[pt] Bloqueio total de linhas submarinas de produção de petróleo devido ao depósito de parafina é um problema relevante para a indústria. Esse problema tem levado a perdas significativas associadas à diminuição de produção e à substituição de linhas obstruídas. O presente trabalho é um estudo sobre a viabilidade técnica de um procedimento para remoção de bloqueios ocasionados por depósitos de parafina. Nesse procedimento, a seção da linha de petróleo obstruída com parafina é aquecida por indução utilizando-se uma bobina externa posicionada sobre a linha no fundo do mar. O objetivo do trabalho é estimar o nível de potência elétrica necessária para amolecer a obstrução de parafina dentro da linha. Com esta finalidade, foi empregado um modelo numérico para simular o processo de condução de calor transiente para prever a distribuição de temperatura na parede da linha e na parafina sólida. Essa informação foi usada para estimar as dimensões básicas da seção da bobina de aquecimento e isolamento térmico empregado para minimizar as perdas de calor para o ambiente gelado da água do mar. Um estudo experimental de laboratório com uma seção de um duto submarino bloqueado com parafina foi conduzido para verificar as previsões do modelo numérico e para testar o desempenho da bobina de indução de aquecimento. Os resultados mostraram que as soluções numéricas obtidas apresentaram boa concordância com o experimento. Ainda, foi observado que os níveis de temperatura necessários para produzir o amolecimento da parafina na região bloqueada somente serão obtidos se toda a extensão da região bloqueada for aquecida pela ferramenta de indução. / [en] Total blockage of subsea petroleum production lines due to wax deposition is a relevant problem for the industry. This problem has led to significant capital losses associated with the loss of production and the substitution of plugged lines. The present work is a study of the feasibility of a remediation procedure aimed at helping the removal of wax plugs. In this procedure, the section of the oil line plugged with wax is inductively heated by means of an external coil positioned over the line at sea bed.The objective of the work is to estimate the level of electrical power required to soften the wax plug inside the line. To this end, a transient heat conduction model was employed to predict the temperature distribution in the line wall and solid wax. This information was employed to estimate the basic dimensions of the heating coil section and thermal insulation employed to minimize the heating losses to the cold sea water environment. A laboratory experimental study with a subsea pipeline section plugged with wax was conducted to verify the numerical model predictions and to test the performance of the inductive heating coil.The results showed that the numeric solutions obtained presented good agreement with the experiments. It was also observed that the necessary temperature levels to produce the paraffin softening in the blocked region will only be attained if the whole extension of the blocked region is heated by the induction tool.

[pt] Este trabalho apresenta uma ferramenta baseada em modelos para derivação de produtos de LPSs, denominada GenArch. O objetivo principal da ferramenta é permitir que a comunidade de desenvolvimento de software tradicional, utilize conceitos e fundamentos de abordagens de LPSs na produção de seus sistemas ou partes de seus sistemas sem a necessidade do entendimento de modelos e conceitos complexos. A abordagem implementada pela ferramenta foi elaborada com base em fundamentos do desenvolvimento dirigido por modelos. Centrada na definição de três modelos (características, implementação e configuração), a ferramenta permite a derivação automática de produtos ou frameworks existentes. O trabalho também define um conjunto específico de anotações Java que possibilitam a geração automática dos modelos de derivação a partir dos elementos de implementação da arquitetura de uma LPS. A plataforma Eclipse e as tecnologia EMF e openArchitectureWare foram utilizadas como base para a implementação da ferramenta. Uma extensão da ferramenta que atende especificamente aos modelos de componente Spring e OSGi, também é proposta nessa dissertação. Tal extensão permite a instanciação automática da LPS e aplicações através de diferentes tipos de customizações, variando da configuração fina de propriedades de componentes até a seleção automática de quais componentes irão compor o produto final. Como parte de validação da abordagem, a ferramenta foi utilizada na derivação automática de três diferentes estudos de caso: (i) o framework JUnit; (ii) uma LPS de jogos J2ME; e (iii) uma aplicação web baseada em serviços. Diversas lições aprendidas e resultados do uso da ferramenta nestes três diferentes cenários são também apresentadas. / [en] This work presents a model-based tool for product derivation, called GenArch, which aims to enable the mainstream software developer community to use the concepts and foundations of the SPL approach, without the need to understand complex concepts or models. The tool approach is build on top of model-driven development techniques. It is centered on the definition of three models (feature, implementation and configuration models), which enable the automatic instantiation of software product lines (SPLs) or frameworks. A set of specific Java annotations are also defined to allow generating automatically many of the models, based on existing implementations elements of SPL architectures. The Eclipse platform, and EMF and openArchitectureWare technologies are used as the base for the implementation of the tool. The dissertation also presents a GenArch extension that addresses the new abstractions provided by the Spring and OSGi component models. Different kinds of customizations are provided by this extension varying from fine-grained configuration of component properties to the automatic selection of components that will compose the final product. As part of the approach validation, the tool was used in the derivation of three case studies: (i) JUnit framework; (ii) a J2ME games SPL; (iii) a service oriented Web application. Several lessons learned and discussions resulting from the use of the tool also are described.

