Monitoração e análise de grandezas da qualidade da energia elétrica em processos industriais utilizando instrumentação virtual

O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados elétricos de cargas motrizes no processo industrial de sistema de rede automatizada baseado em instrumentação virtual, permitindo a monitoração e análise de distúrbios relacionados à Qualidade de Energia Elétrica (QEE) em regime permanente, como variação de tensão, distorção harmônica e desequilíbrio de tensão, onde os resultados possam ser visualizados em uma interface amigável e intuitiva ao usuário e armazenados de maneira conveniente em um banco de dados. Este sistema é uma solução viável por ter baixo custo na sua implementação e flexível para a monitoração e análise de parâmetros de QEE nos processos industriais quando comparada com a instrumentação tradicional.

Desenvolvimento e implantação de um sistema para monitoração do desempenho energético de edificações

Este trabalho apresenta as estratégias e convenções adotadas, assim como os módulos em funcionamento, do sistema de monitoração desenvolvido e que está sendo implantado na edificação do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), denominada de Laboratório de Energias Renováveis e Eficiência Energética, com o objetivo de monitorar principalmente as variáveis climáticas e aquelas referentes à geração e ao consumo da edificação. Com esse sistema, objetiva-se a criação de uma base de dados unificada, sincronizada e de fácil acesso aos usuários da edificação, bem como a criação de ferramentas personalizáveis pelos usuários para a análise dos dados coletados e com possibilidade de expansão para a inserção de novas grandezas de interesse, facilitando, desta forma, estudos a respeito do desempenho da edificação quanto ao seu consumo de energia elétrica, seus sistemas de produção de eletricidade e condições de conforto ambiental no interior da edificação, além de permitir a análise das estratégias adotadas na edificação. Espera-se que os dados coletados possam também exercer a função de divulgação de estratégias de eficiência energética em edificações por meio da publicação de alguns resultados na internet em uma página dinâmica para tal fim.

Modelo matemático de linhas de transmissão, contemplando influências ambientais, para o trecho Guamá-Utinga, localizado em Belém, pertencente à Eletronorte

Teoricamente, a predição de falha em cadeia de isoladores pode ser observada pela verificação do comportamento harmônico da corrente através dos isoladores, chamada de corrente de fuga. Isto porque a capacitância de uma cadeia de isoladores permite a passagem das componentes harmônicas de maior ordem da corrente na linha. No entanto os projetos e planejamento de linhas de transmissão só levam em consideração as dimensões e geometrias da linha; esquecendo ou ignorando os efeitos ambientais em uma linha de transmissão. A omissão de tais efeitos, podem confundir um diagnóstico de falha no sistema de isolação da linha, de forma que foi necessário desenvolver uma metodologia para determinação dos valores dos parâmetros elétricos, resistência elétrica e capacitância em função de variáveis ambientais como: temperatura ambiente, radiação solar, umidade relativa do ar, velocidade do vento e direção do vento, particularmente a determinação do comportamento da capacitância, em função dessas variáveis ambientais se deu de maneira inovadora e experimental, tendo em vista obter um modelo matemático de linha de transmissão mais realista e dinâmico, que possa identificar de maneira precisa os parâmetros elétricos, sob a influência das variáveis ambientais. Nesse trabalho é desenvolvido esse modelo, que, além de ser alimentado com dados elétricos e ambientais reais, é feito o estudo da decomposição harmônica da corrente de fuga; além da comparação com resultados de outros modelos já existentes. São realizadas ainda, simulações de falhas virtuais, que compravam a eficiência e limitações do modelo, além de sugerir uma forma de monitoração em tempo real e a baixos custos.

Bancada experimental para ensaios em geradores elétricos utilizados em aerogeradores de pequeno porte

Este trabalho apresenta uma bancada para testes em geradores elétricos, utilizados em aerogeradores de pequeno porte. O sistema é composto basicamente por um motor de indução trifásico, que simula um rotor eólico, acoplado mecanicamente ao gerador elétrico submetido ao ensaio; um inversor de frequência, usado para variação da velocidade do motor; transdutores de grandezas elétricas, que efetuam a medição dos parâmetros de interesse (tensões e correntes instantâneas) na saída do gerador; um sensor de velocidade angular, para medição da rotação que é fornecida ao eixo do motor; um microcomputador, para monitoração e armazenamento dos parâmetros medidos, e controle do inversor de frequência, por meio de um programa computacional desenvolvido; e uma placa de aquisição de dados, que serve como interface entre os transdutores/sensores e o microcomputador. A velocidade angular fornecida ao gerador em ensaio pode ser variada conforme valores fornecidos de velocidades de vento, as quais são associadas a valores correspondentes de rotação, a fim de simular o comportamento de um rotor eólico. Dessa forma, é possível traçar a curva de potência (potência versus velocidade de vento) do gerador ensaiado e analisar seu desempenho. Apresenta-se também neste trabalho os resultados de medições realizadas na bancada, referentes aos ensaios de um gerador comercial de pequena potência (1 kW) e de outro desenvolvido em projeto de pesquisa, ambos do tipo de imã permanente com fluxo axial.

