Distributed energy resources management with cyber-physical SCADA in the context of future smart grids

In the energy management of a small power system, the scheduling of the generation units is a crucial problem for which adequate methodologies can maximize the performance of the energy supply. This paper proposes an innovative methodology for distributed energy resources management. The optimal operation of distributed generation, demand response and storage resources is formulated as a mixed-integer linear programming model (MILP) and solved by a deterministic optimization technique CPLEX-based implemented in General Algebraic Modeling Systems (GAMS). The paper deals with a vision for the grids of the future, focusing on conceptual and operational aspects of electrical grids characterized by an intensive penetration of DG, in the scope of competitive environments and using artificial intelligence methodologies to attain the envisaged goals. These concepts are implemented in a computational framework which includes both grid and market simulation.

Smart offices and intelligent decision rooms

Nowadays computing technology research is focused on the development of Smart Environments. Following that line of thought several Smart Rooms projects were developed and their appliances are very diversified. The appliances include projects in the context of workplace or everyday living, entertainment, play and education. These appliances envisage to acquire and apply knowledge about the environment state in order to reason about it so as to define a desired state for its inhabitants and perform adaptation adaptation to these desires and therefore improving their involvement and satisfaction with that environment.

Hardware and software in smart decision rooms

Since the last decade research in Group Decision Making area have been focus in the building of meeting rooms that could support the decision making task and improve the quality of those decisions. However the emergence of Ambient Intelligence concept contributes with a new perspective, a different way of viewing traditional decision rooms. In this paper we will present an overview of Smart Decision Rooms providing Intelligence to the meeting environment, and we will also present LAID, an Ambient Intelligence Environment oriented to support Group Decision Making and some of the software tools that we already have installed in this environment.

LAID - a smart decision room with ambient intelligence for group decision making and argumentation support considering emotional aspects

Decision Making is one of the most important activities of the human being. Nowadays decisions imply to consider many different points of view, so decisions are commonly taken by formal or informal groups of persons. Groups exchange ideas or engage in a process of argumentation and counter-argumentation, negotiate, cooperate, collaborate or even discuss techniques and/or methodologies for problem solving. Group Decision Making is a social activity in which the discussion and results consider a combination of rational and emotional aspects. In this paper we will present a Smart Decision Room, LAID (Laboratory of Ambient Intelligence for Decision Making). In LAID environment it is provided the support to meeting room participants in the argumentation and decision making processes, combining rational and emotional aspects.

Blue rayon e teste Salmonella/microssoma na avaliação da qualidade de águas costeiras

OBJETIVO: Desenvolver estratégia para o monitoramento passivo das águas do estuário de Santos quanto à presença de atividade genotóxica e de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. MÉTODOS: Estudo realizado no estuário de Santos, Estado de São Paulo, em 2002. Foram selecionados e avaliados dois pontos de amostragem com diferentes graus de contaminação em duas campanhas de amostragem, utilizando a técnica de blue rayon in situ, análises químicas e o ensaio de Salmonella/microssoma com as linhagens bacterianas sensíveis a diferentes classes de compostos. Os extratos foram submetidos ao teste de Salmonella/microssoma em microssuspensão com as linhagens TA98, TA100, YG1041 e YG1042 na presença e ausência de ativação metabólica, e a análises químicas. RESULTADOS: O ponto 1, que apresentou sedimento com altas concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, mostrou maior freqüência de resultados positivos para o ensaio Samonella/microssoma e maiores concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos em ambas as campanhas em comparação com o ponto 2, menos contaminado. A linhagem que se mostrou mais sensível foi a YG1041, que permitiu comparações entre locais com diferentes graus de contaminação. CONCLUSÕES: A combinação da técnica de blue rayon in situ com o ensaio Salmonella/microsoma com a linhagem YG1041 e as análises químicas se mostraram eficientes. Foi possível recuperar os compostos genotóxicos, e os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos analisados, parecendo ser uma estratégia adequada para o monitoramento da qualidade das águas do estuário de Santos.

