DISPOSITIVO DE MONITORAMENTO REMOTO DE ......A temperatura corporal(Tc) depende de vários fatores,...

DISPOSITIVO DE MONITORAMENTO

REMOTO DE TEMPERATURA CORPORAL:

UMA APLICAÇÃO PARA SEGURANÇA DO

TRABALHO

SERGIO GUSTAVO MEDINA PEREIRA (UNIP )

[email protected]

SERGIO SCHINA DE ANDRADE (UNIP )

[email protected]

Franciele Alves dos Santos Medina (UNIP )

[email protected]

Rodrigo Franco Goncalves (UNIP )

[email protected]

KETILIN MODESTO FONTES (UNIP )

[email protected]

O trabalhador para realizar uma tarefa precisa de um ambiente de

trabalho com temperatura agradável. A exposição excessiva do

trabalhador a temperaturas elevadas causa a elevação da temperatura

corporal, colocando em risco a sua integridade física. Neste artigo é

apresentado um sistema remoto voltado à telemetria visando a recepção de

dados de forma contínua, para que possa proporcionar aos profissionais da

área de saúde um diagnóstico mais preciso e confiável baseado em dados

em tempo real do trabalhador. Este trabalho apresenta o funcionamento

básico do dispositivo. O dispositivo mantém um histórico dos dados, como o

prontuário eletrônico, dados da temperatura corporal visualizados em

gráfico e intervalo de medição facilmente configurado.

Palavras-chaves: segurança do trabalhador, telemetria, temperatura

corporal, ergonomia

XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO

Engenharia de Produção, Infraestrutura e Desenvolvimento Sustentável: a Agenda Brasil+10

Curitiba, PR, Brasil, 07 a 10 de outubro de 2014.

XXXIV ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO Engenharia de Produção, Infraestrutura e Desenvolvimento Sustentável: a Agenda Brasil+10


2

1. Introdução

A situação ideal para todo trabalhador, seria poder realizar a sua atividade laboral em um

ambiente de temperatura agradável e controlada.

Mas, nem toda atividade laboral pode ser realizada em um ambiente que reúna esta situação,

tais como os trabalhos externos, onde podem acontecer temperaturas extremas, tanto de frio

como de calor.

O trabalhador em uma exposição excessiva ao calor pode provocar uma elevação da

temperatura do corpo, sonolência podendo levar ao colapso físico (MEDEIROS et al, 2013,

ALAHMER et al, 2011; STEEN, 2001).

O maior desafio é detectar a oscilação da temperatura corporal do trabalhador no local de

trabalho, realizado de forma remota, e que o profissional da saúde possa intervir antes de

acontecer algum tipo de anormalidade.

O objetivo deste artigo é apresentar uma solução técnica e ao mesmo tempo de baixo custo para

monitoramento remoto da temperatura corporal de um trabalhador.

Estaé uma pesquisa aplicada e está organizada da seguinte forma, inicialmente são apresentados

conceitos teóricos importantes sobre saúde do trabalhador desde temperatura corporal até

conforto térmico. A seção 3 descreve o funcionamento do sistema Dispositivo de monitoramento

remoto da temperatura corporal. Na seção 4 encontram-se os resultados obtidos. Este artigo

termina na seção 5, onde são abordados as considerações finais e propostos os trabalhos futuros

relacionados.

2. Fundamentação teórica

A possibilidade da monitoração de sistemas à distância (p. ex. ambientes, máquinas entre

outros) se aplica quando os sistemas são classificados com um alto nível de importância ou

periculosidade, insalubre ou não favorecem a existência da vida humana, e quando há a

necessidade de um alto nível de monitoramento. Sistemas capazes de realizarem tais atividades

são chamados de sistemas de telemetria.



3

A palavra telemetria é de origem grega, sendo que tele significa longe, remoto, e metron,

significa medida (DIAS, 1992). Telemetria é uma tecnologia que permite a medição e

comunicação de informações de interesse do operador ou desenvolvedor de sistemas, ou seja, é

a transferência (via rede com fio ou sem fio) de dados provindos de uma ou várias máquinas

remotas, distribuídas em uma área geográfica de forma pré-determinada para o seu

monitoramento, medição e controle (BRANCO, 2010).

