Dissertações/Teses

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2022
Descrição
  • ULISSES CARVALHO PAIXÃO JUNIOR
  • METODOLOGIA PARA DESENVOLVIMENTO E GESTÃO DE COMUNIDADES DE ENERGIA, COM ESTUDO DE CASO NA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

  • Orientador : MARIA EMILIA DE LIMA TOSTES
  • Data: 04/11/2022
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  • Vários países do mundo iniciaram a transição energética utilizando geração distribuída com fontes renováveis e sistemas de armazenamento com baterias, para proporcionar eficiência energética, flexibilidade, segurança operacional, sustentabilidade e redução de custos com energia elétrica. Monitoradas e gerenciadas por um sistema de gestão, as novas tecnologias têm trazido empoderamento ao cotidiano do consumidor, de modo que este possa participar ativamente das decisões de oferta e de demanda de energia em seu convívio individual ou em grupo. Sob a ótica do consumidor, este trabalho apresenta uma metodologia para desenvolvimento e gestão de uma comunidade de energia, operando com geração híbrida de energia elétrica, advinda da rede externa e da geração fotovoltaica, e sistemas de armazenamento. Dada suas características e seu perfil de cidade, um estudo de caso com dados reais do sistema de distribuição do campus da Universidade Federal do Pará (UFPA) é considerado e os sistemas fotovoltaicos e de armazenamento são modelados, com base em uma abordagem probabilística, de acordo com a irradiação solar da região e a demanda de energia da Universidade. A operação do sistema é gerenciada durante o período de doze meses, para simular as características, limitações e particularidades da comunidade de energia. Como conclusão do trabalho, é apresentado o retorno do investimento da comunidade de energia implementada na UFPA, evidenciando a possibilidade de escalabilidade de um novo modelo de negócio.

     

  • EDEMIR MARCUS CARVALHO DE MATOS
  • MODELAGEM DE PERDA DE QUALIDADE DE VÍDEO EM ULTRA RESOLUÇÃO CODIFICADO COM H.264/AVC: UMA ABORDAGEM BASEADA NA ESTRUTURA GOP

  • Orientador : FABRICIO JOSE BRITO BARROS
  • Data: 31/10/2022
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  • O fluxo de informações de multimídia digital em redes sem fio cresceu exponencialmente devido à popularização dos padrões IEEE 802.11 como tecnologia de acesso, bem como ao aumento de dispositivos (clientes) que operam neste padrão. O streaming de vídeo de ultra-resolução também está se tornando comum nessas redes, impulsionando o desenvolvimento de CODECs. Esta proposta de tese analisa o comportamento do streaming de vídeo, o CODEC avaliado é o H.264/AVC para a resolução 2160p (4K), em que o processo de codificação fonte é para Quantization Parameter (QP) de 32 e a estrutura do Grupo de Imagens (GOP ) para 25, 15 e 10. Os vídeos estão sujeitos à perda de pacotes durante a transmissão e as métricas de Qualidade de Experiência (QoE) são extraídas para correlacionar com as métricas de Qualidade de Serviço (QoS). Propõe-se uma modelagem de perda de qualidade de vídeo que considera a variação do GOP.

  • NELSON MATEUS FERREIRA SANTOS
  • PROJETO DE FSS EM 3,5 GHZ USANDO ALGORITMO BIO-INSPIRADO: UMA ABORDAGEM COM REDE NEURAL OTIMIZADO COM O ALGORITMO SAILFISH MULTIOBJETIVO

  • Orientador : GERVASIO PROTASIO DOS SANTOS CAVALCANTE
  • Data: 17/10/2022
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  • Este trabalho aborda uma técnica de otimização multiobjetivo híbrida bioinspirada, associada a uma rede neural de regressão geral como proposta para sintetizar a geometria e dimensões de uma superfície seletiva de frequência (FSS), para filtragem de ondas eletromagnéticas em aplicações 5G. Essa nova técnica híbrida associa o algoritmo bio-inspirado conhecido como Sailfish Optmizador (SFO), em conjunto de uma rede GRNN para a obtenção dos parâmetros de construção do filtro. Neste estudo o foco é destinado na aplicação do da técnica como ferramenta para o projeto e síntese da FSS, sendo ela com a forma de uma espira quadrada na célula unitária, impressa em uma placa de substrato de fibra de vidro (FR4). Os objetivos do processo de otimização consistem em ajustar a frequência ressonante do FSS para 3,5 GHz e a largura de banda de operação de 0,8 GHz. Uma Boa concordância entre os resultados simulados e medidos é relatada.

  • FERNANDO DUARTE BRITO
  • Avaliação Probabilística da Capacidade da Hospedagem Combinada de Microgeradores Fotovoltaicos e Veículos Elétricos em Redes de Distribuição de Baixa Tensão Considerando o Efeito do Controle Volt-Var: Um Estudo de Caso

  • Orientador : JOAO PAULO ABREU VIEIRA
  • Data: 27/09/2022
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  • Avaliação Probabilística da Capacidade de Hospedagem Combinada de Microgeradores Fotovoltaicos e Veículos Elétricos em Redes de Distribuição de Baixa Tensão Considerando o Efeito do Controle Volt-Var: Um Estudo de Caso

  • LUANA OLIVEIRA DE ALBUQUERQUE
  • AVALIAÇÃO DA PRODUTIVIDADE POR MEIO DA CONFIGURAÇÃO DE CONTROLADORES DE CARGA DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS ISOLADOS CONECTADOS A UMA NANORREDE DE DISTRIBUIÇÃO EM CORRENTE CONTÍNUA

  • Orientador : WILSON NEGRAO MACEDO
  • Data: 09/09/2022
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  • Este trabalho apresenta uma avaliação da produtividade de geradores fotovoltaicos, utilizando-se diferentes configurações de controle em controladores de carga empregados em sistemas isolados, estando estes controladores interconectados formando uma nanorrede de distribuição em corrente contínua. Nele foi realizado uma contextualização dos usos de microrredes e a apresentação da nanorrede utilizada, que se encontra instalada no laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE) da Universidade Federal do Pará. Ao longo do trabalho são indicados os principais equipamentos responsáveis pela formação de rede neste tipo de sistema, sendo eles os controladores de carga, associados a sistemas de armazenamento de energia e geradores fotovoltaicos. Neste sentido, são adotadas configurações diferentes das recomendadas pelos fabricantes, mas dentro dos limites aceitáveis, com o intuito de aumentar a produtividade dos geradores fotovoltaicos e com isso aumentar a autonomia dos sistemas de armazenamento de energia. De acordo com os resultados obtidos, quando apenas um sistema de geração e armazenamento estava em funcionamento estava em operação foi constatado o aumento da produtividade da geração; quando analisada a nanorrede com todos os sistemas em operação, com configurações distintas, foi constatado um aumento, porém, difícil de ser identificado, por conta do intercâmbio de energia presente na nanorrede, sendo mais vantajoso escolher uma única configuração para todos os sistemas.

  • RITA DE CÁSSIA PORFÍRIO DA CUNHA
  • Meta-heurÍstica para mapeamento BBU-RRH e balanceamento de carga entre BBUs, aplicada a Redes de Acesso Centralizado

  • Data: 19/08/2022
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  • O crescimento da demanda por acesso à informação, gerado por aplicativos multimídia, é um dos desafios da nova geração de redes móveis. A quinta geração (5G) visa atender requisitos cada vez mais estritos dos usuários, tais como latências e baixo consumo de energia. Uma das arquiteturas proposta para suprir as demandas que surgem com o 5G e suportar esse tráfego é a Cloud Radio Access Network (C-RAN), a qual centraliza o poder de processamento para resolver o desbalanceamento de carga, alocando recursos de acordo com a demanda da rede. Essa arquitetura propõe o compartilhamento de recursos enquanto aborda questões de escalabilidade de processamento. Recentemente, os algoritmos de otimização meta-heurísticos vêm sendo amplamente empregados para resolver problemas dessa natureza. As meta-heurísticas são utilizadas por serem mais poderosas que os métodos convencionais, que se baseiam nas lógicas formais ou na programação matemática, além de o tempo necessário para execução ser menor que o dos algoritmos exatos. Neste contesto, objetiva-se com este estudo, desenvolver um modelo de alocação de recursos otimizado que realiza o balanceamento de carga entre Baseband Units (BBUs) e Remote Radio Heads (RRHs), baseado em método de Otimização por Enxame de partículas (PSO). Para este fim, foi usado uma variação do algoritmo PSO, o Discrete Particle Swarm Optimization (DPSO), que otimiza a função objetivo proposta. Resultados apontam desempenho superior desta função objetivo em comparação ao benchmarking proposto, tanto em cenários de alta, como em baixa densidade de tráfego.

  • MELLINA MODESTO LISBOA
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE PARA-RAIOS DE ZNO SOB DIVERSOS CENÁRIOS DE POLUIÇÃO UTILIZANDO MÉTODO DE ELEMENTO FINITOS 

  • Data: 16/08/2022
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  • O para-raios de Óxido de Zinco é um dos dispositivos de proteção de vital importância para os Sistemas Elétricos de Potência e os equipamentos que os compõe, uma vez que ele assegura a confiabilidade e a continuidade de operação desses sistemas a partir da sua capacidade de atenuar as sobretensões transitórias resultantes de descargas atmosféricas ou surtos de manobra. Esse equipamento é formado por blocos de  resistores variáveis de ZnO, associados em série ou em paralelo, cuja curva de tensão-corrente apresenta alta não-linearidade. Tendo em vista a relevância da utilização do para-raios, faz-se necessária a  investigação das condições de operação deste. Na literatura, são encontrados diversos procedimentos e técnicas destinadas a tal finalidade, entre as quais destaca-se o monitoramento por meio da medição e análise da corrente de fuga, dado que esta representa um dos fatores principais que contribuem para a degradação deste equipamento. Diante deste contexto, a presente dissertação de mestrado implementa um modelo bidimensional de um para-raios de Óxido de Zinco de 30 kV, utilizando o Método de Elementos Finitos, para obter-se as curvas da corrente de fuga, as distribuições do potencial elétrico, da densidade de corrente e a das linhas de campo elétrico, quando este dispositivo se encontra sujeito às condições de variações de tensão e poluições. Os resultados mostram um aumento das grandezas adquiridas(que aumento? Quais grandezas?) à medida que o nível de poluição se intensifica, bem como, com o aumento dos níveis de tensão.

  • MARCO ANTONIO LOUREIRO LIMA
  • Análise e Classificação de Severidade de COVID-19 Usando Aprendizado de Máquina.

  • Data: 16/08/2022
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  • Nos últimos anos, com o crescimento alarmante de casos de COVID-19, uma doença viral altamente contagiosa, fez-se necessário novas formas de diagnóstico e controle desta enfermidade a fim de que a sua propagação seja reduzida até que a população seja vacinada efetivamente. Neste contexto, Inteligência Artificial (IA) e seus subcampos surgem como possíveis alternativas para auxiliar no combate da doença por meio de análises de sintomas relacionados a esta enfermidade. Alguns métodos de Aprendizado de Máquina (AM) são mostrados como resposta para o controle dessa doença, auxiliando a análise com base em um conjunto de sintomas apresentados pelo paciente e consequentemente indicando o diagnóstico, bem como agilizando o processo de tratamento. Para atingir esse objetivo são propostos três modelos que utilizam esses métodos de AM para predizer a severidade de COVID-19 em graus distintos. Os resultados em cada um destes modelos são avaliados através de métricas estabelecidas ao longo deste trabalho. No mais, diferentes sugestões são mostradas para melhorar a análise e realizar predições com maior acurácia

  • FABIO ANTONIO DO NASCIMENTO SETUBAL
  • IDENTIFICAÇÃO DE FORÇA A PARTIR DE DADOS DE VIBRAÇÃO USANDO A METODOLOGIA DE SUPERFÍCIE DE RESPOSTA EM CONJUNTO COM O ALGORITMO DE REGRESSÃO DE FLORESTA ALEATÓRIA

  • Data: 11/08/2022
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  •  Em muitos projetos dinâmicos e de diagnóstico de falhas de estruturas mecânicas, é necessário o conhecimento da força externa atuante. No entanto, a medição dessas forças muitas vezes é difícil ou impossível de ser realizada e, nesse caso, um problema inverso deve ser resolvido. Este artigo propõe um método de identificação de força usando a Metodologia de Superfície de Resposta com base em Design Composto Central em conjunto com o algoritmo de Regressão de Floresta Aleatória. Esse procedimento requer, inicialmente, o modelo modal em elementos finitos da estrutura forçada. Em seguida, análises harmônicas são realizadas, variando os parâmetros de forças e, então, aplica-se a Metodologia de Superfície de Resposta para a geração de um conjunto de dados contendo os valores de amplitude, frequência e localização das forças, além dos valores de aceleração de vibração em vários pontos da estrutura. Este conjunto de dados foi utilizado para treinar e testar um modelo de Regressão de Floresta Aleatória utilizado para predizer qualquer localização, amplitude e frequência da força a ser identificada, tendo como informações somente a aquisição da vibração em determinados pontos da estrutura. Os resultados numéricos mostraram excelente precisão na identificação da força aplicada à estrutura.

    Artigo Publicado no Periódico Energies, Qualis CAPES A1. Publicado em 20 de maio de 2022 

    Título: Force identification from vibration data using response surface and random forest
    regression algorithms.

    Autores: Fábio Antônio do Nascimento Setúbal , Marcus Vinicius Alves Nunes,  Sérgio de Souza Custódio Filho , Newton Sure Soeiro and Alexandre Luiz Amarante Mesquita.

