Monitorização integrada para sistemas de alimentação distribuídos

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Estudo e análise do impacto do sistema de alimentação de tração elétrica (1x25kV - rede convencional, 2x25kV - rede convencional + alta velocidade) na rede de transmissão

A rede de transporte ferroviária é um meio de transporte seguro, rápido e bastante utilizado pela população. Este facto fez com que os sistemas elétricos de tração tivessem uma grande evolução ao longo dos últimos anos nomeadamente, ao nível da alta velocidade. Por essa razão, é pertinente uma análise cuidada do impacto destes sistemas na rede de transporte. Neste trabalho é efetuado um pequeno resumo sobre os sistemas elétricos de tração desde as subestações até à alimentação das locomotivas. Aborda-se também a rede de transporte que se encontra a montante do sistema de tração que sofre perturbações provocadas pelos sistemas de tração. Por último realizou-se uma análise do impacto do sistema de tração na rede de transporte recorrendo à simulação no MATLABTM/Simulink. Analisou-se um conjunto de grandezas elétricas para diversos cenários, considerando a alimentação da catenária a 1x25 kV e 2x25 kV.

Unidades Ininterruptas de Alimentação (UPS). O que escolher?

As UPS (unidades de alimentação ininterruptas) são sistemas destinados à alimentação de dispositivos elétricos quando existe um corte de energias de rede. As UPS diferenciam-se dos restantes sistemas de emergência na medida em que possibilitam a alimentação instantânea quando ocorre um corte através de baterias e circuitos eletrónicos associados para sistemas de baixa potência ou geradores diesel e sistemas “flywheel*” para sistemas de grande potência. As UPS são normalmente utilizadas para proteger equipamentos que possam conter dados essenciais ou indispensáveis para o funcionamento de um edifício com datacenters, computadores, equipamentos de telecomunicações ou outros equipamentos cuja interrupção de funcionamento possa causar danos irreversíveis em sistemas, dados ou negócios. Para além da capacidade de fornecer energia em caso de interrupção por um período limitado de tempo, as UPS podem corrigir outros eventos de rede como sobretensões, cavas, variações de tensão, ruído, instabilidade de frequência ou distorção harmónica.

Utilização de redes neuronais artificiais na gestão de processos de digestão anaeróbia

Numa Estação de Tratamento de Águas Residuais (ETAR), a otimização do processo de Digestão Anaeróbia (DA) é fundamental para o aumento da produção de biogás, que por sua vez é convertido em energia, essencial para a rentabilidade de exploração de ETAR. No entanto, a complexidade do processo de Digestão Anaeróbia das lamas constitui um obstáculo à sua otimização. Com este trabalho pretende-se efetuar a análise e tratamento de dados de Digestão Anaeróbia, com recurso a Redes Neuronais Artificiais (RNA), contribuindo, desta forma, para a compreensão do processo e do impacto de algumas variáveis na produção de biogás. As Redes Neuronais Artificiais são modelos matemáticos computacionais inspirados no funcionamento do cérebro humano, com capacidade para entender relações complexas num determinado conjunto de dados, motivo por que se optou pela sua utilização na procura de soluções que permitem predizer o comportamento de uma DA. Para o desenvolvimento das RNA utilizou-se o programa NeuralToolsTM da PalisadeTM. Como caso de estudo, a metodologia foi aplicada ao Digestor A da ETAR Sul da SIMRIA, empresa onde teve lugar o estágio curricular que originou o presente trabalho. Nesse contexto, utilizaram-se dados com informação referente aos últimos dois anos de funcionamento do digestor, disponíveis na empresa. Apesar de se terem verificado certas limitações, na predição em alguns casos particulares, de um modo geral, considera-se que os resultados obtidos permitiram concluir que as redes neuronais modeladas apresentam boa capacidade de generalização na imitação do processo anaeróbio. Conclui-se, portanto, que o estudo realizado pode constituir um contributo com interesse para a otimização da produção do biogás na DA de ETAR Sul da SIMRIA e que a utilização de RNA poderá ser uma ferramenta a explorar, quer nessa área, quer noutras áreas de gestão de sistemas de saneamento básico.

