O acesso ao recurso hÃdrico gera conflitos em todas as regiÃes do mundo. Com o aumento do consumo e da escassez da Ãgua, a tendÃncia à aumentar a inseguranÃa hÃdrica e os conflitos. Por conseguinte, à fundamental e necessÃria a geraÃÃo de ferramentas, instrumentos e metodologias de mediÃÃo que aumentem a consistÃncia dos estudos e a eficiÃncia do gerenciamento desse recurso. O desenvolvimento tecnolÃgico de um sistema de coleta automÃtica e armazenamento de dados meteorolÃgicos e hidrolÃgicos à apresentado neste trabalho. O trabalho tambÃm descreve o desenvolvimento, metodologia de calibraÃÃo, instalaÃÃo e avaliaÃÃo do funcionamento em campo experimental de sensores com caracterÃsticas especiais. O foco do desenvolvimento e avaliaÃÃo dos sensores à para atender Ãs incertezas das variaÃÃes espaÃo temporal de dados meteorolÃgicos e hidrolÃgicos do semiÃrido nordestino. Buscou-se na tecnologia de microcontroladores o desenvolvimento do sistema de aquisiÃÃo de dados, em decorrÃncia da gama de arquiteturas disponÃveis a baixo custo. Parte dos sensores desenvolvidos vem da tecnologia de transdutores industriais com base em semicondutores. A dimensÃo do valor da constante dielÃtrica da Ãgua, aliada ao modelo de funcionamento dos capacitores produziu tambÃm transdutores presentes neste trabalho. Foi possÃvel fazer a mediÃÃo e o armazenamento de dados ambientais de microbacias presentes no semiÃrido e assim apresentar a relaÃÃo entre eventos meteorolÃgicos (medidas pluviomÃtricas) e hidrolÃgicos (vazÃo de cursos de 1 ordem no (picos de descarga) semiÃrido. Umidade relativa do ar, temperatura do ar, temperatura do solo e umidade do solo tambÃm tiveram seus valores monitorados pelas sondas desenvolvidas. Testar os instrumentos à necessÃrio, pois permite aperfeiÃoar a precisÃo e a robustez do sistema. Os dados obtidos pelo sistema permitiram a construÃÃo de hidrogramas das microbacias. O canal de comunicaÃÃo dos sistema foi eficiente na coleta de dados, entretanto, faz-se necessÃrio estabelecer vias alternativas de conectividade, para obter uma melhor avaliaÃÃo e manutenÃÃo do sistema. A investigaÃÃo de desempenho do pluviÃmetro capacitivo automÃtico no laboratÃrio e em campo demonstrou a capacidade do instrumento em medir todos os parÃmetros da precipitaÃÃo pluvial. Eventos com 0,7 mm de lÃmina podem ser mensurados, inclusive a intensidade da precipitaÃÃo. / Access to water resources creates conflicts in all regions of the world. With the increase in consumption and water scarcity, the tendency is to increase water insecurity and conflict, therefore it is essential and necessary to develop tools, instruments and measurement methodologies that increase the efficiency and consistency of studies of the management of this resource. The technological development of a system for automatic collection and storage of meteorological and hydrological data is presented in this thesis. The text also describes the development, methodology, calibration, installation and evaluation of operation, in the experimental field, of sensors with special features. The focus of the development and evaluation of the sensors is to meet the uncertainties of changing space-time weather data from the semi-arid Northeast. Sought in the microcontroller technology development system of data acquisition, because its range of architectures and the low costs. Part of the sensors has developed technology on based industrial transducers and semiconductors. The range of the value of the dielectric constant of water, coupled with the operating model of the capacitors also produced transducers in this work. It was possible to make the measurement and storage of environmental data from these micro-watersheds in the semiarid and thus present the relationship between weather events (rainfall) and hydrological (flow of courses in a second order semi-arid region). Relative humidity, air temperature, soil temperature and soil moisture values were also monitored by the probes developed. Test instruments is necessary because it allows improving the accuracy and robustness of the data obtained by the system. The system has allowed to the construction of hydrographs of micro-basins. The communication channel of the system was efficient in data collection, however, it is necessary to establish alternative means of connectivity for better evaluation and system maintenance. Research on performance of capacitive automatic rain gauge in laboratory and field demonstrated the ability of the instrument to measure all parameters of rainfall. Events with in 0.7 mm range can be measured, including rainfall intensity