    Energies 2022, 15, 3786. https://doi.org/10.3390/en15103786

  • KALEF LEVY DE LIMA PINTO
  • SENSOR DE DEFORMAÇÃO DE SPECKLEGRAMA DE FIBRA ÓPTICA BASEADO EM APRENDIZADO PROFUNDO

  • Orientador : JOAO CRISOSTOMO WEYL ALBUQUERQUE COSTA
  • Data: 08/08/2022
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  • SENSOR DE DEFORMAÇÃO DE SPECKLEGRAMA DE FIBRA ÓPTICA BASEADO EM APRENDIZADO PROFUNDO

  • LUÍS AUGUSTO MESQUITA DE CASTRO
  • CONTRIBUIÇÕES AO CONTROLE DE VARIÂNCIA MÍNIMA GENERALIZADO: CONTROLE PREDITIVO DE HORIZONTE IRRESTRITO

  • Data: 04/08/2022
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  • Neste trabalho é investigado o controlador preditivo de horizonte irrestrito, ou UHPC. É projetado no espaço de estado por meio do método GMVSS e baseado em modelo linear ARMAX. Sua lei de controle é implementada no formato polinomial RST de controlador para o controle de sistemas monovariáveis com o objetivo de permitir a análise de robustez e desempenho, consolidando o UHPC como membro dos controladores preditivos. A proposta apresenta em detalhes todo o formalismo matemático necessário ao bom entendimento dos projetos dos controladores GMV e UHPC, tanto na abordagem polinomial quanto em espaço de estado. O método de projeto GMVSS se baseia na premissa de que a complexidade da estrutura do controlador é ditada pela complexidade do modelo de projeto, tendo como contribuição mais significativa a simplicidade de projeto devido à ausência das equações Diofantinas no procedimento. As equações Diofantinas são resolvidas indiretamente e de maneira natural pela própria formulação do problema, a partir do filtro de Kalman obtido de uma representação estocástica no espaço de estado. Os controladores preditivos podem ser baseados em modelos ARMAX ou ARIMAX, empregando a função custo na forma posicional ou incremental, incluindo ou não um filtro de ponderação na saída do sistema. Neste trabalho também é explanada a obtenção da estrutura RST de controlador a partir da lei de controle UHPC. Além disso, apresenta-se a herança de sintonia dos controladores PID e IPD para os controladores GMV e UHPC, bem como a inclusão do filtro de ponderação no projeto de controle, o que permite herdar as características dinâmicas de qualquer controlador linear ou até mesmo realizar o projeto GMV e UHPC via alocação de polos. Por fim, a lei de controle sintetizada é aplicada a diferentes classes de sistemas lineares e não lineares por meio de simulações numéricas e ensaios práticos, avaliando-se as características de robustez e desempenho do controlador proposto via funções de sensibilidade, diagrama de Nyquist, mapa de polos e zeros, teorema do pequeno ganho e índices de desempenho a partir de testes de rastreamento de referência e rejeição de perturbação. Os resultados obtidos demonstram que o controlador preditivo UHPC é capaz de lidar com erros de modelagem e ruídos externos, contribuindo positivamente para as margens de estabilidade do sistema de controle.

  • LEONARDO NUNES GONCALVES
  •  Software para Planejamento de Redes IoT: Uma solução baseada em Algoritmo Genético, Algoritmo de Múltiplas Tentativas e EPSO

  • Data: 20/07/2022
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  • A Internet das Coisas (IoT, do inglês Internet of Things) permite o monitoramento ubíquo de ambientes através de sensores dispostos em determinada área de interesse. Tal coleta de dados gera um conteúdo sem precedentes de informações que são apresentadas a diferentes algoritmos que servem para auxiliar na tomada de decisões associadas a economia, saúde, bem-estar, entre outras. Para garantir o sucesso dessa cadeia de comunicação, definida desde a coleta dos dados até a extração de decisões valorosas, se faz necessário a implantação de uma comunicação ponta a ponta. Para isso a IoT faz uso da tecnologia de comunicação Long Range (LoRa), que por sua vez garante a comunicação sem fio e sem custos entre os sensores instalados nos endnodes dispostos na área de interesse e os pontos de agregação de trafego de dados instalados na área a ser monitorada, isto é, o gateway. Embora a solução seja prática, esta gera os desafios de minimização dos custos associados a implantação do menor número de gateways na área a ser coberta, assim como, a tarefa de se planejar a rede IoT levando em consideração o posicionamento ótimo dos gateways. Diante deste contexto e para responder aos desafios impostos pelo planejamento de redes IoT, este trabalho tem como objetivo propor um software otimizador de planejamento de redes IoT baseado em Algoritmo Genético, Evolutionary Particle Swarm Optimization (EPSO) e algoritmo de Múltiplas Tentativas, com o intuito de minimizar o número de gateways e determinar a geolocalização para instalação dos mesmos, assim visando garantir a cobertura de todos os endnodes e seus respectivos sensores dispostos no campo.

  • JOINER DOS SANTOS SA
  • DESENVOLVIMENTO DE SOFTWARES E ALGORITMO BASEADO EM REDES NEURAIS ARTIFICIAIS PARA SUPORTE À GESTÃO DA MOBILIDADE URBANA EM SMART CAMPUS COM CARACTERÍSTICA MULTIMODAL

  • Data: 20/07/2022
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  • Este trabalho apresenta o desenvolvimento de duas soluções de software e um algoritmo baseado em redes neurais artificiais para suporte à gestão da mobilidade urbana em um smart campus. O primeiro software, intitulado Norte Rotas, é uma solução web cujo objetivo é dar suporte ao planejamento de rotas de pedestres, provendo informações relevantes sobre condições físicas das rotas de um smart campus. Já a segunda solução, é um software mobile Android que tem o objetivo de fazer a gestão de modais de transporte presentes em um smart campus. Testes em ambiente simulado e real foram realizados e os resultados apontam que as ferramentas propostas são boas soluções para o planejamento e gerenciamento de rotas de modais em um campus universitário inteligente. Além dos softwares, é proposto um algoritmo de inteligência computacional para determinação da melhor rota de viagem considerando as opções a pé, de ônibus e de barco em um sistema IoT de um smart campus. Dados foram coletados a partir de rotas do ônibus Circular da UFPA, e testes com diferentes parâmetros de uma RNA foram realizados. Os resultados apontam que a solução baseada em RNA é promissora para ser implantada em sistemas de auxílio à mobilidade urbana.

  • SUZANA CESCON DE SOUZA
  • Análises de Atividades Oscilatórias de EEG Durante Treinamento
    Cognitivo Utilizando a Análise Espectral de Holo-Hilbert

  • Data: 19/07/2022
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  • Neste trabalho desenvolvemos um protocolo de análise de um treinamento
    cognitivo (TC) para melhoria de performance de desempenho em operadores de escavadeira da
    empresa Vale S.A. Esta pesquisa fez parte do Projeto de Inovação POAD (Programa de
    Operadores de Alto Desempenho) do Instituto Tecnológico Vale (ITV). O protocolo de TC foi
    baseado em Neurofeedback (NFB), com a finalidade de desenvolver habilidades de auto
    regulação das frequências cerebrais de indivíduos, com base nas análises de eletroencefalograma
    (EEG). Nesta pesquisa, utilizamos a Análise Espectral de Holo-Hilbert (HHSA) para estudar a
    modulação em amplitude (AM) e frequência (FM) dos ritmos que compõem as frequências
    cerebrais. A HHSA foi baseada na decomposição em modo empírico (EMD) de duas camadas.
    Primeiro houve uma decomposição do sinal EEG em uma série de funções de modo intrínseco em
    frequência modulada (IMFs) e então se decompôs cada IMF modulado em frequência em um
    conjunto de IMFs modulados em amplitude. Dessa forma, este trabalho investiga a eficácia de um
    TC com base nas variações de frequência e amplitude moduladas nos dados de EEG obtidos por
    NFB. Os resultados demonstram eficácia para o TC e validam a eficácia da HHSA em extrair
    características informativas dos sinais.

  • JORGE LUIZ MOREIRA PEREIRA
  • EFEITOS HARMÔNICOS DEVIDO A ALTA PENETRAÇÃO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 29/06/2022
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  • EFEITOS HARMÔNICOS DEVIDO A ALTA PENETRAÇÃO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM SISTEMAS DE DISTRIBUIÇÃO

  • MATIAS RIBEIRO MÁXIMO DE LAVÔR
  • BALANÇO ENERGÉTICO DE UM LABORATÓRIO DE PESQUISA EM CENÁRIOS PRÉ, DURANTE E PÓS PANDEMIA, VISANDO CERTIFICAÇÃO DE NZEB.

  • Data: 27/06/2022
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  • Sistemas de geração solar fotovoltaica desempenham um papel essencial para a melhoria da eficiência energética de uma edificação. Nesse sentido, o presente estudo busca apresentar uma análise de balanço energético em diferentes cenários cronológicos para o prédio do Centro de Excelência em Eficiência Energética da Amazônia - CEAMAZON, entidade pública de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação, vinculada à UFPA, localizado no Parque de Ciência e Tecnologia Guamá. Além disso, é realizada uma breve análise em relação ao novo INI-C relacionada à metodologia de avaliação nZEB, com recente implantação de sistema de geração distribuída, destacando o conjunto de características da edificação que possam classificar sua eficiência energética e demonstrando parâmetros essenciais para certificação.

  • WENDRIA CUNHA DA SILVA
  • Análise Numérica de Sensor de Ressonância Plasmônica de Superfície Baseado em Grafeno na Faixa de Terahertz.

  • Orientador : KARLO QUEIROZ DA COSTA
  • Data: 24/06/2022
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  • Este trabalho propõe um sensor de índice de refração plasmônico em Terahertz baseado em Single-Layer Graphene operando como refratômetro na faixa de Terahertz. A configuração utilizada é Kretschmann, onde uma das variáveis que monitora a refletividade é o potencial químico. O sensor foi analisado teoricamente pelo método dos elementos finitos (FEM), com o modelo em uma estrutura bidimensional. Onde foram calculadas as refletividades e as distribuições de campo para diferentes parâmetros, como a espessura, frequência, ângulo e da permissividade. Primeiramente foi feito um estudo para determinar a melhor frequência de operação, ângulo de incidência e espessura mínima da amostra. Posteriormente comparou-se com modelo numérico com o analítico. A partir dos resultados numéricos foram feitas análises paramétricas para verificar as variações na sensibilidade, largura a meia altura (FWHM) e resolução, todos parâmetros de qualidade do dispositivo. Os resultados numéricos são comparados com conceitos teóricos disponíveis na literatura e em trabalhos publicados recentemente.

  • EMERSON SANTOS DE OLIVEIRA JUNIOR
  • Geração Procedural de Dados Sintéticos Realistas para Treinamento de Modelos de
    Aprendizado de Máquina: Aplicação sobre agricultura de precisão com base em imagens de drones

  • Orientador : ALDEBARO BARRETO DA ROCHA KLAUTAU JUNIOR
  • Data: 21/06/2022
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  • Este trabalho tem por objetivo apresentar a implementação de um framework
    capaz de sintetizar dados para modelos de aprendizado de máquina, demonstrar resultados obtidos com
    redes de segmentação semântica treinada com estes dados e descrever resultados preliminares que
    exemplificam o uso desta metodologia com a segmentação para a classificação de objetos específicos.
    Neste trabalho, foi classificada a quantidade de ervas daninhas que infestam determinadas áreas em zonas
    de plantio. A metodologia adota redes neurais convolucionais profundas, realizando cálculos a nível de
    pixels nas imagens para determinar porcentagens de infestação e fazer estimação quando a rede não
    define corretamente a

  • IGOR RODRIGUES DE NARDI
  • PROTEÇÃO DE SISTEMAS DE CARREGAMENTO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS CONTRA DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

  • Data: 13/06/2022
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  • À medida que os veículos elétricos e as energias renováveis se expandem, surge
    também a necessidade de investigar novos métodos de proteção contra raios para essas novas tecnologias. Esse trabalho tem como objetivo avaliar a performance de sistemas de carregamento de veículos elétricos frente às descargas atmosféricas durante seu regime transitório. Modelos de duas estações de carregamento, uma conectada à rede de energia CA e a outra desconectada, foram utilizados nas análises. Além disso, um modelo impulso de tensão proveniente de descargas atmosférias foi usado. Os resultados deste trabalho demonstraram as alterações nas formas de onda de tensão na entrada e na saída dos circuitos, sendo possível avaliar quais pontos são mais vulneráveis, necessitando de maior proteção. Além disso, foi avaliado se dois eletropostos do Centro de Excelência em Eficiência Energética da Amazônia – CEAMAZON – estão adequadamente protegidos contra descargas atmosféricas. Para isso, tomou-se como base os estudos realizados na Ásia, Europa, além da norma brasileira. Constatou-se que, apesar do prédio do CEAMAZON possuir um SPDA adequado, os eletropostos encontram-se vulneráveis, sobretudo contra os efeitos indiretos causados pela ocorrência de descargas atmosféricas nas proximidades dos eletropostos.

