Video-­‐monitorization system for a realistic driving simulator

Nos últimos anos, o ISEP em colaboração com a FEUP e outras Universidades, criou um simulador realista de condução chamado DRIS, que tem como objectivo ajudar em trabalhos de investigação de diferentes áreas, como engenharia civil, computação gráfica, psicologia, educação, etc. O resultado deste trabalho pretende ajudar os profissionais a analisarem os dados recolhidos em cada experiência de condução, a fim de permitir o estudo das reações do motorista em diferentes obstáculos durante um percurso. O simulador DRIS é constituído por uma tela branca, onde os ambientes de simulação são projetados; um carro real, onde é feita a experiência de condução e quatro câmaras colocadas no carro. Destas quatro câmaras, três estão dentro do carro e uma fora do carro. Cada câmara está focada estrategicamente, em partes críticas da condução: a estrada, o motorista, os pedais e os controles (mudança de marcha, volante, os comandos do limpador, etc). Cada uma das câmaras grava um vídeo, que é guardado em um computador colocado em uma das salas de controlo, dentro do Laboratório de Análise de Tráfego na FEUP. Além disso, um arquivo de texto é guardado no mesmo computador. Este arquivo de texto contém algumas informações sobre a experiência do motorista, como as coordenadas do carro, a velocidade do carro, o tempo, etc O trabalho desta Tese surge com a finalidade de melhorar a forma de os profissionais analisar e interpretar os dados recolhidos a partir de uma experiência de condução no DRIS. Para o efeito, foi criado um sistema de vídeo-­‐monitorização, que consiste em uma aplicação de vídeo, que permite a visualização de quatro vídeos simultaneamente, e ler um arquivo de texto, que contém todos os dados recolhidos na experiência. Ambos (vídeo e texto) têm de estar sincronizados com o mesmo tempo de forma a permitir ao utilizador, navegar backward e forward com a ajuda de um cursor. Além disso, como qualquer reprodutor de vídeo básico, contém alguns botões para controlar o status do vídeo (Play, Stop, Pause) e permiti que os profissionais analisem com detalhe os dados dos quatro vídeos. Aproveitando os avanços no desenvolvimento de software, a aplicação foi feita em C++ usando a biblioteca Qt, em ambiente de desenvolvimento integrado do Qt Creator, o que tornou mais fácil a implementação. No fim deste relatório (capítulo 4) é anexado um manual do usuário, a fim de explicar e ajudar os profissionais a usar a aplicação.

Automatização de sistemas de inspeção COGNEX

Com um mercado automóvel cada vez mais competitivo e com os construtores automóveis à procura de atingir os zero defeitos nos seus produtos, a Bosch Car Multimédia Portugal S.A, fabricante de sistemas multimédia para o mercado automóvel, tem como objetivo a qualidade perfeita dos seus produtos. Tal perfeição exige processos de fabrico cada vez mais evoluídos e com melhores sistemas de auxílio à montagem. Nesse sentido, a incorporação de sistemas de visão artificial para verificação da montagem correta dos componentes em sistemas multimédia tem vindo a crescer largamente. Os sistemas de inspeção visual da Cognex tornaram-se o standard da Bosch para a verifi-cação da montagem de componentes por serem sistemas bastante completos, fáceis de con-figurar e com um suporte técnico bastante completo. Estes sistemas têm vindo a ser inte-grados em diversas máquinas (postos) de montagem e nunca foi desenvolvida uma ferra-menta normalizada para integração destes sistemas com as máquinas. A ideia principal deste projeto passou por desenvolver um sistema (uma aplicação informá-tica) que permita controlar os indicadores de qualidade destes sistemas de visão, garantir o seguimento dos produtos montados e, ao mesmo tempo, efetuar cópias de segurança de todo o sistema para utilização em caso de avaria ou de troca de equipamento. Tal sistema foi desenvolvido recorrendo à programação de uma Dynamic Link Library (DLL), através da linguagem VisualBasic.NET, que permite às aplicações dos equipamen-tos (máquinas) da Bosch Car Multimédia comunicarem de uma forma universal e transpa-rente com os sistemas de inspeção visual da marca Cognex. Os objetivos a que o autor se propôs no desenvolvimento deste sistema foram na sua maioria alcançados e o projeto encontra-se atualmente implementado e em execução nas linhas de produção da Bosch Car Multimédia.

