Conceção e Análise de um Demonstrador para a Monitorização Estrutural

Os sistemas de monitorização de estruturas fornecem diversas vantagens, não só no que diz respeito à durabilidade da obra, ao aumento da segurança e do conhecimento relativamente ao comportamento das estruturas ao longo do tempo, à otimização do aspeto estrutural, bem como aos aspetos económicos do processo de construção e manutenção. A monitorização deve realizar-se durante a fase de construção e/ou de exploração da obra para permitir o registo integral do seu comportamento no meio externo. Deve efetuar-se de forma contínua e automática, executando intervenções de rotina para que se possa detetar precocemente sinais de alterações, respetivamente à segurança, integridade e desempenho funcional. Assim se poderá manter a estrutura dentro de parâmetros aceitáveis de segurança. Assim, na presente dissertação será concebido um demonstrador experimental, para ser estudado em laboratório, no qual será implementado um sistema de monitorização contínuo e automático. Sobre este demonstrador será feita uma análise de diferentes grandezas em medição, tais como: deslocamentos, extensões, temperatura, rotações e acelerações. Com carácter inovador, pretende-se ainda incluir neste modelo em sintonia de medição de coordenadas GNSS com o qual se torna possível medir deslocamentos absolutos. Os resultados experimentais alcançados serão analisados e comparados com modelos numéricos. Conferem-se os resultados experimentais de natureza estática e dinâmica, com os resultados numéricos de dois modelos de elementos finitos: um de barras e outro de casca. Realizaram-se diferentes abordagens tendo em conta as características identificadas por via experimental e calculadas nos modelos numéricos para melhor ajuste e calibração dos modelos numéricos Por fim, recorre-se a algoritmos de processamento e tratamento do respetivo sinal com aplicação de filtros, que revelam melhorar com rigor o sinal, de forma a potenciar as técnicas de fusão multisensor. Pretende-se integrar o sinal GNSS com os demais sensores presentes no sistema de monitorização. As técnicas de fusão multisensor visam melhor o desempenho deste potencial sistema de medição, demonstrando as suas valências no domínio da monitorização estrutural.

Sistema de apoio à orçamentação de ferramentas de estampagem e ao projecto da peça

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Mecânica

Conversão das vibrações provenientes do vento em electricidade

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Energias Renováveis – Conversão Eléctrica e Utilização Sustentáveis

Segurança e Privacidade de dados em nuvens de armazenamento

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

Plataforma smartphone para biossensores de espectroscopia de infravermelho próximo

O tema “Plataforma smartphone para biossensores de Espectroscopia de Infravermelho Próximo”, surge no âmbito da instrumentação médica, na área das BCI – Brain Computer Interfaces, devido à necessidade de encontrar um dispositivo portátil, de custo acessível e elevada performance que permita obter informação acerca da actividade neuronal do córtex motor no decorrer duma determinada tarefa. O objectivo do trabalho consiste no desenvolvimento duma sonda capaz de detectar as alterações hemodinâmicas que ocorrem no córtex, bem como toda a instrumentação inerente à aquisição do sinal e transmissão dos dados para um computador, a análise dos dados e por fim o desenvolvimento de uma aplicação em Android para visualização dos resultados. Foi desenvolvida uma banda para a cabeça, composta pela sonda NIRS: LEDs (Light-Emiting Diodes) de 940nm e 660nm e os respectivos fototransístores de detecção, bem como toda a electrónica de condicionamento do sinal captado. Num módulo à parte, alimentado por duas baterias de 9V, encontram-se os circuitos electrónicos onde é possível regular ganhos de amplificação e offsets. Os dados foram adquiridos pelo microcontrolador Arduíno Uno, usando uma taxa de amostragem de 50Hz em cada um dos dois canais utilizados. O controlo do Arduíno foi feito utilizando o LabVIEW. Para o processamento dos dados, visualização e cálculo das concentrações de oxi e desoxi-hemoglobina no sangue recorreu-se ao Matlab. O sistema foi calibrado com recurso a um oxímetro de pulso clínico usado em cinco indivíduos saudáveis. Finalmente o sistema foi testado ao colocar-se o sensor NIRS sobre o córtex motor esquerdo de nove indivíduos saudáveis destros, fazendo-se uma aquisição de dados durante dois minutos. Utilizou-se um paradigma de 10s de repouso seguido de 10s a abrir e fechar a mão. O sistema NIRS conseguiu medir as alterações que ocorrem nas concentrações de oxi e desoxi-hemoglobina devido à actividade motora de abrir e fechar a mão. Dado o princípio físico ser o mesmo do dos oxímetros convencionais, conseguiu-se ainda medir com sucesso a frequência cardíaca e a saturação percentual de oxigénio após a calibração do sensor. As medidas podem ser visualizadas numa aplicação desenvolvida para o Android. Os resultados sugerem que com esta abordagem, este tipo de dispositivo pode estar disponível a baixo custo quer para doentes quer para indivíduos saudáveis, por exemplo em aplicações de telemóvel.

