Um ambiente de aprendizagem em automação baseado em sistemas nebulosos

Esta dissertação trata de um estudo e o desenvolvimento de uma proposta de um ambiente de aprendizagem, para qualquer instituição de ensino superior, em três níveis de ensino da área de controle e automação: graduação, pós-graduação Lato Sensu e Stricto Sensu. Primeiramente, foram feitas visitas aos laboratórios em universidades e entrevistas com professores que ministram as disciplinas de controle e automação nos três níveis de aprendizagem. Foram constatadas virtudes e fragilidades metodológicas na questão da prática laboratorial em relação a aspectos industriais na área de engenharia elétrica de três instituições do Estado do Rio de Janeiro, sendo uma federal, uma estadual e outra privada. Posteriormente, foram analisados mecanismos e instrumentos necessários para interagir com modelos experimentais propostos nas entrevistas de maneira didática, para fins de constituir o ambiente de aprendizagem em automação, no qual foi eleito o LABVIEW como a interface mais favorável para aplicação de controles, mantendo uma analogia de cunho prático-industrial. A partir dessas análises foram sugeridos ainda elementos típicos de automação e três estudos de caso: um sistema térmico, um controle de velocidade de motores e um pêndulo invertido, por meio de controles simples e avançados como o controlador nebuloso, caracterizando-se pelo fortalecimento da atividade acadêmico-industrial

Visão dos trabalhadores acerca das suas condições de trabalho em um centro integrado de saúde

Pesquisa realizada em um Centro Integrado de Saúde inserido no âmbito de uma Instituição de Ensino Superior Particular, situada no Município do Rio de Janeiro. Metodologia fundamentada em uma abordagem quantitativa, não-experimental, apoiada na estatística inferencial descritiva, baseada no problema de estudo: Quais os fatores que caracterizam as condições de trabalho em um Centro Integrado de Saúde (CIS)? Teve como objetivo, analisar a visão dos trabalhadores em um Centro Integrado de Saúde acerca de suas condições de trabalho. Utilizou-se uma população constituída de 73 trabalhadores. Foram aplicados dois instrumentos: o caderno B, que consta de um questionário auto-aplicativo sobre Riscos e Danos e o caderno C que é um formulário de observação sobre as condições de trabalho de Mauro & Mauro (2009) adaptado de Boix e Vogel (1997). Os dados foram analisados através do Programa Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) versão 13.0. Na visão dos trabalhadores, os resultados em relação aos riscos (físico, químico, biológico, ergonômico e de acidente) e considerando as variáveis desconhece, não acontece, raramente e freqüentemente, os mesmos indicaram uma freqüência diversificada, embora a maior incidência esteja no grupo de risco biológico com a variável freqüentemente e nos demais a variável raramente. Quanto aos problemas de saúde evidenciados, no questionário B em ordem decrescente, os que se destacaram foram os problemas oculares; lesão por acidente; varizes; dor de cabeça; hipertensão; doenças infecciosas; lombalgias; lesão da coluna vertebral; dores musculares crônicas; problemas de articulação e estresse. Quanto aos resultados do Caderno C, através de observação pelos especialistas, os riscos são variáveis, destacando-se os riscos ergonômicos, os de acidentes e os biológicos. Conclui-se que as condições de trabalho não são satisfatórias evidenciando-se a falta de conhecimento sobre o conteúdo da investigação, assinalados as respostas na alternativa (desconhece) e da aplicação correta das medidas de prevenção de riscos ocupacionais. Recomenda-se neste sentido uma incorporação institucional dos trabalhadores valorizando a capacitação desses profissionais de saúde, com ênfase na promoção da saúde, segurança, meio ambiente de trabalho e os conhecimentos de ergonomia. Como também uma atuação integrada do Serviço Especializado em Engenharia e em Medicina do Trabalho (SESMT) com a Comissão de Biossegurança, além do incentivo à gestão participativa, educação continuada efetiva, e a criação do Comitê de Ergonomia, para a análise e intervenção das propostas.

Caracterização de um sistema digital de aquisição de imagens radiográficas utilizando nêutrons térmicos e raios gama para a inspeção de componentes mecânicos.

