[pt] Discutimos a determinação da confiabilidade de sistemas eletrônicos. Consideramos como sistemas típicos os teclados eletrônicos pois estes combinam simplicidade e abrangência. Apresentamos métodos de determinação dos parâmetros de confiabilidade a nível de componentes e sistemas, bem como a utilização de modelos matemáticos extraídos da teoria da confiabilidade. Descrevemos os equipamentos projetados para a coleta de dados. Apresentamos resultados práticos que implicam em aumento da confiabilidade dos sistema produzidos. / [en] We discuss the evaluation of the reliability of eletronic systems. We use eletronic keyboards as a typical eletronic system, as they are simple enough to make the propposal practical while still covering a wide field. We presented methods of determination of reliability parameters of components and systems, through the use of mathematical models from reliability theory. We describe the design of specific data aquisition equipments. We present practical results lending to the enhancement of the reliability of the manufactured systems.

[pt] O mecanismo de falha por corrosão se apresenta, na maioria dos casos, como o fator limitante na operação continuada de um duto. Esse mecanismo reduz a resistência mecânica do duto, aumentando a necessidade de reparos com a conseqüente diminuição da capacidade produtiva. A determinação da resistência remanescente através da aplicação de metodologias semi-empíricas é uma prática mundialmente aplicada, fato este que promoveu o surgimento de diversos programas destinados à aplicação sistematizada dos métodos semi-empíricos. Além do cálculo da resistência remanescente, os aplicativos desenvolvidos fornecem diversas ferramentas adicionais, como a avaliação da confiabilidade das ferramentas de inspeção, o cálculo do tempo ótimo para re-inspeção e a determinação da confiabilidade do duto. No desenvolvimento deste trabalho, foram comparados três diferentes programas na avaliação da integridade imediata e futura de dutos de aço com defeitos de corrosão, dando-se ênfase na comparação das pressões de falha e das probabilidades de falha fornecidas pelos programas. Com o objetivo de estabelecer valores de referência, um modelo analítico para o cálculo da probabilidade de falha imediata e futura foi desenvolvido, dando enfoque nas incertezas associadas à medição feita por PIG Instrumentado e às associadas às taxas de corrosão na profundidade e no comprimento do defeito. Os diferentes métodos foram aplicados sobre um defeito hipotético isolado, e em seguida em três diferentes dutos com defeitos reais de corrosão, abrangendo diversas condições operacionais, de projeto e quanto ao estado de corrosão. Na comparação dos programas, foram observados diferentes modelos de cálculo da probabilidade de falha quanto à avaliação dos modos de falha por ruptura e por vazamento como fenômenos dependentes e independentes. Os resultados de probabilidade de falha apresentados pelos diferentes modelos se mostraram congruentes apenas em defeitos onde o modo de falha por vazamento se apresenta como dominante. Em defeitos onde o modo de falha por ruptura se mostra expressivo, o modelo de avaliação dos modos falha por ruptura e por vazamento como fenômenos independentes apresenta maiores valores de probabilidade de falha. Além disso, foi possível observar a influência dos diferentes modelos de crescimento do defeito na previsão da pressão de falha e da probabilidade de falha. Observou-se também a importância do uso de modelos de interação de defeitos, observando-se pressões de falha até 50% inferiores com o uso do modelo de interação de defeitos. / [en] The corrosion failure mechanism presents itself, in most of cases, as the limiting factor of the continued operation of a steel pipeline. This failure mechanism reduces the strength of the pipeline, increasing the demand for repair, and consequently, reducing the production capacity. The determination of the pipeline remaining strength through semi-empirical methodology application is a practical worldwide applied, fact that promoted the appearance of many computer programs for the systematic application of those semi-empirical methods. Besides the calculation of the pipeline remaining strength, the developed programs provide several additional tools, such as the reliability evaluation of the In Line Inspection Tools, the determination of the optimum time for pipeline re-inspection and the reliability evaluation of the pipeline in itself. In this work development, it was compared three different programs in the immediate and future integrity evaluation of real pipelines with corrosion defects, giving emphases at the comparison of the burst pressure and failure probability supplied by the programs. Aiming establish reference values for probability of failure, a analytical model was developed to calculate the immediate and future probability of failure, focusing the uncertainties associated with the In Line Inspection measurement and with the corrosion rate in defect depth and length. The different methodologies were applied under a hypothetic single defect, and next, in three different pipelines with real corrosion defects, covering several operational conditions, of design and of corrosion severity. In the program comparison, it was noticed different models for calculating the probability of failure regarding the assessment of failure modes by rupture and by leakage as dependent and independent phenomena. The results of probability of failure presented by different models were congruent only in defects where the failure mode by leakage appears as dominant. In defects where the failure mode by rupture is shown expressive, the model of assessment of failure modes by rupture and by leakage as independent phenomena presents higher values of probability of failure. Furthermore, it was possible to observe the influence of different models of growth of the defect in the calculation of the future failure pressure and the probability of failure. It was also observed the importance of using models of interaction of defects, finding difference up to 50% in the results of failure pressure.

