Aplicação de filtro harmônico em sistemas elétricos de baixa tensão utilizando Lógica Fuzzy

Em um sistema elétrico existem vários circuitos e equipamentos industriais que se comportam como dispositivos não-lineares. Esse comportamento geram sinais que causam distorções dentro desse sistema. Essas distorções são chamadas de Harmônicas, que calculada de forma ampla nos fornece o valor do THD (do inglês Total Harmonic Distortion ou Distorção Harmônica Total). Este trabalho apresenta uma das várias soluções para minimizar esse indicador através da detecção por um algoritmo computacional instalado no medidor de THD apropriado e pela utilização de filtros harmônicos passivos. Este algoritmo computacional detecta e calcula em quais frequências o valor do THD está elevado em comparação a um índice normativo definido utilizando para isso a Lógica Fuzzy. Uma vez definido a necessidade da aplicação do filtro harmônico esse será projetado pelo algoritmo computacional. O filtro harmônico entregado neste trabalho será o filtro passivo devido a sua fácil instalação e ao seu baixo custo. Dessa forma, o algoritmo computacional proposto funciona no início da medição do THD, no equipamento medidor, indicando uma faixa classificatória de THD medido, utilizando para isso a Lógica Fuzzy, identifica a necessidade ou não da instalação do filtro harmônico passivo e seu projeto, e finaliza efetuando um novo cálculo de THD.

Validação de método para determinação de cloroquina e desetilcloroquina em amostras de sangue adsorvidas em papel de filtro por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de UV

A determinação das concentrações sanguíneas de antimaláricos empregando métodos rápidos, simples e sensíveis, representa importante ferramenta para otimização dos esquemas terapêuticos adotados atualmente no Brasil. Neste sentido, este trabalho objetivou a validação de uma metodologia analítica por cromatografia líquida de alta eficiência com detecção no ultravioleta para determinação de cloroquina em amostras de sangue total adsorvidas em papel de filtro, oriundas de pacientes com malária vivax. Foram avaliados: precisão intra e inter ensaio, recuperação, limites de detecção e de quantificação, robustez, estabilidade, linearidade e seletividade. Os resultados demonstraram que os coeficientes de variação intra ensaio em concentrações de 100 a 1000 ng/mL variou de 6 a 10% tanto para cloroquina, quanto para desetilcloroquina. Os coeficientes de variação inter ensaio em concentrações de 100 a 1000 ng/mL variaram de 5 a 10% e 4 a 10% para cloroquina e desetilcloroquina, respectivamente. Os limites de detecção foram 62.5ng/mL para cloroquina e 50.0ng/mL para desetilcloroquina e os limites de quantificação foram 100ng/mL para ambos os analitos. A recuperação em concentração de 100 a 1000 ng/mL variou de 90 a 105% e 95 a 105%, para cloroquina e desetilcloroquina, respectivamente. O método foi linear em intervalo de concentração de 100 ng/mL a 2000 para cloroquina e de 100 a 800 ng/mL para desetilcloroquina. O método foi robusto para pequenas variações de fluxo, pH da fase móvel e composição da fase orgânica. Não foram observados interferentes no procedimento validado dentre aqueles fármacos utilizados no tratamento da malária. A determinação de cloroquina e desetilcloroquina em pacientes com malária vivax cujos valores médios foram de 1266±455 ng/mL e 357±165ng/mL, caracterizaram a aplicabilidade do procedimento validado para a determinação deste antimalárico nestes pacientes.

