Medidas de espectroscopia Raman em cristais KDP e Nanotubos de Carbono: implementação da técnica

Atualmente, os físicos vêm desenvolvendo novas técnicas de caracterização de materiais, principalmente os novos materiais que os cientistas (de todas as áreas) estão produzindo a partir de outros já existentes como vidros, cerâmicas, polímeros, materiais semicondutores e supercondutores, materiais magnéticos, dentre outros. Seguindo esta linha, o Grupo de Física de Materiais da Amazônia vem adquirindo novas técnicas para caracterização de materiais e este trabalho marca o início da incorporação de mais uma técnica de caracterização junto ao laboratório de física da UFPA, a Espectroscopia Raman. Neste trabalho, utilizamos como amostras para realizar e testar a técnica implantada, cristais KH2PO4 (KDP) e nanotubos de carbono de parede simples (SWNT). O KDP foi escolhido devido ao fato de ter os espectros Raman muito conhecidos e ser um material de simples produção. O KDP puro ou dopado continua sendo alvo de pesquisa (teórica e/ou experimental) atual, principalmente por apresentar uma transição de fase ferroelétrica e ser um material que tem muitas aplicações nas indústrias que utilizam tecnologia de lasers, sensores, gerador de segundo e terceiro harmônico. Já os nanotubos de carbono também foram utilizados como amostras por ser um material de grande interesse científico, tecnológico e de grande aplicação no mundo moderno, pois podem ser empregados em nanotecnologia na produção de transistores e diodos, além disso, podem ser incorporados a certos materiais aumentando, assim, a resistência mecânica dos mesmos.Para as amostras de KDP foram realizadas medidas em temperatura ambiente, pressão uniaxial e temperatura. Nas medidas com a temperatura conseguimos observar o inicio da decomposição e de uma possível transição de fase em alta temperatura no KDP. As medidas com pressão uniaxial mostram que embora não se observe uma transição de fase bem definida é possível se identificar alteração que podem indicar o inicio de uma quebra de simetria devido aos efeitos de pressão. Nas amostras de nanotubos (nanotubos de paredes simples-SWNT) foram realizadas medidas de Raman em temperatura ambiente. Nessas medidas identificamos as bandas D e G bastante conhecidas as quais são reportadas em quase todos os artigos sobre esse tema. O mais importante foi a implantação da nova técnica que é uma técnica forte que pode ser aplicada em diferentes campos do conhecimento científico fortalecendo o Grupo de Física de Materiais da Amazônia.

Metodologia para implementação do MPS.BR utilizando o ambiente webapsee

Uma série de iniciativas para melhoria do processo de software surgiu recentemente visando melhorar a qualidade e a produtividade em organizações de desenvolvimento de software. Alguns modelos e normas têm buscado a implantação de melhorias no processo de desenvolvimento de software, o MPS.BR é um deles. Esse modelo de melhoria de processo é voltado para as micro, pequenas e médias empresas, de forma a atender as suas necessidades de negócio e foi o modelo escolhido para ser explorado nesse trabalho. Várias são as vantagens adquiridas com a implantação de um modelo de melhoria, umas delas é a definição de um processo sistemático de desenvolvimento de software, que auxilie tanto na qualidade e produtividade do processo quanto na qualidade do produto desenvolvido. Com um modelo de processo definido a organização pode contar com diversos benefícios associados à padronização, como, por exemplo, a otimização, a redução de custos com retrabalho, a redução de defeitos nos produtos, dentre outros. Mas não existem modelos prontos que possam ser aplicados diretamente a uma empresa específica de desenvolvimento de software e, por isso, é necessário modelar o processo, customizando-o, com o objetivo final de gerar um modelo que adequadamente represente o processo da organização. Uma das dificuldades para a implantação de modelos como o MPS.BR é a falta de metodologia que mostre como a implantação de melhoria deve ser feita e não apenas o que deve ser feito. Este trabalho propõe uma metodologia para a implementação do modelo MPS.BR baseada no modelo de implantação IDEAL, através de uma ferramenta específica, chamada WebAPSEE. A metodologia foi experimentada no CTIC - Centro de Tecnologia da Informação e Comunicação da UFPA que ao final do trabalho foi avaliado Nível G do MPS.BR.

