Trata-se de um estudo descritivo, exploratório sobre a técnica da modelagem de objetos aplicados como interface de comunicação entre os equipamentos de campo de uma subestação elétrica, utilizando o padrão “Utility Communications Architecture - Generic Object Models for Substation & Feeder Equipment" que permite a redução da quantidade de protocolos com os quais trabalham os diferentes equipamentos de campo de uma subestação em geral. A pesquisa procurou explicar quais são as características de uma subestação automatizada (requisitos e comportamento), em que consiste essa nova tecnologia da modelagem de objetos e suas aplicações dentro dos sistemas elétricos. O trabalho explica e aplica os diferentes modelos contidos no padrão dentro das funções de proteção, medição, controle, etc, de uma Subestação Elétrica. Estes modelos são incluídos nos novos equipamentos que levam a informação dos sensores e atuadores colocados nos equipamentos de campo a seu respectivo sistema “Supervisory Control & Data Acquisition". Os novos equipamentos permitem realizar tarefas como sistema de eleição “voting", função de bloqueio de barramento “bus blocking", função de rejeição de carga “load shedding", entre outros, de uma maneira mais eficaz aumentando, assim o desempenho do trabalho da subestação. Como aplicação final, trata de fazer a modelagem de comunicação dos equipamentos de campo da subestação de Bateias, da Companhia Paranaense de Energia com o emprego dos equipamentos providos pelos principais fornecedores do mercado brasileiro: General Electric, Siemens e ABB; tendo para isso como esquemas de referência os modelos das subestações apresentadas na bibliografia. A modelagem demonstrou ser eficaz na comunicação dos equipamentos de campo de uma Subestação Elétrica, já que é possível mediante a mesma padronizar os protocolos que utiliza, permitindo assim a compatibilidade entre os equipamentos de diferentes fabricantes com a respectiva redução dos custos dos projetos de implementação, programação e treinamento dentro da subestação. / This is a descriptive study concerning the modeling technique applying object-oriented models for a communication interface among the equipments in the field of an electric substation. The standard architecture UCA - Utility Communications Architecture and GOMSFE - Generic Object Models for Substation & Feeder Equipment are used, allowing the reduction of the number of protocols in the different equipment's in the yard. This work also addresses the characteristics and the requisites of an automated substation, in what this new modeling technology is about and its applications for the electric power systems. The different models used for the functions of protection, measurement, control, etc. of an Electric Substation are considered, including the new equipment which carry the information from sensors and actuators in the field to their respective SCADA - Supervisory Control & Data Acquisition - system. The performance of the substation is enhanced by new functions as “voting" in protection relays, “bus blocking" in busbars, "load shedding" in load dispatch. Finally the modeling of the communication functions of the field equipments in the substation Bateias, of Copel - Companhia Paranaense de Energia Elétrica is carried out. The equipment's are the ones found in the Brazilian electric market and the reference schemes are from the bibliography. It is shown that the modeling is effective for the communication among the equipment's in the field of an electric substation, and that it is possible to standardize the different protocols employed there. Consequently the compatibility among the equipment's from different manufacturers occurs, and also the reduction of the costs of implementation, programming and personnel training within the substation.

