Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T11:53:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232785.pdf: 1394581 bytes, checksum: bf7368f4a4ec0562449e233848435da8 (MD5) / O presente trabalho tem como objetivo o tratamento do problema de ampliação do carregamento de linhas de transmissão aéreas por meio do desenvolvimento de uma metodologia baseada em Lógica Difusa (Fuzzy) para o cálculo da temperatura superficial do condutor na linha e a estimação do seu valor até uma semana a frente. A pesquisa foi feita em duas etapas, na primeira foi feito o treinamento do sistema de inferência difuso empregado e na segunda foram feitas simulações para determinar os melhores valores para os seus parâmetros de ajuste e o seu comportamento na estimação da temperatura do condutor. Para o treinamento do sistema foram utilizados dados climáticos, amplitude de corrente e temperatura superficial do condutor, todos medidos em uma linha de transmissão real durante 31 dias consecutivos. Para determinar a quantidade de regras de inferência presentes no sistema, um algoritmo de agrupamento difuso foi empregado para organizar a massa de dados históricos em conjuntos. A cada conjunto desses uma regra foi definida, tendo seus parâmetros determinados através de uma técnica de regressão linear múltipla. As simulações foram feitas com uma parte dos dados históricos não utilizada no treinamento. Os baixos valores dos erros encontrados nessa última etapa mostram que a metodologia é viável e bastante promissora para os estudos na área de ampacidade. The present work has as objective the development of a Fuzzy Logic based methodology for the calculation of the conductor superficial temperature in an overhead transmission line and to estimate its value up to one week ahead. The research was made in two stages, the first in the training of the fuzzy inference system used and the second in simulations to determine the best values for their adjustment parameters and its behavior in the evaluation of the conductor temperature. Climate data, current and conductor superficial temperature were used for the system training. These values were measured in a real transmission line for 31 consecutive days. In order to set up the inference rules present in the system, a fuzzy cluster estimation method was used to organize the historical data in clusters and a recursive least squares method was used to determine the coefficients in the concluding parts of the rules. The simulations were made with a part of the historical data not used in the training. The low values of the errors found in the last stage show that the methodology is viable and quite promising for ampacity studies.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:18:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 226903.pdf: 1503579 bytes, checksum: 491afc079b8522f91ffc6ffe09e471e4 (MD5)

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:18:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 232791.pdf: 4403221 bytes, checksum: c268153ff7d82b1b4193c6249ec888d9 (MD5) / Este trabalho tem como objetivo, proporcionar um aporte para a Engenharia Clínica (EC) na gestão de tecnologia médico-hospitalar (GTMH), através do estudo das ferramentas e desenvolvimento de uma plataforma de e-business que permita criar um ambiente de relacionamento web, capaz de disponibilizar informações e serviços específicos aos profissionais da área da saúde. Primeiramente, discutem-se as características necessárias sobre Engenharia Clínica e a importância da utilização da Tecnologia da Informação (TI) na saúde. Depois, abordam se os aspectos das ferramentas de e-business que se fazem necessárias para a implementação de um protótipo capaz de disponibilizar informações personalizadas e aumentar o contato e a interação da Engenharia Clínica com os diversos profissionais da área da saúde, através da Internet. Para que a estratégia de e-business para a Engenharia Clínica fosse direcionada ao público-alvo, uma pesquisa de campo levantou as carências e necessidades quanto a informações sobre tecnologia médico hospitalar (TMH) com os profissionais da saúde de sete hospitais vinculados a Secretaria de Estado da Saúde de Santa Catarina. Ao final do desenvolvimento da plataforma, foram realizados testes para avaliar os pontos fortes e fracos da solução proposta. Com os resultados obtidos na aplicação da metodologia, percebeu-se que se faz necessário o uso desta tecnologia, por trabalhar como uma forte ferramenta de divulgação institucional, permitindo especificamente, que o IEB se torne um centro de referência em GTMH e possa auxiliar os profissionais da área da saúde no desenvolvimento de suas atividades com o objetivo de melhorar a assistência à saúde dos pacientes. Decisions in health care centers are deeply related to medical equipment information. Thus, fast and reliable access to such information is essential. In order to do so, Clinical Engineering can aply Information Technology methods to develop an e-business platform for health care professionals. The objective of this research is to outline a method to facilitate the needs of health professionals in the search for medical technology information. In order to provide a contribution for Clinical Engineering (CE) in the medical technology management, technology information tool#s have been studied to development of an