Com o progresso das tecnologias, a telemetria tornou-se relativamente necessária no

desenvolvimento dos mais variados sistemas, sendo aplicada no auxílio de diferentes áreas

como medicina, engenharia, segurança, geografia e entre tantas outras.

A telemetria também é utilizada na área biológica permitindo, por exemplo, a coleta de dados

biológicos de animais aquáticos (ABECASIS, 2009), o monitoramento de máquinas agrícolas

usadas no plantio, cultivo e colheita de produtos (PIOVESAN, 2008), entre outras.

Dentro deste contexto, este trabalho será focado no desenvolvimento de um sistema capaz de

monitorar temperatura corporal do trabalhador em forma remota, podendo fornecer dados para

um diagnóstico contínuo e em tempo real.

Na área médica, em tratamentos que exigem uma maior atenção do médico ao trabalhador em

tratamento, é exigida uma intensa monitoração dos sinais vitais, e isto, mesmo que o trabalhador

esteja em condições físicas de levar uma vida parcialmente normal, há a necessidade de uma

monitoração contínua para manutenção e um diagnóstico fidedigno aos sintomas em questão.

Um exemplo que pode ser mencionado é o caso do tratamento de pacientes, trabalhadores, com

diabetes, onde a necessidade de manter o nível de insulina em um patamar onde o quadro é

considerado estável é vital para a sobrevivência do mesmo. Com isto existem sistemas capazes

de monitorar o nível de insulina em tempo real, como exemplo o equipamento CGMS (continuous

glicose monitoring system) da Meditronic - Empresa multinacional de desenvolvimento de

equipamentos médicos, que terminou sendo o equipamento mais usado no mundo todo

(MINICUCCI, 2010).

2.1. Higiene ocupacional



4

O ambiente de trabalho é composto por um conjunto de fatores interdependentes, que atuam

direta ou indiretamente na qualidade de vida dos trabalhadores e nos resultados do próprio

trabalho (FIEDLER, et. al., 2010).

Segundo Iida (2005), grande fonte de tensão no trabalho são as condições ambientais

desfavoráveis, como excesso de calor, ruídos e vibrações

Esses fatores, segundo Fiedler et al. (1998), causam desconforto, aumentam o risco de acidentes

e podem provocar danos consideráveis à saúde. A temperatura e umidade ambiental influem

diretamente no desempenho do trabalho humano.

Segundo Chiavenato (1999) a segurança no trabalho consiste em um conjunto de medidas

técnicas, educacionais, médicas e psicológicas. As quais são utilizadas como apoio para a

prevenção de acidentes, seja na eliminação das condições inseguras do ambiente de trabalho, ou

atuando na instrução dos trabalhadores sobre a implantação e importância de práticas

preventivas. A higiene do trabalho também busca além da integridade física a integridade

mental do trabalhador, através de um conjunto de normas e procedimentos. Conforme os riscos

de saúde inerentes às tarefas do cargo e ao ambiente físico onde são executadas as suas

atividades laborais.

Oliveira (2003) fala sobre o fato de que entre os acidentes registrados e estudados, os que se

relacionam com os acidentes ocorridos no local de trabalho, são bastante relevantes. Esses

acidentes podem produzir morte ou mutilação, cujas causas podem ser atribuídas desde a

precariedade das condições físicas do ambiente de trabalho, ou as formas de distorções em sua

forma de organização, como também por responsabilidade dos próprios trabalhadores, que

podem levar ao erro em suas funções, ocasionando acidentes.

2.2. Temperatura corporal(Tc)

A temperatura corporal(Tc), é uma medida que fornece dados fisiológicos indicando as

condições de saúde da pessoa. Os sinais vitais incluem a verificação da temperatura, pulso,

respiração e pressão arterial. (ABREU, 2002)



5

A temperatura corporal(Tc) depende de vários fatores, tais como: do local do corpo da pessoa

no qual a temperatura é medida, da hora do dia, e do nível de atividade do corpo (MELDAU,

2013).

O hipotálamo, que é uma área do cérebro, controla a temperatura do corpo humano. O mesmo

tem a função de um termostato natural, que é ajustado para manter os órgãos internos a uma

temperatura média de 37ºC (graus Celsius).

Figura 1Distribuição da temperatura central em ambiente (A) e em (B)

após.