Trata-se de um estudo descritivo, exploratório sobre a técnica da modelagem de objetos aplicados como interface de comunicação entre os equipamentos de campo de uma subestação elétrica, utilizando o padrão “Utility Communications Architecture - Generic Object Models for Substation & Feeder Equipment” que permite a redução da quantidade de protocolos com os quais trabalham os diferentes equipamentos de campo de uma subestação em geral. A pesquisa procurou explicar quais são as características de uma subestação automatizada (requisitos e comportamento), em que consiste essa nova tecnologia da modelagem de objetos e suas aplicações dentro dos sistemas elétricos. O trabalho explica e aplica os diferentes modelos contidos no padrão dentro das funções de proteção, medição, controle, etc, de uma Subestação Elétrica. Estes modelos são incluídos nos novos equipamentos que levam a informação dos sensores e atuadores colocados nos equipamentos de campo a seu respectivo sistema “Supervisory Control & Data Acquisition”. Os novos equipamentos permitem realizar tarefas como sistema de eleição “voting”, função de bloqueio de barramento “bus blocking”, função de rejeição de carga “load shedding”, entre outros, de uma maneira mais eficaz aumentando, assim o desempenho do trabalho da subestação. Como aplicação final, trata de fazer a modelagem de comunicação dos equipamentos de campo da subestação de Bateias, da Companhia Paranaense de Energia com o emprego dos equipamentos providos pelos principais fornecedores do mercado brasileiro: General Electric, Siemens e ABB; tendo para isso como esquemas de referência os modelos das subestações apresentadas na bibliografia. A modelagem demonstrou ser eficaz na comunicação dos equipamentos de campo de uma Subestação Elétrica, já que é possível mediante a mesma padronizar os protocolos que utiliza, permitindo assim a compatibilidade entre os equipamentos de diferentes fabricantes com a respectiva redução dos custos dos projetos de implementação, programação e treinamento dentro da subestação. / This is a descriptive study concerning the modeling technique applying object-oriented models for a communication interface among the equipments in the field of an electric substation. The standard architecture UCA - Utility Communications Architecture and GOMSFE - Generic Object Models for Substation & Feeder Equipment are used, allowing the reduction of the number of protocols in the different equipment's in the yard. This work also addresses the characteristics and the requisites of an automated substation, in what this new modeling technology is about and its applications for the electric power systems. The different models used for the functions of protection, measurement, control, etc. of an Electric Substation are considered, including the new equipment which carry the information from sensors and actuators in the field to their respective SCADA - Supervisory Control & Data Acquisition - system. The performance of the substation is enhanced by new functions as “voting” in protection relays, “bus blocking” in busbars, "load shedding" in load dispatch. Finally the modeling of the communication functions of the field equipments in the substation Bateias, of Copel - Companhia Paranaense de Energia Elétrica is carried out. The equipment's are the ones found in the Brazilian electric market and the reference schemes are from the bibliography. It is shown that the modeling is effective for the communication among the equipment's in the field of an electric substation, and that it is possible to standardize the different protocols employed there. Consequently the compatibility among the equipment's from different manufacturers occurs, and also the reduction of the costs of implementation, programming and personnel training within the substation.

This dissertation presents software components for processing and analysis of digital images and a system capable to control them in an organized way. The Components must be functional, context-free, readable and maintainable. So far, achieving these basic requirements is a need in the software development process. Software components are designed to be reusable in a variety of different environments. The architecture of programming language used, in the case Java, allows programs to be assembled from software building blocks. In that way the designer can incorporate easily these components into an application, needing just to know your entrance and exit interface. However, to find the right abstractions to build extensible and reusable software is not an easy task. Even experienced object-oriented designers often need to review a design several times before getting to one appropriate solution. Therefore, the idea of design patterns has gained ground quickly since it provides a solution to a certain design problem. These patterns specify a way to build, structure, and manipulate software entities in a reasonably fashion, aiming mainly, to management your complexity in the domain of digital imaging processing to assure your quality. In this paper were built components for image segmentation based on convolution filters, for improvement of the quality of the image through the process of automatic equalization, for image storage in graphic files of different formats, in the creation of a component to visualize the histogram, in the visualization of the image in the screen through graphic interface, in the conversion of the colored images for grayscale formats and in the thresholding process. / Essa dissertação apresenta componentes de software para processamento e análise de imagens digitais e um sistema capaz de controlá-los de forma organizada. Os componentes precisam ser funcionais, flexíveis, legíveis e de fácil manutenção. Assim, alcançar esses requerimentos básicos é uma necessidade no processo de desenvolvimento de software. Componentes de software são projetados para serem usados em uma variedade de ambientes. A arquitetura da linguagem de programação utilizada, no caso Java, permite que os programas sejam montados a partir de blocos de software. Dessa forma o projetista pode incorporar facilmente esse componente em uma aplicação, necessitando conhecer apenas sua interface de entrada e saída. No entanto, encontrar a abstração certa para construir software reutilizável não é uma tarefa fácil. Mesmo os projetistas mais experientes em orientação por objetos freqüentemente precisam revisar um projeto várias vezes antes de conseguir uma solução apropriada. Por essa razão, a idéia de padrões de projeto tem ganhado terreno rapidamente, desde que estabelece uma solução para um certo problema de projeto. Estes padrões especificam uma maneira para construir, estruturar e manipular entidades de software em um estilo racional visando, principalmente, gerenciar a sua complexidade no domínio de processamento digital de imagens para assegurar a sua qualidade. Nesse trabalho foram construídos componentes para segmentação de imagens baseado em filtros de convolução, para melhoria da qualidade da imagem através do processo de equalização automática, para armazenamento da imagem em arquivos gráficos de diferentes formatos, na criação de um componente para visualizar o histograma, na visualização da imagem na tela através de interface gráfica, na conversão da imagens coloridas para tons de cinza e no processo de limiarização.

