Energia é um insumo estratégico na mineração, pois é fundamental na viabilidade das operações mineiras e importante na manutenção de custos operacionais baixos e competitivos. Por esse motivo, toda iniciativa que visa a busca por eficiência no consumo de energia é importante para a competitividade das mineradoras. Vários insumos energéticos são utilizados nas operações unitárias de mineração. Os exemplos mais comuns são diesel, eletricidade, gás natural, carvão e explosivos. O objetivo desse trabalho é estudar, do ponto de vista energético, as atividades realizadas no processo de desmonte de rochas, em um complexo minerador de minério de ferro, visando a melhor utilização da energia no desmonte de rocha para aperfeiçoar as operações unitárias subsequentes de processamento de minérios. Um foco maior foi dado à economia de energia nas moagens de bolas da planta de beneficiamento e concentração, provocada pelas modificações e melhorias realizadas no desmonte de rocha. A metodologia consistiu na análise de diversos desmontes de rocha variando a razão de carga de explosivos no complexo minerador alvo desse trabalho. Os produtos desses desmontes foram acompanhados até a sua entrada na planta de beneficiamento. Durante o processamento desses materiais nas moagens da planta, foram coletadas e analisadas as grandezas elétricas resultantes e comparadas com uma linha de base gerada antes do início do trabalho. Os dados foram analisados com o objetivo de visualizar a influência do aumento da razão de carga na performance energética da operação de moagem. Em paralelo, também, foram analisadas as situações operacionais e dificuldades existentes nas medições de campo e nos acompanhamentos de consumos energéticos dos processos unitários, assim como a infraestrutura necessária para que uma variável tão importante como energia elétrica possa ser monitorada de forma adequada. Por fim, foi abordada a importância, a metodologia e os resultados da redução de emissões de CO2 provenientes da economia de energia de todo o trabalho realizado em campo. Os resultados apresentados mostram que mesmo com um aumento significativo da alimentação de material compacto (maior WI) nas moagens, o consumo energético total dessa operação unitária não aumentou. Isso gerou uma potencial economia específica de energia e a consequente redução de emissões de CO2 na atmosfera, além de viabilizar o processamento de material mais compacto nas mesmas linhas de processo. Esse comportamento sugere que uma melhor energia gasta no desmonte de rocha pode impactar positivamente na produtividade e nos custos de produção do minério ao longo de sua cadeia produtiva. / Energy is a mining strategic source, critical in mining operations feasibility and important to maintain low operational costs in a competitive level. For this reason, any initiative aimed at searching for energy efficiency is important for mining companies’ competitiveness. Mining operations need several energy sources. Most common examples are diesel, electricity, natural gas, coal and explosives. This text aims to address, from an energy perspective, a study carried out in an iron ore mining complex, which had as main objective to reach a better rock blasting energy utilization to improve subsequent mining operations. A greater focus was given to energy savings in ball mills operations of a beneficiation and concentration plant, impacted by modifications and improvements made in rock blasting. Methodology consisted in monitoring several rock blasting, carried out in this mining complex, varying explosive charge ratio. Products of those rock blasting were monitored until they entered the processing plant. During ore processing in plant´s ball mills, electrical variables were collected and analyzed, comparing to a baseline generated before the beginning of this research. All data were analyzed to show influence of explosive charge ratio increase on energy performance of the milling operation. In parallel, operational issues and difficulties in field measurements of energy consumptions were described, as well as the necessary infrastructure that allows the variable electricity to be adequately monitored. Besides, the methodology and results of CO2 emissions reduction from energy savings of all fieldwork were discussed. The research data shows that even with a significant increase in compact feed (higher Work Index), total energy consumption of mill operation did not increase. This scenario generate a potential specific energy savings and consequent reduction in CO2 emissions in the atmosphere. In addition, enables more compact material to be processed in the same process lines. This behavior suggests that a better energy spent on rock blasting can positively affect productivity and ore production costs along its production chain.

