Controlo automático de um interferómetro para monitorização e caracterização de sensores interferométricos

A indústria de sensores de fibra óptica está a tornar-se cada vez mais importante e emprega diferentes técnicas que permitem monitorizar uma grande variedade de parâmetros. Uma das técnicas que apresenta grandes potencialidades, devido ao seu elevado desempenho, é a técnica interferométrica, que fornece, simultaneamente, uma grande sensibilidade e uma larga gama dinâmica. Além destas vantagens, juntam-se as vantagens comuns associadas a todos os sensores de fibra óptica, tais como passividade eléctrica, fiabilidade e possibilidade de multiplexagem, que também se aplicam aos sensores interferométricos. Outra técnica muito utilizada no ramo dos sensores de fibra óptica, em configurações interferométricas com intuito de interrogação, é a técnica de interferometria de luz branca. Esta técnica permite precisão de medição, insensibilidade a flutuações da potência óptica ao longo do sistema de interrogação, assim como uma resolução elevada. Com o intuito de tornar os sistemas de instrumentação / interrogação mais compactos e flexíveis foi desenvolvida uma plataforma de instrumentação virtual, que consiste em aplicações de software que implementam as funções dos instrumentos físicos em ambiente computacional. Esta área permite obter sistemas de instrumentação / interrogação menos complexos, de maior portabilidade e com um custo mais reduzido. Esta dissertação tem como objectivo o desenvolvimento de um sistema de interrogação de sensores de fibra óptica interferométricos controlado automaticamente através de instrumentação virtual, sendo necessário numa fase inicial um estudo aprofundado dos sensores de fibra óptica, das diferentes técnicas de interrogação e da área de instrumentação virtual. O capítulo 1 é o capítulo de introdução, onde são apresentados de forma genérica os diferentes conceitos inerentes ao trabalho, nomeadamente sensores de fibra óptica e os conceitos de interrogação de sensores interferométricos e conceitos de instrumentação virtual. Os sensores interferométricos são abordados com mais detalhe no capítulo 2. Neste capítulo são abordados os conceitos teóricos de interferometria, assim como os diferentes esquemas interferométricos geralmente utilizados em sensores de fibra óptica.No capítulo 3 são apresentados os diferentes esquemas de detecção de sinal utilizados para interrogar sensores interferométricos de fibra óptica. É apresentada a técnica de interferometria de luz branca e os esquemas de detecção de sinal homódina e heteródina. O conceito de instrumentação, com ênfase nos sistemas de instrumentação virtual é apresentado no capítulo 4. É abordado o tema de sistemas de instrumentação tradicionais e de instrumentação virtual, dando ênfase às vantagens destes últimos. É também apresentado o ambiente de programação LabVIEW e o amplificador lock-in virtual, utilizado no desenvolvimento do projecto. No capítulo 5 é apresentado o desenvolvimento do sistema de interrogação de sensores interferométricos proposto inicialmente. Todo o desenvolvimento, desde implementação do interferómetro receptor, passando pelo sistema de controlo baseado em instrumentação virtual, até à caracterização do sistema está documentado neste capítulo. A monitorização e caracterização de sensores interferométricos com o sistema apresentado no capítulo 5 estão documentadas no capítulo 6. No capítulo 7 são apresentadas as conclusões relativas ao trabalho desenvolvido, assim como as perspectivas futuras de evolução do sistema implementado.

