Sistema de Informação de Apoio à Detecção de Perdas de Energia Eléctrica – O Caso da Electra

A realidade mundial é preocupante no que diz respeito ao aumento de ocorrências de perdas e fraudes em redes de distribuição de energia eléctrica. Em Cabo Verde, mas precisamente na Cidade da Praia a realidade é ainda mais preocupante devido ao número de ocorrências e a gravidade dos mesmos. Propõe-se um trabalho de investigação sobre perdas e fraudes de energia eléctrica baseado na análise dos dados relativos aos registos dos clientes na Base de Dados da Electra (Cabo Verde), com o intuito de nortear as tomadas de decisões de gestão estratégica no que diz respeito às políticas de controlo e prevenção de perdas e fraudes de energia eléctrica. O trabalho baseia-se na recolha e selecção de dados a organizar numa Data Warehouse para depois aplicar as tecnologias OLAP para a identificação de perdas nos Postos de Transformação e zonas geográficas da Cidade da Praia em Cabo Verde e posteriormente identificar possíveis fraudes de energia eléctrica nos clientes finais utilizando Data Mining. Os resultados principais consistiram na identificação de situações de perdas de energia eléctrica nos Postos de Transformação, a identificação de áreas críticas seleccionadas para inspecção dos seus clientes finais e a detecção de padrões de anomalias associadas ao perfil dos clientes.

Águas de abastecimento público na ilha do Fogo - Concelho de São Filipe

A água é o constituinte mais característico da terra; ingrediente essencial à vida, a água é o recurso mais precioso que a terra fornece à Humanidade. Vivemos num planeta de água, já que cerca de 70% da sua superfície está coberta por uma camada de água. Cerca de 97% da água está concentrada nos oceanos e menos de 3% está em terra, e a maior parte desta sob a forma de gelo e neve ou abaixo da superfície (águas subterrâneas). Apenas cerca de 1% de toda água está directamente disponível ao Homem e aos outros organismos, sob a forma de rios, lagos ou como humidade presente no solo, na atmosfera e como componente dos mais diversos organismos. Normalmente a água surge no estado liquido, mas facilmente se solidifica ou passa para o estado gasoso. Ela consiste numa combinação de oxigénio e hidrogénio, cuja fórmula é dada por H2O. A água é a maior componente do volume das plantas e animais, incluindo os humanos. Estes estão compostos de aproximadamente 65% de água. O sangue contém aproximadamente entre 80 e 90% de água, e os músculos são compostos de, aproximadamente, 75% de água. Para manter o corpo funcionando necessitamos de 2,6 a 2,8 litros de água diariamente. Ainda que a uma pessoa lhe bastaria para subsistir 3,75 litros de água ao dia para beber, cozinhar e lavar, isto raramente ocorre. Além de entrar na constituição dos tecidos, a água é o dissolvente que transporta as substâncias não aproveitadas pelo organismo. A falta de água provoca a debilidade ou até a morte dos seres vivos. O homem necessita ingerir líquido numa quantidade diária de dois a quatro litros. Pode sobreviver 50 dias sem comer, mas perece após 4 dias sem água, em média. A água de abastecimento público tem de ser potável, isto é, aquela que pode ser consumida pelo Homem, sem perigo para a sua saúde. Esta água caracteriza-se como sendo incolor (sem cor), inodora (sem cheiro) e de sabor agradável, e quanto à origem podem ser águas subterrâneas ou águas de origem superficial. A distribuição de água no mundo é muito desigual, e uma grande parte do planeta (África, Médio Oriente, Austrália, etc), está situada em regiões com carência deste líquido precioso. Paralelamente à carência, este liquido é constantemente poluído, tornando necessário o seu tratamento antes da distribuição para o abastecimento público. Segundo a empresa Águabrava (empresa intermunicipal de água do Fogo e da Brava), o concelho e São Filipe é abastecido quase a 100% por águas subterrâneas de boa qualidade. Mas, devido ao crescimento económico, agrícola e populacional, torna-se necessário estudar e analisar a qualidade da água que se consome neste concelho, visto que, a ingestão, e não só, de água contaminada causa graves problemas à saúde, principalmente em crianças, pelo que é uma obrigação tratar a água antes de usá-la. Neste contexto, decidi realizar este trabalho de pesquisa que irá permitir, sem dúvida, conhecer melhor a qualidade da água que se consome neste concelho, nomeadamente sua origem, distribuição, poluição e tratamento. Este trabalho irá, também, ajudar no processo de tomada de consciência, por parte da população, sobre o controlo da poluição e os processos de tratamento de água para o abastecimento públic