e-business platform. Such platform allows to make available specific information and services to healthcare professionals. Firstly, the necessary characteristics on Clinical Engineering and Information Technology are discussed. Later, it is approached e-business# tools aspects, that are necessary for the implementation of an archetype capable to facilitate the publication, to deliver personalized information and to increase the contact and the interaction of Clinical Engineering with the diverse professionals of the area of the health through the Internet. So that the strategy of e-business for Clinical Engineering was directed, a field research raised the lacks and necessities how much the information on health care technology (TMH) with the professionals of the health of seven entailed hospitals the Secretaria de Estado da Saúde de Santa Catarina. Tests had been carried through after the platform#s development to evaluate the strong and the weak points of the solution proposal. With the obtained results in the application of the metodology, it was noticed that a platform of e-business is shown useful in and becomes necessary the use of this technology, for working as a powerful institucional spreading#s tool, allowing to IEB becomes itself a reference center in GTMH.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-22T12:39:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 225375.pdf: 961702 bytes, checksum: 7a94a246bcce8f33f2f606eb793c643c (MD5) / Neste trabalho é proposto um sistema computacional para o cálculo de campos magnéticos em detectores de metais. Para analisar o campo magnético em um tipo específico de detector de metais, PDM (Portal Detector de Metais), foi necessário fazer um estudo bibliográfico deste equipamento e desenvolver uma ferramenta numérica para o cálculo tridimensional do campo que permitisse calcular o campo no interior da região de detecção de metais. Com a utilização da ferramenta numérica denominada BSmag (sistema computacional baseado na lei de Biot-Savart para cálculo de campos) foi possível calcular o vetor campo magnético nos pontos de interesse assim como mostrar a sua distribuição no interior do PDM. Na concepção do sistema utilizou-se à lei de Biot-Savart que pode ser considerada como uma discretização da lei de Ampère e que pode ser utilizada em uma grande quantidade de problemas práticos. Após medições realizadas em um equipamento PDM foi possível comparar estes resultados com os valores obtidos utilizando o BSmag. Através do desenvolvimento deste sistema pretendeu-se, além de verificar a eficácia do sistema computacional, conhecer as intensidades e distribuição dos campos magnéticos gerados por estes equipamentos o que pode contribuir para a melhoria destes dispositivos.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. / Made available in DSpace on 2012-10-24T11:39:52Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2013-07-16T20:24:40Z : No. of bitstreams: 1 261750.pdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Este trabalho apresenta o estudo dos retificadores de tensão trifásicos isolados em baixa freqüência, com fator de potência unitário e regulação das tensões de saída, baseados nos transformadores trifásicos/bifásicos. Trata-se de conversores que transferem energia de uma fonte CA trifásica para uma fonte CC, fazendo circular na fonte CA uma corrente senoidal de alta qualidade. A separação de circuitos proporcionada pelos transformadores trifásicos/bifásicos, como a conexão Scott e a conexão Le-Blanc, permite o uso de retificadores monofásicos elevadores (boost) e abaixadores (buck) para obter uma retificação trifásica a três fios. Abordam-se, inicialmente, a conexão série do retificador elevador e, posteriormente, as estruturas abaixadoras série, paralelo e série-paralelo. Todas as estruturas são analisadas matematicamente e avaliadas em simuladores numéricos computacionais. São propostas estratégias de controle em malha fechada e metodologias de projetos para cada estrutura estudada. Complementarmente às simulações, são implementados três protótipos para corroborar os resultados das análises teóricas. Os resultados experimentais validam os resultados teóricos obtidos.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica / Made available in DSpace on 2012-10-24T11:55:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 267131.pdf: 4324511 bytes, checksum: 2281632a1ce096a58e32c1980f810d16 (MD5) / A Realidade Virtual tem sido utilizada com sucesso no ensino e aprendizagem em diversas áreas da educação. Novas formas de capacitação de profissionais da área de Engenharia Biomédica são bem vindas, neste sentido, a RV pode proporcionar suporte ao treinamento de diversos temas relacionados à Engenharia Biomédica. Neste trabalho, o tema de eletrocardiografia inspirou a implementação de um ambiente virtual de treinamento de monitoração cardíaca, onde um paciente virtual é manipulado através da disposição de eletrodos e terminais, seguidos da captação do sinal de ECG em um monitor cardíaco virtual. O sistema foi desenvolvido através de tecnologias Web3D e foi proposta a validação e avaliação do sistema, que demonstraram a viabilidade da abordagem de desenvolvimento deste trabalho. Este sistema foi suportado pelos conteúdos teóricos de eletrocardiografia da plataforma de Ensino de Engenharia Biomédica, proporcionando