[pt] O presente trabalho visa possibilitar a seleção econômica de uma estrutura de transmissão utilizando critérios de confiabilidade. O método probabilístico selecionado foi o da freqüência e duração. Uma peculiaridade sobremodo importante deste método é a possibilidade de se considerar a influência do meio ambiente no desempenho dos elementos do sistema. O método eleito, embora trabalhoso no caso de sistemas complexos, com diversas fontes de geração de energia e interligações, é bastante simples de ser utilizado no caso de configurações que podem ser reduzidas a um único elemento equivalente conectando a geração e a carga através de reduções série-Paralelo. Tendo em vista a não disponibilidade, na maioria dos casos, dos parâmetros representativos de confiabilidade dos diversos componentes do sistema, com um grau adequado de confiança, o programa desenvolvido permite o cálculo dos índices representativos de confiabilidade nas barras desejadas, para uma gama bastante ampla de valores influentes nesta determinação, para as alternativas estudadas. Para cada um destes índices obtém-se um valor atual de custo associado a cada alternativa, levando-se custos devidos aos montantes de energia não vendidos durante a duração das interrupções. O método empregado para a determinação dos valores atuais de custo correspondentes às alternativas foi o método clássico do valor atual. / [en] This work provides na approach that makes possible an economical comparison of alternative System designs yielginh the desired reliability properties. The selected probabilistic method was the frequency and duration method. An extremely important aspect of this approach is the introduction of a varying environmental condition associated with the System Components. The chosen method although difficult to apply to a complicated system, composed of several generating plants and interconnections, is quite simple to employ in systems which can be reduced to one equivalent element between the source and the load, by Series-Parallel reductions. As in most of the casas, the basic system component paramenters are not available, with an adequate degree of confidence, the developed program permits the claculation of various measures of reliability in power systems for a wide range of influent values in this calculation, for the investigated alternatives. For each of those measuresm results a cost associated to each alternative, considering the initial investiments as well as the costs owing to energgy not sold during interruptions.

