Sistema de monitoramento dos aquários do Instituto Federal de Santa Catarina Câmpus-Itajaí

Abstract

Este projeto apresenta o desenvolvimento de um sistema automatizado para monitoramento de parâmetros físico-químicos em aquários do laboratório de piscicultura do IFSC – Câmpus Itajaí. O objetivo central foi substituir a coleta manual por uma infraestrutura de monitoramento contínuo, mitigando erros humanos e lacunas de dados em períodos de recesso. A arquitetura baseia-se em um microcontrolador ESP32 integrado a sensores de pH, temperatura e turbidez, com suporte para futura expansão de sensores de amônia, nitrito, oxigênio dissolvido e alcalinidade. Os dados são transmitidos via protocolo HTTP para um servidor local, que hospeda um backend em Node.js com persistência em banco de dados PostgreSQL e uma interface web responsiva desenvolvida em Next.js. Um diferencial crítico do sistema é o módulo de calibração interativo, que utiliza regressões matemáticas e travas de segurança baseadas no coeficiente de determinação (R²) para assegurar a confiabilidade das leituras. Os resultados demonstram que o sistema é funcional, escalável e capaz de garantir a continuidade do histórico de dados, viabilizando análises avançadas por meio da exportação de relatórios em formato XLSX.

This project presents the development of an automated system for monitoring physicochemical parameters in aquaria at the pisciculture laboratory of IFSC – Campus Itajaí. The primary objective was to replace manual data collection with a continuous monitoring infrastructure, mitigating human errors and data gaps during recess periods. The architecture is based on an ESP32 microcontroller integrated with pH, temperature, and turbidity sensors, featuring pre-configured logical support for the future expansion of ammonia, nitrite, dissolved oxygen, and alkalinity sensors. Data is transmitted via the HTTP protocol to a local server, which hosts a Node.js backend with PostgreSQL database persistence and a responsive web interface developed in Next.js. A critical differentiator of the system is the interactive calibration module, which employs mathematical regressions and safety locks based on the coefficient of determination (R2) to ensure the scientific reliability of the readings. The results demonstrate that the system is functional, scalable, and capable of ensuring data history continuity, enabling advanced analysis through the export of reports in XLSX format.