Dispositivos de monitorização e controlo automático de factores climáticos em museus

As redes de comunicação sem fios são uma área de grande desenvolvimento. As tecnologias progridem e criam-se novas oportunidades de implementação de novos dispositivos nesta área. Neste tipo de redes, encontram-se as redes de sensores sem fios (WSN- Wireless Sensor Networks), que são constituídas por vários dispositivos (Nós Sensores) que colaboram entre si, para recolher e encaminhar informação sobre um determinado fenómeno físico até uma estação base. A um outro nível, a preservação das obras de arte é uma preocupação fundamental de todos os Museus. Existe a necessidade de conservar ao máximo as características genuínas de cada artefacto. Para tal, torna-se essencial uma monitorização e controlo de alguns factores ambientais, que podem danificar ou alterar as características dos materiais. Essa monitorização é realizada nos museus da Madeira, mas de uma forma manual e recorrendo a aparelhos que são dispendiosos e um pouco arcaicos. Assim sendo, tornou-se necessário encontrar uma solução, para a realização dessa tarefa de uma forma automática e contínua. As WSN oferecem uma resposta para estas necessidades, surgindo assim o projecto WISE-MUSE, que visa a monitorização ambiental para a conservação de obras de arte e artigos históricos, através de redes sem fios.Portanto, este projecto de Mestrado em Telecomunicações e Redes tem como área de acção a camada física da arquitectura do sistema WISE-MUSE. Neste sentido, desenvolveu-se um conjunto de dispositivos electrónicos, para monitorização e controlo de factores climáticos no Museu de arte contemporânea do Funchal. A ligação entre dispositivos e transmissão dos dados recolhidos foi assegurada através da implementação de uma rede sem fios. Ao nível dos nós sensores construídos, os desenvolvimentos mais importantes tiveram como meta a minimização de custos, consumo energético e dimensões dos mesmos. Além dos sensores, foram desenvolvidos outros componentes da rede, nomeadamente dispositivos routers e um dispositivo que permite o controlo automático da humidade.

Sistema autónomo de alimentação para monitorização ambiental

Este projecto tem como principal objectivo a criação de sistemas autónomos de^alimentação para redes de sensores sem fios (RSSF) que prolonguem a autonomia das mesmas. Considerando que, geralmente, a alimentação das RSSF é fornecida por baterias e devido à limitação que estas impõem a nível de durabilidade e autonomia é crucial desenvolver sistemas capazes de captar e armazenar energia ambiental de modo a disponibilizá-la aos nós sensores quando estes necessitarem. Assim sendo, este projecto apresenta três protótipos cujo intuito visa prolongar a longevidade dos nós sensores. Nesta conformidade recorreu-se ao aproveitamento da energia produzida pelo sol, vento e cursos de água. Foram estudados dois protótipos solares, um com ligação directa ao elemento de armazenamento e o outro com um circuito que deve transferir o máximo de potência fornecida pela fonte. Para o aproveitamento do fluxo de ar foi desenvolvido um pequeno gerador trifásico com uma estrutura de captação de energia segundo o modelo de pás do aerogerador Savonius. As características (tensão e corrente) foram analisadas com o objectivo de poder desenvolver um circuito de controlo de carga para as baterias. O último sistema de controlo foi dirigido ao aproveitamento da água proveniente das levadas ou ribeiras. Este sistema também é composto por um pequeno gerador trifásico ao qual foi associado um sistema de pás do tipo Pelton. Este protótipo foi proposto para situações em o caudal à saída de um reservatório se mantém constante evitando desta forma, a necessidade de utilização de elementos de armazenamento de energia Todos os sistemas possuem circuitos que permitem a monitorização de variáveis fundamentais para a avaliação dos mesmos. Para a transferência de dados foi utilizada uma rede de sensores sem fios, com recurso a um rádio XBee. Estes dados são encaminhados para uma base de dados presente na estação central. Após todo o tratamento de dados, a informação é disponibilizada através de uma página da Internet.

