Neste trabalho, a literatura (estado da arte) sobre Agricultura de Precisão é revisada. Um equipamento para a aquisição de dados foi desenvolvido, foi feita uma descrição detalhada do mesmo e são apresentados os testes de campo para sua validação.

Este trabalho apresenta um sistema microcontrolado para aquisição dinâmica de sinais. O sistema possui condicionadores analógicos para três canais de entrada, possibilitando a leitura de sinais diferenciais provenientes de transdutores ligados em ponte de Wheatstone. Estes condicionadores provêem tensão de excitação AC, com portadora de 5 kHz. A parte digital do sistema baseia-se no microcontrolador Intel 80C196. Apresenta interface com o usuário através de teclado e mostrador de cristal líquido. A taxa de aquisição é de 1000 amostras/s e o armazenamento dos dados é feito em memória Flash de 4 Mbits. Também possibilita comunicação digital serial com um microcomputador tipo PC para análise e tratamento dos dados adquiridos. Um protótipo do equipamento foi montado interligando as partes analógica e digital. Para a calibração dos condicionadores de sinais foi adotado o procedimento de calibração estática, tendo como referência uma unidade de calibração resistiva padrão. Foi determinado o comportamento dos condicionadores através de ensaios dinâmicos, sendo apresentados gráficos de resposta em amplitude e fase em função da freqüência do sinal de entrada. Os dados resultantes de ensaios estáticos e dinâmicos foram adquiridos por um osciloscópio digital e pelo sistema de aquisição desenvolvido. São mostrados gráficos comparativos dos sinais obtidos com ambos os equipamentos.

A consolidação da automação na indústria química trouxe um desafio: transformar o grande volume de dados provenientes dos processos em informação útil. Com o advento dos sistemas digitais, a expansão no desenvolvimento de sensores e métodos de amostragem possibilitou a aquisição de uma elevada quantidade de dados advindos do campo industrial, de forma que, atualmente, engenheiros e operadores dificilmente carecem de informações sobre as diferentes variáveis de um processo. Os algoritmos para compressão de dados de planta surgiram como alternativa para reduzir o espaço de armazenamento demandado por essas informações. Comprimir dados significa gravar apenas uma porção da informação original, devendo-se preservar, no entanto, as características importantes que elas carregam. Ultimamente, não é apenas o espaço em disco que deve ser priorizado quando se fala em compressão. É necessário que os dados sejam fieis às reais informações do processo e, além disso, devem ser recuperados e transmitidos em velocidade razoável. Neste trabalho são apresentadas duas metodologias para a compressão de dados de processos químicos. Para tanto, são utilizadas técnicas para o cálculo da derivada de sinais ruidosos e curvas polinomiais (splines cúbicas) que preservam as características dos dados. Também são propostas sistemáticas para o ajuste automático dos parâmetros nas rotinas de compressão do sistema PI da OSIsoft®. A fim de avaliar essas propostas, foram utilizados alguns estudos de caso, compreendendo sinais reais de uma planta laboratorial e outros artificiais gerados por simulação computacional, abrangendo dinâmicas distintas e características peculiares. Os resultados mostram que os algoritmos são promissores para gravar dados de processos sem que se perca a essência da informação, a qual armazenada pode ser transformada em conhecimento sem prejuízo da qualidade em termos dinâmicos e estáticos. / The consolidation of the automation in the chemical industry has brought a challenge: translating the large volume of data in useful information. With the advent of digital systems, the expansion in the development of sensors and sampling methods allowed the acquisition of a large amount of data from the process field. Thus, nowadays, engineers and operators rarely suffer from lack of information arising from the several process variables. The algorithms for data compression appeared as an alternative to reducing the storage space demanded by these information. Data compressing means to record only a portion of the original information, preserving, however, the relevant features that they hold. Recently, is not only the disk space that must be prioritized when one talks about compression. It is necessary data to be reliable to the actual process information, and, moreover, must be retrived and transmitted at an aceptable speed. In this work, two methodologies for data compression of chemical processes are presented. Therefore, techniques to estimate derivatives of noisy signals and polynomial curves (cubic splines), which preserve the data features, are used. Also, systematic approaches to automate the tuning of the parameters in the OSIsoft® PI System® compression routines are proposed. In order to evaluate these proposals, some case studies are taken, composed by real signals, from a laboratorial plant, and artificial ones generated by computacional simulation, embracing diversified dynamics and peculiar features. The results show that the proposed algorithms are promising to store processes data without significant loss of information, which can be converted in knowledge without jeopardizing the quality in static and dynamic aspects.