O Desafio dos Recursos Hídricos em Cabo Verde

É paradoxal que localizando-se o arquipélago de Cabo Verde no meio do oceano, a sua população sofra de carência de água. Na verdade, essa carência é de água de qualidade, com baixo teor em sais, adequada para o consumo humano e agricultura. Ao longo dos séculos o engenho dos habitantes, aliado ao trabalho duro, tem permitido às populações locais lutar com as condições climáticas adversas e produzir o seu sustento recorrendo a poços, galerias e furos. Este trabalho pretende retratar a situação atual e os recursos disponíveis em Cabo Verde, bem como as formas encontradas para exponenciar os escassos recursos hídricos existentes e garantir a sustentabilidade da população crescente do país. Pode dizer-se que a dependência centenária das águas subterrâneas está a diminuir gradualmente, à medida que diminuem as suas disponibilidade e se vai degradando a sua qualidade. Situação esta que levou a que se tenha recorrido a novas formas de obter da água, caso da dessalinização da água do mar e se tenha intensificado a captação das águas superficiais. A dessalinização é atualmente indispensável para abastecer os grande centros populacionais, apesar do elevado consumo energético que lhe está associado e da manifesta insuficiência e reduzida eficiência das redes de distribuição existentes. No entanto, o investimento em infra-estruturas de abastecimento de água em zonas rurais é uma ferramenta demográfica importante e deve ser utilizado para evitar o êxodo rural. O atual investimento do estado em barragens e grandes diques é uma aposta correta para satisfazer as necessidades agrícolas. No entanto, a experiência do passado tem demonstrado a necessidade de construção simultânea de obras de correção fluvial e de um conjunto significativo de pequenos diques nas bacias de captação para evitar o assoreamento rápido das novas barragens.

Sistema de Informação de Apoio à Detecção de Perdas de Energia Eléctrica – O Caso da Electra

A realidade mundial é preocupante no que diz respeito ao aumento de ocorrências de perdas e fraudes em redes de distribuição de energia eléctrica. Em Cabo Verde, mas precisamente na Cidade da Praia a realidade é ainda mais preocupante devido ao número de ocorrências e a gravidade dos mesmos. Propõe-se um trabalho de investigação sobre perdas e fraudes de energia eléctrica baseado na análise dos dados relativos aos registos dos clientes na Base de Dados da Electra (Cabo Verde), com o intuito de nortear as tomadas de decisões de gestão estratégica no que diz respeito às políticas de controlo e prevenção de perdas e fraudes de energia eléctrica. O trabalho baseia-se na recolha e selecção de dados a organizar numa Data Warehouse para depois aplicar as tecnologias OLAP para a identificação de perdas nos Postos de Transformação e zonas geográficas da Cidade da Praia em Cabo Verde e posteriormente identificar possíveis fraudes de energia eléctrica nos clientes finais utilizando Data Mining. Os resultados principais consistiram na identificação de situações de perdas de energia eléctrica nos Postos de Transformação, a identificação de áreas críticas seleccionadas para inspecção dos seus clientes finais e a detecção de padrões de anomalias associadas ao perfil dos clientes.

