212 resultados para Sistema embebido
Resumo:
Mestrado em Engenharia Electrotcnica e de Computadores.rea de Especializao de Sistemas Autnomos
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Dissertao apresentada ao Instituto Politcnico do Porto para obteno do Grau de Mestre em Logstica Orientada por: Professora Doutora Patrcia Alexandra Gregrio Ramos
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Mestrado em Engenharia Qumica - Ramo Optimizao Energtica na Indstria Qumica
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O uso das Field-Programmable Gate Array tem crescido de forma exponencial. Com isto dito, importante que os engenheiros electrotcnicos estejam familiarizados com este tipo de tecnologia. Foi com o intudo de passar estas valncias para os alunos do ISEP, que surgiu a ideia de criar um sistema didctico, que permitisse ao alunos aprender a trabalhar com estes dispositivos. O seguinte trabalho iniciou-se com base num estudo das caractersticas destes dispositivos e das suas potencialidades, seguido de uma avaliao do que o mercado tem para oferecer. Posteriormente, com base em toda a informao reunida, foi definida a arquitectura do sistema, que levou seleco de dispositivos a incluir no mesmo, e culminando na concepo do esquema elctrico do sistema e da placa de circuito impresso correspondente ao prottipo do mesmo. As principais directivas para este projecto foram o uso de uma FPGA de alta densidade e a concepo da ferramenta com o custo de projecto o mais reduzido possvel.
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Uma grande parte do tempo de uma organizao despendida em atividades que no criam qualquer tipo de valor. Este tipo de atividades so consideradas como desperdcios, pois consomem recursos e tempo, como o caso de deslocaes, controlos, ajustes, armazenamento de materiais, resoluo de problemas, entre tantos outros, levando a um elevado custo dos produtos disponibilizados. Em 1996 a designao de Lean Thinking foi usada, pela primeira vez, por Womack e Jones, onde falada como uma filosofia de gesto, que tem como principal objetivo reduzir os desperdcios num processo produtivo. Reduzindo os desperdcios aumenta-se a qualidade e diminui-se os tempos de processamento e, consequentemente, os custos de produo. nesta base que assenta o documento aqui presente, que tem o objetivo de criar e desenvolver um jogo de simulao onde seja possvel aplicar vrias ferramentas Lean. O jogo de simulao uma continuao de uma pesquisa e estudo terico de um aluno de erasmus e faz parte de um projeto internacional do Lean Learning Academy (LLA). Criou-se um processo produtivo de montagem de canetas que fosse o mais semelhante ao que se encontram nas empresas, com todos os acessrios para o pleno funcionamento da simulao, como o caso de instrues de montagem, procedimentos de controlo e ordens de produo, para assim posteriormente ser possvel analisar os dados e as dificuldades encontradas, de modo a aplicar-se as ferramentas Lean. Apesar de serem abordadas vrias ferramentas Lean neste trabalho, foram trabalhadas mais detalhadamente as seguintes: - Value Stream Mapping (VSM); - Single Minute Exchange of Dies (SMED); - Balanceamento da linha. De modo a ser percetvel o contedo e as vantagens das trs ferramentas Lean mencionadas no trabalho, estas foram aplicadas e simuladas, de forma a existir uma componente prtica no seu estudo, para mais fcil compreenso e rpida aprendizagem.
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A reparao de estruturas um tema de primordial importncia, por forma a evitar a sua substituio aps a existncia de dano, na medida em que permite uma reduo substancial de custos associados. Entre os mtodos mais comuns de reparao encontram-se a aplicao de remendos aparafusados ou as reparaes adesivas. Estas ltimas permitem uma diminuio das concentraes de tenses e uma aplicao mais simples, entre outras vantagens. O objetivo do tema de mestrado proposto o estudo experimental e numrico de reparaes adesivas para estruturas de alumnio pela tcnica do remendo embebido. A parte experimental do trabalho consiste na fabricao e teste trao de reparaes em escala reduzida em funo de alguns parmetros pr-definidos como o ngulo das superfcies de contacto e o adesivo a utilizar, no sentido de otimizao das respetivas reparaes. O trabalho numrico consiste na simulao em software de Elementos Finitos ABAQUS das vrias solues testadas, para avaliao da distribuio de campos de tenses e previso da rotura das reparaes por remendo embebido. No global, observou-se uma elevada correlao entre os resultados experimentais e as previses numricas, o que valida a ferramenta numrica utilizada para efeitos de previso da rotura para reparaes de remendo embebido e a utilizao do mesmo para a escolha do melhor ngulo a utilizar em funo da restituio de resistncia pretendida.
