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Resumo:
Dissertao apresentada como requisito parcial para obteno do grau de Mestre em Cincia e Sistemas de Informao Geogrfica.
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A explorao do meio subaqutico utilizando viso computacional ainda um processo complexo. Geralmente so utilizados sistemas de viso baseados em viso stereo, no entanto, esta abordagem apresenta limitaes, pouco precisa e exigente em termos computacionais quando o meio de operao o subaqutico. Estas limitaes surgem principalmente em dois cenrios de aplicao: quando existe escassez de iluminao e em operaes junto a infraestruturas subaquticas. Consequentemente, a soluo reside na utilizao de fontes de informao sensorial alternativas ou complementares ao sistema de viso computacional. Neste trabalho prope-se o desenvolvimento de um sistema de percepo subaqutico que combina uma cmara e um projetor laser de um feixe em linha, onde o projetor de luz estruturada _e utilizado como fonte de informao. Em qualquer sistema de viso computacional, e ainda mais relevante em sistemas baseados em triangulao, a sua correta calibrao toma um papel fulcral para a qualidade das medidas obtidas com o sistema. A calibrao do sistema de viso laser foi dividida em duas etapas. A primeira etapa diz respeito calibrao da cmara, onde so definidos os parmetros intrnsecos e os parmetros extrnsecos relativos a este sensor. A segunda etapa define a relao entre a cmara e o laser, sendo esta etapa necessria para a obteno de imagens tridimensionais. Assim, um dos principais desafios desta dissertao passou por resolver o problema da calibrao inerente a este sistema. Desse modo, foi desenvolvida uma ferramenta que requer, pelo menos duas fotos do padro de xadrez, com perspectivas diferentes. O mtodo proposto foi caracterizado e validado em ambientes secos e subaquticos. Os resultados obtidos mostram que o sistema _e preciso e os valores de profundidade obtidos apresentam um erro significativamente baixo (inferiores a 1 mm), mesmo com uma base-line (distncia entre a centro ptico da cmara e o plano de incidncia do laser) reduzida.
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Esta dissertao teve como objetivo fundamental a otimizao energtica do sistema de refrigerao da mquina de impregnar tela ZELL e, como objetivo adicional, a avaliao da qualidade da gua do circuito, justificada pela acentuada degradao dos rolos devido corroso provocada pela recirculao da gua de arrefecimento. Inicialmente fez-se o levantamento de informaes do processo produtivo para caracterizar o funcionamento do sistema de refrigerao, tendo-se selecionado duas telas de polister designadas neste estudo por P1 e P2 e, tambm, uma tela de nylon designada por N. Foram efetuados ensaios, um para cada tela, para a atual temperatura de setpoint da gua sada da torre de arrefecimento (30C). Realizou-se outro ensaio para a tela N mas com uma temperatura de setpoint de 37C, ao qual se chamou N37. Deste modo, determinou-se as potncias trmicas removidas pela gua de refrigerao e as potncias trmicas perdidas por radiao e por conveco, tendo-se verificado que na generalidade dos rolos as referncias P1 e P2 apresentam valores mais elevados. Em termos percentuais, a potncia trmica removida pela gua de refrigerao nos grupos tratores 1 e 3 e no conjunto de rolos de R1 a R29 corresponde a 48%, 10% e 70%, respetivamente. Com a avaliao s necessidades de arrefecimento da mquina ZELL, confirmou-se que os caudais atuais de refrigerao dos rolos garantem condies, mais que suficientes, de funcionamento dos rolamentos. Assim sendo, fez-se uma anlise no sentido da diminuio do caudal total que passou de 10,25 L/s para 7,65 L/s. Considerando esta reduo, determinou-se o caudal de ar hmido a ser introduzido na torre de arrefecimento. O valor determinado foi de 4,6 m3ar hmido/s, o que corresponde a uma reduo de cerca de 32% em relao ao caudal atual que de 6,8 m3ar hmido/s. Com os resultados das anlises efetuadas gua do circuito de refrigerao, concluiu-se que a gua de reposio e a gua de recirculao possuem m qualidade para uso na generalidade dos sistemas de refrigerao, principalmente devido aos elevados valores de concentrao de ferro e condutividade eltrica, responsveis pela intensificao da corroso no interior dos rolos.
