Sistema embarcado para monitoramento de harpia (Harpia harpyja)

Esta dissertação consiste no projeto e implementação parcial de um sistema integrado de monitoramento da ave Harpia (Harpia harpyja), espécie encontrada na Amazônia, Cerrado e Mata Atlântica. O sistema de monitoramento é estruturado em três etapas: coleta, armazenamento e transmissão de dados. A primeira etapa consiste na coleta de dados a partir de sensores, podendo detectar a presença de pássaros no ninho, também o sistema conta com o auxílio de uma câmera responsável pela captura de vídeo e áudio. A segunda etapa destina-se ao pré-processamento e armazenamento de todas as informações coletadas. A terceira etapa é responsável pela transmissão dos dados através de satélite, utilizando o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais (SBCDA). Além disso, foi realizado o desenvolvimento de um protótipo utilizado para o monitoramento. Técnicas de sistemas embarcados são expostas para o leitor e o processo de detecção desta espécie é avaliado.

Desenvolvimento de monitoramento remoto em um sistema híbrido isolado de pequeno porte

Este trabalho visa avaliar as dificuldades e utilidades do monitoramento remoto de um sistema para o atendimento de cargas isoladas da rede elétrica, envolvendo sistemas reais em operação que podem ajudar a identificar os principais fatores que influenciam na vida útil desses dispositivos, tornando possível propor estratégias e tecnologias que melhorem a confiabilidade do sistema, possibilitem uma configuração mais adequada e reduzam os custos globais do sistema ao longo de sua vida útil. Para isso foi incorporado um sistema de monitoramento remoto via LabVIEW a um sistema híbrido isolado insta-lado em flutuante localizada as margens do lago da cidade de Tefé-AM. O sistema de geração foi composto inicialmente por um gerador fotovoltaico (FV) com potência de 2,08 kWp, dois subgeradores 1,04 kWp cada, e depois ampliado para 2,6 Wp mais 350 Wp de geração eólica. Além disso, um banco de acumuladores eletroquímicos com tensão nominal de 24 V e composto por 20 baterias de 150 Ah cada, Dois controladores de carga 24 V / 40 A e um inversor de onda senoidal de 1.500 VA. Resultados de operacionais apresentados neste trabalho ajudam a entender melhor o funcionamento desses sistemas e avaliar as barreiras encontradas no monitoramento remoto dessas unidades. Esse expe-rimento foi realizado em parceria do laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas na Universidade Federal do Pará com o Núcleo de Inovação tecnológica do Instituto de Desenvolvimento Sustentável Mamirauá.

Monitoramento por entrevistas telefônicas de fatores de risco para doenças crônicas: experiência de Goiânia, Goiás, Brasil

Este estudo descreve alguns resultados do sistema de monitoramento de fatores de risco para doenças crônicas por entrevistas telefônicas no Município de Goiânia, Goiás, Brasil, 2005. Foi estudada amostra probabilística (n = 2.002) da população adulta servida por linhas telefônicas residenciais fixas. Foram analisadas variáveis comportamentais (consumo alimentar, atividade física, tabagismo e consumo de bebida alcoólica), peso e altura referidos e referência a diagnóstico médico de doenças crônicas. Foram calculadas estimativas de prevalência e valores de qui-quadrado. Observou-se baixo consumo de frutas e hortaliças (47,1%), alta freqüência de inatividade física ocupacional (86,6%), no deslocamento para o trabalho (92,6%) e lazer (61,9%), consumo excessivo de bebidas alcoólicas (23,2%), excesso de peso (36,5%), obesidade (10,6%), hipertensão arterial (22,4%), dislipidemias (18,4%) e diabetes (4,4%). A maioria dos fatores de risco apresentou associação inversa com escolaridade e direta com idade, com diferenças significativas entre sexos (p < 0,05). Observou-se alta prevalência dos fatores de risco de doenças crônicas não transmissíveis e de auto-referidas. Aspectos positivos do sistema: baixo custo operacional, possibilidade de monitorar a carga e a tendência das doenças crônicas não transmissíveis no nível local.