A presente pesquisa se trata da investigaÃÃo de caminhos para automaÃÃo do projeto de alvenaria em sistemas computacionais. Logo se propÃe a desenvolver diagramas aplicÃveis em plataformas BIM, que permitam a reordenaÃÃo automÃtica da paginaÃÃo das paredes, apÃs a inserÃÃo de novos objetos ou deslocamento de objetos jà inseridos. Devido à complexidade e diversidade de tipologias e detalhes arquitetÃnicos existentes, as plataformas BIM nem sempre conseguem atender a todas as demandas dos usuÃrios. Deste modo, as mesmas apresentam possibilidades de customizaÃÃo, como criaÃÃo de novos objetos, ou novas ferramentas que aperfeiÃoem o processo de projeto. Assim, nos Ãmbitos nacional e internacional observa-se a produÃÃo de tÃcnicas de automaÃÃo do design aplicada em diversos sistemas construtivos, seja de concreto armado ou alvenaria racionalizada. Dentre as diferenÃas entre as produÃÃes nacionais e internacionais destaca-se o mÃtodo utilizado. No Brasil ocorre a utilizaÃÃo de mÃtodos diversos, baseados na gramÃtica da forma e na modelagem paramÃtrica, alÃm do fato de as produÃÃes terem sido realizadas em universidades e em perÃodos distintos. No contexto internacional existe o desenvolvimento e a aplicaÃÃo do mÃtodo building object behavior (BOB) description and notation method, desenvolvido durante um consÃrcio entre universidades norte-americana e israelita com indÃstrias de concreto armado norteamericanas por notÃveis pesquisadores na Ãrea de BIM, Charles Eastman, Rafael Sacks e Chang Lee. Logo, para o desenvolvimento deste trabalho utilizou-se como estratÃgia de pesquisa o design science, tendo como base para o mÃtodo BOB. O processo de desenvolvimento da pesquisa se deu em quatro etapas: fase de elucidaÃÃo, fase de design, fase de validaÃÃo e traduÃÃo. Ao fim do trabalho foram gerados diagramas, aplicÃveis em qualquer plataforma BIM. Os diagramas descrevem os processos de automaÃÃo das paginaÃÃes de alvenaria. / This research comes to inquiry ways of automating the masonry design in computer systems. Soon aims to develop applicable diagrams in BIM platforms, enabling automatic reordering of paging walls following the inclusion of new objects or shifting objects already inserted. Because of the complexity and diversity of types and existing architectural details, the BIM platforms do not always meet all the demands of users. Thus, we present customization possibilities, such as creating new objects or new tools that improve the design process. Thus, in the national and international levels is observed the production design automation techniques applied in different construction systems, whether armed or rationalized masonry concrete. Among the differences between national and international productions stands out the method used. In Brazil is the use of various methods based on the grammar of form and parametric modeling, besides the fact of the productions have been performed in universities and in different periods. In the international context there is the development and application of building object behavior method (BOB) description and notation method, developed for a consortium of American and Israeli universities with reinforced concrete US north of industries for outstanding researchers in the BIM area, Charles Eastman, Rafael Sacks Lee and Chang. Therefore, the development of this study was used as the science research strategy design, based method for BOB. The research development process took place in four stages: elucidation phase, design phase, validation phase and translation. At the end of work were generated diagrams, applicable in any BIM platform. The diagrams describe the process automation of masonry pagination.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Este trabalho teve como objetivos montar e instalar sistemas de irrigaÃÃo com diferentes nÃveis de automaÃÃo: automÃtico inteligente, automÃtico por temporizador e nÃo automÃtico. Foi conduzido um experimento na Ãrea experimental do LaboratÃrio de HidrÃulica e IrrigaÃÃo da Universidade Federal do CearÃ, em Fortaleza, CE, no perÃodo de outubro de 2004 a janeiro de 2005. Esses trÃs sistemas foram distribuÃdos em um delineamento estatÃstico em blocos casualizados. O delineamento constou de 6 blocos e trÃs tratamentos distribuÃdos em 18 parcelas experimentais medindo 4m de largura e 12m de comprimento, ocupando uma Ãrea total de 1600m2. A montagem foi dividida em duas fases, a primeira fase consistiu na montagem dos sistemas eletrÃnico e elÃtrico composto por sensores de umidade (blocos de resistÃncia), sensores de temperatura (termopares), datalogger, multiplexador, placa digital de E/S padrÃo ISA, placa condicionadora de relÃs, temporizador, contactores, relÃs, chave de partida, cabeamento, aterramento e a segunda dos sistemas hidrÃulico e de irrigaÃÃo composto de bombas, tubulaÃÃes, reservatÃrios, manÃmetros, hidrÃmetros, venturis, tomadas de pressÃo e conexÃes; todos os sistemas preconizados foram montados e instalado no campo. / This work had as objectives to set up and to install overhead irrigations with different automation levels: automatic intelligent, automatic for temporizador and no automatic. An experiment was driven in the experimental area of the Laboratory of Hydraulics and Irrigation of the Federal University of CearÃ, in Fortaleza, CE, in the period of October of 2004 to January of 2005. Those three systems were distributed in a statistical delineamento in blocks casualizados. The delineamento consisted of 6 blocks and three treatments distributed in 18 experimental portions measuring 4m of width and 12m of length, occupying a total area of 1600m2. The assembly was divided in two phases, the first phase consisted of the assembly of the electronic and electric systems composed for sensor of humidity (resistance blocks), sensor of temperature (termopares), datalogger, multiplexador, digital plate of E/S pattern ISA, conditioning plate of relÃs, temporizador, contactores, relÃs, departure key, cabeamento, aterramento and Monday of the waterworks and of irrigation composed of bombs, piping, reservoirs, manÃmetros, hydrometers, venturis, pressure sockets and connections; all of the extolled systems were mounted and installed in the field.

FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / Um dispositivo para calibraÃÃo de sensores de umidade do solo (DCSUS) foi desenvolvido. Para o controle da umidade do solo foram instalados um sistema de sucÃÃo tipo funil de placa porosa e um sistema de pressÃo tipo cÃmara de pressÃo. Foi construÃda uma estrutura de ferro de 3,0 m de altura, no topo da qual, uma balanÃa de braÃos conteve, em uma das extremidades, a coluna de solo horizontal com os sensores de umidade a serem calibrados e, na outra, uma cÃlula de carga com capacidade nominal de 490,33 N, para obtenÃÃo da variaÃÃo do peso da coluna decorrente da perda de umidade. Os dados dos sensores de umidade, da cÃlula de carga e de um sensor de temperatura foram coletados em tempo real, no perÃodo de 15/01 a 27/05/2004, a uma freqÃÃncia de 3 Hz, por um sistema de aquisiÃÃo de dados, cujo conversor analÃgico digital possuÃa canais de 12 bits. Os dados foram armazenados diariamente em um arquivo de texto para posterior processamento. Foi realizada a calibraÃÃo do dispositivo para determinaÃÃo de sua sensibilidade. Realizou-se o monitoramento da umidade do solo atravÃs dos registros da cÃlula de carga; da tensÃo da Ãgua do solo, atravÃs de cinco sensores tipo tensiÃmetros eletrÃnicos e da resistÃncia elÃtrica do solo, atravÃs de trÃs sensores de matriz granular (Watermark). Os dados da temperatura ambiente foram coletados pelo sensor de temperatura FM51. Foram analisadas as saÃdas obtidas na cÃlula de carga e nos sensores de umidade do solo quanto à variaÃÃo da temperatura ao longo do dia. O DCSUS apresentou sensibilidade para variaÃÃo de umidade correspondente à perda de 13,33 mL de Ãgua. A cÃlula de carga utilizada apresentou sensibilidade à temperatura ambiente ao longo do dia, com erro em torno de 0,25%. Nas condiÃÃes experimentais estabelecidas, os sensores Watermark nÃo apresentaram erro devido à temperatura ambiente. Os tensiÃmetros apresentaram erro devido à variaÃÃo da temperatura acima de 3,5% quando em potenciais mÃtricos mais elevados (-3,87 kPa) e acima de 5,5 % quando em potenciais mÃtricos mais baixos (-44,50 e 51,00 kPa). O DCSUS desenvolvido foi eficaz quanto à determinaÃÃo da umidade do solo, com sensibilidade à variaÃÃo de 4,244.10-4 cm3.cm-3. / Na apparatus for soil moisture calibration was developed and built (DCSUS). The moisture was controlled indirectly by controlling the soil water matrix potenctial using both a porous plate funnel and a pressure chamber system. A 3.0 m high tower wal built in steel and a scale installed on its top. The scale components were an I-bean articulated in its center by a set of bearings and bushings and a shaft. The bian was welded in its middle point to the shaft and a horizontal soil column with undisturbed soil contained by an acrylic cylinder installed on one of its ends, and a 50 N capacy load cell on the other end. The following sensors were installed: a granular matrix sensor (Watermark), an electronic tensiometer