Análise da implementação dos planos de recuperação de áreas degradadas pela mineração em Lourenço (AP)

O estudo teve por objetivo verificar a coerência dos Planos de Recuperação de Áreas Degradadas (PRADs) pela Mineração Novo Astro - MNA no Distrito de Lourenço, Município de Calçoene (AP), a partir do conhecimento do contexto em que se estabeleceram e foram decididas as medidas de recuperação, e quais os atores que influenciaram neste processo de decisão. Foram realizadas entrevistas com membros da população e com representantes da MNA, da Ampla Engenharia (empresa responsável pela recuperação do ambiente degradado), da Cooperativa de Garimpeiros de Lourenço - COOGAL, da Secretaria Especial de Meio Ambiente do Amapá - SEMA, do Departamento Nacional da Produção Mineral - DNPM, do Ministério Público Federal, do governo do Estado, e da prefeitura Municipal de Calçoene. Estes atores influenciaram de forma decisiva para os resultados agora observados no local. A pesquisa envolveu o estudo sobre as medidas de recuperação mais eficazes em voga, a história dos acontecimentos em Lourenço e o contexto socioeconômico, para que fossem compreendidas as possibilidades de êxito das medidas escolhidas para o local. A partir destes dados foi feita a análise da eficácia destes PRADs e tecidas alternativas e direcionamentos futuros para o local, baseados nas características sociais e ambientais de Lourenço. O primeiro PRAD, finalizado em 1995, terminou por apresentar resultados pouco consistentes, de tal forma que o local no qual este foi executado voltou a ser explorado pelos garimpeiros e continuou a estar em condições degradadas. A MNA, por não ter legalizado sua situação, foi responsabilizada pela nova recuperação do local em 2002. O segundo PRAD, parcialmente implementado em 2003, possuiu baixa eficácia, com a morte de mais de 70% das espécies vegetais utilizadas em algumas áreas. A falta de conhecimentos mais profundos, por parte das empresas de mineração e de recuperação ambiental, sobre as características do meio ambiente e do contexto socioeconômico local parecem ter contribuído para os resultados negativos da implementação dos PRADs. Uma alternativa seria buscar a participação da população local nos projetos e políticas criados para a região, como forma de criar soluções que contemplem as características locais e os desejos da população.

Estudo da conceituação e implementação de vias sanitárias em Belém: o caso da bacia de drenagem Estrada Nova

Busca aperfeiçoar um conceito utilizado na engenharia sanitária aplicado a princípios de projetos de vias marginais de canais, pequenas vielas de dificil acesso e vias que conduzem coletores troncais do sistema de esgoto sanitário chamado de via sanitária. Utiliza um estudo de caso na cidade de Belém: a bacia da Estrada Nova, caracterizando seu funcionamento e relacionando-os com a situação urbanística dos bairros contidos no território da bacia, a partir da legislação de uso e controle da ocupação urbana. Como resultado, o trabalho apresenta elementos para uma reconceituação de via sanitária que incorpora a situação urbanística e cuidados necessários para que projetos de drenagem se tornem integrados ao funcionamento urbanístico da cidade.

Projeto e implementação de um sistema de autoria para animações, simulações e treinamentos em realidade virtual

Esta dissertação apresenta o projeto, desenvolvimento e implementação de um software para criação de animações, simulações e treinamentos de processos e instruções técnicas industriais, destacando também a arquitetura utilizada para sua implementação. O software apresentado permite a geração de animações, textos, sons e interações, fornecendo ferramentas de criação, visualização e supervisão da simulação com o uso de Realidade Virtual em três dimensões. A dissertação trata ainda do uso prático do software através de um estudo de caso com simulações 3D de processos industriais reais de uma usina de geração de energia elétrica. Este estudo também contribui para as áreas de treinamento em realidade virtual e sistemas de autoria 3D ao apresentar conceitos inovadores na área de supervisão automática, mostrando também uma possível estrutura de componentes de software para uso nas áreas citadas. Pode-se destacar ainda a revisão de tecnologias semelhantes à proposta neste trabalho, visando à identificação de influências, melhorias e inovações nas áreas de autoria 3D e treinamento.