Descargas parciais em barras estatóricas de hidrogeradores: modelagem por guia de onda e análise de um acoplador

Neste trabalho, tem-se como objetivo modelar as barras estatóricas de hidrogeradores por guias de onda multicamadas e estudar a aplicabilidade de um acoplador (sensor) para monitoramento das ocorrências de descargas parciais no interior dessas barras (mais precisamente, na sua camada isolante). Para isso, inicia-se por uma abordagem conceitual do fenômeno de descargas parciais, na qual é mostrada a importância do monitoramento das mesmas para identificar os sintomas de fragilidade dielétrica dos materiais isolantes dessas barras. Posteriormente, realiza-se uma apresentação sobre os métodos de monitoramento das descargas parciais, analisam-se os sinais de pulsos elétricos produzidos por elas e seus parâmetros típicos. Em seguida, estudam-se os modos de propagação de ondas eletromagnéticas produzidas pelas descargas parciais nas barras estatóricas de hidrogeradores, modelando-as por meio de guias de onda multicamadas. Para finalizar, apresenta-se um modelo de acoplador eletromagnético ou sensor, formado por uma linha de microfita, enfocando a sua aplicabilidade no sistema de monitoramento dessas ondas eletromagnéticas.

Variabilidade quantitativa de população microbiana associada às condições microclimáticas observadas em solo de floresta tropical úmida

Este estudo é uma proposta de contribuição científica ao entendimento das inter-relações entre densidade de populações de microorganismos de solo, associadas à variabilidade microclimática sazonal em floresta tropical úmida, considerando também estudo de caso de evento extremo. Alguns organismos vivos, especialmente microorganismos de solo, são muito sensíveis às pequenas variações microclimáticas (luminosidade, temperatura, umidade do solo, vento, calor sensível, calor latente, etc. Seguramente estes fatores condicionantes são importantes para o entendimento da distribuição espacial destes seres vivos em ecossistemas naturais, habitados por uma enorme variedade de microorganismos (fungos e bactérias). Estes foram estudados quanto sua distribuição e densidade, utilizando a técnica "Pour Plate" de contagem em placas de "Petri" seguindo a metodologia utilizada por De-Polli e Guerra, descrita por Clark. O estudo foi realizado em duas áreas experimentais, PPBio (área de floresta densa natural) e ESECAFLOR (área de um hectare coberta para simulação de seca prolongada) em Caxiuanã-PA, com medidas contínuas de variáveis microclimáticas térmicas, úmidas e precipitações, além da avaliação de padrões de distribuição espacial e temporal da abundância e riqueza das espécies, para estabelecer um sistema de monitoramento de fungos e bactérias de solo associado à variabilidade climática na floresta nacional de Caxiuanã. As áreas experimentais são predominantemente de Yellow Latossolo. As análises microbiológicas mostraram que fungos desenvolveram-se melhor em época seca e bactérias na época chuvosa. Suas populações diminuem com a profundidade, exceto em ambiente alterado. As correlações de variações sazonais entre populações de fungos e bactérias e as variáveis temperatura e umidade do solo, se estabeleceram satisfatoriamente para qualquer época do ano em ambos os sítios estudados.

Modelagem de sistemas de detecção de descargas atmosféricas na Amazônia

As descargas atmosféricas representam um dos maiores fatores de riscos para o setor elétrico, especialmente na Amazônia, uma região do mundo identificada com altas densidades de ocorrências e picos de corrente de raios. Nesse contexto, a rede STARNET (Sferics Timing And Ranging NETwork), único sistema de detecção de descargas elétricas atmosféricas, terrestre, gratuito, e contínuo, cobrindo toda a região Amazônica, foi escolhido para a geração de padrões de descargas atmosféricas necessários a otimização dos sistemas de proteção das linhas de transmissão por meio de sistema de monitoramento de descargas atmosféricas. Contudo, o funcionamento intermitente, observado nos diagramas operacionais das várias estações da rede STARNET, afeta o desempenho global do sistema, em especial a eficiência de detecção. Por isso, foi desenvolvido um modelo de uniformização dos dados de descargas atmosféricas em função da configuração da rede (número e localização dos sensores em operação), no objetivo final de editar mapas de índice ceráunico e densidades de raios confiáveis. Existem regiões da Amazônia que sempre apresentam anomalias positivas de densidade de raios como as regiões de Belém e Manaus, bem como o estado do Tocantins que afeitam as linhas de transmissão. Depois, a incidência de raios nas linhas de transmissão na Amazônia foi estimada a partir da distribuição de pico de correntes registrada pela RDR-SIPAM e da densidade de raios corrigida da rede STARNET. A avaliação do desempenho da rede STARNET tendo como referencia à rede de detecção de raios do Sistema de Proteção da Amazônia (RDR-SIPAM) mostrou também uma forte dependência da eficiência de detecção da rede STARNET em função do pico de corrente das descargas atmosféricas.

