A presença de distúrbios na energia elétrica fornecida aos consumidores pode causar a diminuição no tempo de vida útil dos equipamentos, mal funcionamento ou até mesmo sua perda. Desse modo, ferramentas capazes de realizar a detecção, localização, classificação, compressão e o armazenamento de sinais de forma automática e organizada são essenciais para garantir um processo de monitoramento adequado ao sistema elétrico de potência como um todo. Dentre as ferramentas comumente aplicadas às tarefas supramencionadas, pode-se destacar a Transformada Wavelet (TW) e as Redes Neurais Artificiais (RNAs). Contudo, ainda não foi estabelecida uma metodologia para obtenção e validação da TW e seu nível de decomposição, bem como da arquitetura e da topologia de RNAs mais apropriadas às tarefas supracitadas. O principal fato que levou a esta constatação deve-se à análise da literatura correlata, onde é possível notar o uso de distintas TW e RNAs. Neste contexto, a primeira contribuição desta pesquisa foi o projeto e desenvolvimento de um método eficiente de segmentação de sinais com distúrbios associados à Qualidade da Energia Elétrica (QEE). O método desenvolvido se beneficia das propriedades da TW de identificação temporal de descontinuidades em sinais. A segunda contribuição é o desenvolvimento de um algoritmo automático que, por meio do método de segmentação desenvolvido e de classificação por RNAs, indique as melhores ferramentas (Wavelets e RNAs) para as tarefas de segmentação, extração de características e classificação de distúrbios de QEE. Esse algoritmo foi desenvolvido com base nos recursos dos Algoritmos Evolutivos (AEs) e adotou RNAs do tipo Perceptron Multicamadas, pois, esta arquitetura pode ser considerada consagrada no que se refere à classificação de padrões. Por fim, a terceira contribuição é relativa ao desenvolvimento de um procedimentos baseados em AEs, a fim de se aprimorar métodos de compressão de dados que preservem as informações relevantes nos sinais de QEE. Assim, é importante mencionar que os resultados dessa pesquisa poderão determinar mecanismos automáticos a serem utilizados no processo de registro, tratamento e armazenamento de informações que serão importantes para se manter um banco de dados (histórico) atualizado nas concessionárias de energia, a partir do qual, índices e um melhor mapeamento e entendimento de todos os distúrbios relacionados à QEE poderão ser melhor entendidos e solucionados. / The presence of disturbances in the electrical power supplied to consumers can decrease the lifetime of the equipment, cause malfunction or even their breakdown. Thus, tools able to perform detection, localization, classification, compression and storage of signals automatically and organized manner are essential to ensure adequate monitoring process to electric power systems as a whole. Among the tools commonly applied to the tasks mentioned above, one can highlight the Wavelet Transform (WT) and Artificial Neural Networks (ANN). However, the WT has not been established yet and nor its level of decomposition, as well as the most appropriate ANN architecture and topology to the tasks already mentioned. The main fact that has led to this finding is due to the review of related literature, where it is possible to note the use of distinct WT and ANN. Therefore, the first contribution of this research was the design and development of an efficient method of segmentation of signals associate to Power Quality (PQ) disturbances. The developed method take advantage of WT properties of temporal identification of signal discontinuities. The second contribution is the development of an automatic algorithm that, through the segmentation method developed and classification by ANN, indicates the best tools (Wavelets and ANN) for the tasks of segmentation, extraction of characteristics and classification of QEE disturbances. This algorithm was developed based on the resources of the Evolutionary Algorithms and it adopts Multi-layered Perceptron type ANN, once this architecture can be considered consecrated with regard to the pattenrs classification. Finally, the third contribution is related to the development of EA based procedures in order to improve data compression methods that preserve the relevant information in the PQ signals. Thus, it is important to mention that the results of this research may determine automatic mechanisms to be used in the process of recording, processing and storing information that will be important in order to maintain an up-to-date (historical) database in the utilities, from which , indexes and a better mapping and understanding of all PQ related disturbances can be better understood and solved.