Comunicações marítimas wi-fi usando a banda 5.8 ghz

Tendo em conta a popularidade que as comunicações Wi-Fi têm na atualidade em vários dispositivos como computadores portáteis, telemóveis ou tablets, sendo estes utilizados praticamente por qualquer pessoa, surgiu a ideia de utilizar esta tecnologia de baixo custo e isenta de licenciamento num cenário de comunicações marítimas. Neste contexto, esta permite fornecer o acesso à Internet em banda larga a grupos de embarcações, que atualmente recorrem a tecnologias de elevado custo (satélite) e/ou de banda estreita (rádios VHF). Com o acesso em banda larga, os proprietários poderão utilizar aplicações informáticas de interesse à atividade de negócio ou de lazer, até então só disponíveis junto à costa onde existe cobertura celular. Nesta tese pretende-se fazer um estudo teórico e prático sobre o alcance e respetivo desempenho de comunicações de banda larga em ambiente marítimo, utilizando parte da gama de frequências dos 5,8 GHz, isenta de licença, e a norma IEEE 802.11n. Para se utilizar equipamento produzido em massa a operar nessa gama, existem duas normas disponíveis, a IEEE 802.11a e a IEEE 802.11n. Optou-se pelo IEEE 802.11n pois os esquemas de codificação ao nível físico permitem débitos mais elevados e MIMO. Para a realização dos testes experimentais, foi necessário elaborar um protótipo de comunicação ponto a ponto, constituído por dois nós de comunicação. Um deles foi instalado numa embarcação de pesca em colaboração com a Associação Propeixe e o outro no Edifício Transparente, no Porto, em colaboração com a entidade gestora do edifício e a Associação Porto Digital. Tanto quanto se conhece é o primeiro teste de comunicações Wi-Fi realizado nestas condições a nível mundial. Os objetivos do trabalho foram atingidos. Foi possível estabelecer comunicações Wi-Fi na banda dos 5,8 GHz até cerca de 7 km com débito médio mínimo de 1 Mbit/s. O ambiente de testes desenvolvido e os resultados obtidos servirão de base para futuros trabalhos de investigação na área das comunicações marítimas.

Melhoria da eficiência energética nos ascensores: a recuperação de energia

A presente tese descreve diferentes soluções que permitem a reutilização da energia recuperada em ascensores eléctricos de roda de aderência dotados de conversores electrónicos de frequência e dessa forma contribuir para a melhoria da eficiência energética nos ascensores. Nos ascensores, a energia potencial é constantemente transferida enquanto a cabina está em movimento. Se a cabina se estiver a movimentar em sentido descendente com plena carga, ou em sentido ascendente, mas vazia, o motor estará em modo gerador. Quando a cabina se movimenta em sentido descendente, e o peso na cabina é superior ao peso do contrapeso, então o binário do motor encontra-se em sentido contrário à velocidade, isto é, o motor está a travar, havendo lugar à recuperação de energia. Igualmente, se a cabina subir vazia, também se poderá recuperar energia eléctrica. A energia acumulada em forma de energia potencial nas pessoas e no contrapeso pode ser recuperada, dado que o motor estará a funcionar como um gerador. De modo a estudar a viabilidade técnica e económica das diferentes soluções foram realizadas medições a uma amostra representativa de ascensores eléctricos de roda de aderência. Esta amostra é constituída por 39 ascensores que estão instalados em diferentes tipos de edifícios e que pertencem a diferentes categorias de utilização, de acordo com a norma VDI 4707:2009. Para cada ascensor foi medida a energia consumida e a energia gerada para uma manobra completa – a descida e a subida da cabina sem carga. A partir das medições, e com base na norma VDI 4707:2009 foram calculados os valores anualizados de energia eléctrica consumidos e produzidos por cada ascensor. A partir das 5 hipóteses identificadas para a utilização da energia recuperada (carregamento de bateria para alimentação dos circuitos em stand-by; carregamento de supercondensador para alimentação dos circuitos em stand-by; carregamento de supercondensador para alimentar o barramento DC; reinjecção da energia no barramento DC de um conjunto de ascensores em grupo; reinjecção da energia na rede eléctrica do edifício onde o ascensor está instalado) foi realizada a avaliação técnica e a avaliação económico-financeira para cada um dos ascensores. Por último, foi desenvolvido um simulador que permite definir a solução de recuperação de energia que seja técnica e economicamente mais viável, para um dado ascensor eléctrico de roda de aderência instalado, mediante a introdução dos parâmetros técnicos do ascensor em avaliação.