Dimensionamento do Sistema Híbrido para Alimentação de Energia Elétrica da Escola Rural de Nangade (Cabo Delgado)

Os combustíveis fósseis, como o carvão, o petróleo e o gás, constituem fontes de energia que em breve se esgotarão e que são demasiado caras para serem desperdiçadas pelas centrais elétricas na produção de electricidade. Para além desse facto, existem outros argumentos (sobretudo económicos) que inviabilizam a utilização destas fontes de energia em algumas regiões, abrindo caminho a fontes de energia alternativas (e.g. solar, eólica, biomassa, mini-hídricas, geotérmicas, etc) e preferencialmente com contornos locais. No caso particular de Moçambique, tem-se verificado um interesse crescente por parte do governo e de várias ONGs na promoção do uso de energias alternativas para as zonas onde a energia convencional não chega e não chegará, devido aos custos muito elevados que esse processo acarretaria. Esta dissertação apresenta um estudo aprofundado do dimensionamento dum sistema híbrido de geração de energia elétrica envolvendo gerador FV e grupo eletrogéneo de emergência para a Escola Rural da Nangade, situada no Distrito de Nangade, na Província do Cabo Delgado. São também descritos os diversos componentes e as tecnologias associadas a um sistema deste género, com a inclusão de sistemas inteligentes de controlo de energia com a utilização de inversores bidireccionais (inversores de bateria e carregadores) para sistemas isolados. Os resultados são apresentados de forma a facilitar a aplicação e montagem deste tipo de sistemas in loco. Espera-se que esta dissertação possa servir de base no futuro próximo, para a implementação deste tipo de sistemas para permitir a melhoria da qualidade de ensino através de melhores infraestruturas, democratizando desta forma o acesso à educação para as crianças das zonas rurais das várias províncias de Moçambique. Como as energias renováveis são parte integrante do Sistema Elétrico Nacional, apresenta-se resumidamente, no anexo 17, o “Plano de Desenvolvimento na Área de Energia de Moçambique”.

Análise ao Sistema de Alimentação de Tração Elétrica (1x25 kV - Rede convencional, 2x25 kV –Rede convencional + Alta velocidade)

O transporte ferroviário é um meio de transporte em que o meio de deslocamento ocorre por meio de vias férreas, transportando, entre outros, pessoas e cargas. Este meio de transporte é um dos mais antigos e a sua origem está ligada directamente com a Primeira Revolução Industrial, acontecimento histórico que sucedeu na Europa no final do século XVIII e início do século XIX. Uma rede ferroviária é um sistema único no ponto de vista do uso de tração elétrica assim como no modo que se insere na sociedade por ser um meio de transporte seguro, rápido e bastante utilizado pela população. As redes de alimentação de energia (transporte e distribuição) e a rede de alta velocidade ditaram novas soluções para a alimentação elétrica ferroviária contribuindo para a sua evolução técnica, na segurança e também na compatibilidade eletromagnética no sentido de se estabelecerem critérios de controlo e prevenção dos efeitos indesejáveis provocados pela interferência magnética. O presente trabalho tem por objetivo analisar e estudar tecnicamente como se comportam as redes que alimentam os veículos de tração elétrica desde as subestações até à alimentação das locomotivas. Dada a complexidade da sua análise torna-se necessário o recurso a ferramentas de simulação mais ou menos complexas. No presente trabalho recorreu-se ao MATLABTM, nomeadamente, ao MATLABTM/Simulink. Foram analisadas as principais grandezas elétricas em cenários distintos para os sistemas de alimentação da catenária de 1x25 kV e 2x25 kV.

Redes Neuronais Artificiais na Otimização do Processo de Digestão Anaeróbia - Aplicação a uma ETAR da AdCL

Numa sociedade com elevado consumo energético, a dependência de combustíveis fósseis em evidente diminuição de disponibilidades é um tema cada vez mais preocupante, assim como a poluição atmosférica resultante da sua utilização. Existe, portanto, uma necessidade crescente de recorrer a energias renováveis e promover a otimização e utilização de recursos. A digestão anaeróbia (DA) de lamas é um processo de estabilização de lamas utilizado nas Estações de Tratamento de Águas Residuais (ETAR) e tem, como produtos finais, a lama digerida e o biogás. Maioritariamente constituído por gás metano, o biogás pode ser utilizado como fonte de energia, reduzindo, deste modo, a dependência energética da ETAR e a emissão de gases com efeito de estufa para a atmosfera. A otimização do processo de DA das lamas é essencial para o aumento da produção de biogás. No presente relatório de estágio, as Redes Neuronais Artificiais (RNA) foram aplicadas ao processo de DA de lamas de ETAR. As RNA são modelos simplificados inspirados no funcionamento das células neuronais humanas e que adquirem conhecimento através da experiência. Quando a RNA é criada e treinada, produz valores de output aproximadamente corretos para os inputs fornecidos. Uma vez que as DA são um processo bastante complexo, a sua otimização apresenta diversas dificuldades. Foi esse o motivo para recorrer a RNA na otimização da produção de biogás nos digestores das ETAR de Espinho e de Ílhavo da AdCL, utilizando o software NeuralToolsTM da PalisadeTM, contribuindo, desta forma, para a compreensão do processo e do impacto de algumas variáveis na produção de biogás.