GreenEnergy: produção de energia eléctrica a partir de fontes de energia renovável para sistemas de microprodução

O uso de energias renováveis está cada vez mais presente no nosso quotidiano. A forte aposta por parte de várias empresas, grupos privados e habitações domésticas na produção de energia renovável tem vindo a crescer bastante nos últimos anos, porque além de ser uma energia limpa, é economicamente vantajosa. No âmbito residencial na Ilha da Madeira, tem havido um grande crescimento na microprodução de energia fotovoltaica. Para que se consiga converter energia garantindo os critérios e qualidade da energia elétrica maximizando a eficiência são necessários conversores eletrónicos de potência, responsáveis pela conversão e gestão da energia produzida a partir de uma fonte de energia renovável e conversão para a REE (Rede Elétrica de Energia). A oferta de soluções na área tem vindo a aumentar com o aumento dos pedidos do mercado, existindo cada vez mais concorrência, devido ao surgimento de sistemas mais compactos e eficientes. Neste trabalho é desenvolvido um sistema para microprodução de energia renovável, através de uma ou mais fontes de energia, de maneira a que este seja compacto e eficiente, além de adicionar várias soluções a nível de software (automatismos) de maneira a aumentar as funções do sistema sem utilizar hardware adicional. Apresentam-se também resultados de simulação de maneira a demonstrar todas as funcionalidades do sistema. Conseguiu-se demonstrar que é possível melhorar o rendimento, qualidade de energia e diminuir os custos dos sistemas de conversão de energia utilizando software, mantendo o hardware do sistema. Além das melhorias no sistema que o software permite, conseguiu-se adicionar novos modos de funcionamento ao sistema utilizando automatismos.

Gestão de projectos: modelo para gestão e controlo de custos de obras de construção civil

Hoje em dia onde o mercado da construção civil é cada vez mais competitivo e as empresas de construção civil tendem em apresentar orçamentos com os custos cada vez mais inferiores, diminuindo as margens de lucro por forma a garantir trabalho para alimentar a sua massa. Deste modo, é fulcral apostar em ferramentas ou em métodos que apoiem a equipa de direcção de obra de forma a garantir as margens previstas antes do início dos trabalhos. É neste contexto que este trabalho foi desenvolvido, garantindo uma aplicação informática numa folha de cálculo MS Excel e com recurso ao programa de planeamento MS Project, que aplica um método de controlo de custos de uma forma simples e funcional sem grandes encargos de aquisição de softwares ou de formação específica.

Previsão de produção de energia elétrica a partir do vento

A capacidade de prever a produção de energia eólica com precisão num parque eólico é de extrema relevância tanto do ponto de vista económico bem como de controlo e estabilidade da rede elétrica. Vários e diferentes métodos têm sido utilizados para este propósito, como os físicos, estatísticos, lógica difusa e redes neuronais artificiais. Os dados disponíveis dos parques eólicos contêm ruído e leituras inesperadas em relação às entradas disponíveis. Lidar com estes dados não é uma tarefa simples mas, neste trabalho, as Redes Neuronais Artificiais são usadas para prever a potência gerada baseada em medições locais do vento. Os resultados mostram que as Redes Neuronais Artificiais são uma ferramenta que deve ser considerada nestas difíceis condições, uma vez que elas proporcionam uma precisão razoável nas suas previsões.

Promoção da actividade física laboral, como meio de prevenção e redução da dor, nos assistentes operacionais de acção directa