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O presente projeto enquadra-se na rea das redes de sensores sem fios, onde o seu crescente desenvolvimento permite aplicar esta tecnologia em diversas reas, como por exemplo, na monitorizao ambiental, utilizao militar, domtica, sade, entre outras. Uma rede de sensores sem fios consiste em diversos ns dispersos num campo de aplicao onde procedem recolha de dados do ambiente em que esto inseridos, como o valor de uma temperatura, humidade ou outra grandeza fsica, e os transmitem para uma estao base onde podem ser monitorizados. Tendo a rea da sade uma importncia significativa, este projeto focalizou-se na mesma. O projeto apresentado nesta dissertao teve como principal objetivo o desenvolvimento de uma rede de sensores sem fios, em que dois ns procedam aquisio da temperatura corporal de uma pessoa em dois locais distintos, para posterior envio da mesma para os restantes ns da rede, onde ser apresentada em estaes de monitorizao. Este projeto foi desenvolvido baseado num recente protocolo de redes sem fios, nomeadamente o protocolo ANTTM. Assim sendo, em primeiro lugar, sero abordados neste relatrio os objetivos e a contextualizao deste projeto. Em seguida, ser apresentada uma comparao sobre alguns aspetos de algumas tecnologias de comunicaes sem fios, nomeadamente o ZigBee, Bluetooth e ANT. Devido ao fato da tecnologia ANT ser a escolhida para o desenvolvimento deste projeto, ser tambm apresentado um estudo mais detalhado sobre o mesmo. Depois, ser apresentado o desenvolvimento e implementaes efetuadas, e por ltimo sero apresentadas as concluses tcnicas e pessoais que este projeto permitiu obter.
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O presente trabalho centra-se na gesto de resduos produzidos no sistema de drenagem e tratamento de guas residuais do municpio de Vila Nova de Gaia. A entidade onde decorreu o trabalho uma empresa responsvel pela distribuio de gua e pela drenagem e tratamento de guas residuais. A empresa est certificada pela norma NP EN ISO 14001, desde 2001, sendo ento um dos objectivos o enquadramento da gesto dos resduos em estudo na referida norma, acompanhando os requisitos da mesma com vista ao seu total cumprimento. Outros dos objectivos foi estudar qual a opo de tratamento mais adequada a aplicar ao resduo no seu local de armazenamento temporrio com vista a minorar os seus impactes ambientais. De acordo com a caracterizao analtica do resduo e com os aspetos legais aplicveis, foram tambm analisados os destinos finais possveis e ambientalmente adequados ao resduo. A medida proposta para a minimizao de impactes no local de armazenamento temporrio do resduo foi a estabilizao com cal nos leitos de secagem, disponveis numa antiga ETAR de loteamento. O doseamento de cal a aplicar ao resduo ser de 10 kg de cal apagada comercial (Ca (OH)2) por uma tonelada de resduo fresco com um perodo mnimo de secagem de 2 meses. Outra das medidas de minimizao de impactes selecionada foi a implantao de uma cortina arbrea ao redor da instalao. Sendo o resduo em estudo muito heterogneo, constitudo principalmente por areias, terras e gradados, a valorizao foi equacionada mas no foram encontrados alternativas viveis. O destino final considerado como mais adequado tendo em conta todas as caractersticas do resduo e eluato, analisadas de acordo com o previsto no Decreto-Lei n. 183/2009 de 10 de Agosto, foi o aterro para resduos no perigosos. Foi tambm objecto do estudo a identificao e anlise de todos os aspectos ambientais relacionados com a gesto de resduos e a avaliao da sua significncia. Dos aspectos ambientais identificados como significativos, destacam-se aqueles que ocorrem presentemente, os resduos armazenados (gradados/limpeza de redes), e os que podem ocorrer em situaes de emergncia, fuga/derrame de leos/combustveis e cheiros/odores. De forma a minimizar os aspectos ambientais identificados, e de acordo com a norma NP EN ISO 14001, foram propostas aes que constam de um programa de gesto elaborado para este trabalho, onde se definem os objectivos, metas e prazos. As principais medidas propostas no programa de gesto foram: Estabilizao com cal (inicial e reforo se necessrio); melhoria do espao envolvente; anlise de questes de sade ocupacional/segurana; adjudicao de prestao de servios da recolha por operador licenciado; implantao da cortina arbrea; registo no SIRAPA; criao de planos de emergncia ambiental e de segurana.