sensor, air temperature sensors and soil temperature sensors. Moisture sensor readings, as well as from the load cell and temperature sensor were taken in real time at a 3 Hz frequency from 01/15 to 05/27/2004. The data acquisition system was made of a 12-bit analog/digital coverter, an AMD188 microcontroller and an RS232 interface. Data was stored daily and applied to obtain the parameters of calibrations, sensitivity and the effect of temperature on the system. The apparatus resulted in sensitivity to moisture change of 13,33 mL of water. The load cell displayed some sensitivity to daily temperature variation, with an error of 0,25%. The Watermark sensors were not affected by air temperature variation, but displayed sensitivity to variation on the supplied voltage. The electronic tensiometers, however, were more sensitive to temperature with errors of 3.5% for higher matric potentials (-3.82 to -3.92 kPa) and 5.5% for lower matric potentials (-44.5 to -51 kPa). The DCSUS showed to be efficient in monitoring variations soil moisture, displaying a minimum reading 4.244E-4 cm3.cm-3.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma plataforma de controle sem fio utilizando uma rede de sensores e atuadores remotos capazes de automatizar, com facilidade e precisÃo, um sistema convencional de irrigaÃÃo pressurizada de alta eficiÃncia do tipo gotejamento. O trabalho propÃe o desenvolvimento de um ambiente integrado de gerenciamento da irrigaÃÃo, administrado por um computador central, dispositivos mÃveis tais como smartphones e tablets e ainda com disponibilidade de dados e recursos de controle atravÃs da WWW (World Wide Web). O desenvolvimento e os testes dos sensores capacitivos tipo FDR (Reflectometria no DomÃnio de FrequÃncia), mÃdulos remotos, assim como os dispositivos de acionamento das bombas e vÃlvulas, sÃo descritos em suas caracterÃsticas de desempenho e funcionalidade. O trabalho apresenta o uso de ferramentas computacionais e dispositivos de hardware, aplicados à concepÃÃo de projetos dedicados ao monitoramento e controle de sistemas de irrigaÃÃo. A Rede de Controle sem Fio à formada por mÃdulos sensores independentes, capazes de se comunicarem por rÃdio frequÃncia, possuindo um ou mais pontos de comunicaÃÃo final (estaÃÃes base). O sistema conta com um conjunto de mÃdulos remotos de funÃÃes distintas, tais como: mÃdulo de sensores de umidade e temperatura, acionamento de vÃlvulas, acionamento de bombas, controle de vazÃo e um ou mais mÃdulos centralizadores conectados ao computador central. A Rede foi submetida a testes de uso em manejos de irrigaÃÃo de culturas de melancia e milho, onde os mÃdulos sensores e atuadores desenvolvidos foram administrados atravÃs do gerenciamento de uma interface supervisora. O conjunto de dispositivos desenvolvidos para composiÃÃo desta plataforma de controle teve sua qualidade comprovada em funÃÃo de sua robustez, eficiÃncia, capacidade de processamento e resposta de seus mÃdulos sensores e atuadores, distribuÃdos dentro de um lote agrÃcola, localizado no perÃmetro de irrigaÃÃo do Baixo AcaraÃ, no municÃpio de Marco a 220 km de Fortaleza. / Improving the efficiency of mechanisms and processes involved in irrigation can increase the performance of both production and the reduction of wasted water and energy. In this context, the aim of this study was to develop a platform of wireless control using a wireless sensor network and remote actuators able to automatize a conventional drip pressurized irrigation system. This work proposes the development of an integrated environment for the management of irrigation. It is composed by a central computer, mobile devices such as smartphones and tablets, and is able to offer availability of data and control capabilities via the Internet. The development and testing of capacitive sensors like FDR (Frequency Domain Reflectometry), remote modules, and the devices that drive the pumps and valves, are described in their performance and functionality characteristics. The study used hardware devices and software tools used in the design of projects dedicated to the monitoring and control of irrigation systems. The Wireless Control Network consists of independent modules sensors, able to communicate by radio frequency, having one or more communication end points (base stations). The system relies on a set of remote modules for different functions, such as: sensor module for humidity and temperature, valve actuation, drive pumps, flow control and one or more centralizers modules connected to the central computer. The Network was subjected to tests of use in irrigation management of crops of watermelon and corn, where the modules developed were administered by a supervisor through the management interface. The set of devices designed to control the composition of this platform has proven its quality in terms of their robustness, efficiency, processing capacity and response of their sensor modules and actuators, distributed within an agricultural plot, located on the perimeter of the Lower irrigation Acaraà in the city of Marco 220 km from Fortaleza.