Fonte: KLINGEBERG (2012)

A figura 1 apresenta a distribuição da temperatura central em (A) ambientes frio (B) tem e

ambiente quente (KLINGEBERG, 2012). Atemperatura corporaldemaior relevânciaéa

temperatura encontrada no núcleodo corpo humano. Nopunhoatemperatura aferida

éreduzidaem comparação ao núcleo,e depende doambiente, como também da própria pessoa.

Na situação em que o organismo é agredido por um agente externo ou por uma doença dos

órgãos internos, o hipotálamo pode elevar a temperatura dois ou três graus acima dos valores

normais, o que caracteriza a situação de febre (VARELA, 2013).

O quadro 1 mostra o intervalo de temperaturas que o corpo humano pode sofrer.

Quadro 1: Temperatura corporal do ser Humano

Temperatura Descrição



6

42 ºC

Nesta temperatura, não há mais garantias de que a vida da pessoa possa ser salva. A

mesma pode entrar em coma, onde o funcionamento dos órgãos e todo o metabolismo

é afetado.

40 ºC

Aqui a pessoa pode até parar de suar, primeiro sinal de que ela está desidratada. Onde

acontece perda de líquido e de sais minerais, provocando tontura, náusea e vômito,

confusão e perda de consciência. Também conhecida como hipertermia (excesso de

calor).

38 ºC

A pessoa começa a suar muito, sentir espasmos musculares e exaustão, também

conhecido como estado febril. O pulso fica fraco e podem acontecer desmaios.

36,5 a 37,5

ºC

Temperatura normal do corpo

35 a 33ºC

Também conhecida como hipertermia leve (perda excessiva de calor).

Leve sensação de frio, tremores, letargia motora, espasmos musculares, cansaço e

apatia. A pele fica fria, as extremidades do corpo apresentam tonalidade cinzenta ou

levemente arroxeada (cianótica). A pessoa tem confusão mental.

33 a 30ºC Também conhecida como hipertermia moderada, onde os tremores começam a

desaparecer, a pessoa tende a ficar muito sonolenta, prostrada, quase inconsciente, os

músculos se enrijecem, há alterações na memória e na fala, entre outros. Há mudança

do humor (irritabilidade, agressividade, depressão). A frequência cardíaca fica mais

lenta ou irregular.

Menos de 30

ºC

A pessoa fica inconsciente e imóvel. As pupilas tendem a dilatar e a frequência cardíaca

e respiratória são quase imperceptíveis. A manipulação do atleta deve ser muito

delicada, pois do contrário, podem ser desencadeadas arritmias cardíacas graves. Se

não for controlada a situação, a morte é inevitável. Detalhe: a vítima em hipotermia

grave tem uma depressão tão importante da consciência, da respiração e dos

batimentos cardíacos que pode parecer estar morta. Tanto assim que é importante

reaquecer o paciente.

Fonte: Adaptado de (MELDAU, 2013; PINHEIRO, 2013; VARELA, 2013; SCHULZ, 2009).

2.3. Variação térmica



7

O intervalo de temperatura corpórea considerada ideal pode variar entre 36ºC e 36,7ºC. Em

linhas gerais, a temperatura é mais baixa pela manhã e mais alta no fim da tarde ou à noite.

Podem acontecer alterações de até um grau que podem ser consideradas absolutamente

aceitáveis em condições normais. Como também, existem situações que podem acontecer

aumentos da temperatura corporal que não indicam doença, tais como exercício físico,

ambientes muito quentes ou frios, excesso de roupa ou alterações no ciclo hormonal feminino.

Mulheres durante o período de ovulação apresentam um aumento de até 0,5ºC na sua

temperatura corporal. (VARELA, 2013 e MELDAU, 2013)

2.4.Medição da temperatura

A temperatura corporal em um período de 24 horas(ritmo circadiano) é controlada pelo núcleo

supraquiasmático do hipotálamo anterior. Na saúde das pessoas, o ciclo de flutuação da

temperatura corporal oscila de acordo com as atividades diárias. Está caracterizada por uma

temperatura mais baixaentre o período das 02:00 as 06:00 horas, e com uma temperatura mais

altano período entre13:00e 18:00 horas(JIANG, X; WANG, 2014).