Validação de metodologia analítica por cromatografia liquida de alta eficiencia (CLAE), para determinação de mefloquina e carboximefloquina em amostras de sangue total adsorvidas em papel de filtro, em pacientes com malária por Plasmodium falciparum

Dentre os principais desafios para o controle da malária no Brasil e no mundo, o advento da resistência do plasmódio, em especial do Plasmodium falciparum, se apresenta como o de maior relevância. A mefloquina é o fármaco de primeira linha para o tratamento da malária falciparum, e a disponibilidade de métodos sensíveis e baixo custo para monitorização das concentrações sanguíneas do fármaco e da carboximefloquina auxilia na otimização dos esquemas terapêuticos. Neste sentido, foi validada metodologia analítica, de acordo com parâmetros sugeridos pelos órgãos regulamentadores oficiais, para determinação de mefloquina e seu derivado carboxilado em amostra de sangue total adsorvida em papel de filtro. Foi empregado cromatografia líquida de alta eficiência após extração líquido-líquido dos analitos de interesse. A detecção foi realizada em λ = 222nm. Não foi observada interferência de outros antimaláricos comumente utilizados. O método foi linear em intervalo de concentração de 0,25 a 2,5 μg/mL, para mefloquina e seu derivado carboxilado. O limite de detecção foi de 35 ng/mL e do de quantificação de. 70 ng/mL, para mefloquina e carboximefloquina, respectivamente. A precisão intra ensaio média foi 31±4 % para mefloquina e de 21±5 % para carboximefloquina. A precisão inter ensaio média foi de e 38±4% para mefloquina e de 25±7% para carboximefloquina. A recuperação média para concentrações de mefloquina variando de 0,25 a 2,5 μg/mL foi de 83± 14%, e de carboximefloquina nas concentrações de 0,375 a 3740 μg/mL foi de 88±11%. O fármaco foi estável nas amostras adsorvidas em papel de filtro pelo período de um mês. O método foi robusto para pequenas variações de pH da fase móvel. Para avaliar a aplicabilidade do método foi realizada determinação dos analítos em amostras de sangue adsorvidas em papel de filtro de pacientes com malária falciparum. A concentração média de mefloquina foi de 0,861±0,723 μg/mL e de carboximefloquina de 0,472±0,086 μg/mL. Os parâmetros de validação da metodologia analítica seguem as recomendações propostas pelos órgãos oficiais sendo o método adequado para determinação de mefloquina e carboximefloquina em amostras de sangue total adsorvidas em papel de filtro.

Validação de metodologia analítica para determinação de lumefantrina em plasma e sangue total adsorvido em papel de filtro por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) em pacientes com malária por plasmodium falciparum

Dentre as ferramentas para alcançar o tratamento ótimo para a malária, se destaca a monitorização das concentrações dos antimaláricos nos fluídos biológicos. Ao se considerar que o Coartem® é empregado na terapia de primeira linha para o tratamento da malária falciparum, justifica-se a realização deste estudo que objetivou validar metodologia analítica para determinação de lumefantrina em amostras de sangue total, adsorvidas em papel de filtro, e em plasma, por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), em pacientes com malária por Plasmodium falciparum não complicada, empregando-se extração líquido-líquido. Foram realizados estudos de seletividade, linearidade, curva de calibração, limites de detecção e quantificação, recuperação, precisão intra e inter-ensaio, estabilidade e robustez. As amostras, para o estudo de aplicabilidade do método proposto, foram coletadas de pacientes com malária falciparum utilizando Coartem® (arteméter-20mg + lumefantrina- 120mg) no D3. As condições cromatográficas otimizadas foram: comprimento de onda de 335nm, fluxo 1,2mL/min. e fase móvel composta por acetonitrila-água (60:40, v/v) pH=3,5. A extração líquido-líquido demonstrou ser eficiente, pois a recuperação média foi de 101,3% para plasma e 84,3% para sangue total. O método foi seletivo e linear em intervalo de concentração de 160 a 1760ng/mL. Os limites de detecção e de quantificação foram 32ng/mL e 160ng/mL. O coeficiente de variação médio intra-ensaio, do plasma e sangue total, respectivamente, foram 10,88 e 8,38% e inter-ensaio de 13,21 e 11,78%. O analito demonstrou ser estável em sangue total adsorvido em papel de filtro por até 70 dias. Modificações no pH, fluxo e composição da fase móvel não alteraram significativamente a resolução do analito de interesse, sugerindo uma robustez adequada. O método demonstrou ser eficaz na quantificação de lumefantrina em amostras de sangue total de pacientes com malária falciparum bem como os parâmetros de validação estão de acordo com as recomendações dos órgãos regulamentadores no Brasil.

