Web GIS to support irrigation management: a prototype for SAGRA network, Alentejo Portugal

Dissertation submitted in partial fulfilment of the requirements for the Degree of Master of Science in Geospatial Technologies

Rede de mobilidade sustentável de Beja: viabilidade de implementação de um sistema de bicicletas elétricas

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil

Aplicação de ferramentas de simulação estocástica na área de planeamento de uma empresa de abastecimento de água

No presente trabalho procura-se evidenciar algumas soluções para aplicação de simulação estocástica num contexto de gestão dos ativos, aplicado a um sistema de abastecimento de água, tirando partido da informação disponível sobre a manutenção que vem realizando, ao longo dos anos. Procura-se também descrever como estas metodologias podem ser aplicadas noutros casos, futuramente, beneficiando ainda da recolha de informação de colaboradores da empresa, com experiência no cargo e com elevado conhecimento do funcionamento das infraestruturas. A simulação estocástica é uma área cujas ferramentas podem dar uma preciosa ajuda no processo de tomada de decisão. Por outro lado, as organizações preocupam-se, cada vez mais, com o tema da gestão de ativos e com os custos a si associados, começando a investir mais tempo e dinheiro nessa matéria com o objetivo de delinearem estratégias para aumentar o período de vida útil dos seus ativos e otimizarem os seus investimentos de renovação. Nesse contexto, evidencia-se que um adequado plano de intervenções de manutenção e operação é uma boa metodologia, para garantir a redução de falhas no sistema de abastecimento de uma empresa desse setor, bem como garantir que as infraestruturas se encontram em condições de funcionamento. Contudo, esta abordagem tradicional não será suficiente para garantir as melhores práticas e os objetivos que se pretendem alcançar com uma gestão de ativos atual. O trabalho inclui, ainda, um estudo de caso com que se aplicaram as ferramentas estudadas a um caso real de um grupo de bombagem, de uma das Estações Elevatórias da empresa.

O Arquivo Audiovisual da SIC: a reutilização dos conteúdos da estação na produção diária de notícias

Relatório de estágio apresentado à Escola Superior de Comunicação Social como parte dos requisitos para obtenção de grau de mestre em Audiovisual e Multimédia.

Measurements of environmental background radiation in the surrounding area of a coal-fired power plant

Certain materials used and produced in a wide range of non-nuclear industries contain enhanced activity concentrations of natural radionuclides. In particular, electricity production from coal is one of the major sources of increased exposure to man from enhanced naturally occurring materials. Over the past decades there has been some discussion about the elevated natural background radiation in the area near coal-fired power plants due to high uranium and thorium content present in coal. This work describes the methodology developed to assess the radiological impact due to natural radiation background increasing levels, potentially originated by a coal-fired power plant’s operation. Gamma radiation measurements have been done with two different instruments: a scintillometer (SPP2 NF, Saphymo) and a gamma ray spectrometer with energy discrimination (Falcon 5000, Canberra). A total of 40 relevant sampling points were established at locations within 20 km from the power plant: 15 urban and 25 suburban measured stations. The highest values were measured at the sampling points near to the power plant and those located in the area within the 6 and 20 km from the stacks. This may be explained by the presence of a huge coal pile (1.3 million tons) located near the stacks contributing to the dispersion of unburned coal and, on the other hand, the height of the stacks (225 m) which may influence ash’s dispersion up to a distance of 20 km. In situ gamma radiation measurements with energy discrimination identified natural emitting nuclides as well as their decay products (212Pb, 214Pb, 226Ra 232Th, 228Ac, 234Th 234Pa, 235U, etc.). This work has been primarily done to in order to assess the impact of a coal-fired power plant operation on the background radiation level in the surrounding area. According to the results, an increase or at least an influence has been identified both qualitatively and quantitatively.