Uma maneira de ter certeza de que uma pessoa está com febre é medir sua temperatura com um

termômetro, podendo ser analógico ou digital. A maneira mais comum de medição é colocar o

bulbo do termômetro nas dobras das axilas e só retirar depois de cinco minutos para fazer a

leitura.É importante ressaltar que o modo e o local de onde é realizada a medida da temperatura

corporal pode fornecer resultados muito diferentes. Lembrando que quanto mais próximo do

centro do copo, maior será a temperatura.Existem discordâncias sobre o local ideal para

mensurar a temperatura corporal. A mesma pode ser de quatro maneiras, com resultados

diferentes:(MELDAU, 2013; PINHEIRO, 2013; VARELA, 2013; SCHULZ, 2009).

Temperatura axilar:A normal encontra-se entre 35,5 a 37,0° C, com média de 36,0 a 36,5°

Temperatura bucal:A normal encontra-se entre 36,0 a 37,4° C.

Temperatura timpânica (ouvido): normal até 37,5ºC.

Temperatura retal (ânus):encontra-se entre 36,0 a 37,5°.

Temperatura inguinal: encontra-se entre 36ºC a 36,8ºC



8

2.5. Conforto Térmico

Oconforto térmico é uma condição essencial para a saúde, segurança e produtividade, pois o

homem é da classe dos animais homeotérmicos, que mantém o corpo em aproximadamente 37°

C independente da temperatura externa, mantido por um sistema de controle fisiológico de

equilíbrio térmico (ILDA, 2005; MEDEIROS, 2013).

Temperaturas ambientaisextremas estão fora do alcance para calculo de compensação da

temperatura da pele no pulso em relação a temperatura no núcleo do corpo.A temperaturano

corpoprecisa de um tempopara se ajustar as variações bruscas da temperatura do ambiente

externo (KLINGEBERG, 2012).

O que representaria uma situação ideal para todo trabalhador, seria ter a sua atividade em um

ambiente agradável.Mas, nem toda atividade laboral pode ser realizado em um ambiente com

temperatura agradável e controlado, tais como os trabalhos externos.

O trabalhador em uma exposição excessiva ao calor pode provocar uma elevação da

temperatura do corpo, sonolência podendo levar ao colapso físico (MEDEIROS et al, 2013,

ALAHMER et al, 2011; STEEN, 2001).

Para esta situação seria utilizado o Dispositivo de Monitoramento de Temperatura corporal

(DIMOR-TC),proporcionando um melhor acompanhamento pelo profissional da saúde.O mesmo

será explicado em detalhe na próxima seção.O ser humano precisa ter uma temperatura corporal

média de 36 graus, para que possa realizar bem a sua atividade, e assim evitar algum tipo de

colapso físico.

3. Sistema DIMOR-TC

O sistema desenvolvido, aqui denominado Dispositivo de Monitoramento de Temperatura

corporal (DIMOR-TC), contemplará o funcionamento básico do sistema voltado à telemetria.

O dispositivo(hardware)tem a capacidade de realizar o sensoriamento de temperatura corporal

do trabalhador, para depois enviar os dados medidos à estação de trabalho(servidor) através de

comunicação sem fio de rádio frequência (Bluetooth) e, em tempo real.



9

O mesmo será uma solução de baixo custo e de utilização de tecnologias não proprietárias

podendo assim manter um custo acessível à área de saúde.

O cenário adotado para o estudo do caso deverá ser considerado como já cadastrado e

configurado o dispositivo de medição sendo apenas necessário o início da transmissão de dados.

O profissional da saúde deverá se cadastrar para poder acessar o sistema, onde o mesmo

também irá cadastrar o trabalhador e apenas vincular o dispositivo já cadastrado ao

trabalhador.

Os dados deverão ser tratados por um aplicativo onde serão analisados pelo profissional da

saúde.A Erro! Fonte de referência não encontrada.2mostra uma visão geral do sistema. Onde

um dispositivo de hardware acoplado ao trabalhador, que efetuará as medições da

suatemperaturacorporal, os dados gerados são enviados para uma base de dados conectada a

um microcomputador via comunicação sem fio. Após o processamento dos mesmos, eles serão

visualizados graficamente em uma interface adequada, onde o profissional da saúde poderá

realizar um possível pré-diagnóstico baseado em regras básicas de um funcionamento vital

estável.