Segurança estrutural de uma ponte ferroviária em concreto armado sobre o rio Mãe Maria

O estudo do comportamento de pontes ferroviárias vem tomando grande destaque na área experimental, devido muitas das vezes haver a necessidade de um aumento dessas cargas móveis. A companhia VALE a partir de um convênio estabelecido com a UFPA (Universidade Federal do Pará), buscou realizar estudos das capacidades resistentes das pontes ferroviárias, que compõem a Estrada de Ferro Carajás (EFC), para futuros casos de carregamentos que passarão de 32 tf para 40 tf, o que provoca mudanças consideráveis no comportamento da estrutura. A falta de manutenção ou uma manutenção irregular das pontes de concreto armado podem resultar em manifestações patológicas que podem comprometer a segurança e ao risco de intervenção do escoamento. Dentre as OAE’s (Obras de Arte Especial) já analisadas, encontra-se a ponte sobre o Rio Mãe Maria localizada no município de Marabá, estado do Pará, transpondo o rio Mãe Maria, identificada como OAE 50A, apresenta um traçado retilíneo executada em concreto armado moldada “in loco”, é constituída por dois vãos hiperestáticos, totalizando 64,20 m, transpondo o leito do rio em dois vãos de 20 m e com seção transversal oferecendo a largura de 5,85 m. Com isso tornou-se indispensável para avaliação de sua integridade física a monitoração com extensômetros elétricos de resistência (EER) dos elementos (laje, longarina, blocos, encontros e tubulões) que compões a estrutura durante a passagem dos trens carregados de minério. Além da monitoração, foram realizados ensaios não-destrutivos como: dureza superficial através da esclerometria e a estimativa do cobrimento da armadura e localização da mesma por meio da pacometria, ensaios destrutivos como: extração de corpos-de-prova para determinar a compressão diametral e o módulo de elasticidade do concreto e a resistência a penetração através do teste de carbonatação inerentes a questão de durabilidade do mesmo, que serão comparados com a memória de cálculo e com os modelos computacionais tridimensionais desenvolvidos via “software” comercialSAP2000® (COMPUTERS AND STRUCTURES), que utiliza o método dos elementos finitos (MEF). O MEF foi utilizado para obtenção dos esforços permitindo as verificações de segurança de acordo com as recomendações normativas, tais análises comparativas são apresentadas e discutidas para a conclusão do comportamento das longarinas. Conhecendo com precisão a capacidade estrutural da ponte e a sua vida útil, pode-se assegurar o tráfego de composições com maior segurança.

Predição de falhas em redes de grades OBS com plano de controle GMPLS

Este trabalho apresenta uma proposta para predição de falhas em rede de grade OBS com plano de controle GMPLS que auxilia as aplicações em ambientes de colaboração, como exemplo a E-Science. Os agentes de monitoração de tráfego, denominado DQMA-Fuzzy, verificam parâmetros relacionados à QoS e às imperfeições nos enlaces ópticos. Por apresentar uma solução mais rápida e facilmente implementável, foi desenvolvido um sistema baseado em lógica Fuzzy para dar mais robustez às decisões dos agentes. Simulações no NS-2 (Network Simulator – 2) demonstram que a proposta minimiza bloqueios na rede e balanceia o uso dos recursos da grade, garantindo níveis de serviços bem definidos, auxiliando na engenharia de tráfego e na predição de falhas.

Avaliação dos perigos microbiológicos em uma indústria de beneficiamento de pescados e sugestão de um sistema de gestão de qualidade