Implementation of a Campus wide DGPS Data Server

Although the Navigation Satellite Timing and Ranging (NAVSTAR) Global Positioning System (GPS) is, de facto, the standard positioning system used in outdoor navigation, it does not provide, per se, all the features required to perform many outdoor navigational tasks. The accuracy of the GPS measurements is the most critical issue. The quest for higher position readings accuracy led to the development, in the late nineties, of the Differential Global Positioning System (DGPS). The differential GPS method detects the range errors of the GPS satellites received and broadcasts them. The DGPS/GPS receivers correlate the DGPS data with the GPS satellite data they are receiving, granting users increased accuracy. DGPS data is broadcasted using terrestrial radio beacons, satellites and, more recently, the Internet. Our goal is to have access, within the ISEP campus, to DGPS correction data. To achieve this objective we designed and implemented a distributed system composed of two main modules which are interconnected: a distributed application responsible for the establishment of the data link over the Internet between the remote DGPS stations and the campus, and the campus-wide DGPS data server application. The DGPS data Internet link is provided by a two-tier client/server distributed application where the server-side is connected to the DGPS station and the client-side is located at the campus. The second unit, the campus DGPS data server application, diffuses DGPS data received at the campus via the Intranet and via a wireless data link. The wireless broadcast is intended for DGPS/GPS portable receivers equipped with an air interface and the Intranet link is provided for DGPS/GPS receivers with just a RS232 DGPS data interface. While the DGPS data Internet link servers receive the DGPS data from the DGPS base stations and forward it to the DGPS data Internet link client, the DGPS data Internet link client outputs the received DGPS data to the campus DGPS data server application. The distributed system is expected to provide adequate support for accurate (sub-metric) outdoor campus navigation tasks. This paper describes in detail the overall distributed application.

Cartas de isoietas mensais para as bacias hidrográficas dos rios Tejo e Sado

Presentation of the monthly isohyet map for the Tagus and Sado river basins. Isohyet lines data were plotted from 93 000 records, collected during a 42 year's observation period in 185 climatological stations, with the purpose of estimating the recharge of natural groundwater.

From the Bay of Biscay to the High Atlas: completing the anisotropic characterization of the upper mantle beneath the westernmost Mediterranean region

The knowledge of the anisotropic properties beneath the Iberian Peninsula and Northern Morocco has been dramatically improved since late 2007 with the analysis of the data provided by the dense TopoIberia broadband seismic network, the increasing number of permanent stations operating in Morocco, Portugal and Spain, and the contribution of smaller scale/higher resolution experiments. Results from the two first TopoIberia deployments have evidenced a spectacular rotation of the fast polarization direction (FPD) along the Gibraltar Arc, interpreted as an evidence of mantle flow deflected around the high velocity slab beneath the Alboran Sea, and a rather uniform N100 degrees E FPD beneath the central Iberian Variscan Massif, consistent with global mantle flow models taking into account contributions of surface plate motion, density variations and net lithosphere rotation. The results from the last Iberarray deployment presented here, covering the northern part of the Iberian Peninsula, also show a rather uniform FPD orientation close to N100 degrees E, thus confirming the previous interpretation globally relating the anisotropic parameters to the LPO of mantle minerals generated by mantle flow at asthenospheric depths. However, the degree of anisotropy varies significantly, from delay time values of around 0.5 s beneath NW Iberia to values reaching 2.0 sin its NE comer. The anisotropic parameters retrieved from single events providing high quality data also show significant differences for stations located in the Variscan units of NW Iberia, suggesting that the region includes multiple anisotropic layers or complex anisotropy systems. These results allow to complete the map of the anisotropic properties of the westernmost Mediterranean region, which can now be considered as one of best constrained regions worldwide, with more than 300 sites investigated over an area extending from the Bay of Biscay to the Sahara platform. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

Mantle beneath the Gibraltar Arc from receiver functions

P and S receiver functions (PRF and SRF) from 19 seismograph stations in the Gibraltar Arc and the Iberian Massif reveal new details of the regional deep structure. Within the high-velocity mantle body below southern Spain the 660-km discontinuity is depressed by at least 20 km. The Ps phase from the 410-km discontinuity is missing at most stations in the Gibraltar Arc. A thin (similar to 50 km) low-S-velocity layer atop the 410-km discontinuity is found under the Atlantic margin. At most stations the S410p phase in the SRFs arrives 1.0-2.5 s earlier than predicted by IASP91 model, but, for the propagation paths through the upper mantle below southern Spain, the arrivals of S410p are delayed by up to +1.5 s. The early arrivals can be explained by elevated Vp/Vs ratio in the upper mantle or by a depressed 410-km discontinuity. The positive residuals are indicative of a low (similar to 1.7 versus similar to 1.8 in IASP91) Vp/Vs ratio. Previously, the low ratio was found in depleted lithosphere of Precambrian cratons. From simultaneous inversion of the PRFs and SRFs we recognize two types of the mantle: 'continental' and 'oceanic'. In the 'continental' upper mantle the S-wave velocity in the high-velocity lid is 4.4-4.5 km s(-1), the S-velocity contrast between the lid and the underlying mantle is often near the limit of resolution (0.1 km s(-1)), and the bottom of the lid is at a depth reaching 90 100 km. In the 'oceanic' domain, the S-wave velocities in the lid and the underlying mantle are typically 4.2-4.3 and similar to 4.0 km s(-1), respectively. The bottom of the lid is at a shallow depth (around 50 km), and at some locations the lid is replaced by a low S-wave velocity layer. The narrow S-N-oriented band of earthquakes at depths from 70 to 120 km in the Alboran Sea is in the 'continental' domain, near the boundary between the 'continental' and 'oceanic' domains, and the intermediate seismicity may be an effect of ongoing destruction of the continental lithosphere.