GESTÃO DE ENERGIA EM REDES DE SENSORES SEM FIOS

A energia é um recurso limitado em redes de sensores sem fios, pelo que uma gestão eficiente da energia disponível é crucial para aumentar o seu tempo de vida operacional. Assim, a gestão de energia em redes de sensores sem fios tem estado focada no desenvolvimento de mecanismos de activação sincronizada de nós “adormecidos” e de tecnologias de captação de energia do meio envolvente. O objectivo deste trabalho consistiu em explorar estas duas abordagens para criar condições de disponibilidade contínua de energia nos nós de redes sem fios: em primeiro lugar, explorando tecnologias de captação de energia de importantes fontes no meio envolvente: luz solar, diferenciais térmicos e campos electromagnéticos, e, também, cultivando métodos e tecnologias de despertar por radiofrequência (wake-up radio) como forma mais adequada de gerir as oportunidades de operação dos nós de uma rede, poupando energia no tempo restante. São apresentados estudos e soluções realizadas no âmbito industrial, bem como os métodos e resultados da análise realizada para a sua validação. Assim, conseguiu-se:  Uma solução baseada na captação de energia solar, com uma eficiência superior a 70% (desde a saída do painel fotovoltaico), capaz de suportar sensores e repetidores numa rede, acumulando energia correspondente a autonomias de 16 e 40 horas, respectivamente, numa aplicação de diagnóstico de seccionadores de alta-tensão em subestações de distribuição de electricidade;  Uma solução de captação de energia de diferenciais térmicos, para suportar sensores de diagnóstico do estado de funcionamento de purgadores, em linhas industriais de distribuição de vapor, permitindo uma disponibilidade permanente de energia, mesmo para diferenças de temperatura de uns meros 20 °C;  Uma solução de captação de energia de campos magnéticos gerados por correntes eléctricas intensas, para aplicação em sensores sem fios a utilizar em redes de distribuição de electricidade, que, nas circunstâncias dos trabalhos propostos, amplamente demonstrou a viabilidade do conceito e foi industrialmente incorporado numa unidade sem fios para a monitorização de correntes eléctricas e o diagnóstico do estado de fusíveis em postos de transformação;  Duas soluções de despertar por radiofrequência, sem prejuízo da latência de comunicação: (i) despertar colectivo, sincronizado para todos os nós da rede no volume de alcance-rádio do emissor, que se revelou eficaz até aos 37 metros, no interior, consumindo 7 μA e (ii) despertar selectivo, individualizando o nó a activar, com um alcance de 33 metros, igualmente no interior, consumindo 5 μA — em campo aberto, o alcance foi de 10 metros. Em suma: as soluções industriais realizadas no âmbito deste trabalho demonstram a viabilidade de suportar a alimentação em potência de nós de redes sem fios operando em diferentes regimes e dependendo de diversas fontes de energia, em natureza e potência disponível, que, no nosso entender constitui condição necessária ao sucesso industrial das redes de objectos sem fios.

