos.

No módulo de análise de estabilidade intacta os cálculos são efectuados com recurso às tabelas de

carenas direitas e as carenas inclinadas, assim como às características principais da embarcação,

que se encontram no ficheiro de características da embarcação. Ao utilizador é permitido intervir na

distribuição de pesos, preenchimento dos tanques, indicação da operação de alagem e indicação de

água no convés. Estes cálculos são uma primeira abordagem ao comportamento da embarcação,

este módulo de futuro deverá utilizar algoritmos de estabilidade e dinâmica da embarcação, que

permitam melhores aproximações à movimentação da embarcação no mar.

A representação da embarcação, a visualização da linha de água no perfil e plano transversal da

embarcação representada, para demonstração do caimento e do adornamento e a representação do

preenchimento dos tanques, também terá de ser melhorada uma vez que nesta primeira versão não

foi implementado nenhum ficheiro com a geometria e compartimentação da embarcação. Desta forma

a representação apresentada na aplicação terá de ser novamente implementada para cada

embarcação que o programa testar.

No módulo da análise de segurança na onda foram implementadas as recomendações IMO(2007) e

os resultados obtidos foram de acordo com o esperado, estes são representados sob a forma de

diagrama polar que permite ao utilizador visualizar de forma imediata as zonas perigosas que a

embarcação deve evitar para a condição de carga em que se encontra. Quando a condição de

navegação se encontra dentro dos valores críticos de ocorrência de fenómenos perigosos o utilizador

visualiza uma mensagem com aconselhamento em relação às medidas a tomar. Os parâmetros

76

velocidade e rumo podem ser alterados para simular o resultado da segurança da embarcação na

onda numa nova condição de navegação.

As mensagens obtidas para apoio à decisão do mestre estão directamente ligadas às regiões críticas

calculadas, numa próxima versão poderá ser implementado um sistema de apoio à decisão suportado

pela lógica difusa, permitindo assim associar factores de incerteza que por vezes conduzem ao

soçobramento uma vez que não são quantificáveis.

A aplicação SM-SEPEO foi testada com uma embarcação inicial tipo, no entanto, está desenvolvida

de forma efectuar os cálculos para qualquer embarcação, basta para tanto alterar o ficheiro de dados

inicial, numa futura versão deverá ser criado um interface que permita ao utilizador escolher os

ficheiros da embarcação pretendida.

Esta primeira versão da aplicação demonstra que é possível implementar o conceito de monitorização

e apoio à decisão da segurança de embarcações de pesca sob o efeito de ondas, utilizando

equipamento de baixo custo e cálculos simples sem grandes exigências computacionais.

77

8 Referências

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80

81

ANEXOS

ANEXO A - Dados de entrada do módulo de Condição de Carga

Dados introduzidos pela de leitura de ficheiro:

Nome da embarcação

Número IMO

Número de Identificação

Comprimento entre perpendiculares

Boca

Imersão de projecto

Marca de localização de imersão

Peso leve e respectivo centro de gravidade

Deslocamento de projecto

Peso das artes de Pesca e respectivo centro de gravidade (valor de projecto)

Peso de lastro sólido e respectivo centro de gravidade

Peso de lastro líquido e respectivo centro de gravidade

Peso máximo de pescado e respectivo centro de gravidade (valor de projecto)

Peso máximo suspenso permitido e respectivo centro de gravidade

Hidrostáticas (Tabelas a vários caimentos)

Curvas cruzadas de Estabilidade (Tabelas a vários caimentos)

Número de tanques

Nome dos tanques

Curvas de Capacidades dos tanques

Curva com os KG máximos permitidos

Curva com os LCG máximos e mínimos permitidos

Localização da verificação de bordo livre

Bordo livre mínimo de segurança

Dados introduzidos pelo utilizador:

Indicação de que está a ser realizada operação de suspensão de carga forncendo o

respectivo peso e coordenadas do centro de gravidade

Peso do pescado e respectivo centro de gravidade

Percentagem de enchimento do tanque de óleo

Percentagem de enchimento do tanque com água doce

Percentagem de enchimento do tanque com água salgada (lastro)

Outros pesos e respectivos centros de gravidade

Indicação de água no convés e respectiva percentagem

ANEXO B – Parâmetros calculados pelo módulo de estabilidade intacta

Cálculos de estabilidade:

