Supervisório Inteligente de Processos na Idústria do Petróleo e Gás :Aplicação em uma Coluna de Destilação Simulada Integrada a Instrumentação Real

The need to implement a software architecture that promotes the development of a SCADA supervisory system for monitoring industrial processes simulated with the flexibility of adding intelligent modules and devices such as CLP, according to the specifications of the problem, it was the motivation for this work. In the present study, we developed an intelligent supervisory system on a simulation of a distillation column modeled with Unisim. Furthermore, OLE Automation was used as communication between the supervisory and simulation software, which, with the use of the database, promoted an architecture both scalable and easy to maintain. Moreover, intelligent modules have been developed for preprocessing, data characteristics extraction, and variables inference. These modules were fundamentally based on the Encog software

Controle Robusto Aplicado a Conversor Buck-Boost em Sistemas Fotovoltaicos

The need to implement a software architecture that promotes the development of a SCADA supervisory system for monitoring industrial processes simulated with the flexibility of adding intelligent modules and devices such as CLP, according to the specifications of the problem, it was the motivation for this work. In the present study, we developed an intelligent supervisory system on a simulation of a distillation column modeled with Unisim. Furthermore, OLE Automation was used as communication between the supervisory and simulation software, which, with the use of the database, promoted an architecture both scalable and easy to maintain. Moreover, intelligent modules have been developed for preprocessing, data characteristics extraction, and variables inference. These modules were fundamentally based on the Encog software

PbO-GeO2 rib waveguides for photonic applications

This work presents for the first time to our knowledge the fabrication and characterization of rib waveguides produced with PbO-GeO2 (PGO) thin films. The target was manufactured using pure oxides ( 60 PbO-40 GeO2, in wt%) and amorphous thin films were produced with the RF sputtering technique. PGO thin films present small absorption in the visible and in the near infrared and refractive index of similar to 2.0. The definition of the rib waveguide structure was made using conventional optical lithography followed by plasma etching, performed in a Reactive Ion Etching (RIE) reactor. Light propagation mode in the waveguide structure was analyzed using integrated optic simulation software. Optical loss measurements were performed to determine the propagation loss at 633 nm, for ribs with height of 70 nm and width of 3-5 mu m; experimental values around 2 dB/cm were found for the propagation loss and confirmed the theoretical calculations. The results obtained demonstrate that PGO thin films are potential candidates for application in integrated optics. Published by Elsevier B.V.

Evolutionary heuristic to determine future land use

In the spatial electric load forecasting, the future land use determination is one of the most important tasks, and one of the most difficult, because of the stochastic nature of the city growth. This paper proposes a fast and efficient algorithm to find out the future land use for the vacant land in the utility service area, using ideas from knowledge extraction and evolutionary algorithms. The methodology was implemented into a full simulation software for spatial electric load forecasting, showing a high rate of success when the results are compared to information gathered from specialists. The importance of this methodology lies in the reduced set of data needed to perform the task and the simplicity for implementation, which is a great plus for most of the electric utilities without specialized tools for this planning activity. © 2008 IEEE.

Fabrication and characterization of GeO2-PbO optical waveguides

This work presents studies of GeO2-PbO thin films deposited by RF Sputtering for fabrication of rib-waveguide. GeO2-PbO vitreous targets were prepared melting the reagents in alumina crucible. Thin films were deposited at room temperature using pure Ar plasma, at 5 mTorr pressure and RF power of 40 W on substrates of (100) silicon wafers. Rutherford Backscattering Spectroscopy (RBS) analyses were employed for the determination of the chemical elements present in the GeO2-PbO film. Geometry and sidewall of the waveguides were investigated by Scanning Electron Microscopy (SEM). The mode propagation in the waveguide structure of GeO2-PbO thin films was analyzed using an integrated optic simulation software to obtain a monomode propagation. © The Electrochemical Society.