As lesões músculo-esqueléticas associadas ao trabalho, dentro dos assistentes operacionais de acção directa, atingem incidência elevada. Os idosos nas instituições são em grande parte dependentes, aumentando o nível da carga de trabalho sofrida por estes auxiliares no apoio directo. O presente trabalho pretende promover um Programa de Actividade Física Laboral, como forma de prevenção e redução da dor resultante daquelas lesões. Metodologia: a amostra total é constituída por 67 funcionários, de ambos sexos, divididos por dois grupos: 1) intervenção (n=37), e 2) controlo (n=30). A dor foi avaliada através de uma Ficha de Anamnese do Historial da Dor; da Escala Numérica da Dor (Circular Normativa da Direcção-Geral da Saúde, 2003) e do Questionário da Auto-Eficácia Dor Crónica desenvolvido por Anderson et al. (1995). A Aptidão Física foi avaliada através da bateria de testes do Eurofit para adultos (Oja & Tuxworth, 1995), sendo a composição corporal determinada através do IMC, cujos valores foram referenciados pela World Health Organization (2006) e do Perímetro da cintura referenciado pela Internacional Diabetes Federation (2006). A actividade física habitual e a prontidão para a mesma foram averiguadas através do Questionário de Avaliação da Actividade Física Habitual desenvolvido por Baecke et al. (1982) e pelo PAR-Q (ACSM, 2006), respectivamente. A auto-percepção do estado de saúde geral e da qualidade de vida foi analisada através do questionário MOS SF-36 de Ware & Sherbourne (Ferreira, 2000a, 2000b). Resultados: Após os 5 meses de aplicação do programa de intervenção, 56,5% dos indivíduos integrados no grupo de intervenção apresentaram redução de dor, e ocorreram 0% de novos casos de dor. Nos testes motores, este grupo apresentou melhoria na amplitude de movimento (no teste de abdução-do-ombro, =0,042). Na auto-percepção do estado de saúde geral verificaram-se melhorias significativas na dimensão física(=0,002).

Otimização de microprodução em redes inteligentes de energia

As energias renováveis têm-se tornado uma alternativa viável e complementar aos combustíveis fósseis, pelo facto de serem energias virtualmente inesgotáveis, limpas e economicamente vantajosas. Um dos principais problemas associados às fontes de energia renováveis é a sua intermitência. Este problema impossibilita o controlo da produção de energia e reflete-se na qualidade da energia elétrica. Em sistemas de microprodução de energia, este problema pode ser atenuado com a inclusão de sistemas de armazenamento intermédio que possibilitam o armazenamento do excedente extraído das fontes renováveis, podendo ser utilizado como recurso auxiliar na alimentação de cargas ou como meio de estabilização e otimização do desempenho da Rede Elétrica de Energia (REE), evitando variações bruscas na energia transferida para a mesma. Os sistemas de microprodução com armazenamento intermédio podem ser considerados fundamentais na implementação do conceito de Rede Inteligente de Energia (RIE), visto serem sistemas de energia descentralizados que permitem uma melhor gestão da energia elétrica e uma consequente redução de custos. No presente trabalho desenvolveu-se um sistema de microprodução de energia renovável compatível com as fontes renováveis fotovoltaica e eólica, possuindo um banco de baterias como sistema de armazenamento intermédio. A construção deste sistema teve como principal objetivo seguir as referências de potência impostas pela RIE, independentemente das condições meteorológicas, com recurso à energia armazenada nas baterias, evitando a introdução de perturbações na REE ao nível da tensão e da frequência. Estudou-se o comportamento do sistema na ocorrência de variações bruscas da fonte renovável, perturbações na tensão da REE e introdução de cargas lineares e não lineares. Foi desenvolvido um protótipo experimental com painéis fotovoltaicos, no qual foram registados os valores de alguns parâmetros da qualidade da energia elétrica. Obteve-se uma resposta de aproximadamente 25 μs por parte das baterias para cada Watt de potência requisitado pela RIE.

Sincronização de múltiplas câmaras e controlo de iluminação sobre uma plataforma FPGA