O objetivo geral desta pesquisa consiste na avaliação de diferentes sistemas de alojamento para matrizes gestantes, visando caracterizar aspectos quantitativos e qualitativos do ambiente e as variáveis que influenciam o sistema de produção, determinando as condições favoráveis ao melhor desempenho animal, baseada nas respostas ao ambiente de criação. O experimento foi realizado no período compreendido entre 04/01 e 11/03/2005, em uma propriedade de produção industrial de suínos, localizada no município de Elias Fausto, estado de São Paulo. A pesquisa foi desenvolvida no setor de gestação, com 24 matrizes primíparas, 12 fêmeas alojadas em baias individuais (T1) e 12 animais em baias coletivas (T2) e posteriormente na maternidade, onde foram quantificados os índices de produção dos leitões provenientes do estudo. O trabalho foi dividido basicamente em três etapas, em função da forma de avaliação dos dados: análise bioclimática; análise dos sistemas de produção; avaliação de sistemas inteligentes disponíveis, lógica fuzzy e redes neurais artificiais (RNAs) para o estudo de padrões de conforto térmico ambiental e predição dos índices zootécnicos, peso no nascimento e número de leitões mumificados, com base nos dados de temperatura ambiente e taxa respiratória das matrizes. A avaliação bioclimática foi realizada por meio do registro das variáveis meteorológicas (temperatura ambiente, umidade do ar, temperatura de globo negro e velocidade do vento) e ambientais (concentração de gases), na sala de gestação e no ambiente externo, possibilitando a caracterização da eficiência térmica, pelos índices de temperatura de globo e umidade (ITGU) e entalpia específica (h) e da condição de salubridade da instalação. A análise do sistema de produção teve, como variáveis respostas aos tratamentos avaliados, as relações comportamentais, os parâmetros fisiológicos e os índices zootécnicos. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com dois tratamentos e 67 blocos, e as médias, comparadas pelo teste de Tukey. As variáveis meteorológicas e ambientais apontam o sistema de confinamento em baias coletivas como aquele que permitu melhor condicionamento térmico natural às matrizes em gestação. Com relação à concentração de gases, os teores médios não superaram as concentrações consideradas críticas para as matrizes. Os parâmetros fisiológicos e os índices zootécnicos apresentaram valores mais adequados para o T2, assim como seu reflexo no desempenho da parição dos leitões. A avaliação comportamental, realizada pelo monitoramento por meio do registro de imagens de vídeo, apontou menor incidência de comportamentos resultantes do estresse ambiental, estereotipias e interações agressivas referentes ao estabelecimento de uma organização social no T2 comparativamente ao T1. O uso da teoria dos conjuntos fuzzy permitiu que se fizesse uma alusão entre os dados resultantes do trabalho experimental com os estabelecidos pela literatura, por intermédio de uma base de regras estabelecidas, para a determinação do conforto ambiental aplicado a matrizes na fase de gestação. O sucesso das redes neurais esteve diretamente relacionado com a sua alta versatilidade, permitindo as aproximações propostas neste trabalho para a predição dos índices zootécnicos. / This study evaluated different housing systems for pregnant sows aiming to describe quantitative and qualitative aspects of environment, as well as variables that have effect on production system. The optimal conditions for animal performance improvement have been determined analyzing behavioral data took in breeding environment. Trial was carried out from january 4th to march 11th 2005 in a farm specialized in industrial production of pork, located in Elias Fausto City, São Paulo State. In gestation facility 24 gilts were allocated:12 in individual stalls (T1) and 12 in group housing (T2). Further, in farrowing housing, piglets were evaluated in relation to their production variables. Basicaly, this study was divided in three steps in function of the way chose for data analysis: bioclimatic analysis; analysis of the production systems; evaluation of the available intelligent systems: fuzzy logic and artificial neural nets (ANNs) for studing environmental thermal confort patterns and prediction of produtive indexes, birth weights and number of mummifed piglets, based on data of environmental temperature and sow respiratory rates. Bioclimatic evaluation was realized by registering metheorological variables (environmental temperature, air humidity, dark globe temperature and wind velocity) and environmental variables (concentration of gases) inside of parturition room and in external environment, which permitted to characterize thermal efficiency by indexes of globe temperature and humidity (IGTH) and specific enthalpy (h) and salubrious condition of facility. The analysis of production system had as variables the answers to treatments, the behavioral relationships, physiological parameters and productive indexes. Experimental design was randomized blocks with two treatments and 67 blocks. Means were compared by Tukey test. Metheorological and environmental variables indicated the confinement system in group-houses as that permitted the better natural thermal monitoring for pregnant gilts. In relation to concentration of gases, mean levels did not exceed the concentrations considered limitating for sows. Physiological parameters and productive indexes were more adequate in T2, which reflected in performance during parturition. Behavior evaluation, realized by image monitoring using video cameras, showed lower incidence of behaviors related to environmental stress, stereotypies and agressive interactions caused by social organization establishment within group-housing system. The fuzzy set theory permitted to compare experimental data with those reported in cientific papers through rules created for proportionating well-fare of sows during gestation period. The success of neural nets was directly related to it high versatility, wich allowed aproximating productive indexes for predictions proposed in this work.