Ensaio não destrutivo é uma ferramenta essencial quando um equipamento, dispositivo ou componente não pode ser submetido a procedimentos destrutivos ou invasivos devido a razões de segurança, alto custo ou outras restrições físicas ou logísticas. Dentro deste quadro radiografias por transmissão com raios gama e nêutrons térmicos são técnicas singulares para inspecionar um objeto e desvendar sua estrutura interna devido à capacidade de atravessar uma vasta gama de materiais utilizados na indústria. Grosso modo, raios gama são mais atenuados por materiais pesados enquanto nêutrons térmicos são mais atenuados por materiais mais leves, tornando-as ferramentas complementares. Este trabalho apresenta os resultados obtidos na inspeção de vários componentes mecânicos, através da radiografia por transmissão com nêutrons térmicos e raios gama. O fluxo de nêutrons térmicos de 4,46x105 n.cm-2.s-1 disponível no canal principal do reator de pesquisa Argonauta do Instituto de Engenharia Nuclear foi usado como fonte para as imagens radiográficas com nêutrons. Raios dekeV emitidos pelo 198Au, também produzido no reator, foram usados como fonte de radiação para radiografias . Imaging Plates, especificamente produzidos para operar com nêutrons térmicos ou com raios X, foram empregados como detectores e dispositivos de armazenamento e captação de imagens para cada uma dessas radiações. Esses dispositivos exibem varias vantagens quando comparados ao filme radiográfico convencional. Com efeito, além de maior sensibilidade e serem reutilizáveis não são necessários câmaras escuras e processamento químico para a revelação. Em vez disso, ele é lido por um feixe de laser que libera elétrons armadilhados na rede cristalina durante a exposição à radiação, fornecendo uma imagem final digital. O desempenho de ambos os sistemas de aquisição de imagens, assim constituído, foi avaliado com respeito à sensibilidade, resolução espacial, linearidade e range dinâmico, incluído uma comparação com sistemas radiográficos com nêutrons empregando filmes e folhas de gadolínio como conversor de nêutrons em partículas carregadas. Além desta caracterização, diversos equipamentos e componentes foram radiografados com ambos os sistemas visando-se avaliar suas capacidades de desvendar a estrutura interna desses objetos e detectar estruturas e estados anormais. Dentro desta abordagem, uma neutrongrafia detectou a presença de material cerâmico remanescente empregado como molde no processo de fabricação nos canais de refrigeração de uma aleta do estator de uma turbina tipo turbo-fan, que deveria estar livre desse material. O reostato danificado de um sensor de pressão automotivo, foi identificado por neutrongrafia, embora nesse caso a radiografia também conseguiu realizar essa tarefa com melhor resolução, corroborando assim as curvas de resolução espacial obtidas na caracterização dos dois sistemas. A homogeneidade da distribuição do material encapsulado em uma gaxeta explosiva de chumbo utilizada na indústria aeroespacial foi igualmente verificada por neutrongrafia porque esse metal é relativamente transparente para nêutrons, mas suficientemente opaco para o explosivo rico em hidrogênio. Diversos outros instrumentos e componentes tais como variômetro, altímetro, bússola aeronáutica, injetor automotivo de combustível, foto-camera, disco rígido de computador, motor de passo, conectores eletrônicos e projéteis foram radiografados com ambos os sistemas visando avaliar suas habilidades em desvendar diferentes peculiaridades em função do agente interrogador.

Hardware reconfigurável para geração de música harmonizada utilizando autômatos celulares.