Gestão da cadeia de abastecimento de água potável. Estudo caso de Santo Antão

O abastecimento de água constitui um elemento essencial à vida. A sua importância na civilização é reconhecida desde a antiguidade. O homem precisa de água de qualidade e em quantidades suficientes para suprir todas as suas necessidades, não só para a protecção da sua saúde, como também para o desenvolvimento económico. Tendo em conta a enorme importância que a água tem para as populações, á nível da saúde e da melhoria da qualidade de vida, esta monografia tem por objetivo descrever como está estruturada a Gestão da Cadeia de Abastecimento de água potável na cidade do Porto Novo, analisando as características das actividades logísticas envolvidas, e qual o seu contributo para a melhoria desse processo. Entenderem em que medida as actividades logísticas possibilitam aos gestores, dessa cadeia, ampliar uma visão dos processos empresariais, contribuindo para melhorar o aprovisionamento dos recursos disponíveis na organização para o alcance dos melhores resultados operacionais e atender as exigências dos seus clientes. Para a elaboração do presente trabalho foi utilizada a seguinte metodologia: revisão bibliográfica para entender e fundamentar o conceito de Gestão da Cadeia de Abastecimento; Actividades Logísticas e outros conceitos relacionados com o tema; recolha de dados e informações em documentos fornecidos pelas entidades envolvidas no processo, e por fim, aplicação de questionários á alguns clientes finais da cadeia. Os resultados da pesquisa apontam que o processo de abastecimento de água potável em Porto Novo está devidamente dividida em actividades logísticas, iniciando com a extracção da água do mar; transformação da água salgada em água doce (através do processo de dessalinização); armazenagem da água doce em reservatórios na empresa produtora; bombagem da água para o reservatório central em Morro de Braz, distribuição da água aos clientes através da rede pública de distribuição; e por fim o atendimento do cliente nos balcões de cobrança no SAAS-PN. Constata-se que há uma necessidade de melhorar a gestão financeira do SAAS-PN, pois está empresa tem acumulado dívidas consideráveis perante á Águas de Porto Novo, o que tem colocado em risco o abastecimento de água na cidade.

Efeito de volumes de água de irrigação no regime hídrico de solo coeso dos tabuleiros e na produção de coqueiro

A formação dos solos dos tabuleiros está relacionada a sedimentos arenoargilosos e argilosos do grupo Barreiras do Terciário, que são, em geral, arenosos, pobres em nutrientes e em matéria orgânica, tipicamente cauliníticos e caracterizados por camadas adensadas (camadas coesas) localizadas, quase sempre, entre 20 e 60 cm de profundidade. Por apresentarem elevados níveis de adensamento e se situarem próximas à superfície do solo, as camadas coesas promovem alterações expressivas no movimento de água no solo, com repercussão negativa no desenvolvimento e na produtividade das plantas. Esse trabalho teve como objetivo comparar volumes de água de irrigação quanto ao movimento e distribuição de água em Argissolo Amarelo coeso dos Tabuleiros Costeiros e seu reflexo em variáveis de produção de coqueiro-anão-verde. Foram testados três volumes de água de irrigação: 50, 100 e 150 L d-1 em esquema experimental inteiramente casualizado, com seis repetições, sendo a planta considerada uma parcela. Na comparação do número de cachos e de frutos por planta e volume de água de coco por fruto, utilizou-se o mesmo esquema experimental inteiramente casualizado, porém com quatro repetições e nove plantas úteis por parcela. O monitoramento da umidade do solo foi feito com sondas TDR a partir de leituras semanais de sensores localizados a 0,15, 0,30, 0,60, 0,90 e 1,2 m de profundidade. Com base nos resultados obtidos, concluiu-se que 100 e 150 L d-1 de água promoveram redução na expressão do adensamento na camada coesa, fato não observado no tratamento 50 L d-1. A produção média de frutos por planta e o volume de água de coco por fruto foram maiores no tratamento 150 L d-1. Os tratamentos testados, no entanto, mostraram-se insuficientes para promover a inflexão da curva de resposta das variáveis de produção, que apresentaram valores crescentes em função dos volumes de água de irrigação testados.

Estruturas automáticas para controle de água nos canais em lavoura de arroz irrigado

O Rio Grande do Sul apresenta a maior área irrigada do Brasil, devido principalmente à lavoura de arroz irrigado por inundação. Um dos fatores que contribuem para reduzir a eficiência de irrigação nessas lavouras é o baixo grau de controle exercido pelas estruturas de distribuição de água. Os objetivos deste trabalho foram projetar e construir dois protótipos de estruturas hidráulicas para controle automático de vazão em canais de irrigação e comparar sua sensibilidade de controle de vazão com a sensibilidade de duas comportas fixas. Os protótipos construídos - uma comporta hidromecânica automática e um regulador automático de vazão - foram instalados à entrada de um canal secundário, juntamente com uma comporta-gaveta e uma comporta-vertedor, que são as estruturas mais utilizadas para controle de vazão no RS. Provocou-se uma variação de 0,20 m na altura da lâmina de água a montante, determinando-se a vazão em cada estrutura. A menor variação de vazão com a alteração da lâmina foi de 5,6%, obtida com o regulador automático de vazão, seguido da comporta-gaveta com 23,7%, da comporta hidromecânica com 30,5%, e da comporta vertedor com 1.177,2%.