Os veículos que compõem o tráfego urbano são considerados como o principal agente causador de poluição afetando diretamente a qualidade do ar nas cidades, sendo um desafio ter mecanismos de monitoramento que possibilitem uma visão geral das condições ambientais. Para proporcionar uma visão abrangente seria necessário um grande número de estações fixas de monitoramento da qualidade do ar, além de um incremento constante para acompanhar o crescimento da cidade. Neste cenário, surge a oportunidade de instrumentação de ônibus coletivo com sensores que medem a qualidade do ar durante seu trajeto, assim aproveitando as características de mobilidade do transporte público, o qual transita em áreas povoadas, com postura dinâmica de crescimento, adaptando-se de forma coerente à mutabilidade populacional e geográfica da cidade. A presente tese apresenta novas formas de realizar análises espaçotemporais da qualidade do ar de regiões urbanas. Os modelos cartográficos criados permitem analisar regiões mapeadas usando perspectivas espaciais e temporais com informações obtidas de kits sensores móveis, para análises a cada 100 metros, promovendo uma resolução maior que os modelos tradicionais de monitoramento (escala quilométrica), os quais ainda não oferecem esta possibilidade. Esta maior resolução permite uma nova perspectiva de análises de microrregiões e, desta forma, permite que os especialista ou gestores urbanos possam entender melhor as situações, ao utilizarem as ferramentas e recursos apresentados pela presente tese. Para atingir os objetivos optou-se pela criação e validação de um kit sensor para ser hospedado em ônibus coletivo, o qual foi validado e testado, quanto à sua eficiência de medição. Este kit foi integrado a uma plataforma computacional construída para extrair e processar informações com algoritmos matemáticos. Todos os componentes da plataforma foram legitimados com experimentos que confirmaram as hipóteses inicialmente formuladas para validação. E por fim, mapeamentos com mais de 70 mil pontos foram utilizados na criação de modelos espaçotemporais para realização de estudo de caso de regiões da cidade de São Paulo, os quais demostraram os usos potenciais das proposições desta tese. / The vehicles in urban traffic are considered as the main cause of urban pollution with a direct impact on air quality, being a challenge to have monitoring tools that enable an overview of the environmental conditions influenced by vehicle emissions. One option is to instrument the entire city with low-cost fixed sensors to collect environmental data; however, to provide a comprehensive view would require a large number of sensors, and a constant increase to follow the growth of the city. In this scenario, arises the opportunity for urban bus instrumentation with sensors that measure the environmental pollution, to take advantage of the mobility characteristics of public transport, which moves in populated areas, with dynamic attitude of growth, adapting in a coherent way to population and geographic variability of the city. This PhD Thesis proposes the monitoring of air quality inside urban roads by Wireless Sensor Networks (WSN), hosted on city buses. Thus, new ways of performing spatiotemporal analyzes of the air quality of urban regions are possible with the cartographic models created by this thesis. These allow to analyze mapped regions using spatial and temporal perspectives with information obtained from mobile sensor kits, for analyzes every 100 meters, promoting a resolution higher than the traditional monitoring models (kilometer scale), which still do not offer this possibility. This higher resolution allows a new perspective of analyzes of micro regions and, in this way, allows specialists or urban managers to have a better understanding of the urban scenario. Sensor kits are created to be hosted by bus, which has been validated and tested for its efficiency in measurement. This was integrated into a computational platform built to extract and process information with mathematical algorithms. All the components of the platform were validated with experiments that confirmed the hypotheses originally formulated for validation. Finally, mappings with more than 70,000 points were used in the creation of spatiotemporal models for the study of the case of regions of the city of São Paulo, which denoted the potentials constructed by this thesis.

Submitted by Fabricia Fialho Reginato (fabriciar) on 2015-06-29T23:38:32Z No. of bitstreams: 1 LuizHenriqueFeltes.pdf: 4322319 bytes, checksum: 98c3bdcf4789bd2a693e9eb290ea92c0 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-06-29T23:38:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 LuizHenriqueFeltes.pdf: 4322319 bytes, checksum: 98c3bdcf4789bd2a693e9eb290ea92c0 (MD5) Previous issue date: 2013 / Nenhuma / O uso de computação móvel e ubíqua tem sido estimulado pela grande difusão dos dispositivos móveis, redes sem fio e sistemas de localização. Neste contexto, diversas aplicações estão surgindo em diferentes áreas, como educação, entretenimento, comércio e transportes. Esta dissertação propõe o MD-UTS, um modelo para o desenvolvimento de sistemas ubíquos de transporte. O modelo permite o gerenciamento de diferentes tipos de veículos em uma determinada região. Os veículos são gerenciados de acordo com seus perfis, criando um registro histórico de seu movimento. O modelo fornece informações através de serviços web que podem ser utilizadas por diferentes aplicações. A dissertação também descreve duas aplicações que usam o MD-UTS para gerenciar o transporte urbano. O MD-UTS foi integrado no simulador de transporte urbano chamado SUMO (Simulação da Mobilidade Urbana) para gerar dados sobre os veículos. Os resultados demonstram a viabilidade da proposta, facilitando a construção de aplicações direcionadas para o sistema de transporte. / The use of mobile and ubiquitous computing has been stimulated by the widespread diffusion of mobile devices, wireless networks and location systems. In this context, numerous applications are emerging in different areas such as education, entertainment, commerce and transport. This thesis proposes the MD-UTS, a model for development of ubiquitous transport systems. The model allows management of different types of vehicles in a given region. The vehicles are managed according to their profiles, making a historical record of their movement. The model provides information through web services that can be used by different applications. The thesis also describes two applications that use the MD-UTS to manage urban transport. The MD-UTS has been integrated into urban transport simulator called SUMO (Simulation of Urban Mobility) to generate data about the vehicles. The results demonstrate the feasibility of the proposed, facilitating the construction of applications directed to the transport system.