Atenuação de múltiplas e compressão do pulso fonte em dados de sísmica de reflexão utilizando o filtro Kalman-Bucy

O objetivo central deste trabalho é o estudo e a aplicação do método Kalman-Bucy no processo de deconvolução ao impulso e de deconvolução com predição, onde é considerado que os dados observados são classificados como não-estacionários. Os dados utilizados neste trabalho são sintéticos e, com isto, esta Tese tem características de um exercício numérico e investigativo. O operador de deconvolução ao impulso é obtido a partir da teoria de CRUMP (1974) fazendo uso das soluções das equações Wiener-Hopf apresentadas por KALMAN-BUCY (1961) nas formas contínuas e discretas considerando o processo como não estacionário. O operador de predição (KBCP) está baseado nas teorias de CRUMP (1974) e MENDEL ET AL (1979). Sua estrutura assemelha-se ao filtro Wiener-Hopf onde os coeficientes do operador (WHLP) são obtidos através da autocorrelação, e no caso (KBCP) são obtidos a partir da função b_i(k). o problema é definido em duas etapas: a primeira consta da geração do sinal, e a segunda da sua avaliação. A deconvolução realizada aqui é classificada como estatística, e é um modelo fortemente baseado nas propriedades do sinal registrado e de sua representação. Os métodos foram aplicados apenas em dados sintéticos de seção fonte-comum obtida a partir dos modelos com interfaces contínuas e camadas homogêneas.

Influência do leito de contato na eficiência de remoção de ferro de águas subterrâneas

Este trabalho teve como objetivo avaliar a influência da unidade leito de contato na eficiência de remoção ferro em Estação de Tratamento de Água (ETA) tipo desferrização que trata água subterrânea. Os ensaios foram realizados em uma instalação piloto, composta por um aerador tipo tabuleiro, um leito de contato de fluxo ascendente e um filtro rápido de fluxo descendente, que tem capacidade para tratar cerca de 1,7m3/h. A ETA - piloto foi instalada no Setor Profissional do Campus Guamá da UFPA, sendo a água bruta proveniente de manancial subterrâneo, que contem ferro em teores elevados (em torno de 2mg/L). Na ETA - Piloto foram aplicadas taxas de filtração de 180m3/m2xdia, 270m3/m2xdia e 360m3/m2xdia em triplicata em duas fases experimentais: a primeira com leito de contato e segunda sem leito de contato. Foram monitoradas a carreira de filtração, a perda de carga e as variáveis: pH, Cor Aparente, Ferro (Total e Ferroso) e Turbidez. Para a Fase I as eficiências de remoção de ferro total obtidas para as taxas de filtração de 180m3/m2xdia, 270m3/m2xdia e 360m3/m2xdia foram de 93% a 94%, 85% a 95% e 91% a 92%, respectivamente. Para a Fase II as eficiências de remoção de ferro total ficaram em torno de 91% a 93%, 91% a 93% e 88% a 93%, respectivamente. As carreiras de filtração com leito de contato para as taxas de 180m3/m2xdia, 270m3/m2xdia e 360m3/m2xdia apresentaram tempo de duração média de 41h, 30h e 22,7h respectivamente, enquanto que na ausência de leito de contato a duração média foi de 16h, 12h e 4,7h, respectivamente. Dessa forma pode-se concluir que o leito de contato é uma unidade indispensável em uma ETA tipo desferrização, pois melhora o desempenho de sistema, produzindo efluente de boa qualidade e carreiras de filtração mais prolongadas.