alternativas no aprendizado de Eletrocardiografia e monitoração cardíaca. The Virtual Reality has been used with success in teaching and learning in many areas of education. New forms of professional empowerment on Biomedical Engineering area are welcome and, in this sense, the Virtual Reality is capable to provide training support on several Biomedical Engineering themes. In this work, the electrocardiography theme inspired the implementation of a training virtual environment of cardiac monitoring, where a virtual patient is manipulated through electrodes and terminals placing, following the simulation of ECG signal capture, by a virtual cardiac monitor. The system development applied Web3D technologies and system#s validation and evaluation demonstrated the approach#s feasibility. This system has been supported by electrocardiography theoretical contents from learning platform of Biomedical Engineering, providing new methods of teaching and learning of electrocardiography and cardiac monitoring themes.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:45:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 327176.pdf: 9519826 bytes, checksum: 2a516b63bb3e1d9578af098b5638ee34 (MD5) Previous issue date: 2013 / Neste trabalho estão apresentados os estudos efetuados do conversor trifásico bidirecional de três níveis (NPCm), aplicado a operação como Carga Eletrônica Ativa de corrente alternada. Os esforços de corrente e de tensão são analisados, modelados e comparados com o conversor NPC, bem como as perdas dos seus dispositivos semicondutores, para variações da defasagem da corrente e do índice de modulação. Semicondutores estado da arte foram ensaiados em laboratório e utilizados nos dois conversores, tais como os modernos diodos e transistores de Carboneto de Silício (SiC), visando a análise comparativa das perdas e a obtenção de conversores de alta eficiência. São obtidos modelos para o sistema quando composto por filtros de primeira ou de terceira ordem, apresentando os problemas inerentes de cada topologia. No caso do filtro de primeira ordem, composto por um indutor, são apresentados vários resultados de simulação com o controle da corrente drenada, para diferentes frequências harmônicas, mostrando a possibilidade de ocorrência de saturação do controlador e como contorná-la. Para o caso de utilização de um filtro de terceira ordem (LCL), é proposto um sistema de controle formado por um controlador clássico, a Realimentação dos Estados (RE) e um Observador de Estados (OE). O observador é usado para obter o valor da variável a ser controlada, sem o uso de sensores, e a RE é usada para se obter uma amortização ativa das oscilações na frequência de ressonância do filtro. Neste caso, primeiro são apresentados resultados de simulação com o sistema de controle analógico, depois são analisados os problemas causados pela discretização e implementação com controladores digitais, mostrando qual a ação foi tomada para contornar tais problemas. Por fim, vários resultados experimentais com o controlador digital são apresentados, mostrando que o protótipo construído foi capaz de emular correntes com conteúdo harmônico amplo e genérico, com boa rejeição às perturbações causadas pelas alterações da tensão ou da indutância do equipamento sob teste (EST).<br> / Abstract : This work presents a study of a modified Neutral Point Clamped (here called NPCm), a bi-directional three-phase three-levels inverter, operating as an AC Active Electronic Load. First, the current and voltage stresses are analyzed, modelled and compared with the standard Neutral Point Clamped (NPC) inverter. State-of-the-art semiconductors were selected and tested in different controlled temperature of operation, in order to obtain their energy losses characteristics, like the modern silicon carbide (SiC) diodes and transistors. Later, this devices were used as main power semiconductors for both inverter topologies and their losses were compared as function of load current and modulation index variations, in order to achieve best performance on efficiency and same time establishing know how on its usage and power losses qualification. Models are obtained for the system when with first or third order filters were used, showing inherent characteristics of each topology. In the case of the first order filter with an inductor, several simulation results are presented with current control for various harmonic frequencies, showing the possible occurrence of controller saturation and how to avoid it. In the case of utilization of a third order filter (LCL type), this work proposes a digitally implemented control strategy comprising state feedback, robust observer, phase-locked loop and a linear current controller to cope with AC AEL applications. The observer is used to obtain the value of variable to be controlled, without the utilization of sensors and the state feedback is used to obtain an active damping of oscillations at the resonance frequency. First the simulations results are presented with an analog control, later is the problems caused by the digital controllers discretization and implementation are analysed, showing how the build prototype was able to control currents with broad and generic harmonic content showing good rejection of the perturbations caused by changes on voltage or inductance of the equipment under test (EUT).