Implementação e testes de campo de um ESP digital

Neste trabalho é apresentado o desenvolvimento e os resultados da implementação e testes em campo de um estabilizador de sistema de potência (ESP) projetado com técnica de controle digital para fins de amortecimento de modos de oscilação eletromecânica observáveis em sinais de potência elétrica medido em uma unidade hidro-geradora, de 350 MVA da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. É apresentada e aplicada a metodologia de identificação de modelos paramétricos lineares do tipo auto regressivo com entradas exógenas (ARX), para estimação de modelos com capacidade de capturar a informação relevante (amortecimento e freqüência natural) dos modos eletromecânicos dominantes do sistema. De posse do modelo paramétrico ARX, é efetuada então a síntese da lei de controle digital amortecedor para o ESP, através da técnica de deslocamento radial dos pólos da função de transferência de malha fechada. Para a síntese da lei de controle digital, utilizou-se uma estrutura canônica do tipo RST. Para os testes de campo, a lei de controle amortecedor do ESP digital foi codificada em linguagem C e embarcada em um protótipo cujo hardware é baseado em microcontrolador modelo DSPIC 30F3014, o qual incorpora um grande número de periféricos para aquisição e comunicação de dados. Para avaliar o desempenho do ESP digital desenvolvido, testes experimentais foram realizados em uma unidade geradora de 350 MVA da casa de força número 1, da UHE de Tucuruí. O estabilizador desenvolvido atua através da modulação da referência de tensão do regulador automático de tensão da respectiva unidade geradora, de acordo com as oscilações observadas através da medida de potência elétrica no estator do gerador. Os resultados de testes de campo mostraram um excelente desempenho do ESP digital no amortecimento de um modo eletromecânico, de freqüência natural de aproximadamente 1,7 Hz, observado nos teste de campo realizado.

Dinâmicas e interrelações a partir da implementação do projeto mina de bauxita em Paragominas – PA: Colônia Oriente e Potiritá

O objetivo desta dissertação consiste no estudo das dinâmicas e inter-relações entre colônias do Oriente e Potiritá no contexto do Projeto Bauxita de Paragominas. Partindo deste prisma o estudo se concentra nas comunidades no entorno do Platô Miltonia Três, onde se concentra a exploração de Bauxita levando em consideração a área do mineroduto que abrange o município de Paragominas. Neste estudo é abordado a inter-relação da empresa privada, no âmbito da exploração mineral, representada pela VALE - através do Projeto bauxita de Paragominas, com o poder local consubstanciado pela gestão municipal (prefeitura), e destes com as comunidades. Para efeito de analise utilizou-se a pesquisa qualitativa e o método etnográfico valendo-se de técnicas como o roteiro de entrevista dentre outras, visando apreender os meandros da participação e o significado das inter-relações. Consideraram-se as categorias conflito, poder e participação das comunidades rurais no sentido de apreender o seu significado no contexto estudado. Essas análises permitiram compreender como ocorre a capacidade de intervenção das mesmas, face aos problemas sociais que os atingem, suas reivindicações, e seus anseios. Conclui-se que a participação como cidadãos e o acesso a informação geram responsabilidades e os torna responsáveis e capazes de transformar a realidade. Em especial uma transformação coerente com projetos sociais que os favoreçam.

Reserva de vagas no ensino superior: o processo de implementação das cotas raciais nos cursos de graduação da Universidade Federal do Pará

Esta pesquisa é inserida na área de Políticas Públicas do Ensino Superior, nela tivemos três objetivos: 1) Discutir a instituição da política de cotas na Educação Superior brasileira; 2) Verificar seus desdobramentos na Universidade Federal do Pará; e 3) Analisar os impactos que a política de cotas teve no ingresso de alunos pretos e pardos nos seus cursos de graduação. A abordagem metodológica adotada foi de cunho quanti-qualitativo, tivemos como técnicas de coleta de dados a pesquisa documental em diversificadas fontes e a realização de entrevistas com integrantes do Grupo de Trabalho que elaborou a proposta oficial de ação afirmativa da UFPA, a fim de dialogar com os dados documentais. A perspectiva de análise que nos norteou foi a Análise de conteúdo. Os resultados da pesquisa apontam para maior inserção de estudantes negros e alunos de escolas públicas na UFPA, porém, também evidenciam deformidades na adoção das cotas para negros na Instituição.