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A racionalizao do consumo de energia eltrica um tema que assume uma importncia crescente nos dias de hoje. O elevado consumo de energia, principalmente a nvel comercial/industrial, tem motivado o aparecimento de questes polticas, econmico-sociais e ambientais que visam a sensibilizao dos consumidores para a gesto eficiente dos seus recursos. Neste sentido, as empresas e instituies tm demonstrado interesse em encontrar solues de gesto nas suas instalaes eltricas que permitam a monitorizao de indicadores e a previso de falhas cuja ocorrncia acarreta elevados custos de reparao/substituio, de paragem de produo, entre outros. O estudo aqui apresentado surge no mbito de um projeto acadmico, cuja finalidade se prende com a implementao de um sistema de monitorizao da qualidade e consumo de energia eltrica no Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP). Baseado numa rede de dispositivos analisadores de parmetros de energia eltrica, estes equipamentos de medio dispem de software prprio, o GridVis, que permite o acesso remoto, atravs de uma rede Ethernet, aos parmetros de energia (grandezas fsicas eltricas). O sistema desenvolvido capaz de identificar parmetros de consumo de energia anmalos e emitir alertas, pr-programados em linguagem C++ e diagrama de blocos. Permite, por exemplo, detetar um consumo instantneo excessivo de energia e alertar a sua ocorrncia. As pginas de acesso aos parmetros medidos por cada dispositivo so acessveis atravs de uma interface grfica desenvolvida em Adobe Flash que inclui, de uma forma simples e organizada, a informao relativa distribuio dos dispositivos de medio. Num contexto de expanso deste projeto para outros edifcios do ISEP, a soluo desenvolvida encontra-se preparada para ser adaptada em qualquer local, desde que rena certos requisitos.
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Mestre em Gesto de Territrio - Deteco Remota e Sistema de Informao Geogrfica
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No panorama socioeconmico atual, a conteno de despesas e o corte no financiamento de servios secundrios consumidores de recursos conduzem reformulao de processos e mtodos das instituies pblicas, que procuram manter a qualidade de vida dos seus cidados atravs de programas que se mostrem mais eficientes e econmicos. O crescimento sustentado das tecnologias mveis, em conjuno com o aparecimento de novos paradigmas de interao pessoa-mquina com recurso a sensores e sistemas conscientes do contexto, criaram oportunidades de negcio na rea do desenvolvimento de aplicaes com vertente cvica para indivduos e empresas, sensibilizando-os para a disponibilizao de servios orientados ao cidado. Estas oportunidades de negcio incitaram a equipa do projeto a desenvolver uma plataforma de notificao de problemas urbanos baseada no seu sistema de informao geogrfico para entidades municipais. O objetivo principal desta investigao foca a idealizao, conceo e implementao de uma soluo completa de notificao de problemas urbanos de carter no urgente, distinta da concorrncia pela facilidade com que os cidados so capazes de reportar situaes que condicionam o seu dia-a-dia. Para alcanar esta distino da restante oferta, foram realizados diversos estudos para determinar caractersticas inovadoras a implementar, assim como todas as funcionalidades base expectveis neste tipo de sistemas. Esses estudos determinaram a implementao de tcnicas de demarcao manual das zonas problemticas e reconhecimento automtico do tipo de problema reportado nas imagens, ambas desenvolvidas no mbito deste projeto. Para a correta implementao dos mdulos de demarcao e reconhecimento de imagem, foram feitos levantamentos do estado da arte destas reas, fundamentando a escolha de mtodos e tecnologias a integrar no projeto. Neste contexto, sero apresentadas em detalhe as vrias fases que constituram o processo de desenvolvimento da plataforma, desde a fase de estudo e comparao de ferramentas, metodologias, e tcnicas para cada um dos conceitos abordados, passando pela proposta de um modelo de resoluo, at descrio pormenorizada dos algoritmos implementados. Por ltimo, realizada uma avaliao de desempenho ao par algoritmo/classificador desenvolvido, atravs da definio de mtricas que estimam o sucesso ou insucesso do classificador de objetos. A avaliao feita com base num conjunto de imagens de teste, recolhidas manualmente em plataformas pblicas de notificao de problemas, confrontando os resultados obtidos pelo algoritmo com os resultados esperados.