[pt] A avaliação probabilística da confiabilidade de um sistema elétrico de potên-cia visa quantificar, em índices, as estatísticas do risco do mesmo não atender seus clientes em plenitude. Na prática, os critérios determinísticos (e.g., N-1) são ainda os mais empregados. Na literatura, porém, a análise probabilística é uma área ex-tensa de pesquisa, podendo ser dividida em duas vertentes: as baseadas em simula-ção Monte Carlo (SMC) e aquelas fundamentadas na enumeração de estados (EE). Apesar de ser reconhecidamente inferior, a técnica EE é a que se assemelha mais aos critérios determinísticos, e, muito provavelmente por esta razão, possui extensa gama de trabalhos relacionados. Contudo, tais trabalhos apresentam limitações, pois, ou se restringem a sistemas de pequeno porte, ou desconsideram contingências de maior ordem quando abordam sistemas reais (médio-grande porte). De qualquer maneira, existe um grande apego do setor elétrico por técnicas de confiabilidade que se assemelhem às práticas dos operadores e planejadores. Isso motivou o de-senvolvimento de um método baseado em EE, o qual seja capaz de avaliar a confi-abilidade de sistemas de geração e transmissão com desempenho comparável ao da SMC. De forma heterodoxa, os conceitos de amostragem por importância (IS - Im-portance Sampling), uma técnica de redução de variância (VRT - Variance Reduc-tion Techniques) tipicamente empregada na SMC, serviram de inspiração para apri-morar a EE. Assim, o método proposto nesta dissertação é o resultado da combina-ção de uma ferramenta do tipo IS-VRT com técnicas de EE. Para análise e validação do método proposto, são utilizados dois sistemas teste comumente empregados neste tópico de pesquisa, sendo um deles de médio porte e capaz de reproduzir caracterís-ticas típicas de sistemas reais. / [en] The probabilistic reliability assessment of an electric power system aims to quantify, in terms of risk indices, its inability to fully serve its customers. In prac-tice, deterministic criteria (e.g., N-1) are still the most widely used. In the literature, however, probabilistic analysis is an extensive area of research, which can be di-vided into two evaluation categories: those based on Monte Carlo simulation (MCS) and those based on the state enumeration (SE). Despite being admittedly inferior, the SE technique is the one that most closely resembles the deterministic criteria, and, most likely for this reason, has a wide range of technical publications. How-ever, such works have limitations, because they are either restricted to small sys-tems, or they disregard higher contingency orders, when addressing real systems (medium-large). In any case, there is a strong attachment of the electric sector to reliability techniques that are similar to the practices of operators and planners. This motivated the development of a method based on SE, which is capable of assessing the reliability of generation and transmission systems with performance comparable to that of MCS. In a heterodox way, importance sampling (IS) concepts used in variance reduction techniques (VRT), typically employed by MCS, have served as inspiration to improve SE. Thus, the method proposed in this dissertation is the combination result of an IS-VRT type tool with SE techniques. For the analysis and validation of the proposed method, two test systems commonly used in this research topic are used, one of which is medium-sized and capable of reproducing typical characteristics of real systems.

[pt] A confiabilidade metrológica dos equipamentos da cadeia de frio para conservação de produtos hemoterápicos é fundamental para garantir a eficiência de tratamentos e evitar a ocorrência de eventos adversos. Os freezers utilizados para conservação do sangue e hemocomponentes devem atender aos requisitos exigidos pela Portaria número 1.353, publicada em junho de 2011 pelo Ministério da Saúde, dentre os quais a garantia da uniformidade da distribuição de temperatura por todo o volume de armazenamento. No entanto, tal conformidade é avaliada a partir da medição da temperatura em um único ponto. No presente trabalho foi desenvolvido um sistema multicanal, com oito transdutores do modelo Pt-100, para avaliação da distribuição espacial e estabilidade temporal da temperatura em equipamentos da cadeia de frio. Foram realizadas medições da temperatura utilizando o sistema desenvolvido no volume interno de freezers de diferentes marcas, em uso para conservação de hemoterápicos, pertencentes a um serviço de hemoterapia localizado no Rio de Janeiro. Os resultados indicaram não uniformidade de distribuição espacial e temporal da temperatura no interior dos equipamentos avaliados, sugerindo a necessidade de maior abrangência do requisito para avaliação da conformidade dos equipamentos da cadeia de frio utilizados na conservação do sangue e hemocomponentes. / [en] The metrological reliability of cold chain equipment for storage of haemotherapic products is essential to ensure effective treatment and prevent the occurrence of adverse events. The freezers used for storage of blood and blood products must meet the requirements of the Ordinance number 1353, published in June 2011 by the Ministry of Health, among them the assurance of uniformity of temperature distribution throughout the storage volume. However, such compliance is evaluated from the measurement on a single point. In this study we developed a multichannel system with eight transducers Pt-100 model, to evaluate the spatial distribution and temporal stability of temperature in the cold chain equipment. Temperature measurements were performed using the system developed in the internal volume of different brands of freezers in use for conservation haemotherapic belonging to a transfusion service located in Rio de Janeiro. The results showed no uniformity of spatial and temporal distribution of temperature inside the equipment evaluated, suggesting the need for greater coverage of the requirement for conformity assessment of cold chain equipment used for the preservation of blood and blood products.