[pt] No presente trabalho propomos uma nova forma de extrair a silhueta de uma nuvem de pontos, via reconstrução local de uma superfície descrita implicitamente por uma função polinomial. Esta reconstrução é baseada nos métodos Gradient one fitting e Ridge regression. A curva silhueta fica definida implicitamente por um sistema de equações não-lineares e sua geração é feita por continuação numérica. Como resultado, verificamos que nosso método se mostrou adequado para tratar dados com ruídos. Além disso, apresentamos um método para a extração local de linhas laplacianas de uma nuvem de pontos baseado na reconstrução local utilizando a triangulação de Delaunay. / [en] In this work we propose a new method for silhouette extraction of a point cloud, via local reconstruction of a surface described implicitly by a polynomial function. This reconstruction is based on the Gradient one fitting and Ridge regression methods. The curve silhouette is implicitly defined by a system of nonlinear equations, and is obtained using numerical continuation. As a result, we observe that our method is suitable to handle noisy data. In addition, we present a method for extracting Laplacian Lines of a point cloud based on local reconstruction using the Delaunay triangulation.

[pt] No projeto de estruturas treliçadas esbeltas, um ponto relativamente em aberto é quanto à resposta dinâmica dessas torres sob ação do vento. Já foram observadas várias ocorrências de queda de torres por tais efeitos no Brasil e ultimamente, essas incidências vêm aumentando, trazendo diversos transtornos e prejuízos significativos à sociedade e às empresas concessionárias. Nesse contexto, brotam dois aspectos centrais: a modelagem da estrutura e a discretização da ação do vento. A montagem desses dois cenários é feita com base em um modelo numérico, no SAP2000, de uma torre de 73,75 m de altura da linha de transmissão LT - 103, na Amazônia, e uma torre de TV com 192 m de altura, localizada em Brasília-DF, ambas no Brasil. Para avaliação da excitação do vento, é utilizada a norma brasileira NBR 6123. Em estudo preliminar, propõe-se uma forma de representação simplificada das forças do vento sobre a torre, de modo a serem utilizadas resultantes por módulos, convenientemente distribuídas por seus nós principais, visando-se quer a resposta estática, quer a dinâmica. A torre de TV é ensaiada sob a ação de pulsos isolados do vento de projeto e por sucessões diversas desses pulsos com o intuito de simular rajadas de vento. Investiga-se também, para a ação de ventos normalizados extremos, a resposta linear e não-linear P-Delta do sistema. Em consequência, identificam-se pontos de insuficiência estrutural e, para as ações extremas, ensaiam-se recursos mecânicos para controle dos deslocamentos e esforços máximos produzidos pela ação estática e dinâmica do vento. / [en] The dynamic response of slender latticed tower structures under wind excitation is still an open point in the design of such systems. In Brazil, an expressive number of accidents have been registered, in the last few decades, and a large number of material and financial losses have been equally reported, for both people and industrial plant owners. In the structural analysis scenario, two central points dominate the structural engineer concerns: the modeling of the structure and of the wind action. Two tower models are used, a 73,75m high transmission line trussed structure, LT 103, settled in the Brazilian Amazon Basin and a 193m tall trussed TV tower, built in Brasilia-DF. The wind action on the tower members is computed according to the brazilian recommendation, NBR- 6123. In a preliminary study, a simplified procedure is proposed to evaluate the wind forces on the LT-103 tower sections and to conveniently distribute them on the main tower model nodes (joints). The TV Tower is evaluated under the static and dynamic action of the wind forces, either by isolated pulses or by a train of them to model a wind gust. The tower response is computed under a linear and non-linear P-Delta behavior; some faulting spots are identified in the response reports and a combined vibration control solution is proposed incorporating steel tendons conjugated with multiple tuned mass absorbers. A comparison is also made with the NBR 15307 recommendation and a couple of comments are addressed to those who may intend to apply this regulation to investigate the behavior of slender trussed tower structures.

