O monitoramento de grandes estruturas está diretamente ligado à segurança das mesmas, pois sendo elas naturais ou artificiais, estão sempre sujeitas a variações em suas dimensões e posições, no espaço e no tempo, o que pode representar riscos sociais, ambientais e econômicos. Dessa maneira, a presente pesquisa apresenta um estudo sobre métodos de determinação de coordenadas espaciais, disponíveis na literatura e empregados atualmente nos trabalhos práticos de engenharia, quanto aos aspectos de monitoração estrutural, tendo por finalidade simular e determinar deslocamentos controlados de alvos. A dissertação tem como principal objetivo testar as vantagens dos procedimentos automáticos realizados por meio de estações totais robóticas a partir do uso de métodos de medição em estudo no Laboratório de Mensuração do Departamento de Transportes da Escola de Engenharia de São Carlos (STT/EESC/USP), em comparação com o método polar, convencionalmente utilizado na maioria dos projetos de monitoração estrutural. O principal método aplicado nesta dissertação é denominado Método das Distâncias Mínimas, o qual se fundamenta no princípio da minimização de funções matemáticas definidas pelo somatório das distâncias entre os pontos de medição e os alvos definidos para o monitoramento. As distâncias, neste caso, são determinadas a partir das medições de ângulos zenitais e azimutais medidos com estações totais robóticas e automáticas. Com isso, pretende-se mostrar que o uso de equipamentos topográficos modernos com capacidade para desenvolver rotinas de automação de busca e medição de alvos permite realizar medidas com alto nível de automação, controle e qualidade. Mostra-se nesta dissertação que a tecnologia de busca automática de prismas permite automatizar os procedimentos de mensuração aplicados ao monitoramento de estruturas, possibilitando auscultar estruturas de maneira contínua sem a interferência do operador, o que aumenta sensivelmente a qualidade dos resultados. / The monitoring of large structures is directly linked to their safety, because they are always subject to variations in their dimensions and positions in space and time, which can pose social, environmental and economic risks, being the structures natural or artificial. Thus, the following research presents a study about the methods to determine spatial coordinates, available in the literature and currently employed in practical engineering, and also includes the structural issues of monitoring, aiming to simulate and determine controlled displacements of targets. This paper has as main objective to test the advantages of automatic procedures performed using robotic total stations using measurement methods in a study at the Measurement Transport Department Laboratory of the São Carlos School of Engineering (STT/EESC/USP), in comparison to the polar method, conventionally used in most structural monitoring projects. The main method applied in this thesis is called Minimum Distances Method, which is based on the principle of mathematical functions minimization defined by the sum of the distances between the measurement points and the targets set for the monitoring. The distances, in this case, are determined from the measurements of azimuth and zenithal angles measured with automatic and total robotic stations. The main purpose is to show that the use of modern surveying equipment with capacity to develop automation routines of search and targets measurement allows performing measurements with high level of automation, control and quality. It is shown in this paper that the technology of prisms automatic search permit to automate the measurement procedures applied to the monitoring of structures, enabling to continuously auscultate the structures without the operator interference, which significantly improves the quality of results.

Este trabalho consta da apresentação de um modelo, denominado de Plano de Segurança Aduaneira Portuária (PSAP), a ser implementado pela Secretaria da Receita Federal, a partir de suas unidades locais, denominadas de ?Inspetorias da Receita Federal? ou de ?Alfândega de determinado Porto ou Aeroporto?. Foi desenvolvido especificamente para os portos alfandegados brasileiros e considera uma implantação gradual e acompanhada, a partir de um projeto piloto a ser testado no Porto de Santos. O PSAP consiste na automação de todos os processos e controles da atividade portuária, com utilização de alta tecnologia para a fiscalização da aduana, mediante inspeção não-intrusiva de contêineres, sua lacração e rastreamento na zona portuária. Centralizando os dados de diversos sistemas de controle das atividades portuárias em uma Central de Tratamento das Informações (CTI) e trabalhando esses registros mediante o cruzamento de todos os dados disponíveis. O Plano busca, com o resultado dessa análise integral, disparar uma ação fiscal específica, baseada na determinação do ?risco? potencial da carga, com probabilidade de elevado grau de sucesso da operação. Além das necessidades de equipamentos e software, o modelo define todas as rotinas operacionais para a utilização desses recursos de maneira eficaz e duradoura garantindo a viabilidade do modelo. A apresentação deste trabalho está subdividida em sete itens: apresentação geral da pesquisa; apreciação do conceito de segurança; informações sobre o estado da arte, por meio de conhecimentos sobre o modelo atualmente vigente na aduana brasileira; análise dos acordos internacionais sobre segurança assinados pelo Brasil; apresentação do Porto de Santos, por selecioná-lo como o de maior relevância e local para o plano piloto do modelo proposto; caracterização e descrição do modelo e conclusão, com argumentos favoráveis à implantação do PSAP. Finalmente, a justificativa da pertinência do modelo para a Secretaria da Receita Federal, é a certeza de que ele propiciará uma melhor fiscalização aduaneira, o que resultará em eficácia na prevenção e no combate aos crimes de contrabando, descaminho, pirataria e contrafação. / This work is the presentation of a model named as ?Plano de Segurança Aduaneira Portuaria? (Customs Port Security Plan) ? PSAP to be implemented by ?Secretaria da Receita Federal?, throughout its local units called ?Inspetorias da Receita Federal? or ?Alfândega? at a certain Seaport or Airport. It was developed specially for the Brazilian Custom Ports and it is considered a gradual implementation followed closely, starting with a pilot project to be tested at Port of Santos. The PSAP plan consists of the automation of the processes and controls of the port activities, utilizing advance technology for Customs examinations through non-intrusive container inspections of the containers within the port to include their seal and tracking and security in the port area. Centralizing all electronic data coming from different control systems of activities within port area in a ?Central de Tratamento das Informações? (Central Treatment of Information) ? CTI and working these information by utilizing all the data available. The Plan looks for the best action should be taken with the results of that entire analysis based on determines the potential cargo risk and which with a high probability successful operation. Besides the equipment and software needs, the model defines all operational routine to utilize these resources in an efficient and lasting way of using those riches providing the model viability. The presentation of this work is divided in seven items the research general presentation, shows security concepts,. It tells the condition of the art through the knowledge of the present model in Brazilian Customs, it analyzes the international agreements regarding security signed up by Brazil, introduction of Port of Santos selected like the most relevant and the place for the proposed plan pilot project, it describes the model after the characterization and concludes with argues that justify the implementation of the PSAP. Finishing, the argue that justifies the opportunity of the model to the ?Secretaria da Receita Federal? is the certainty that it will provide a better customs inspection so will result in effective way preventing and combating against crimes like smuggling fraud piracy and counterfeit.

O presente trabalho apresenta a identificação de parâmetros de motor de indução linear tubular para a extração de petróleo, denominado de MATÆOS -- Motor Assíncrono Tubular para Aplicação na Extração de Óleo Subterrâneo. O primeiro passo para a identificação de parâmetros do motor foi a implementação da bancada de testes com o seu sistema de controle e supervisório. O modelo adotado corresponde à situação de operação em regime estacionário e consiste no circuito contendo resistores e indutores tradicionalmente utilizado para representar motores de indução. A identificação dos parâmetros foi realizada por meio de um procedimento de otimização tomando por base o balanço de potência do motor. Para isso, em função dos parâmetros do modelo, definiu-se e minimizou-se uma medida de erro entre as potências medidas e as calculadas pelo modelo para um conjunto pré-fixado de escorregamentos. A solução desse problema de otimização foi obtida por meio de uma busca exaustiva, uma vez que o número de variáveis independentes do problema é pequeno e uma região contendo o ponto de mínimo é conhecida com razoável confiança. Os resultados obtidos indicam que os valores dos parâmetros nominais a quente apresentam algumas diferenças em relação àqueles produzidos pelo método de identificação. Essas diferenças se devem possivelmente a variações nas características térmicas do motor e a erros introduzidos pelos instrumentos de medida. O modelo identificado apresentou uma menor disponibilidade de força e um pior rendimento quando comparado com os valores de projeto do modelo nominal a quente. Apesar disto, verificou-se uma boa proximidade entre a curva característica do modelo e as obtidas experimentalmente. / This work presents the identification of parameters of the tubular linear induction motor for the extraction of oil, called MATÆOS - which is the Portuguese acronym for Asynchronous Tubular Motor for Application to Subterranean Oil Extraction. The first step to the identification of the motor parameters was the implementation of the supervisory and control system for the test bench. The model, which is the usual one containing resistors and inductors, represents the motor operating in steady-state. The parameter identification problem was written as an optimization problem based on the motor power balance. An error between the measured power and the one given by the model was defined and minimized with respect to the model parameters in correspondence to a given set of slipping frequencies. The numerical solution to this problem was obtained by an exhaustive search algorithm. This choice was made because the number of independent variables is small and a region containing the solution is known with a significant degree of confidence. The results obtained show that the nominal values of the model parameters differ slightly from those produced by the identification method. Possibly, such differences are due to the variations in the model caused by temperature changes and to the measurement errors. The identified model presented both a lower available force and a worst efficiency when compared to the nominal design values for the warm motor. Despite this the characteristic curve of the model was quite close to the nominal design one.

Este trabalho consta da apresentação de um modelo, denominado de Plano de Segurança Aduaneira Portuária (PSAP), a ser implementado pela Secretaria da Receita Federal, a partir de suas unidades locais, denominadas de ?Inspetorias da Receita Federal? ou de ?Alfândega de determinado Porto ou Aeroporto?. Foi desenvolvido especificamente para os portos alfandegados brasileiros e considera uma implantação gradual e acompanhada, a partir de um projeto piloto a ser testado no Porto de Santos. O PSAP consiste na automação de todos os processos e controles da atividade portuária, com utilização de alta tecnologia para a fiscalização da aduana, mediante inspeção não-intrusiva de contêineres, sua lacração e rastreamento na zona portuária. Centralizando os dados de diversos sistemas de controle das atividades portuárias em uma Central de Tratamento das Informações (CTI) e trabalhando esses registros mediante o cruzamento de todos os dados disponíveis. O Plano busca, com o resultado dessa análise integral, disparar uma ação fiscal específica, baseada na determinação do ?risco? potencial da carga, com probabilidade de elevado grau de sucesso da operação. Além das necessidades de equipamentos e software, o modelo define todas as rotinas operacionais para a utilização desses recursos de maneira eficaz e duradoura garantindo a viabilidade do modelo. A apresentação deste trabalho está subdividida em sete itens: apresentação geral da pesquisa; apreciação do conceito de segurança; informações sobre o estado da arte, por meio de conhecimentos sobre o modelo atualmente vigente na aduana brasileira; análise dos acordos internacionais sobre segurança assinados pelo Brasil; apresentação do Porto de Santos, por selecioná-lo como o de maior relevância e local para o plano piloto do modelo proposto; caracterização e descrição do modelo e conclusão, com argumentos favoráveis à implantação do PSAP. Finalmente, a justificativa da pertinência do modelo para a Secretaria da Receita Federal, é a certeza de que ele propiciará uma melhor fiscalização aduaneira, o que resultará em eficácia na prevenção e no combate aos crimes de contrabando, descaminho, pirataria e contrafação. / This work is the presentation of a model named as ?Plano de Segurança Aduaneira Portuaria? (Customs Port Security Plan) ? PSAP to be implemented by ?Secretaria da Receita Federal?, throughout its local units called ?Inspetorias da Receita Federal? or ?Alfândega? at a certain Seaport or Airport. It was developed specially for the Brazilian Custom Ports and it is considered a gradual implementation followed closely, starting with a pilot project to be tested at Port of Santos. The PSAP plan consists of the automation of the processes and controls of the port activities, utilizing advance technology for Customs examinations through non-intrusive container inspections of the containers within the port to include their seal and tracking and security in the port area. Centralizing all electronic data coming from different control systems of activities within port area in a ?Central de Tratamento das Informações? (Central Treatment of Information) ? CTI and working these information by utilizing all the data available. The Plan looks for the best action should be taken with the results of that entire analysis based on determines the potential cargo risk and which with a high probability successful operation. Besides the equipment and software needs, the model defines all operational routine to utilize these resources in an efficient and lasting way of using those riches providing the model viability. The presentation of this work is divided in seven items the research general presentation, shows security concepts,. It tells the condition of the art through the knowledge of the present model in Brazilian Customs, it analyzes the international agreements regarding security signed up by Brazil, introduction of Port of Santos selected like the most relevant and the place for the proposed plan pilot project, it describes the model after the characterization and concludes with argues that justify the implementation of the PSAP. Finishing, the argue that justifies the opportunity of the model to the ?Secretaria da Receita Federal? is the certainty that it will provide a better customs inspection so will result in effective way preventing and combating against crimes like smuggling fraud piracy and counterfeit.

O presente trabalho apresenta a identificação de parâmetros de motor de indução linear tubular para a extração de petróleo, denominado de MATÆOS -- Motor Assíncrono Tubular para Aplicação na Extração de Óleo Subterrâneo. O primeiro passo para a identificação de parâmetros do motor foi a implementação da bancada de testes com o seu sistema de controle e supervisório. O modelo adotado corresponde à situação de operação em regime estacionário e consiste no circuito contendo resistores e indutores tradicionalmente utilizado para representar motores de indução. A identificação dos parâmetros foi realizada por meio de um procedimento de otimização tomando por base o balanço de potência do motor. Para isso, em função dos parâmetros do modelo, definiu-se e minimizou-se uma medida de erro entre as potências medidas e as calculadas pelo modelo para um conjunto pré-fixado de escorregamentos. A solução desse problema de otimização foi obtida por meio de uma busca exaustiva, uma vez que o número de variáveis independentes do problema é pequeno e uma região contendo o ponto de mínimo é conhecida com razoável confiança. Os resultados obtidos indicam que os valores dos parâmetros nominais a quente apresentam algumas diferenças em relação àqueles produzidos pelo método de identificação. Essas diferenças se devem possivelmente a variações nas características térmicas do motor e a erros introduzidos pelos instrumentos de medida. O modelo identificado apresentou uma menor disponibilidade de força e um pior rendimento quando comparado com os valores de projeto do modelo nominal a quente. Apesar disto, verificou-se uma boa proximidade entre a curva característica do modelo e as obtidas experimentalmente. / This work presents the identification of parameters of the tubular linear induction motor for the extraction of oil, called MATÆOS - which is the Portuguese acronym for Asynchronous Tubular Motor for Application to Subterranean Oil Extraction. The first step to the identification of the motor parameters was the implementation of the supervisory and control system for the test bench. The model, which is the usual one containing resistors and inductors, represents the motor operating in steady-state. The parameter identification problem was written as an optimization problem based on the motor power balance. An error between the measured power and the one given by the model was defined and minimized with respect to the model parameters in correspondence to a given set of slipping frequencies. The numerical solution to this problem was obtained by an exhaustive search algorithm. This choice was made because the number of independent variables is small and a region containing the solution is known with a significant degree of confidence. The results obtained show that the nominal values of the model parameters differ slightly from those produced by the identification method. Possibly, such differences are due to the variations in the model caused by temperature changes and to the measurement errors. The identified model presented both a lower available force and a worst efficiency when compared to the nominal design values for the warm motor. Despite this the characteristic curve of the model was quite close to the nominal design one.

The goal of this project is to develop a system of supervision, communication and control, implemented in a free supervisory software the SCADABR for installed wind farms and/or to be installed in Brazil, from the considerations and recommendations of IEC 61400 - 25. The construction of complete wind farms with full automation, has led entrepreneurs to focus their efforts not only on profit and productivity, but also in: human capital, concerned with the management system, technological mastery and communication at all levels. Information processing with communication, opened borders with new forms of relationship and growing trend in the industrial automation field, which favors different devices to communicate with others in a cooperative way. However, the largest manufacturers of wind generation plants still offer proprietary solutions "black boxes" for the networks field, which results in a variety of protocols of systems, causing the client the full dependence on these suppliers. Aiming interoperability and flexibility of operation, groups of researchers advocate standards of open model, as the solution of networks and protocols for all, leaving customers free. In this struggle, the best-known organization in the field of wind energy is IEC 61400-25, specifically for the monitoring system and free communication among different equipment vendors, nevertheless internal communication of the components of wind power plant is not within the standard. The application range of the standard covers the operation of this kind of wind farm, including wind turbine, meteorological measurement system, electrical system and management system, but does not include the relevant line of the substation feeding and information. Hence, the interaction with the supervisory system SCADABR developed in "open-source" model of free license. It is proposed the application of a multi-platform Java-based, from an application server, like Apache Tomcat the standard choice. Considering the requirements of the present communication model in IEC 61400-25-2 it is defined a model of information for monitoring and control of wind power plants, to this end, part-data simulator MatrikonOPC through customer / OPC DA server interaction (Object Linking and Embedding for Process Control Data Access), with ScadaBR software. / O objetivo da pesquisa é desenvolver um sistema de supervisão, comunicação e controle, implementado em um software de supervisão livre o ScadaBR, para parques eólicos instalados e/ou a serem instalados no Brasil, a partir das considerações e recomendações da norma IEC 61400-25. A construção de parques eólicos completos, com automação total, tem levado os empreendedores a focalizar seus esforços não só no lucro e produtividade, mas também no: capital humano, preocupando-se com o sistema de gestão, domínio tecnológico e comunicação em todos os níveis. O processamento da informação com a comunicação, abriu fronteiras com as novas formas de relacionamento e a crescente tendência na área de automação industrial, favorece que diferentes dispositivos comuniquem-se com outros de uma maneira cooperativa. No entanto, os maiores fabricantes de usinas de geração eólica ainda oferecem soluções proprietárias caixas pretas para as redes de campo, o que resulta numa diversidade de protocolos de sistemas, levando dependência desses fornecedores. Visando a interoperabilidade e flexibilidade de operação, grupos de pesquisadores defendem normas de padrão aberto, como a solução de redes e protocolos para todos, deixando os clientes livres. Nesta luta, a organização mais conhecida na área de energia eólica é a norma IEC 61400-25, especificamente para o sistema de monitoramento e comunicação livre entre diferentes fornecedores de equipamentos, porém a comunicação interna dos componentes da usina de energia eólica não está no âmbito desta norma. A faixa de aplicação da norma abrange parte da operação desse tipo de usina, incluindo turbina de vento, sistema de medição meteorológica, sistema elétrico e sistema de gestão, mas não inclui a linha relevante de alimentação e informação da subestação. Daí a interação com o sistema supervisório ScadaBR, desenvolvido em modelo open-source de licença gratuita. Propõe-se a aplicação de uma multi-plataforma baseada em Java, a partir de um servidor de aplicações, com o Apache Tomcat a escolha padrão. Considerando as exigências do modelo de comunicação presentes na Norma IEC 61400-25-2, define-se um modelo de informação para monitoramento e controle de usinas eólicas, para tal, parte-se do simulador de dados MatrikonOPC, por meio da interação cliente / servidor OPC DA (Object Linkingand Embedding for Process Control Data Access), com o software ScadaBR.

The goal of this project is to develop a system of supervision, communication and control, implemented in a free supervisory software the SCADABR for installed wind farms and/or to be installed in Brazil, from the considerations and recommendations of IEC 61400 - 25. The construction of complete wind farms with full automation, has led entrepreneurs to focus their efforts not only on profit and productivity, but also in: human capital, concerned with the management system, technological mastery and communication at all levels. Information processing with communication, opened borders with new forms of relationship and growing trend in the industrial automation field, which favors different devices to communicate with others in a cooperative way. However, the largest manufacturers of wind generation plants still offer proprietary solutions "black boxes" for the networks field, which results in a variety of protocols of systems, causing the client the full dependence on these suppliers. Aiming interoperability and flexibility of operation, groups of researchers advocate standards of open model, as the solution of networks and protocols for all, leaving customers free. In this struggle, the best-known organization in the field of wind energy is IEC 61400-25, specifically for the monitoring system and free communication among different equipment vendors, nevertheless internal communication of the components of wind power plant is not within the standard. The application range of the standard covers the operation of this kind of wind farm, including wind turbine, meteorological measurement system, electrical system and management system, but does not include the relevant line of the substation feeding and information. Hence, the interaction with the supervisory system SCADABR developed in "open-source" model of free license. It is proposed the application of a multi-platform Java-based, from an application server, like Apache Tomcat the standard choice. Considering the requirements of the present communication model in IEC 61400-25-2 it is defined a model of information for monitoring and control of wind power plants, to this end, part-data simulator MatrikonOPC through customer / OPC DA server interaction (Object Linking and Embedding for Process Control Data Access), with ScadaBR software. / O objetivo da pesquisa é desenvolver um sistema de supervisão, comunicação e controle, implementado em um software de supervisão livre o ScadaBR, para parques eólicos instalados e/ou a serem instalados no Brasil, a partir das considerações e recomendações da norma IEC 61400-25. A construção de parques eólicos completos, com automação total, tem levado os empreendedores a focalizar seus esforços não só no lucro e produtividade, mas também no: capital humano, preocupando-se com o sistema de gestão, domínio tecnológico e comunicação em todos os níveis. O processamento da informação com a comunicação, abriu fronteiras com as novas formas de relacionamento e a crescente tendência na área de automação industrial, favorece que diferentes dispositivos comuniquem-se com outros de uma maneira cooperativa. No entanto, os maiores fabricantes de usinas de geração eólica ainda oferecem soluções proprietárias caixas pretas para as redes de campo, o que resulta numa diversidade de protocolos de sistemas, levando dependência desses fornecedores. Visando a interoperabilidade e flexibilidade de operação, grupos de pesquisadores defendem normas de padrão aberto, como a solução de redes e protocolos para todos, deixando os clientes livres. Nesta luta, a organização mais conhecida na área de energia eólica é a norma IEC 61400-25, especificamente para o sistema de monitoramento e comunicação livre entre diferentes fornecedores de equipamentos, porém a comunicação interna dos componentes da usina de energia eólica não está no âmbito desta norma. A faixa de aplicação da norma abrange parte da operação desse tipo de usina, incluindo turbina de vento, sistema de medição meteorológica, sistema elétrico e sistema de gestão, mas não inclui a linha relevante de alimentação e informação da subestação. Daí a interação com o sistema supervisório ScadaBR, desenvolvido em modelo open-source de licença gratuita. Propõe-se a aplicação de uma multi-plataforma baseada em Java, a partir de um servidor de aplicações, com o Apache Tomcat a escolha padrão. Considerando as exigências do modelo de comunicação presentes na Norma IEC 61400-25-2, define-se um modelo de informação para monitoramento e controle de usinas eólicas, para tal, parte-se do simulador de dados MatrikonOPC, por meio da interação cliente / servidor OPC DA (Object Linkingand Embedding for Process Control Data Access), com o software ScadaBR.