Sensores em fibra óptica para monitorização ambiental

Fruto da crescente preocupação face à bioacumulação e bioconcentração de poluentes e conscientização dos efeitos do aquecimento global, nos últimos anos têm sido adoptadas inúmeras acções e medidas que visam o controlo de parâmetros indicadores da qualidade do meio, a detecção de substâncias potencialmente perigosas e a promoção/utilização de energias alternativas não poluentes. Neste âmbito, a monitorização em tempo real revela-se fundamental para a análise contínua do equilíbrio dos ecossistemas. Neste contexto, os sensores de fibra óptica, mais concretamente os sensores químicos em fibra óptica possuem um conjunto de características, como por exemplo a miniaturização, baixo custo, versatilidade, biocompatibilidade, capacidade de monitorização remota, que representam uma alternativa tecnológica e economicamente viável. Por outro lado, a utilização de redes de difracção em sensores de fibra óptica, é em adição uma mais-valia para este tipo de sistemas, as redes de período longo pela sua sensibilidade intrínseca ao índice de refracção, e as redes de Bragg pela sua facilidade de interrogação e facilidade de multiplexagem. A presente dissertação tem por objectivo o estudo, desenvolvimento e análise de sensores em fibra óptica para monitorização de espaços ambientais. O presente documento encontra-se organizado em cinco capítulos. O capítulo 1 faz um enquadramento dos sensores de fibra óptica para monitorização ambiental dando relevo aos sensores químicos em fibra óptica. No capítulo 2 expõe-se o conjunto de conceitos necessários para a compreensão do trabalho. A começar pelas redes de difracção em fibra óptica e a suas potencialidades como elementos sensores. Algumas configurações foram detalhadas assim como alguns princípios para interrogação das mesmas. A medição multi-parâmetro e o fabrico de membranas de sensibilidade selectiva são também abordados. O Capitulo 3 refere a primeira configuração desenvolvida, trata-se de um sensor interferométrico baseado numa cavidade Fabry-Pérot, constituído por uma rede de Bragg e a reflectividade da ponta da fibra. O objectivo do sensor é a monitorização do ácido acético e outras espécies carboxílicas em bioreactores. Para tornar a configuração sensível ao ácido foi aplicado um revestimento de Silane-PVP à extremidade da fibra. A configuração sensora demonstrada aufere de características favoráveis, como excelente resolução, resposta linear, não utilização de indicadores, leitura em reflexão e o facto de operar na janela espectral das telecomunicações. O Capítulo 4 apresenta a segunda configuração desenvolvida que tem por objectivo a medição simultânea de salinidade e temperatura. A medição de salinidade é baseada no índice de refracção. Trata-se de um sensor de intensidade auto-referenciado, baseado em três redes de difracção. Uma rede de período longo sensível ao índice de refracção e temperatura e duas redes de Bragg, para interrogação da da rede de período longo e compensação de temperatura. Para discriminação dos parâmetros de interesse foi utilizado o método matricial. A configuração exposta exibe características favoráveis, como excelente resolução, resposta linear, discriminação de índice de refracção e temperatura, leitura em reflexão e o facto de operar na janela espectral das telecomunicações. O Capitulo 5 contém as conclusões e comentários finais ao trabalho. No final da tese seguem-se os anexos, onde se encontram as publicações e comunicações resultantes do trabalho realizado.

WISE-MANager: criação e gestão de sessões colaborativas em redes de sensores sem fio

As redes de sensores sem fios (WSN- WSN-Wireless Sensor Network) utilizam um grande número de dispositivos sem fios (sensores), que são de baixo custo e equipados com interfaces wireless. Utilizam um conjunto de sensores autónomos que colaboram entre si para efectuar a monitorização das condições ambientais, tais como: temperatura, oxigénio, luz, humidade, pressão, gases poluentes, entre outras. Estas redes podem operar durante largos períodos de tempo, sem intervenção humana, sendo que esse tempo depende do nível de bateria desses nós. De modo a que os gestores de um Museu possam gerir de forma mais adequada as obras de arte e arquivos históricos, surge o projecto WISE-MUSE – Environmental Monitoring based on Wireless Sensor Networks, que permite implementar soluções para a monitorização museológica, com a utilização de redes de sensores sem fios. Actualmente, a colaboração entre o utilizador e a WSN é muito ténue, sendo que apenas existe colaboração entre os nós sensores. De forma a aumentar esta colaboração, e no âmbito do projecto WISE-MUSE surge o CWSN – Collaborative Wireless Sensor Network Model, que define um modelo de colaboração na rede de sensores sem fios, permitindo a utilização de sessões colaborativas para a monitorização da rede. Com o intuito de obter o máximo rendimento da rede, é necessário definir qual o deployment a utilizar. O tipo de deployment de uma WSN é a forma como os nós são distribuídos pela rede. Em zonas longínquas, ou de difícil acesso, os nós são colocados de forma aleatória, por exemplo, caiem de um avião. Nos locais de fácil acesso, podem ser colocados no local exacto. Portanto, este projecto de Mestrado de Engenharia Informática apresenta duas contribuições principais: (i) um estudo de propagação no Museu da Baleia; e; (ii) o WISE-MANager, um sistema de gestão de sessões colaborativas. De forma a definir qual o deployment da rede a instalar no Museu da Baleia, será apresentado um estudo de propagação do sinal empírico, que determinou a melhor posição física dos nós, para que a rede tenha uma boa performance. O sistema WISE-MANager permite a criação, monitorização e gestão de sessões colaborativas numa WSN baseada no protocolo Zigbee. O intuito da utilização de sessões colaborativas é proporcionar uma melhor interacção entre o utilizador e a WSN, visto que o utilizador pode personalizar o tipo de monitorização a efectuar (por nó sensor, por fenómeno ou por intervalo de tempo), e interrogar à rede e aos seus componentes, aumentando assim a flexibilidade da WSN.A gestão de redes de sensores sem fios é muito importante para que o utilizador tenha controlo sobre a mesma ao saber quais os dispositivos da rede, assim como o seu nível de energia. Por tanto, através de WISE-MANager, os gestores do Museu serão capazes de analisar a rede, detectar eventuais problemas e obter parâmetros específicos.