A presente dissertação traz a questão da aderência de viagens de veículos em monitoramentos inteligentes com sistemas Automatic Vehicle Location (AVL) que operam em rotas rodoviárias. Uma viagem é considerada como uma série de \"passadas\", que correspondem ao tempo em que o veículo está em movimento, mas excluindo os tempos gastos em paradas para atividades como carregamento/descarregamento entre outras. A partir de dados históricos coletados via Global Positioning System (GPS) pelo sistema AVL, uma metodologia de filtragem e aplicações estatísticas para geração das passadas é apresentada. Além disso, são propostos métodos para geração de padrões de viagem de referência, baseados em tempos de viagem e velocidades, desvios padrões, locais de descontinuidades entre outros parâmetros. A geração desses padrões em conjunto com procedimentos operacionais permite o monitoramento eficiente do progresso de viagens de frotas de veículos, para finalidades logísticas e de segurança. O progresso de um veículo ao longo de uma rota é analisado diante dos padrões de viagem de referência obtidos a partir de suas viagens prévias, de veículos similares na mesma rota ou de viagens em rotas de mesma classe, dependendo do que for mais adequado. A geração de padrões é um processo dinâmico que gera conhecimento sobre o veículo e comportamento da rodovia ao longo do tempo. Desenho do processo de monitoramento do progresso de viagem é apresentado, no qual, a cada nova coleta de dado GPS ou a cada instante solicitado pelo usuário, a aderência é medida, eventuais descontinuidades (saídas da rota, paradas ou mudança de sentido) são identificadas e avisos são gerados. Tal aderência é definida por índice de desempenho que considera os desvios de tempo em relação a valores de referência e respectivas tolerâncias. Para experimentação da metodologia, foi realizada simulação de viagem na rodovia BR116 na ligação São Paulo - Rio de Janeiro, sobre base com cerca de 130.000 registros de dados GPS associados. Com integração em Geographic Information System (GIS) para suporte de funcionalidades, foram gerados os padrões de viagem e simulado o processo de monitoramento com sucesso. / This dissertation addresses the question of vehicle travel adherence in intelligent monitoring with Automatic Transportation Location (AVL) operating in a regional environment. A trip is considered as series of runs, corresponding to time in movement but excluding time spent on activities such as loading/unloading and others. Based on historic data collected from AVL/GPS a statistical data filtering method to generate the runs is presented. Furthermore, statistical methods are proposed to generate travel patterns based on travel time, speed, standard deviation and other parameters. The pattern generation together with operational procedures allows effective monitoring of large fleets in logistics and safety. The progress of a vehicle along a route is evaluated face to the statistical patterns of its previous successful trips or against statistical patterns of similar vehicles on the same route, whichever appropriate. The generation of patterns is a dynamic continuous process that generates knowledge on vehicle and road behavior along time. A broad outline of the travel monitoring process is presented. Whenever the requested by user, the process calculates the travel adherence, identifies abnormalities and generates alarms. That adherence is defined by a performance index, which considers the travel time deviations from the reference values and the respective tolerances. Successful experimentation was carried out on the Rio de Janeiro - São Paulo motorway, with 130.000 Global Positioning System (GPS) positional data relayed from trucks to a Geographic Information System (GIS) based monitoring system in Brazil.