[pt] A configuração de produto é uma atividade chave para permitir a customização em massa. Ela corresponde a produção de um sistema computacional a partir de uma linha de produtos de software, respeitando as necessidades individuais dos clientes. Na prática, a atividade de configuração do produto pode se tornar uma tarefa complexa, principalmente porque envolve várias partes interessadas com diferentes competências para tomar decisões. Vários trabalhos proprõem decompor a atividade de configuração em estágios pré-estabelecidos, atravrés dos quais os interessados podem tomar suas decisões de forma separada e coerente. No entanto, quando há uma descentralização geográfica do conhecimento necessário em cada etapa e/ou quando os requisitos do cliente forem imprecisos e mudarem com frequência, essas soluções propostas não se aplicam. Para resolver essas questões, este trabalho proprõe uma abordagem de configuração dinâmica e colaborativa de produtos com base na metáfora de assistência pessoal. Os assistentes pessoais num ambiente cooperativo coordenam as decisões dos stakeholders e pró-ativamente executam tarefas, tais como o raciocínio sobre as implicaçõoes das decisões, integrando as decisões distribuídas e resolvendo os requisitos divergentes. Uma ferramenta protótipo, chamada Libertas, e dois cenários ilustrativos que avaliam a aplicabilidade da nossa abordagem também são apresentados. O primeiro cenário analisa o processo de configuração para configurar um sistema operacional para suportar os requisitos de negócio de uma empresa. O segundo aborda um cen´ario com uma linha de produtos de software para portais web. / [en] Product configuration is a key activity for enabling mass customization. It corresponds to tailoring a software application from a software product line, respecting individual customer requirements. In practice, the product configuration activity is challenging, mainly because it involves numerous stakeholders with different expertise making decisions. Several works claim to decompose the configuration activity into pre-arranged stages, whereby stakeholders can make their decisions in a separated way and coherent fashion. However, due to the decentralization in geography of the knowledge required in each stage and that customer requirements could be imprecise and change frequently, the proposed solutions do not apply. To address these issues, this work proposes a dynamic and collaborative product configuration approach based on the personal assistant metaphor. Personal assistants in a cooperative way coordinate stakeholders´ decisions and proactively perform tasks, such as reasoning about the ramifications of decisions, integrating distributed decisions and resolving divergent requirements. A tool prototype, called Libertas, and two case studies that evaluate the applicability of our approach are also presented. The first case study analyzes the configuration process to configure an operational system to support the business requirements of an enterprise. The second one addresses a scenario of a software product line for web portals.

[pt] Este trabalho apresenta um estudo comparativo de algumas representações em multi-resolução para linhas poligonais. São estudados as estruturas strip tree, arc tree e box tree, e suas variantes, comparando as velocidades de construção, de percorrimento (drawing), de operações de interseção e seleção (pick); e custo de armazenagem em memória. A comparação é feita usando bancos de dados cartográficos reais disponíveis na Internet. O objetivo do estudo é identificar técnicas e algoritmos adequados para exploração interativa de grandes bancos de dados cartográficos. / [en] This work presents a comparative study of some multiresolution representations for polygonal lines. We study the strip tree, the arc tree and the box tree data structures, comparing their performance for construction, drawing, intersection and selection; and memory storage costs. The comparation uses actual databases available in the Internet. The goal of this study is to identify techniques and algorithms for interactive exploration of large cartographic data bases.