Relatório de estágio de educação física realizado na Escola Secundária Jaime Moniz

O presente relatório de estágio de Educação Física (EF), realizado na Escola Secundária Jaime Moniz (ESJM), pretende reflectir, de forma sustentada no conhecimento científico, o percurso formativo do professor estagiário na sua formação inicial para desenvolver a capacidade de sistematizar o conhecimento tratado e produzido durante este ano lectivo, e articulá-lo de forma coerente e intencional para promover a sua aplicação na prática pedagógica que se pretende eclética. Neste âmbito, procedeu-se ao enquadramento contextual da ESJM para adequar os trabalhos efectuados durante o estágio com base nas particularidades do meio onde nos inserimos. Assim, foram desenvolvidos diversos trabalhos de planeamento, controlo e avaliação decorrentes da prática lectiva, nos quais requereram uma gestão adequada do processo de ensino-aprendizagem. A assistência às aulas do professor estagiário e do professor experiente permitiu auxiliar a nossa preparação e desenvolvimento das aulas. Foram ainda desenvolvidas duas actividades de natureza científico-pedagógica (individual e colectiva), uma actividade de integração no meio e de intervenção na comunidade escolar. Estas foram enquadradas no estágio pedagógico com o objectivo de responder às necessidades decorrentes da prática pedagógica no contexto escolar. Esta prática de estágio permitiu-nos dominar um conjunto de instrumentos e métodos de investigação que contribuíram não só para uma acção pedagógica mais eficaz e reflexiva, como para a operacionalização de um suporte teórico que oriente a futura actividade profissional aquando da integração no sistema educativo. A multiplicidade de funções, característica dominante da prática de estágio, permitiu-nos desenvolver a capacidade de gestão sistematizada, do tempo disponível para o desenvolvimento adequado e eficaz do processo de ensino-aprendizagem. Os comportamentos solicitados neste mestrado contribuíram para o germinar do gosto pela pesquisa, reflexão, produção e apresentação de conhecimentos inerentes à prática pedagógica.