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2014-08-06T17:45:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 322027.pdf: 3149014 bytes, checksum: 5553edf0f25ba309435980bc29eee2d2 (MD5) Previous issue date: 2013 / A segmentação dos ambientes de contratação trazida pelo novo modelo do Setor Elétrico Brasileiro impôs às distribuidoras de energia a responsabilidade pela aquisição de lastro contratual suficiente para o atendimento à totalidade do seu mercado cativo por meio do mecanismo de leilões públicos, promovidos no Ambiente de Contratação Regulada. O elevado grau de regulação na atuação das distribuidoras imposta pela complexa regulamentação setorial, combinada a grande volatilidade e incertezas no comportamento futuro de variáveis como o preço e demanda, expõe as distribuidoras ao risco de elevadas perdas financeiras e tornam o processo de gestão da contratação extremamente complicado. Esta dissertação busca explorar o problema da gestão do nível de contratação das distribuidoras no ambiente regulado dentro desse contexto de incertezas, abordando-o como problema de otimização estocástica. É apresentado um modelo computacional para definição de estratégia ótima de contratação que leva em consideração as complexidades ligadas às regras de compra e repasse dos custos de energia e incertezas nos valores futuros da demanda e dos preços no mercado de curto prazo. Para fornecer uma solução robusta, o modelo matemático é formulado como um problema de programação estocástico linear multiestágio, sendo resolvido por meio do algoritmo de Progressive Hedging. <br> / Abstract : Due to the segmentation of the trading environments brought on by the recent reform of the Brazilian Electric Sector, distribution companies have become responsible for the purchase of future electricity contracts up to the requirement of their ?captive? demand, throughout public auctions promoted in the ?Regulated Purchase Environment?. The complex regulamentation of the distribution sector combined with the high volatility and uncertainties associated with of some key aspects of the problem, such as price and demand, expose this distribution companies to high financial risk and make the trading process extremely complicated. This master degree dissertation focuses on the distributor?s contractual management problem in this context of uncertainties by approaching it as a stochastic optimization problem. A computational model was developed in order to define the optimal contract purchase strategy, considering all the complexities associated with the Brazilian regulation and uncertainties in the future values of demand an electricity prices. In order to obtain a robust solution, the mathematical model was formulated as a multi-stage stochastic programming problem solved by the Progressive Hedging algorithm.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:05:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326405.pdf: 5445113 bytes, checksum: 1612d9c955940119466d9f3e286652a1 (MD5) Previous issue date: 2014 / Atualmente, diversos sistemas de comunicação demandam grandes volumes de tráfego de dados para consumo quase instantâneo. Estes dados devem ser entregues aos usuários tal qual foram gerados: sem erros. Por isso, técnicas de controle e correção de erros estão intrinsecamente ligadas aos sistemas que realizam trocas de dados, sejam sistemas de armazenamento, os quais estão sujeitos a falhas durante a leitura, ou sistemas de comunicação, que estão sujeitos às adversidades do meio (radiação, interferência eletromagnética, desvanecimento, entre outros). Neste cenário, os códigos Reed-Solomon representam uma solução viável para inúmeras aplicações, bem como pesquisas acadêmicas, mesmo tanto tempo após sua invenção. Este trabalho realiza um estudo da teoria que embasa os códigos Reed-Solomon, assim como implementa as técnicas do estado-da-arte dos módulos que compõem tanto o codificador quanto o decodificador, as quais são prototipadas em hardware reconfigurável.<br>

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2014. / Made available in DSpace on 2014-08-06T18:05:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 326662.pdf: 4201575 bytes, checksum: 47e72c53ad517553e9018e3402cd9436 (MD5) Previous issue date: 2014 / Este trabalho descreve um sistema eletrônico desenvolvido de acordo com as recomendações do CORSA para amostrar sons respiratórios, visando a investigação de técnicas de aquisição e processamento de sons crepitantes pulmonares que ocorrem em pacientes com DPOC (Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica). Avaliou-se se os parâmetros obtidos a partir de registros de sons crepitantes estão correlacionados com a impedância respiratória interrogada por oscilometria de impulso de tal forma que o estado clínico de pacientes possa ser associado aos parâmetros investigados. Para isso, foram amostrados crepitantes e impedância respiratória de treze voluntários no Hospital Universitário (Universidade Federal de Santa Catarina) e no Centro de Saúde e do Esporte (Universidade Estadual do de Santa Catarina) em Florianópolis. Os resultados apontaram que a freqüência máxima obtida a partir dos crepitantes não tem correlação com a impedância respiratória. Este resultado pode ser atribuído às limitações de sistemas desenvolvidos com base nas orientações CORSA em adquirir as frequências mais altas dos crepitantes gerados pelos pulmões, bem como pelo fato de que as crepitações inspiratórias e expiratórias não foram discriminadas no presente estudo.<br> / Abstract : This work describes an electronic system developed according to the CORSA guidelines to sample respiratory sounds, aiming the investigation of techniques for the acquisition and processing of crackles lung sounds that occur in patients with COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease). It was assessed whether parameters obtained from crackles are correlated to the respiratory impedance interrogated by impulse oscillometry such that the clinical status of patients could be associated to the investigated parameters. For that, crackles and respiratory impedance were sampled from thirteen volunteers at the School Hospital (Federal University of Santa Catarina) and at the Center for Health and Sports (State University of the of Santa Catarina) in Florianopolis. The results pointed out that the maximum frequency obtained from the crackles does not have correlation to the respiratory impedance. This finding may be attributed to the limitations of systems based on the CORSA guidelines to acquire the higher frequencies of the crackles generated by the lungs as well as by the fact that the inspiratory and expiratory crackles were not discriminated in this study.