Filtragem digital e reconstrução de sinais em frequência intermediária usando FPGA

O presente trabalho trata da filtragem e reconstrução de sinais em frequência intermediária usando FPGA. É feito o desenvolvimento de algoritmos usando processamento digital de sinais e também a implementação dos mesmos, constando desde o projeto da placa de circuito impresso, montagem e teste. O texto apresenta um breve estudo de amostragem e reconstrução de sinais em geral. Especial atenção é dada à amostragem de sinais banda-passante e à análise de questões práticas de reconstrução de sinais em frequência intermediária. Dois sistemas de reconstrução de sinais baseados em processamento digital de sinais, mais especificamente reamostragem no domínio discreto, são apresentados e analisados. São também descritas teorias de processos de montagem e soldagem de placas eletrônicas com objetivo de definir uma metodologia de projeto, montagem e soldagem de placas eletrônicas. Tal metodologia é aplicada no projeto e manufatura do protótipo de um módulo de filtragem digital para repetidores de telefonia celular. O projeto, implementado usando FPGA, é baseado nos dois sistemas supracitados. Ao final do texto, resultados obtidos em experimentos de filtragem digital e reconstrução de sinais em frequência intermediária com o protótipo desenvolvido são apresentados.

Um método para classificação de imagens de satélite usando Transformada Cosseno Discreta com detecção e remoção de nuvens e sombras

Apresenta-se nesta dissertação a proposta de um algoritmo supervisionado de classificação de imagens de sensoreamento remoto, composto de três etapas: remoção ou suavização de nuvens, segmentação e classificação.O método de remoção de nuvens usa filtragem homomórfica para tratar as obstruções causadas pela presença de nuvens suaves e o método Inpainting para remover ou suavizar a preseça de sombras e nuvens densas. Para as etapas de segmentação e classificação é proposto um método baseado na energia AC dos coeficientes da Transformada Cosseno Discreta (DCT). O modo de classificação adotado é do tipo supervisionado. Para avaliar o algioritmo foi usado um banco de 14 imagens captadas por vários sensores, das quais 12 possuem algum tipo de obstrução. Para avaliar a etapa de remoção ou suavização de nuvens e sombras são usados a razão sinal-ruído de pico (PSNR) e o coeficiente Kappa. Nessa fase, vários filtros passa-altas foram comparados para a escolha do mais eficiente. A segmentação das imagens é avaliada pelo método da coincidência entre bordas (EBC) e a classificação é avaliada pela medida da entropia relativa e do erro médio quadrático (MSE). Tão importante quanto as métricas, as imagens resultantes são apresentadas de forma a permitir a avaliação subjetiva por comparação visual. Os resultados mostram a eficiência do algoritmo proposto, principalmente quando comparado ao software Spring, distribuído pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE).

Development and functional morphology of the larval foregut of two brachyuran species from Northern Brazil

A alimentação é um importante fator para o sucesso no cultivo larval de espécies de caranguejos. Informações sobre as características morfológicas do estômago podem contribuir para revelar o comportamento alimentar larval ou, se há lecitotrofia em algum, ou até mesmo, em todos os estágios do ciclo larval. No presente estudo, o desenvolvimento estrutural do estômago e as funções digestivas foram examinados em larvas de duas espécies de braquiúros, Uca vocator e Panopeus occidentalis, cultivados em laboratório. Durante o desenvolvimento larval, os estômagos das larvas no primeiro e último estágio de zoea e megalopa foram microscopicamente examinados, descritos e ilustrados. Em ambas espécies, o estômago dos estágios de zoea são desenvolvidos e especializados, apresentando uma válvula cardiopilórica e um filtro pilórico funcionais. Oestágio de megalopa possui um moinho gástrico complexo e especializado semelhante àquele encontrado em caranguejos adultos com o aparecimento de estruturas rígidas e calcificadas. Estes resultados apóiam a hipótese de que o comportamento alimentar de cada estágio larval está diretamente relacionado à estrutura morfológica do estômago. Tal fato, fortemente indica que todos os estágios larvais de ambos U. vocator e P. occidentalis necessitam de uma fonte externa de alimento para completar o desenvolvimento larval no ambiente planctônico.

Quanto de desvio da linha média dentária superior ortodontistas e leigos conseguem perceber?