[pt] Este trabalho discute técnicas para simulação de redes elétricas com ênfase em operação em tempo real. As redes possuem linhas de transmissão como elementos a parâmetros distribuídos, enquanto redes RLC correspondem aos elementos concentrados, se bem que muitos dos resultados não se restringem só a estes tipos de elementos. A modelagem de linhas de transmissão é considerada primeiro, sob o ponto de vista da comparação entre dois modelos da literatura, caracterizando sua adequação para simulação em tempo real. Desta comparação resulta uma combinação de procedimentos como adequada à simulação. Na seqüência, é apresentado um novo algoritmo de integração numérica, baseado na descrição de estado de rede e em filtragem digital multitaxa. O novo algoritmo mostrou que pode reduzir o esforço computacional da simulação da rede, ao mesmo tempo que melhorou a qualidade das mesmas. O próximo objetivo relaciona-se com as oscilações numéricas, causadas pelo uso da Integração Trapezoidal em algumas configurações de rede. Um método de análise, baseado em teoria de rede e processamento digital de sinais é desenvolvido. A Partir dele são identificadas as configurações de redes, passíveis de gerações numéricas na sua contraparte digital. Métodos convencionais de eliminação das oscilações numéricas são analisados, incluindo no método o sistema multitaxa. Em todos os casos o sistema novo apresentou melhores resultados, sendo que seu uso apropriado, pode, por se, eliminar as oscilações numéricas. Alguns casos ilustrativos de redes de sistemas de potência estão incluídos, sendo desenvolvidos em linguagem MATLAB. Eles indicam que a combinação do modelo sugerido para linha de transmissão com o novo método de integração numérica multitaxa, permite a simulação da rede com reduzido esforço computacional e portanto aumentar a possibilidade de simulação de redes complexas em tempo real. / [en] This work discusses techniques for electrical network digital simulation, emphasizing real time operation. The networks contain transmission lines as distributed elements and RLC elements as lumped parameters, although many of the results are not restricted to these elements. Transmission line modeling is considered first, comparing two of the methods found in literature from the real time simulation point of view. The convenience of their use is subject of analysis, leading, later on, to suggest a blend of approaches for real time simulation. In the sequence of the work, it is introduced a new numerical integration algorithm, based on network state space description and multirate digital filtering. The new integration method reduces the simulation computational complexity while simultaneously improving its accuracy. Next, the focus is on numerical oscillations caused by the Trapezoidal Integration approach in some network configurations. It is presented a method to identify electrical network configurations that might generate numerical oscillations in their digital counterparts. The method is a result of both, network and digital signal theory. Conventional and new techniques are applied in order to eliminate the numerical oscillations. The new multirate approach improves convetional techniques results, while properly used eliminates by itself the numerical oscillations. Some power systems network illustrative cases are included, using the new integration method and the proposed digital transmission line model. It is shown that this combination produces improved performance, final accuracy and reduced computational effort, resulting appropriate for real time simulations.

[pt] A interpretação tridimensional de conjuntos densos de linhas exige o uso de modelos de iluminação mais elaborados. A oclusão ambiente é uma técnica utilizada para simular, de forma realista e barata, a iluminação ambiente indireta. Este trabalho apresenta um novo algoritmo para renderização de linhas com oclusão de ambiente. O algoritmo proposto é baseado na voxelização da cena e no cálculo do volume ocupado do hemisfério associado a cada ponto do linha. Propõe-se uma adaptação no algoritmo de voxelização de cenas 3D formada por sólidos para o tratamento correto da cena formada por linhas. Assim, uma descrição volumétrica da geometria é criada em um buffer de textura. O hemisfério em torno de cada ponto visível é amostrado por diversos pontos, e para cada amostra se acessa um prisma, cujo volume ocupado é calculados a partir da voxelização. Ao acumular os resultados de cada amostra, estima-se a oclusão de ambiente causada pela geometria em cada ponto visível pelo observador. Esta estratégia mostra-se adequada, pois tem como resultado imagens com alta qualidade em tempo real para cenas com grande complexidade. / [en] The three-dimensional understanding of dense line sets requires the use of more sophisticated lighting models. Ambient occlusion is a technique used to simulate realistically and efficiently, the indirect ambient lighting. This paper presents a new algorithm for rendering lines with ambient occlusion. The proposed algorithm is based on the voxelization of the scene and on the computation of occlusionin the hemisphere associated to each visible point. It is proposed an adaptation of the voxelization algorithm of 3D scenes made up of solids to the correct treatment of the scene formed by lines. Thus, a volumetric geometry description is created in a texture buffer. The hemisphere around every visible point is sampled by several points, and for each sample is generated a prism, which occluded volume is calculated from the voxelization. By accumulating the results of each sample, the estimated ambient occlusion caused by the geometry at each point visible to the observer is computed. This strategy proved to be appropriate, resulting in high-quality images in real time for complex scenes.