Relatório de estágio realizado na Escola Básica e Secundária Gonçalves Zarco

O presente relatório está inserido no âmbito da cadeira de Estágio Pedagógico (EP) do Ciclo de Estudos conducente ao grau de Mestre em Ensino de Educação Física (EF) nos Ensinos Básico e Secundário da Universidade da Madeira, que decorreu na Escola Básica e Secundária Gonçalves Zarco, no ano letivo 2011/12. O seu objetivo passa por relatar a ação global do estagiário ao longo do processo de estágio, refletindo sobre os vários níveis de intervenção: Prática Letiva; Atividades de Integração no Meio (AIM); Atividades de Intervenção na Comunidade Educativa (AICE) e Atividades de Natureza Científico-Pedagógica (ANCP). O processo de Prática Letiva configura-se como uma das componentes do EP com maior importância. A gestão do processo de ensino-aprendizagem mediante a sua planificação, realização e controlo, juntamente com a assistência às aulas, possibilitaram um conjunto de vivências em contexto real de ensino, tornando esta experiência fundamental no processo de formação profissional na área da EF. A intervenção dum professor deve revestir-se de uma natureza eclética, operacionalizando um conjunto de atividades para envolvimento de todo o contexto escolar. As AIM, designadamente a Caracterização da Turma, o Estudo de Caso(relacionado com os baixos níveis de aptidão física dos alunos), a Ação de Extensão Curricular intitulada “Educação e Formação ao Longo da Vida”, bem como as AICE, “GZ On The Moove!” e “FutZarco2012”, configuraram-se como importantes momentos na prossecução desses objetivos. Uma vez que o professor deve adotar uma postura proactiva relativamente à investigação, procurando desenvolver projetos e partilhar conhecimentos, foram dinamizadas as ANCP, onde se debateu as potencialidades pedagógicas do programa de Atividade Física Fitnessgram (Individual) e do fenómeno Futebol de Rua (Coletiva). O EP concretizou-se num processo muito enriquecedor para o desenvolvimento e formação eclética da personalidade profissional enquanto docente, permitindo a aquisição de importantes conhecimentos e competências pedagógicas em contexto real.

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.

Simulação de um sistema aerogerador com controlo óptimo predictivo

Nesta dissertação de mestrado propõe-se simular um sistema para melhorar a qualidade da energia eléctrica produzida por um parque eólico, utilizando conversores multinível NPC costas com costas e controlo óptimo predictivo. Neste trabalho é feito o controlo da potência activa e reactiva que é fornecida à rede de energia eléctrica, a partir de um gerador eólico e é optimizada a forma de onda alternada e sinusoidal de tensão trifásica sem neutro, minimizando o tremor das correntes e a distorção harmónica total, contribuindo para melhorar a qualidade de energia da rede ou de sistemas de alimentação para aplicações críticas como são os sistemas de telecomunicações. Recorre-se ao Matlab/Simulink para simular e comparar os resultados obtidos no sistema de conversão de energia de um parque eólico com o conversor costas com costas com controlo óptimo predictivo com os resultados obtidos com o conversor costas com costas PWM, disponível na biblioteca do software de simulação.

Sistema de replicação de circuitos integrados digitais baseado em análise comportamental

Nesta dissertação de mestrado é desenvolvido um sistema de replicação de circuitos integrados digitais (combinatórios e sequenciais), por observação do seu normal funcionamento. O sistema desenvolvido carateriza-se pela capacidade de extrair e descrever na linguagem VHDL o comportamento de um circuito integrado digital em funcionamento, utilizando técnicas não invasivas e automatizadas, suportado por um vasto conjunto de algoritmos de aquisição e análise de dados. O sistema desenvolvido assenta em dois módulos principais: um módulo de software que consiste numa plataforma de algoritmos de análise, controlo e gestão do sistema (alojada num computador) e um módulo de aquisição de dados (hardware) que consiste num circuito capaz de realizar as medições necessárias para o funcionamento do sistema, comandado pelo módulo de software. A comunicação entre os dois módulos é efetuada via porta série. Os algoritmos desenvolvidos realizam uma análise da correspondência entre entradas e saídas procurando aplicar uma aproximação a um circuito combinatório se possível, caso contrário são utilizados métodos heurísticos para efetuar uma aproximação a um circuito sequencial através de uma máquina de estados. Entradas ou saídas constantes são previamente identificados e excluídos do processo de análise, para efeitos de simplificação. Os resultados obtidos demonstram que é possível replicar o comportamento observado em circuitos digitais (combinatórios e sequenciais) desde que o número de amostras recolhidas seja adequado. Verifica-se ainda que o método desenvolvido replica a funcionalidade do circuito integrado nas condições onde o circuito está inserido.

