Estratégia de identificação paramétrica aplicada à modelagem fenomenológica de um sistema do tipo correia transportadora industrial para fins de detecção de faltas

Os sistemas do tipo correia transportadora, são sistemas essenciais para grandes empresas, embora este equipamento apresente um elevado grau de criticidade, de modo que uma parada não planejada do mesmo, pode gerar perdas imensas ou até mesmo a parada de todo o processo produtivo. Tendo em vista a criticidade do equipamento, torna-se necessário realizar a monitoração adequada do mesmo e detectar com maior antecedência possível a ocorrência de alguma falta ocorrida no sistema. Objetivando reduzir as paradas não planejadas, investiga-se nesta dissertação a modelagem de um sistema do tipo correia transportadora com a finalidade de uso no monitoramento e diagnóstico de faltas neste tipo de sistema. Primeiramente é discutido um modelo fenomenológico do processo, o qual é baseado na aplicação das leis da mecânica e considerando-se os diversos tipos de força de oposição ao movimento de uma correia transportadora. Os principais parâmetros do transportador foram estimados utilizando-se técnicas de identificação baseadas em Mínimos Quadrados Não Recursivos. Em seguida, foi desenvolvido e implementado um algoritmo de detecção de faltas utilizando a teoria de análise intervalar, de modo que possibilite detectar condições inadequadas de funcionamento. Com o intuito de avaliar o desempenho do algoritmo proposto foi projetado e construído um protótipo que emula as condições operacionais típicas de um sistema real do tipo correia transportadora. Os resultados obtidos experimentalmente, confirmam o bom desempenho da metodologia proposta.

Estratégia do planejamento e otimização de sistemas sem fio, considerando redes interferentes: abordagem baseada em cross-layer

Apesar do aumento significativo do uso de redes locais sem fio (WLAN) nos últimos anos, aspectos de projeto e planejamento de capacidade da rede são ainda sistematicamente negligenciados durante a implementação da rede. Tipicamente um projeto de rede local sem fio é feito e instalado por profissionais de rede. Esses profissionais são extremamente experientes com redes cabeadas, mas são ainda geralmente pouco experientes com redes sem fio. Deste modo, as instalações de redes locais sem fio são desvantajosas pela falta de um modelo de avaliação de desempenho e para determinar a localização do ponto de acesso (PA), além disso, fatores importantes do ambiente não são considerados no projeto. Esses fatores se tornam mais importante quando muitos pontos de acesso (PAs) são instalados para cobrir um único edifício, algumas vezes sem planejamento de freqüência. Falhas como essa podem causar interferência entre células geradas pelo mesmo PA. Por essa razão, a rede não obterá os padrões de qualidade de serviço (QoS) exigidos por cada serviço. O presente trabalho apresenta uma proposta para planejamento de redes sem fio levando em consideração a influência da interferência com o auxílio de inteligência computacional tais como a utilização de redes Bayesianas. Uma extensiva campanha de medição foi feita para avaliar o desempenho de dois pontos de acesso (PAs) sobre um cenário multiusuário, com e sem interferência. Os dados dessa campanha de medição foram usados como entrada das redes Bayesianas e confirmaram a influência da interferência nos parâmetros de QoS. Uma implementação de algoritmo genético foi utilizado permitindo uma abordagem híbrida para planejamento de redes sem fio. Como efeito de comparação para otimizar os parâmetros de QoS, de modo a encontrar a melhor distância do PA ao receptor garantindo as recomendações do International Telecomunication Union (ITU-T), a técnica de otimização por enxame de partículas foi aplicada.