Deslocamento total

Centro de gravidade

Cálculo do GM (tendo em atenção as correcções dos espelhos líquidos)

Caimento (imersão avante e a ré)

Adornamento

Bordo Livre

Verficações de fiabilidade dos dados introduzidos e de critérios de estabilidade:

Diferença entre os valores das imersões calculadas e das imersões medidas

Diferença entre o valor do ângulo de adornamento e do ângulo médio medido nos

inclinómetros

Comparação entre o bordo livre calculado e o mínimo requerido na legislação

Comparação entre a carga suspensa e a carga máxima possível suspensa

Localização do centro de gravidade vertical em relação ao valor máximo permitido de KG

Localização da coordenada longitudinal do centro de gravidade em relação aos valores

máximo e o mínimo permitido de LCG

Verificação do critério de estabilidade intacta

Verificação do critério do mau tempo

Verificação do critério de estabilidade intacta no caso de carga suspensa

ANEXO C – Informação introduzida/calculada pelo módulo de segurança em ondas

Validação da segurança da embarcação na onda (dados a introduzidos pelo utilizador):

Direcção predominante da onda

Altura significativa de onda

Período da onda

Velocidade da embarcação

Rumo da embarcação

Parâmetros calculados para avaliação da probabilidade de ocorrência dos fenómenos perigosos:

Período de encontro

Período do balanço

Velocidade crítica para balanço síncrono

Velocidade crítica para balanço paramétrico

Velocidade crítica para a redução da estabilidade quando a embarcação navega na crista da

onda, em grandes ondas sucessivas.

Velocidade crítica na qual a embarcação pode surfar na onda e sofrer o fenómeno

“broaching”

Verificações:

Verificação se o navio se encontra em perigo sujeito aos fenómenos que se traduzem nas

quatro velocidades críticas calculadas.

ANEXO D – Formato do ficheiro de características da embarcação

MONITORING OF LOADING CONDITION MODULE (UNIT MT-M)

H1. Name of the vessel

H2. IMO number (if required)

H3. Identification number

H4. Length between perpendiculars

H5. Maximum Beam (design draught)

H6. Design draught

H7. Draught mark location

H8. Lightweight, X, Y, Z

H9. Design displacement

H10. Fishing gear weight, X, Y, Z (usual location) design value

H11. Solid Ballast weight, X, Y, Z (Considerate in Light Ship)

H12. Liquid Ballast weight, X, Y, Z (Flume Tank)

H13. Maximum fish weight design value

H14. Maximum allowable lift, X, Y, Z

H15. Hydrostatics (several trims)

H16. Cross curves of stability (several trims)

H17. Number of tanks

H18. Names of tanks

H19. Tanks curves of capacity

H20. Maximum allowable KG curve

H21. Maximum and minimum allowable LCG curves?

H22. Locations for freeboard assessments? (X, Y, Z)

H23. Minimum safe freeboard? (Freeboard T: 6.1 m)

ANEXO E - Formato do ficheiro de distribuição de pesos

Descrição do peso Valor (Kg) X(m) Y(m) Z(m) Pescado 600.00 40.00 0.00 3.00

Peso Leve de Projecto 1338.80 30.88 0.00 4.79

Peso Arte Pesca de Projecto 247.85 22.38 0.02 8.45

Peso Lastro Liquido de Projecto 47.78 3.42 0.00 6.52

Peso Lastro Solido de Projecto 0.00 0.00 0.00 0.00

ANEXO F – Formato do ficheiro de percentagens de enchimento dos tanques

5 <número de tanques>

98 TANQUE-1CL <% de enchimento> <identificação do tanque>

20 TANQUE-7EB/BB <% de enchimento> <identificação do tanque>

20 DF-3EB/BB <% de enchimento> <identificação do tanque>

20 DF-5EB/BB <% de enchimento> <identificação do tanque>

ANEXO G – Formato do ficheiro dos sensores

23:55:26 24-09-2008 5,23 2,70 3,89 4,17 250 781 1 13

23:55:31 24-09-2008 5,88 3,22 1,22 5,10 531 792 4 16

23:55:36 24-09-2008 6,22 1,26 5,74 4,73 362 775 1 10

23:55:41 24-09-2008 3,81 1,99 4,11 6,85 231 409 9 1

87

ANEXO H – Validação da Aplicação SM-SEPEO

Ecrã de condição de carga considerando apenas peso do navio leve.