OBJETIVOS: avaliar o grau de percepção do desvio de linha média superior e da angulação incisal do arco superior entre ortodontistas e leigos, assim como a influência da visualização clínica do filtro labial como referência morfológica para esse diagnóstico. MÉTODOS: foi utilizada a fotografia do sorriso de um indivíduo do gênero feminino, na qual foram produzidas alterações na linha média dentária, de 1 em 1 milímetro, até 4mm, e na angulação incisal, de 5 em 5 graus, até 15 graus, ambas para o lado esquerdo, com o auxílio de um programa de manipulação de imagens (Adobe Photoshop 7.0®).As imagens obtidas foram recortadas,formando um grupo com e outro sem a visualização do filtro labial e,em seguida,foram organizadas aleatoriamente e avaliadas por 24 ortodontistas e 24 indivíduos leigos com nível superior. RESULTADOS: os resultados obtidos revelaram que os ortodontistas foram capazes de detectar desvios da linha média a partir de 2mm (p < 0,05) e da angulação incisal a partir de 5 graus (p < 0,05), enquanto leigos só detectaram como inaceitáveis desvios a partir de 3 ou 4mm (dependendo da presença do filtro labial na imagem analisada) e 10 graus de alteração angular dos incisivos. A visualização do filtro labial na fotografia influenciou, embora suavemente, somente a avaliação dos examinadores leigos. CONCLUSÕES: conclui-se, portanto, que ortodontistas são mais críticos a pequenas variações da linha média superior e da angulação incisal do que indivíduos leigos,e que a visualização do filtro labial superior tem importância secundária como elemento de diagnóstico do desvio da linha média superior para leigos.

The morphology of the foregut of larvae and postlarva of Sesarma curacaoense De Man, 1892: a species with facultative lecithotrophy during larval development

Estudo prévio sobre o efeito da inanição em larvas de Sesarma curacaoense propôs que estas larvas apresentam comportamento lecitotrófico facultativo. No presente trabalho a morfologia do estômago de S. curacaoense foi estudada durante os estágios larvais, megalopa e juvenil I. A estrutura do estômago da zoea I possui cerdas específicas e com filtro pilórico aparentemente funcional. Especialização no estômago do zoea II (último estágio larval) foi evidenciada pelo incremento do número de cerdas na válvula cárdio-pilórica e pela complexidade do filtro pilórico. Após a metamorfose para o estágio megalopa, o estômago ficou consideravelmente complexo, com o aparecimento de um moinho gástrico contendo um medial e dois laterais dentes bem desenvolvidos. O estômago do juvenil I mostrou-se ainda mais especializado que no estágio anterior, exibindo características morfológicas similares àquelas descritas para decápodes adultos. Estes resultados corroboram o proposto em trabalhos anteriores, nos quais é indicado que S. curacaoense possui um desenvolvimento larval lecitotrófico facultativo.

Development and functional morphology of the foreguts of larvae and postlarvae of three crustacean decapods

O desenvolvimento da estrutura do estômago e da função digestiva foi examinada em larvas e pós-larvas de Litopenaeus vannamei, Sesarma rectum e Callichirus major. O estômago do protozoea de L. vannamei é muito simples, sem válvula cárdiopilórica e apresenta um filtro pilórico rudimentar. Em mysis, o filtro pilórico parece ser mais desenvolvido. No juvenil I surgem calhas e dentes laterais pouco desenvolvidos. Os estômagos dos zoeae de S. rectum possuem a válvula cárdiopilórica e o filtro pilórico funcionais. Nos estágios megalopa e juvenil I o moinho gástrico é complexo. Em C. major, os estômagos dos zoeae se mostram especializados exibindo algumas estruturas rígidas, mas não apresentam moinho gástrico. Esta estrutura surge no megalopa e juvenil I. Os resultados suportam suposições anteriores que o comportamento alimentar de larvas e pós-larvas está diretamente relacionado com as características morfológicas dos estômagos.