IP network usage accounting

De modo a manter políticas de utilização aceitável dos seus serviços de Internet, a NOS Madeira tem usado um sistema de fabrico próprio onde os clientes são catalogados de acordo com o tráfego que realizam. Contudo, esse sistema tornou-se demasiado antigo para as necessidades atuais da empresa. Usava tecnologias descontinuadas, não tinha interfaces de integração, faltava modularidade e não tinha a flexibilidade necessária para expandir as regras de negócio. Este projeto centra-se na implementação de um dos três subsistemas que substituem o sistema antigo: o subsistema controlador. O objetivo é modernizar, facilitar a manutenção e garantir maior flexibilidade. Tudo isto com recurso a linguagens de programação atuais como o PHP, ferramentas como a Zend Framework e mantendo em mente as melhores práticas de programação. São apresentados a especificação e modelação do sistema, assim como todos os detalhes da implementação em conjunto com as decisões e problemas encontrados. Os testes e resultados, incluindo a entrada com sucesso em produção do sistema, juntamente com sugestões de melhorias futuras concluem este trabalho.

Método mãe-canguru: vivência de mães no alojamento conjunto

DAVIM, Rejane Marie Barbosa;ENDERS, Bertha Cruz; DANTAS, Janmilli da Costa; SILVA, Richardson Augusto Rosendo da; NÓBREGA, Edualeide Jeane Pereira Bulhões da. Método mãe-canguru: vivência de mães no alojamento conjunto. Revista da Rede de Enfermagem do Nordeste, Fortaleza, v. 10, n. 1, p. 37-44, jan./mar.2009.

Influência das áreas verdes no microclima local: um estudo do conjunto habitacional Ponta Negra, Natal/RN

Owing to na intense process of urban development, urban uneasiness and discomfort in the daily life of populations have nowadays, especially in the big cities, become increasingly ordinary issues. Population density, degeneration of central areas and pollution are some of the environmental stressors the urban man is subjected to. The existence of open areas in the urban network contributes to a better movement of the air and transforms salubrity conditions. Yet, it has been noticed that parks and squares are disappearing from the heart of the city districts. In their place there are either unused plots of land where garbage has been dumped or nearly all-paved squares with meager or no vegetation at all. Such areas, when handled properly, play an important role in the city because in addition to being zones for rendering a mild climate they perform social, cultural and hygienic functions. Aiming at demonstrating that proper handling of green areas can favorably influence the local microclimate, we have attempted to develop analysis from the point of view of bioclimatizing attributes of urban form and their relationship to the local microclimate found in the eight open areas located in the Ponta Negra Housing Complex in the city of Natal/RN

Visitabilidade-vivenciabilidade em assentamentos informais : um estudo da acessibilidade de percursos urbanos no Conjunto Santa Terezinha em Fortaleza-CE

This research approaches the issue of accessibility in informal settlements, seeking for the challenges and limits defined by informal urban settings, about the application of accessibility parameters. Take the empirical universe as the Conjunto Santa Terezinha, located in Fortaleza- Ce. Initially, the study presents a reflection about the housing issue in Brazil and the informal settlementes in view of the Right to the City. In this sense, the main references are, the works of Suzanne Pasternak (2008), Nabil Bonduki (1998) and Erminia Maricato (1996-97), among others. Follows with the discussion of the concepts and classifications of this type of settlement, making a content analysis of legislation and regulations relating to accessibility and proposed the discussion of the accessible route as the right strategy for the city. In another step, the methodology of 'walking together' created by Dischinger (2000) was applied in a passage previously chosen, which the researcher follows the disabled person during the journey through city making records like photos and video. The comments and perceptions are compared to the spatial analysis of urban morphology, made from the method of Del Rio (1990) and Panerai (2006), and the parameters of NBR 9050. Knowledge of the area is enriched by the methodology of the production of space made by Henri Lefebvre in his book 'The production of space' (1974) with these categories: space conceived, perceived and lived. Another key reference of this author it s the book 'The Right to the City' (991), which allowed in-depth reflections on the social function of town. In conclusion, the study finds that to guarantee a minimum access conditions in informal sittlements it´s necessary to know the specifics of their morphology, their relations and urban practices in view of the visitability- experiencebility, describing it as complementary concepts