Desenvolvimento, implementação e testes de um sistema de comunicação sem fio heterogêneo para acesso à serviços: aplicações na telemedicina e domótica

Nos últimos de 20 anos, economia e tecnologia evoluíram em muitas direções e em novas áreas. Muitas dessas evoluções criaram oportunidades que estão sendo consideradas na concepção de futuras redes de comunicação. Estas novas possibilidades estão relacionadas à, sobretudo, utilização da internet para o acesso à serviços e englobam: mobilidade; tecnologias de baixo custo; crescimento e empregos (pela Internet participa-se de cada processo de negócios e produção); serviços; educação (oportunidade para as pessoas crescerem e se desenvolverem); entretenimento (mundos virtuais para o lazer, compras e jogos); volume de tráfego maior (texto, voz, imagens, vídeo). Como uma consequência, a Internet se tornou, semelhante a eletricidade ou água, um bem público. Com quase 2 bilhões de usuários (aproximadamente 28% da população mundial), a Internet está se tornando, cada vez mais, uma infraestrutura difusivo oferecendo em qualquer lugar, a qualquer momento conectividade e serviços. Este mundo da Internet atual é o resultado de sucessivas alterações que aconteceram desde o seu surgimento e que tornaram a infraestrutura de comunicação de importância crítica. Em termos de tecnologias de comunicação, os sistemas móveis sem fio têm um lugar especial devido a sua difusão excepcional na última década e que, junto com a Internet, tem permitido o aparecimento de dispositivos inteligentes, a introdução de novos serviços inovadores e exigindo, para tanto, um ambiente que suporte a inovação e criatividade. Porém, os vários padrões de redes para suporte, principalmente, ao acesso de última milha são desvantagens na perspectiva do usuário, pois este tem de se habilitar nessas redes (contratar os serviços) e, não raro, ter terminais específicos para o acesso. A idéia de um padrão único para estas redes não obteve resultados satisfatórios e uma solução aponta para a integração dessas redes para prover acesso único e transparente ao usuário. Esse trabalho, portanto, apresenta uma solução embarcada para integrar padrões de comunicações sem fio heterogênea do tipo IEEE 802.15.4 ZigBee, IEEE 802.20 GSM/GPRS e IEEE 802.2 Wi-Fi. Essa heterogeneidade de tecnologias sem fio permite a um usuário em movimento, através de seu terminal local ou remoto, acessar aplicativos e serviços de forma transparente. A avaliação de desempenho da solução foi realizada utilizando-se dois tipos de serviços: domótica e telemedicina. Os resultados indicaram que a solução proposta consegue integrar e prover os serviços com segurança e confiabilidade.

Investigação de estratégias de controle digital para regulação de velocidade e emulação da dinâmica de turbinas hidráulicas, com implementação e testes experimentais em uma micromáquina de 10 KVA

Devido não ser comum o estudo de sistemas de potência em plantas reais como usinas hidrelétricas por causa dos riscos e custos que envolvem sua operação, dá-se preferência pela realização computacional de modelos matemáticos desse tipo de planta na resolução de problemas, desenvolvimento de novas tecnologias e formação de recursos humanos. No entanto, modelos realizados computacionalmente não proveem a experiência, visual, auditiva e tátil que um modelo físico real pode oferecer. Portanto, neste trabalho, apresenta-se a descrição e a modelagem de um sistema de geração em escala reduzida de 10kVA, que é um sistema físico real, composto por um motor CC, um gerador síncrono e transformadores, chamado também de sistema micromáquina, o qual faz parte da infraestrutura do Laboratório de Engenharia Elétrica da UFPA. Para este sistema, por intermédio deste trabalho de mestrado e do trabalho de mestrado de Moraes (2011), foram desenvolvido subsistemas eletrônicos e computacionais de acionamento, automação e controle para operá-lo de forma segura resultando em uma excelente plataforma didática para dar suporte às pesquisas em dinâmica e controle de sistemas de potência, bem como o desenvolvimento de trabalhos acadêmicos e de ensino. Nesse mesmo contexto, é apresentada uma proposta de técnica de emulação de turbina hidráulica, tendo como base o controle de potência aplicado ao motor CC do sistema micromáquina. Tal técnica foi desenvolvida principalmente com o propósito de dar suporte ao estudo e desenvolvimento de técnicas de regulação de velocidade de turbinas hidráulicas. Consequentemente, também é apresenta uma proposta de um regulador de velocidade digital para turbinas hidráulicas baseado na estrutura canônica RST de controle digital, cujos parâmetros são projetados por duas técnicas de projeto estudadas neste trabalho: o método de alocação polinomial de polos e o projeto de compensadores por atraso de fase pelo método de resposta em frequência para sistemas discretos. Logo para comprovar a eficácia das ferramentas de hardware, software e teóricas desenvolvidas neste trabalho, resultados de experimentos realizados no sistema micromáquina são apresentados e analisados.