Carcass quality of buffalo (Bubalus bubalis) finished in silvopastoral system in the Eastern Amazon, Brazil

Avaliou-se a influência da dieta sobre a qualidade de carcaça de búfalos mestiços das raças Murrah e Mediterrâneo, alimentados com concentrado tradicional - milho/soja - ou resíduos agroindustriais - tortas de coco e dendê. Os animais foram sacrificados em abatedouro comercial, e realizadas análises físicas e físico-químicas na carcaça, após 24 horas, e de cor e textura instrumentais no músculo Longissimus dorsi, após 48 horas de resfriamento. Os animais suplementados com a torta de dendê adquiriram melhor conformação de carcaça e acabamento de gordura, e observaram-se diferenças (P<0,05) no percentual de gordura na carcaça e na espessura de gordura de cobertura.

Projeto multicritério de filtros harmônicos passivos para instalações industriais utilizando técnicas de inteligência computacional

Devido ao auge do crescimento industrial na Região Norte e, em especial, o Pólo Industrial de Manaus (PIM), são necessários obter ferramentas matemáticas que facilitem ao especialista tomar decisões sobre a seleção e dimensionamento dos filtros harmônicos que proporcionam neutralizar os efeitos prejudiciais dos harmônicos gerados pelas cargas não lineares da indústria e alcançar conformidade com os padrões das normas de qualidade de energia correspondentes. Além disso, como os filtros harmônicos passivos têm a capacidade de gerar potência reativa à rede, estes meios são eficazes compensadores de potência reativa e, portanto, podem conseguir uma economia significativa no faturamento de energia elétrica consumida por essas instalações industriais. Esta tese tem como objetivo geral desenvolver um método matemático e uma ferramenta computacional para a seleção da configuração e parâmetros do projeto de um conjunto de filtros harmônicos passivos para sistemas elétricos industriais. Nesta ótica, o problema de otimização da compensação de harmônicos por meio de filtros passivos foi formulado como um problema multiobjetivo que considera tanto os objetivos da redução da distorção harmônica como da efetividade econômica do projeto considerando as características das tarifas brasileiras. Todavia, a formulação apresentada considera as restrições relevantes impostas pelas normas brasileiras e estrangeiras. A solução computacional para este problema foi conseguida, usando o algoritmo genético NSGA-II que determina um conjunto de soluções ótimas de Pareto (Fronteira) que permitem ao projetista escolher as soluções mais adequadas para o problema. Por conseguinte, a ferramenta computacional desenvolvida tem várias novidades como: não só calcula os parâmetros que caracterizam os filtros, como também seleciona o tipo de configuração e o número de ramos do filtro em cada barra candidata de acordo com um conjunto de configurações pré-estabelecidas; têm implementada duas normas para a avaliação das restrições de qualidade de energia (Prodist-Módulo 8 e IEEE 519-92) que podem ser selecionadas pelo usuário; determina soluções com bons indicadores de desempenho para vários cenários característicos e não característicos do sistema que permitem a representação das as variações diárias da carga; das variações dos parâmetros do sistema e dos filtros; avalia o custo das contas de energia numa rede elétrica industrial que tem diferentes condições de operação (cenários característicos); e avalia o efeito econômico de filtros de harmônicos como compensadores de potência reativa. Para desenvolver a ferramenta computacional adequada desta tese, foi empregado um modelo trifásico em coordenadas de fase para redes de energia elétrica industriais e de serviços onde foram feitos vários programas utilizando várias ferramentas computacionais adicionais. Estas ferramentas compreendem um programa de varredura de freqüência, um programa do fluxo de harmônicos por injeção de correntes e um programa de fluxo de potência à freqüência fundamental. Os resultados positivos desta tese, a partir da análise de vários exemplos práticos, mostram as vantagens do método desenvolvido.

Treatment of geophysical data as a non-stationary process

ABSTRACT: The Kalman-Bucy method is here analized and applied to the solution of a specific filtering problem to increase the signal message/noise ratio. The method is a time domain treatment of a geophysical process classified as stochastic non-stationary. The derivation of the estimator is based on the relationship between the Kalman-Bucy and Wiener approaches for linear systems. In the present work we emphasize the criterion used, the model with apriori information, the algorithm, and the quality as related to the results. The examples are for the ideal well-log response, and the results indicate that this method can be used on a variety of geophysical data treatments, and its study clearly offers a proper insight into modeling and processing of geophysical problems.