  • ANDRE FELIPE SOUZA DA CRUZ
  • MODELAGEM E ANÁLISE ELETROMAGNÉTICA DE SENSORES PLASMÔNICOS OPERANDO NAS FAIXAS ÓPTICA E TERAHERTZ: SOLUÇÕES POR COEFICIENTES GENERALIZADOS E FUNÇÕES DE GREEN

  • Data: 20/05/2022
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  • No presente trabalho, é apresentada a modelagem de estruturas eletromagnéticas equivalentes, utilizadas na análise e descrição da resposta de sensores plasmônicos operando nas faixas da óptica, e do terahertz (Far Infrared). Foram realizadas simulações para avaliar a resposta eletromagnética de quatro sensores, que operam segundo o fenômeno de Ressonância de Plasmons de Superfície (SPR), e Emissão Acoplada por Plasmons de Superfície (SPCE), sendo estes: Sensor SPCE THz baseado em DLG (Double-Layer Graphene); Sensor Kretschmann THz baseado em MLG (Multi-Layer Graphene); Sensor SPCE Óptico baseado em Ouro; e Sensor Kretschmann Óptico baseado em SLG/Ouro. A descrição eletromagnética dos sensores foi realizada pela combinação de modelos analíticos derivados do método dos Coeficientes Generalizados, onde é possível calcular a intensidade dos campos EH (Elétrico e Magnético), devido a incidência de uma onda plana sobre uma estrutura multicamadas, e do método da Função de Green Periódica Fora de Fase, que utiliza a representação espectral dos campos EH, por meio da série complexa de Fourier, sobre os modos de Floquet. Nos sensores terahertz, o grafeno é modelado como uma impedância superficial descrita pelo modelo de Kubo. Em sensores ópticos, o grafeno e o ouro são caracterizados como materiais de espessura finita, e índice de refração (RI) complexo, ambos valores experimentais disponibilizados pelo Laboratório de Síntese e Caracterização Laser de Nanomateriais, da Puc-Rio. Os resultados mostram os perfis de campo EH na estrutura dos sensores plasmônicos. Na análise da PGF do sensor SPCE Thz, verificamos o aparecimento dos polos plasmônicos simétrico e assimétrico na representação espectral de seus campos EH. Para o sensor Kretschmann THz, verificamos uma sensitividade S = 2,42°RIU −1 para o caso com três folhas de grafeno, além de uma FWHM (Full Width at Half Maximum) de 5,75° para o caso com cinco folhas de grafeno. Para o sensor SPCE óptico, verificou-se que a excitação SPCE ocorre para a fonte laser monocromática com incidência ≥ 30°. Por fim, para o sensor SPR baseado em SLG/Ouro, verificou-se um aumento de 2% na sensitividade, quando comparado ao caso sem grafeno.

  • CARLINDO LINS PEREIRA FILHO
  • AVALIAÇÃO DA ESTRUTURA TARIFÁRIA  BRASILEIRA  COM CONTRIBUIÇÕES DE PONTOS PARA REVISÃO

  • Data: 20/05/2022
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  • A disponibilidade a energia elétrica é indispensável para garantia da dignidade humana no século XXI. Ela é essencial em atividades domésticas e econômicas, a prova está na existência da correlação entre nível de desenvolvimento e consumo per capita de energia elétrica. Em função da importância da eletricidade, a estrutura tarifária de um país deve buscar o equilíbrio entre o interesse de consumidores e empresários. Na estrutura tarifária brasileira as empresas são extremamente protegidas dos riscos de negócio, por outro lado, os consumidores cativos não têm liberdade de escolha na aquisição e são obrigados a pagar pelos riscos das empresas. Este trabalho almeja propor mudanças na estrutura tarifária brasileira para que todos os consumidores possam ter mais direitos e pagar por uma tarifa de energia elétrica mais justa. Para isso é exposto um panorama geral do setor elétrico brasileiro e a estrutura tarifária vigente, que são comparados com países membros do BRICS e OCDE. Observou-se por meio de dados de tarifa de energia e socioeconômicos, que componentes da formação do valor da tarifa fazem com que consumidores de estados mais pobres tenham que pagar tarifas de energia mais altas. Esse acréscimo no preço da energia faz com que a competitividade para atração de empreendimentos de regiões pobres seja menor, o que contribui para aumento de desigualdades entre estados. Um modelo voltado para o setor industrial de incentivos de eficiência energética é proposto como atração para investimento em práticas mais sustentáveis e melhoria na formação tarifária. Por fim, são propostas mudanças nas opções de modalidade tarifária em componentes que compõem a tarifa de energia e critérios de qualidade exigidos.

  • SILVIO DOMINGOS SILVA SANTOS
  • METASUPERFÍCIES TOTALMENTE DIELÉTRICAS BASEADAS EM TRÍMEROS COM MODOS DIPOLO TOROIDAL

  • Data: 19/05/2022
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  • Neste trabalho, são propostos e estudados metamateriais totalmente dielétricos compostos de células unitárias quadrada, retangular, losangular e hexagonal baseadas em trímeros. Esses metamateriais são arranjos periódicos planares totalmente dielétricos de discos dielétricos dispostos sobre um substrato dielétrico, os quais são capazes de suportar dois tipos de ordens de dipolo toroidal (denominadas toroidal – TO e anti-toroidal – ATO), que se diferenciam pela distribuição dos momentos dipolo toroidal nos trímeros (simétrico e anti-simétrico, respectivamente). As estruturas, bem como os modos de ressonância, foram analisadas teoricamente por meio das técnicas de teoria de grupos, método de combinação linear adaptada por simetria (em inglês, SALC), aproximação de momentos de dipolo magnético e teoria de circuito, para as simulações numéricas foi utilizado o software comercial Comsol Multiphysics. Em particular, uma nova aproximação teórica é proposta para o entendimento das excitações dos modos toroidais protegidos por simetria, por meio dos chamados grupos magnéticos. Os resultados teóricos e numéricos foram validados através de experimentos de micro-ondas na faixa de 8 - 15 GHz, com boa concordância dos resultados. Devido a configuração única dos campos desses modos fortemente confinados nas metasuperfícies propostas, é que as mesmas podem ser consideradas como plataforma de interação eficiente da luz-matéria para as tecnologias de próxima geração, no que diz respeito a absorção melhorada, chaveamento não-linear, (bio-)sensoriamento e em outras aplicações da fotônica.

  • LUISE FERREIRA CARDOZO
  • TÉCNICAS DE CONTROLE ROBUSTO BASEADAS EM RESPOTA EM FREQUÊNCIA E VIA ALOCAÇÃO DE POLOS INTERVALAR PARA SISTEMAS COM INCERTEZAS PARAMÉTRICAS APLICADAS AO PROBLEMA DE REGULAÇÃO DE TENSÃO EM CONVERSORES DE POTÊNCIA

  • Data: 12/05/2022
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  • As microrredes são uma forma de sistema de distribuição, o qual pertencem ao amplo conceito de smart grids. Os sistemas multiconversores ou multinível, nada mais são do que microrredes CC compostas por vários conversores de potência ligados em cascata e/ou em paralelo. Desta forma, o sistema multiconversor descrito nesta tese possui um conversor CC – CC na topologia Buck, o qual é utilizado como fonte de tensão contínua para o barramento principal da microrrede, sendo um elemento de fundamental importância e cujo controle de tensão é essencial, pois as cargas eletrônicas são sensíveis à desvios de tensão. Com o intuito de realizar o controle de tensão no barramento CC, primeiramente é realizado a modelagem do sistema com o método de mínimos quadrados recursivos, momento no qual as variações paramétricas são obtidas formando um modelo mais abrangente denominado de função de transferência intervalar, a qual é representado graficamente pelo conjunto extremal. Em um segundo momento, são desenvolvidos dois controladores robustos, um através das margens de estabilidade extremais do modelo culminando em um controlador PI baseado em resposta em frequência, e outro através de um projeto de controle por alocação de polos intervalar no formato PID. O desempenho robusto dos controladores é avaliado através de simulação computacional, de forma experimental no sistema multiconversor e, por fim,  utilizando-se uma análise quantitativa por meio índices de de desempenho.

  • RICHARDSON SALOMÃO DE ARAÚJO
  • DIMENSIONAMENTO, SIMULAÇÃO E ANÁLISE ECONÔMICA DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE COM ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

  • Data: 29/04/2022
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  • DIMENSIONAMENTO, SIMULAÇÃO E ANÁLISE ECONÔMICA DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE COM ARMAZENAMENTO DE ENERGIA

  • WANDERLEY SENA DOS SANTOS
  • MODELAGEM DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA E DESENVOLVIMENTO DE UM CONVERSOR DE FREQUÊNCIA PARA ESTA APLICAÇÃO ESPECÍFICA

  • Orientador : WILSON NEGRAO MACEDO
  • Data: 11/04/2022
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  • MODELAGEM DE SISTEMAS FOTOVOLTAICOS DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA E DESENVOLVIMENTO DE UM CONVERSOR DE FREQUÊNCIA PARA ESTA APLICAÇÃO ESPECÍFICA

  • IGOR MEIRELES DE ARAUJO
  • VIRTUALIZAÇÃO DE FUNÇÕES DE REDE: ENCADEAMENTO DE SERVIÇOS E PROCESSAMENTO DE PACOTES EM GPU

  • Data: 01/04/2022
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  • O crescimento da demanda da internet tem impulsionado o desenvolvimento de novas arquiteturas de infraestrutura de rede como o network function virtualization (NFV). Nesta arquitetura, as funções de redes são separadas do hardware e implementadas via software de forma que seja executas em um hardware genérico  através de tecnologias de virtualização. Essa nova infraestrutura traz maior flexibilidade além da redução de custos de operação e aquisição comparada com a infraestrutura tradicional composta por middleboxes (dispositivo com hardware proprietário para execução de específica função de rede). Um serviço de telecomunicação é uma funcionalidade ponta-a-ponta oferecida aos usuários pelas operadoras de rede, geralmente consiste em várias funções de rede encadeadas em uma ordem específica. O processo para a construção dessas cadeias é conhecido como service function chaining (SFC). Com a flexibilidade do NFV, as funções de redes podem ser implantadas de forma escalável, remotamente e durante a operação da rede aumentado a complexidade do SFC além de que para garantir a confiabilidade dos serviços às vezes é necessária a realização de SFC para recursos de reserva (backup). Uma outra consideração em relação ao NFV, é o desempenho da função de rede. Espera-se que as funções implementadas via software tenham pelo menos o mesmo desempenho ou melhor do que as presentes em middleboxes. Entretanto, com a migração de um hardware específico para um genérico com propósitos gerais, possibilita a utilização de outros hardware que também vem sendo utilizado para propósitos gerais como as graphic processing units (GPUs). Diante do exposto, esta tese investiga dois pontos do NFV, a confiabilidade e o desempenho. O primeiro ponto foca na topologia de rede como um todo e na otimização de recursos no encadeamento de serviços garantindo a confiabilidade do serviço. Enquanto o segundo ponto foca no desempenho de uma única função de rede virtualizada utilizando processamento paralelo em GPU para reduzir o tempo de processamento de pacotes e consequentemente aumentar o throughput da rede.
  • MARINALDO DE JESUS DOS SANTOS RODRIGUES
  • METODOLOGIAS DE AVALIAÇÃO DE GERADORES FOTOVOLTAICOS EM SITUAÇÃO DE SOMBREAMENTO PARCIAL 

  • Data: 31/03/2022
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  • METODOLOGIAS DE AVALIAÇÃO DE GERADORES FOTOVOLTAICOS EM SITUAÇÃO DE SOMBREAMENTO PARCIAL 

  • ALAN SOVANO GOMES
  • MODELAGEM E CONTROLE ROBUSTO PARAMÉTRICO APLICADOS A SISTEMAS DRIVEN-RIGHT-LEG PARA REJEIÇÃO DE RUÍDOS EM AMPLIFICADORES BIOPOTENCIAIS

  • Data: 30/03/2022
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  • O sistema Driven-Right-Leg (DRL) é amplamente utilizado para mitigar os efeitos da tensão de modo comum em amplificadores biopotenciais. Ele funciona como um controlador em malha fechada, cujo objetivo é rejeitar perturbações causadas devido ao acoplamento capacitivo do paciente com a rede elétrica. Neste trabalho, o sistema DRL é avaliado do ponto de vista do controle robusto paramétrico, procurando fazer uma avaliação mais completa do que a encontrada na literatura, avaliando margens de ganho, de fase e de módulo extremais. Faixas de variação paramétrica intervalar, retiradas da literatura, foram utilizadas para descrever as incertezas paramétricas que perturbam o sistema estudado. Além disso, foi projetado um controlador do tipo Lead-Lag com base no modelo sujeito a variações paramétricas obtido, de forma a demonstrar tanto como a análise quanto a síntese de controladores DRL pode ser feita com base na teoria apresentada. Os resultados obtidos foram discutidos com base em comparação com os sistemas DRL encontrados na literatura especializada.

  • LUIZ EDUARDO SALES E SILVA
  • ANÁLISE PROBABILÍSTICA DO IMPACTO TÉCNICO-ECONÔMICO DAS CONEXÕES DE MICROGERADORES FOTOVOLTAICOS E VEÍCULOS ELÉTRICOS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE BAIXA TENSÃO

  • Data: 18/03/2022
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  • ANÁLISE PROBABILÍSTICA DO IMPACTO TÉCNICO-ECONÔMICO DAS CONEXÕES DE MICROGERADORES FOTOVOLTAICOS E VEÍCULOS ELÉTRICOS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE BAIXA TENSÃO

  • MARKOS PAULO CARDOSO
  • SENSORES DE MULTI-RESSONÂNCIAS PLASMÔNICAS BASEADOS EM FIBRAS PCF TIPO D

  • Data: 14/03/2022
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  • Esta tese propõe um esquema de excitação de múltiplas ressonâncias plasmônicas ao longo do espectro para utilização no monitoramento de índice de refração e possibilitar a determinação das propriedades de dispersão óptica do meio a ser analisado. Esta característica é obtida através da utilização de uma fibra de cristal fotônico (PCF – Photonic Crystal Fiber) tipo D e a deposição de camadas metálicas com diferentes espessuras, ou diferentes tipos de metais, em sua face plana. Usando simulações baseadas em métodos dos elementos finitos (FEM – Finite Element Method), é possível demonstrar como personalizar ressonâncias de plasmons em diferentes comprimentos de onda, com uma baixa interferência entre eles, permitindo assim mensurar mais de um parâmetro de uma forma simples e direta, como por exemplo, o índice de refração médio e a dispersão óptica de primeira ou segunda ordem. O aspecto central destas configurações de detecção é equilibrar a miniaturização com um baixo acoplamento entre os diferentes modos de plasmons localizados em nanoestruturas metálicas adjacentes. Além disso, a determinação da dispersão óptica de um determinado meio em uma grande faixa espectral fornece informações sobre a concentração de diferentes constituintes de um meio, o que é de suma importância ao monitorar meios com concentrações variáveis no tempo, como meios fluídicos.