Implementação de um sistema eletrônico para medir taxa de fluência de energia de radiação na faixa de radioterapia com sensor piroelétrico

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

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.

Implementação em software da codificação de canal em ADSL: um estudo de caso sobre os efeitos do ruído impulsivo na transmissão de vídeo

Este trabalho apresenta a implementação em software da codificação de canal utilizada no padrão ADSL. A teoria da codificação de canal e descrita, bem como a codificação de canal implementada no Software Modem ADSL utilizando o ambiente de desenvolvimento Ptolemy II. A implementação de um modelo de ruído impulsivo também é apresentada. Para garantir que a implementação obedeça o padrão do ADSL, testes utilizando o analisador de sistemas DSL TraceSpan são descritos. O trabalho apresenta ainda um exemplo de aplicação do Software Modem ADSL, caracterizado por um estudo de caso sobre os efeitos do ruído impulsivo na transmissão de vídeo, analisando o impacto de alguns parâmetros da codificação de canal na correção dos erros.

Desenvolvimento e implementação de estratégias de controle digital para regulação de tensão e amortecimento de oscilações eletromecânicas em um gerador síncrono de 10kVA

Neste trabalho são apresentados o desenvolvimento e a implementação de estratégias de controle digital para regulação automática de tensão e para o amortecimento de oscilações eletromecânicas em um sistema de potência em escala reduzida de 10kVA, localizado no Laboratório de Controle de Sistemas de Potência (LACSPOT), da Universidade Federal do Pará (UFPA). O projeto dos dois controladores é baseado na técnica de alocação polinomial de polos. Para o projeto do Regulador Automático de Tensão (RAT) foi adotado um modelo simplificado, de primeira ordem, da máquina síncrona, cujos parâmetros foram levantados experimentalmente. Para o controlador amortecedor, por sua vez, também chamado de Estabilizador de Sistemas de Potência (ESP), foi utilizado um modelo discreto, do tipo auto regressivo com entrada exógena (ARX). Este modelo foi estimado por meio de técnicas de identificação paramétrica, considerando para tal, o conjunto motor-gerador interligado a um sistema de maior porte (concessionária de energia elétrica). As leis de controle foram embarcadas em um microcontrolador de alto desempenho e, para a medição dos sinais utilizados nos controladores, foi desenvolvida uma instrumentação eletrônica baseada em amplificadores operacionais para o condicionamento dos sinais dos sensores. O sinal de controle é baseado na técnica de modulação por largura de pulso (PWM) e comanda o valor médio da tensão de um conversor CC-CC, o qual é utilizado como circuito de excitação que energiza o enrolamento de campo do gerador. Além disso, o acionamento elétrico das máquinas que compõem o grupo gerador de 10kVA foi projetado e automatizado somando segurança aos operadores e ao componentes deste sistema de geração. Os resultados experimentais demonstraram o bom desempenho obtido pela estratégia proposta.

Acordos de pesca: desafios de implementação e consolidação em áreas de várzea do município de Gurupá, Pará, Brasil

Considerando o contexto Amazônico em que muitas decisões para a proteção e conservação do meio ambiente para a região por vezes surgem de maneira vertical, com ausência da participação dos usuários dos recursos naturais, comunitários locais, em processos deliberativos, acabando por se esquecer as experiências empíricas dessa população é que se fez este estudo. Através das técnicas metodológicas: observação direta, aplicação de entrevistas semi-estruturadas, análises de fichas de monitoramento, procurou-se observar o contexto de vida da população gurupaense, em especial àquelas que vivem às várzeas do município, consideradas agroextrativistas e que possui na atividade pesqueira fonte de proteína, renda e que de maneira compartilhada vem praticando o mecanismo do Acordo de Pesca como forma de gestão desta atividade. A pesquisa enfoca o Manejo Comunitário do Camarão seu processo de implementação e consolidação, a participação de técnicos, ONG e projetos de financiamento, bem como as implicações sociais, econômicas e ambientais nos períodos em que houve ou não a atuação dessa mediação externa. O estudo mostrou que essa participação da mediação externa estimulou processos organizativos locais bem como proporcionou a ação coletiva, em que ainda com o término do apoio, a auto-gestão comunitária vigora e é repassada às novas gerações, contudo o estudo evidencia ainda o desafio de que para melhores indicadores a níveis ambientais se faz necessário apoio técnico científico com promoção de estudos no campo da Dinâmica de Populações de Estoque Pesqueiro.