Desenvolvimento de sistemas automáticos de alimentação e descarga de injectora de plásticos

A indústria de componentes para automóveis necessita de constante inovação, no sentido de manter a elevada competitividade, imprescindível à sobrevivência de qualquer empresa neste sector. A automação e robótica são vias incontornáveis para a prossecução dos objetivos de produtividade desejados. Mesmo dentro da automação, a evolução é constante. Para além disso, a crescente inovação nos produtos fabricados, exige também novas soluções em termos de processos de fabrico. Isto leva a que, soluções válidas até uma determinada altura, passem facilmente a obsoletas, com necessidade premente de se implementarem novos sistemas que correspondam às necessidades atuais. Este trabalho teve por base uma necessidade detetada numa empresa fabricante de acessórios para a indústria automóvel: estruturas para estofo de assento automóvel, entre muitos outros. Atualmente, a estrutura do estofo automóvel assenta numa grelha constituída por um conjunto de arames, que é agregado por uma série de tiras de plástico injetadas em seu redor. As máquinas de injeção responsáveis por este processo têm superfície de apartação horizontal, e necessitam de mão-de-obra adjacente para a colocação dos arames no molde e descarga do conjunto, na razão de uma pessoa para duas máquinas, dependendo do tempo de ciclo da injeção. O trabalho consistiu no desenvolvimento de um sistema automático de alimentação e descarga da máquina de injeção, que tivesse por base um sistema já existente, mas que passasse a comportar outras funções até agora não desempenhadas pelos sistemas antigos, ou seja, que fossem capazes de ultrapassar os problemas colocados pela complexidade atual dos produtos em fabricação. O projeto foi concluído com sucesso, tendo sido validado pela empresa FicoCables, através da construção, teste e colocação em funcionamento de vários protótipos.

Projecto e Implementação de Sistema de Alimentação Automática para Forno de Apoio à Injecção de Zamak

A injecção de Zamak em Portugal é uma actividade corrente, sendo usada na produção de inúmeras peças de pequena dimensão, nomeadamente em acessórios de vestuário, no fabrico de cablagens metálicas para a indústria automóvel, no fabrico de placas indicativas de marcas nos mais diversos produtos, entre muitas outras aplicações. Quando a quantidade de Zamak injectada em cada ciclo é relativamente baixa, o tempo que demora a consumir um lingote é bastante longo, pelo que não se justifica que o forno esteja equipado com um sistema de alimentação automática de lingotes. No entanto, quando as peças injectadas possuem uma maior massa ou o número de cavidades por molde é maior, um lingote pode ser consumido num período de tempo suficientemente curto para ser necessário um operário permanentemente atento à alimentação do forno. Neste caso, justifica-se a inclusão de um sistema automático que vá descarregando lingotes à medida que aquele que está a abastecer o forno é consumido. O presente trabalho foi elaborado com base na necessidade de uma empresa fabricante de máquinas para a injecção de Zamak, a qual pretendia dotar alguns dos seus modelos com este sistema, indo de encontro às necessidades dos seus clientes e ampliando a gama de acessórios que passa a poder disponibilizar em torno de cada equipamento.