Development of a thermoeconomic methodology for the optimization of biodiesel production - Part I: Biodiesel plant and thermoeconomic functional diagram

This work developed a methodology that uses the thermoeconomic functional diagram applied for allocating the cost of products produced by a biodiesel plant. The first part of this work discusses some definitions of exergy and thermoeconomy, with a detailed description of the biodiesel plant studied, identification of the system functions through Physical Diagram, calculation of the irreversibilities of the plant, construction of the Thermoeconomic Functional Diagram and determination of the expressions for the plant's exergetic functions. In order to calculate the exergetic increments and the physical exergy of certain flows in each step, the Chemical Engineering Simulation Software HYSYS 3.2 was used. The equipments that have the highest irreversibilities in the plant were identified after the exergy calculation. It was also found that the lowest irreversibility in the system refers to the process with a molar ratio of 6:1 and a reaction temperature of 60 °C in the transesterification process. In the second part of this work (Part II), it was calculated the thermoeconomic cost of producing biodiesel and related products, including the costs of carbon credits for the CO2 that is not released into the atmosphere, when a percentage of biodiesel is added to the petroleum diesel used by Brazil's internal diesel fleet (case study). © 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Algoritmos de detecção de bordas implementados em FPGA

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Redução do volume de vinhaça através do processo de evaporação

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desenvolvimento e implementação de modelos para simulação de dados SNPs

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Desempenho de um controlador de fluxo com DGPS para máquinas de pulverização

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Desenvolvimento de framework para análise e simulação dinâmica de sistemas elétricos de potência

Esta tese apresenta uma metodologia flexível orientada a objetos (OO) para a aplicação no projeto e implementação de sistemas de software utilizados na realização de estudos dinâmicos de sistemas elétricos de grande porte. A metodologia OO proposta objetiva tornar mais simples o desenvolvimento, a atualização e a manutenção de complexos sistemas de software para estudos de transitórios eletromecânicos em sistemas elétricos de potência. Os requisitos de usuário são mapeados para um conjunto de classes básicas, as quais são usadas para efetuar a modelagem de dispositivos dinâmicos tais como geradores elétricos. Para avaliação da metodologia foram realizados dois estudos de casos. No primeiro estudo caso o Framework foi aplicado na simulação das unidades geradoras da Usina Hidrelétrica de Tucuruí. Os resultados da simulação foram comparados com medições obtidos em ensaios no campo e mostrou a boa performance do Framework na reprodução dos fenômenos eletromecânicos desta usina de grande porte. No segundo estudo de caso, por outro lado, o Framework foi aplicado na modelagem de um sistema de geração fotovoltaico (PV) com seu sistema de Rastreamento da Potência Máxima (MPPT). O controle MPPT foi implementado usando técnicas digitais. Os resultados das simulações demonstram a performance do Framework na modelagem do sistema de controle de corrente, assim como no controle MPPT, dos sistemas de geração PV.

Estudo e desenvolvimento de um protótipo para redução da interferência de modo comum usando balanceamento dinâmico de impedância aplicado em biosensores e sensores eletroresistivos