O objetivo geral desta pesquisa consiste na avaliação de diferentes sistemas de alojamento para matrizes gestantes, visando caracterizar aspectos quantitativos e qualitativos do ambiente e as variáveis que influenciam o sistema de produção, determinando as condições favoráveis ao melhor desempenho animal, baseada nas respostas ao ambiente de criação. O experimento foi realizado no período compreendido entre 04/01 e 11/03/2005, em uma propriedade de produção industrial de suínos, localizada no município de Elias Fausto, estado de São Paulo. A pesquisa foi desenvolvida no setor de gestação, com 24 matrizes primíparas, 12 fêmeas alojadas em baias individuais (T1) e 12 animais em baias coletivas (T2) e posteriormente na maternidade, onde foram quantificados os índices de produção dos leitões provenientes do estudo. O trabalho foi dividido basicamente em três etapas, em função da forma de avaliação dos dados: análise bioclimática; análise dos sistemas de produção; avaliação de sistemas inteligentes disponíveis, lógica fuzzy e redes neurais artificiais (RNAs) para o estudo de padrões de conforto térmico ambiental e predição dos índices zootécnicos, peso no nascimento e número de leitões mumificados, com base nos dados de temperatura ambiente e taxa respiratória das matrizes. A avaliação bioclimática foi realizada por meio do registro das variáveis meteorológicas (temperatura ambiente, umidade do ar, temperatura de globo negro e velocidade do vento) e ambientais (concentração de gases), na sala de gestação e no ambiente externo, possibilitando a caracterização da eficiência térmica, pelos índices de temperatura de globo e umidade (ITGU) e entalpia específica (h) e da condição de salubridade da instalação. A análise do sistema de produção teve, como variáveis respostas aos tratamentos avaliados, as relações comportamentais, os parâmetros fisiológicos e os índices zootécnicos. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com dois tratamentos e 67 blocos, e as médias, comparadas pelo teste de Tukey. As variáveis meteorológicas e ambientais apontam o sistema de confinamento em baias coletivas como aquele que permitu melhor condicionamento térmico natural às matrizes em gestação. Com relação à concentração de gases, os teores médios não superaram as concentrações consideradas críticas para as matrizes. Os parâmetros fisiológicos e os índices zootécnicos apresentaram valores mais adequados para o T2, assim como seu reflexo no desempenho da parição dos leitões. A avaliação comportamental, realizada pelo monitoramento por meio do registro de imagens de vídeo, apontou menor incidência de comportamentos resultantes do estresse ambiental, estereotipias e interações agressivas referentes ao estabelecimento de uma organização social no T2 comparativamente ao T1. O uso da teoria dos conjuntos fuzzy permitiu que se fizesse uma alusão entre os dados resultantes do trabalho experimental com os estabelecidos pela literatura, por intermédio de uma base de regras estabelecidas, para a determinação do conforto ambiental aplicado a matrizes na fase de gestação. O sucesso das redes neurais esteve diretamente relacionado com a sua alta versatilidade, permitindo as aproximações propostas neste trabalho para a predição dos índices zootécnicos. / This study evaluated different housing systems for pregnant sows aiming to describe quantitative and qualitative aspects of environment, as well as variables that have effect on production system. The optimal conditions for animal performance improvement have been determined analyzing behavioral data took in breeding environment. Trial was carried out from january 4th to march 11th 2005 in a farm specialized in industrial production of pork, located in Elias Fausto City, São Paulo State. In gestation facility 24 gilts were allocated:12 in individual stalls (T1) and 12 in group housing (T2). Further, in farrowing housing, piglets were evaluated in relation to their production variables. Basicaly, this study was divided in three steps in function of the way chose for data analysis: bioclimatic analysis; analysis of the production systems; evaluation of the available intelligent systems: fuzzy logic and artificial neural nets (ANNs) for studing environmental thermal confort patterns and prediction of produtive indexes, birth weights and number of mummifed piglets, based on data of environmental temperature and sow respiratory rates. Bioclimatic evaluation was realized by registering metheorological variables (environmental temperature, air humidity, dark globe temperature and wind velocity) and environmental variables (concentration of gases) inside of parturition room and in external environment, which permitted to characterize thermal efficiency by indexes of globe temperature and humidity (IGTH) and specific enthalpy (h) and salubrious condition of facility. The analysis of production system had as variables the answers to treatments, the behavioral relationships, physiological parameters and productive indexes. Experimental design was randomized blocks with two treatments and 67 blocks. Means were compared by Tukey test. Metheorological and environmental variables indicated the confinement system in group-houses as that permitted the better natural thermal monitoring for pregnant gilts. In relation to concentration of gases, mean levels did not exceed the concentrations considered limitating for sows. Physiological parameters and productive indexes were more adequate in T2, which reflected in performance during parturition. Behavior evaluation, realized by image monitoring using video cameras, showed lower incidence of behaviors related to environmental stress, stereotypies and agressive interactions caused by social organization establishment within group-housing system. The fuzzy set theory permitted to compare experimental data with those reported in cientific papers through rules created for proportionating well-fare of sows during gestation period. The success of neural nets was directly related to it high versatility, wich allowed aproximating productive indexes for predictions proposed in this work.