O objetivo deste projeto foi o de realizar a sincronização de pelo menos quatro câmaras individuais, ajustando dinamicamente o frame rate de operação de cada câmara, tendo por base a família de sensores de imagem CMOS NanEye da empresa Awaiba, numa plataforma FPGA com interface USB3. Durante o projeto analisou-se, com a assistência de um supervisor da Awaiba, o sistema core de captura de imagem existente, baseado em VHDL. Foi estudado e compreendido o princípio do ajuste dinâmico do frame rate das câmaras. Tendo sido então desenvolvido o módulo de controlo da câmara, em VHDL, e um algoritmo de ajuste dinâmico do frame rate, sendo este implementado junto com a plataforma de processamento e interface da FPGA. Foi criado um módulo para efetuar a monitorização da frequência de operação de cada câmara, medindo o período de cada linha numa frame, tendo por base um sinal de relógio de valor conhecido. A frequência é ajustada variando o nível de tensão aplicado ao sensor com base no erro entre o período da linha medido e o período pretendido. Para garantir o funcionamento conjunto de múltiplas câmaras em modo síncrono foi implementada uma interface Master-Slave entre estas. Paralelamente ao módulo anteriormente descrito, implementou-se um sistema de controlo automático de iluminação com base na análise de regiões de interesse em cada frame captada por uma câmara NanEye. A intensidade de corrente aplicada às fontes de iluminação acopladas à câmara é controlada dinamicamente com base no nível de saturação dos pixéis analisados em cada frame. Foram desenvolvidas e implementadas variantes do algoritmo de controlo e o seu desempenho foi avaliado em laboratório. Os resultados obtidos na prática evidenciam que a solução implementada cumpre os requisitos de controlo e ajuste da frequência de operação de múltiplas câmaras. Mostrou ser um método de controlo capaz de manter um erro de sincronização médio de 3,77 μs mesmo na presença de variações de temperatura de aproximadamente 50 °C. Foi também demonstrado que o sistema de controlo de iluminação é capaz de proporcionar uma experiência de visualização adequada, alcançando erros menores que 3% e uma velocidade de ajuste máxima inferior a 1 s.

A especialização metabólica em jovens futebolistas do escalão de iniciados e infantis

O trabalho com jovens futebolistas deverá ser escudado em elevados níveis de conhecimento sobre as capacidades físicas e a forma como estas se desenvolvem nas crianças. O objetivo do presente trabalho é de perceber se se observa a existência de especialização metabólica em jovens futebolistas pertencentes ao escalão de iniciados (idade: 13 a 15 anos) e infantis (idade: 10 a 12 anos). Para responder ao objetivo definido, avaliou-se a potência aeróbia (PA) e a potência anaeróbia (PAN) de uma amostra constituída por 64 participantes. Destes, 11 eram praticantes federados infantis de futebol (idade: 11,7 ± 0,5 anos; peso: 44,1 ± 6,9 Kg; IMC: 20,6 ± 2,7 kg/m2), e 21 participantes federados iniciados de futebol (Idade: 13,9 ± 0,7 anos; Peso: 54,9 ± 10,6 Kg; IMC: 20,5 ± 3,0 kg/m2). O grupo de controlo era constituído por 11 participantes do escalão etário de infantis (Idade 10,9 ± 0,3 anos; Peso 40,1 Kg ± 7,3; IMC: 19,2 ± 2,4 kg/m2) e 21 participantes do escalão etário de iniciados (Idade: 13,9 ± 0,8 anos; Peso: 58,9 ± 11,7 Kg; IMC: 22,1 ± 4,4 kg/m2), mas sem prática desportiva federada. A PA (protocolo de Balke modificado com análise direta de gases) e a PAN (protocolo Wingate para o trem inferior) foram avaliadas e comparadas entre grupos, assim como o nível de correlação entre as variáveis aeróbias e as variáveis anaeróbias (SPSS 20.0). Os resultados verificados indicam que para o escalão de infantis o treino não é um factor conducente a uma superior PA e PAN entre os grupos mas que para o escalão dos iniciados a prática regular da modalidade produz efeitos sobre estas componentes. No entanto, no que concerne há especialização metabólica, esta não se verifica em nenhum escalão embora se possa admitir que há indicadores de que esta se comece a manifestar no escalão de iniciados.