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Uma das maiores preocupaes do mundo neste momento prende-se com o facto da grande dependncia do petrleo e seus aglomerados. Esta dependncia causa dois problemas: novos estudos fomentam o comeo da escassez deste produto, atirando para cima o preo deste material precioso, e a poluio que que este causa. Um dos sectores mais dependentes e que mais polui, o dos transportes. Nos ltimos anos, o mundo teve finalmente noo deste problema e uma das apostas neste sector o desenvolvimento da clula de combustvel, uma tecnologia que utiliza gua como combustvel, podendo ser reutilizada. uma tecnologia ainda em fase de introduo pelo que, para j, a mdio prazo no ser soluo. Uma soluo intermdia a utilizao de energia eltrica como combustvel. Apesar de grande parte da produo de energia eltrica ser a partir da queima de derivados de petrleo, os motores eltricos so por si s muito mais eficientes comparando com os motores de combusto. No se vai aqui debater se so uma soluo com viabilidade devido questo da transferncia da dependncia do petrleo do sector dos transportes para o sector da produo de energia eltrica. O objetivo deste trabalho ser desenvolver um sistema de faa a gesto do combustvel dos veculos eltricos, ou seja, baterias. Essa gesto tem como objetivo aumentar a autonomia do veculo e prolongar o tempo de vida das baterias. Na primeira fase, uma introduo atualidade dos veculos eltricos, fazendo uma anlise s diferentes solues. Sero referidas os diferentes tipos de baterias e suas caractersticas, passando depois para exemplos de sistemas de gesto de baterias. A explicao da ideia para este sistema vem com o captulo projeto, ficando a implementao para o captulo seguinte.
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O Lean Thinking (Pensamento Magro) baseia-se no Sistema Toyota de Produo, tambm conhecido pela sigla TPS (Toyota Production System). Foi desenvolvido em ambiente fabril, em particular na indstria automvel, por Taiichi Ohno (1988) com o principal objectivo de eliminar desperdcios. O Lean Thinking tem crescido e hoje muito mais abrangente. Com o intuito de melhorar a aprendizagem dos conceitos e das prticas lean, tm sido desenvolvidos diversos jogos que simulam a utilizao das diferentes ferramentas lean. Estes jogos tm uma vertente comercial e so especialmente dirigidos para a indstria contudo no se consegue encontrar um que consiga ser utilizado para simular individualmente as ferramentas Lean. No mbito desta dissertao, foi desenvolvido um jogo didctico para apoio nas aulas onde so estudadas as ferramentas Lean. As ferramentas Lean abordadas neste trabalho so: 5S, Organizao de Layout e Total Productive Maintenance. O jogo desenvolvido permite introduzir as ferramentas individualmente e as simulaes efectuadas possibilitam a anlise das melhorias obtidas com a eliminao de desperdcios atravs da aplicao das diferentes ferramentas.
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Este trabalho visa contribuir para o desenvolvimento de um sistema de viso multi-cmara para determinao da localizao, atitude e seguimento de mltiplos objectos, para ser utilizado na unidade de robtica do INESCTEC, e resulta da necessidade de ter informao externa exacta que sirva de referncia no estudo, caracterizao e desenvolvimento de algoritmos de localizao, navegao e controlo de vrios sistemas autnomos. Com base na caracterizao dos veculos autnomos existentes na unidade de robtica do INESCTEC e na anlise dos seus cenrios de operao, foi efectuado o levantamento de requisitos para o sistema a desenvolver. Foram estudados os fundamentos tericos, necessrios ao desenvolvimento do sistema, em temas relacionados com viso computacional, mtodos de estimao e associao de dados para problemas de seguimento de mltiplos objectos . Foi proposta uma arquitectura para o sistema global que enderea os vrios requisitos identi cados, permitindo a utilizao de mltiplas cmaras e suportando o seguimento de mltiplos objectos, com ou sem marcadores. Foram implementados e validados componentes da arquitectura proposta e integrados num sistema para validao, focando na localizao e seguimento de mltiplos objectos com marcadores luminosos base de Light-Emitting Diodes (LEDs). Nomeadamente, os mdulos para a identi cao dos pontos de interesse na imagem, tcnicas para agrupar os vrios pontos de interesse de cada objecto e efectuar a correspondncia das medidas obtidas pelas vrias cmaras, mtodo para a determinao da posio e atitude dos objectos, ltro para seguimento de mltiplos objectos. Foram realizados testes para validao e a nao do sistema implementado que demonstram que a soluo encontrada vai de encontro aos requisitos, e foram identi cadas as linhas de trabalho para a continuao do desenvolvimento do sistema global.