  • ELEN PRISCILA DE SOUZA LOBATO
  • IMPLANTAÇÃO DE UM MIDDLEWARE IOT ESCALÁVEL PARA APLICAÇÕES DE MOBILIDADE ELÉTRICA MULTIMODAL

  • Data: 25/02/2022
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  • IMPLANTAÇÃO DE UM MIDDLEWARE IOT ESCALÁVEL PARA APLICAÇÕES DE MOBILIDADE ELÉTRICA MULTIMODAL

  • ALEXANDRE DE SOUZA BRASIL
  • ADEQUAÇÃO DO LABORATÓRIO DE ALTA TENSÃO DA UFPA - LEAT AOS REQUISITOS GERAIS PARA A COMPETÊNCIA DE LABORATÓRIOS DE ENSAIO E CALIBRAÇÃO DA NORMA ABNT NBR ISO/IEC 17025

     

  • Data: 24/02/2022
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  • Fenômenos que desequilibrem o sistema elétrico de potência ocorrem constantemente, o que gera a necessidade de estudá-los com o objetivo de permitir o desenvolvimento de redes e equipamentos elétricos que se comportem de forma mais confiável e robusta diante de tais distúrbios. Estes estudos são, em geral, realizados em laboratórios especializados de Alta Tensão e Alta Potência. No decorrer dos anos, o mercado passou a demandar que estes estudos também fornecessem resultados que cumprissem padrões de qualidade certificados por órgãos oficiais. Nesse sentido, esta dissertação objetiva propor a adequação necessária do Laboratório de Ensaios em Alta e Extra Alta Tensão da Universidade Federal do Pará aos requisitos para a competência de laboratórios de ensaio e calibração definidos pela norma ABNT NBR ISO/IEC 17025, com foco no desenvolvimento e implantação de um Sistema de Gestão da Qualidade; criação de procedimentos operacionais e diretrizes de segurança; estabelecimento de um programa de calibração para os equipamentos do laboratório; e identificação das motivações, vantagens e impactos relacionados a implementação dos requisitos da referida norma, bem como as dificuldades e soluções encontradas. Para isso, primeiramente foi realizado um levantamento literário que buscou conhecer o panorama nacional de instituições de ensino superior com laboratórios acreditados sob a referida norma. Em seguida, iniciou-se o processo de implementação dos requisitos da norma, o qual se baseou na metodologia adaptada de Grochau (2011). Por fim, a experiência vivenciada permitiu observar que a adequação aos requisitos da norma em laboratórios vinculados a instituições públicas, apesar de complexa em um primeiro momento, é plenamente capaz de proporcionar diversos benefícios e vantagens, desde que sejam respeitadas as peculiaridades deste tipo de instituição como: burocracia; limitação de recursos; capacitação do pessoal envolvido e; conciliação das atividades de pesquisa e ensino com a prestação de serviço.

     

    Artigos Publicados:

    BRASIL, A, S; BRASIL, F, S; MANITO, A, R, A; NUNES, M. V. A. Processo de Acreditação de um Laboratório de Ensaios em Alta Tensão conforme a ABNT NBR ISO/IEC 17025: Implantação de um Sistema de Gestão da Qualidade e Calibração de Equipamentos. In: VIII Simpósio Brasileiro de Sistemas Elétricos 2020 (SBSE 2020). Santo André – SP.

     

    BRASIL, A, S; BRASIL, F, S; MANITO, A, R, A; NUNES, M. V. A. Gestão de Segurança em Alta Tensão – Adequação à NR 10: Segurança em Instalações e Serviços em Eletricidade do Laboratório de Ensaios em Alta Tensão da UFPA. ISO/IEC 17025: Implantação de um Sistema de Gestão da Qualidade e Calibração de Equipamentos. InVIII Simpósio Brasileiro de Sistemas Elétricos 2020 (SBSE 2020). Santo André – SP.

     

  • MARCEL AUGUSTO ALVARENGA VIEGAS
  • ESTAÇÃO SUSTENTÁVEL E INTELIGENTE DE CARREGAMENTO RÁPIDO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS

  • Data: 24/02/2022
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  • ESTAÇÃO SUSTENTÁVEL E INTELIGENTE DE CARREGAMENTO RÁPIDO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS

  • DIEGO BRANCHES VILAR
  • ESQUEMA DE TARIFAÇÃO DINÂMICA DE ENERGIA PARA PROGRAMAS DE RESPOSTAS À DEMANDA CONSIDERANDO A INTEGRAÇÃO DE FONTES DE ENERGIA RENOVÁVEIS

  • Data: 22/02/2022
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  • ESQUEMA DE TARIFAÇÃO DINÂMICA DE ENERGIA PARA PROGRAMAS DE RESPOSTAS À DEMANDA CONSIDERANDO A INTEGRAÇÃO DE FONTES DE ENERGIA RENOVÁVEIS

  • RONILSON WILLIAME DA SILVA PEREIRA
  • AVALIAÇÃO DE QOE PARA STREAMING DE VÍDEO EM REDES AÉREAS 5G MMWAVE

  • Data: 18/02/2022
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  • A evolução nas telecomunicações móveis tem permitido o aparecimento de novos formatos de redes visando atender à crescente demanda de dados sem fio, alimentado principalmente por mais visualização de conteúdo de vídeo. O espectro escasso disponível nas atuais redes celulares, não parece ser capaz de atender a essa explosão de dados sem fio, motivando uma mudança para explorar novas bandas de frequências. A comunicação de ondas milimétricas (mmWave, do inglês millimeter wave), bandas de frequência, entre 30 a 300 GHz surge como parte essencial para a próxima geração de redes celulares de quinta geração (5G), pois adotam frequências portadoras mais altas oferecendo alta largura de banda, menor latência. No entanto, o desempenho do sistema se degrada devido à alta perda de propagação e à sensibilidade dos links para obstáculos. Para mitigar tais fatores, nesta dissertação é proposta uma arquitetura 5G mmWave de conectividade dupla utilizando o LTE (do inglês, Long Term Evolution) e a utilização de UAVs (do inglês, Unmanned Aerial Vehicles) como estações bases aéreas para fornecer garantias de conectividade e qualidade de experiência em streaming de vídeo. Através de simulações, foi a apresentada uma análise da Qualidade de Experiência (QoE), acerca da transmissão de vídeos 4K com o objetivo de avaliar a transmissão e qualidade dos vídeos percebidos pelos usuários. Os resultados simulados apontam a eficiência do sistema para aplicações multimídia utilizando vídeos, melhorando a QoE dos usuários sem fio em 43%.

  • VITOR HUGO MACEDO GOMES
  • ANÁLISE DOS FATORES RELACIONADOS AO ÍNDICE DE DESEMPENHO DAS ESCOLAS NO IDEB: ESTUDO DE CASO NO ESTADO DO PARÁ

  • Data: 11/02/2022
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  • A complexidade em identificar todos os fatores que estão relacionados ao desempenho das escolas no Índice de Desenvolvimento da Educação Básica (IDEB) é enorme. Neste estudo foram analisados três bases de dados com o objetivo de identificar diversos fatores em que há correlação com o baixo desempenho nas escolas estaduais no estado do Pará. Este estudo utilizou técnicas de mineração de dados educacionais para, primeiramente, selecionar variáveis com características estruturais no ambiente de ensino, comparando as escolas com maior e menor desempenho no IDEB identificando possíveis relações com a evasão escolar. Em seguida, foi utilizado o algoritmo Randon Florest (RF), para selecionar as variáveis mais importantes e que impactam de forma direta ou indireta no índice do IDEB. Após a fase de seleção, as variáveis foram submetidas ao algoritmo de Regressão Linear (RL). Os resultados apontam que os rendimentos dos estudantes estão relacionados a renda média das famílias nos municípios analisados. Em seguida foram utilizadas variáveis relacionadas ao rendimento dos pais para identificar possível relação entre a escolaridade dos pais e desempenho dos alunos. Por fim, as análises se encerram com a análise do impacto do Índice de Desenvolvimento Humano Municipal (IDHM) nas variáveis que relacionadas à nota dos alunos, qualificação e experiencia vivenciada pelos professores no ambiente escolar. Os resultados revelam que há correlação entre o índice e o aprendizado dos estudantes em sala de aula. Por outro lado, melhores índices no IDEB, estão diretamente relacionados a adequação do currículo à disciplina ministrada, além de boas condições de trabalho para os professores. Este estudo buscou através da MDE, desvelar  diferentes fatores que estão relacionados ao baixo desempenho das escolas estaduais no estado do Pará. Sinalizando que a situação socioeconômica de risco das famílias que possuem filhos em idade escolar, prejudica não só o desempenho desses alunos, mas também a permanência em sala de aula. Por isso, deve haver um maior engajamento das escolas para estimular o interesse dos alunos pela persistência no ambiente escolar. Além de subsídios por parte do governo para que os professores possam exercer seu papel na sociedade de forma plena.

  • RAPHAELE SAMUA BARATA GOMES
  • DIAGNÓSTICO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA COM BASE NO INI-C E RTQ-C: ESTUDO DE CASO DA ENVOLTÓRIA DO CLUBE DE CIÊNCIAS DA UFPA

  • Data: 09/02/2022
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  • Poupar energia tornou-se urgente e não está relacionado apenas à redução de custos, apesar de ser um ponto muito apelativo para os investimentos de empresas. Enxergamos uma crescente “popularização” do uso alternativo de energia e isso se dá devido aos impactos causados pela queima de combustíveis fósseis que, além de emitirem gases poluentes apresentam grande instabilidade energética devido às variações bruscas de preços dos derivados de petróleo (LAMBERTS,2004). Diversos acordos e tratados foram feitos entre os países desde a década de 1970 afim de reduzir os impactos do consumo de energia e, devido as edificações serem responsáveis por cerca de 60% do consumo global de eletricidade, segundo o Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA), surgiu programas e medidas de incentivos para esse setor. No Brasil, surgiu em 2001 o Programa Brasileiro de Etiquetagem (PBE) do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO), com o objetivo de testar e classificar eletrodomésticos, eletrônicos, veículos e mais produtos dentro de 24 categorias, de acordo com sua eficiência energética. A etiquetagem de energia de edifícios no Brasil, especifica os requisitos técnicos, métodos de classificação de edificações energeticamente sustentáveis e existe uma regulamentação para edifícios comerciais, de serviços e públicos e, outra para edifícios residenciais (BRASIL, 2010). O Regulamento Técnico da Qualidade para o Nível de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas (RTQ-C) estabelece critérios e métodos para avaliação e classificação de edificações comerciais, de serviços e públicas quanto à sua eficiência energética visando à etiquetagem dessas edificações. O INMETRO aprovou no dia 09 de março de 2021 a nova Instrução Normativa para a Classificação de Eficiência Energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas (INI-C) que aperfeiçoa o RTQ-C. Neste estudo, avaliou-se a envoltória através do método simplificado do INI-C e através do método prescritivo do RTQ-C, da edificação do Clube de Ciências da UFPA a fim de comparar seus resultados e identificar as diferenças na atualização do regulamento. 

  • PEDRO BAPTISTA FERNANDES
  • PLANEJAMENTO DE TRAJETÓRIA PARA ROBÔS MÓVEIS AUTÔNOMOS APLICANDO UM ALGORITMO DE OTIMIZAÇÃO POR ENXAME DE PARTÍCULAS COM PICOS DE DIVERSIDADE


  • Data: 08/02/2022
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  • PLANEJAMENTO DE TRAJETÓRIA PARA ROBÔS MÓVEIS AUTÔNOMOS APLICANDO UM ALGORITMO DE OTIMIZAÇÃO POR ENXAME DE PARTÍCULAS COM PICOS DE DIVERSIDADE

  • DENNER FELIPE SILVA FERREIRA
  • INVESTIGAÇÃO DE TRANSPORTE ELETRÔNICO EM SISTEMAS ORGÂNICOS CONJUGADOS

  • Data: 31/01/2022
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  • Os limites de miniaturização previstos para componentes eletrônicos a base de silício tem mobilizado pesquisas por materiais alternativos, assim estruturas baseadas em carbono, devido a versatilidade, têm ganhado maior destaque. Dentre os componentes, fios atômicos baseados em carbono são vistos como materiais promissores, devido as promessas de performance e propriedades eletrônicas, térmicas e magnéticas. Neste contexto, este trabalho investigou o transporte eletrônico utilizando métodos ab initio/ Método de Função de Green de Não-Equilíbrio em uma junção unidimensional (1D) de diâmetro atômico baseados em cadeias de carbono Cn (n de 1 a 10) entre eletrodos semi-infinitos de Ni. Encontrando então uma distinção entre a paridade ao longo do fio de carbono, estruturas tipo cumuleno e polyynes formam-se em cadeias ímpares (C2n+1) e pares (C2n) de carbono, respectivamente. Foram constatados (i) que a condutância máxima ocorre em uma tensão específica (0,20 V) para ambas paridades; (ii) a condutância para cadeias de polyynes decaem (de 151 μS para 125 μS), enquanto as cadeias de cumuleno aumentam (de 58 μS para 68 μS); (iii) a transmitância para C2n ≈ 2 × C2n+1, provocando altas correntes em C2n ; (iv) a queda da condutância em ambas as cadeias são vistas na falha na transmitância (|0,25 V|); (v) a resistência diferencial negativa (NDR) é mostrada para C2n (2 até 4) em |0,35 V| e em C10 a |0,40 V| devido a degenerescência nos níveis de LUMO’s, enquanto C2n+1 exibe ressonância em |0,30 V|; (vi) as estruturas apresentam comportamento de dispositivos tipo RTD (Diodo Túnel Ressonante) e FET (Transistor de Efeito de Campo) para C2n e C2n+1 , respectivamente.