[pt] A Tomografia por Coerência Óptica (OCT) vem sendo utilizada desde a década de 1990 em diversas áreas do campo biomédico, uma biópsia óptica com importantes perspectivas como ferramenta diagnóstica para caracterização quantitativa de estruturas teciduais.No presente trabalho é realizado estudo dos parâmetros para avaliação de conformidade dos equipamentos optoeletrônicos para aplicação biomédica como Laser, IPL(Luz Pulsada Intensa) e OCT, objetivando a identificação dos itens cuja avaliação é necessária como requisito em futura norma específica para equipamentos de Tomografia por Coerência Óptica. Além dos parâmetros metrológicos requeridos na norma particular para equipamentos a Laser, e alguns dos parâmetros da norma para IPL, foram identificados outros parâmetros metrológicos específicos para avaliação de equipamentos de OCT, considerando sua aplicação biomédica, como comprimento de coerência, resolução axial e resolução transversal. Considerando a possibilidade de elaboração futura de norma específica para OCT, para alguns dos parâmetros identificados, recomendou-se o requisito de medição e, para outros, somente a inclusão da informação nos documentos acompanhantes. Dentre os parâmetros cujo requisito de medição foi recomendado para equipamentos de OCT são: potência da emissão eletromagnética, comprimento de onda central, concentricidade entre os feixes de trabalho e de mira, diâmetro e divergência do feixe de trabalho, duração de um pulso, número de pulsos em um trem de pulsos e irradiância espectral. / [en] Optical Coherence Tomography has been proving to be an efficient diagnostics technique for imaging in vivo tissues, an optical biopsy with important perspectives as a diagnostics tool for quantitative characterization of tissue structures.The present work studies the parameters conformity evaluation of optoelectronics equipment for biomedical applications like Laser, IPL (Intense Pulsed Light), and OCT, targeting the identification of items which are necessary as a requirement to develop a future specific standard for Optical Coherence Tomography equipments. Beside the metrological parameters required by the particular standard for Laser and IPL equipment, specific parameters necessary for OCT’s evaluation have been identified, regarding its biomedical application. For some parameters identified, measurement requisite has been recommended, and for others, only the information on the accompanying documents. Among the parameters required for measurement, highlights for: electromagnetic emission power, measurement uncertainty of incident power, coherence length, work beam diameter and divergence, pulse duration and spectral irradiance.

[pt] Este trabalho compara o projeto ótimo determinístico (DDO) com o projeto ótimo baseado em confiabilidade (RBDO) de pórticos planos de concreto armado. A estrutura é modelada por uma malha de elementos finitos usando elementos de barras e considerando a não-linearidade geométrica e dos materiais. Na formulação do problema de otimização proposto as variáveis de projeto são definidas para cada elemento finito da malha. Elas são as armaduras superior e inferior das seções transversais de extremidade do elemento, a altura da seção do elemento, as áreas de armadura transversal e o parâmetro D usado para descrever os estados limites últimos de acordo com a norma brasileira NBR 6118 (ABNT, 2004). Os algoritmos de otimização utilizados são os de programação quadrática seqüencial (PQS), programação linear seqüencial (PLS) e o método das direções viáveis (MDV). As variáveis randômicas do problema de RBDO são a resistência à compressão do concreto, as resistências à tração e à compressão do aço, assim como as cargas aplicadas. As funções de comportamento são de dois tipos, a primeira é relativa à carga crítica da estrutura e a segunda ao controle de deslocamento para o estado limite de utilização. Para o cálculo da probabilidade de falha de uma função de comportamento, em cada iteração do problema de RBDO, o método FORM (PMA) utilizará o algoritmo HMV para obtenção do ponto de projeto. Análise de sensibilidade é feita pelo método analítico. / [en] This work compares the Deterministic Design Optimization (DDO) with the Reliability-Based Design Optimization (RBDO) of reinforced concrete plane frames. The structure is modeled by a finite element mesh using bar elements and considering both geometric and material nonlinearities. In the formulation of the proposed optimization problem the design variables are defined for each element of the finite element mesh. They are the areas of tensile and compressive reinforcement at the element ends, the depth of the element rectangular cross-section, the areas of shear reinforcement, and the parameter D used to describe the deformation limit sates for the element cross-sections defined according to the Brazilian code for the design of concrete structures NBR 6118 (ABNT, 2004). The optimization algorithms used are the Sequential Linear Programming (SLP), the Sequential Quadratic Programming (SQP) and the Method of Feasible Direction (MFD). The random variables of the RBDO problem are the concrete compressive strength, the steel compressive and tensile strength, as well as some applied loads. The performance functions are of two types, the first relates to the critical load of the structure and the second to the control of displacements in the serviceability state. For performing the calculation of the probability of failure for the associated performing function in each iteration of the RBDO problem, the method FORM (PMA) will be used in connection with the HMV algorithm for obtaining the project point. The sensitivity analyses are carried out by the analytical method.