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Mestrado em Engenharia Electrotcnica e de Computadores - rea de Especializao de Telecomunicaes
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Este trabalho compreende uma anlise crtica e reflexiva sobre o que atualmente existe no mbito dos sistemas de navegao integrados (e.g. sistemas de posicionamento global com sistemas de navegao por inrcia). O objetivo deste estudo vai tambm no sentido de desenvolver para um dispositivo mvel, um sistema de telemetria para automveis baseado na plataforma Android fazendo uso de conceitos estudados e tecnologias existentes. Pretende-se demonstrar a potencialidade da integrao de um sistema de posicionamento por satlite, com um sistema de navegao por inrcia, em dispositivos cada vez mais acessveis ao utilizador comum, tais como tablets, smartphones e outros equipamentos dotados de dispositivos MEMS (sistemas microelectromecnicos) de baixo custo usando a plataforma Android. Este trabalho pretende explorar a forma como podemos fundir os registos dos vrios sensores, tais como o acelermetro, magnetmetro e giroscpio, para determinar a orientao do dispositivo e assim integrar esta informao de maior frequncia, com a informao disponibilizada pelo GNSS de menor frequncia, tendo como objetivo final a determinao em tempo real do posicionamento do dispositivo, destacando as foras e fraquezas de cada um dos sistemas de navegao.
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No ambiente empresarial actual, cada vez mais competitivo e exigente, um factor fundamental para o sucesso das empresas a sua capacidade de atingir e melhorar os nveis de satisfao exigidos pelos clientes. Para identificar as melhorias a implementar, as empresas devem ser capazes de monitorizar e controlar todas as suas actividades e processos. O acompanhamento realizado s actividades delegadas a empresas externas, como por exemplo o transporte de mercadorias, dificultado quando os prestadores destes servios no possuem ferramentas de apoio que disponibilizem informao necessria para o efeito. A necessidade de colmatar esta dificuldade na recolha da informao durante a distribuio de uma encomenda na empresa Caetano Parts, uma empresa de revenda de peas de substituio automvel, levou ao desenvolvimento de uma ferramenta que permite fazer o seguimento de uma encomenda em todas as suas fases, permitindo ao responsvel pelas operaes acompanhar o estado da encomenda desde o instante em que a encomenda colocada, passando pelo seu processamento dentro das instalaes, at sua entrega ao cliente. O sistema desenvolvido composto por dois componentes, o front-end e o back-end. O front-end composto por uma aplicao web, e por uma aplicao Android para dispositivos mveis. A aplicao web disponibiliza a gesto da base de dados, o acompanhamento do estado da encomenda e a anlise das operaes. A aplicao Android disponibilizada s empresas responsveis pelo transporte das encomendas e possibilita a actualizao online da informao acerca do processo de entrega. O back-end composto pela unidade de armazenamento e processamento da informao e encontra-se alojado num servidor com ligao internet, disponibilizando uma interface com o servio mvel do tipo servio web. A concepo, desenvolvimento e descrio das funcionalidades desta ferramenta so abordadas ao longo do trabalho. Os testes realizados ao longo do desenvolvimento validaram o correcto funcionamento da ferramenta, estando pronta para a realizao de um teste piloto.
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Nesta dissertao, numa primeira fase, efetuado um estudo ao estado da arte da qualidade de energia eltrica e do volante de inrcia mais conhecido por flywheel. Como primeiro tpico da primeira fase efetuado um estudo das perturbaes possveis, baseado na sua forma de onda, so representadas graficamente as diversas perturbaes, efetuada uma anlise das possveis causas para cada perturbao e por fim, tambm so apresentadas as possveis solues para as mesmas perturbaes. Como possveis solues, so apresentados os vrios sistemas de armazenamento nomeadamente, UPS (fonte de alimentao ininterrupta), volantes de inrcia, entre outros sistemas. No segundo tpico efetuada uma introduo ao sistema flywheel, apresentando alguns aspetos importantes, tais como as vrias vantagens do seu uso como sistema de armazenamento de energia, diferentes tipos de aplicaes, sua constituio (formas, tipos de matrias, mquina eltrica, entre outros) e so apresentados tambm os diferentes tipos de aplicaes, utilizandoa como sistema de armazenamento. A segunda fase dedicada s equaes fundamentais para o desenvolvimento duma flywheel. Neste caso so apresentadas vrias equaes para o clculo da energia armazenada, momento de inrcia, tenses, entre muitas outras equaes essenciais. Na terceira fase efetuada uma comparao entre diversos sistemas de armazenamento de energia, usando tanto a tecnologia flywheel como baterias tradicionais. Esta comparao foi realizada em trs categorias, 150 kVA, 600 kVA e 1200 kVA. Em cada categoria realizada uma comparao entre diversos fatores tais como: peso, custos, dimenses, limitaes, regulaes possveis e questes ambientais. Como quarta fase, apresentado um modelo de uma draga utilizando o sistema flywheel como armazenamento de energia. Neste modelo apresentada a flywheel como soluo, uma vez que armazena a energia recuperada dos processos eletromecnicos que necessitam de absorver grandes quantidades de energia. Desta forma, conseguese uma reduo no consumo de energia. Os resultados da simulao mostram uma reduo de 25% de energia e uma reduo entre 80% a 90% em todas as categorias de emisses.