Desde os primórdios da humanidade, a descoberta do método de processamento cerebral do som, e consequentemente da música, fazem parte do imaginário humano. Portanto, as pesquisas relacionadas a este processo constituem um dos mais vastos campos de estudos das áreas de ciências. Dentre as inúmeras tentativas para compreensão do processamento biológico do som, o ser humano inventou o processo automático de composição musical, com o intuito de aferir a possibilidade da realização de composições musicais de qualidade sem a imposição sentimental, ou seja, apenas com a utilização das definições e estruturas de música existentes. Este procedimento automático de composição musical, também denominado música aleatória ou música do acaso, tem sido vastamente explorado ao longo dos séculos, já tendo sido utilizado por alguns dos grandes nomes do cenário musical, como por exemplo, Mozart. Os avanços nas áreas de engenharia e computação permitiram a evolução dos métodos utilizados para composição de música aleatória, tornando a aplicação de autômatos celulares uma alternativa viável para determinação da sequência de execução de notas musicais e outros itens utilizados durante a composição deste tipo de música. Esta dissertação propõe uma arquitetura para geração de música harmonizada a partir de intervalos melódicos determinados por autômatos celulares, implementada em hardware reconfigurável do tipo FPGA. A arquitetura proposta possui quatro tipos de autômatos celulares, desenvolvidos através dos modelos de vizinhança unidimensional de Wolfram, vizinhança bidimensional de Neumann, vizinhança bidimensional Moore e vizinhança tridimensional de Neumann, que podem ser combinados de 16 formas diferentes para geração de melodias. Os resultados do processamento realizado pela arquitetura proposta são melodias no formato .mid, compostas através da utilização de dois autômatos celulares, um para escolha das notas e outro para escolha dos instrumentos a serem emulados, de acordo com o protocolo MIDI. Para tal esta arquitetura é formada por três unidades principais, a unidade divisor de frequência, que é responsável pelo sincronismo das tarefas executadas pela arquitetura, a unidade de conjunto de autômatos celulares, que é responsável pelo controle e habilitação dos autômatos celulares, e a unidade máquina MIDI, que é responsável por organizar os resultados de cada iteração corrente dos autômatos celulares e convertê-los conforme a estrutura do protocolo MIDI, gerando-se assim o produto musical. A arquitetura proposta é parametrizável, de modo que a configuração dos dados que influenciam no produto musical gerado, como por exemplo, a definição dos conjuntos de regras para os autômatos celulares habilitados, fica a cargo do usuário, não havendo então limites para as combinações possíveis a serem realizadas na arquitetura. Para validação da funcionalidade e aplicabilidade da arquitetura proposta, alguns dos resultados obtidos foram apresentados e detalhados através do uso de técnicas de obtenção de informação musical.

Proteção Ambiental na Gestão de Áreas Turísticas em Unidades de Conservação: o caso da Região de Visconde de Mauá (RJ, MG).

Este estudo observa em que medida os instrumentos legais de proteção ambiental são eficientes na gestão do desenvolvimento sustentável de locais especialmente voltados para o turismo, dando uma ênfase à questão da participação, recentemente incorporada à legislação ambiental para a proteção de Unidades de Conservação. Foi baseado em pesquisa de campo, realizada entre setembro de 2006 e novembro de 2007, optando-se por uma abordagem qualitativa. A Região de Visconde de Mauá apresenta importantes elementos deste debate, pois se encontra na Área de Proteção Ambiental da Serra da Mantiqueira, no entorno do Parque Nacional de Itatiaia e, ao mesmo tempo, é um antigo pólo turístico. A comunidade presente no local é bastante heterogênea, formada por descendentes de diversos povoados e migrantes vindos de cidades, e o ambiente em que vivem é considerado um dos mais ricos em biodiversidade, pela grande variedade de espécies raras e endêmicas, além de apresentar muitas fontes de recursos hídricos. Apesar disto, a localidade tem recebido um grande contingente de turistas, que representa, hoje, sua principal fonte de sustento. Desta forma, criam-se ali conflitos, contradições e transformações particularmente ricos para a discussão das questões propostas. Este trabalho observa em que medida os instrumentos legais de proteção ambiental são eficientes na gestão do desenvolvimento sustentável de locais especialmente voltados para o turismo. Pretende-se, através do estudo de caso, confrontar as conseqüências da proteção ambiental legal com as ações de gestão pública, e com o desenvolvimento econômico da região, através do levantamento e da análise de alguns riscos e potencialidades da Região de Visconde de Mauá, para a gestão do meio ambiente e do turismo. Busca-se mostrar as implicações da implantação de unidades de conservação da natureza na vida das populações que habitam essas áreas, transmitindo conceitos importantes para a compreensão do engajamento da Região de Visconde de Mauá no processo turístico, com a conscientização sobre o seu desenvolvimento e a participação dos diversos segmentos sociais no planejamento de políticas sócio-ambientais. Apesar de uma boa consciência ambiental, a participação e o conhecimento sobre a legislação ambiental ainda são fracos. Faltam, ainda, medidas práticas que facilitem a difusão da legislação ambiental e o estímulo à participação no conselho gestor. Faz-se necessária a educação para a participação, visando a autonomia dos participantes. Se bem conduzido, o turismo pode se tornar compatível e mesmo contribuir com a proteção ambiental, observando-se as particularidades de cada lugar.