Ecrã de análise de estabilidade considerando apenas o peso do navio leve.

Ecrã de segurança em ondas considerando apenas o peso leve do navio.

88

Ecrã de segurança em ondas considerando apenas o peso leve do navio, mas aumentando o período da onda e diminuindo a altura significativa da onda, em relação ao resultado anterior.

Ecrã de segurança em ondas considerando apenas o peso leve do navio, mas diminuindo o período da onda e aumentando a altura significativa da onda, e variando o quadrante de incidência da onda e do rumo da embarcação em relação ao resultado anterior.

Ecrã de monitorização de carga apresentando a distribuição de pesos de projecto.

89

Ecrã de análise de segurança na onda considerando na condição de carga apenas a distribuição de pesos de projecto e alterando o ângulo de incidência da onda e o ângulo do rumo da onda.

Ecrã condição de carga com a distribuição de pesos de projecto e os tanques completamente cheios.

Ecrã de análise de estabilidade com a distribuição de pesos de projecto e os tanques completamente cheios.

90

Ecrã condição de carga com a distribuição de pesos de projecto e os tanques a 50%.

Ecrã analise de estabilidade com a distribuição de pesos de projecto e os tanques a 50%.

Ecrã condição de carga com a distribuição de pesos de projecto e os tanques a 50%. e peso deslocado a bombordo.

91

Ecrã analise de estabilidade com a distribuição de pesos de projecto e os tanques a 50% e peso deslocado a bombordo.

Ecrã condição de carga com a distribuição de pesos de projecto e os tanques a 50%. e peso deslocado a bombordo.

Ecrã analise de estabilidade com a distribuição de pesos de projecto e os tanques a 50% e peso deslocado a bombordo.

92

Ecrã condição de carga com a distribuição de pesos de projecto e os tanques a 50% peso de peixe aproximadamente ao nível do convés.

Ecrã análise de estabilidade com a distribuição de pesos de projecto e os tanques a 50% peso de peixe aproximadamente ao nível do convés.

Ecrã condição de carga com % de enchimento dos tanques aleatória. peso de peixe centrado aproximadamente ao nível do convés, efeito do peso suspenso.

93

Ecrã análise de estabilidade com % de enchimento dos tanques aleatória. peso de peixe centrado aproximadamente ao nível do convés, efeito do peso suspenso.

Ecrã condição de carga com nova distribuição de pesos de projecto, % de enchimento dos tanques aleatória, variável peso de peixe centrado aproximadamente ao nível do convés, efeito do peso suspenso, outro carregamento.

Ecrã análise de estabilidade com nova distribuição de pesos de projecto, % de enchimento dos tanques aleatória, variável peso de peixe centrado aproximadamente ao nível do convés, efeito do peso suspenso, outro carregamento.

94



Ecrã de condição de carga – verificação dos valores dos sensores – utilizando função incorporada na aplicação para o efeito.

95

Ecrã de condição de carga – verificação dos valores dos sensores – utilizando função incorporada na aplicação para o efeito.

Validação das mensagens de aconselhamento ao mestre – sem mensagem.

Validação das mensagens de aconselhamento ao mestre – balanço paramétrico.

96

Validação das mensagens de aconselhamento ao mestre – balanço sincrono.

Validação das mensagens de aconselhamento ao mestre – ondas de grande dimensão.

Validação das mensagens de aconselhamento ao mestre – broaching.

97

ANEXO I – Especificações Técnicas da Aplicação SM-SEPEO

A aplicação SM-SEPEO foi desenvolvida em Visual Basic .Net. Esta aplicação apresenta uma

arquitectura modular não independente; é constituída por 3 módulos de cálculo com uma

dependência sequencial. O módulo de Segurança em Ondas depende do Módulo de Análise de

Estabilidade e este depende do Módulo de Condição de Carga.