This research aims to develop the hybrid segmentation s method which uses two techniques: linear mean-shift and non-linear image foresting transform watersheds (IFT). To implement this method the reduced color set was used, it was obtained by mean-shift application, like markers to IFT algorithm. With this technique, the user doesn t need to concern about selecting the correct set marker to Watershed-IFT segmentation s process, since hybrid method will do so automatically. If the seeds are not good enough or are placed just outside the region of interest, the user can add r remove such seeds in order to improve watershed segmentation results. With the purpose of developing a robust and efficient system, with high degree of reusability, it was decided to make use of the object-oriented paradigm together design patterns application. The Java programming language was used to implement the hybrid s method because it supports object oriented and it has an Application Programming Interface (API) Java Advanced Imaging (JAI) that allows an easier image processing operations implementation. The Unified Modeling Language (UML) was used to design the system; it helped the developer to extract the best necessary information to construct the software. After it develops the hybrid segmentation method were realized three applications to prove hybrid method efficience. The first application helps the patologystis to classify Papanicolau examination in yours respectives levels; the second makes a comparison between Watersheds-IFT and hybrid segmentation methods; and the third aim to help profissionals of medicine area to measure the depth of the skin cancer in histologys tissues. / O presente trabalho tem como objetivo desenvolver o método de segmentação híbrido, o qual utiliza duas técnicas de segmentação: uma linear, Mean Shift, e outra não-linear, Watersheds por Image Foresting Transform (IFT). Para implementar esse método utilizou-se um conjunto reduzido de cores obtido pela aplicação do procedimento Mean-Shift, como marcadores para o algoritmo IFT. Com o desenvolvimento dessa técnica, o usuário não necessita selecionar o conjunto de marcadores corretos para realizar o processo de segmentação por Watersheds-IFT, pois o método híbrido fará isso automaticamente. Se as sementes geradas não forem suficientes ou forem inseridas em uma parte da amostra que não esteja sendo analisada, o usuário, por meio da interface, poderá inserir ou retirar tais sementes, a fim de obter um melhor resultado. Com o objetivo de desenvolver um sistema robusto e eficiente, com alto grau de reusabilidade, optou-se por utilizar o paradigma de programação orientada a objetos, juntamente com a aplicação de padrões de projeto. A linguagem de programação utilizada é a Java, que além de dar suporte à orientação a objetos, possui uma Application Programming Interface (API) denominada Java Advanced Imaging (JAI) que permite a implementação de operações para o processamento de imagens com maior facilidade. A linguagem UML é usada para projetar o sistema, ajudando o desenvolvedor a extrair melhor as informações necessárias a fim de construir o software. Após desenvolver o método de segmentação híbrida são realizadas três aplicações a fim de que sua eficiência seja comprovada. A primeira aplicação busca auxiliar os patologistas a realizarem a classificação do exame de Papanicolaou em seus respectivos níveis; a segunda, realiza uma comparação entre os métodos de segmentação Watersheds-IFT e híbrido; e a terceira visa auxiliar profissionais da área médica, a mdir a profundidade do câncer de pele em tecidos histológicos.