Energia é um insumo estratégico na mineração, pois é fundamental na viabilidade das operações mineiras e importante na manutenção de custos operacionais baixos e competitivos. Por esse motivo, toda iniciativa que visa a busca por eficiência no consumo de energia é importante para a competitividade das mineradoras. Vários insumos energéticos são utilizados nas operações unitárias de mineração. Os exemplos mais comuns são diesel, eletricidade, gás natural, carvão e explosivos. O objetivo desse trabalho é estudar, do ponto de vista energético, as atividades realizadas no processo de desmonte de rochas, em um complexo minerador de minério de ferro, visando a melhor utilização da energia no desmonte de rocha para aperfeiçoar as operações unitárias subsequentes de processamento de minérios. Um foco maior foi dado à economia de energia nas moagens de bolas da planta de beneficiamento e concentração, provocada pelas modificações e melhorias realizadas no desmonte de rocha. A metodologia consistiu na análise de diversos desmontes de rocha variando a razão de carga de explosivos no complexo minerador alvo desse trabalho. Os produtos desses desmontes foram acompanhados até a sua entrada na planta de beneficiamento. Durante o processamento desses materiais nas moagens da planta, foram coletadas e analisadas as grandezas elétricas resultantes e comparadas com uma linha de base gerada antes do início do trabalho. Os dados foram analisados com o objetivo de visualizar a influência do aumento da razão de carga na performance energética da operação de moagem. Em paralelo, também, foram analisadas as situações operacionais e dificuldades existentes nas medições de campo e nos acompanhamentos de consumos energéticos dos processos unitários, assim como a infraestrutura necessária para que uma variável tão importante como energia elétrica possa ser monitorada de forma adequada. Por fim, foi abordada a importância, a metodologia e os resultados da redução de emissões de CO2 provenientes da economia de energia de todo o trabalho realizado em campo. Os resultados apresentados mostram que mesmo com um aumento significativo da alimentação de material compacto (maior WI) nas moagens, o consumo energético total dessa operação unitária não aumentou. Isso gerou uma potencial economia específica de energia e a consequente redução de emissões de CO2 na atmosfera, além de viabilizar o processamento de material mais compacto nas mesmas linhas de processo. Esse comportamento sugere que uma melhor energia gasta no desmonte de rocha pode impactar positivamente na produtividade e nos custos de produção do minério ao longo de sua cadeia produtiva. / Energy is a mining strategic source, critical in mining operations feasibility and important to maintain low operational costs in a competitive level. For this reason, any initiative aimed at searching for energy efficiency is important for mining companies’ competitiveness. Mining operations need several energy sources. Most common examples are diesel, electricity, natural gas, coal and explosives. This text aims to address, from an energy perspective, a study carried out in an iron ore mining complex, which had as main objective to reach a better rock blasting energy utilization to improve subsequent mining operations. A greater focus was given to energy savings in ball mills operations of a beneficiation and concentration plant, impacted by modifications and improvements made in rock blasting. Methodology consisted in monitoring several rock blasting, carried out in this mining complex, varying explosive charge ratio. Products of those rock blasting were monitored until they entered the processing plant. During ore processing in plant´s ball mills, electrical variables were collected and analyzed, comparing to a baseline generated before the beginning of this research. All data were analyzed to show influence of explosive charge ratio increase on energy performance of the milling operation. In parallel, operational issues and difficulties in field measurements of energy consumptions were described, as well as the necessary infrastructure that allows the variable electricity to be adequately monitored. Besides, the methodology and results of CO2 emissions reduction from energy savings of all fieldwork were discussed. The research data shows that even with a significant increase in compact feed (higher Work Index), total energy consumption of mill operation did not increase. This scenario generate a potential specific energy savings and consequent reduction in CO2 emissions in the atmosphere. In addition, enables more compact material to be processed in the same process lines. This behavior suggests that a better energy spent on rock blasting can positively affect productivity and ore production costs along its production chain.