Esquema da hierarquia de ecrãs:

Ecrã de entrada

O ecrã de entrada é constituído por uma imagem que ao ser selecciona permite ao utilizador entrar

na aplicação e aceder ao ecrã principal

Ecrã Principal

Ao carregar o ecrã principal a aplicação 1. Carrega as variáveis contidas no ficheiro de dados nas respectivas

caixas de texto.

txtnome.Text

txtIdentificacao.Text

txtIMO.Text

txtLpp.Text

txtBoca.Text

txtDeslocamento.text

txtImersao.Text

txtImersaoAV.Text

txtImersaoRe.Text

txtPesoLeve.Text

98

txtPesoLeveX.Text

txtPesoLeveY.Text

txtPesoLeveZ.Text

TxtPesoMaxPescado.Text

txtMaxPesoSuspenso.Text

txtMaxPesoSuspensoX.Text

txtMaxPesoSuspensoY.Text

txtMaxPesoSuspensoZ.Text

2. Carrega os tanques existentes e a respectiva % de enchimento

Verifica se já existem registos de utilizações anteriores do

programa. Preenche a lista : LvwTanques

3. Carrega os pesos do ficheiro criado pelo programa

Verifica se já existem registos de utilizações anteriores do

programa preenche a lista: LvwPesos

Uma vez preenchidos os dados iniciais fica disponível a tabulação referente ao ecrã de condição de

carga.

Tabulação: “Condição de Carga”

Ficam disponíveis ao utilizador as possibilidades de inserir, eliminar pesos, para tal utilizaram-se as

funções: Bt_AdicionarPeso_Click, Bt_EliminarPeso_Click e

Bt_ValoresProjecto_Click, esta última permite ao utilizador recuperar os valores de

distribuição de pesos do ficheiro inicial.

O utilizador poderá gravar as alterações efectuadas neste ecrã no ficheiro dos pesos e no ficheiro dos

tanques, para isso tem de aceder à função Bt_Gravar_Click

A opção “Ligar – Desligar”, chama a função BtLigar_Desligar_Click e a função Timer1_Tick, esta

última simula os equipamentos de medida preenchendo as seguintes caixas de texto com os

respectivos valores aleatórios calculados na função, de 4 em 4 segundos

Caixas de texto preenchidas:

txt_BL_A.Text

txt_BL_B.Text

Txt_InclinometroLongitudinal.text

Txt_InclinometroTransversal.Text

99

Txt_PA_Guincho.Text

Tabulação: “Análise de Estabilidade”

Ao seleccionar esta tabulação através de função TabControl1_SelectedIndexChanged, o

programa calcula e preenche de forma automática todas as caixas de texto disponíveis nesta

tabulação.

Para auxiliar os cálculos de estabilidade foram criadas as funções: Caimento,

AdornamentoCorrigido, Valida_LCG_KG, calcula_estabilidade_intacta,

calculoMauTempo, calculoPesoSuspenso

Neste ecrã foram criadas validações visuais de alerta ao utilizador.

Sempre que um critério de estabilidade não é cumprido a letra mudar de cor para vermelho, por

exemplo: If Me.GMi.Text < 0.35 Then

Me.GMi.ForeColor = Color.Red

Validação existente para todas as caixas de texto dos critérios de estabilidade.

Tabulação:”Segurança em Ondas”

Ao seleccionar esta tabulação a aplicação fica a aguardar que o utilizador preencha as caixas de

texto : txtDireccaoPredominanteOnda, txtComprimentoOnda, TxtTonda, TxtVelocidadeEmbarcacao,

txtRumoEmbarcacao,e seleccione a opção “Calcular Gráfico”. Ao seleccionar esta opção são

efectuados os cálculos das regiões críticas e é desenhado o diagrama polar. com recurso às

seguintes funções: constroi_VectorVelocidade, constroi_DireccaoPredominanteOnda,

BtCalcGraf_Click, constroi_area_adornamento_parametrico,

constroi_area_grupo_grandes_ondas, constroi_area_surfar_broaching,

constroi_area_adornamento_sincrono, Pnpoly.

As caixas de texto preenchidas são:

Txttencontro.Text

txttadornamento.Text

txtadornavsencontro.Text

txtanguloencontro.Text

Txtveladornsincrono08.Text

txtdornsincrono11.Text

velpar08.Text

velpar21.Text

100

velocpar0830.Text

velpar2130.Text

velsurf14.Text

velsurf18.Text

velsurf30.Text

txtvelondasgrandes08.Text

Txtvelondasgrandes20.Text

Documents

Sistema de Monitoramento de Segurança