Requalificação de um espectrómetro Kratos XSAM 800 para espectroscopia de fotoelectrões de Raios-X

A espectroscopia de fotoelectrões de raios-X (XPS - X-ray Photoelectron Spectroscopy)é uma das técnicas de análise de superfícies mais importantes e mais usadas em diversasáreas científico-tecnológicas e industriais. Com ela é possível determinar quantitativa equalitativamente a composição elementar e a composição química aproximada, respectivamente,e estrutura electrónica dos elementos presentes para diferentes tipos de materiais. O laboratório de ciência de superfícies do Departamento de Física da FCT-UNL encontra-se equipado com um sistema de ultra-alto vácuo Kratos XSAM 800 contendo a instrumentação necessária para se realizar XPS. No entanto, o equipamento precisava de uma requalificação. O controlo e aquisição de dados do espectrómetro era feito por um computador PDP11 de 16-bits que actualmente não é comercializado e não tem qualquer suporte técnico por parte do fabricante. Foi substituído por um computador moderno e por uma placa genérica de aquisição de dados. Para que a análise quantitativa pela técnica de XPS seja precisa, é necesssário fazer a caracterização do sistema. Isso implica o conhecimento de parâmetros como a função de transmissão do espectrómetro e a linearidade da resposta do sistema de detecção. Foi feito um estudo da linearidade da resposta do sistema de detecção e determinou-se experimentalmente a função de transmissão do espectrómetro. Os resultados obtidos para a função de transmissão mostraram estar qualitativamente de acordo com os resultados obtidos por outros na literatura. A transmissão da coluna óptica do analisador de energia de electrões foi posteriormente submetida a um processo de optimização, através da implementação de um algoritmo evolutivo diferencial para optimização de funções, recorrendo a linguagem de programação gráfica LabVIEWTM.

Fitogeo - um banco de dados aplicado à fitogeografia

Análises comparativas vêm sendo cada vez mais utilizadas para definir e relacionar os tipos de vegetação existentes no Brasil. Para tanto, cada pesquisador vem montando seu próprio banco de dados, usualmente elaborando um sistema com uma finalidade imediata e descartado ao término do projeto ou pesquisa. Essa prática leva ao desperdício de tempo, esforço, dinheiro e, principalmente, informação. Então, um sistema de banco de dados específico para armazenar e gerenciar informações advindas de levantamentos florísticos e, ou, fitossociológicos poderia padronizar, estruturar logicamente, evitar ou eliminar sobreposição de esforços, reduzir os custos e também promover oportunidade para que cientistas de diversas áreas compartilhem informações. Com esses objetivos e para suprir uma necessidade imediata de organizar uma base de dados, foi desenvolvido o FITOGEO. O sistema foi elaborado com a finalidade de gerenciar informações oriundas de listas florísticas ou de levantamentos fitossociológicos, variáveis ambientais associadas a estas listas e taxonômicas. O FITOGEO mantém a integridade dos dados, é centrado na ‘espécie’ e tem a capacidade de integrar dados e metadados de várias fontes. Apresenta duas interfaces: uma de características florísticas ou fitossociológicas, com todas as informações oriundas do levantamento em si, tanto das espécies quanto da metodologia adotada, e das variáveis ambientais associadas, como coordenadas geográficas, altitude, temperatura e precipitação. E outra taxonômica, resgatando informações como nome corrigido e o nome válido das espécies cadastradas e níveis hierárquicos supra-específicos.