Ambient noise tomography of the East African Rift in Mozambique

Seismic ambient noise tomography is applied to central and southern Mozambique, located in the tip of the East African Rift (EAR). The deployment of MOZART seismic network, with a total of 30 broad-band stations continuously recording for 26 months, allowed us to carry out the first tomographic study of the crust under this region, which until now remained largely unexplored at this scale. From cross-correlations extracted from coherent noise we obtained Rayleigh wave group velocity dispersion curves for the period range 5–40 s. These dispersion relations were inverted to produce group velocity maps, and 1-D shear wave velocity profiles at selected points. High group velocities are observed at all periods on the eastern edge of the Kaapvaal and Zimbabwe cratons, in agreement with the findings of previous studies. Further east, a pronounced slow anomaly is observed in central and southern Mozambique, where the rifting between southern Africa and Antarctica created a passive margin in the Mesozoic, and further rifting is currently happening as a result of the southward propagation of the EAR. In this study, we also addressed the question concerning the nature of the crust (continental versus oceanic) in the Mozambique Coastal Plains (MCP), still in debate. Our data do not support previous suggestions that the MCP are floored by oceanic crust since a shallow Moho could not be detected, and we discuss an alternative explanation for its ocean-like magnetic signature. Our velocity maps suggest that the crystalline basement of the Zimbabwe craton may extend further east well into Mozambique underneath the sediment cover, contrary to what is usually assumed, while further south the Kaapval craton passes into slow rifted crust at the Lebombo monocline as expected. The sharp passage from fast crust to slow crust on the northern part of the study area coincides with the seismically active NNE-SSW Urema rift, while further south the Mazenga graben adopts an N-S direction parallel to the eastern limit of the Kaapvaal craton. We conclude that these two extensional structures herald the southward continuation of the EAR, and infer a structural control of the transition between the two types of crust on the ongoing deformation.

Multi-agent management system for electric vehicle charging

This paper proposes an implementation, based on a multi-agent system, of a management system for automated negotiation of electricity allocation for charging electric vehicles (EVs) and simulates its performance. The widespread existence of charging infrastructures capable of autonomous operation is recognised as a major driver towards the mass adoption of EVs by mobility consumers. Eventually, conflicting requirements from both power grid and EV owners require automated middleman aggregator agents to intermediate all operations, for example, bidding and negotiation, between these parts. Multi-agent systems are designed to provide distributed, modular, coordinated and collaborative management systems; therefore, they seem suitable to address the management of such complex charging infrastructures. Our solution consists in the implementation of virtual agents to be integrated into the management software of a charging infrastructure. We start by modelling the multi-agent architecture using a federated, hierarchical layers setup and as well as the agents' behaviours and interactions. Each of these layers comprises several components, for example, data bases, decision-making and auction mechanisms. The implementation of multi-agent platform and auctions rules, and of models for battery dynamics, is also addressed. Four scenarios were predefined to assess the management system performance under real usage conditions, considering different types of profiles for EVs owners', different infrastructure configurations and usage and different loads on the utility grid (where real data from the concession holder of the Portuguese electricity transmission grid is used). Simulations carried with the four scenarios validate the performance of the modelled system while complying with all the requirements. Although all of these have been performed for one charging station alone, a multi-agent design may in the future be used for the higher level problem of distributing energy among charging stations. Copyright (c) 2014 John Wiley & Sons, Ltd.

Educating for earthquake science and risk in a tectonically slowly deforming region

Over the past decade, scientists have been called to participate more actively in public education and outreach (E&O). This is particularly true in fields of significant societal impact, such as earthquake science. Local earthquake risk culture plays a role in the way that the public engages in educational efforts. In this article, we describe an adapted E&O program for earthquake science and risk. The program is tailored for a region of slow tectonic deformation, where large earthquakes are extreme events that occur with long return periods. The adapted program has two main goals: (1) to increase the awareness and preparedness of the population to earthquake and related risks (tsunami, liquefaction, fires, etc.), and (2) to increase the quality of earthquake science education, so as to attract talented students to geosciences. Our integrated program relies on activities tuned for different population groups who have different interests and abilities, namely young children, teenagers, young adults, and professionals.