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / A irrigaÃÃo à uma das prÃticas que mais influencia na produÃÃo agrÃcola, demandando um elevado consumo de Ãgua, que à um recurso escasso e fundamental para preservaÃÃo da vida. Assim, tÃcnicas que visem à reduÃÃo do consumo de Ãgua e energia por um sistema de irrigaÃÃo, baseando-se na cultura do nÃo desperdÃcio, vÃm sendo estudadas e aplicadas sob o nome de irrigaÃÃo de precisÃo. O objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um sistema de automaÃÃo da irrigaÃÃo em malha fechada baseado na medida de umidade do solo por sensores capacitivos FDR. A automaÃÃo de um sistema de irrigaÃÃo com a utilizaÃÃo de sensores permite um controle mais preciso do que aquele feito manualmente, pois permite a tomada de decisÃes rÃpidas e precisas sobre o quanto e quando irrigar. Para que esta seja possÃvel, foi necessÃrio construir dispositivos eletrÃnicos para ler os sensores em campo e controlar os diferentes pontos do sistema: estaÃÃo de bombeamento e vÃlvulas em hidrÃulicas. A rede de sensores sem fio (RSSF) foi a forma escolhida para a comunicaÃÃo entre estes dispositivos, por dispensar cabos, o que facilita a instalaÃÃo dos mesmos em campo. Para controlar e coordenar toda a rede foi desenvolvido um software de automaÃÃo na linguagem Java, executado a partir de um computador pessoal (PC). Baseando-se na leitura dos sensores e em dados sobre o sistema de irrigaÃÃo, o algoritmo calcula o tempo de aplicaÃÃo de Ãgua no solo, ligando bombas e acionando vÃlvulas remotamente. AlÃm disso, o sistema verifica e armazena os dados da pressÃo hidrÃulica na casa de bombas, protegendo-se contra danos mecÃnicos. O sistema de automaÃÃo foi montado em campo de forma a monitorar e controlar a umidade do solo em uma cultura de milho, sendo bem sucedido nesta tarefa. Alguns problemas no software foram solucionados à medida que surgiam, mostrando a necessidade de manutenÃÃo em um sistema de automaÃÃo. O armazenamento da leitura dos sensores de pressÃo e umidade em um banco de dados fornece um histÃrico do funcionamento do sistema, podendo ser utilizado para uma avaliaÃÃo criteriosa do mesmo. / Irrigation is one of the most influencing practices on agricultural production, requiring a high water consumption, which is a scarce resource critical to lifeâs preservation. Thus, techniques aimed at reducing energy and water waste by an irrigation system have been studied and applied under the name of precision irrigation. The main objective of this paper was to develop an automatic closed loop irrigation system based on the measurement of soil moisture by FDR capacitance sensors. An automatic irrigation systems allows a control which is far more precise than manual control, allowing fast and accurate decisions about how much and when to irrigate. For this to be possible, it was necessary to build electronic devices in order to read sensors in the crop field and control different points of the system: pumping house and hydraulic valves. A wireless sensor network (WSN) was chosen for communication between these devices. It allows a quick installation, since you donât have to pull cords from the controller to the sensors and actuators on the crop field. We developed an automation software in Java that monitors and coordinates the entire network, which is executed in a personal computer (PC). Based on sensor readings and data on the irrigation system, the algorithm computes for how long to water the soil, remotely activating water pumps and hydraulic valves. In addition, the software verifies and stores data about the hydraulic pressure at the pumping house, protecting it against mechanical damage. The automation system was assembled in the field in order to monitor and control soil moisture in a maize crop field, being successful in this task. Some software problems were solved as they arose, showing the need for maintenance of an automation system. Storing pressure and soil moisture sensor data in a database provides a history of soil water status, allowing further analysis and evaluation of the irrigation system.