Análise derivativa de dados hiperespectrais medidos em nível de campo e orbital para caracterizar a composição de águas opticamente complexas na Amazônia

A técnica de análise derivativa de dados espectrais foi usada para estudar a variação dos constituintes opticamente ativos (COAs) na água, por meio de dados de campo e de imagens do sensor orbital Hyperion/EO-1. A imagem Hyperion usada neste estudo foi adquirida no dia 23 de junho de 2005, no final do período de cheia. Uma campanha de campo foi realizada entre 23 e 29 de junho de 2005, para coletar dados espectrais e limnológicos in situ. A imagem foi pré-processada visando eliminar faixas de pixels anômalos e convertida de valores de radiância para reflectância de superfície, portanto, corrigidos dos efeitos de absorção e espalhamento atmosféricos. Uma análise da correlação foi realizada para examinar a associação da reflectância e de sua primeira derivada espectral com as concentrações dos COAs. Melhores resultados foram obtidos após a diferenciação dos espectros, o que ajudou a reduzir a influência de efeitos indesejáveis, provindos de diferentes fontes de radiância, sobre as medidas de reflectância da superfície da água realizadas em ambos os níveis de aquisição de dados. Por meio de ajustes de regressões empíricas, considerando o conjunto de dados Hyperion, a primeira derivada espectral em 711 nm explicou 86% da variação da concentração de sedimentos inorgânicos em suspensão (µg.l-1) e a primeira derivada espectral em 691 nm explicou 73% da variação na concentração da clorofila-alfa (µg.l-1). As relações de regressão foram não-lineares, pois, em geral, as águas que se misturam na planície de inundação Amazônica se tornam opticamente complexas. A técnica de análise derivativa hiperespectral demonstrou potenciais para mapear a composição dessas águas.

Desenvolvimento de Sistema Integrado para Gestão de Clínica Realizado na empresa ADA Soluções Módulo Agenda

A qualidade dos serviços prestados por uma clínica depende da capacidade dos profissionais envolvidos, assim como das ferramentas utilizadas para o auxílio e aperfeiçoamento desses serviços. Desta forma, a aplicação da informática no meio clínico melhora o desempenho das clínicas, os quais se tornam mais organizados e eficientes no atendimento aos pacientes. A implementação de um sistema capaz de armazenar dados específicos a respeito de pacientes, assim como disponibilizar ferramentas para a manipulação dessas informações, fará com que os profissionais que utilizarão esse sistema tenham um acesso optimizado às informações dos pacientes, disponibilizando um conjunto valioso de dados a serem pesquisados. A informatização do processo de colecta e análise dos dados torna o trabalho dos profissionais da área mais eficiente, possibilitando uma recuperação rápida e precisa das informações relevantes dos pacientes, beneficiando a qualidade do atendimento. O presente trabalho consiste no relatório de estágio curricular efectuado como parte integrante e conclusivo da licenciatura em Tecnologia de Informação e Comunicação, tendo como objectivo, o desenvolvimento de um Sistema Integrado para a Gestão de Clínica (SIGC), que visa, a gestão da informação da clínica, permitindo o melhoramento dos processos internos da clínica. Por ser de uma grande complexidade o projecto de desenvolvimento de um Sistema de Informação, o SIGC foi divido em vários módulos, desde Marcação de Consultas, Pagamentos, Registo (Pacientes, Médicos, Fornecedores, etc.), Gestão do Stock da Clínica, Pesquisa de Informações e Agenda Médica. Sendo que este relatório retrata o módulo Agenda Médica, onde se trabalha nos compromissos diários de cada médico (os serviços agendados, os pacientes e os respectivos horários). Para a realização do projecto SIGC foram utilizadas a tecnologia Oracle e a linguagem PL/SQL, assim como outras ferramentas para a modelagem que serão apontados nesse trabalho.