Manutenção planejada para a redução de falhas e defeitos que ocorrem em equipamentos de uma empresa do setor de energia elétrica

A preocupação com as rotinas de manutenção normalmente está relacionada à falha de um processo ou equipamento (manutenção corretiva). O controle sistemático da manutenção e operação dos ativos é considerado um alto ponto de redução de custos e aumento da disponibilidade operacional para o planejamento estratégico. Como resultado, tem-se na área de manutenção, uma grande quantidade de métodos, software, modelos e ferramentas de gestão disponíveis. Dentre eles, dois métodos se destacam: o RCM (Reliability Centered Maintenance ou Manutenção Centrada em Confiabilidade), de origem norte-americana, e o TPM (Total Productive Maintenance ou Manutenção Produtiva Total), de origem japonesa. Desta forma, o objetivo principal deste trabalho é estudar a sistemática do planejamento estratégico e da manutenção planejada para a redução de falhas e defeitos que ocorrem em equipamentos, a partir das metodologias propostas pelos principais autores da área de planejamento estratégico e manutenção, com o intuito de propor melhorias na utilização desta ferramenta. Com base no referencial teórico (Amendola, Berndt, Coimbra, Certo, Copser, Nakajima, Mendes, Moreira, Moubray, Oliveira, Kaplan entre outros) estudado, foi possível iniciar a compreensão do planejamento da gestão da manutenção planejada da Usina Hidrelétrica de Tucuruí e suas práticas de desempenho em relação às práticas de referência e dos principais indicadores estratégicos destacados por esses autores. Esta pesquisa possibilitou avaliar que o atual procedimento adotado em Tucuruí está alinhado com todos os pensadores estudados, bastando apenas à melhor disseminação de todos os conceitos entre todos os níveis hieraquicos de planejamento e execução.

Lightning and precipitation produced by severe weather systems over Belém, Brazil

Eventos de raios nuvem-solo registrados pela rede de detecção do SIPAM, integrada por 12 sensores VAISALA LPATS IV, distribuídos no leste da Amazônia, foram analisados durante 4 tempestades com ocorrência de precipitação intensa em Belém-PA-Brasil, em 2006-2007. Esses casos selecionados, correspondem a eventos de chuva com mais de 25 mm/hora ou 40 mm/ 2 horas, de precipitação registrada por um pluviômetro instalado em 1º 47' 53" and 48º 30' 16" O. Com centro nessa localização, um círculos de 30, 10 e 5 km de raio foram traçados através de um sistema de informação geográfica e os dados de eventos de raios nessas áreas foram separados para analise. Durante essas tempestades, os eventos de raios ocorreram de maneira quase aleatória, sobre a área maior que já havia sido previamente coberta por sistemas convectivos de mesoescala, em todos os casos. Esse trabalho também mostrou a grande influencia dos sistemas de larga escala nas condições de tempo que levaram às tempestades severas estudadas. Adicionalmente, foi observado que, quando existe interação entre sistemas de larga e meso escalas, tanto a precipitação como o numero de relâmpagos aumentaram significativamente e a atividade elétrica nos círculos maiores pode anteceder a chuva no ponto central.

Detecção de mudança e sedimentação no estuário do Rio Coreaú

O uso de novas técnicas para estudar a evolução e preenchimento de vales incisos tem fornecido, ao longo dos anos, importantes resultados para entendermos como foi a evolução costeira brasileira. Neste contexto, esta tese teve como objetivo estudar a evolução do estuário do rio Coreaú, localizado no estado do Ceará, em diferentes escalas temporais, seja “Eventual” (meses, anos), “Engenharia” anos, decádas) e Geológica” (centenas, séculos, milênios), proposta por Cowell et al. (2003), com intuíto de avaliar se as transformações/alterações ao longo dos anos foram significativas ou não. Como resultados, obteve-se no primeiro objetivo, utilizando técnicas de sensoriamento remoto, a partir de imagens dos sensores TM, ETM⁺ e OLI do satélite Landsat 5,7 e 8 e LISS-3 do satélite ResourceSat-1 de 1985 a 2013, uma alteração mínima em relação a transformações morfológicas ao longo do estuário nos últimos 28 anos (entre as escalas Eventual e de Engenharia), houve neste período um acréscimo de 0,236 km² (3%) de área, não trazendo sigificativas mudanças para o estuário. Em relação a taxa de sedimentação, correspondente ao segundo bjetivo, a partir da coleta de 9 testemunhos, de até 1 m de profundidade e utilizando o radionuclídeo ²¹⁰Pb, ao longo do estuário, obteve-se uma taxa que variou de 0,33 cm/ano a 1 cm/ano (escalas entre Engenharia e Geológica) próximo a foz do estuário, e com uma rápida sedimentação percebida na margem leste do rio, onde encontram-se sedimentos mais recentes em relação a margem oeste. Em relação ao preenchimento, terceiro e último objetivo, a partir da amostragem de testemunhos de até 18 m de profundidade, utilzando o amostrador Rammkernsonden (RKS), foram gerados perfis e seções estratigráficas que ajudaram a entender o preenchimento do vale inciso do estuário do rio Coreaú e entender que trata-se de um estuário fluvio-marinho, preenchendo os vales formados no Grupo Barreiras nos últimos 10.000 anos antes do presente. Estas análises e resultados servirão como base para comparação com outros estuários, sejam fluviais, fluvio-marinhos ou marinhos, para entendermos melhor quais os possíveis eventos que dominaram a sedimentação ao longo da costa brasileira em diferentes escalas.