Energia é um insumo estratégico na mineração, pois é fundamental na viabilidade das operações mineiras e importante na manutenção de custos operacionais baixos e competitivos. Por esse motivo, toda iniciativa que visa a busca por eficiência no consumo de energia é importante para a competitividade das mineradoras. Vários insumos energéticos são utilizados nas operações unitárias de mineração. Os exemplos mais comuns são diesel, eletricidade, gás natural, carvão e explosivos. O objetivo desse trabalho é estudar, do ponto de vista energético, as atividades realizadas no processo de desmonte de rochas, em um complexo minerador de minério de ferro, visando a melhor utilização da energia no desmonte de rocha para aperfeiçoar as operações unitárias subsequentes de processamento de minérios. Um foco maior foi dado à economia de energia nas moagens de bolas da planta de beneficiamento e concentração, provocada pelas modificações e melhorias realizadas no desmonte de rocha. A metodologia consistiu na análise de diversos desmontes de rocha variando a razão de carga de explosivos no complexo minerador alvo desse trabalho. Os produtos desses desmontes foram acompanhados até a sua entrada na planta de beneficiamento. Durante o processamento desses materiais nas moagens da planta, foram coletadas e analisadas as grandezas elétricas resultantes e comparadas com uma linha de base gerada antes do início do trabalho. Os dados foram analisados com o objetivo de visualizar a influência do aumento da razão de carga na performance energética da operação de moagem. Em paralelo, também, foram analisadas as situações operacionais e dificuldades existentes nas medições de campo e nos acompanhamentos de consumos energéticos dos processos unitários, assim como a infraestrutura necessária para que uma variável tão importante como energia elétrica possa ser monitorada de forma adequada. Por fim, foi abordada a importância, a metodologia e os resultados da redução de emissões de CO2 provenientes da economia de energia de todo o trabalho realizado em campo. Os resultados apresentados mostram que mesmo com um aumento significativo da alimentação de material compacto (maior WI) nas moagens, o consumo energético total dessa operação unitária não aumentou. Isso gerou uma potencial economia específica de energia e a consequente redução de emissões de CO2 na atmosfera, além de viabilizar o processamento de material mais compacto nas mesmas linhas de processo. Esse comportamento sugere que uma melhor energia gasta no desmonte de rocha pode impactar positivamente na produtividade e nos custos de produção do minério ao longo de sua cadeia produtiva. / Energy is a mining strategic source, critical in mining operations feasibility and important to maintain low operational costs in a competitive level. For this reason, any initiative aimed at searching for energy efficiency is important for mining companies’ competitiveness. Mining operations need several energy sources. Most common examples are diesel, electricity, natural gas, coal and explosives. This text aims to address, from an energy perspective, a study carried out in an iron ore mining complex, which had as main objective to reach a better rock blasting energy utilization to improve subsequent mining operations. A greater focus was given to energy savings in ball mills operations of a beneficiation and concentration plant, impacted by modifications and improvements made in rock blasting. Methodology consisted in monitoring several rock blasting, carried out in this mining complex, varying explosive charge ratio. Products of those rock blasting were monitored until they entered the processing plant. During ore processing in plant´s ball mills, electrical variables were collected and analyzed, comparing to a baseline generated before the beginning of this research. All data were analyzed to show influence of explosive charge ratio increase on energy performance of the milling operation. In parallel, operational issues and difficulties in field measurements of energy consumptions were described, as well as the necessary infrastructure that allows the variable electricity to be adequately monitored. Besides, the methodology and results of CO2 emissions reduction from energy savings of all fieldwork were discussed. The research data shows that even with a significant increase in compact feed (higher Work Index), total energy consumption of mill operation did not increase. This scenario generate a potential specific energy savings and consequent reduction in CO2 emissions in the atmosphere. In addition, enables more compact material to be processed in the same process lines. This behavior suggests that a better energy spent on rock blasting can positively affect productivity and ore production costs along its production chain.

Although evolving mobile technologies bring millions of users closer to the vision of information anywhere-anytime, device battery depletions hamper the quality of experience to a great extent. The massive explosion of mobile applications with the ensuing data exchange over the cellular infrastructure is not only a blessing to the mobile user, but also has a price in terms of rapid discharge of the device battery. Wireless communication is a large contributor to the energy consumption. Thus, the current call for energy economy in mobile devices poses the challenge of reducing the energy consumption of wireless data transmissions at the user end by developing energy-efficient communication. This thesis addresses the energy efficiency of data transmission at the user end in the context of cellular networks. We argue that the design of energy-efficient solutions starts by energy awareness and propose EnergyBox, a parametrised tool that enables accurate and repeatable energy quantification at the user end using real data traffic traces as input. EnergyBox abstracts the underlying states for operation of the wireless interfaces and allows to estimate the energy consumption for different operator settings and device characteristics. Next, we devise an energy-efficient algorithm that schedules the packet transmissions at the user end based on the knowledge of the network parameters that impact the handset energy consumption. The solution focuses on the characteristics of a given traffic class with the lowest quality of service requirements. The cost of running the solution itself is studied showing that the proposed cross-layer scheduler uses a small amount of energy to significantly extend the battery lifetime at the cost of some added latency.  Finally, the benefit of employing EnergyBox to systematically study the different design choices that developers face with respect to data transmissions of applications is shown in the context of location sharing services and instant messaging applications. The results show that quantifying energy consumption of communication patterns, protocols, and data formats can aid the design of tailor-made solutions with a significantly smaller energy footprint.