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Neste trabalho procuramos abordar, dentro do tema qualificaÃÃo profissional, o papel da educaÃÃo na empresa estatal Banco do Brasil, face Ãs reestruturaÃÃes do capital, a partir da transiÃÃo da ditadura militar atà a atualidade. A educaÃÃo profissional brasileira se organiza paralelamente a do sistema escolar e abrange, alÃm da preparaÃÃo para o mercado de trabalho, a prÃpria formaÃÃo do trabalhador para o exercÃcio de suas funÃÃes no ambiente de trabalho. A formaÃÃo profissional, dentro da educaÃÃo, engloba os processos que permitem ao ser humano adquirir e desenvolver conhecimentos que envolvem teorias e tÃcnicas relacionadas à produÃÃo de bens e serviÃos, independente desse processo acontecer nas escolas ou nas empresas. Diante das mudanÃas do capital â histÃrias e caminhos - a partir da abertura econÃmica e das sucessÃes presidenciais, que determinam as nomeaÃÃes nos ministÃrios e estatais, procuramos pesquisar qual o papel da educaÃÃo nessa empresa de economia mista - ora procurando cumprir sua funÃÃo pÃblica, ora pretendendo atender Ãs metas e aos anseios privados. / In this work we try to treat, inside of the subject professional qualification, the role of the education in the state-owned company âBanco do Brasilâ, face to the reorganizations of the capital, from the transistion of the military dictatorship until the present time. The professional formation, inside of the education, englobe the processes that allow the human being to acquire and to develop knowledge that involve theories and techniques related to the production of goods and services, independent of this process to happen in the schools or the companies. The Brazilian professional education is organized parallel to the school system and encloses, beyond the preparation for the work market, the proper formation of the worker for the exercise of its functions in the work environment. Facing the changes of the capital, from the economic opening and of the presidential successions that determine the nomination in the state and ministries, we made a research of the role of the education in this company of mixing economy - however taking care of to the public yearnings of citizens (government, customers and employees), together with the private necessities of its customers and shareholders.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Buscam-se de soluÃÃes de automaÃÃo computadorizada de baixo custo que auxiliem estaÃÃes compactas de tratamento de efluentes a adequar o efluente tratado aos requisitos legais, protegendo os corpos receptores contra lanÃamentos inadequados. Tem por objetivos especÃficos o desenvolvimento de um sistema de supervisÃo automÃtica para pequenas estaÃÃes de tratamento de Ãguas residuais e a criaÃÃo de uma base de dados histÃrica para apoio à tomada de decisÃo no que concerne a operaÃÃo e manutenÃÃo do processo. Para alcanÃar tais objetivos, foi analisada uma configuraÃÃo combinada, constituÃda pelo reator anaerÃbio de fluxo ascendente em manta de lodo, seguido do sistema de lodo ativado convencional. Tal sistema à utilizado para tratar os efluentes sanitÃrios do Hospital Waldemar de AlcÃntara, situado no bairro de Messejana, em Fortaleza â CE. De modo geral, hà poucos estudos sobre instrumentaÃÃo eletrÃnica e automaÃÃo aplicados a sistemas combinados desse tipo. Inicialmente sÃo apresentados os conceitos bÃsicos sobre o tratamento de efluentes, bem como descritas as partes componentes do sistema de tratamento, dando, assim, suporte para que estudos sobre automaÃÃo sejam desenvolvidos. No decorrer do trabalho sÃo apresentadas a descriÃÃo e a motivaÃÃo para o uso de sensores no sistema de monitoramento automÃtico de estaÃÃes de tratamento, bem como da eletrÃnica necessÃria para sua implantaÃÃo. TambÃm à apresentada a descriÃÃo da arquitetura mestre-escravo usada no sistema, bem como do funcionamento de cada mÃdulo que o compÃe, abordando o desenvolvimento de hardware e software para cada um. Por fim, sÃo analisados os resultados da experimentaÃÃo de campo do sistema de monitoramento automÃtico. A pesquisa resultou em um sistema computadorizado de monitoramento aplicado a situaÃÃes reais em campo, possibilitando uma compreensÃo mais profunda a respeito do processo de tratamento de esgoto e de sua operaÃÃo mediante o acesso a dados, seja em tempo real, seja acessando a base de dados formada. / This work focuses on the investigation of low costs computerized automation solutions to assist compact wastewater treatment plants, adjusting the treated effluent to the legal requirements, protecting