Submitted by Diogo Barreiros (diogo.barreiros@ufba.br) on 2017-02-17T15:26:08Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-02-17T15:38:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-17T15:38:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Os motores elétricos são responsáveis por grande parte do consumo de energa elétrica nas indústria (49%)e desempenham funções importantes que podem contribuir para o aumento da eficiência operacional deste setor da econômia.

Submitted by Marcio Filho (marcio.kleber@ufba.br) on 2017-06-05T14:28:14Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-08T11:44:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-08T11:44:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Francisco_Completa.pdf: 3217432 bytes, checksum: b92e0663d1782ff239a4da50d39ec33d (MD5) / Os motores elétricos são responsáveis por grande parte do consumo de energia elétrica na indústria (49%) e desempenham funções importantes que podem contribuir para o aumento da eficiência operacional deste setor da economia. Por outro lado, a disponibilidade operacional das indústrias, pode ser comprometida pelas falhas dos motores elétricos que acionam os equipamentos de processos. A identificação destas falhas na fase inicial é fator determinante para evitar a degradação do equipamento que pode levar a sua quebra. Um sistema de monitoramento capaz de detectar os mecanismos de falha em fase inicial, é uma ferramenta de grande valor para a manutenção, na medida que pode antecipar ações que evitem as paradas não planejadas, trabalhando com foco no planejamento, mantenabilidade e aumento do Mean Time Between Failures (MTBF). Este trabalho apresenta uma proposta tecnológica inovadora, através de um sistema automático de aquisição de dados com Personnal Computer (PC), via porta paralela para monitoramento de motores elétricos de baixa tensão. O sistema se baseia na medição da resistência de isolamento como meio de verificar a isolação do motor e na medição das impedâncias entre fases de forma a avaliar os processos de falha nas bobinas. São descritos de forma detalhada, os fundamentos teóricos usados para a escolha das variáveis a serem monitoradas e os experimentos realizados tanto com instrumentos de bancada como com a interface montada. Da mesma forma, o hardware e software desenvolvido estão bem documentados com detalhamento dos circuitos e do código escrito em Visual Basic (VB). Os dados coletados foram tratados com ferramentas estatísticas e se apresentaram consistentes, com alta repetibilidade das medidas e precisão compatível com os objetivos do projeto.

Submitted by Marcio Filho (marcio.kleber@ufba.br) on 2017-06-06T12:29:29Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Geydison_Gonzaga_Demetino.pdf: 3108278 bytes, checksum: 126fa56a155a8c326bc5b38226559810 (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2017-06-16T14:57:07Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertação_Geydison_Gonzaga_Demetino.pdf: 3108278 bytes, checksum: 126fa56a155a8c326bc5b38226559810 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-16T14:57:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Geydison_Gonzaga_Demetino.pdf: 3108278 bytes, checksum: 126fa56a155a8c326bc5b38226559810 (MD5) / Este trabalho descreve o projeto, desenvolvimento e testes de um sistema para aquisição de dados de baterias de chumbo-ácido. Esses dados são utilizados para o gerenciamento e monitoramento das baterias em diversos sistemas que as utilizam, por exemplo, sistemas de geração de energia solar e eólica, telecomunicações, cadeiras de rodas elétricas, carros elétricos e sistemas ininterruptos de energia. O sistema é composto por componentes mecânicos, eletrônicos e de software. Ele adquire valores de tensão e corrente da bateria em descarga à corrente constante e valores de tensão da bateria em circuito aberto, essas grandezas são tratadas por um circuito de condicionamento de sinal que em seguida são digitalizados e enviados, via padrão RS-232, para um computador, onde um software dedicado foi previamente instalado. O software é responsável por mostrar os dados, salva-los e permitir a interação com o usuário. A partir dos dados adquiridos são obtidas: curvas de carga, curvas de recuperação pós-carga, curvas de descarga, curvas de recuperação pós-descarga, quantidade de carga e estado de carga. Essas informações, principalmente o estado de carga, são utilizadas para estudo do comportamento das baterias, monitoramento, desempenho, qualidade e prevenção de falhas.