Estudos foram conduzidos relativamente ao desempenho dos sistemas de análises em fluxo quando configurados como sistemas inteligentes, associados às técnicas de calibração multivariada ou empregando nanocristais como sensibilizadores. Ainda, melhorias relacionadas às modificações dos fluxos foram avaliadas, especialmente no que se refere à diálise em linha. Neste sentido, foi proposta uma nova estratégia para implementar determinações simultâneas de ferro e vanádio em ligas metálicas envolvendo cinética diferencial. O método baseava-se nas diferentes influências exercidas por Fe2+ e por V4+ na taxa de oxidação de íons iodeto por íons Cr6+ sob condições ácidas. Três diferentes alíquotas de amostra eram inseridas em um fluxo transportador / reagente de KI, confluindo posteriormente com um fluxo de K2Cr2O7. A sobreposição entre as três zonas de amostra estabelecidas resultava em uma zona de amostra complexa com diversos valores de absorbância. Medidas realizadas nos pontos de máximos e minímos do sinal registrado eram mais precisas e continham informações acerca dos diferentes estágios de desenvolvimento da reação e de diferentes condições de concentrações. Em outra estratégia, um sistema MPFS inteligente foi proposto para a determinação turbidimétrica sequencial de sulfato e cloreto em águas naturais. Ambos os métodos foram implementados no mesmo módulo de análises, proporcionando facilidades relativas ao: preparo de amostra em linha; adição de íons sulfato ou cloreto ao meio reacional para melhoria das condições de supersaturação; decisão em tempo real acerca da necessidade ou não da próxima análise. Inicialmente, determinava-se a concentração de cloreto presente na amostra, e este resultado era comparado com um valor pré-determinado. Se este fosse superior, a amostra era analisada novamente visando à determinação de sulfato. Caso contrário, uma nova amostra era analisada. A estratégia resultou em aumento da velocidade analítica e em boas figuras de mérito analítico. Estudos relativos à natureza do fluxo foram conduzidos avaliando-se o desempenho dos fluxos pulsados provenientes de bombas solenóide em relação à eficiência do transporte de massas, dispersão da zona de amostra relacionada com a mudança de sentido do fluxo e eficiência do processo de diálise quando comparados aos fluxos tipicamente laminares. Embora fosse observada a presença de vórtices, o número de Reynolds experimentalmente obtido demonstrou que o fluxo resultante não era turbulento. Porém seu perfil exibia características de mescla turbulenta, melhorando assim o desempenho relativo ao transporte de massas e redução da dispersão da zona de amostra. Entretanto, beneficios relativos a melhorias no processo de diálise foram ausentes devido provavelmente à alta pressão exercida dentre da câmara de diálise, com consequente deformação dos poros da membrana. Nestas situações, um sistema de análises híbrido (com fluxo laminar e mescla turbulenta) seria fortemente recomendado. Finalmente, a implementação de nanocristais quantum dots (QDs) como sensibilizadores em um sistema MPFS envolvendo reação quimioluminescente foi proposta para a determinação de glipizida e gliclazida em formulaçoes farmacêuticas. O método fundamentava-se na oxidação dos íons S2- por Ce4+ em meio ácido. Na presença dos analitos, a intensidade da radiação emitida era inibida. A influência do diâmetro médio dos nanocristais foi avaliada, e os critérios utilizados para o dimensionamento do sistema foram a repetibilidade, a reprodutibilidade e a sensibilidade analítica. Os analitos foram quantificados no mesmo módulo de análises, e boas figuras de mérito analítico foram verificadas. Os resultados obtidos se apresentaram concordantes com aqueles obtidos pela Farmacopéia Britânica / Studies focusing on performance of intelligent analytical flow systems, association with multivariate calibration or use of nanocrystals as sensitizers were carried out. Moreover, improvements related to modifications in flow pattern were evaluated with emphasis to in-line dialysis. To this end, a strategy for implementing simultaneous determinations of iron and vanadium in alloys relying on differential kinetics was proposed. The method was based on the influence of Fe2+ and V4+ on the rate of iodide oxidation by Cr6+ under acidic conditions. Three different plugs of the sample were sequentially inserted into an acidic KI reagent carrier stream, and a confluent K2Cr2O7 solution was added downstream. Overlap between the established plugs led to a complex sample zone with several regions of maximal and minimal absorbance values. Measurements performed on these regions were more precise and revealed the different degrees of reaction development. In another strategy, an intelligent MPFS was proposed for sequential turbidimetric determination of sulphate and chloride in natural waters. Both methods were implemented in the same manifold, providing facilities for: in-line sample cleanup; addition of low amounts of sulphate or chloride ions to the reaction medium for improving supersaturation conditions and real-time decision on the need for next assay. The sample was initially run for chloride determination, and the analytical signal was compared with a preset value. If higher, the sample was run again, now for sulphate determination. Otherwise, next sample was assayed. The strategy led to an increased sample throughput and good analytical figures of merit. Studies focusing on the flow pattern were carried out aiming at the evaluation of the influence of the pulsed flows delivered by solenoid pumps in relation to the efficiency of mass transfer, dispersion related to changes in flow direction of the sample zone and dialysis process as compared with typical laminar flow. Although the establishment of vortices were noted, the experimentally obtained Reynolds number showed that a turbulent flow was not established. Its pattern exhibited characteristics which