Caracterização dos estilos de vida dos sem-abrigo da cidade do Porto

O fenómeno dos sem-abrigo está em constante crescimento nos centros urbanos, na cidade no Porto o mesmo acontece, sendo esta uma realidade ainda pouco conhecida. Têm sido realizados alguns estudos sobre esta problemática, no entanto poucos incidem sobre a população portuguesa, pouco se sabe sobre como vivem estes indivíduos e sobre o que define o seu estilo de vida. Os estilos de vida têm vindo a ser uma área de crescente interesse para estudo, visto que afecta a nossa saúde e a longo prazo tem influência nos padrões de morbilidade e mortalidade. Com este estudo procurou-se caracterizar os sem-abrigo da cidade do Porto e os comportamentos que tipificam o seu estilo de vida, bem como verificar se existem variáveis dos estilos de vida que se encontram correlacionadas com a presença de sintomatologia psicopatológica. Para este efeito, foi realizado um inquérito por questionário a 30 pessoas que vivem na condição de sem-abrigo na cidade do Porto, através da administração de um questionário de estilos de vida e da Brief Psychiatric Rating Scale (BPRS). Concluímos que os sem-abrigo se caracterizam por ser do sexo masculino, solteiros de nacionalidade portuguesa e baixa escolaridade. Constatamos que a maioria apresenta comportamentos pouco saudáveis como fumar e não praticar exercício físico, contudo têm cuidado com a higiene pessoal, apresentam uma boa higiene do sono e manifestam poucos comportamentos sexuais de risco. Verificamos que a ansiedade se encontra correlacionada negativamente com o stress, higiene do sono, insight e alimentação. As perturbações somáticas mostraram uma correlação com a higiene do sono, o humor depressivo com a higiene do sono e insight, o retraimento emocional com a socialização e falta de cooperação com a socialização, sendo todas estas correlações negativas. Encontramos ainda uma correlação positiva entre a lentificação e o consumo de substâncias e uma correlação negativa entre a lentificação e higiene do sono. Considerando os resultados obtidos pensamos ser fundamental prosseguir com estudos de investigação nesta área, para que de futuro as intervenções junto desta população consigam dar uma melhor resposta ao seu estado de saúde.

Maia Basket Clube

No âmbito da realização do Estágio Curricular do Curso de Mestrado em Fisioterapia no Desporto da Escola Superior de Tecnologias da Saúde do Porto, foi estabelecido um acordo com o Maia Basket Clube (Proliga), com intuito de acompanhar a equipa do escalão sénior de basquetebol, durante um período de três meses. Segundo Tavares et al. (2001), o Basquetebol é actualmente uma actividade altamente especializada quer do ponto de vista técnico quer do ponto de vista competitivo, sendo o jogo igualmente um meio de educação física e desportiva, matéria de ensino e um campo de aplicação da ciência. O jogo de basquetebol tem uma duração útil de 40 minutos, divididos em quatro tempos de 10 minutos com intervalos entre os tempos. No entanto, este trabalho pode prolongar-se até aos 90 minutos, se considerarmos os períodos de esforço e as interrupções permitidas pelo regulamento, possibilita a manutenção de um elevado nível de exigência e intensidade, constituindo um instrumento importante na recuperação dos estados de fadiga. O espaço em que o jogo se desenrola é bastante reduzido (28x15 metros), considerando o número elevado de jogadores (10 jogadores), o que origina uma elevada densidade de jogadores na superfície do terreno de jogo (FIBA 2010). Esta constatação, aliada à dualidade de interesses e intenções dos jogadores (Cooperação vs Oposição), requer exigências especiais ao nível da velocidade de reacção, destreza e até ao nível de certas qualidades de visão. Desta forma, os elementos técnicos, que já apresentam alguma complexidade na sua execução isolada, tornam-se ainda mais complexos quando realizados em situação de jogo, condicionados pela presença dos adversários e pelas posições e movimentações dos colegas de equipa. Observando as acções e movimentos realizados no jogo, constata-se que são na sua maioria acíclicos e que se repetem com frequências muito variáveis, tornando-se impossível prever quando se vai desencadear a sua execução. A intensidade de execução dessas acções é também variável, existindo uma alternância evidente entre esforço de grande intensidade e curta duração (sprints, saltos e deslizamentos defensivos), momentos de menor intensidade (momentos de ataque planeado, deslocamentos a passo ou em corrida lenta, algumas situações defensivas) e interrupções de actividade (lançamentos livres, violações, faltas pessoais, substituições, descontos de tempo, etc.). Com a intenção de aplicar alguns dos princípios teóricos e práticos apreendidos durante o 1º e 2º semestres do curso, este estágio teve uma vertente de avaliação médico-desportiva, orientação e aconselhamento nutricional (alimentação e suplementos), intervenção em lesões desportivas (ocorrências de origem curativa e de emergência) e prestação de assistência a competições nacionais. No que diz respeito à avaliação médico-desportiva, foi realizada a ficha clínica de cada atleta onde constam: 1. caracterização (idade, peso, altura, envergadura, lugar na equipa, etc.), 2. história médica, 3. avaliação da aptidão física (composição corporal, resistência cardio-respiratória, resistência muscular e flexibilidade), e 4. ocorrências de lesão. Após a recolha dos dados das avaliações dos diferentes componentes da aptidão física, estes foram apresentados e discutidos com o treinador e preparador físico, no sentido de serem desenvolvidos protocolos de treino com o objectivo de melhorar os níveis físicos dos atletas sob o ponto de vista do rendimento, mas também da prevenção de lesões e promoção da saúde. Quanto às ocorrências de lesão, do registo fez parte a avaliação subjectiva e objectiva, planeamento e intervenção, resultados e processo de raciocínio subjacente a cada etapa, devidamente fundamentados. No seguimento das ocorrências de lesão, numa vertente de investigação, foi também realizado um estudo de caso, definindo-se como objectivo geral avaliar a eficácia da intervenção e procedimentos efectuados, com uma abordagem cuidadosamente pensada e fundamentada.