  • FLAVIO HENRY CUNHA DA SILVA FERREIRA
  • POSICIONAMENTO INTELIGENTE DE DRONES VIA ALGORITMOS DE OTIMIZAÇÃO METAHEURÍSTICA PARA MAXIMIZAR A ÁREA DE COBERTURA DE SINAL EM AMBIENTES COM FLORESTA

  • Data: 31/01/2022
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  • Esta dissertação tem como objetivo propor uma abordagem metaheurística para otimização de arrays de drones aplicada à maximização da área de cobertura de sistemas de comunicação sem fio, contendo veículos aéreos não tripulados (UAV, em inglês) como estações-base. Para tanto, foram analisados dois tipos de redes que utilizam UAVs: uma rede Wi-Fi padrão operando a 2,4 GHz e uma rede wireless de baixa potência (LPWAN), ambas considerando ambientes medianamente ou altamente arborizados. LPWAN são sistemas projetados para trabalhar com taxas de dados baixas que mantêm, ou até mesmo melhoram, a ampla áre de cobertura fornecida por redes de alta potência. O tipo de LPWAN escolhido para estudo é o LoRa, que opera em um espectro não licenciado de 915 MHz e requer que os usuários se conectem a gateways para transmitir informações a um servidor central - neste caso, cada drone no array tem um módulo LoRa instalado e serve como um gateway não-fixo. A fim de classificar e otimizar o melhor posicionamento para cada UAV no array, três métodos concomitantes de otimização bioinspirada foram escolhidos: o cuco search (CS), o algoritmo de polinização de flores (FPA) e o algoritmo de ecolocalização de morcegos (BA). Todos esses métodos têm uma distribuição de espaço de busca baseada em voos de Lévy / Mantegna e apresentam resultados de desempenho distintos para ambos os casos de rede de drones. Os resultados da otimização de posicionamento são então simulados e apresentados via MATLAB, primeiro para a rede Wi-Fi e depois para uma rede IoT-LoRa. Além disso, um modelo de propagação ajustado empiricamente com medidas realizadas no campus da UFPA foi desenvolvido para obter um modelo de propagação em ambientes com florestas. Por fim, o posicionamento dos drones utilizando o modelo de propagação ajustado com medidas é comparado com o posicionamento utilizando o modelo teórico clássico, mostrando que o modelo ajustado é mais eficiente na representação do ambiente com florestas do que o modelo clássico usualmente utilizado em publicações recentes.

  • JOAO PAULO TAVARES BORGES
  • SIMULAÇÕES HÍBRIDAS CAVIAR E APRENDIZAGEM POR REFORÇO APLICADA PARA SISTEMAS 5G: EXPERIMENTOS COM ESCALONAMENTO E SELEÇÃO DE FEIXE

  • Data: 28/01/2022
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  • Reinforcement Learning (RL) é um paradigma de aprendizagem adequado para problemas em que um agente tem que maximizar uma determinada recompensa, enquanto interage com um ambiente em constante mudança. Esta classe de problema aparece em vários pontos de interesse na 5a Geração (5G) e na 6a Geração (6G) das redes móveis. No entanto, a falta de conjuntos de dados ou ambientes disponíveis gratuitamente para treinar e avaliar os agentes de RL é um obstáculo prático que atrasa a adoção do uso de RL em redes 5G e futuras. Esses ambientes devem ser capazes de fechar o chamado reality gap, onde os agentes de  aprendizagem por reforço, treinados em ambientes virtuais, são capazes de generalizar suas decisões quando expostos a situações reais, nunca antes vistas. Portanto, este trabalho descreve uma metodologia de simulação denominada CAVIAR, ou Communication Networks, Artificial Intelligence and Computer Vision with 3D Computer-Generated Imagery, voltada para pesquisas em métodos RL aplicados à camada física (PHY) de sistemas de comunicação sem fio. Esta metodologia de simulação é utilizada para gerar um ambiente para as tarefas de escalonamento de usuário e seleção de feixe, onde, a cada passo de tempo, o agente RL precisa escalonar um usuário e então escolher o índice de um codebook de beamforming para atendê-lo. Um aspecto fundamental desta proposta é que a simulação do sistema de comunicação e o software de inteligência artificial devem estar intimamente integrados, de modo que as ações realizadas pelo agente possam refletir de volta no loop de simulação. Esse aspecto torna a compensação de tempo de processamento versus realismo da simulação, um elemento a ser considerado. Este trabalho também descreve a modelagem dos sistemas de comunicação e agentes RL usados para experimentação, e apresenta estatísticas sobre a dinâmica do ambiente, como tráfego de dados, bem como resultados para sistemas baseline. Por fim, é discutido como os métodos descritos neste trabalho podem ser aproveitados no contexto do desenvolvimento de gêmeos digitais.

  • ALEX SANCHES MACEDO
  • ANÁLISE DE CANAL PARA A FREQUÊNCIA DE 3,5 GHz EM AEROPORTO

  • Data: 28/01/2022
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  • Para atender o aumento vertiginoso do consumo de usuários e equipamentos conectados em rede móvel, diversos trabalhos e pesquisas estão sendo propostas e desenvolvidas. No Brasil, está prevista a chegada da tecnologia 5G a partir de 2022, e que utilizará a faixa de frequência de 3,5 GHz. Partindo de quê existem poucos estudos disponíveis na literatura, quanto ao comportamento do canal, sua caracterização do canal é de importante relevância. Assim, nesta dissertação, é apresentado estudo realizado sobre a análise de canal para a frequência de 3, 5 GHz em um grande ambiente indoor, este cenário é em um saguão do Aeroporto Internacinal Val de Cans, em Belém do Pará. A campanha de medições foram realizadas para Line-Of-Sight (LOS) e por meio da sondagem de canal são extraídos os parâmetros de dispersão do canal de pequena escala. Esses parâmetros como o mean delay, delay spread, também foi verificada a banda de coerência do canal e o perfil de potência e retardos. Também foi investigado o sinal através dos modelos Floot-Interception , Close-In e suas variações são aplicados e analisados para avaliar a perda de percurso para co-polarização (V-V e H-H) e polarização cruzada (V-H e H-V). A metodologia aplicada em larga escala mostrou-se adequada com os dados para outros tipos de ambientes e outras frequências encontrados na literatura.

  • RICARDO GUEDES ACCIOLY RAMOS
  • ILUMINAÇÃO PÚBLICA COM MEDIÇÃO PONTO A PONTO E GERENCIAMENTO REMOTO: UMA EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA SMART

  • Data: 26/01/2022
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  • ILUMINAÇÃO PÚBLICA COM MEDIÇÃO PONTO A PONTO E GERENCIAMENTO REMOTO: UMA EVOLUÇÃO TECNOLÓGICA SMART

  • SAULO JOEL OLIVEIRA LEITE
  • PREDIÇÃO DE SÉRIES TEMPORAIS DA COVID-19: UMA AVALIAÇÃO DOS PREDITORES MLP, LSTM E ARIMA

  • Data: 21/01/2022
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  • PREDIÇÃO DE SÉRIES TEMPORAIS DA COVID-19: UMA AVALIAÇÃO DOS PREDITORES MLP, LSTM E ARIMA

  • SERGIO HENRIQUE MONTE SANTO ANDRADE
  • UMA ARQUITETURA DE GERENCIAMENTO INTELIGENTE DE ENERGIA PARA RESIDÊNCIAS COM IDENTIFICAÇÃO DE MÚLTIPLOS USUÁRIOS

  • Data: 21/01/2022
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  • O Conceito de Cidades Inteligentes ou Smart Cities, propõe que uma cidade outrora não dotada(ou quase nada)de tecnologia, se modernize através da implementação contínua de Sistemas Inteligentes em seus diversos setores. Áreas como a Mobilidade, Urbanismo, Energia (Smart Grid), Saúde, Educação e Meio Ambiente, são impactadas positivamente neste processo através de uma análise de dados advindos da implementação tecnológica, trazendo mais economia financeira e de recursos naturais, conforto e bem estar para a sua população.
    Uma das implementações no contexto de Cidades Inteligentes(CI), quem vem ganhando mais espaço no cenário mundial frente às outras e também mais atenção das grandes empresas de tecnologias(Big Techs), são as residências. Estas, além da possibilidade de produzir valiosos dados acerca de seus usuários, podem contribuir significativamente para a economia energética pois fazem parte do âmago de uma das maiores fontes de consumo elétrico das cidades. Essas moradias, ao serem implementadas com tecnologias, se transformam em Smart Homes (SH) ou Casa Inteligente, que é o conceito de Lares que possuem, na sua infra estrutura total ou parcial, sistemas de Automação Residencial (AR) que visam tornar o dia-adia e as tarefas residenciais mais fáceis e confortáveis para os moradores.
    Nesta tese por agregação de artigos, se propõe desenvolvimentos no contexto da SH no campo do Hardware, Software e da Análise de Dados, que visam: (i) a extração de dados e a seleção adequada dos mesmos a serem usados como input nos sistemas de AR, (ii) Identificação dos Residentes através de Handover de Antenas Wi-Fi, (iii) a Identificação dos Eletroeletrônicos conectados à Tomadas Inteligentes (Smart Outlets) através de NFC(Near Field Communication), com o intuito de elaborar técnicas que visam economizar energia de forma individual para cada morador dentro da residência, impactando minimamente no seu conforto e bem estar pessoal, além de contribuir para o pilar Meio Ambiente e Energia das Smart Cities.

2021
Descrição
  • LUIZ FELIPE DE SOUSA
  • Imputação de dados ausentes no monitoramento de integridade estrutural

  • Data: 23/12/2021
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  • Um problema comum em grandes conjuntos de dados é a informação ausente, seja por falha nos sensores de captura, perda no transporte, ou outra situação que culmine com a perda de dados. Diante desta situação, é frequente que a decisão do pesquisador seja desconsiderar os dados ausentes, removê-los do conjunto, no entanto, essa exclusão pode gerar inferências que não são válidas, principalmente se os dados que permanecem na análise são diferentes daqueles que foram excluídos. Para lidar com este problema em conjuntos de dados de monitoramento de integridade estrutural (Structural health monitoring - SHM), este trabalho faz uso de redes neurais recorrentes Gated Recurrent Units (GRU) e Long Short-Term Memory (LSTM), para realizar a tarefa de imputação de dados ausentes. Em uma etapa anterior à imputação, foi realizada a amputação artificial dos dados, assumindo o mecanismo de dados ausentes Missing Completely at Random (MCAR), em percentuais de 25, 50 e 75%. As técnicas de imputação foram avaliadas com o uso da métrica Mean Absolute Percentage Error (MAPE). Posteriormente, foi aplicada a etapa de detecção de dano, as bases imputadas foram submetidas aos algoritmos Mahalanobis Square Distance (MSD) e Kernel principal component analysis (kPCA) a fim de se obter as taxas de erros T1 e T2 detectadas. A partir dos resultados obtidos, foi possível observar que o uso da LSTM na imputação dos dados, alcançou resultados melhores que a GRU em todas as taxas de amputação, este melhor desempenho pode também ser notado na etapa de detecção de dano, onde as bases imputadas por LSTM alcançam melhores resultados de detecção de erros T1 e T2.

  • ADRIANA MEDEIROS PINHEIRO
  • CLASSIFICAÇÃO DE RANSOMWARE UTILIZANDO ALGORITMOS DE MACHINE LEARNING

  • Data: 22/12/2021
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  • CLASSIFICAÇÃO DE RENSOMWARE UTILIZANDO ALGORITMOS DE MACHINE LEARNING

  • ANDERSON JOSE COSTA SENA
  • DESCARGAS PARCIAIS RESOLVIDAS EM FREQUÊNCIA COM BASE EM CONTAGEM
    ESPECTRAL DE PULSOS

  • Data: 16/12/2021
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    Uma metodologia de classificação de descargas parciais (DPs) com base em contagem espectral de pulsos é proposta e apresentada neste trabalho. Os dados de contagem espectral são processados usando uma técnica proposta (PD Spectral Pulse Counting Mapping - PD-SPCM), que leva a um mapa de descargas parciais resolvidas em frequência (Frequency-Resolved Partial Discharges - FRPD). O mapa proposto é então usado para detecção e classificação de DPs. Neste trabalho, FRPDs de corona e ranhura são apresentados em bandas de frequência de até 500 MHz, obtidos a partir de medições de laboratório realizadas usando duas barras estatóricas de hidrogeradores. Os sinais eletromagnéticos das DPs foram capturados usando uma antena patch e um analisador de espectros. As DPs corona e ranhura foram escolhidas para análise porque uma pode ser classificada equivocadamente como a outra pelo fato delas poderem apresentar mapas semelhantes de DP resolvidas em fase (PRPD) e podem ocupar as mesmas bandas espectrais. Além disso, as DPs corona e ranhura podem ocorrer simultaneamente. Os resultados obtidos mostram que as DPs corona e ranhura podem ser devidamente identificadas utilizando a metodologia desenvolvida, mesmo quando ocorrem simultaneamente e nas mesmas bandas espectrais. Isso é possível porque, como é demonstrado experimentalmente, DPs corona e ranhura têm níveis apreciáveis de contagem espectral de pulsos em bandas particulares do espectro de frequência.