Modelo aplicado à dinâmica da água e do potássio no solo sob irrigação por gotejamento: análise de sensibilidade

A compreensão do transporte simultâneo da água e de solutos, a partir de uma fonte pontual, permite desenvolver estratégias eficientes na fertirrigação, sendo importante no dimensionamento, na operação e no manejo de sistemas de irrigação localizada. O presente trabalho teve como objetivo apresentar a análise de sensibilidade de um modelo matemático, desenvolvido para simular o deslocamento simultâneo de água e de potássio na irrigação por gotejamento. A análise de sensibilidade foi realizada com respeito às variações individuais da condutividade hidráulica do solo saturado, umidade inicial e saturada do solo, dispersividade, fator de retardamento e vazão do emissor. Os resultados obtidos revelaram que o modelo matemático, com relação à distribuição de água, é bastante sensível à umidade de saturação e inicial do solo e, em relação à distribuição de potássio, é bastante sensível a variações negativas da condutividade hidráulica do solo saturado e da vazão do gotejador; já em relação aos parâmetros de transporte de solutos no solo, é bastante sensível a variações negativas do fator de retardamento e pouco sensível às variações da dispersividade do solo.

Tarifa binômia para o custo de água pressurizada em perímetros irrigados

Nos distritos de irrigação, a tarifa de custo variável tem dependido exclusivamente da quantidade de água consumida e não, da energia e da demanda de potência elétrica para o fornecimento de água na pressão e na vazão recomendadas pelo sistema de irrigação. Essa forma de tarifação da água de irrigação é um contrassenso em que os irrigantes mais eficientes subsidiam os irrigantes menos eficientes. Este trabalho propõe que as tarifas de água considerem não somente a quantidade de água consumida no mês, mas também a pressão, já que a demanda de potência hidráulica é função do produto da vazão pela pressão de serviço. O estudo comparou o custo de água de irrigantes que consomem o mesmo volume mensal para a situação atual e pela metodologia proposta. Verificou-se, também, o efeito de irrigações isoladas ou simultâneas e sua implicação no custo da água. Os resultados mostraram que a implementação de tarifa binômia para a água pode reduzir o custo da água para o irrigante de baixa pressão em até 66%. Já para os irrigantes com alta pressão, poderá ter acréscimo de até 133%. A simultaneidade de uso da água também influencia seu custo devido à variação na demanda de potência de energia elétrica.

Desempenho de um regulador automático de vazão para canais de irrigação

As estruturas de controle comumente utilizadas nas tomadas de água dos canais de irrigação não permitem a distribuição da quantidade correta de água, favorecendo o desperdício e, consequentemente, reduzindo a eficiência no uso da água. O objetivo deste trabalho foi determinar o desempenho de um regulador automático de vazão no controle da vazão derivada. Para tanto, um exemplar do equipamento, construído em fibra de vidro, foi instalado na lateral de um canal de concreto do Laboratório de Hidráulica da Universidade Federal de Viçosa, em Viçosa-MG. O equipamento foi avaliado em toda a sua faixa de operação, sendo que, em cada regulagem prefixada, determinou-se a vazão derivada com o nível da água a montante variando de 0,30 a 0,45 m. A variação média na vazão do regulador, considerando toda a sua faixa de operação, foi de ± 2,3% em relação às vazões médias fornecidas pelo equipamento em cada regulagem. A amplitude de variação na vazão fornecida foi pequena em relação aos equipamentos usualmente empregados no controle de vazão, em canais de irrigação, demonstrando que o regulador automático de vazão é um equipamento apropriado para a distribuição de água em redes de canais.