[pt] Neste trabalho apresenta-se a avaliação do desempenho de ferramentas de inspeção em linha (ILI) ou pig instrumentado na medição de defeitos causados por corrosão e estudam-se diferentes métodos para o cálculo da confiabilidade estrutural ou cálculo da probabilidade de falha (POF) de um duto corroído, baseada na análise do relatório do pig. O relatório de inspeção do pig é avaliado através de comparações de seus resultados com as medições dos defeitos feitas por ferramentas de referência (medições em campo). Os erros associados a cada sistema de medição podem ser encontrados a partir de métodos estatísticos como os métodos da raiz do erro quadrático médio, dos estimadores de Grubbs, de Thompson e de Jaech. As medições das duas ferramentas são também avaliadas através de testes estatísticos para a linha de tendência e o coeficiente de correlação linear (r). O número mínimo de medições de campo necessárias para verificar o desempenho do pig no dimensionamento dos defeitos de corrosão é determinado pela implementação de um teste baseado na análise seqüencial. Uma vez que o relatório do pig é avaliado e aceito, a POF de um duto corroído é calculada usando os métodos analíticos de primeira ordem (FORM) e propagação de incertezas, e o método de simulação de Monte Carlo. A POF do duto é calculada em função de modelos de pressão de falha onde suas variáveis são definidas como funções de probabilidade (fdp). No caso das dimensões do defeito, a fdp e seus parâmetros estatísticos são obtidos a partir da exatidão do pig. A comparação entre a POF calculada e a POF admissível permite determinar quando será necessário fazer uma nova re-inspeção. Quando a POF calculada atinge um valor maior que a POF admissível, antes de se completar um tempo desejado para a próxima inspeção, o procedimento desenvolvido permite decidir qual o número de reparos que deverá ser feito para que este tempo seja alcançado. / [en] This work presents: i) the assessment of in line inspection (ILI) tools performance in the measurement of defects caused by corrosion; ii) differents methods to calculate structural reliability and probability of failure (POF) of corroded pipeline based in the ILI report. The inspection report of the ILI (or instrumented pig) is compared with the the geometry of defects measured by a reference tool (field measurements) and the erros associated to each measurement system are analyzed and assessed from statistical methods. The statistical analysis emploies methods such as the root mean square error/diffrential, and the Grubbs s, Thompson s and Jaech s estimators. The measurements taken by both tools (pig and field) are compared and analyzed through statistical tests that consider the tendency line and the coefficient of linear correlation (r). The minimum number of field measurements necessary to verify the performance of the ILI in sizing of corrosion defects is determined by the implementation of a test based on the sequential analysis. POF of a pipeline is calculated using three different methods: i) first order reliability methods (FORM); ii) propagation of uncertainties and iii) the method Monte Carlo. The POF of the pipeline is calculated as a function of different failure models whose variables (such as pressure, geometric and material parameters) are defined by their probability functions (pdf). The pdf and statistical parameters of the defect dimensions are determined from the accuracy of the pig measurements. The comparison between calculated and acceptable POF allows the determination of next reinspection period. When the calculated POF exceeds the acceptable POF before completing the amount of time desired for the next inspection, the developed procedure allows to know the number of repairs that must be made to reach the desired time when the next ILI will be carried out.