Aplicação web para tratamento estatístico de dados de teste

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores

Impressões sobre o teste rápido para o HIV entre usuários de drogas injetáveis no Brasil

OBJETIVO: Descrever as impressões, experiências, conhecimentos, crenças e a receptividade de usuários de drogas injetáveis para participar das estratégias de testagem rápida para HIV. MÉTODOS: Estudo qualitativo exploratório foi conduzido entre usuários de drogas injetáveis, de dezembro de 2003 a fevereiro de 2004, em cinco cidades brasileiras, localizadas em quatro regiões do País. Um roteiro de entrevista semi-estruturado contendo questões fechadas e abertas foi usado para avaliar percepções desses usuários sobre procedimentos e formas alternativas de acesso e testagem. Foram realizadas 106 entrevistas, aproximadamente 26 por região. RESULTADOS: Características da população estudada, opiniões sobre o teste rápido e preferências por usar amostras de sangue ou saliva foram apresentadas junto com as vantagens e desvantagens associadas a cada opção. Os resultados mostraram a viabilidade do uso de testes rápidos entre usuários de drogas injetáveis e o interesse deles quanto à utilização destes métodos, especialmente se puderem ser equacionadas questões relacionadas à confidencialidade e confiabilidade dos testes. CONCLUSÕES: Os resultados indicam que os testes rápidos para HIV seriam bem recebidos por essa população. Esses testes podem ser considerados uma ferramenta valiosa, ao permitir que mais usuários de drogas injetáveis conheçam sua sorologia para o HIV e possam ser referidos para tratamento, como subsidiar a melhoria das estratégias de testagem entre usuários de drogas injetáveis.

Padrão de ativação de músculos do core abdominal e tilt pélvico no teste de extensão da anca, em indivíduos com e sem dor lombo- pélvica

Introdução: Os padrões de movimento podem sofrer alterações por atraso no timing de ativação e/ou modificações na sequência de recrutamento muscular, predispondo o indivíduo a disfunções, nomeadamente a dor lombo-pélvica. Objetivo: Investigar o timing e o padrão de ativação de músculos do core abdominal, durante o movimento de extensão da anca, do membro dominante, em indivíduos com e sem dor lombo- pélvica crónica inespecífica. Pretende-se, também, pesquisar a existência do padrão de ativação considerado “normal“ e verificar a relação entre o padrão de ativação e o tilt pélvico, em ambos os indivíduos. Métodos: Estudo transversal, com 64 estudantes universitários, divididos em dois grupos: 31 sem e 33 com dor lombo-pélvica. Através de eletromiografia de superfície foi recolhida a atividade muscular dos Eretores da Espinha ipsilateral e contralateral, Glúteo Máximo e Bicípite Femoral ipsilaterais. Foi analisado o timing de ativação muscular e as respetivas ordens de ativação. Adicionalmente foi medido o tilt pélvico. Resultados: O grupo com dor lombo-pélvica apresentou um atraso significativo no timing de ativação dos músculos Glúteo Máximo ipsilateral (t=-3,171;p=0,002) e Bicípite Femoral ipsilateral (t=-2,092;p=0,041), em comparação com o grupo sem dor. Verificou-se uma associação significativa entre as 5 ordens de ativação mais frequentes e a presença de dor lombo-pélvica (xf2=11,54;p=0,015). A ordem de ativação "normal" – Glúteo Máximo ipsilateral>Bicípite Femoral ipsilateral>Eretor da Espinha contralateral>Eretor da Espinha ipsilateral – não foi utilizada. Verificou-se que o Bicípite Femoral ipsilateral foi maioritariamente o primeiro a ativar-se e o Glúteo Máximo ipsilateral o último em ambos os grupos. Verificou-se um tilt pélvico significativamente superior nos indivíduos que ativam primeiro o Bicípite Femoral ipsilateral nos grupos com (U=51;p=0,001) e sem dor (U=41p=0,001). Conclusão: Os indivíduos com dor lombo-pélvica apresentaram um atraso no timing de ativação dos músculos do core abdominal. Os resultados parecem refutar a ordem de ativação "normal" que tem sido proposta. Não foi possível apoiar nem contestar a teoria de que um atraso na ativação do Glúteo Máximo está associado com dor lombo-pélvica.