Detecção de anticorpos contra o vírus da diarréia viral bovina no soro sangüíneo, no leite individual e no leite de conjunto em tanque de expansão de rebanhos não vacinados

Pela pesquisa de anticorpos contra o vírus da diarréia viral bovina (BVD), utilizando o teste de ELISA indireto, foi estudada a correlação existente entre a proporção de vacas lactantes e a presença de anticorpos no leite de conjunto do tanque de expansão. Para isso foram analisadas amostras de soro sangüíneo e de leite individual de 376 vacas lactantes não vacinadas, provenientes de 10 propriedades localizadas nas regiões Sul do Estado de Minas Gerais e Nordeste do Estado de São Paulo, assim como uma amostra do leite do tanque de expansão de cada rebanho. em todas as propriedades foram encontradas vacas reagentes no soro sangüíneo, cuja freqüência variou de 12,28 a 100,00%. Já a análise do leite individual não revelou animais reagentes em duas propriedades, e nas demais a freqüência variou de 5,26 a 70,83%. Foram detectados anticorpos no leite do tanque de expansão das propriedades cuja proporção de soros sangüíneos reagentes foi igual a ou maior que 82,86%, e cuja proporção de leites individuais reagentes foi igual a ou maior que 32,14%.

Medição de desempenho na cadeia de suprimentos da energia eólica: proposta de um conjunto de indicadores de desempenho

Performance measurement in highly competitive markets is a necessary measure for those who aim the top positions. The business performance measurement approach have reached relevant results in the literature, however, a different approach has recently appeared that broadened the perception of competition, where companies do not seek the competition among companies only, but also among supply chains. Brazilian Wind energy supply chain is living a structuring and expanding moment, with the major global players in the industry making investments in the country. This research aims to answer which are the key performance indicators that must be considered by the Brazilian wind energy sector companies, which are part in a broad perspective of supply chain competition. The research was executed in two steps: exploratory (literature review and a field research in the companies) and later a survey was conducted with the Brazilian Wind energy companies workers with the purpose to validate the performance indicators found in the exploratory step. The survey evaluated 40 performance indicators distributed among five major activities: Project prospection, building/execution, operation and maintenance, logistics and transverse processes, which summarize the performance of the entire supply chain, pointing the sinergy and the competitive level of the supply chain. The selected performance indicators reflect the high relevance of the costs dimension in the Brazilian energy companies performance, acting as a key performance indicator, is also indicates the limited performance management integration throughout the Brazilian wind energy supply chain

Projeto e implementação em FPGA de um processador com conjunto de instrução reconfigurável utilizando VHDL

The Reconfigurable Computing is an intermediate solution at the resolution of complex problems, making possible to combine the speed of the hardware with the flexibility of the software. An reconfigurable architecture possess some goals, among these the increase of performance. The use of reconfigurable architectures to increase the performance of systems is a well known technology, specially because of the possibility of implementing certain slow algorithms in the current processors directly in hardware. Amongst the various segments that use reconfigurable architectures the reconfigurable processors deserve a special mention. These processors combine the functions of a microprocessor with a reconfigurable logic and can be adapted after the development process. Reconfigurable Instruction Set Processors (RISP) are a subgroup of the reconfigurable processors, that have as goal the reconfiguration of the instruction set of the processor, involving issues such formats, operands and operations of the instructions. This work possess as main objective the development of a RISP processor, combining the techniques of configuration of the set of executed instructions of the processor during the development, and reconfiguration of itself in execution time. The project and implementation in VHDL of this RISP processor has as intention to prove the applicability and the efficiency of two concepts: to use more than one set of fixed instructions, with only one set active in a given time, and the possibility to create and combine new instructions, in a way that the processor pass to recognize and use them in real time as if these existed in the fixed set of instruction. The creation and combination of instructions is made through a reconfiguration unit, incorporated to the processor. This unit allows the user to send custom instructions to the processor, so that later he can use them as if they were fixed instructions of the processor. In this work can also be found simulations of applications involving fixed and custom instructions and results of the comparisons between these applications in relation to the consumption of power and the time of execution, which confirm the attainment of the goals for which the processor was developed