improved the performance due to the enhanced radial mass transport inherent in turbulent mixing. Comparatively to laminar flow, beneficial aspects were noted in relation to sample dispersion and mass transfer. In relation to dialysis efficiency however process the benefits were not noted probably due to the high pressure inside the dialysis chamber, with consequent membrane pore deformation. In this situation, a hybrid flow analysis system (with laminar flow and turbulent mixing) might be recommended. Implementation of quantum dots nanocrystals (QDs NC) as sensitizers in a MPFS with chemiluminometric detection was proposed for the determinations of gliclazide and glipizide in pharmaceutical formulations. The method relied on the oxidation of sulphite by Ce4+ in acidic medium and, in the presence of the analytes, the emitted radiation of the Ce4+-SO3 2--CdTe QDs system was inhibited. Influence of crystal size was investigated, and the criteria for system optimization were the analytical repeatability, reproducibility and sensitivity. Both analytes were quantified in the same manifold, resulting in good analytical figures of merit. The results were in fairly good agreement with those obtained by the British Pharmacopoeia reference method

A presença de distúrbios na energia elétrica fornecida aos consumidores pode causar a diminuição no tempo de vida útil dos equipamentos, mal funcionamento ou até mesmo sua perda. Desse modo, ferramentas capazes de realizar a detecção, localização, classificação, compressão e o armazenamento de sinais de forma automática e organizada são essenciais para garantir um processo de monitoramento adequado ao sistema elétrico de potência como um todo. Dentre as ferramentas comumente aplicadas às tarefas supramencionadas, pode-se destacar a Transformada Wavelet (TW) e as Redes Neurais Artificiais (RNAs). Contudo, ainda não foi estabelecida uma metodologia para obtenção e validação da TW e seu nível de decomposição, bem como da arquitetura e da topologia de RNAs mais apropriadas às tarefas supracitadas. O principal fato que levou a esta constatação deve-se à análise da literatura correlata, onde é possível notar o uso de distintas TW e RNAs. Neste contexto, a primeira contribuição desta pesquisa foi o projeto e desenvolvimento de um método eficiente de segmentação de sinais com distúrbios associados à Qualidade da Energia Elétrica (QEE). O método desenvolvido se beneficia das propriedades da TW de identificação temporal de descontinuidades em sinais. A segunda contribuição é o desenvolvimento de um algoritmo automático que, por meio do método de segmentação desenvolvido e de classificação por RNAs, indique as melhores ferramentas (Wavelets e RNAs) para as tarefas de segmentação, extração de características e classificação de distúrbios de QEE. Esse algoritmo foi desenvolvido com base nos recursos dos Algoritmos Evolutivos (AEs) e adotou RNAs do tipo Perceptron Multicamadas, pois, esta arquitetura pode ser considerada consagrada no que se refere à classificação de padrões. Por fim, a terceira contribuição é relativa ao desenvolvimento de um procedimentos baseados em AEs, a fim de se aprimorar métodos de compressão de dados que preservem as informações relevantes nos sinais de QEE. Assim, é importante mencionar que os resultados dessa pesquisa poderão determinar mecanismos automáticos a serem utilizados no processo de registro, tratamento e armazenamento de informações que serão importantes para se manter um banco de dados (histórico) atualizado nas concessionárias de energia, a partir do qual, índices e um melhor mapeamento e entendimento de todos os distúrbios relacionados à QEE poderão ser melhor entendidos e solucionados. / The presence of disturbances in the electrical power supplied to consumers can decrease the lifetime of the equipment, cause malfunction or even their breakdown. Thus, tools able to perform detection, localization, classification, compression and storage of signals automatically and organized manner are essential to ensure adequate monitoring process to electric power systems as a whole. Among the tools commonly applied to the tasks mentioned above, one can highlight the Wavelet Transform (WT) and Artificial Neural Networks (ANN). However, the WT has not been established yet and nor its level of decomposition, as well as the most appropriate ANN architecture and topology to the tasks already mentioned. The main fact that has led to this finding is due to the review of related literature, where it is possible to note the use of distinct WT and ANN. Therefore, the first contribution of this research was the design and development of an efficient method of segmentation of signals associate to Power Quality (PQ) disturbances. The developed method take advantage of WT properties of temporal identification of signal discontinuities. The second contribution is the development of an automatic algorithm that, through the segmentation method developed and classification by ANN, indicates the best tools (Wavelets and ANN) for the tasks of segmentation, extraction of characteristics and classification of QEE disturbances. This algorithm was developed based on the resources of the Evolutionary Algorithms and it adopts Multi-layered Perceptron type ANN, once this architecture can be considered consecrated with regard to the pattenrs classification. Finally, the third contribution is related to the development of EA based procedures in order to improve data compression methods that preserve the relevant information in the PQ signals. Thus, it is important to mention that the results of this research may determine automatic mechanisms to be used in the process of recording, processing and storing information that will be important in order to maintain an up-to-date (historical) database in the utilities, from which , indexes and a better mapping and understanding of all PQ related disturbances can be better understood and solved.