Estudo sobre Reabilitação Interior de Reservatórios para Água Potável

No presente relatório é apresentado um estudo, realizado na forma de estágio curricular, na empresa Águas do Douro e Paiva, S.A., doravante AdDP, entre 31 de Janeiro e 31 de Julho de 2014, sobre reabilitação interior de reservatórios para água potável. Inicialmente é feito um enquadramento ao tema, com uma abordagem às características genéricas dos reservatórios de água potável e às principais patologias que se verificam no interior desses reservatórios. De seguida, são detalhadas as principais técnicas de reabilitação interior existentes, de acordo com o tipo de patologias encontradas. Como complemento a esse estudo, são apresentados os principais fornecedores e os produtos mais utilizados em cada fase da reabilitação, de acordo com a pesquisa realizada e com as reuniões presenciadas. Por fim, são ainda apresentadas, as principais considerações a ter em conta na lavagem e desinfeção de reservatórios. Atendendo à problemática em causa, foi desenvolvida uma ficha técnica para cada reservatório que, além da sistematização das características principais, tem o objetivo de registar todas as intervenções de reabilitação ou de conservação que possam ocorrer no mesmo. Para tal, foi feito um acompanhamento dos problemas e intervenções verificadas, e surgiu, ainda, a oportunidade de acompanhar o processo de lançamento a concurso das obras de reabilitação que surgiram dessa caracterização. Por fim, foi explorada a componente de gestão patrimonial de infraestruturas, com o desenvolvimento de uma matriz de risco qualitativa, específica para aplicação aos reservatórios da AdDP, com o objetivo de constituir uma ferramenta de apoio à decisão e planeamento das intervenções de reabilitação interior. Embora fora do contexto da reabilitação interior de reservatórios, é de assinalar a importante experiência proporcionada no acompanhamento da obra de alargamento do sistema multimunicipal de abastecimento de água ao concelho de Amarante, que incluiu a instalação de conduta e construção de duas estações elevatórias.

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.

Ventilação de locais afetos a serviços técnicos elétricos

A correta ventilação de locais afetos a serviços técnicos elétricos, nomeadamente postos de transformação e salas de grupos geradores, reveste-se de extrema importância como garantia da continuidade e qualidade do serviço prestado, durabilidade dos materiais e equipamentos e da segurança das instalações e utilizadores. A ventilação dos locais afetos a serviços técnicos elétricos pode ser natural ou mecânica, dependendo das suas caraterísticas e das necessidades de ar para ventilação e combustão, quando aplicável. Os técnicos responsáveis pelo projeto de instalações elétricas não detém, em regra, um conhecimento muito profundo sobre este tema, sendo os seus projetos realizados com base em especificações e metodologias gerais disponibilizadas pelos fabricantes e comercializadores dos materiais e equipamentos. O projeto de uma solução de ventilação para um local afeto a serviços técnicos eléctricos exige o conhecimento de todos os ganhos térmicos no interior do espaço, o conhecimento das soluções técnicas e tecnológicas de ventilação bem como as metodologias de dimensionamento aplicáveis a cada situação. Sendo a fase de projeto elétrico, em regra, uma atividade com prazos apertados, pode conduzir ao menosprezar de certos aspetos particulares que carecem de investigação e tempo para serem desenvolvidos, o que pode resultar em projetos e mapas de quantidades que apresentam desvios da solução ideal para o cliente, podendo resultar em investimentos mais elevados, quer na fase de execução, quer na fase de exploração das instalações. Neste sentido, pretendeu-se com o presente trabalho, tratar o tema da ventilação de locais afetos a serviços técnicos, atendendo ao enquadramento normativo e regulamentar das instalações, às soluções técnicas e tecnológicas disponíveis no mercado e às metodologias de dimensionamento, apresentadas pelos documentos normativos e regulamentares. Pretendeu-se também desenvolver uma ferramenta informática de auxilio ao dimensionamento das soluções de ventilação de locais afetos a serviços técnicas eléctricos destinados a postos de transformação e grupos geradores de modo a reduzir o tempo normalmente exigido por esta tarefa, o que se traduzirá numa maior rentabilidade do tempo de projeto, assim como a normalizar as soluções apresentadas e minimizar a probabilidade de erro do dimensionamento das soluções, reduzindo assim a probabilidade de gastos em “trabalhos a mais” provenientes de erros em projeto, poupança em materiais presentes no mapa de quantidades, maior eficácia na execução da empreitada, poupança em gastos durante a exploração e desta forma numa proximidade entre as partes interessadas com o dimensionamento da ventilação do espaço técnico elétrico.