BRITO, F. T. Sistema de aquisição de dados e controle de plantas descentralizadas de energias renováveis. 2011. 149 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2011. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2011-12-14T16:46:29Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_ftbrito.pdf: 10038248 bytes, checksum: 4cc588aeebedfc9c2dc7bf7161f0a440 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2011-12-14T17:05:08Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_ftbrito.pdf: 10038248 bytes, checksum: 4cc588aeebedfc9c2dc7bf7161f0a440 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-12-14T17:05:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_ftbrito.pdf: 10038248 bytes, checksum: 4cc588aeebedfc9c2dc7bf7161f0a440 (MD5) Previous issue date: 2011-09 / The contribution of renewable energy in world energy production is increasing rapidly. In Brazil, the installed capacity of wind power reached 1 GW in May 2011 and the investments for projects with start-up until 2013 are R$ 25 billion. Data acquisition systems are essential to estimate the energy potential of renewable energy plants, the wind power production as an example, require a large volume of data available from past years in order to derive accurate models of the renewable energy. In a similar way, if the photovoltaic generation system is installed in a place of a low solar potential, the project is unable to repay the value of the investment. Therewith, the development of a data acquisition system for decentralized renewable energy sources monitoring is described in the present dissertation. The system has a microcontroller-based unit for local storing and data transmission to internet by a modem and a database server is used to store the data. The proposed architecture is easily extended for controlling a decentralized renewable energy plant by the Matlab/Simulink program. A practical implementation is presented with the utilization of a non-recursive least square algorithm estimator to estimate the transfer function of a pumping plant and allowing an accurate control of water flow by the use of a PI controller. Correlations and performance tests are used to compare the data collected by the system prototype with the data collected by commercial equipment. The results indicate that the root mean square error is 0.103 m/s, for wind speed measurement and the correlation factor is greater than 0.9996. Overall, the low errors rates indicate that the data have been stored on to a broadly similar form to what would be expected based in a commercial equipment. Finally, the possibility of a commercial use of this project is presented to improvement of data transmission efficiency in a meteorological tower of Petrobrás in Paracuru - CE, Brasil. / A contribuição das fontes de energias renováveis na matriz energética mundial está aumentando rapidamente. No Brasil, a capacidade instalada de energia eólica atingiu 1 GW em maio de 2011 e os investimentos para projetos eólicos com entrada em operação até 2013 somam R$ 25 bilhões. Sistemas de aquisição de dados são essenciais para a estimação do potencial energético do local onde a planta de energia renovável será instalada, como o exemplo da geração eólica, onde é exigido um grande volume de dados de anos anteriores a fim de obter modelos precisos dos recursos energéticos do local. De uma forma semelhante para a geração fotovoltaica, pode não haver uma retribuição do valor do investimento, caso o local de instalação da planta possua um baixo potencial de energia solar. Tendo em vista esta necessidade, é descrito na presente dissertação o desenvolvimento de um sistema de aquisição de dados para o monitoramento de plantas de energias renováveis descentralizadas. Este sistema consiste de uma unidade baseada em um microcontrolador para o armazenamento local de informações, permitindo a transmissão para internet via modem, onde os dados são gravados em um servidor de banco de dados. A unidade microcontrolada possui uma arquitetura facilmente estendida para realizar o controle de plantas de energias renováveis através do programa Matlab/Simulink. Uma implementação prática é apresentada através da utilização de um estimador dos mínimos quadrados não recursivos para calcular a função de transferência de uma planta de bombeamento, permitindo um controle preciso da vazão de água através de um controlador PI. Correlações e testes de desempenho são usados para comparar os dados coletados pelo protótipo com os dados de um equipamento comercial. Os resultados indicam um erro quadrático médio de 0,103 m/s, para a medição de velocidade de vento e o fator de correlação superior a 0,9996. No conjunto, as baixas taxas de erros indicam que os dados foram armazenados de uma forma praticamente semelhante ao que seria esperado com base em equipamentos comerciais. Finalmente, a possibilidade de uso comercial do projeto é apresentada, permitindo a utilização de um protótipo para promover uma maior eficiência na transmissão de dados em uma torre meteorológica da Petrobrás em Paracuru - CE, Brasil.