Projeto de um sistema de conversor multinível para painéis fotovoltaicos

A produção de energia elétrica a partir de fontes de energia renovável está gradualmente a ser uma alternativa à energia produzida a partir de combustíveis fósseis. A técnica de conversão dessas mesmas energias para energia elétrica, para entrega na Rede de Energia Elétrica (REE), é cada vez mais estudada para que se obtenha uma maior eficiência assim como qualidade. Neste trabalho desenvolve-se um projeto de conversão de energia fotovoltaica, para produção de energia elétrica para a rede utilizando um conversor multinível, otimizando a transferência de potência assim como melhorando a forma da corrente AC. A conversão multinível é uma topologia que tem algumas vantagens relativamente à topologia de 2 níveis, permitindo trabalhar com níveis de tensão mais elevados, melhorando a qualidade de energia. O conversor multinível de díodos ligados ao ponto neutro utiliza condensadores para criar os níveis de tensão, que neste trabalho vão ser usados para ligar os painéis, otimizando a transferência de potência. Aplica-se um método de controlo das correntes AC para terem a forma a alternada e sinusoidal e em fase com a tensão da rede. Os resultados experimentais mostram que a utilização do algoritmo de procura do ponto de máxima potência dos painéis permitem a extrair a máxima potência, de acordo com as condições de irradiação solar e temperatura dos painéis.

Entre a potência e o ato: atitudes políticas e percepções de mobilização em Natal e Porto Alegre

The recent democratic process in Brazil made it as element for its consolidation the idea of participation. It requires a state model that included on its agenda democratic society participation in decision-making process, and a society that has as a principle based participatory civic consciousness. Therefore, this study aims to analyze the level of political participation in two Brazilian state capitals , Natal and Porto Alegre. Data were obtained through quantitative data from the application of 384 questionnaires in both capitals. We chose some variables that will form the basis for our study; Duties of a good citizen, a good citizen rights, Confidence, Index of socialization, exposure to media, degree of interest in politics; Mobilization; Associations. Already qualitative research sought to address the political, cultural and institutional of the two municipalities

Efeitos da laserterapia de baixa potência sobre a fadiga do músculo quadríceps de indivíduos jovens

The objective of this study was to evaluate the effect of low laser power on the performance of anaerobic endurance of the quadriceps muscle in young subjects. Low-level laser therapy (LLLT) appears to decrease some indices of muscle fatigue. Most of these effects may be due to the influence of the laser on the muscles predominantly aerobic. Animal studies and clinical trials have already shown that the laser can improve the efficiency of mitochondrial metabolism for the resynthesis of adenosine triphosphate and thus slow down - or minimize, the deleterious effects of muscle fatigue. This research was characterized as an experimental study of the controlled clinical trial, randomized, blinded, attended by 93 volunteers, military, with ages between 18 and 19 years. The subjects were randomly allocated into three groups: Control (G1), Placebo (G2) and Laser (G3). All volunteers underwent an anthropometric assessment and a protocol Fatigue. This protocol was applied to an initial assessment (AV-1) for the collection of baseline data, and a final evaluation (AV-2). As the study variables, we used the blood lactate concentrations and indices of muscle power, as average power and peak velocity. The fatigue protocol consisted of a test of speed with twenty repetitions, performed on an exercise machine leg press 45º . In conclusion, it was found that, in this study, LLLT caused a significant increase in the Average of the Averages Powers, phase eccentric exercise in leg press 45º performed by young individuals

Efeitos agudos da aplicação do laser de baixa potência sobre o desempenho neuromuscular do sóleo em sujeitos saudáveis