Este trabalho apresenta um conjunto de métodos para a proteção e o monitoramento de transformadores de potência baseado em sistemas inteligentes e na aplicação das transformadas de Clarke e Wavelet. A abordagem inteligente utilizada permite analisar a condição operativa dos transformadores de potência e detectar a ocorrência de defeito interno, distinguindo-a de outras situações de operação, como, a energização, a energização solidária, a saturação dos transformadores de corrente e a sobreexcitação. As tomadas de decisão das técnicas desenvolvidas são realizadas pela lógica fuzzy após o pré-processamento dos sinais de entrada por meio de diversos métodos, os quais variam de acordo com o algoritmo que esta sendo executado. Os algoritmos propostos foram testados por meio de simulações realizadas através do software Alternative Transients Program (ATP). É importante salientar que nas simulações do ATP foram modelados diversos equipamentos que constituem o sistema elétrico de potência, incluindo um gerador síncrono com regulação de velocidade, linhas de transmissão com variação em frequência, transformadores de potência com suas respectivas curvas de saturação, transformadores de potencial e de corrente. Estas modelagens tiveram por objetivo gerar dados das distintas situações de operação para a verificação e análise da metodologia proposta. Os resultados da pesquisa mostram a aplicabilidade dos algoritmos propostos na proteção e no monitoramento dos transformadores de potência, mesmo nas condições mais adversas, como na ocorrência da saturação dos transformadores de corrente, uma vez que os sinais de entrada distorcidos pela saturação são corrigidos por uma rede neural artificial. Os resultados apresentados comparam as respostas obtidas pelas técnicas propostas em relação às saídas de um relé comercial, habilitado à proteção diferencial percentual. / This work presents a set of methods for protecting and monitoring power transformers based on intelligent systems and the application of Clarke and Wavelet transforms. The intelligent approach allowed us to analyze the operating condition of power transformers and it discriminates between an internal fault and different operating conditions, as energization, sympathetic inrush, saturation of current transformers and overexcitation. Decision making is performed by fuzzy logic after the preprocessing of the input signals through various methods, varying according to which algorithm is running. It is important to point out that in the simulations using ATP many different power system equipment had been modeled, including a synchronous generator with speed regulation, transmission lines with variation in frequency, power transformers with their saturation curves, potential transformers and current transformers. The objective of these tests was to generate data for distinct situations for the verification and the analysis of the proposed methodologies. The results of the research show the applicability of the algorithms considered in protection and monitoring of power transformers, even in adverse conditions, such as saturation of current transformers, since the input signals are distorted by CT saturation corrected by artificial neural network. The results are compared to the ones presented by a commercial percentage differential relay.

Esta dissertação propõe um modelo tecnológico de automação para realização de pesquisas no setor do transporte público, com o objetivo de contribuir para o aprimoramento da coleta de dados, avaliação e manutenção da qualidade dos serviços prestados à população. O trabalho justifica-se pela necessidade de superação de lacunas existentes para obtenção de informações, o que repercute na gestão do sistema de transporte público como um todo. Devido à relevância crescente do tema da mobilidade urbana e os impactos que provoca na qualidade de vida das pessoas, o objeto de estudo escolhido foram os deslocamentos dos passageiros por meio do uso de ônibus na cidade de São Paulo. O modelo proposto integra a tecnologia de identificação por radiofrequência (RFID - Radio Frequency IDentification), em cartões inteligentes, utilizados atualmente para pagar a tarifa, com tecnologias de rastreamento da frota, que, por meio de GPS (Global Position Systems), fornecem informações sobre os locais de circulação dos ônibus. Os resultados obtidos mostram que esta integração pode resolver os problemas da falta de precisão no levantamento de dados sobre os locais onde são iniciadas e finalizadas as viagens de passageiros, bem como tornar sistemáticos os levantamentos de tais dados, sem necessidade de pesquisas manuais, o que representa economia de recursos. Constitui uma proposta inovadora com grande utilidade para ampliar as condições que favorecem a mobilidade urbana e é convergente no desenvolvimento de cidades inteligentes. / This dissertation proposes a technological model for automation for conducting surveys in the public transport sector, in order to contribute to the improvement of data collection, evaluation and maintenance of quality of services rendered to the population. The work is justified by the need to overcome gaps for obtaining information, which affects the management of the public transport system as a whole. Due to the increasing relevance of the issue of urban mobility and its impact on quality of life, the chosen object of study were the passenger movements through the bus use in the city of São Paulo. The proposed model integrates the radio frequency identification technology - RFID, on smart cards currently used to pay the fare, with fleet tracking technologies, which, through GPS (Global Position Systems), provide information on the bus traffic locations. The results show that this integration can solve the problems of lack of precision in data about where passenger trips are initiated and completed as well as make systematic withdrawals of such data without the need for manual searches, saving features. It is an innovative proposal with great use to expand the conditions that improve urban mobility and is convergent to the development of smart cities.