Comportamento espectral dos solos na paisagem a partir de dados coletados por sensores terrestre e orbital

Parte da variabilidade dos índices de produção agrícola está associada com as características do solo e da paisagem. Dessa forma, práticas de manejo, como a adubação, devem levar em consideração esta variabilidade. O sensoriamento remoto é uma ferramenta que pode fornecer, de maneira rápida, informações para o manejo do solo, pois relaciona a radiação eletromagnética com os atributos do solo. Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento espectral, em dois níveis de aquisição de dados (terrestre e orbital), de diferentes classes de solos ao longo de toposseqüências na região de São Carlos e Ibaté, SP. Para isso, amostras de terra georreferenciadas foram coletadas em 319 pontos, em três profundidades. Em seguida, obtiveram-se os dados radiométricos em laboratório, na faixa espectral entre 450 e 2.500 nm. Os mesmos locais amostrados na camada superficial, no campo, foram avaliados na imagem de satélite. A partir dos resultados obtidos, pode-se concluir que: (a) teores de areia grossa, argila e matéria orgânica, e cor tiveram relação com a reflectância dos solos; (b) ao longo das vertentes ocorrem variações nos dados espectrais dos solos; e (c) solos da mesma ordem taxonômica, porém com classes texturais diferentes, apresentam diferentes comportamentos espectrais, podendo ser discriminados por sensoriamento remoto.

Condições microclimáticas em um parreiral irrigado coberto com tela plástica

A região de Jales é uma das principais produtoras de uvas de mesa do Estado de São Paulo. As videiras da região são irrigadas e conduzidas, normalmente, no sistema latada, sendo comum, também, a utilização de coberturas com telas plásticas para a proteção contra granizo, pássaros e morcegos. Entretanto, a irrigação, o sistema de condução e a cobertura plástica podem modificar as condições microclimáticas no parreiral. O presente trabalho teve como objetivo comparar as condições meteorológicas no interior de um parreiral de uvas, na região de Jales, com as registradas a céu aberto. As avaliações foram realizadas na Estação Experimental de Viticultura Tropical da Embrapa Uva e Vinho, em Jales-SP, em uma área conduzida no sistema latada, coberta com tela plástica de polietileno e irrigada por microaspersão. Os dados meteorológicos foram registrados fora e no interior do parreiral, empregando-se dois sistemas automáticos de aquisição de dados, com registros efetuados a cada 15 minutos. Verificou-se que o uso da cobertura de tela plástica reduziu em 20%, em média, a radiação solar incidente (Rs) acima do dossel. Os valores de Rs abaixo do dossel, durante o período de maior expansão foliar, chegaram a ser inferiores a 20% dos registrados a céu aberto. A temperatura e a umidade relativa do ar no interior do parreiral não apresentaram, em geral, diferenças para os valores registrados na estação meteorológica. Durante a irrigação, a temperatura do ar foi reduzida em 3%, e a umidade relativa do ar aumentou em 4%, em média, no interior do parreiral.

Desempenho operacional de conjunto trator-recolhedora de feijão

Estudos sobre a otimização do processo de colheita de grãos, dentre os quais, os de feijão, têm sido realizados pelo desenvolvimento e aperfeiçoamento de máquinas agrícolas, com a finalidade de aumentar o desempenho operacional, tornando-as mais eficientes e seguras, bem como aumentar a qualidade dos grãos colhidos. A avaliação do desempenho operacional de uma máquina viabiliza o seu emprego de forma técnica e economicamente organizada. Diante disso, este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar o desempenho operacional de um conjunto trator-recolhedora de feijão. Foi utilizado um sistema de aquisição automática de dados, o que permitiu a coleta de dados, em tempo real, incluindo torque requerido e rotação da tomada de potência (TDP), e velocidade de deslocamento da recolhedora de feijão. Foram determinadas, também, a capacidade de processamento da máquina e as perdas ocorridas na área. O maior valor de torque requerido na TDP observado, durante ensaios de campo para a rotação de 7 Hz na TDP, foi de 731 Nm, enquanto, para a condição de 9 Hz, foi de 907 Nm. O conjunto apresentou, durante os ensaios de campo, capacidade média de processamento de 0,85 kg s-1, para área com produtividade média de 0,22 kg m-2. O produto foi colhido com umidade média de 13,6% b.u. em área de plantio direto e, nessas condições, o valor de perda encontrado totalizou 11,15%.