Caracterização e dinâmica espacial da caça de primatas em comunidades ribeirinhas da Amazônia Central

Os primatas são importante item alimentar para as populações que vivem em locais isolados, e estão entre as espécies mais caçadas por populações tradicionais e indígenas, principalmente nas regiões neotropicais. No entanto, pouco se conhece sobre as características e os padrões espaciais da atividade de caça, e sua abrangência no espaço e no tempo, impedindo uma real avaliação do impacto desta atividade. O objetivo deste trabalho foi descrever, quantificar e analisar a dinâmica espacial da caça de primatas na Amazônia Central, em ambientes de várzea e de terra firme, através de dados de monitoramento de pequenas comunidades ribeirinhas acumulados ao longo de 11 anos. Neste período, o sistema de monitoramento registrou 402 caçadas de primatas, totalizando 541 animais abatidos de nove espécies: Alouatta juara, Aotus cf. vociferans, Ateles chamek, Cacajao ouakary, Callicebus torquatus, Cebus albifrons, Saguinus inustus, Saimiri cassiquiarensis e Sapajus macrocephalus. Destas caçadas, 240 ocorreram em Amanã e 162 em Mamirauá. As distâncias percorridas pelos caçadores a partir das suas comunidades foram significativamente diferentes nos dois ambientes (T= -2,451; gl = 41; p <0,05), os caçadores de terra firme caçam em locais mais distantes que os caçadores de várzea. Quando analisamos o tamanho das áreas utilizadas pelos caçadores, as de terra firme também foram significativamente maiores do que a várzea (F(2,56)=21,471; P<0,01). Embora a contribuição da biomassa de primatas seja pequena, quando comparada a outras espécies, como queixada e paca, o guariba ainda é uma das espécies mais caçadas na Amazônica Central. Para conhecermos o real impacto da atividade de caça entre os primatas, o estudo comprova a necessidade de um monitoramento contínuo das áreas de caça, bem como a análise da sua variação espacial ao longo dos anos.

Projeto e implementação de um nodo sensor para aquisição de sinais de extensômetros em redes de sensores sem fio aplicado ao monitoramento de deformações em estruturas

Esta dissertação tem como objetivo principal propor um nodo (ou nó) sensor sem fio para ser utilizado em redes de sensores sem fio, em sistemas de aquisição de dados de extensômetros. O sistema de aquisição para os extensômetros é baseado na ponte de Wheatstone e de modo a permitir várias configurações de extensômetros. O processamento e a comunicação sem fio é realizada pelo ATmega128RFA1, composto por um microcontrolador e um transceiver Rádio-Frequência com o padrão Zigbee. O nodo foi projetado para garantir confiabilidade na aquisição de dados e ser totalmente controlado remotamente. Entre os parâmetros controláveis estão: o ganho do sinal e a taxa de amostragem. Além disso, o nodo possui recursos para efetuar o equilíbrio da ponte de Wheatstone automaticamente. A escolha de seus componentes, baseou-se em critérios relacionados ao consumo de energia do mesmo e ao custo. Foi concebida uma placa de circuito impresso (PCI) para o nodo, e sobre ela foram realizadas estimativas sobre o consumo de energia e valor agregado do protótipo, com o objetivo de analisar a sua viabilidade. Além do projeto do nodo sensor, o trabalho apresenta a proposta de integração do mesmo em uma rede de sensores sem fio (RSSF), incluindo a sugestão do hardware complementar e desenvolvimentos dos softwares. Para os testes do nodo sensor, foi construido experimentalmente um transdutor de força.

Metodologia baseada em sistema fuzzy intervalar do tipo-2 para detecção e identificação de faltas de incipientes em motores de indução