Papel do polimorfismo Pro12 Ala no gene PPAR Gama 2 na obesidade e diabetes mellitus tipo 2 - uma meta análise

A obesidade e a diabetes mellitus tipo 2 (DM2) são considerados dois grandes problemas de saúde pública. A má alimentação e a falta de atividade física encontram-se entre os principais desencadeadores de um crescente número de indivíduos obesos, diabéticos e com sensibilidade à insulina diminuída. Este aumento tem motivado a comunidade científica a investigar cada vez mais para o elevado contributo da herança genética associada aos fatores sociais e nutricionais. O gene dos recetores ativados por proliferadores do peroxissoma gama 2 (PPARγ2) desempenha um papel importante no metabolismo lipídico. Uma vez que o PPARγ2 é maioritariamente expresso no tecido adiposo, uma redução moderada da sua atividade tem influência na sensibilidade à insulina, diabetes, e outros parâmetros metabólicos. Vários estudos sugerem que tanto fatores genéticos como fatores ambientais (tais como a dieta), poderão estar envolvidos na formação de padrões associados ao polimorfismo Pro12Ala com a composição corporal em diferentes populações humanas. Os diversos estudos genéticos envolvendo o estudo do polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 na suscetibilidade de possuir risco de diabetes e obesidade em várias populações têm proposto conclusões diversas. Em alguns parece haver mais associações do que outros e, às vezes, não demonstram sequer associação. Desta forma, o presente trabalho teve como objectivo contribuir para a elucidação do impacto do polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 na resistência à insulina associada à DM2 e na obesidade, mediante estudo sistematizado da literatura existente até à data, através de meta análise. Do total de uma pesquisa de 63 publicações, foram incluídos 32 artigos no presente estudo, sendo que destes 25 foram incluídos na síntese qualitativa e 11 incluídos na sintese quantitativa. No presente trabalho pode-se concluir que existe evidência estatística que suporta a hipótese de que o polimorfismo Pro12Ala do PPARγ2 pode ser considerado um fator protetor para a DM2 [p <0,05 e OR (odds ratio) 0,702, com IC (intervalos de confiança) com valores que nunca incluem o 1]. No entanto, e mediante os mesmos pressupostos, o mesmo polimorfismo pode ser considerado um fator de risco ao desenvolvimento de obesidade, pela evidência estatística [p <0,05 e OR de 1,196, com IC com valores que nunca incluem o 1].

Qualidade, higiene e segurança na gestão das empresas

Dissertação apresentada ao Instituto Superior de Contabilidade e Administração para obtenção do Grau de Mestre em Auditoria. Orientada por: Mestre Alcina Dias

Risco de Diabetes Mellitus numa população escolar

A Diabetes Mellitus (DM) é uma doença crónica que apresenta como principais factores de risco: obesidade, gordura abdominal e história familiar. Para avaliar o risco de desenvolver DM tipo 2 dentro de 10 anos aplicou-se uma ficha de avaliação onde se verificou que 12,5% apresentam risco sensivelmente elevado e 3,6% risco moderado. No entanto esta população já apresenta alguns factores de risco tais como IMC elevado, perímetro abdominal aumentado ou muito aumentado, baixa actividade física, alimentação deficiente em vegetais e frutas e antecedentes familiares com DM.

O Comportamento de consumo de Vinho do Porto dos portugueses – recomendações para o aumento da procura interna

Dissertação de Mestrado apresentada ao Instituto de Contabilidade e Administração do Porto para a obtenção do grau de Mestre em Marketing Digital, sob orientação de Doutor António Correia de Barros