Tradução, adaptação e validação de construto do Teste do Relógio aplicado entre idosos no Brasil

OBJETIVO: Poucos estudos no Brasil investigaram a validação de testes cognitivos em amostras populacionais de idosos e nenhum deles analisou as propriedades psicométricas do Teste do Relógio de Tuokko. O objetivo do estudo foi traduzir e adaptar o modelo desse teste ao contexto brasileiro e avaliar sua validade de construto. MÉTODOS: Estudo transversal com uma amostra populacional constituída por 353 sujeitos de Juiz de Fora (MG), 2004-2005. Para avaliar as validades convergente e discriminante, utilizou-se a correlação de Pearson. Os subtestes do Teste do Relógio foram correlacionados com os instrumentos de referência: cubos e dígitos, e mini-exame do estado mental para avaliar a validade convergente. A validade discriminante foi investigada por meio da correlação dos subtestes com a Center for Epidemiologic Studies Depression Scale. RESULTADOS: Da amostra, 74,1% eram do sexo feminino, com idade entre 63 e 107 anos (73,8+8,5) e média de escolaridade foi 7,4 anos (DP=4,7). Obteve-se validade convergente, com correlações estatisticamente significativas entre todos os subtestes (p<0,01). Quanto à validade discriminante, o único subteste que teve correlação significativa com a escala de referência foi o "indicação das horas" (p<0,05). CONCLUSÕES: O Teste de Relógio traduzido e adaptado em uma amostra comunitária de idosos mostrou ser um instrumento de rastreio cognitivo breve, com boa validade de construto quando analisado com outros dados da literatura. Futuros trabalhos devem investigar outras propriedades psicométricas, como as validades de critério e de conteúdo.

Projecto, montagem e teste de uma unidade modular de detecção de radiação Geiger-Muller

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Electrotécnica Ramo de Automação e Electrónica Industrial

Energy resource management in smart grids considering an Intensive use of electric vehicles

The introduction of electricity markets and integration of Distributed Generation (DG) have been influencing the power system’s structure change. Recently, the smart grid concept has been introduced, to guarantee a more efficient operation of the power system using the advantages of this new paradigm. Basically, a smart grid is a structure that integrates different players, considering constant communication between them to improve power system operation and management. One of the players revealing a big importance in this context is the Virtual Power Player (VPP). In the transportation sector the Electric Vehicle (EV) is arising as an alternative to conventional vehicles propel by fossil fuels. The power system can benefit from this massive introduction of EVs, taking advantage on EVs’ ability to connect to the electric network to charge, and on the future expectation of EVs ability to discharge to the network using the Vehicle-to-Grid (V2G) capacity. This thesis proposes alternative strategies to control these two EV modes with the objective of enhancing the management of the power system. Moreover, power system must ensure the trips of EVs that will be connected to the electric network. The EV user specifies a certain amount of energy that will be necessary to charge, in order to ensure the distance to travel. The introduction of EVs in the power system turns the Energy Resource Management (ERM) under a smart grid environment, into a complex problem that can take several minutes or hours to reach the optimal solution. Adequate optimization techniques are required to accommodate this kind of complexity while solving the ERM problem in a reasonable execution time. This thesis presents a tool that solves the ERM considering the intensive use of EVs in the smart grid context. The objective is to obtain the minimum cost of ERM considering: the operation cost of DG, the cost of the energy acquired to external suppliers, the EV users payments and remuneration and penalty costs. This tool is directed to VPPs that manage specific network areas, where a high penetration level of EVs is expected to be connected in these areas. The ERM is solved using two methodologies: the adaptation of a deterministic technique proposed in a previous work, and the adaptation of the Simulated Annealing (SA) technique. With the purpose of improving the SA performance for this case, three heuristics are additionally proposed, taking advantage on the particularities and specificities of an ERM with these characteristics. A set of case studies are presented in this thesis, considering a 32 bus distribution network and up to 3000 EVs. The first case study solves the scheduling without considering EVs, to be used as a reference case for comparisons with the proposed approaches. The second case study evaluates the complexity of the ERM with the integration of EVs. The third case study evaluates the performance of scheduling with different control modes for EVs. These control modes, combined with the proposed SA approach and with the developed heuristics, aim at improving the quality of the ERM, while reducing drastically its execution time. The proposed control modes are: uncoordinated charging, smart charging and V2G capability. The fourth and final case study presents the ERM approach applied to consecutive days.