Desde a incorporação da automação no processo produtivo, a busca por sistemas mais eficientes, objetivando o aumento da produtividade e da qualidade dos produtos e serviços, direcionou os estudos para o planejamento de estratégias que permitissem o monitoramento de sistemas com o intuito principal de torna-los mais autônomos e robustos. Por esse motivo, as pesquisas envolvendo o diagnóstico de faltas em sistemas industriais tornaram-se mais intensivas, visto a necessidade da incorporação de técnicas para monitoramente detalhado de sistemas. Tais técnicas permitem a verificação de perturbações, falta ou mesmo falhas. Em vista disso, essa trabalho investiga técnicas de detecção e diagnostico de faltas e sua aplicação em motores de indução trifásicos, delimitando o seu estudo em duas situações: sistemas livre de faltas, e sobre atuação da falta incipiente do tipo curto-circuitoparcial nas espiras do enrolamento do estator. Para a detecção de faltas, utilizou-se analise paramétrica dos parâmetros de um modelo de tempo discreto, de primeira ordem, na estrutura autoregressivo com entradas exógenas (ARX). Os parâmetros do modelo ARX, que trazem informação sobre a dinâmica dominante do sistema, são obtidos recursivamente pela técnica dos mínimos quadrados recursivos (MQR). Para avaliação da falta, foi desenvolvido um sistema de inferência fuzzy (SIF) intervala do tipo-2, cuja mancha de incerteza ou footprint of uncertainty (FOU), características de sistema fuzzy tipo-2, é ideal como forma de representar ruídos inerentes a sistemas reais e erros numéricos provenientes do processo de estimação paramétrica. Os parâmetros do modelo ARX são entradas para o SIF. Algoritmos genéricos (AG’s) foram utilizados para otimização dos SIF intervalares tipo-2, objetivando reduzir o erro de diagnóstico da falta identificada na saída desses sistemas. Os resultados obtidos em teste de simulação computacional demonstram a efetividade da metodologia proposta.

Implementação e análise do desempenho de técnicas de monitoramento através de medição de vibração e correlação com corrente estatórica

A crescente demanda por energia elétrica aliada à grande importância deste setor para o sistema econômico nacional tem levado o governo e empresas particulares a investirem em estudos que possibilitem melhorar o desempenho dos sistemas envolvidos nesse processo, em virtude dos relevantes ganhos que esta iniciativa pode produzir. Neste contexto, esse trabalho é uma contribuição ao estudo do desenvolvimento de uma metodologia de diagnóstico de defeitos para a máquina hidrogeradora número 3 da Usina Hidrelétrica de Coaracy Nunes, localizada no Estado do Amapá. Em muitas situações os métodos de análise de vibrações são utilizados para detectar a presença de falhas nesse tipo de máquina, neste trabalho também será utilizada a análise dos sinais de corrente para fornecer indicações similares. Este trabalho tem por objetivo apresentar uma metodologia de diagnóstico de defeito em máquinas elétricas através dos sinais de vibração e correlação com a análise da corrente do estator. No decorrer deste trabalho apresenta-se uma revisão bibliográfica das técnicas de monitoramento e diagnóstico das condições das máquinas elétricas, através dos ensaios de vibração correlacionados com as características da corrente estatórica. O resultado da correlação da medição de vibração com a medição de corrente se baseia em uma metodologia implementada por um sistema de aquisição e de processamento de dados desenvolvido na plataforma LabView. Os resultados experimentais foram obtidos a partir de defeitos mecânicos (desbalanceamento mecânico e defeitos nas pistas, externa e interna dos rolamentos) induzidos em uma bancada experimental concebida com intuito de representar um sistema de geração. Finalizando, os sinais de vibração e corrente foram analisados e comparados para verificar se os defeitos que foram evidenciados pelo método convencional de vibração alteravam o comportamento dos sinais de corrente. Os bons resultados desse trabalho mostram a viabilidade em estudos futuros nesta área.

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.

Monitoramento do desempenho de diferentes tecnologias de módulos fotovoltaicos

Este trabalho consiste na avaliação experimental de 13 módulos fotovoltaicos de 5 diferentes tecnologias. Para isso foi instalado na área externa do laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas na Universidade Federal do Pará um campo de testes para medição de módulos a sol real, com os testes realizados no período de 21/10/12 a 30/08/2013. Essas medições possibilitaram a aquisição das principais variáveis de interesse nessa aplicação que são: irradiação solar, temperatura da parte posterior dos módulos, tensão e corrente elétrica e curva IV. A partir dessas medições foram calculados parâmetros como eficiência, desempenho global, produtividade, entre outros. Essas grandezas determinam as cacterísticas de geração dos módulos fotovoltaicos e são fundamentais para se entender seu funcionamento, sendo elas apresentadas detalhadamente na forma gráfica ao longo deste trabalho. Além dos dados experimentais, o estudo traz como contribuição um panorama geral sobre o estado da arte de módulos fotovoltaicos, experiências adquiridas durante o período de monitoramento, características do sistema de aquisição de dados desenvolvido e uma análise da influência de sombreamento no desempenho dos módulos fotovoltaicos.