Análise das experiências de outorga de diluição de efluentes em prática no Brasil e proposições de aperfeiçoamento.

A outorga dos direitos de uso é um instrumento da Política Nacional de Recursos Hídricos que tem como objetivo assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos de água e o efetivo exercício dos direitos de acesso aos recursos hídricos. Neste contexto, insere-se a outorga de diluição de efluentes cujo objetivo é auxiliar na gestão qualitativa dos corpos dágua. As três informações básicas para um sistema de suporte à decisão de concessão de outorgas de diluição de efluentes são: a disponibilidade hídrica natural, o limite de qualidade permitido (enquadramento dos corpos dágua em classes de uso) e a quantidade total de recursos já comprometida com os usos existentes. Com estas três informações, o sistema estará apto a iniciar a operação de controle; quanto mais precisas forem estas informações, mais fiéis à realidade serão as informações retornadas pelo sistema. O objetivo principal deste estudo foi analisar as experiências brasileiras de outorgas de diluição de efluentes, identificar os seus pontos fortes e as limitações na sua aplicação e apresentar propostas de aperfeiçoamento. Foram analisadas as sete experiências em prática no Brasil, a saber: União, Bahia, Espírito Santo, Paraná, Mato Grosso, Distrito Federal e Minas Gerais. A pesquisa desenvolvida compreendeu ampla revisão bibliográfica e entrevistas/discussões com especialistas da área. Os resultados evidenciaram que há uma excessiva simplificação na aplicação da outorga de diluição de efluentes, fazendo com que nenhuma das experiências analisadas tenha conseguido obter a plenitude de suas potencialidades. Foi também possível concluir que a falta de enquadramentos dos corpos hídricos, com base em critérios técnicos e com metas realísticas, torna a aplicação da outorga de diluição de efluentes extremamente difícil, distorcendo a sua funcionalidade e causando inconvenientes aos entes do sistema de gerenciamento de recursos hídricos. Finalmente, foram propostas diretrizes gerais sobre a outorga de diluição de efluentes de modo a torná-la importante instrumento de gestão qualitativa dos corpos hídricos, impedindo que os limites de qualidade estabelecidos pela sociedade sejam ultrapassados e alertando para o nível de comprometimento da disponibilidade hídrica.

Análise das deformações dos aterros que compõem a obra do Arco Metropolitano do Rio de Janeiro.

O presente trabalho tem como objetivo a análise numérica do comportamento dos aterros instrumentados que compõem a obra do Arco Metropolitano do Rio de Janeiro. Os resultados da instrumentação de campo serão retroanalisados, juntamente com dados disponíveis na literatura, buscando-se a definição de parâmetros confiáveis, representativos do comportamento da argila compressível da região em estudo. O Arco Metropolitano do Rio de Janeiro é uma rodovia projetada que servirá como ligação entre as principais rodovias que cortam o município do Rio de Janeiro. Devido a presença de grandes espessuras de solo compressível em alguns trechos da região, cortados pelo traçado da rodovia, instrumentos de monitoramento, como placas de recalque e inclinômetros, foram utilizados para avaliar os deslocamentos verticais e horizontais dos aterros durante o processo construtivo. Para este trabalho foram selecionados trechos de aterros representativos, devido à magnitude dos recalques, qualidade do resultado da instrumentação e diferentes métodos construtivos. A partir da análise dos parâmetros de projeto e dos parâmetros encontrados na literatura, procede-se à simulação numérica do processo construtivo dos aterros selecionados com o programa PLAXIS, de elementos finitos, através de modelagem bidimensional. Os resultados numéricos são confrontados com a instrumentação de campo (placas de recalque e inclinômetros) e com os resultados de previsões teóricas (teoria de adensamento unidimensional). Os resultados comprovaram que a modelagem numérica mostrou-se uma ferramenta adequada para a previsão dos recalques totais, tempos de adensamento e ganho de resistência ao longo do tempo. A retroanálise do comportamento de aterros sobre solos moles permite a reavaliação das premissas de projeto, uma vez que as limitações das teorias de análise e a dificuldade na seleção de parâmetros, muitas vezes acarretam em estimativas de recalque incoerentes com as observações de campo.