Simulação de sistema de desenfumagem de parques de estacionamento recorrendo ao programa OpenFOAM

Os parques de estacionamento cobertos estão obrigados por legislação a terem sistemas de desenfumagem. Assim, nesta dissertação desenvolve-se um procedimento computacional para a analise e verificação de funcionamento de sistemas de desenfumagem com ventiladores de impulso para parques de estacionamento, recorrendo ao software de mecânica dos fluidos computacional OpenFOAM. Actualmente nos sistemas de desenfumagem de parques de estacionamento estão a ser aplicados ventiladores de impulso. Este tipo de ventiladores não estão contemplados pela legislação em vigor. Assim, para serem utilizados é necessário verificar se estes podem substituir as redes de condutas. A verificação do funcionamento de sistemas de desenfumagem com ventiladores de impulso e efectuada com recurso a programas de simulação de mecânica dos fluidos computacional. O software OpenFOAM não tem tutoriais para ventiladores de impulso. Assim, foi executado um procedimento para validação dos ventiladores de impulso. A validação consistiu em reproduzir-se uma experiência executada por Giesen et al. (2011). Executaram-se várias simulações com diferentes modelos de turbulência, verificando-se que o programa buoyantpimplefoam do software OpenFOAM ao utilizar o modelo de turbulência k -ɛ simulou quase na perfeição os ventiladores de impulso. O desenvolvimento do procedimento computacional foi executado para um parque de estacionamento com uma geometria bastante complexa. O parque de estacionamento foi criado com um software em 3D e posteriormente inserido numa malha j a criada com as dimensões exteriores do parque. Foram estipuladas as condições de fronteira e executou-se uma simulação de seiscentos segundos com parâmetros determinados previamente. O processamento da simulação teve a duração de aproximadamente oito dias. Dos resultados obtidos concluiu-se que o procedimento computacional apresentado simula adequadamente sistemas de desenfumagem em parques de estacionamento.

Currículo por competências e sucesso escolar no ensino profissional: Uma relação por construir

Os Cursos Profissionais são modalidades de ensino que pretendem responder a necessidades educativas de nível secundário de educação como técnicos intermédios de nível III. Foram inseridos nas escolas secundárias públicas pelo Decreto-lei n.º 74/2004, de 26 de março, com o objetivo de formar profissionais para o exercício de uma profissão. Funcionam na base de um modelo pedagógico em que as disciplinas estão organizadas em estrutura modular. Este estudo, centrado no ensino profissional, tem como objetivo conhecer o insucesso escolar produzido pelos seus alunos em três escolas secundárias públicas de referência. O desempenho escolar dos alunos é objeto de análise estatística, a que acresce o estudo das representações dos alunos e professores sobre este tipo de ensino e seu desenvolvimento. Procurou-se não só identifi car as contradições como as formas de interpretação e de ressignificação do conceito de competência no âmbito da planificação, lecionação e avaliação dos alunos. Os resultados obtidos apontam no sentido de uma apropriação superfi cial do conceito de competência e da sua pouca tradução no desempenho dos professores. A maioria dos alunos, para além de ser proveniente de famílias de capital cultural e económico baixos, tem percursos escolares determinados por várias retenções. O insucesso escolar marca significativamente estes alunos durante a escolaridade obrigatória de nove anos.