Deformação das rochas siliciclásticas paleoproterozoicas do Grupo Araí como exemplo das reativações de falhas do embasamento, Serra do Tepequém, Roraima, norte do Brasil

As rochas siliciclásticas da Serra do Tepequém são correlacionadas aos Grupos Araí e Suapi, pertencentes ao Supergrupo Roraima de idade paleoproterozoica. A análise estrutural destas rochas revelou que o acamamento exibe arranjos com mergulhos preferencialmente para SE e NW, individualizados em domínios limitados por zonas de falhas oblíquas sinistrais com rejeitos normais e inversos, com direção NE-SW. Essa estruturação é formada por dobras forçadas quilométricas do tipo kink bands e chevrons. O novo arcabouço geométrico observado é característico de um ambiente de deformação de nível crustal raso a médio. A história tectônica é controlada por reativações dos planos de fraqueza preexistentes nas tramas antigas, dúcteis, do embasamento. Esse modelo diverge dos regionais prévios para a região, os quais consideram as dobras existentes como produtos de ambiente dúctil sob tectônica colisional. Os resultados evidenciam a importância da presença de estruturas antigas do embasamento, relacionado ao Escudo das Guianas, como controladoras da geometria das rochas da Serra do Tepequém, em ambiente rúptil.

Detecção de potenciais corticais antecipatórios em sinais de eletroencefalografia (EEG) durante a condução de carros

O reconhecimento da intenção do condutor a partir de sinais de eletroencefalografia (EEG) pode ser útil no desenvolvimento de interfaces cérebro computador (BCI) para serem usadas em sinergia com veículos inteligentes. Isso pode ser benéfico para melhorar a qualidade de interação entre o motorista e o carro, por exemplo, fornecendo uma resposta do carro inteligente alinhada com a intenção do motorista. Neste estudo, considera-se a antecipação como sendo o estado cognitivo que leva a ações especificas durante a condução de um automóvel. Portanto, propomos investigar a presença de padrões antecipatórios em sinais EEG durante a condução de veículos para determinar duas ações especifícas (1) virar à esquerda e (2) virar à direita, alguns milissegundos antes que tais ações aconteçam. Um protocolo experimental foi proposto para gravar sinais EEG de 5 indivíduos enquanto eles operam um simulador de realidade virtual não invasiva - que foi projetado para tal experimento - que simula a condução de um carro virtual. O protocolo experimental é uma variante do paradigma da variação negativa contingente (CNV) com condições Go e No-go no sistema de condução de realidade virtual. Os resultados apresentados neste estudo indicam a presença de padrões antecipatórios em potenciais corticais lentos observados no domínio do tempo (medias dos sinais EEG) e da frequência (Power Spectra e coerência de fase). Isso abre um leque de possibilidades no desenvolvimento de sistemas BCI - baseados em sinais antecipatórios - que conectem o motorista ao veiculo inteligente favorecendo uma tomada de decisão que analise as intenções dos condutores podendo eventualmente evitar acidentes durante a condução.