Metodologia para avaliação do desempenho de receptor de GPS de uso agrícola em condição cinemática

São inúmeras as aplicações das tecnologias de Global Navigation Satellite System (GNSS), e o sistema mais utilizado é o Global Positioning System (GPS), desenvolvido pelos Estados Unidos. Em aplicações agrícolas, há a necessidade de posicionamento estático e cinemático, com demandas de distintos níveis de acurácia. No entanto, os usuários carecem de informação quanto ao desempenho cinemático de receptores GNSS, sendo disponibilizados apenas dados de desempenho estático, e por essa razão desenvolveu-se um veículo instrumentado para testar metodologia de avaliação do desempenho de receptores GNSS sob condição cinemática, visando a representar operações agrícolas. Foi utilizada instrumentação para coletar os dados sob variação de velocidade e sentido de percurso circular. A partir de ensaio experimental, verificou-se que a metodologia possibilita o cálculo da acurácia e da precisão, necessitando apenas de melhorias nos equipamentos de aquisição de dados em ensaios de longa duração.

Desenvolvimento do sistema tegumentar em bovinos com idades gestacionais estimadas de 20 a 140 dias

A pele representa parte importante do sistema tegumentar, pois desempenha funções como a proteção contra desidratação, lesões e infecções, além de apresentar alto poder de renovação. Histologicamente, a pele consiste de duas camadas funcionais, morfologicamente distintas, a epiderme e a derme. As glândulas mamárias, capsula ungueal e cornos também fazem parte deste sistema. Devido à escassez de dados na literatura sobre o desenvolvimento da pele e dos anexos de natureza córnea em bovinos, o objetivo deste trabalho foi descrever as características morfológicas do desenvolvimento do sistema tegumentar durante os períodos embrionário e fetal em bovinos. Os indivíduos foram divididos em três grupos: Grupo I -embriões de 20-26 dias (n=4); Grupo II -embriões 30-47 dias (n=6) e Grupo III -fetos de 74-140 dias (n=6). Durante o desenvolvimento da pele observou-se diferentes padrões morfológicos de acordo com as regiões analisadas, apresentando índice maior de diferenciação no intervalo entre 30-47 dias de gestação. O aparelho ungueal e a glândula mamária se desenvolvem mais tardiamente entre os dias 74-140 da gestação. Em resumo, estes resultados acerca do desenvolvimento do sistema tegumentar em bovinos, poderão auxiliar na interpretação e compreensão da formação dos órgãos que o constituem, assim como para a compreensão de alterações patológicas associadas à organogênese.

Incorporando suporte a restrições espaciais de caráter topológico ao modelo abstrato do consórcio Open GIS

Os Sistemas de Informação Geográfica (SIG) são construídos, especificamente, para armazenar, analisar e manipular dados geográficos, ou seja, dados que representam objetos e fenômenos do mundo real, cuja localização em relação à superfície da Terra seja considerada. A interoperabilidade desses sistemas, que constitui-se na capacidade de compartilhar e trocar informações e processos entre ambientes computacionais heterogêneos, se faz necessária, pois, devido ao elevado custo de aquisição dos dados geográficos, as comunidades de informação precisam compartilhar dados de fontes existentes, sem a necessidade de fazer conversões. Porém, pela complexidade e incompatibilidades de representação, de estrutura e de semântica das informações geográficas, a maioria dos softwares de SIG, hoje, não são interoperáveis. Existe também, além do problema da não interoperabilidade, uma crescente preocupação com relação à qualidade e à integridade espacial dos dados geográficos. Contudo, alguns modelos conceituais de dados geográficos e os softwares de SIG não oferecem, ainda, os meios adequados para representar e garantir a integridade espacial das informações. As restrições de integridade definidas durante a fase de projeto conceitual, normalmente, são implementadas durante o projeto físico, seja de forma implícita ou explícita, podendo ser incorporadas diretamente no modelo de implementação do SIG, de forma que o usuário da aplicação apenas mencione a regra e o sistema a implemente e a garanta automaticamente.Este trabalho de pesquisa propõe uma extensão ao Modelo Abstrato OpenGIS, modelo este que deve ser um padrão de interoperabilidade de software para SIG. A extensão proposta incorpora ao mesmo um subconjunto de tipos de restrição espacial, buscando com isso oferecer melhor suporte às regras da realidade geográfica expressáveis na modelagem conceitual do sistema.