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A liberalizao dos mercados de energia e a utilizao intensiva de produo distribuda tem vindo a provocar uma alterao no paradigma de operao das redes de distribuio de energia eltrica. A continuidade da fiabilidade das redes de distribuio no contexto destes novos paradigmas requer alteraes estruturais e funcionais. O conceito de Smart Grid vem permitir a adaptao das redes de distribuio ao novo contexto. Numa Smart Grid os pequenos e mdios consumidores so chamados ao plano ativo das participaes. Este processo conseguido atravs da aplicao de programas de demand response e da existncia de players agregadores. O uso de programas de demand response para alcanar benefcios para a rede encontra-se atualmente a ser estudado no meio cientfico. Porm, existe a necessidade de estudos que procurem benefcios para os pequenos e mdios consumidores. O alcance dos benefcios para os pequenos e mdios consumidores no apenas vantajoso para o consumidor, como tambm o para a rede eltrica de distribuio. A participao, dos pequenos e mdios consumidores, em programas de demand response acontece significativamente atravs da reduo de consumos energticos. De modo a evitar os impactos negativos que podem provir dessas redues, o trabalho aqui proposto faz uso de otimizaes que recorrem a tcnicas de aprendizagem atravs da utilizao redes neuronais artificiais. Para poder efetuar um melhor enquadramento do trabalho com as Smart Grids, ser desenvolvido um sistema multiagente capaz de simular os principais players de uma Smart Grid. O foco deste sistema multiagente ser o agente responsvel pela simulao do pequeno e mdio consumidor. Este agente ter no s que replicar um pequeno e mdio consumidor, como ter ainda que possibilitar a integrao de cargas reais e virtuais. Como meio de interao com o pequeno e mdio consumidor, foi desenvolvida no mbito desta dissertao um sistema mvel. No final do trabalho obteve-se um sistema multiagente capaz de simular uma Smart Grid e a execuo de programas de demand response, sSendo o agente representante do pequeno e mdio consumidor capaz de tomar aes e reaes de modo a poder responder autonomamente aos programas de demand response lanados na rede. O desenvolvimento do sistema permite: o estudo e anlise da integrao dos pequenos e mdios consumidores nas Smart Grids por meio de programas de demand response; a comparao entre mltiplos algoritmos de otimizao; e a integrao de mtodos de aprendizagem. De modo a demonstrar e viabilizar as capacidades de todo o sistema, a dissertao inclui casos de estudo para as vrias vertentes que podem ser exploradas com o sistema desenvolvido.
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A velocidade de difuso de contedos numa plataforma web, assume uma elevada relevncia em servios onde a informao se pretende atualizada e em tempo real. Este projeto de Mestrado, apresenta uma abordagem de um sistema distribudo de recolher e difundir resultados em tempo real entre vrias plataformas, nomeadamente sistemas mveis. Neste contexto, tempo real entende-se como uma diferena de tempo nula entre a recolha e difuso, ignorando fatores que no podem ser controlados pelo sistema, como latncia de comunicao e tempo de processamento. Este projeto tem como base uma arquitetura existente de processamento e publicao de resultados desportivos, que apresentava alguns problemas relacionados com escalabilidade, segurana, tempos de entrega de resultados longos e sem integrao com outras plataformas. Ao longo deste trabalho procurou-se investigar fatores que condicionassem a escalabilidade de uma aplicao web dando nfase implementao de uma soluo baseada em replicao e escalabilidade horizontal. Procurou-se tambm apresentar uma soluo de interoperabilidade entre sistemas e plataformas heterogneas, mantendo sempre elevados nveis de performance e promovendo a introduo de plataformas mveis no sistema. De vrias abordagens existentes para comunicao em tempo real sobre uma plataforma web, adotou-se um implementao baseada em WebSocket que elimina o tempo desperdiado entre a recolha de informao e sua difuso. Neste projeto descrito o processo de implementao da API de recolha de dados (Collector), da biblioteca de comunicao com o Collector, da aplicao web (Publisher) e sua API, da biblioteca de comunicao com o Publisher e por fim a implementao da aplicao mvel multi-plataforma. Com os componentes criados, avaliaram-se os resultados obtidos com a nova arquitetura de forma a aferir a escalabilidade e performance da soluo criada e sua adaptao ao sistema existente.