Um estudo comparativo entre os principais modelos empíricos e semi-empíricos de predição de nível de sinal para comunicações móveis celulares é descrito neste trabalho. Medidas de cobertura outdoor em ambiente urbano foram comparadas com os resultados simulados a partir dos modelos de Okumura-Hata e Lee, lkegami, Walfisch-Bertoni e Walfisch-Ikegami. As medidas de potência de sinal recebido foram realizadas na cidade de Conceição das Alagoas, MG, a partir da única estação rádio-base (ERB) da cidade, operando na banda A com tecnologia AMPS/TDMA. Foi utilizada como portadora de teste o canal de controle analógico 328. As informações foram coletadas em algumas ruas da cidade, por meio de equipamento instalado em veículo, em diferentes posicionamentos em relação a ERB, de forma a se obter amostras de cobertura em diferentes cenários, seja em visada direta, em obstrução parcial ou total. O modelo de Ikegami se mostrou apropriado para predição de níveis de sinal recebido no ambiente estudado, apresentando desvio médio 5,81 dB em relação às medidas realizadas. / A comparative study among the main empiric and semi-empiric models of prediction of signal leveI for cellular mobile communications is described in this work. Measurements of covering outdoor in an urban environment were compared to the simulated results from the models of Okumura-Hata, Lee, Ikegami, Walfisch-Bertoni and Walfisch-Ikegami. The measurements of received signal level were accomplished in some streets of the city of Conceição das Alagoas, MG, starting from the only radio base station of the city, operating in the A band with AMPS/TDMA technology. The 328-analog control channel was used as test carrier. The measurements were carried out using some equipment installed in a vehicle, in different positions in relation to the radio base station, in order to obtain covering profile in different circunstances such as line-of-sight, non line-of-sight, and partial obstruction. The model of Ikegami was shown appropriate for prediction of the received signal levels in the studied environment, exhibiting an average deviation of 5,81 dB in relation to the accomplished measurements.

Um estudo comparativo entre os principais modelos empíricos e semi-empíricos de predição de nível de sinal para comunicações móveis celulares é descrito neste trabalho. Medidas de cobertura outdoor em ambiente urbano foram comparadas com os resultados simulados a partir dos modelos de Okumura-Hata e Lee, lkegami, Walfisch-Bertoni e Walfisch-Ikegami. As medidas de potência de sinal recebido foram realizadas na cidade de Conceição das Alagoas, MG, a partir da única estação rádio-base (ERB) da cidade, operando na banda A com tecnologia AMPS/TDMA. Foi utilizada como portadora de teste o canal de controle analógico 328. As informações foram coletadas em algumas ruas da cidade, por meio de equipamento instalado em veículo, em diferentes posicionamentos em relação a ERB, de forma a se obter amostras de cobertura em diferentes cenários, seja em visada direta, em obstrução parcial ou total. O modelo de Ikegami se mostrou apropriado para predição de níveis de sinal recebido no ambiente estudado, apresentando desvio médio 5,81 dB em relação às medidas realizadas. / A comparative study among the main empiric and semi-empiric models of prediction of signal leveI for cellular mobile communications is described in this work. Measurements of covering outdoor in an urban environment were compared to the simulated results from the models of Okumura-Hata, Lee, Ikegami, Walfisch-Bertoni and Walfisch-Ikegami. The measurements of received signal level were accomplished in some streets of the city of Conceição das Alagoas, MG, starting from the only radio base station of the city, operating in the A band with AMPS/TDMA technology. The 328-analog control channel was used as test carrier. The measurements were carried out using some equipment installed in a vehicle, in different positions in relation to the radio base station, in order to obtain covering profile in different circunstances such as line-of-sight, non line-of-sight, and partial obstruction. The model of Ikegami was shown appropriate for prediction of the received signal levels in the studied environment, exhibiting an average deviation of 5,81 dB in relation to the accomplished measurements.