[pt] A presente dissertação tem como objetivo a avaliação do efeito da medição da rugosidade sobre os valores de medição das massas de padrões de massa classe F2, em conformidade às exigências da Recomendação Internacional R 111 da Organização Internacional de Metrologia Legal (OIML) e às normas ISO/97, referentes ao assunto. O conceito de rugosidade e os parâmetros (Ra - roughness average e Rz - average of the roughness) foram adequadamente caracterizados no contexto da pesquisa desenvolvida. As medições de rugosidade foram realizadas em padrões de massa Classe F2 - 0,02 g, 0,05 g, 0,1g, 0,2 g, 0,5g, 1g, 2g, 5g, 10g, 20g, 50g, 100g, 200g e 500g, pôr meio de um rugosímetro tipo SJ 400. Empregou-se método convencional com suspeita de retirar diminutas quantidades de matéria do objeto medido. Os padrões de massa Classe F2 - 0,05 g, 0,1g, 0,2 g, 0,5g, 1g, 2g e 5g utilizados foram calibrados antes e depois das medições , por apresentarem os menores erros máximos admissíveis. A seguir, é mostrada a análise estatística dos dados experimentais na medição de rugosidade. Finalmente, foi calculada a incerteza de medição dos resultados experimentais da coleção de padrão de massa Classe F2, bem como a conclusão sobre este trabalho experimental. / [en] The present work has as objective the evaluation of the effect of the roughness measurement on the mass measurement values of F2 class mass standards. The interest is analysing the conformity to the requirements of the International Recommendation R 111 of the International Organization of Legal Metrology (OIML) and to standards ISO/97, referring to the subject. The roughness concept and the parameters, roughness average (Ra.), and average of the roughness (Rz.), were adequately characterized in the context of the developed research. The roughness measurements were carried out with the following F2 class mass standards: 0.02 g, 0.05 g, 0.1 g, 0.2 g, 0.5 g, 1 g, 2 g, 5 g, 10 g, 20 g, 50 g, 100 g, 200 g and 500 g, with the aid of a profilometer SJ 400. The conventional method was used to remove small amounts of substance of the measured object. The used F2 class mass standards, 0.05 g, 0.1g, 0.2 g, 0.5 g, 1 g, 2 g and 5 g, were calibrated before and after the measurements, because they presented the smallest permited maximum errors. The statistical analysis related to the experiments is shown next. Finally, the measurement uncertainty of the experimental results of the standard F2 mass collection was calculated and the conclusions of this study were presented.

[pt] Este trabalho trata das metodologias disponíveis mais utilizadas para a avaliação da reserva girante em sistemas de potência. São apresentadas abordagens determinísticas e probabilísticas. Uma grande variedade de aspectos são considerados e organizados de modo a se obter uma taxionomia metodológica. A aplicação da taxionomia sugerida é ilustrada com a análise de um sistema hipotético, o IEEE Reliability Test System, e do sistema brasileiro das regiões Sul/Sudeste/Centro-Oeste. Com base nos resultados obtidos com a aplicação de tal taxionomia à metodologia atualmente utilizada no Brasil, são apontados aspectos que necessitam de maiores pesquisas. Uma das principais conclusões obtidas revela que a prática atual de se associar os períodos críticos de risco àqueles de maior capacidade em manutenção não possui respaldo prático nem teórico. / [en] This report reviews the most representative techniques currency available for power systems spinning reserve evaluation. Both deterministic and probabilistic approaches are tackled. A broad range of aspects are considered and organized in a practical methodological taxonomy. The application of the suggested taxonomy is illustrated with the aid of hypothetical systems, the IEEE Reliability Test System, and the Brazilian South/Southeast/Midwest System. Based on the diagnosis resulting from the application of the taxonomy to the methodology currently utilized in Brazil, several aspects in need of improvement are pointed out. As one of the main results attained, it shown that, the current practice of considering the critical risk period as coincident with the critical maintenance period, lacks practical evidence and theoretical support.