  • FÁBIO VINÍCIUS VIEIRA BEZERRA
  • DETECÇÃO DA DEGRADAÇÃO DE CONTATOS ELÉTRICOS EM BAYS DE SUBESTAÇÕES DE ENERGIA ELÉTRICA VIA ANÁLISE ESPECTRAL DA CORRENTE DE CARGA

  • Data: 16/12/2021
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  • A presente tese visa o desenvolvimento de um sistema de diagnóstico do estado de degradação de contatos elétricos, com o objetivo principal de implantar um sistema de manutenção preditiva de chaves seccionadoras, transformadores de corrente, e disjuntores em bays de subestações de transmissão/distribuição de energia elétrica. A principal característica do sistema de diagnóstico aqui proposto, é que o mesmo produzirá indicadores preditivos do estado de degradação dos contatos elétricos do sistema em operação, com base na análise espectral da corrente de carga que flui pelos mesmos. O espectro de frequência da corrente de carga é obtido pela transformada de Fourier e é dividido em duas parcelas, sendo que a primeira representa as distorções harmônicas inerentes à própria natureza das cargas não lineares supridas pelo sistema elétrico em operação, e a segunda representa as distorções harmônicas de altas frequências que estão associadas, entre outras, a micro descargas parciais devido às imperfeições dos contatos elétricos, oriundas do processo de degradação dos mesmos, devido a operação contínua. Uma relação entre as potências associadas aos espectros de frequência dessas parcelas é utilizada como métrica para quantificar a degradação dos contatos elétricos. Portanto, para a implantação do sistema de diagnóstico proposto não se faz necessário novos investimentos em equipamentos de medição, sendo suficiente a infraestrutura de medição já existente, representada pela infraestrutura de oscilografia digital existente nas subestações. Com a implantação do sistema de diagnóstico preditivo aqui proposto, as empresas passarão a dispor de uma ferramenta moderna de monitoração de suas instalações elétricas, dando suporte à implementação de novas funções de manutenção preditiva típicas do novo cenário das redes de energia  Inteligentes. Testes realizados em bancada utilizando uma fonte de corrente CC e disjuntores de 230 kV foram fundamentais para a validação do indicador de degradação de contatos proposto na tese. Resultados preliminares da aplicação da técnica aqui proposta com dados reais obtidos de subestações de 230 kV integrantes do Sistema Interligado Nacional brasileiro (SIN), indicam a eficácia do procedimento de diagnóstico proposto.

  • LENA VEIGA E SILVA
  • ESTRATÉGIAS PARA ANÁLISE DE SUBNOTIFICAÇÕES DE MORTALIDADE EM EPIDEMIAS OCORRIDAS NOS PAÍSES EM DESENVOLVIMENTO: UM ESTUDO DE CASO DA COVID-19 NO BRASIL

  • Data: 10/12/2021
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  • O impacto de epidemias ao longo da história tem sido devastador, representando uma ameaça à saúde pública e exigindo ações imediatas e efetivas das autoridades. As consequências são ainda maiores quando são disseminadas em países subdesenvolvidos ou em desenvolvimento, que costumeiramente apresentam cenários com altas taxas de subnotificações. Em tais circunstâncias, medidas de investigação, controle, prevenção e orientação se tornam necessárias em um cenário epidemiológico. A investigação do comportamento de epidemias passadas a partir de dados de séries históricas pode contribuir para definir padrões e auxiliar em previsões mais realistas de novas doenças ou das já conhecidas. Neste cenário, esta tese apresenta estratégias de análise de subnotificações de epidemias, baseadas em séries temporais, aplicadas em países com desigualdades sociais, com condições precárias de serviços de saúde, rede de diagnóstico inadequadas, que apresentam falhas na divulgação dos dados relacionados à doença. As estratégias são baseadas em modelos de previsões de séries temporais, geradas por técnicas de aprendizado de máquina, usadas para prever o comportamento esperado de ocorrências de epidemias, revelando outliers, a fim de criar cenários mais próximos dos reais e fornecer subsídios às autoridades públicas para tomadas de decisão baseadas em evidências. Como forma de mostrar a efetividade da proposta, a pandemia da COVID-19 no Brasil é empregada como estudo de caso.

  • JOSE WELITON DE OLIVEIRA ARAUJO
  • EFEITOS DE ISOMERIA PARA O TRANSPORTE ELETRÔNICO EM NANODISPOSITIVOS COM ELETRODOS DE CARBYNE

  • Data: 24/11/2021
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  • O campo de estudo voltado para a nanociência teve grande desenvolvimento nas últimas décadas. Estudos teóricos sobre modelagem de transporte eletrônico em materiais orgânicos semicondutores proporcionaram um progresso importante na área da nanotecnologia. Dentre esses materiais moleculares destacamos uma classe de compostos formada por átomos de carbono com moléculas pi conjugadas, a bipiridina, caracterizada por dois anéis piridina. Neste trabalho nós estudamos as propriedades de transporte eletrônico em junções moleculares formadas por isômeros de bipiridina, como região central e eletrodos de os de carbyne. Através de cálculos de primeiros princípios, baseados em Teoria do Funcional da Densidade (DFT), combinada com as Funções de Green de Não-Equilíbrio (NEGF) obtemos propriedades importantes como a corrente elétrica, condutância diferencial, transmissão e canais de condução. Os resultados mostraram que a presença de átomos de nitrogênio na interface molécula-eletrodo afeta fortemente o acoplamento da junção, proporcionando uma melhor condução eletrônica, isto é corroborado pelos autocanais eletrônicos. As propriedades de transporte analisadas revelaram que em pontes de bipiridina, os dispositivos com eletrodos de carbyne, apresentaram melhor performance, se comparados a outros trabalhos que utilizaram eletrodos metálicos (Au, Cu e Ag) ou eletrodos de grafeno. Os resultados exibiram comportamento do tipo Transistor de Efeito Campo (FET) quando os dispositivos são formados por isômeros simétricos, enquanto que para os sistemas assimétricos obtivemos características de Diodo Molecular (MD).

  • DANIEL LEAL SOUZA
  • INTERCOMUNICAÇÃO DINÂMICA E PESQUISA BASEADA EM CRUZAMENTO BLX COM HISTÓRICO DE TRAJETÓRIA APLICADA AO ALGORITMO DE OTIMIZAÇÃO POR MULTI-ENXAME DE PARTÍCULAS COM PARÂMETROS DE CONTROLE SEMI-ESTOCÁSTICOS

  • Data: 11/11/2021
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  • Este trabalho apresenta um conjunto de metaheurística híbridas, baseadas na utilização das estratégias evolutivas em conjunto com os algoritmos de otimização por enxame de partículas clássico e quântico sob um ambiente multi-enxame com topologia mestre-escravos. Neste contexto, são empregadas novas heurísticas voltadas para o controle de aglomeração de enxames e mutação de réplicas de partículas (máquina de inferência Fuzzy Mamdani), bem como o uso de métodos de busca local com monitoramento de convergência baseado no histórico de melhores globais. Os algoritmos são denominados Fuzzy Competitive Evolutionary Multi-Swarm Optimization With Convergence Monitoring (FCEMSO-CM) e Fuzzy Competitive Quantum-Behaviour Evolutionary Multi-Swarm Optimization With Convergence Monitoring (FCQEMSO-CM). Para efeito de validação dos resultados, serão utilizados vinte problemas de benchmark não-restritivos e quatro problemas de engenharia presentes em diversas publicações científicas: Projeto de Viga de Aço (WBD); Peso da Tensão/Compressão sobre Mola (MWTCS); Projeto de Redutor de Velocidade (SRD); Projeto de Vaso de Pressão (DPV). Os algoritmos são propostos sob a arquitetura de computação paralela massiva CUDA, proporcionando uma distribuição de dados mais adequada em relação a organização dos enxames, bem como a diminuição significativa do tempo de processamento. Com a aplicação das estratégias evolutivas nos algoritmos PSO e QPSO, bem como as heurísticas de controle de aglomeração e busca local baseada em monitoramento de convergência, as soluções propostas neste documento oferecem diversas vantagens, como a melhoria na capacidade de busca e controle da taxa de convergência.

  • SHIRLEY KAROLINA DA SILVA FERREIRA
  • Classificação de Imagética Motora Implícita com Base no ERD/ERS de sinais EEG

  • Data: 28/10/2021
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  • A imagética motora é uma atividade mental que pode ser utilizada como base para sistemas de Interface-Cérebro Máquinas, protocolos de reabilitação e de neurofeedback. Como abordado em diversos trabalhos, esta atividade pode ser estimulada de forma explícita, através de paradigmas experimentais em que a prática mental é estimulada por repetidas vezes. Porém, estudos demonstram que a imagética motora pode ser engajada através da rotação mental, quando os estímulos consistem em partes do corpo. A pesquisa envolvendo o uso de Inteligência Artificial aplicada no reconhecimento da lateralidade da mão através de uma imagética motora implícita, oriunda da rotação mental e a influência dos estímulos sob o desempenho do classificador, ainda se encontra pouco descrita na literatura. Dessa forma, este trabalho investiga e propõe o uso de classificador incorporado a um jogo de reabilitação, baseado no protocolo de rotação mental da mão, no qual engaja processos de imagética motora. A partir dos níveis de ERD e ERS extraídos dos sinais EEG, a pesquisa realiza a automação da identificação da lateralidade da mão, tendo como bases estes valores de dessincronização e sincronização. Os resultados mostram que é possível a incorporação de IA nesta tarefa, além de identificar o melhor setup para a execução do problema e a influência visual do estímulo no desempenho do classificador. 

  • FABIO BARROS DE SOUSA
  • Análise do Desempenho de Sistemas de Comunicação com Filtro Acústico Óptico e Fibra de Cristal Fotônico para a Regeneração de Sinais.

  • Data: 08/10/2021
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  • Através desse trabalho buscou-se investigar o desempenho de sistemas de comunicação por fibra óptica com o auxílio de técnicas de regeneração de sinais, como a 2R (Reamplificação e Reformatação) e a 3R (Reamplificação, Ressincronização e Reformatação) baseadas nos efeitos não lineares do tipo Kerr: automodulação de fase (self-phase modulation – SPM), modulação de fase cruzada (cross-phase modulation - XPM) e mistura de quatro ondas (fourwave mixing – FWM). Para isso, foi utilizado o software comercial OptiSystem para projetar três sistemas de comunicação com arquitetura interferômetro de Mach-Zehnder (Mach-Zehnder interferometer - MZI) composto por um filtro acústico óptico (acousto-optic filter - AOF) e fibra de cristal fotônico altamente não linear (highly non-linear photonic crystal fiber - HNL-PCF). O objetivo foi alcançado através da busca interativa da solução da equação não linear de Schrödinger (Nonlinear Schrödinger Equation - NLSE) em que utilizou-se o método de passo alternado de Fourier (split step Fourier method - SSFM), onde nas simulações a potência do sinal de entrada, o comprimento do link e a diferença de frequência entre o sinal de entrada e o de bombeio foram utilizados como figuras de mérito para as análises do desempenho dos sistemas propostos para a taxa de transmissão de 10 Gb/s. Os resultados foram encontrados em função dos diagramas de olho, das formas dos pulsos e dos espectros ópticos de entrada e de saída dos sistemas, através da comparação entre os valores do fator de qualidade (Fator Q), da taxa de erro de bit (BER), altura do olho, timing Jitter e da relação sinal ruído óptico (optical signal-to-noise ratio - OSNR) dos sinais degradados e regenerados. Portanto, pode-se afirmar que através desses projetos foi possível realizar as regenerações 2R e 3R totalmente ópticas de maneira satisfatória e com ótimos valores de desempenho. Em suma, esta tese foi escrita e organizada utilizando-se três dos artigos publicados em revistas, mas com as devidas adaptações, ficando os capítulo, da seguinte maneira: Nos capítulos 1 e 2 foram apresentados respectivamente, os sistemas de regeneração 2R e 3R baseados em MZI com AOF e HNL-PCF e no capítulo 3 os sistemas de regeneração totalmente óptica com modulação híbrida e com modulação de chaveamento on-off (on-off keying - OOK) com codificação retorno ao zero (return to zero - RZ) e não retorno ao zero (non-return-to-zero - NRZ). E finalmente no capítulo 4 a conclusão geral, trabalhos futuros, publicações e submissões em revistas e congressos, assim como também os apêndices com os prints dos artigos publicados em revistas como primeiro autor e coautor. 

  • VINICIUS BORGES ANDRADE
  • Análise Técnico-Econômica da Inserção de Geração Distribuída Fotovoltaica em Redes de Distribuição: Estudo de Caso do Sistema Elétrico de uma Cidade Universitária

  • Data: 07/10/2021
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  • Com o crescimento do uso de fontes alternativas de energia, há um grande interesse na integração de unidades de geração distribuída (GD), fazendo com que o Sistema Elétrico de Potência (SEP) opere não mais de forma unidirecional, mas sim com um fluxo de potência bidirecional. Por isto, a GD representa grandes benefícios para o sistema elétrico, entre eles estão o adiamento de investimentos em expansão dos sistemas de transmissão e distribuição, o baixo impacto ambiental, a redução no carregamento das redes, a minimização das perdas técnicas, melhoria no perfil de tensão e a diversificação da matriz energética. Sendo assim, devido a este crescimento em redes de distribuição, justificam-se incentivos ao desenvolvimento de ferramentas computacionais que auxiliem em estudos próximos do comportamento real. Portanto, o presente trabalho tem por objetivo analisar os principais impactos em regime permanente da geração distribuída fotovoltaica (GDF) na rede de distribuição da Universidade Federal do Pará (UFPA). Para isto, foi feita uma revisão bibliográfica dos principais estudos envolvendo estes impactos. Em seguida, para a modelagem, escolheu-se o software OpenDSS. Foram determinados os cenários de simulações de penetração de GDF. As análises foram feitas em curvas de carga para um dia útil, sábado e domingo. A aquisição das curvas de carga foi feita através do software Sistema de Gerenciamento de Energia Elétrica (SISGEE), que monitora online grandezas elétricas dos prédios da UFPA, como consumo, potência, tensão, corrente, dentre outras. Para uma análise mais real foram aquisitados dados de temperatura ambiente e irradiância da região de Belém do Pará. Além disto, foram utilizados dados comerciais de um painel fotovoltaico e um inversor. Os resultados mostraram o impacto significativo da inserção de GDF na melhora ou piora do perfil de tensão da rede, resultando em alguns casos de sobretensão, redução ou aumento das perdas técnicas verificadas nas linhas e transformadores, a depender do nível de penetração fotovoltaica e sua localização, além do benefício financeiro e ambiental.