Optimização de uma aplicação paralela para simulações de dinâmica molecular

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

O contacto no acolhimento familiar de crianças e jovens: Uma avaliação actual

No campo das múltiplas interações que ocorrem no acolhimento familiar, destaca-se a relação entre a criança acolhida e a família biológica, pelo impacto que tem no desenvolvimento da criança. Esta relação gera um conjunto de ligações que pode proporcionar ou dificultar à criança a possibilidade de partilhar valores, experiências e conselhos entre aqueles dois mundos. A manutenção das relações pessoais entre os pais e a criança acolhida é um direito de ambos, exceto se contrariar o interesse superior da criança, já que o corte abrupto das relações estabelecidas interfere na organização dos vínculos futuros. O presente artigo resulta da investigação em curso, no distrito do Porto, intitulado «Contacto no acolhimento familiar: padrões, resultados e modelos de gestão», no âmbito de atuação do InEd, o Centro de Investigação e Inovação em Educação da Escola Superior de Educação do Instituto Politécnico do Porto. Este estudo tem como objetivo analisar os resultados do contacto entre a criança em acolhimento familiar e a sua família de origem, bem como as causas da sua inexistência ou cessação. Os resultados preliminares evidenciam que a maioria das crianças e jovens têm contacto com a sua família de origem, ocorrendo em quase 50% dos casos na casa da família de acolhimento, mas nem sempre com a regularidade desejada. Apesar do impacto do contacto na criança ou jovem ser muito diversificado, a maioria manifesta reações emocionais e comportamentais positivas. Por fim, apresentam se implicações para a prática dos técnicos envolvidos neste fenómeno.

Recomendação de cuidados de saúde

Atualmente, os guias turísticos são constituídos por diversos módulos, nomeadamente, módulos de recomendação e de modelação do utilizador. Estes ajudam a adaptar melhor as recomendações dadas ao utilizador de acordo com as suas preferências. A necessidade de adaptar os guias turísticos às possíveis necessidades de saúde do utilizador, foi a motivação para a realização desta dissertação. Quando alguém visita um local desconhecido, considera normalmente as condições tanto de alojamento como de alimentação desse local. Contudo, se por algum motivo, necessita de cuidados de saúde, essa pessoa não se encontra preparada para isso. Assim, a recomendação de uma instituição de saúde direcionada para o turista é uma solução possível para o problema encontrado. Pretendeu-se desenvolver um módulo de recomendação híbrido no âmbito da prestação de informações relacionadas com as possíveis necessidades de saúde do turista, tendo em conta o seu perfil. Para a sua implementação seguiu-se a abordagem baseada em conteúdo e técnicas de classificação das instituições de saúde a recomendar ao utilizador. O protótipo desenvolvido foi testado com alguns utilizadores em termos de funcionalidades. Finalmente, pretende-se que o protótipo seja testado com mais utilizadores, possuidores de diversas características em termos de condições de mobilidade, historial clínico e necessidades. Estes testes irão permitir avaliar o protótipo ao nível da qualidade da recomendação prestada. Poder-se-á, assim, atingir o objetivo relativo à integração deste protótipo num sistema de recomendação de apoio ao turista utilizado pela Câmara Municipal do Porto.