A atuação do sistema interamericano de proteção dos Direitos Humanos na defesa dos direitos econômicos, sociais e culturais

A presente Tese de Doutorado tem por objetivo estudar a atuação dos órgãos do Sistema Interamericano de Direitos Humanos no que se refere à proteção e à promoção dos direitos econômicos, sociais e culturais. Para tanto, a pesquisa parte de considerações acerca do que seriam tais direitos, analisando e refutando teorias e concepções que tentaram recusá-los enquanto normas de Direitos Humanos, o que teria motivado a elaboração de dispositivos normativos vagos e a ausência de mecanismos de monitoramento de igual forma, como havia sido previsto para o rol do grupo de Direitos Humanos, denominado de direitos civis e políticos. A fim de demonstrar que os direitos econômicos, sociais e culturais fazem parte de um grupo de direitos plenamente justiciáveis, a tese também analisa elementos que comumente são conferido-lhes, como progressividade, proibição de retrocesso, aplicação do máximo de recursos disponíveis e núcleo mínimo de direitos, a partir do que é desenvolvido pelo Comitê de Direitos Econômicos, Sociais e Culturais da Organização das Nações Unidas, para, posteriormente, apresentar como enfrentam tais aspectos, os órgãos do Sistema Interamericano. Do estudo de normas internacionais e do sistema internacional de monitoramento, que foram especialmente construídos para os direitos econômicos, sociais e culturais, verificam-se diversos níveis de obrigações jurídicas, do que se propõe uma classificação para os diferentes mecanismos de acesso ao Sistema de Proteção dos Direitos Humanos Regional, os quais podem ser direcionados à tutela de um órgão jurisdicional ou quase-judicial, ou mesmo por outros meios que também promovam tais direitos e possibilitem sua reparação em caso de violação. Os diferentes mecanismos são utilizados pelos órgãos do Sistema Interamericano para tutelar os direitos econômicos, sociais e culturais. Dada a sua importância, Comissão e Corte Interamericanas de Direitos Humanos foram estudadas pela presente pesquisa, atribuindo-se enfoque a sua atuação para proteção dos direitos em tela, bem como sobre as recentes modificações das suas funções e ritos processuais.

A efetividade do Sistema Interamericano de direitos humanos: análise dos casos brasileiros na Comissão Interamericana de Direitos Humanos

A presente pesquisa dispõe sobre a efetividade do Sistema Interamericano de Direitos Humanos com relação aos casos brasileiros e a situação geral de violação de Direitos Humanos no Brasil. O estudo parte da exposição de uma concepção e fundamentação dos Direitos Humanos, para posteriormente analisar a consolidação de sua proteção internacional com o surgimento dos sistemas de promoção e de garantia dos Direitos Humanos, em âmbito global e regional, destacando em seguida o Sistema Interamericano de Proteção aos Direitos Humanos, em que se faz uma análise dos seus principais órgãos: Corte e Comissão Interamericanas. No estudo sobre a Comissão Interamericana, ao discorrer sobre funcionamento, requisitos para o ingresso e trâmite das petições individuais, apresenta-se os casos brasileiros em curso na Comissão, identificados a partir da análise dos seus relatórios anuais, disponíveis no seu endereço eletrônico. Com isso, traça-se um perfil dos casos enviados á Comissão Interamericana, ressaltando que, em regra, não esgotam os recursos judiciais internos, o que corresponde a um requisito processual para o ingresso de petições individuais. Logo, estas são enviadas com fundamento nas vias excepcionais, mormente a exceção da demora injustificada em tutelar jurisdicionalmente os casos de violações ocorridos no Brasil, o que faz do Sistema Interamericano não um órgão coadjuvante ou complementar. De modo a auferir a efetividade do Sistema Interamericano para a promoção e a garantia dos Direitos Humanos no Brasil, apresenta-se o monitoramento que a Comissão realiza desde 1997, quando estabeleceu ao governo brasileiro suas Recomendações sobre a situação geral de violação de Direitos Humanos, a partir da missão in loco que fez no país em 1995; e com a análise dos casos brasileiros em tramitação na Comissão Interamericana, identifica-se também quais denúncias geraram Recomendações ao Brasil e a relação destas com políticas públicas, inovações e alterações legislativas ocorridas internamente