  • WESIN RIBEIRO ALVES
  • Redes Neurais com Aprendizagem Profunda Aplicadas à Estimação de Canais Sem Fio MIMO

  • Data: 06/10/2021
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  • Este trabalho pesquisa e apresenta contribuições sobre o problema de estimação de canal em sistemas sem fio de múltiplas entradas e múltiplas saídas (MIMO - Multiple Inputs Multiple Outputs) com ondas milimétricas considerando conversores analógicos digitais (ADC - Analog-to-Digital Converters) de baixa resolução. Três modelos estimadores de canais baseados em redes neurais com aprendizagem profunda (DL - Deep Learning) são apresentados: o modelo de estimação casada, a não-casada, e a estimação com transferência de aprendizado profundo (DTL - Deep Transfer Learning). Os modelos DL utilizam as Redes Neurais Convolucionais (CNN - Convolutional Neural Networks) para extrair atributos usando bases de dados geradas pela metodologia Raymobtime para os cenários de Pequim e Rosslyn. Nos experimentos realizados nesta tese, sinais “pilotos” foram transmitidos e utilizados como entrada para os modelos DL, que devolvem a matriz de canal estimada na saída. No total, foram realizados seis experimentos diferentes. O primeiro experimento fez uma comparação entre os modelos casado, não-casado e com DTL alternando os cenários de Pequim e Rosslyn como fonte de dados. O segundo comparou diferentes procedimentos de geração de canal incluindo modelos que realizavam um pós-processamento nas simulações de traçado de raios (RT - ray-tracing), o que incorporava conjuntos de antenas MIMO nas simulações RT, e os que usavam parâmetros aleatórios para gerar canais. O terceiro experimento fez uma investigação detalhada sobre o procedimento de geração de canal com parâmetros aleatórios. O quarto considerou a técnica de aumento de dados para treinar modelos de estimação de canal. O quinto comparou variações do modelo DL considerando dados multimodais disponíveis no Raymobtime. O sexto e último experimento comparou o modelo proposto nessa tese com o modelo baseado em Redes Generativas Adversarias condicionais (cGAN - conditional Generative Adversarial Networks). Os resultados desses experimentos apontam que o modelo baseado em DTL possui um custo computacional menor comparado ao que utiliza o modelo DL. Em relação à metodologia Raymobtime, incorporar conjuntos de antenas MIMO nas simulações RT produz cenários mais favoráveis para a tarefa de estimação de canal. Considerando os resultados obtidos, como conclusão geral da tese, observa-se a grande importância da metodologia adotada para avaliação das técnicas de estimação de canal que são baseadas em aprendizado de máquina. Por exemplo, a maneira como as matrizes de canal são geradas, influenciam bastante os resultados dos experimentos, assim como a definição dos conjuntos de treino e teste.

  • PITTHER NEGRÃO DOS SANTOS
  • OTIMIZAÇÃO DE NANOANTENAS YAGI-UDA MODIFICADAS USANDO GAPSO ADAPTATIVO FUZZY

  • Data: 01/10/2021
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  • Este trabalho apresenta uma otimização das características de radiação e absorção de nanoantenas Yagi-Uda (YU) modificadas. São consideradas quatro geometrias de antenas: YU convencional limentado por fonte de tensão e linha de transmissão, e YU com um elemento de loop alimentado por fonte de tensão e linha de transmissão. As quatro geometrias propostas são pela inserção e combinação de novos elementos com diferentes espaçamentos e tamanhos. Inicialmente foi realizada a modelagem matemática destas antenas via Método dos Momentos (MoM) linear para determinação da diretividade, ganho, impedância de entrada e a eficiência de radiação. Depois esta modelagem foi utilizada simultaneamente com o método de otimização chamado AGPSO adaptativo Fuzzy, que é resultante da hibridização entre o algoritmo genético (AG) e otimização por enxame de partículas (PSO), com um sistema fuzzy utilizado para adaptar alguns parâmetros deste último. Este método hibrido foi utilizado para encontrar os melhores espaçamentos entre os elementos e seus comprimentos de tal forma a se obter melhor diretividade, ganho, eficiência e impedância de entrada. Os resultados otimizados mostram que as nanoantenas YU modificadas apresentam melhores características do que antenas YU convencionais.

  • ISA CRISTINA CARVALHO DE ANDRADE
  • CRIAÇÃO DE UM MODELO DE CLASSIFICAÇÃO DE TWEETS EM PORTUGUÊS RELACIONADOS A CRIMES UTILIZANDO MÁQUINA DE VETORES DE SUPORTE

  • Data: 24/09/2021
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  • CRIAÇÃO DE UM MODELO DE CLASSIFICAÇÃO DE TWEETS EM PORTUGUÊS RELACIONADOS A CRIMES UTILIZANDO MÁQUINA DE VETORES DE SUPORTE

  • ANDREY KAZUYA NAKAMURA
  • UM NOVO MÉTODO DE ALOCAÇÃO DE POTÊNCIA UTILIZANDO ZERO-FORCING EM REDES CELL-FREE MMIMO COM RESTRIÇÕES NA CAPACIDADE DO FRONTHAUL

  • Data: 22/09/2021
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  • A quinta geração de redes celulares (5G) atualmente é uma realidade, com redes implanta das ao redor do mundo e dispositivos com suporte ao 5G disponíveis comercialmente. Um de seus componentes são sistemas massivos de múltiplas entradas e múltiplas saídas livres de células (CF-mMIMO), em que um grande número de pontos de acesso (AP) são distribuídos pela rede e servem simultaneamente todos os equipamentos do usuário (UEs) através do mesmo bloco de tempo-frequência. De maneira a atenuar a interferência entre os APs, esquemas de precodificação lineares são implementados na rede, dos quais conjugate beamforming (CB) e zero-forcing (ZF) são alguns dos métodos mais comuns, sendo o ZF o foco deste trabalho. CF-mMIMO tem o potencial de melhorar capacidade, confiabilidade e equidade entre todos os usuários na rede, sendo o último normalmente alcançado ao maximizar a capacidade mínima dos usuários através da alocação ideal de potência. Contudo, a alocação ideal de potência é um problema não-determinístico polinomial (NP)-difícil, e diferentes estratégias foram desenvolvidas de maneira a encontrar uma solução subótima. Mais especificamente, a solução subótima normalmente é obtida utilizando-se do método de bisseção ou métodos heurísticos. O primeiro tem a desvantagem de um custo computacional alto, enquanto o último pode não obter um bom desempenho dependendo das métricas avaliadas. Além disso, o ZF é um método centralizado, o que significa que o a precodificação linear e a alocação de potência são realizados pela CPU. Este trabalho propõe um novo método para encontrar uma solução subótima para o problema de otimização max-min, com um custo computacional menor que o método de bisseção ao mesmo tempo que este obtém resultados melhores que ambos método de bisseção e heurístico, dependendo das métricas avaliadas, além de também analisar o impacto na performance de se comprimir a informação do estado do canal.

  • DAVI CARVALHO MOREIRA
  • ANÁLISE DE SOBRETENSÕES TRANSITÓRIAS MUITO RÁPIDAS DURANTE FALHAS EM SUBESTAÇÕES ISOLADAS A GÁS

  • Data: 17/09/2021
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  • Esta tese de doutorado desenvolve uma análise de sobretensões transitórias muito rápidas (VFTOs), experimentadas por subestações isoladas a gás (SIGs), que ocasionam falhas de chaves seccionadoras (CSs) e disjuntores (DJs). Um modelo de múltiplas centelhas, para equipamentos de manobras em SIG, foi desenvolvido e proposto para analisar todo o processo de geração de VFTO. As simulações foram implementadas utilizando um programa de transitórios eletromagnéticos, com modelos de circuitos equivalentes para análise de alta frequência. Os parâmetros das VFTOs obtidas nas simulações computacionais, como por exemplo, componentes oscilatórias, valor de pico, tempo de subida e número de oscilações, foram consistentes com as medições de VFTOs realizadas no ensaio em campo, validando a modelagem dos componentes implementados no estudo e permitindo assim uma avaliação consistente da falha. A severidade das VFTOs obtidas por simulação computacional e observadas no DJ, foi considerada alta devido terem apresentados parâmetros consideravelmente maiores que a referência. Os resultados das simulações computacionais, indicaram que as falhas ocorreram em uma tensão abaixo da tensão suportável de impulso atmosférico com uma quantidade elevada de centelhas. Após uma análise completa da falha, considerando os resultados das simulações computacionais, registros de oscilografias e exames visuais, foi possível concluir que o fechamento manual da CS produziu centelhas excessivas e estresses anormais no dielétrico da região do campo elétrico não homogêneo do DJ, impactando desta forma na redução da rigidez dielétrica do gás SF6 até a geração de arco elétrico de alta intensidade entre o anticorona e o invólucro

     

    Segue o artigo publicado em periódico A1 - Qualis CAPES:

    Analysis of VFTO during the failure of a 550-kV gas-insulated substation (MOREIRA et al., 2020). Publicado na revista Electric Power Systems Research (ISSN: 0378-7796 / Qualis CAPES A1 (Engenharia IV): Fator de Impacto 3,211: JCR 2019);

  • ALESSANDRE SAMPAIO DA SILVA
  • TRANSPORTE ELETRÔNICO EM ALÓTROPOS DE CARBONO DOPADOS

  • Data: 14/09/2021
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  • Neste trabalho é apresentada a investigação teórica do transporte eletrônico de uma série de dispositivos de dois terminais baseados em nanofitas de Phagrafeno dopadas. Os dispositivos foram separados em duas famílias de fitas, cuja localização da dopagem substitucional determina o grupo, podendo ser em um sítio central na região espalhadora com -BN ou nas terminações de borda zigzag com -N. Os cálculos foram baseados na metodologia híbrida DFT-NEGF implementada no pacote TRANSIESTA. Nossos resultados para família 1 mostraram que o dispositivo com bordas zigzag (PHAGBNZZ) sofre a transição metal-semicondutor operando em duas janelas de tensão com uma assinatura de um transistor de efeito campo (FET). No dispositivo armchair (PHAGBNARM) ocorre a transição semicondutor-metal, operando como um chaveador para baixas tensões e como FET para tensões a partir de 0,2 V. Por outro lado, a espectroscopia eletrônica de tunelamento inelástico (IETS) revelou que os dispositivos da família 1 sofrem pouca influência dos canais inelásticos no transporte, sendo o tunelamento majoritariamente elástico. Para a família 2, o dispositivo de menor largura (PHAGNZZ1) mostra um comportamento metálico, sofrendo a transição metal-semicondutor com o aumento da tensão, operando como um dispositivo FET. O dispositivo de maior largura (PHAGNZZ2) apresenta o comportamento de um isolante topológico (TI), operando em duas janelas de tensão, como FET para baixas tensões, mostrando transição TI-semicondutor, e diodo túnel ressonante (RTD) para tensões entre 0,2 e 0,45 V, evidenciado pela resistência diferencial negativa (NDR). Analisando toda a janela de tensão, a curva I-V do dispositivo PHAGNZZ2 exibe uma assinatura similar à de um dispositivo limitador de corrente que chamamos de Molecular Positive Electronic Transition (MPET).

  • ISABELA PAMPLONA TRINDADE
  • GERAÇÃO DE CANAIS MASSIVE MIMO REALISTAS USANDO RAY-TRACING: MELHORIAS NA METODOLOGIA RAYMOBTIME

  • Data: 08/09/2021
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  • As técnicas de múltiplas entradas e sa das (MIMO) usando propagação de ondas milimétricas ı́ (mmWave) são essenciais para atingir as taxas de bits esperadas para sistemas 5G e 6G. A evolução desta tecnologia conta com bons conhecimentos sobre os canais de propagação. O ray-tracing surge como uma boa opção entre as abordagens de modelagem determin stica de canais, ı́ evitando o alto custo de realização de campanhas de medição com sondagem de canal nessas altas frequências. Esta dissertação apresenta melhorias na metodologia de simulação chamada Raymobtime, que combina dois softwares diferentes: uma simulação de tráfego de ve culos ı́ (SUMO) e uma simulação de traçado de raios (Remcom’s Wireless InSite), a fim de gerar canais realistas que garantam alguns requisitos de canal MIMO como o consistência de tempo espacial, quando há variações suaves de canal entre usuários intimamente separados ou quando eles se movem. As melhorias na metodologia Raymobtime desenvolvidas nesta dissertação incluem uma caracterização de canal dos conjuntos de dados criados, usando parâmetros como ângulo e propagação de atraso. Além disso, o trabalho analisa uma estratégia para agilizar as simulações: utilizar um setup genérico com antenas omnidirecionais na simulação, com uma etapa de pós-processamento aplicando o canal do modelo geométrico. Os resultados apresentados mostram o impacto desta abordagem em métricas, como capacidade de canal e estimativa de canal usando aprendizado profundo.