the waterâs receptors against inadequate discharge. The objectives are the development of an automatic supervision system for small wastewater treatment plants and the creation of a historical database to support the decision making process concerning the process operation and maintenance. In this work, a combined configuration is analyzed, constituted of the up flow anaerobic sludge blanket reactor followed by conventional active sludge. Such system treats the effluents of the Hospital Waldemar de AlcÃntara, situated in the neighborhood of Messejana, in Fortaleza - CE. In general, few researches can be found onthe electronics instrumentation and automation applied for combined systems like this one. Initially, the basic concepts on wastewater treatments are presented, as well as a description of parts that compose the system, therefore supporting the development of automation studies. After that, the description and the motivation for the use of the sensors in the automatic supervision system for small effluent treatment systems is presented, as well as the electronics necessary for its implementation. A description of the master-slave architecture used in the system is presented, as well as the functioning of each module that composes it, approaching the hardware and software development for each one. The research resulted in an applied system for real field situations, making possible a deeper understanding of the wastewater process and its operation through the data access, either in real time or by the access of the built database.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A irrigaÃÃo à uma das prÃticas culturais que mais influencia o aumento da produÃÃo. No entanto, para o sucesso desta prÃtica necessita-se determinar o tempo certo da aplicaÃÃo de Ãgua para evitar desperdÃcios. Com isso, o emprego de sensores de umidade, como os sensores capacitivos, para nÃveis reais de umidade do solo aliados a redes neurais artificiais (RNAs) que calculam tempo de irrigaÃÃo, podem ser uma aquisiÃÃo promissora para a automaÃÃo de sistemas de irrigaÃÃo. Desta forma, objetivou-se com o presente trabalho desenvolver uma RNA que estime o tempo de irrigaÃÃo e comparando-o com o tempo estimado pelo mÃtodo do balanÃo volumÃtrico para a cultura da melancia. Foram utilizadas RNAs do tipo perceptron de mÃltiplas camadas. Para o treinamento foram usados dados de manejos em Ãrea do PERÃMETRO IRRIGADO BAIXO ACARAà no estado do Cearà onde a umidade do solo à determinada por sensores capacitivos desenvolvidos pela Universidade Federal do Cearà (UFC). Foram testadas redes para as fases da cultura. A primeira fase determinada entre 0 e 30 dias apÃs a semeadura (DAS) e a segunda fase sendo de 31 à 60 DAS. Foram testadas redes com 2 e 4 entradas; com 5, 10 e 20 neurÃnios na camada intermediÃria (NCI) e 1.000, 5.000 e 10.000 iteraÃÃes. ApÃs os treinamentos, as redes neurais artificiais foram testadas em campo para a sua validaÃÃo, comparando as suas respostas em relaÃÃo ao mÃtodo do balanÃo hÃdrico volumÃtrico (BHV) para a segunda fase da cultura. Avaliando as redes com 2 e 4 entradas, observou-se que as redes de 4 entradas obtiveram menor erro quadrÃtico mÃdio, convergindo mais rapidamente para valores prÃximos a zero, quando comparadas Ãs redes de 2 entradas. Quanto ao NCI, nÃo houve mudanÃas entre as redes, dispensando a necessidade de programar redes maiores que 5 NCI para essa aplicaÃÃo. Para o nÃmero de Ãpocas de treinamento, a que obteve o melhor ajuste aos valores foram as redes com 10.000 iteraÃÃes para a primeira fase da cultura e 5.000 iteraÃÃes para a segunda fase da cultura. Com a etapa de campo pode-se constatar que nÃo houve diferenÃa estatÃstica entre os dois manejos adotados. Assim, a rede neural artificial mostrou-se eficiente para o manejo da irrigaÃÃo, mesmo tendo no experimento valores inÃditos ao treinamento. Neste trabalho pode-se concluir que a RNA de melhores respostas para a primeira fase da cultura apresentou a MLP 4-5-1 com 10.000 Ãpocas de treinamento e taxa de aprendizagem de 0,9 e para a segunda fase, MLP 4-5-1, com 10.000 Ãpocas de treinamento e taxa de aprendizagem de 0,9. Conclui-se tambÃm, com a etapa de campo, que a rede foi bem sucedida em calcular o tempo de irrigaÃÃo. / Irrigation is an agricultural practice that leads to high crop production, however the success of this practice depends largely on correct computation of the timing of the application to avoid excessive or deficit application. Thus, the use of moisture sensors, such as capacitive sensors for determining soil moisture combined with artificial neural networks (ANNs) to calculate irrigation time can be a promising tool for automation of irrigation systems. The objective of this work was to develop an ANN that estimate the irrigation time and to contrast the results with the management based on a volume balance method on a watermelon field. Multilayer perceptron types of ANNs were tested. For ANNs training, data obtained in previous harvest were used. The watermelon field was located in Baixo Acaraà Irrigation District in Cearà State â Brazil, where soil moisture was determined using capacitive sensors developed at the Universidade Federal do Cearà (UFC). Networks were tested for two growing stages. The first stage spanning from 0 to the 30th day after seeding (DAS) and the second stage from the 31st to 60th DAS at harvesting. Networks were tested with 2 and 4 inputs, with 5, 10 and 20 neurons in the intermediate layer (NIL) and 1,000, 5,000 and 10,000 epochs. Upon training, the artificial neural networks were field-tested for validation by comparing their responses to the volumetric water balance method (VWBM) for the second stage an succeeding crop cycle. It was found that networks with four entries presented the largest mean square error, converging rapidly to values close to zero, compared the networks with two entries. For the NIL, it was not found significant difference in the mean square error between all 3 tested architectures, therefore it was not necessary to test networks larger than 5 NIL for this application. For the number of training epochs, the one with the best fit values were networks with 10,000 epochs for the first stage of the crop cycle, and 5,000 epochs for the second stage of the crop cycle. It was found no statistical difference in watermelon yield between the two irrigation timing strategies tested (ANN and VWBM). Therefore the artificial neural network was efficient in irrigation management in the field even though the network was presented to some values not occurring during the training process. Thus, one can conclude that the ANN for best performance was a 4-5-1 with learning rate 0.9, and 10000 and 5000 training epochs, respectively in the first and second crop stage. In addition, it was found that the network successfully scheduled the irrigation during the validation process.

nÃo hà / Este trabalho apresenta a aplicaÃÃo do algoritmo de OtimizaÃÃo por Enxame de PartÃculas (PSO â Particle Swarm Optimization) para sintonia Ãtima de controladores associados à regulaÃÃo de tensÃo e ao aumento do amortecimento de geradores sÃncronos utilizados em plantas termelÃtricas de ciclo combinado. Para representaÃÃo matemÃtica do gerador sÃncrono, utiliza-se o modelo linearizado de terceira ordem do sistema mÃquina conectada a uma barra infinita, vÃlido para estudos de estabilidade a pequenos sinais. Os parÃmetros do regulador automÃtico de tensÃo (AVR â Automatic Voltage Regulator) e do estabilizador de sistema de potÃncia (PSS â Power System Stabilizer) sÃo determinados de maneira Ãtima pela ferramenta computacional proposta. Os parÃmetros obtidos para o AVR e PSS sÃo comparados com valores calculados por tÃcnicas de sintonia convencionais, baseadas em aproximaÃÃes das equaÃÃes que descrevem o sistema. Os resultados de simulaÃÃes a variaÃÃes na tensÃo de referÃncia, considerando a anÃlise da resposta temporal do sistema controlado, demonstram que o PSO à uma tÃcnica eficiente na sintonia dos parÃmetros do AVR e PSS, destacando-se sua simplicidade, baixo esforÃo computacional e boa caracterÃsticas de convergÃncia. / This work presents the application of the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm for optimal tuning of controllers associated with voltage regulation and damping enhancement of synchronous generators used in combined cycle power station. For mathematic representation of the synchronous generator, the third order linearized model of a single machine connected to an infinite bus, valid for small signal stability studies, is used. The Automatic Voltage Regulator (AVR) and Power System Stabilizer (PSS) parameters are optimally determined by the proposed computational tool. The parameters obtained for AVR and PSS are compared with values calculated by conventional tuning techniques based on approximations of the equations that describe the system. The simulations results to reference voltage disturbances, considering the time response analysis of the controlled system, show that PSO is an efficient technique in the tuning of AVR and PSS parameters, with emphasis on its simplicity, low computational effort and good convergence characteristics.