ALVES, Daniel de Matos. Medidas de força e sistema de aquisição de dados. 2006. 47 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Programa de Pós-Graduação em Física, Departamento de Física, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006. / Submitted by Edvander Pires (edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-28T21:23:36Z No. of bitstreams: 1 2006_dis_dmalves.pdf: 729391 bytes, checksum: a458b87931abb3a5d9b232e99d18d3c3 (MD5) / Approved for entry into archive by Edvander Pires(edvanderpires@gmail.com) on 2015-04-29T17:52:01Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2006_dis_dmalves.pdf: 729391 bytes, checksum: a458b87931abb3a5d9b232e99d18d3c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-29T17:52:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2006_dis_dmalves.pdf: 729391 bytes, checksum: a458b87931abb3a5d9b232e99d18d3c3 (MD5) Previous issue date: 2006 / O Laboratório de Eletrônica e Física Aplicada do Departamento de Física da Universidade Federal do Ceará, nos últimos anos, realiza um trabalho de construção de um sistema de aquisição de dados. O objetivo desse sistema é aquisicionar o maior número de diferentes tipos de medidas. Na primeira versão desse sistema as medidas possíveis eram elétricas (voltagem) mais especificamente, medidas de piroeletricidade, que foram realizandas em cristais de KDP. Nesse trabalho atualizamos o sistema de aquisição de dados, com o objetivo de possibilitar medidas de força. Durante o desenvolvimento desse trabalho, ganhamos experiência em áreas afins, como informática e eletrônica. Aprendemos com os acertos e erros da implementação anterior do sistema, e a partir daí, implementamos o que achamos necessário da forma mais correta e eficaz que podemos deslumbrar. O sistema foi modificado tanto no hardware quanto no software. Criamos um transdutor capaz de traduzir força em voltagem elétrica, sendo o última objeto de aquisição. O novo software de aquisição de dados é mais amigável, fácil de configurar e portável. O software de aquisição foi reimplementado para retirar do código fonte opções de configuração, que eram entendidas somente pelo programador, e coloca-las em uma tela de configuração simples onde um usuário pode ajustar o software de acordo com a medida a ser realizada. O sistema foi utilizado para fazer medidas de força em quitosana e tendões humanos. Essas medidas possibilitaram sabermos qual a força de ruptura desses materiais. Esses dados podem ser usados em trabalhos posteriores, na indústria ou na medicina.

Este trabalho apresenta um sistema microcontrolado para aquisição dinâmica de sinais. O sistema possui condicionadores analógicos para três canais de entrada, possibilitando a leitura de sinais diferenciais provenientes de transdutores ligados em ponte de Wheatstone. Estes condicionadores provêem tensão de excitação AC, com portadora de 5 kHz. A parte digital do sistema baseia-se no microcontrolador Intel 80C196. Apresenta interface com o usuário através de teclado e mostrador de cristal líquido. A taxa de aquisição é de 1000 amostras/s e o armazenamento dos dados é feito em memória Flash de 4 Mbits. Também possibilita comunicação digital serial com um microcomputador tipo PC para análise e tratamento dos dados adquiridos. Um protótipo do equipamento foi montado interligando as partes analógica e digital. Para a calibração dos condicionadores de sinais foi adotado o procedimento de calibração estática, tendo como referência uma unidade de calibração resistiva padrão. Foi determinado o comportamento dos condicionadores através de ensaios dinâmicos, sendo apresentados gráficos de resposta em amplitude e fase em função da freqüência do sinal de entrada. Os dados resultantes de ensaios estáticos e dinâmicos foram adquiridos por um osciloscópio digital e pelo sistema de aquisição desenvolvido. São mostrados gráficos comparativos dos sinais obtidos com ambos os equipamentos.

Neste trabalho, a literatura (estado da arte) sobre Agricultura de Precisão é revisada. Um equipamento para a aquisição de dados foi desenvolvido, foi feita uma descrição detalhada do mesmo e são apresentados os testes de campo para sua validação.