Resumo

O desenvolvimento da agricultura familiar evoluiu juntamente com os avanços dos sistemas de irrigação. Souza Filho et al. (2011) mencionam que a agricultura é a atividade humana que mais consome água no mundo. Aliado a energia solar, os sistemas agrícolas podem proporcionar uma agricultura mais sustentável e que seja possível sua realização por pequenos agricultores. O objetivo deste trabalho é avaliar a confiabilidade e propor melhorias em um modelo de um sistema automatizado de irrigação para agricultura familiar visando conter os desperdícios de água e utilizar a energia renovável.

Este trabalho é fruto de um projeto de extensão da Universidade Federal do Rio de Janeiro. O caso analisado é um sistema real de irrigação automatizada que atende a uma horta de agricultura familiar localizada na região serrana do município de Macaé, RJ. A intenção do projeto é desenvolver um protótipo para automatizar o processo de irrigação e proporcionar um método confiável de agricultura com menor impacto ambiental, tendo em vista o maior controle do uso da água e da energia renovável.

O sistema de irrigação é composto de um Painel Fotovoltaico, de uma Bomba de Superfície, de uma Bomba Submersa, de uma Caixa d’água, de Linhas de irrigação e de componentes de irrigação. Com o propósito de investigar as vulnerabilidades sob o ponto de vista da confiabilidade, serão utilizadas as técnicas de FMEA e FTA para mensurar a criticidade e riscos de cada componente do sistema, tendo em vista o aspecto crucial do mesmo em relação ao funcionamento do sistema de irrigação.

A partir da análise da criticidade de cada um dos componentes do sistema de irrigação efetuada por meio de uma árvore de falhas (FTA), será elaborada, em conjunto, uma análise dos modos e efeitos de falha (FMEA) para propor as ações de melhoria na manutenção e/ou substituição dos componentes chave do sistema de irrigação, com o propósito de aumentar a confiabilidade e reduzir os riscos associados ao mesmo. Isso garantirá a sustentabilidade do sistema por meio da eliminação dos desperdícios de água e da alimentação por meio de energia limpa.

A partir da análise da árvore de falhas foi elaborada a criticidade dos itens com maior vulnerabilidade, entre os quais estão a bomba submersa, a bomba de superfície, os componentes de irrigação e as linhas de irrigação. No FMEA estes mesmos itens foram apontados com alto risco e foram atribuídas algumas ações recomendadas, bem como controles de prevenção e detecção. Entre as ações recomendadas estão a utilização de um sistema de telemetria com a adoção de uma válvula solenoide para controlar a saída de água do reservatório bem como a utilização de um medidor com boia instalada na caixa d’água

Este trabalho contribui para gerar oportunidades de melhorias por meio da gestão da manutenção intrínseca a confiabilidade dos componentes de um sistema simples proposto para a irrigação na agricultura familiar. Sua sustentabilidade será assegurada pela confiabilidade e criticidade dos componentes de irrigação que garantirão uma menor quantidade de água e também da alimentação elétrica das bombas ser provida por energia solar oriunda de painéis fotovoltaicos. Além disso, foram propostas melhorias utilizando a telemetria e sensores ligados a um sistema metereológico.