Sistema de teste de transístores bipolares de junção e de efeito de campo

O estudo das curvas características de um transístor permite conhecer um conjunto de parâmetros essenciais à sua utilização tanto no domínio da amplificação de sinais como em circuitos de comutação. Deste estudo é possível obter dados em condições que muitas vezes não constam na documentação fornecida pelos fabricantes. O trabalho que aqui se apresenta consiste no desenvolvimento de um sistema que permite de forma simples, eficiente e económica obter as curvas características de um transístor (bipolar de junção, efeito de campo de junção e efeito de campo de metal-óxido semicondutor), podendo ainda ser utilizado como instrumento pedagógico na introdução ao estudo dos dispositivos semicondutores ou no projecto de amplificadores transistorizados. O sistema é constituído por uma unidade de condicionamento de sinal, uma unidade de processamento de dados (hardware) e por um programa informático que permite o processamento gráfico dos dados obtidos, isto é, traçar as curvas características do transístor. O seu princípio de funcionamento consiste na utilização de um conversor Digital-Analógico (DAC) como fonte de tensão variável, alimentando a base (TBJ) ou a porta (JFET e MOSFET) do dispositivo a testar. Um segundo conversor fornece a variação da tensão VCE ou VDS necessária à obtenção de cada uma das curvas. O controlo do processo é garantido por uma unidade de processamento local, baseada num microcontrolador da família 8051, responsável pela leitura dos valores em corrente e em tensão recorrendo a conversores Analógico-Digital (ADC). Depois de processados, os dados são transmitidos através de uma ligação USB para um computador no qual um programa procede à representação gráfica, das curvas características de saída e à determinação de outros parâmetros característicos do dispositivo semicondutor em teste. A utilização de componentes convencionais e a simplicidade construtiva do projecto tornam este sistema económico, de fácil utilização e flexível, pois permite com pequenas alterações

Actuador linear para teste de teclas na indústria automóvel

As indústrias de componentes e acessórios automóveis são um elo fundamental no processo produtivo da indústria automóvel. Neste leque industrial encontra-se a Preh Portugal, Lda, como empresa fornecedora de componentes electrónicos, mais concretamente, painéis de controlo de climatização. Os painéis fornecidos pela Preh aos seus clientes encontram-se sujeitos a rigorosos testes de qualidade e funcionalidade. Neste sentido o teste funcional das teclas surge, relacionando o curso da tecla em função de uma força actuante. Esta relação está comprometida com uma curva característica padrão para o tipo de tecla. Para além destes compromissos, também é necessário que a tecla feche e abra o seu contacto eléctrico. Esta tese foca-se no desenvolvimento do teste de teclas, apresentando uma alteração ao sistema actual com a introdução de um sistema embebido, no intuito de flexibilizar o sistema de teste e reduzindo custos. O sistema embebido pretende dar capacidade de processamento ao teste e, desta forma, substituir o actual computador como elemento de processamento. A solução implementada consistiu numa mudança estrutural, através da inclusão do sistema embebido entre o computador e o sistema de deslocamento. Passando o foco central do processo de teste a residir no sistema embebido, este tem de estabelecer comunicações com os restantes elementos intervenientes no teste. Estabelece comunicações série RS-232 com o sistema de deslocamento (leitura do curso e força na tecla), Ethernet com o computador (comandos, parâmetros e resultados) e CAN com o painel de controlo de climatização (fecho/abertura do contacto eléctrico). A concretização deste projecto resultou numa nova estrutura e aplicação, a qual é facilmente integrada na linha de produção com as vantagens de ser menos onerosa e mais flexível, conforme o pretendido.