Monitorização e caracterização de atividade física

A monitorização da atividade física é um tema que tem adquirido cada vez mais importância. Tal deve-se ao crescente sedentarismo da população em geral e adquirindo níveis muito elevados de importância devido a vários fatores como por exemplo o enorme crescimento tecnológico e menor tempo de lazer. Cada vez mais a população tem a tendência de substituir atividades como uma simples caminhada para o trabalho ou escola por algum tipo de tecnologia que reduz o consumo energético do corpo, sendo paradigmático o uso (excessivo) de viaturas automóveis. Em consequência da escassez de atividade física, doenças como a obesidade e problemas cardíacos têm vindo a aumentar nas várias faixas etárias, mas assume uma particular relevância em crianças. Nas últimas décadas têm aumentado as iniciativas de investigação com o objetivo de compreender os fatores que afetam a prática de atividade física para posteriormente a potenciar. Existem diversos métodos contudo, destaca-se preferencialmente os de observação direta, com observadores presentes. No entanto estes apresentam algumas limitações. Consequentemente são necessários esforços de investigação adicionais e novas técnicas ou metodologias. Nesta dissertação pretende-se contribuir ativamente para a investigação na área da promoção de atividade física através da utilização de vídeo, com uma análise realizada sobre dois pontos principais. Primeiro são analisadas métodos do estado de arte que requerem a presença de observadores e de que forma a captura de vídeos pode ser utilizada como alternativa ou complemento. De seguida, é realizado um estudo e avançada uma proposta inicial para utilizar mecanismos de processamento e classificação automática da atividade em alternativa ao observador humano.

Gestão da manutenção e o novo paradigma de manuseamento de gases fluorados com efeito de estufa

As alterações climáticas são atualmente reconhecidas como uma das mais relevantes ameaças ambientais, sociais e económicas. A resposta a este problema tem-se traduzido na aplicação de um conjunto de legislação e práticas, com o objetivo de promover uma redução significativa das emissões de gases com efeito de estufa. Entre outros, os gases fluorados são dos mais relevantes gases com efeito de estufa, conforme identificados no Protocolo de Quioto. No enquadramento legal em vigor a certificação de técnicos e empresas, assim como certificação de ferramentas para o manuseamento de gases fluorados, sofreu, desde 2011, uma profunda alteração, com impacto nos procedimentos de manutenção existentes até essa data, na atividade de empresas prestadoras de serviços de manutenção e na atuação dos proprietários de edifícios civis e industriais com equipamentos que contêm gases fluorados. Esta tese tem como objetivo evidenciar as ações que as empresas prestadores de serviços necessitam executar para a sua certificação, assim como informar os proprietários de edifícios civis ou industriais, sobre as diferentes vertentes que têm à sua disposição, em termos de gestão da manutenção, de forma a garantir o cumprimento da legislação em vigor nas suas instalações e a gestão de ativos físicos que contêm gases fluorados, tais como equipamentos e instalações de aquecimento, ventilação, ar condicionado e refrigeração. Foi efetuada uma pesquisa aprofundada sobre os requisitos legais e técnicos necessários para a cerificação das empresas que atuam neste sector. Um caso de estudo foi realizado e os resultados apresentados sobre todo o processo de certificação de uma empresa do setor do ar condicionado e refrigeração, para poder prestar serviços em equipamentos ou sistemas que contenham gases fluorados com efeito de estufa.

Estratégia Sistematicamente Invasiva nas Síndromes Coronárias Agudas sem Supradesnivelamento do Segmento ST: Será a Idade um Factor Limitante?