Figura 2: Esquema completo do Sistema DIMOR-TC



10

Fonte: Desenvolvida pelos autores

O sistema tem alguns requisitos a serem cumpridos, a) proporcionar uma leitura confiável, b)

gerar dados confiáveis, c) que tenha portabilidade(leve e fácil de instalar), d) ser o menos

invasivo possível e e) visualizar graficamente os dados para fácil análise.



11

Figura 3: Diagrama em blocos do sistema que representa em detalhe as etapas do processo de desenvolvimento


A figura 3mostra o digrama em blocos que representa em detalhe as diferentes etapas do

processo de desenvolvimento do sistema desde aferição dos dados, passando pelo tratamento

dos sinais e saída de dados pela transmissão sem fio, sendo realizada a recepção e o tratamento

para assim ser efetuada a análise dos mesmos pela aplicação na estação de recepção de dados.

Estudos indicam que é possível realizar aferição da temperatura do núcleo do corpo humano,

com resultados próximos a temperatura retal, com um simples dispositivo não invasivo

(MATSUMOTO et. al., 2013).

Para melhor entendimento do desenvolvimento do sistema, o mesmo foi dividido em dois

grandes grupos, sendo a primeira o desenvolvimento do Hardware, desenvolvimento do

protótipo de captação dos sinais de temperatura corporal, e o desenvolvimento do software e da

aplicação que realizará o tratamento dos dados recebidos.



12

Figura 4: Tamanho real do protótipo DIMOR-TC (A) , e em (B) o protótipo já instalado no bracelete.

A B


A figura 4 (A) apresenta o protótipo no seu tamanhão real com o sensor de temperatura PT 100,

e em (B) o protótipo já instalado no bracelete.



13

3. Resultados

Com base nos requisitos levantados no início do projeto, é possível observar que o cenário

adotado no estudo de caso escolhido, o sistema se mostrou estável com relação a persistência de

dados e a recepção do mesmo pelo sistema de transmissão e recepção de dados via comunicação

sem fio(Bluetooth).

Foi notado que o sistema se comporta bem com relação a maiores distâncias com obstáculos,

podendo chegar a 10 metros entre paredes atenuadoras de concreto e demais materiais que

possam ter entre o dispositivo e a estação receptora de dados. Tal fato é devido a frequência de

2.4Ghz de transmissão, onde a mesma foi destinada para este propósito.

Figura 5: Interface gráfica que mostra a medição da temperatura



14


A figura 5 mostra a interface gráfica instalada no computador, onde o profissional da saúde tem

acesso aos dados da medição da temperatura do trabalhador como também da porta de

conexão.

O sistema apresenta constante alerta de erro de verificação de veracidade do dado, onde o

mesmo deve ser sempre reenviado. Tal fato deve-se a perda de dados durante a transmissão, e a

verificação do mesmo torna mais confiável o dado recebido para análise e pré-diagnóstico do

usuário.Ao ter os dados recebidos e tratados, os dados são analisados individualmente e

plotados em um gráfico para análise de curvas de tendência podendo assim ser possível se

retirar conclusões do conjunto dos dados coletados, e realizar exibir alertas ou tendências que o

conjunto de dados agrupados podem significar.

4. Conclusão

Existem vários produtos no mercado que aferem temperatura, mas o diferencial do DIMOR-TC, é

que mantém um histórico como um prontuário eletrônico. Este pode ser visualizado em um

gráfico a temperatura corporal dentro de um período predeterminado. O intervalo de aferição

pode ser facilmente configurado. Neste artigo, foi apenas abordado um tipo de monitoramento, a



15

temperatura corporal. Como trabalhos futuros, prevê-se a implantação de novas vertentes ao

projeto, como monitoramento de batimentos cardíacos, pressão arterial, e resistência

galvânometrica(para medição do estresse), o que possibilitaria ao sistema a realização de

diagnósticos mais precisos, pelo profissional da área de saúde.

Referências

ABECASIS, David. Telemetria: Conceitos e Aplicações. Algarve Portugal: Centro de

Ciências do Mar- Universidade do Alga, 2009.