[pt] Tradicionalmente, para visualização de campos vetoriais em modelos discretos de reservatórios naturais de petróleo, traça-se linhas de fluxo resolvendo a sua equação diferencial ordinária célula-a-célula, seja através de soluções analíticas ou numéricas, considerando o campo de velocidade local de cada célula. Essa estratégia tem como desvantagem traçar a linha considerando um campo de velocidade discreto e portanto descontínuo. Além disso, para modelos massivos, resolver a equação célula-a-célula pode tornar o método ineficiente. Neste trabalho, exploramos uma estratégia diferente: ao traçar as linhas de fluxo considera-se um campo de velocidade contínuo, representado pelo modelo discreto do reservatório. Para tanto, propõe-se: (i) o uso de uma estrutura espacial para acelerar a localização de um ponto no modelo de reservatório; (ii) o uso de interpolação esférica para avaliação do campo de velocidade a partir do modelo discreto; (iii) o uso de um método numérico adaptativo para controlar o erro numérico da integração. Os resultados obtidos em modelos de reservatórios reais demonstram que o método proposto atende aos requisitos de precisão, mantendo um bom desempenho. / [en] Traditionally, streamlines in discrete models of natural oil reservoirs are traced by solving an ordinary differential equation in a cell-by-cell way, using analytical or numerical solutions, considering the local velocity of each cell. This strategy has a disadvantage: the streamline is traced considering a discrete, and so discontinuous, vector field. Furthermore, for massive models, to solve the equation in a cell-by-cell way may be inefficient. In this work, we explore a different strategy: the streamline tracing considers a continuous vector field represented by the discrete model. Therefore, we propose: (i) to use a spatial structure to speed up the point location process inside the reservoir model; (ii) to use spherical interpolation to obtain the velocity field from the discrete model; (iii) to use an adaptive numerical method to control the numerical error from the integration process. The results obtained for actual reservoir models demonstrate that the proposed method fulfills the precision requirements, keeping a good performance.

[pt] O estudo de fenômenos transitórios em sistemas hidráulicos está presente em diversos ramos da engenharia, encontra-se na área de hidrelétricas e na indústria do petróleo. O presente trabalho apresenta uma análise comparativa deste fenômeno utilizando três abordagens de modelagem distintas: o clássico método das características, a técnica de grafos de ligação e o tratamento através do fluxo de potência. No caso do método das características emprega-se o procedimento proposto por Streeter. Na modelagem através de grafo de ligação adota-se a analogia generalizada entre os sistemas fluido, mecânico e elétrico. Na representação pelo fluxo de potência acopla-se módulos previamente desenvolvidos considerando as relações de causa e efeito entre os componentes de um sistema. Todos os métodos foram implementados em Matlab e foram testados e comparados a partir de simulações em dois sistemas simples compostos de um reservatório, linha fluida e válvula. Os resultados obtidos através da metodologia de fluxo de potência aproximam-se dos encontrados pelas abordagens tradicionais. / [en] The study of transitory phenomena in hydraulic systems is present in several branches of the engineering, in the hydroelectric power stations area and in the petroleum industry. The present work introduce a comparative analysis of this phenomenon using three approaches of distinct modeling: the classic characteristics method, the technique of bond graphs and the treatment through the power flow. In the case of characteristics method is used the procedure proposed by Streeter. In the modeling through bond graphs is adopted the generalized analogy among the fluid, mechanic and electric systems. In the representation by power flow modules previously developed are coupled considering the cause and effect relationships between components of one system. All methods were implemented in Matlab and were tested and compared from simulations in two simple systems composed of a reservoir, fluid lines and valve. The results obtained through the methodology of power flow are near of the discoveries by the traditional approaches.