Acesso remoto via infra-estrutura de teste IEEE1149.1 a dispositivos lógicos programáveis

Actualmente verifica-se que a complexidade dos sistemas informáticos tem vindo a aumentar, fazendo parte das nossas ferramentas diárias de trabalho a utilização de sistemas informáticos e a utilização de serviços online. Neste âmbito, a internet obtém um papel de destaque junto das universidades, ao permitir que alunos e professores possam interagir mais facilmente. A internet e a educação baseada na Web vêm oferecer acesso remoto a qualquer informação independentemente da localização ou da hora. Como consequência, qualquer pessoa com uma ligação à internet, ao poder adquirir informações sobre um determinado tema junto dos maiores peritos, obtém vantagens significativas. Os laboratórios remotos são uma solução muito valorizada no que toca a interligar tecnologia e recursos humanos em ambientes que podem estar afastados no tempo ou no espaço. A criação deste tipo de laboratórios e a sua utilidade real só é possível porque as tecnologias de comunicação emergentes têm contribuído de uma forma muito relevante para melhorar a sua disponibilização à distância. A necessidade de criação de laboratórios remotos torna-se imprescindível para pesquisas relacionadas com engenharia que envolvam a utilização de recursos escassos ou de grandes dimensões. Apoiado neste conceito, desenvolveu-se um laboratório remoto para os alunos de engenharia que precisam de testar circuitos digitais numa carta de desenvolvimento de hardware configurável, permitindo a utilização deste recurso de uma forma mais eficiente. O trabalho consistiu na criação de um laboratório remoto de baixo custo, com base em linguagens de programação open source, sendo utilizado como unidade de processamento um router da ASUS com o firmware OpenWrt. Este firmware é uma distribuição Linux para sistemas embutidos. Este laboratório remoto permite o teste dos circuitos digitais numa carta de desenvolvimento de hardware configurável em tempo real, utilizando a interface JTAG. O laboratório desenvolvido tem a particularidade de ter como unidade de processamento um router. A utilização do router como servidor é uma solução muito pouco usual na implementação de laboratórios remotos. Este router, quando comparado com um computador normal, apresenta uma capacidade de processamento e memória muito inferior, embora os testes efectuados provassem que apresenta um desempenho muito adequado às expectativas.

Resultado do teste rápido anti-HIV após o parto: uma ameaça à amamentação ao nascimento

OBJETIVO: Analisar fatores associados à não-amamentação na primeira hora de vida, sobretudo a influência do momento do resultado do teste rápido anti-HIV. MÉTODOS: Estudo de coorte, sendo o ponto inicial a submissão ao teste rápido e o final a primeira mamada do bebê. A população estudada incluiu 944 parturientes submetidas ao teste rápido anti-HIV, com resultado negativo, em 2006, nos cinco hospitais amigos da criança do Sistema de Gestação de Alto Risco no município do Rio de Janeiro, RJ. Entrevistadoras treinadas obtiveram dados do laboratório e do prontuário e no pós-parto aplicaram questionário para entrevista às mães. O modelo multinível foi adotado para analisar a influência de características sociodemográficas, de assistência pré-natal e ao parto sobre a não-amamentação na primeira hora de vida. RESULTADOS: Dentre as participantes, apenas 15,6% receberam seu resultado antes do parto, 30,8% depois do parto e 53,6% ainda desconheciam o resultado ao ser entrevistada. A prevalência de não-amamentação na primeira hora de vida foi de 52,5% (IC 95%: 49,3;55,8). Após ajuste, o recebimento do resultado do teste rápido após o parto dobrou o risco da não-amamentação na primeira hora de vida (RR=2,06; IC 95%: 1,55;2,75). Outros fatores de risco foram: cor não branca, renda materna de um salário mínimo ou menos, parto cesáreo, mãe não querer amamentar o bebê ao nascimento e mãe referir que a equipe hospitalar não a escutava. O desconhecimento da realização do teste rápido anti-HIV pela mãe se mostrou como fator de proteção. CONCLUSÕES: O principal fator de risco para a não-amamentação na primeira hora de vida foi o recebimento do resultado do teste rápido após o parto. O teste anti-HIV deve ser amplamente disponibilizado no pré-natal e o teste rápido deve ser realizado sob indicação, na admissão, com busca ativa e pronta comunicação do resultado à mulher.