Detecção, epidemiologia e análise molecular de rotavírus, picobirnavírus e reovírus em aves de corte criadas em granjas na mesorregião metropolitana de Belém, Pará, Brasil

Este estudo objetivou investigar a ocorrência de rotavírus aviário (RVA), picobirnavírus (PBV) e reovírus aviário (ARV) em aves de corte criadas em granjas situadas na Mesorregião Metropolitana de Belém, Pará, no período compreendido entre 2008 a 2011. Para tal, foram colhidos 85 pools de amostras fecais provenientes de 37 granjas pertencentes a oito municípios. O RNA viral foi extraído a partir das suspensões fecais e submetido à eletroforese em gel de poliacrilamida (EGPA) seguido da RT-PCR. Foi selecionada pelo menos uma amostra de cada município positivo para o sequenciamento de nucleotídeos dos genes NSP4 (rotavírus), RdRp (picobirnavírus) e S2 (reovírus), sendo que no caso dos picobirnavírus as amostras foram clonadas antes do sequenciamento. A EGPA demonstrou positividade em 0/85 (0%) amostras para RVA do grupo A, 13/85 (15,3%) amostras para PBV e 01/85 (1,2%) amostras para ARV. No caso da RT-PCR foi verificado positividade em 35/85 (41,2%), 42/85 (49,4%) e 28/85 (32,9%) das amostras para RVA, PBV e ARV, respectivamente. Dos oito municípios estudados, sete apresentaram amostras positivas para PBV e seis apresentaram amostras positivas para RVA e ARV. Das 37 granjas estudadas foi observada a presença dessas infecções virais em 19 (51,4%) para RVA e ARV e 21 (56,8%) para PBV. As sequências do gene NSP4 apresentaram entre 86,3 e 90,5% de similaridade ao nível de nucleotídeo (nt) com protótipos de frangos e 93,5 e 100% de similaridade ao nível de nt quando comparadas entre si. As sequências do gene RdRp apresentaram uma grande heterogeneidade genética com variantes gênicas apresentando entre 56,1 e 100% de similaridade ao nível de nt com protótipos pertencentes a várias espécies e fontes de contaminação e entre 50,3 e 100% de similaridade ao nível nt quando comparadas entre si. Na análise das sequências do gene S2 de ARV foi observado entre 90,9 e 94,4% de similaridade ao nível de nt com protótipos de frangos e 90,1 e 100% de similaridade ao nível de nt quando comparadas entre si. Os RVA, PBV e ARV foram detectados em granjas de frangos de corte da Mesorregião Metropolitana de Belém, sendo a detecção por RT-PCR a mais eficiente ao detectar pelo menos um dos vírus nos oito municípios pesquisados. Excetuando-se o PBV, que apresentou relacionamento heterogêneo com os protótipos utilizados, o RVA e ARV deste estudo relacionaram-se especificamente com amostras obtidas em aves. Este é o primeiro estudo envolvendo o sequenciamento gênico do RVA, PBV e ARV em frangos de corte na região norte do Brasil.

Detecção de adenovírus humanos em amostras de água superficial e esgoto não tratado oriundas de diversos ecossistemas aquáticos da cidade de Belém-PA