BRANCO, Agatha. Telemetria, 2010. Disponível em: <http://infogpsonline.uol.com.br/revistas-

in terna.php?id_noticia=8527>. Acesso em: 24 nov. 2012.

CHIAVENATO, Idalberto. Gestão de Pessoas: o novo papel dos recursos humanos nas

organizações. 12 ed. São Paulo: Campus, 1999.

DIAS, Osmar. Telemetria e sensoriamento remoto. São Paulo: Copel, 1992.

JIANG, X; WANG, C. Body-temperature circadian rhythm in 67 patients after heart valve

replacement surgery secondary to valvular heartdisease. International journal of nursing

sciences xxx (2014) 1 e 5.

IIDA, I. Ergonomia: Projeto e produção.2.ed. São Paulo: Edgard Blucher, 2005. 360p.

FIEDLER, Nilton Cesar. et al. Avaliação da carga física de trabalho exigida em operações de

colheita florestal. Revista Árvore, v.22, p.535-543, 1998.



16

FIEDLER, Nilton Cesar; GUIMARÃES, Pompeu Paes; ALVES, Rafael Tonetto e WANDERLEY,

Fernando Bonelli. Avaliação ergonômica do ambiente de trabalho em marcenarias no sul

do espírito santo. Revista Árvore, Viçosa-MG, v.34, n.5, p.907-915, 2010).

KLINGEBERG T., SCHILLING M. Mobile wearable device for long term monitoring of vital

signs. Computer methods and programs in biomedicine 106 (2012) 89–96.

MATSUMOTO, Masaru; SUGAMA Junko;OKUWA, Mayumi;DAI, Misako; MATSUO, Junko;SANADA,

Hiromi. Non-invasive monitoring of core body temperature rhythms over72 h in 10

bedridden elderly patients with disorders of consciousnessin a Japanese hospital: A pilot

study. Archives of Gerontology and Geriatrics 57 (2013) 428–432

MEDEIROS, Elaine Goncalves Soares; FILHO, Fabio de Almeida Gomes; SILVA, Luiz

Bueno da.Avaliação do conforto térmico em veículos – uma visão geral da ISSO

14505.2013. XXXIII ENCONTRO NACIONAL DE ENGENHARIA DE PRODUCAO.A

Gestão dos Processos de Produção e as Parcerias Globais para o Desenvolvimento Sustentável

dos Sistemas Produtivos Salvador, BA, Brasil, 08 a 11 de outubro de 2013.

MELDAU, Debora Carvalho.Temperatura Corporal. Disponível. 2013.

Disponível<http://www.infoescola.com/fisiologia/temperatura-corporal/>. Acesso em 27

Abril de 2014.

OLIVEIRA, João Cândido de. Segurança e saúde no trabalho: uma questão mal

compreendida. São Paulo Perspec. vol.17 no.2 São Paulo Apr./June 2003

PINHEIRO, Pedro. O que é febre, 2013. Disponível em <http://www.mdsaude.com/2009/01/o-

que-significa-e-por-que-temos-febre.html>. Acesso em 27 de Abril de 2014.

http://www.infoescola.com/fisiologia/temperatura-corporal/

http://www.mdsaude.com/2009/01/o-que-significa-e-por-que-temos-febre.html

http://www.mdsaude.com/2009/01/o-que-significa-e-por-que-temos-febre.html



17

PIOVESAN, F C. Telemetria Aplicada na Mecanização Agrícola Utilizando o Datalogger CR

1000. Santa Maria, 2008.

VARELA, Drauzio. Febre. 2013.Disponivel<http://drauziovarella.com.br/letras/f/febre/>.

Acesso em 18 Abril de 2014

SCHULZ, Daniel.Efeitos da temperatura no corpo humano, 2009. Disponível

<http://www.if.ufrgs.br/~dschulz/web/efeitos_temp.htm> Acesso em 25 de Abril 2014

http://drauziovarella.com.br/letras/f/febre/

http://www.if.ufrgs.br/~dschulz/web/efeitos_temp.htm

DISPOSITIVO DE MONITORAMENTO REMOTO DE ......A temperatura corporal(Tc) depende de vários fatores,...

Documents

Transcript of DISPOSITIVO DE MONITORAMENTO REMOTO DE ......A temperatura corporal(Tc) depende de vários fatores,...