Entre os produtos de origem animal os peixes são um dos mais susceptíveis à deterioração e podem representar risco para a saúde, se estiverem contaminados por micro-organismos patogênicos. Desta forma, as indústrias de pescado precisam ter cuidados especiais durante todas as etapas do processamento. Este estudo avaliou os perigos microbiológicos na linha de beneficiamento e produtos em uma indústria de pescado e propõe a sua adequação aos pré-requisitos necessários para a implantação do sistema de Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle (APPCC). Foram realizadas análises microbiológicas e físico-químicas em 144 amostras (filés e postas) de peixes congelados de diferentes espécies coletadas diretamente na indústria; foram também submetidas a análises microbiológicas 12 amostras de gelo, 24 amostras de água e 340 amostras de superfícies (equipamentos, utensílios e luvas de manipuladores). As Boas Práticas de Fabricação (BPF) foram avaliadas por meio de uma lista de verificação aplicada durante cinco vistorias na indústria. Foram realizados treinamentos e avaliadas as temperaturas de matérias-primas e de produtos semi-elaborados. Foi então proposto um plano APPCC para a linha de processamento de filé de peixe congelado. Entre os patógenos avaliados somente Estafilococos coagulase positiva foi detectado em 2,7% das amostras de peixes, resultado que está dentro do limite estabelecido na legislação brasileira. entretanto valores acima do estabelecido na legislação nacional para pl-! e B VT foram detectados em 18,1% e em 3,5% das amostras, respectivamente. Nas amostras de gelo e água não foram detectadas a presença de coliformes a 35°C e a 45°C. Do total de amostras de equipamentos e utensílios analisadas, 50% e 81,82% estavam dentro da recomendação estabelecida pela OPAS, de 1,7 log UFC/cm2 para mesófilos aeróbios e ausência de coliformes a 45°C, no primeiro e segundo período de coleta, respectivamente. As luvas, no primeiro período de coleta apresentaram contagem acima de 4 log UFC/luva de mesófilos aeróbios em 76,67% das amostras e no segundo período em apenas 21,67%. a avaliação das BPF nas duas primeiras vistorias a indústria foi classificada como de Risco Alto, por ter apresentado percentual de conformidades abaixo de 50%, e como de Risco Médio nas vistorias subsequentes, por ter atendido de 51 a 75% dos itens preconizados na lista de verificação. Com os resultados obtidos foi possível constatar que as BPF não estão totalmente implantadas na indústria analisada, detectando-se diversas não conformidades. A elaboração do plano APPCC seguiu as etapas: formação da equipe, descrição do produto, elaboração do fluxograma de produção, análise dos perigos, identificação dos Pontos Críticos de Controle (PCCs), estabelecimento de limites críticos e ações corretivas, e procedimentos de monitoração, registros e de verificação. A implementação do plano APPCC proposto é aplicável e pode contribuir, significativamente, para a elaboração de produtos de pescado com melhor qualidade e segurança alimentar.

Efeitos de regras sobre comportamentos de cuidados com os pés em pessoas com diabetes

Dentre as complicações do Diabetes Mellitus (DM) encontra-se a amputação de membros inferiores, em decorrência do pé diabético. Medidas preventivas simples voltadas para os comportamentos de cuidados com os pés colaboram de forma significativa para a prevenção do pé diabético. Em virtude da gravidade e alta prevalência do pé diabético, vários estudos tem sido realizados com objetivo de identificar variáveis que contribuem para melhorar a adesão às medidas preventivas de cuidados com os pés em pacientes com diabetes. Entretanto, ainda não está claro quais os fatores que contribuem para estabelecer e manter comportamentos de cuidados com os pés. A proposta desta pesquisa foi identificar variáveis que contribuem para estabelecer e manter comportamentos de cuidado com os pés e que, desta forma, colaboram para evitar o surgimento do pé diabético em pessoas com diabetes. Ela se constituiu em três estudos: o primeiro, descritivo transversal, caracterizou-se como linha de base para os outros dois, que foram experimentais. A pesquisa se desenvolveu em uma unidade básica de saúde na cidade de Belém – Pará. O primeiro estudo investigou: as regras (orientações) relacionadas aos cuidados com os pés apresentadas pelos profissionais de saúde do programa Hiperdia, aos pacientes com diabetes; o repertório comportamental de 54 participantes com diabetes acerca dos cuidados com os pés; e o estado de saúde dos pés dos pacientes com diabetes. O segundo investigou o efeito de regras no estabelecimento e manutenção de comportamentos de cuidados com os pés em pessoas com diabetes, quando foi manipulada à apresentação, ou não, de perguntas acerca dos cuidados com os pés; e, a realização, ou não, de o exame dos pés. O terceiro investigou em 16 pacientes os efeitos de regras no estabelecimento e manutenção de comportamentos de cuidado com os pés em pessoas com diabetes, quando: (a) o relato de seguimento de regras de cuidado com os pés produziu reforço social; (b) eram apresentadas regras que especificavam justificativas para o seguimento de regras de cuidados com os pés; (c) eram apresentadas regras que especificavam justificativas para o seguimento de regras de cuidado com os pés e o relato de seguimento de regras de cuidado com os pés produziu reforço social; e, (d) o relato de seguimento de regras de cuidados com os pés não produziu o reforço social e as regras apresentadas não continham as justificativas para os cuidados com os pés. Os resultados do Estudo 1 apontaram que a apresentação de instruções sobre cuidados com os pés pelos profissionais de saúde é insuficiente, o repertório comportamental de cuidados com os pés é precário e há presença de riscos para desenvolver pé diabético entre os pacientes. De modo geral, as manipulações realizadas tanto no Estudo 2 quanto no Estudo 3, favoreceram acréscimos de comportamentos novos de cuidados com os pés no repertório comportamental dos pacientes. Estes dados sugerem que o seguimento de regras de cuidados com os pés depende: (a) do contato com as consequências aversivas em decorrência do não seguimento de regras; (b) da apresentação de perguntas que favorecem a autodescrição do comportamento, (c) da apresentação de reforçadores sociais, (d) da apresentação das justificativas para a emissão do comportamento, (e) da apresentação combinada de justificativas para a emissão do comportamento e de consequências para o comportamento emitido; (f) da exposição a um maior número de condições favoráveis para o seguimento de regras; (g) do histórico pré-experimental de seguimento de regras; e (h) da monitoração do comportamento de seguir regras por profissionais de saúde.

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.