Os vírus entéricos são importantes agentes de doenças de veiculação hídrica. Entre esses, os adenovirus humanos (HAdV) assumiram importância por serem um dos principais causadores de gastrenterite em crianças menores de cinco anos e pela sua maior resistência a fatores físicos e químicos em detrimento a outros vírus no ambiente. Várias pesquisas têm demonstrado ausência de relação entre a presença de bactérias indicadoras e vírus. Diante disso, diversos autores têm sugerido a inclusão desses agentes como potenciais indicadores de contaminação viral e fecal da água. O objetivo desse trabalho foi detectar a presença de HAdV em amostras de água e esgoto não tratado oriundas de diversos ecossistemas aquáticos da cidade de Belém-PA. Foram selecionados seis pontos de amostragem, dentre eles um esgoto não tratado: Esgoto do UNA e cinco coleções hídricas: Porto do Açaí, Ver-o-Peso, Igarapé Tucunduba, Lago Bolonha e Lago Água Preta. Foi feita uma coleta mensal de dois litros de água em cada ponto durante 24 meses consecutivos, de nov/2008 a out/2010, totalizando 144 amostras. Foi utilizada água destilada autoclavada para controle negativo de cada ponto em todos os testes utilizados. As amostras foram concentradas pelo método de adsorção-eluição e posteriormente centrifugadas para a obtenção de dois mL. O DNA foi extraído pelo kit comercial Qiagen. Para a detecção molecular foram empregadas a Reação em Cadeia Mediada pela Polimerase (PCR convencional) e a PCR em tempo real, sendo utilizados iniciadores e sondas específicos que amplificam um gene do hexon de 301 e 96 pb, respectivamente. Visando-se melhorar o produto amplificado para sequenciamento genômico, algumas amostras positivas pela PCR convencional foram submetidas à Nested-PCR com a utilização de mais um par de iniciadores que amplificam uma região interna de 171 pb. Amostras de água e esgoto foram sequenciadas, analisadas e comparadas a outras obtidas no GeneBank. Os HAdV foram detectados em 59% (85/144) das amostras de água superficial e esgoto não tratado, sendo que a positividade obtida pela PCR convencional foi de 22,9% (33/144) e pela PCR em tempo real de 58,7% (84/143). A primeira detectou o agente apenas nas amostras do igarapé Tucunduba (62,5%) e do esgoto do UNA (75%) e a segunda em amostras provenientes dos seis pontos de coleta (com uma variação de 25 a 100%). O agente foi detectado em todos os 24 meses do estudo, estando presentes em pelo menos dois pontos, mensalmente. A PCR em tempo real se mostrou mais sensível nesse estudo, tendo encontrado o agente em 36,4% (52/143) das amostras não detectadas pela PCR convencional. Das oito amostras genotipadas todas pertencem à espécie F, sendo quatro referentes ao sorotipo 40 e quatro ao 41. Nossos resultados confirmam a alta circulação desse patógeno nas águas superficiais e esgoto da cidade, sugerindo a inclusão dos HAdV como bons indicadores de contaminação viral e fecal da água. A pesquisa desses vírus em ambientes aquáticos é pioneira em Belém e tais resultados são de relevante importância para as políticas de saúde pública e ambiental, servindo como base para estudos complementares nessa área.

Distribuição de raios, precipitação e casos de tempestades severas na Amazônia Oriental

O objetivo deste é analisar a relação entre raios e precipitação, sobre diferentes tipos de superfície terrestre e através de estudos de caso de tempestades severas, durante o período de dezembro de 2006 à dezembro de 2008. Os estudos foram feitos dentro de uma área definida pelas coordenadas geográficas 0° a 6° S e 50° a 47° W, abrangendo partes dos estados do Pará, Maranhão e extremo norte de Tocantins.Essa região de estudo foi escolhida por estar localizada em uma área central em relação à localização dos sensores da rede de detecção de raios do Sistema de Proteção Amazônia (RDR-SIPAM) e que contém a maior parte das linhas de transmissão de energia elétrica da região. Os dados de chuva foram coletados por 46 pluviômetros digitais das estações meteorológicas do INMET e HIDROWEB- ANA. Nas análises dos dias de tempestades severas, também foram utilizados dados de pluviômetro de alta resolução temporal operado pela CPRM em Belém. Para classificação dos tipos de superfície e em particular da cobertura vegetal, foram utilizadas as informações de banco de dados sobre Recursos Naturais do IBGE. Para um melhor detalhamento sobre a relação entre raios, precipitação e tipos de superfície, a área de estudo foi dividida em três sub-áreas que possuem características fisiográficas distintas. A Área 1 inclui a Ilha do Marajó e a grande massa d'água da foz do Rio Amazonas e oceano Atlântico próximo. A Área 2 possui 60% de cobertura por floresta. A Área 3 tem 62% de cobertura por áreas agrícolas e/ou pastagens. Os sistemas meteorológicos de larga escala produtores de chuva e raios foram analisados tanto para as 3 áreas consideradas, como nos casos de tempestades severas em torno de Belém. Nessas tempestades foi observado, em quase todos os casos, que os raios antecedem as chuvas. Em geral ficou evidenciada a influencia sazonal na densidade de ocorrência de raios sobre os diferentes tipos de superfície. Todavia, esse trabalho também mostrou que as condições meteorológicas determinam mais amplamente as magnitudes dessa variável. Isso pode ser observado com bastante clareza nos estudos de casos de tempestades severas, onde a ZCIT e as LI`s são fatores determinantes da precipitação e conseqüentemente dos raios ocorridos em Belém.