A laserterapia de baixa potência (LBP) tem demonstrado recentemente ser capaz de aumentar a resistência à fadiga, bem como potencializar o desempenho neuromuscular através de seus efeitos metabólicos e fotoquímicos. Estudos anteriores mostraram que o LBP reduziu o estresse oxidativo do exercício, promovendo um retardo da fadiga muscular e minimizando seus efeitos deletérios. O objetivo desse estudo foi avaliar se a aplicação do LBP antes de um protocolo de fadiga teria efeito sobre o desempenho neuromuscular nas variáveis eletromiográficas e dinamométricas do músculo sóleo em sujeitos saudáveis. Esta pesquisa caracterizou-se como um estudo experimental do tipo ensaio clínico controlado, randomizado e cego, no qual participaram 60 voluntários de ambos os sexos, com faixa etária entre 18 e 28 anos e fisicamente ativos, segundo o questionário internacional para a prática de atividade física (IPAQ). Os sujeitos foram alocados randomicamente em três grupos: Controle (G1), Placebo (G2) e Laser (G3) e todos os voluntários foram submetidos a uma avaliação inicial (AV-1), um Protocolo de Fadiga e uma avaliação final (AV-2), compostas por contrações isocinéticas para flexão plantar a uma velocidade de 90°/s. Os resultados encontrados nesse estudo mostraram que não houve diferença estatística entre os três grupos da pesquisa nas variáveis eletromiográficas de RMS e Frequência Mediana, contudo, em relação à dinamometria, o grupo que recebeu a aplicação do Laser obteve um índice de fadiga significativamente menor (p=0,04) quando comparado aos grupos Controle e Placebo. Além disso, a aplicação do laser pré-exercício também resultou em um aumento nas variáveis de desempenho potência e trabalho. Com isso, pode-se concluir que o LBP foi capaz de melhorar o desempenho do sóleo em sujeitos saudáveis, justificado pelo aumento da resistência à fadiga

Controle Adaptativo Robusto para Filtros Ativos de Potência Paralelo

Conventional control strategies used in shunt active power filters (SAPF) employs real-time instantaneous harmonic detection schemes which is usually implements with digital filters. This increase the number of current sensors on the filter structure which results in high costs. Furthermore, these detection schemes introduce time delays which can deteriorate the harmonic compensation performance. Differently from the conventional control schemes, this paper proposes a non-standard control strategy which indirectly regulates the phase currents of the power mains. The reference currents of system are generated by the dc-link voltage controller and is based on the active power balance of SAPF system. The reference currents are aligned to the phase angle of the power mains voltage vector which is obtained by using a dq phase locked loop (PLL) system. The current control strategy is implemented by an adaptive pole placement control strategy integrated to a variable structure control scheme (VS-APPC). In the VS-APPC, the internal model principle (IMP) of reference currents is used for achieving the zero steady state tracking error of the power system currents. This forces the phase current of the system mains to be sinusoidal with low harmonics content. Moreover, the current controllers are implemented on the stationary reference frame to avoid transformations to the mains voltage vector reference coordinates. This proposed current control strategy enhance the performance of SAPF with fast transient response and robustness to parametric uncertainties. Experimental results are showing for determining the effectiveness of SAPF proposed control system

Uma fonte chaveada de 50kW com correção de fator de potência para alimentação de uma tocha de plasma Indutiva utilizando técnicas de controle digital

This work deals with the development of an experimental study on a power supply of high frequency that provides the toch plasmica to be implemented in PLASPETRO project, which consists of two static converters developed by using Insulated Gate Bipolar Transistor (IGBT). The drivers used to control these keys are triggered by Digital Signal Processor (DSP) through optical fibers to reduce problems with electromagnetic interference (EMI). The first stage consists of a pre-regulator in the form of an AC to DC converter with three-phase boost power factor correction which is the main theme of this work, while the second is the source of high frequency itself. A series-resonant inverter consists of four (4) cell inverters operating in a frequency around 115 kHz each one in soft switching mode, alternating itself to supply the load (plasma torch) an alternating current with a frequency of 450 kHz. The first stage has the function of providing the series-resonant inverter a DC voltage, with the value controlled from the power supply provided by the electrical system of the utility, and correct the power factor of the system as a whole. This level of DC bus voltage at the output of the first stage will be used to control the power transferred by the inverter to the load, and it may vary from 550 VDC to a maximum of 800 VDC. To control the voltage level of DC bus driver used a proportional integral (PI) controller and to achieve the unity power factor it was used two other proportional integral currents controllers. Computational simulations were performed to assist in sizing and forecasting performance. All the control and communications needed to stage supervisory were implemented on a DSP