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Dissertao para obteno do Grau de Mestre em Mestrado Integrado em Engenharia e Gesto Industrial
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Dissertao apresentada na Faculdade de Cincias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obteno do grau de Mestre em Engenharia Civil Perfil de Construo
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Dissertao apresentada na Faculdade de Cincias e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obteno do grau de Mestre em Matemtica e Aplicaes - Actuariado, Estatstica e Investigao Operacional
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Dissertao de Mestrado em Engenharia Informtica
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No dia-a-dia existe regularmente a necessidade de rotular um item com informao adicional de forma a poder ser mais facilmente recuperado ou identificado posteriormente. Diversas plataformas permitem que os utilizadores rotulem recursos com tags que habitualmente so partilhadas com outros utilizadores. Assim, ao longo do tempo foram propostas vrias formas de visualizao das tags associados aos recursos, com o intuito de no s facilitar aos utilizadores a pesquisa dos mesmos, mas tambm permitir a visualizao do tag space. A nuvem de tags destaca-se como a forma mais comum de visualizao. Este documento apresenta um estudo efetuado sobre formas de visualizao de tags, as suas vantagens e limitaes, e prope uma forma de visualizao alternativa. Sugere-se tambm uma nova interpretao sobre como pesquisar e visualizar recursos com tags associadas: o sistema Molecule, uma soluo vivel e inovadora, para vrios dos problemas associados tradicional nuvem de tags que, para alm de permitir aos seus utilizadores associem tags aos s recursos, proporciona uma abordagem multivista para os mesmos navegarem no tag space e pesquisarem informao.
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Este relatrio fruto de um trabalho desenvolvido por um perodo de seis meses onde apresentada uma breve introduo da empresa, bem como as polticas pelas quais ela funciona. So tambm descritas as formaes obtidas e o plano de trabalhos seguido. Relativamente ao trabalho em si, o tema principal do trabalho desenvolvido, e tal como apresentado no ttulo deste relatrio, a modelao hidrulica de um sistema adutor em alta, isto , onde foi elaborado um modelo para uma rede de abastecimento de gua recorrendo aos registos de consumos fornecidos pela empresa guas do Douro e Paiva, S.A.. realizada uma descrio dos vrios passos que levaram sua elaborao e so apresentadas as concluses relativas aos resultados obtidos. Uma vez que o trabalho incidiu sobre o funcionamento e aprendizagem de software apropriado, foram tambm retiradas concluses/sugestes que podero ser tomadas de forma a melhorar a experincia entre programas e utilizadores. Apesar do tempo disponvel para a realizao do plano de trabalhos ter demonstrado ser o suficiente para o cumprimento dos vrios requisitos, foi tambm suficiente para permitir a realizao de outros trabalhos que proporcionaram a aquisio de mais experincia no desenvolvimento de modelos em EPANET.
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Actualmente, os sistemas de localizao so uma rea em forte expanso sendo que para espaos exteriores existe uma grande variedade de sistemas de localizao enquanto que para espaos interiores as solues so mais escassas. Este trabalho apresenta o estudo e implementao de um sistema de localizao indoor baseado no protocolo ZigBee, utilizando a informao da intensidade de sinal recebido (RSSI - Received Signal Strength Indication). Para a realizao deste projecto foi necessrio iniciar uma pesquisa mais pormenorizada do protocolo ZigBee. O dispositivo mvel a ser localizado o mdulo XBee Serie 2 que se baseia no mesmo protocolo. Posto isto, foi necessrio efectuar um estudo sobre sistemas de localizao existentes e analisar as tcnicas de localizao utilizadas para ambientes interiores. Desta forma utiliza-se neste projecto uma tcnica que consiste na anlise de fingerprinting, onde criado um mapa com os valores RSSI para diferentes coordenadas do espao fsico. As intensidades de sinal recebido so relativas a dispositivos XBee instalados em pontos fixos de referncia. Para calcular a localizao do dispositivo mvel utilizado o algoritmo K-NN (K- Nearest Neighbors) que permite estimar a posio aproximada do dispositivo mvel. Por ltimo descrito todo o desenvolvimento do projecto assim como a apresentao e discusso de resultados.