Uniformidade de aplicação de água de equipamentos autopropelidos de irrigação com aspersores de perfil radial triangular, elíptico e retangular

Este trabalho apresenta resultados de simulações digitais da uniformidade de aplicação de água de sistemas autopropelidos de irrigação, para a condição de ausência de ventos. Nas simulações foram considerados aspersores com perfis radiais de distribuição de água tipo triangular, elíptico e retangular, operando sob diferentes combinações de ângulo de giro (de 180 até 360º) e espaçamento entre carreadores (de 0 a 100% do diâmetro molhado - DM). Os resultados das simulações foram apresentados em três grupos distintos, cada um representando a mesma forma geométrica do perfil radial de distribuição de água. Independentemente do ângulo de giro, os melhores valores de uniformidade foram obtidos com espaçamentos menores que 45% e entre 55% e 70% do DM para o perfil radial triangular e com espaçamentos menores que 50% e entre 70% e 90% do DM para os perfis radiais elíptico e retangular. Para os três perfis radiais, ângulos de giro do aspersor entre 180 e 230º geram maiores valores de coeficiente de uniformidade.

Variabilidade espacial do conteúdo de água no solo na bacia do arroio Donato - RS

Este trabalho apresenta um estudo experimental realizado na bacia hidrográfica do arroio Donato, localizada na região central do derrame basáltico sul-riograndense, com o objetivo de avaliar se a variabilidade espaço-temporal do conteúdo de água no solo pode ser explicada a partir de fatores do ambiente, tais como topografia e solo. Para isto foi analisado um conjunto de mais de 2000 medições de conteúdo de água no solo, coletadas numa malha regular em toda a bacia, nas profundidades de 0, 30 cm e 60 cm, com detalhamento em dois perfis com 280 m (Perfil P1) e 320 m (Perfil P3) de comprimento. As medições do conteúdo de água no solo foram realizadas pelo método gravimétrico, na camada superficial, e com TDR, nas camadas inferiores. A análise geoestatística dos dados mostrou que, na superfície do solo, a estrutura espacial é muito variável temporalmente. Na profundidade de 30 cm a presença de estrutura é mais permanente, indicando que nesta profundidade os processos laterais de distribuição de água são predominantes sobre os processos verticais. Os semivariogramas calculados com os dados do perfil P3 apresentam uma clara estrutura espacial, com o modelo exponencial com pepita apresentando um excelente ajuste. A análise de correlação mostrou que os atributos topográficos com maior correlação com o conteúdo de água no solo foram: área de contribuição, aspecto e curvatura no perfil, na superfície; e declividade, área de contribuição e aspecto, a 30 cm de profundidade. Os dados dos perfis P1 e P3 mostraram correlação muito fraca com praticamente todos os atributos topográficos testados nesta tese. Com relação aos índices de conteúdo de água, observou-se que os mesmos apresentam boa correlação com os dados da malha regular, principalmente com os obtidos a 30cm de profundidade. Nos conjuntos de dados obtidos somente numa vertente (perfis P1 e P3) os índices de conteúdo de água não apresentam bom desempenho. A análise de estabilidade temporal mostrou que na bacia do arroio Donato a estabilidade completa do padrão espacial do conteúdo de água no solo não existe na camada superficial existindo somente para a profundidade de 30 cm. No entanto, foi possível identificar pontos na bacia com estabilidade temporal, principalmente na profundidade de 30 cm e no perfil P1. O uso de pontos de estabilidade temporal permite estimar a média espacial do conteúdo de água no solo com erro inferior a 5% e 1% na superfície e 30 cm, respectivamente.

Dimensionamento de rede de água potável

A videoaula exige conhecimento prévio em hidráulica.

Algoritmos de otimização para decisões de localização de facilidades e distribuição em sistemas multiníveis de transporte rodoviário de carga

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior