Sistemas de operação remota e supervisão de iluminação pública são compostos por dispositivos acoplados aos pontos de luz interligados via rede, e aplicativos que são executados em computadores que indicam problemas nos pontos de iluminação e apuram o valor do consumo de energia. Estudar as tecnologias dos trabalhos correlatos, propor um sistema dedicado para iluminação pública e implantar o sistema proposto em um teste piloto para avaliação das características de operação e supervisão são os objetivos do trabalho. A arquitetura do sistema proposto é modular e expansível. O modelo baseado em células permite que novos conjuntos de dispositivos possam ser adicionados de acordo com a demanda. No desenvolvimento do trabalho a linguagem C# é adotada para desenvolver a operação e supervisão através do padrão CyberOPC (Cybernetic OPC) e arquivos do tipo XML são aplicados para descrição dos dispositivos e definição da topologia da rede. Os resultados obtidos em simulação e no teste piloto validam a metodologia e arquitetura proposta. / Systems of remote operation and supervision of public lighting are composed of devices attached to the light points interconnected via a network, and applications that run on computers that indicate problems with lighting points and discharge the amount of energy consumption. Studying the related works technologies, propose a system dedicated to public lighting and deploy the proposed system in a pilot test to evaluate the operating characteristics and supervision are the objectives of the work. The architecture of the proposed system is modular and expandable. The cell-based model allows new sets of devices can be added according to demand. In developing the work the C # language is adopted to develop the operation and monitoring via standard CyberOPC (Cybernetic OPC) and XML file types are applied to the device description and definition of the network topology. The results obtained from simulation and from the test pilot validate the methodology and the proposed architecture.

A eficiência e a racionalidade energética da iluminação pública têm relevante importância no sistema elétrico, porque contribui para diminuir a necessidade de investimentos na construção de novas fontes geradoras de energia elétrica e nos desperdícios energéticos. Apresenta-se como objetivo deste trabalho de pesquisa o desenvolvimento e aplicação do IDE (índice de desempenho energético), fundamentado no sistema de inferência nebulosa e indicadores de eficiência e racionalidade de uso da energia elétrica. A opção em utilizar a inferência nebulosa deve-se aos fatos de sua capacidade de reproduzir parte do raciocínio humano, e estabelecer relação entre a diversidade de indicadores envolvidos. Para a consecução do sistema de inferência nebulosa, foram definidas como variáveis de entrada: os indicadores de eficiência e racionalidade; o método de inferência foi baseado em regras produzidas por especialista em iluminação pública, e como saída um número real que caracteriza o IDE. Os indicadores de eficiência e racionalidade são divididos em duas classes: globais e específicos. Os indicadores globais são: FP (fator de potência), FC (fator de carga) e FD (fator de demanda). Os indicadores específicos são: FU (fator de utilização), ICA (consumo de energia por área iluminada), IE (intensidade energética) e IL (intensidade de iluminação natural). Para a aplicação deste trabalho, foi selecionada e caracterizada a iluminação pública da Cidade Universitária \"Armando de Salles Oliveira\" da Universidade de São Paulo. Sendo assim, o gestor do sistema de iluminação, a partir do índice desenvolvido neste trabalho, dispõe de condições para avaliar o uso da energia elétrica e, desta forma, elaborar e simular estratégias com o objetivo de economizá-la. / The energy efficiency and rationality of public lighting have great importance in the electrical system, because it contributes to reduce the need for investment in building new sources of power and energy waste. It presented as objective of this work research development and application of IDE (Energy Performance Index), based on the fuzzy inference system and indicators of efficiency and rationality of use of electricity. The option to use the fuzzy inference is due to the facts of his ability to play part of human reasoning, and establish the relationship between indicators of diversity involved. To achieve the fuzzy inference system, it was defined as input variables: the efficiency and rationality indicators; the inference rules-based method was produced by expert in public lighting and as output a real number that characterizes the IDE. Efficiency and rationality indicators are divided into two classes: global and specific. The global indicators are: PF (power factor), FC (load factor) and FD (demand factor). Specific indicators are: FU (utilization factor), ICA (energy consumption per lit area), IE (energy intensity) and IL (daylight intensity). For the application of this work was selected and characterized the public lighting of the University City \"Armando de Salles Oliveira\" the University of São Paulo. Thus, the lighting system manager from the index developed in this work, have conditions to evaluate the use of electricity and thus prepare and simulate strategies in order to save it.

Sistemas de operação remota e supervisão de iluminação pública são compostos por dispositivos acoplados aos pontos de luz interligados via rede, e aplicativos que são executados em computadores que indicam problemas nos pontos de iluminação e apuram o valor do consumo de energia. Estudar as tecnologias dos trabalhos correlatos, propor um sistema dedicado para iluminação pública e implantar o sistema proposto em um teste piloto para avaliação das características de operação e supervisão são os objetivos do trabalho. A arquitetura do sistema proposto é modular e expansível. O modelo baseado em células permite que novos conjuntos de dispositivos possam ser adicionados de acordo com a demanda. No desenvolvimento do trabalho a linguagem C# é adotada para desenvolver a operação e supervisão através do padrão CyberOPC (Cybernetic OPC) e arquivos do tipo XML são aplicados para descrição dos dispositivos e definição da topologia da rede. Os resultados obtidos em simulação e no teste piloto validam a metodologia e arquitetura proposta. / Systems of remote operation and supervision of public lighting are composed of devices attached to the light points interconnected via a network, and applications that run on computers that indicate problems with lighting points and discharge the amount of energy consumption. Studying the related works technologies, propose a system dedicated to public lighting and deploy the proposed system in a pilot test to evaluate the operating characteristics and supervision are the objectives of the work. The architecture of the proposed system is modular and expandable. The cell-based model allows new sets of devices can be added according to demand. In developing the work the C # language is adopted to develop the operation and monitoring via standard CyberOPC (Cybernetic OPC) and XML file types are applied to the device description and definition of the network topology. The results obtained from simulation and from the test pilot validate the methodology and the proposed architecture.

Estágio realizado na Soneres, e orientado pelo Eng. Paulo Gonçalves / Tese de mestrado integrado. Engenharia Industrial e Gestão. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

Made available in DSpace on 2016-04-15T21:52:03Z (GMT). No. of bitstreams: 5 Isac Roizenblatt1.pdf: 1331996 bytes, checksum: 00db1f1d51ee22169dd8676aba830c37 (MD5) Isac Roizenblatt2.pdf: 1211617 bytes, checksum: abd9645c16c1accc6c48047d756a179b (MD5) Isac Roizenblatt3.pdf: 2380832 bytes, checksum: 1e432a18b0107a74dcd6ca1193a9bb90 (MD5) Isac Roizenblatt4.pdf: 3712526 bytes, checksum: e586084a1463cba71b69607e396f6cf1 (MD5) Isac Roizenblatt5.pdf: 728060 bytes, checksum: dc7ab86a61f91ce6b1961d41560a942c (MD5) Previous issue date: 2009-10-26 / Fundo Mackenzie de Pesquisa / The city at night differs from the city during the day, because nocturnal urban lighting must satisfy several functions such as to create a new environment, to increase the awareness of the beauty and diversity of landscapes, to ensure safety and to attend to the psychomotor needs, to guide through space marks, to highlight places according to their specificity, to enrich festivals and spectacles, and to facilitate leisure. Nevertheless,historically speaking, it has been observed that lighting has been developed to attend to the demands of the cars and has forgotten the demands of the citizens. People s needs at night should be the main objective of the urban lighting, whether it is for the resident, for the student, for the worker or for the tourist. What it is pursued is the lighting which includes a search for identity for historic structures, commercial areas, educational and hospital buildings, as well as for leisure centers. This paper shows that there is a lack of suitable lighting for the cities today. It analyses the several functions of the urban lighting, in order to check its compliance, and need for improvement. / A cidade à noite difere da cidade diurna, pois a iluminação no urbanismo noturno deve satisfazer a uma série de funções como criar o novo ambiente, aumentar a conscientização da beleza e da diversidade de paisagens, promover a segurança, atender às necessidades psicomotoras, orientar pelo balizamento do espaço, promover lugares por suas especificidades, enriquecer festivais e espetáculos, e facilitar o lazer. No entanto, o que é observado - historicamente falando - é uma iluminação desenvolvida para atender às necessidades dos veículos e que esqueceu os cidadãos. As necessidades das pessoas à noite devem ser o principal objetivo da iluminação urbana, seja para o morador, estudante, trabalhador ou turista. Busca-se a iluminação que inclua a procura da identidade de estruturas sejam históricas, sejam comerciais, conjuntos educacionais e hospitalares, assim como áreas de lazer. Este trabalho mostra que falta iluminação adequada para as cidades hoje. Procura examinar as funções da iluminação urbana, para verificar seu atendimento e necessidade de melhorias.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-09-23T14:07:17Z No. of bitstreams: 1 cristianogomescasagrande.pdf: 22950240 bytes, checksum: 13f9d8db507365054c57ae6d1bfd91ae (MD5) / Approved for entry into archive by Diamantino Mayra (mayra.diamantino@ufjf.edu.br) on 2016-09-26T20:30:58Z (GMT) No. of bitstreams: 1 cristianogomescasagrande.pdf: 22950240 bytes, checksum: 13f9d8db507365054c57ae6d1bfd91ae (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-26T20:30:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 cristianogomescasagrande.pdf: 22950240 bytes, checksum: 13f9d8db507365054c57ae6d1bfd91ae (MD5) Previous issue date: 2016-04-14 / Os sistemas de iluminação pública (IP) no Brasil atravessam um momento de mudanças significativas, que implicam em novos paradigmas, desafios e perspectivas para o setor. Essas transformações começam com a transferência dos ativos de IP para os municípios, exigindo que os gestores municipais estejam preparados e capacitados para assumir esse serviço público essencial que anteriormente não era de sua responsabilidade. Além disso, novas tecnologias de iluminação, como os diodos emissores de luz (LEDs), surgem como alternativa às tecnologias convencionais, acarretando muitos impactos e alterações de conceitos no projeto, gestão e manutenção dos sistemas de IP. Assim, esta tese traça um panorama da iluminação pública no país, abrangendo questões referentes à gestão e manutenção do sistema, enfatizando os desafios ligados à transferência dos ativos de iluminação pública para os municípios, além da complexidade inerente à mudança de tecnologia para os LEDs. A discussão é organizada em duas vertentes principais: a gestão da IP, com ênfase nos desafios associados à transferência dos ativos; e a consolidação de novas tecnologias, sobretudo os LEDs. Nesse âmbito, com o objetivo de contribuir para uma utilização mais eficiente dos sistemas de iluminação, este trabalho propõe a consolidação da fotometria mesópica na elaboração de projetos luminotécnicos de IP, uma vez que, nesses casos, é comum deparar-se com condições de baixa luminância, nas quais a sensibilidade espectral da visão humana é diferente das condições supostas pela fotometria clássica. Neste sentido, procura-se explorar em detalhes a recomendação CIE 191:2010, que propõe multiplicadores de correção para a adaptação de grandezas fotométricas convencionais em grandezas mesópicas. Todavia, para se obter tais multiplicadores, é necessária a obtenção da relação entre os fluxos escotópico e fotópico da fonte luminosa (relação S/P), o que exige equipamentos especiais não facilmente disponíveis à maior parte dos projetistas. Com o objetivo de contornar essa dificuldade, esta tese de doutorado propõe uma equação geral que permita realizar o cálculo de S/P em função da temperatura de cor correlata e do índice de reprodução de cor da fonte de luz a ser empregada, que são informações normalmente disponibilizadas nos catálogos de fabricantes ou embalagens de lâmpadas comerciais. A equação encontrada apresentou coeficientes de correlação e de determinação próximos da unidade, o que lhe garante boa confiabilidade. Pela obtenção da relação S/P com auxílio da técnica proposta, um projeto luminotécnico típico tem sua rotina alterada, algo que é demonstrado e exemplificado ao final do texto. / The street lighting systems in Brazil are going through a time of significant changes that involve new paradigms, challenges and prospects for the sector. These changes begin with the transfer of street lighting assets to municipalities, demanding that municipal managers are prepared and able to manage this essential public service that previously was not your responsibility. In addition, new lighting technologies such as light-emitting diodes (LED) are an alternative to conventional technologies, resulting in many impacts and changes of concepts in the design, management and maintenance of street lighting systems. Thus, this thesis provides an overview of street lighting in Brazil, covering issues relating to the management and maintenance of the system, emphasizing the challenges linked to the transfer of street lighting assets to the municipalities, in addition to the inherent complexity of LED technology. The discussion is organized into two main areas: the management of system, with emphasis on the challenges associated with the transfer of assets; and the consolidation of new technologies, especially the LED. In this context, in order to contribute to a more efficient use of lighting systems, this thesis proposes the consolidation of mesopic photometry in the development of street lighting projects, since in such cases it is common to encounter poor conditions luminance, in which the spectral sensitivity of human vision is different from the conditions in the classical photometry. In this sense, it is covered in detail the CIE 191:2010 technical report, which proposes correction factors for the adaptation of conventional photometric quantities in mesopic quantities. However, to obtain such factors, it is required to obtain the relationship between the scotopic and photopic luminous flux of light source (S/P ratio), which requires special equipment not readily available to most lighting designers. Thus, this PhD thesis proposes a general equation that provides the S/P ratio as a mathematical function of correlated color temperature and color rendering index of the light source, which are information usually available in catalogs of manufacturers or products packaging. The proposed equation showed correlation coefficient and coefficient of determination parameters closed to unity, which guarantees good reliability. By obtaining the S/P ratio with the aid of proposed technique, a typical lighting design has changed his routine, something that is demonstrated and exemplified in final of the text.

Orientador: Prof. Dr. Sergio Henrique Ferreira de Oliveira / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2015. / Este estudo apresenta a avaliação de impactos técnicos, financeiros e administrativos resultantes da implantação de um projeto de eficiência energética em iluminação pública baseado na substituição de luminárias com lâmpadas de 250 W de VSAP ¿ Vapor de Sódio de Alta Pressão por luminárias LED (Light Emitting Diode) de 150 W. O estudo de caso foi elaborado em uma importante avenida do município de Santo André com 297 luminárias de VSAP instaladas em postes do sistema de distribuição de energia elétrica. O uso da tecnologia LED em equipamentos de iluminação mostra-se como uma alternativa promissora em função dos benefícios energéticos e ambientais, e a barreira do alto investimento inicial vêm sendo derrubada com a diminuição dos preços mundiais. No trabalho foram estudados comparativamente o comportamento do consumo de energia elétrica, a análise do impacto na qualidade da energia e no fator de potência, também foi realizada a análise da viabilidade econômica da substituição tecnológica, e considerada a tomada de decisão do administrador público. A comparação dos benefícios energéticos é realizada através dos resultados das medições obtidas em campo com relação ao consumo de energia elétrica, fator de potência e distorção harmônica de tensão e de corrente elétrica, e também foram observados os níveis de iluminância antes e depois da implantação da tecnologia LED. O estudo também se propõe a discutir os aspectos de projeto que definem as características da luminária LED e os de montagem em campo, uma vez que esses aspectos resultam em diferentes valores de investimentos e de manutenção ao longo da vida útil dos equipamentos. Os resultados obtidos demonstraram benefícios energéticos através da diminuição do consumo e da distorção harmônica, e uma adequação do fator de potência ao valor exigido. Foram constatadas desvantagens financeiras decorrentes do alto investimento inicial, porém a consideração dos resultados globais da iluminação pode indicar que a aplicação da tecnologia LED em projetos específicos será capaz de contribuir positivamente para proporcionar o tão almejado bem estar social. / This research presents the evaluation of technical, financial and administrative impacts resulted from the implementation of an energy efficiency project in public lighting based on the substitution of luminaries with 250 W HPS - High Pressure Sodium lamps by 150 W LED (Light Emitting Diode). The study case was elaborated at an important avenue of Santo André city with 297 HPS luminaries installed in poles of the electrical energy distribution system. The use of LED technology in illumination equipment shows a promising alternative in function of the energy and environmental benefits and also, the initial high investment barrier has been fallen by the decrease of the worldwide prices. Has been studied at this work comparatively the electrical energy consumption behavior, the analysis regarded to the energy quality impact and the power factor, it has also been accomplished the analysis of economic viability, its technological substitution and considered the decision taken by the public administrator. The comparison of energy benefits is accomplished by the results of measurements obtained in field regarded to the energy consumption, power factor, harmonic voltage and current distortion, and it has also been observed the levels of illuminance before and after the LED technology implementation. The study also propose to discuss the project aspects that define the LED luminary characteristics and the mounting ones in fields, once that these aspects result in different values of investments and their maintenance along the equipment cycle life. The results obtained have demonstrated energy benefits through the consumption decrease and the harmonic distortion and also, an adequacy of power factor to the required value. Have been established financial disadvantages arising from the initial high investment, however the consideration of the illumination global results may indicate that the application of LED technology in specific projects will be able to contribute positively to provide the so desired social well-being.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / In this thesis, changes to be done into the photoelectric relays used on street lighting systems are proposed. It is intended to improve those systems, bringing social and economical benefits. Most of street lighting systems is comprised by high pressure sodium lamps, electromagnetic ballasts and photoelectric relays, which must turn on/off lamps on due time. Although simple, such a method has many drawbacks, as lack of fault diagnosis, energy measurement, time monitoring and remote control. By employing wireless communication and embedded computing, an innovative solution is presented. When such changes are applied into the photoelectric relay, a new device comes out - a wireless sensor/actuador node for street lighting management. Development steps of the device are reported. Testing procedures are undertaken to validate it and justify its use on the street lighting systems. / Neste trabalho, propõem-se modificações nos relés fotoelétricos utilizados nos sistemas de iluminação pública presentes nos municípios brasileiros. Pretende-se, assim, melhorar tais sistemas, de forma a trazer benefícios sociais e econômicos. Em sua maioria, os sistemas de iluminação pública são compostos por lâmpadas de vapor de sódio de alta pressão empregadas em conjunto com reatores eletromagnéticos e relés fotoelétricos que controlam o acionamento destas lâmpadas nos horários devidos. Apesar de simples e eficaz, este método de acionamento possui muitas limitações, como a falta de diagnóstico de falhas dos elementos do sistema, a falta de métodos de medição de consumo de energia elétrica, a falta de monitoramento de tempos de funcionamento e a impossibilidade de acionamento à distância. Através do emprego de tecnologias de comunicação sem-fio e computação embarcada se apresenta uma alternativa de solução para os problemas citados. As modificações aplicadas ao relés fotoelétrico dão origem a um novo dispositivo - o nó sensor/atuador sem-fio para gerenciamento de iluminação pública. Relatam-se as etapas de desenvolvimento deste novo dispositivo e os testes realizados como forma de validar e justificar seu emprego nos sistemas atuais de iluminação pública.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This work presents the analysis and implementation of a connection between two power converters, applied to street lighting with LEDs. This connection is called optimized cascade. The main idea of this connection is the reduction of the processed energy by the second converter, increasing this way the system efficiency. Besides that, the electrolytic capacitor is eliminated, aiming the life-span increase of the converter. To do that, the capacitance is reduced, causing a low frequency ripple, which is compensated by the second converter. This way, it is possible to unify high eficiency with long life-span on this converter. Such characteristics are considered fundamentals on LED driver. To prove the idea, two prototypes were built, one based on feedback control scheme and the other on a feedback plus feedforward control scheme. Both had shown good results, however the feedback plus feedforward controller proved to be more effiective on the active compensation of the low frequency ripple. In the end, a comparison between the two most used topologies on LED driver with the optimized cascade was performed. The results had shown a possible application range, advantages e limitations of this idea. / Este trabalho apresenta a análise e implementação de uma conexão entre dois conversores de potência, com aplicação para iluminação pública com LEDs. Essa conexão foi chamada de cascata otimizada. A principal ideia dessa conexãoo é a minimização da energia processada pelo segundo conversor, aumentando assim a eficiência do sistema. Além disso, o capacitor eletrolítico é eliminado desta topologia com o intuito de aumentar a vida útil do sistema. Para tal, a capacitância é reduzida, sendo a ondulação de baixa frequência, proveniente de tal redução, compensada ativamente pelo segundo conversor. Com isso, é possível unir alta eficiência e durabilidade, características consideradas fundamentais em um driver para LEDs. Para provar a ideia, dois protótipos foram desenvolvidos, um baseado em controle feedback e o outro baseado na união de um controle feedback com feedforward. Ambos mostraram bons resultados, o entanto o controle feedback mais o feedforward mostrou-se mais eficaz na compensação ativa da ondulação de barramento. Por fim, uma comparação entre as duas topologias mais utilizadas em drivers para LED e a cascata otimizada foi realizada. Os resultados obtidos mostraram sua possível faixa de aplicação, bem como vantagens e limitações.

Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2016-05-16T12:04:55Z No. of bitstreams: 1 alcindogandhibarretoalmeida.pdf: 12470862 bytes, checksum: 6af9613cce2cfd9264288cf2d6202d15 (MD5) / Approved for entry into archive by Adriana Oliveira (adriana.oliveira@ufjf.edu.br) on 2016-06-27T21:27:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 alcindogandhibarretoalmeida.pdf: 12470862 bytes, checksum: 6af9613cce2cfd9264288cf2d6202d15 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T21:27:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 alcindogandhibarretoalmeida.pdf: 12470862 bytes, checksum: 6af9613cce2cfd9264288cf2d6202d15 (MD5) Previous issue date: 2015-04-24 / A divergência entre o parque de iluminação pública em funcionamento e o cadastro informado pelos municípios às concessionárias de energia elétrica pode resultar numa das parcelas das chamadas perdas comerciais. O procedimento usual adotado para minimizar esse problema consiste no envio de uma equipe de técnicos a campo para a inspeção dos pontos de iluminação. Este trabalho propõe um sistema de identificação automático de lâmpadas de iluminação pública (IP), que permite às concessionárias de energia elétrica elaborar um mapa dos pontos de iluminação dos municípios, estimando o consumo e evitando perdas comerciais. Inicialmente, o trabalho aborda o cenário da iluminação pública no Brasil, incluindo as principais tecnologias usadas em IP e a transferência dos ativos de IP para os municípios. Em seguida, são descritos os principais conceitos radiométricos que caracterizam o sistema de IP. Posteriormente, é apresentada a placa de aquisição de dados construída. Essa placa contém um conjunto de nove sensores radiométricos, que medem a radiação eletromagnética proveniente das lâmpadas. Também são apresentados os projetos do firmware de controle da placa e o software de aquisição de dados. É desenvolvida uma metodologia de medição baseada em sensores de posicionamento para garantir a reprodutibilidade das medidas. Além de descrever todos esses itens, este trabalho apresenta uma estrutura de iluminação pública ajustável, que permitiu o estudo comparativo das técnicas empregadas, e uma metodologia de calibração das placas de aquisição de dados. Por fim, tem-se o sistema de classificação de dados radiométricos, que permite inferir qual lâmpada está sendo medida. É feita uma comparação de diversos tipos de classificadores. Os resultados experimentais obtidos demonstram o bom funcionamento do sistema em diversas condições de operação. / The misinformation between the actual public lighting equipment and those reported by municipalities to the electricity companies may result in a kind of loss mainly referred as commercial loss. The usual adopted procedure to minimize this problem is sending technician teams to the field to do a low effective inspection of the lighting points. This paper proposes an automatic identification system of street lighting lamps, which allows the electricity companies to draw up a map of the lighting points, estimating the consumption and avoiding commercial losses. Initially, the work addresses the scenario of public lighting in Brazil, including the main technologies used in street lighting and the transfer of the assets to municipalities. Then, the main radiometric concepts which characterize the street lighting systems are described. After data acquisition board built is presented. This board contains a set of 9 radiometric sensors which measure the electromagnetic radiation from the lamps. The projects of the firmware and the data acquisition software are also presented. A measurement methodology based on positioning sensors to ensure the reproducibility of the measurements is developed. In addition to describing all of these items, this paper presents an adjustable street lighting structure, which allowed the comparative study of the techniques employed, and a calibration method of data acquisition boards. Finally, the radiometric data classification system is shown, which allows us to infer which lamp is being measured. A comparison of various types of classifiers is made. The experimental results demonstrate the proper functioning of the system in various operating conditions.