Introdução: A estratégia terapêutica sistematicamente invasiva das síndromes coronárias agudas (SCA) é actualmente aceite como segura e eficaz, sendo crescentes as evidências da sua superioridade em relação a uma atitude conservadora. O doente idoso, atendendo à sua maior susceptibilidade, é frequentemente excluído deste tipo de abordagem, o que poderá limitar os potenciais benefícios. Objectivo: Avaliar a influência da idade nas características e evolução clínica dos doentes com SCA tratados segundo uma estratégia invasiva, e se esta limita a sua adopção. Métodos: Estudaram-se retrospectivamente 203 doentes internados por SCA (não seleccionados e consecutivos), considerados de risco intermédio/elevado após estratificação e que efectuaram terapêutica com inibidores das glicoproteínas IIb/IIIa. Destes doentes 45 tinham idade 75 anos e constituíram o grupo intitulado de Idoso, os restantes constituíram o grupo Não Idoso. Foram analisadas e comparadas as características dos dois grupos, a terapêutica realizada e a evolução clínica que apresentaram. Resultados: A percentagem de mulheres no grupo idoso é bastante superior, embora a diferença não atinja significado estatístico. Das outras características estudadas as que apresentam diferenças significativas são a existência de história familiar de doença coronária e o tabagismo, que são menos frequentes entre os idosos. Houve uma tendência não significativa para cateterizar menos os idosos, sendo que os dois grupos são semelhantes em relação à terapêutica de revascularização adoptada. No total as complicações hemorrágicas foram mais frequentes no grupo Idoso, mas a diferença em relação às hemorragias significativas não teve valor estatístico. A mortalidade intra hospitalar foi maior nos idosos, mas diminuiu e não teve significado estatístico quando considerados apenas os doentes cateterizados. Conclusão: Nesta população os idosos tiveram um número maior de complicações hemorrágicas não significativas e a sua maior mortalidade não esteve associada à adopção de uma atitude invasiva. Desta forma sugere-se que a idade, por si só, não limita a adopção de uma estratégia sistematicamente invasiva.

A Terapêutica Crónica com Nitratos está Associada a uma Diferente Apresentação Clínica de Síndroma Coronária Aguda?

A terapêutica com nitratos pode induzir pré-condicionamento isquémico, com consequente aumento da tolerância a isquémia. No contexto de síndromes coronárias agudas (SCA), os nitratos podem condicionar uma diferente forma de apresentação, com maior protecção. Objectivos: Estudar numa população de doentes com SCA se a administração crónica prévia ao evento, de nitratos condiciona a forma de apresentação do SCA. Métodos: Estudo de 287 doentes (65 +- 13 anos, 66% sexo masculino) admitidos no nosso serviço por SCA (com e sem elevação do segmento ST) no primeiro semestre de 2005. Destes, 8% estavam sob terapêutica com nitratos prévia à admissão. Neste grupo 27% apresentaram-se como SCA com elevação do segmento ST e no grupo sem nitratos, este valor foi de 58% (p=0,005). Por análise univariada, a utilização de nitratos foi preditora da ocorrência preferencial de "SCA sem elevação do segmento ST" (OR 0,27, IC 95% 0,10-0,71, p=0,005). Após correcção para variáveis potencialmente influentes (idade, sexo, revascularização prévia, tabagismo) por análise multivariada de regressão logística, a terapêutica com nitratos foi preditora limiar da apresentação clínica "SCA sem elevação do segmento ST" (OR 0,37, IC 95% 0,13-1,04), p=0,059. Conclusão: A utilização prévia à ocorrência de SCA associou-se com um desvio da apresentação para a forma de SCA sem elevação do segmento ST. Este achado pode ser justificado pela hipótese de que os nitratos podem induzir um pré-condicionamento farmacológico, reduzindo a extensão transmural do enfarte.

Rotura de Aneurisma do Seio de Valsalva para a Aurícula Direita

Os autores apresentam um caso de rotura de aneurisma do seio de Valsalva, para a aurícula direita, com um quadro clínico atípico que levou a dificuldades de diagnóstico diferencial com insuficiência aórtica. Após confirmação hemodinâmica, atendendo à rápida deterioração do estado geral, procedeu-se a correcção cirúrgica de urgência. A propósito deste caso os autores procederam a uma revisão de patologia, etiopatogenia e clínica da entidade em causa.

Infective Endocarditis Complicated by Large Aortic Pseudoaneurysm after Cardiac Surgery

A 66-year-old female with Streptococcus viridans aortic and tricuspid infective endocarditis develops, during the course of antibiotic therapy, rupture of a right coronary sinus of Valsalva aneurysm to the right ventricle. An urgent cardiac surgery is preformed with implantation of a mechanical aortic prosthesis and a right coronary sinus plasty. Six months later a huge aortic pseudoaneurysm is diagnosed and she is submitted to a second uneventful surgery. A review is done for the significant features with discussion of diagnosis and therapy.