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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
Suspender o saco com um guincho numa posição elevada
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
Suspender o saco com um guincho numa posição elevada
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
Momento aplicado em maré-alta
Momento aplicado em maré-alta
Momento aplicado em maré-alta
Libertar o Engenho de Pesca.
Suspender o saco com um guincho numa posição elevada e deslocada
Suspender em situação elevada e para fora de bordo
Momento aplicado numa posição elevada e deslocada
Suspender em situação elevada e para fora de bordo
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
Redes, tambores ou portas maiores
Redes, tambores ou portas maiores
Paus de carga mais longos ou suspendendo guinchos mais pesado
Alterar a EmbarcaçãoVárias possibilidades
Várias possibilidades
Várias possibilidades
Várias possibilidades
Várias possibilidades
Várias 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
Não requer 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
Não requer monitorização Monitorização 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
Não requer monitorização Monitorização Monitorização
Sobrecarregar a Embarcação
Bordo Livre - Máxima Carga - Linhas de Carga
Bordo livre -linhas de carga - carregamento maximo Monitorização Monitorização
Não requer monitorização
Alterar o Engenho de Pesca
validar o bordo livre e linhas de carga
validar o bordo livre e linhas de carga
validar o bordo livre e linhas de carga
validar o bordo livre e linhas de carga
Alterar a Embarcação
validar o bordo livre e linhas de carga
validar o bordo livre e linhas de carga
validar o bordo livre e linhas de carga
validar o bordo livre e linhas de carga
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
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
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
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MAPA-DL 248/2000 - Decreto Lei nº 248/2000
MAPA-DL 306/2001 - Decreto Lei nº 306/2001
MAPA-DL 155/2003 - Decreto Lei nº 155/2003
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Maritime and Coast Guard Agency.
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 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.
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.
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.
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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