A interferência eletromagnética causada pela linha de energia elétrica afeta negativamente os sinais de instrumentos eletrônicos, especialmente aqueles com baixos níveis de amplitude. Este tipo de interferência é conhecida como interferência de modo comum. Existem muitos métodos e arquiteturas utilizadas para minimizar a influência deste fenômeno de interferência em instrumentos eletrônicos, o mais comum dos quais é a utilização de filtros rejeita banda. Este trabalho apresenta: a análise, desenvolvimento, protótipo e teste de uma nova arquitetura de filtro com característica reconfigurável para instrumentos biomédicos e medição de dados de fluxo em fluido de alta complexidade, com objetivo de reduzir a interferência de modo comum e preservar as componentes do sinal útil na mesma faixa de frequência do ruído, utilizando a técnica de equilíbrio dinâmico de impedância. Além disso, este trabalho pode ser usado em qualquer sistema de medição que também sofra interferência na frequência da linha de alimentação (50/60 Hz, no Brasil e na França, 60 Hz nos Estados Unidos da América). Os blocos de circuitos foram modelados matematicamente e a função de transferência global do circuito fechado foi gerada. Em seguida, o projeto foi descrito e simulado na língua VHDL_AMS e também em um software de simulação eletrônica, usando blocos de componentes discretos, com e sem realimentação. Após análise teórica dos resultados da simulação, um circuito protótipo foi construído e testado usando como entrada um sinal obtido a partir de eletrodos de ECG e Eletrodos Eletroresistivos. Os resultados experimentais do circuito condizem com os da simulação: uma redução de ruído de 98,7% foi obtida em simulações utilizando um sinal sinusoidal, e uma redução de 92% foi realizada utilizando eletrodos de ECG em testes experimentais. Os mesmos testes em eletrodos Eletroresistivos, obtendo o maior valor de 80,3% de redução (durante análise de 3 casos). Em ambos os casos, o sinal útil foi preservado. O método e a sua arquitetura pode ser aplicado para atenuar as interferências que ocorrem na mesma banda de frequência das componentes do sinal útil, preservando ao mesmo tempo estes sinais.

Estudo comparativo de sistemas de rádio digital sobre fibra aplicado a C-RAN

O objetivo deste trabalho é comparar aspectos relacionados ao uso de Multiplexação por Subportadora (SCM) em um sistema de transmissão de Rádio Digital sobre Fibra (DRoF) aplicado à Arquitetura de Acesso a Rádio Centralizado (C-RAN). Para isso, foram criados dois cenários que fazem uso da tecnologia DRoF, onde no primeiro, três subportadoras são transmitidas em um comprimento de onda e, para o segundo cenário, três comprimentos de onda são transmitidos, onde cada um possui uma única subportadora. Para ambas configurações é visado alimentar unidades de rádio remoto (RRH) localizadas na torre de transmissão. São analisados aspectos de desempenho da recepção, alcance das redes e complexidade do sistema para cada um dos cenários propostos. Além disso, são mostrados passo a passo como os sistemas foram construídos utilizando o software de simulação VPITransmissionMaker. Foram considerados para cada subportadora uma taxa de 250 Mbps, modulação 16-QAM, centrados na frequência de 5GHz. Os resultados obtidos demonstram que, para SCM-DRoF, uma Taxa de Erro de Bit (BER) de 10^-6 é mantida constante para enlaces de até 20 km. No segundo modelo, sem uso de SCM, um desempenho similar foi verificado, contudo com alcance de até 40 km. Dado o contexto da aplicação, os fatores desempenho e distância levam a crer que ambos cenários de transmissão podem ser utilizadas para C-RAN. Contudo, levando em consideração o custo e a complexidade no domínio óptico, o sistema utilizando SCM, comparativamente, possui mais vantagens. Conclui-se então que o uso de SCM apresenta-se como uma forte opção para aplicações no contexto das novas tecnologias de redes de acesso móvel.

Diretrizes básicas para projetos de vasos de pressão segundo a ASME Trabalho

In this work it was made analysis of a simple pressure vessel, using the analytical development studied in Mechanics of Materials disciplines, and then using the standard required by ASME. Following the simulation was realized using Autodesk Mechanical Simulation software to calculate the principal stresses in a pressure vessel. The simulation was done in a single vessel without nozzles, compared with the analytic calculation. After that, the simulation of another fictitious pressure vessel was done by adding three nozzles to verify the influence of the nozzles in the principal stresses and compared with the analytical results. After the simulation, it was found that the principal are bigger in the pressure vessel with nozzles, but they decrease at a small distance from the nozzle becoming equal to the stresses in the vessel without nozzles. The analytical results calculated according to the ASME agree with simulated results

Análise de desempenho de redes de comunicação wireless em aplicações de Smart Grid

Pós-graduação em Engenharia Elétrica - FEIS