  • PEDRO BEMERGUY
  • ANÁLISE DOS REQUISITOS DE SINCRONISMO DE FREQUÊNCIA E TEMPO PARA INTEGRATED ACCESS BACKHAUL

  • Data: 03/09/2021
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  • As redes backhaul evoluíram substancialmente ao longo da história de desenvolvimento de redes de telefonia celular. Com o interesse crescente em implementar densas redes de telefonia celular, um backhaul sem fio tornou-se uma solução viável para reduzir os custos de implementação e manutenção. Em particular, no cenário 5G New Radio (5G NR), o conceito de Integrated Backhaul Access (IAB) foi proposto como uma solução que torna o desenvolvimento de redes densas uma opção efetiva em termos de custo. Nesses cenários, um sincronismo através do ar é essencial para estabelecer um conhecimento em comum em termos de tempo e frequência, o qual ainda não foi adequadamente estudado segundo o nosso conhecimento até hoje. Diante desse contexto, esse trabalho tem o interesse em analisar os desafios de se obter um sincronismo distribuído em termos de tempo e frequência com foco em particular em um sincronismo atrav\és do ar baseado em pilotos. O problema fundamental para esse tipo de sincronismo consiste na recuperação do instante do tempo em que o piloto chegou e a estimação do erro de frequência da portadora. Consequentemente, esse trabalho explora diferentes estratégias usando PI loop com o intuito de melhorar as estimativas de tempo e frequência. Ao final de tudo, essa dissertação analisa a performance do procedimento de sincronismo estudado em relação com os requisitos de sincronismo propostos pelo 3GPP para cenários de multiple input multiple output (MIMO), carrier aggregation (CA) e Time division duplex (TDD).

  • IGOR RAMON SINIMBU MIRANDA
  • Projeto de Antenas de Microfita para o 5G

  • Data: 03/09/2021
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  • Neste trabalho estudamos diferentes antenas de microfita para a faixa 3,5 GHz do 5G. A primeira diferença entre as antenas se dá pela utilização de sílica ( εr  =4.4) como substrato das antenas de 1 a 3 e do niobato de bismuto dopado com pentóxido de vanádio (εr  =47.8) para as antenas de 4 a 6. A utilização do Niobato de bismuto ocasionou a miniaturização das antenas, como prevê a literatura, sendo uma característica desejável para o 5G. Além disso, foram modeladas nas antenas 2 e 5, através do método de expansão de ondas planas (PWE), estruturas periódicas no substrato das antenas visando aprimorar suas características de radiação. Similarmente, utilizamos estruturas do tipo Mushroom-like (cogumelos) nas antenas 3 e 6, a fim de aprimorar os parâmetros das antenas como ganho, por exemplo. Todas as antenas foram modeladas no software GNU Octave e simuladas nos softwares Ansys HFSS e CST Studio 2019. Os melhores resultados para as antenas de sílica foram da antena 3 com 7,7 dB de ganho, 0.11 GHz de largura de banda e -25 dB de coeficiente de reflexão. Já entre antenas de Niobato de Bismuto a que obteve melhores resultados para essa aplicação foi a antena 6 com 3.6 dB de ganho, 0.08 GHz de largura de banda e -20 dB de coeficiente de reflexão. 

  • FRANCISCO DIEGO MARTINS NOBRE
  • DIVISORES DE POTÊNCIA POR TRÊS (1X3) NÃO-RECÍPROCOS NA FAIXA DE TERAHERTZ BASEADOS EM GRAFENO

  • Data: 31/08/2021
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  • O presente trabalho investigou-se dois novos tipos de divisores de potência não-recíproco, baseado em grafeno, que operam na região de THz. Os componentes desenvolvidos dividem apotência do sinal de entrada entre três portas de saída e, outrossim, possui propriedades de isolamento,isto é, uma fonte de sinais conectada à porta de entrada é protegida contra possíveis reflexões indesejadas oriundas das portas de saída. Os dispositivos consistem de um ressonador de grafeno em forma de disco eseis guias de onda conectados a ele. Esses elementos são depositados em substrato dielétrico de dióxido de silício (SiO 2 ), polisilício (Si-poli) e silício (Si), sendo o ressonador de grafeno submetido a um campo magnético DC externo igual a B 0 =0,29 T para ambos os divisores. O princípio de funcionamento dos dispositivos consiste na ressonância dipolar do ressonador magnetizado. O nível de divisão da potência de entrada entre as três portas de saída está em torno de -6 dB e o isolamento da fonte em relação às portas de saída é melhor do que -15 dB em uma banda com largura igual a 3,4% para divisor (T σ1 ) e (T σ2 ) com a frequência central de operação dos divisores aproximadamente 7,45 THz. Foi utilizado o software COMSOL Multiphysics para calcularmos numericamente os resultados.

  • YURI HERNAN SANTOS BARBOSA
  • TÍTULO DO TRABALHO:ESTRATÉGIA DE OTIMIZAÇÃO DE SPREADING FACTOR PARA TECNOLOGIA LORA EM SITUAÇÃO DE MOBILIDADE: UMA ABORDAGEM BASEADA EM SISTEMAS FUZZY

     

  • Data: 31/08/2021
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  • Os avanços tecnológicos vêm mudando drasticamente a maneira como interagimos com as “coisas” presentes no mundo a nossa volta, onde as redes IoT desempenham um papel importante nestas revoluções. Tendo em vistas a comunicação como ponto central que permite todas as “coisas” fazerem parte deste mundo conectado, juntos para formar a rede de “Internet das Coisas”. A comunicação sem fio fornece os benefícios da mobilidade, tornando fácil adicionar mais dispositivos à rede e facilitando fornecer a qualquer objeto a capacidade de se conectar à internet. Atualmente, existem várias tecnologias de comunicação sem fio desenvolvidas para diferentes necessidades, variando de curto alcance a médio e longo alcance, através do protocolo LoRaWAN, vem se tornando o foco de várias e pesquisa em todo o mundo. O servidor de rede LoRa tem capacidade de gerenciar a configuração de transmissão de cada nó individualmente para maximizar a vida útil da bateria e as capacidades da rede, por meio do Adaptive Data Rate, porém o sistema precisa de algumas medidas e condições de canal favoráveis para executar a configuração Data Rateinerente a metodologia, somente realizada após a confirmação dos últimos 20 uplink bem sucedidos,ou seja, essa configuração não pode ser utilizada emsituações, onde os endnodes e/ou gateawaysestão em movimento. Por tanto, este trabalho é baseado em medições de campo, na frequência de 915MHz, tem como objetivo implementar e testar um controle utilizando lógica fuzzy, que execute a configuração de Data Rate na tecnologia LoRa em situação de mobilidade, de formas inteligentes através de tomada de decisão e com o intuito de otimizar diversos aspectos como a área de cobertura, potência recebida, condições do canal, tempo no ar entre outros.

  • GEAM WILLIAM PFEIFF
  • Métodos de detecção de fraudes em redes elétricas inteligentes utilizando técnicas de aprendizado de máquina

  • Data: 31/08/2021
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  • As perdas não técnicas, na maioria dos casos ocasionadas por fraudes, são as principais causadoras dos prejuízos financeiros das concessionárias de energia elétrica. Essas perdas diminuem drasticamente a qualidade das redes elétricas, aumentando os riscos de blackout, curtos-circuitos e avarias de equipamentos. Desta forma, torna-se estratégico o desenvolvimento de métodos que consigam detectar perdas não técnicas. Esta dissertação apresenta dois métodos desenvolvidos e validados para a detecção de perdas não técnicas em redes elétricas inteligentes. O primeiro método consiste em um Detector de Fraudes Elétricas Baseado em Aprendizado de Máquina, denominado DFEBAM, o qual classifica as amostras dos usuários em honestas ou fraudulentas. O DFEBAM emprega diferentes algoritmos de aprendizado de máquina que aprendem padrões com os dados de consumo elétrico dos usuários, posteriormente o método selecionado o algoritmo que obteve a melhor performance e é adicionado novas features estocásticas geradas a partir dos dados originais. Ao adicionar novas as novas features, o modelo final foi validado e obteve uma taxa de detecção igual a 98.02% e uma taxa de falsos positivos igual a 2,47%. O segundo método consiste em um preditor ensemble orientado aos dados baseado em classificadores de séries temporais para a detecção de fraudes (do inglês Data-oriented Ensemble Predictor based on Time Series Classiers for Fraud Detection), denominado DETECT. O preditor ensemble é criado a partir de cinco classificadores de séries temporais, o qual utiliza os dados de consumo elétrico dos usuários para aprender padrões e posteriormente classificar as novas amostras em honestas ou em um dos seis casos específicos de fraude. O DETECT é totalmente voltado para tratar dados de séries temporais, o que o diferencia da maioria dos detectores de perdas não técnicas da literatura. Além de utilizar classificadores de séries temporais individuais para serem comparados com o DETECT, também foram utilizados classificadores convencionais, no final o DETECT teve uma taxa de falsos positivos igual a 1,61%, o que é considerada extremamente baixa, assim como uma melhora de até 24% em termos de taxa de detecção quando comparado a outros classificadores.

  • DALILA REIS GRIPPA
  • ACOPLADORES DIRECIONAIS BASEADOS EM GRAFENO NA FAIXA DE TERAHERTZ

  • Data: 30/08/2021
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  • Dois novos tipos de dispositivos baseados em grafeno operando na região de Terahertz (THz) são sugeridos e analisados neste trabalho, sendo dois acopladores direcionais de quatro portas. O primeiro acoplador tem guias de onda de grafeno inclinados lateralmente em um ângulo de 60°. O segundo acoplador direcional já possui guias de onda formando um ângulo de 90° entre eles sendo assim chamado de acoplador direcional com guias de ondas paralelo - ortogonal. A seção transversal dos componentes apresenta uma estrutura com quatro camadas, compostas por grafeno, sílica (SiO2), silício (Si) e uma fina camada de polisilício. O princípio de operação dos dispositivos consiste na propagação das ondas de plásmons poláritons de superfície (SPP's) nos guias de ondas de grafeno. Para realizar a análise das matrizes de espalhamento dos dispositivos utilizamos a Teoria de Grupos. Para os cálculos numéricos utilizamos o software COMSOL Multiphysics, tal que, foram feitas variações de parâmetros físicos e geométricos para analisarmos de que forma eles influenciam no funcionamento do dispositivo. O acoplador direcional com guias de onda inclinados lateralmente a 60° apresentou uma divisão de sinal de -3,8 dB na frequência central de 3.75 THz com isolação e reflexão melhor que -20 dB com uma largura de banda de 14%. O acoplador direcional com guias de onda paralelo - ortogonal apresentou uma divisão de sinal de -4 dB na frequência central de 4.4 THz com isolação e reflexão em torno de -17 dB e -20 dB, respectivamente. As bandas de frequência dos dispositivos podem ser controladas dinamicamente alterando a tensão aplicada entre a camada de grafeno e a camada de polisilício.

  • LELIS ARAUJO DE OLIVEIRA
  • ANÁLISE DO DESEMPENHO DE UMA REDE TOTALMENTE ÓPTICA USANDO DEMULTIPLEXADORES AWG E FBG E APLICAÇÕES EM SENSORES ÓPTICOS.

  • Data: 27/08/2021
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  • Apresentamos neste trabalho, um estudo de simulações numéricas do desempenho de demultiplexadores de grade de guia de onda (Array Wave Guide - AWG) e fibra de grade de Bragg (Fiber Bragg Grating - FBG) em uma rede totalmente óptica em fibra de cristal fotônico (PCF) considerando os efeitos dispersivos e não lineares, e aplicações em sensores FBGs. As simulações utilizam um conjunto de equações diferenciais que definem a dinâmica dos pulsos em uma configuração de rede de multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) em PCF e em fibra óptica SMF. Utilizamos para as etapas de simulação e análise os softwares comerciais OptiGrating, empregado para modelar dispositivos que incorporem grades de difração em fibras ópticas e o OptiSystem, para simular a propagação dos sinais nas fibras. A análise do desempenho dos demultiplexadores foi realizada através de um comparativo entre os dados obtidos em termos da taxa de erro de bit (BER), fator de qualidade (fator Q) e ganho, em um sistema denso WDM com espaçamento entre canais de 50 GHz, e taxa de transmissão de 12 Gbit/s. Os resultados e a caracterização mostraram que o demultiplexador FBG em termos de BER e fator Q para a fibra PCF teve melhor desempenho quando comparado à fibra SMF e o demultiplexador AWG foi bem equilibrado em ambas as fibras. Para as configurações de sensores nesta tese, utilizamos as FBGs e propomos dois sensores, o primeiro de deformação, que tem sua funcionalidade aplicada para medição de crescimento do diâmetro radial do caule das árvores amazônicas, sendo a viabilidade de utilização deste tipo de configuração para o monitoramento de áreas de floreste, silvicultura, mudanças climáticas e irrigação bastante promissora. Os resultados das simulações indicam que é possível detectar variações minuciosas de diâmetros com resolução na faixa de 0.5 m (0.0005 mm). E o segundo de nível de líquido, aplicado para realizar a medida simultânea do nível e temperatura das águas dos rios da Amazônia, onde este tem um potencial enorme para ser empregado no monitoramento do nível de água dos rios em áreas que sofrem com riscos de enchentes. Os resultados apontam uma ótima sensibilidade de 8.6 pm/cm e medidas do nível de água até o limite de 4.0 m.

  • ANA CAROLINA NEVES PARDAUIL PIRES
  • ABORDAGEM COMBINADA USANDO FLORESTA ALEATÓRIA DE CLUSTERIZAÇÃO PARA AVALIAR PADRÕES DE DESCARGA PARCIAL EM HIDROGERADORES

  • Data: 26/08/2021
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  • ABORDAGEM COMBINADA USANDO FLORESTA ALEATÓRIA DE CLUSTERIZAÇÃO PARA AVALIAR PADRÕES DE DESCARGA PARCIAL EM HIDROGERADORES

  • THALITA AYASS DE SOUZA
  • SISTEMA FUZZY PARA TOMADA DE DECISÃO DE HANDOVER EMREDES AÉREAS SEM FIO.

     

  • Data: 13/08/2021
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  • No âmbito das novas tecnologias para as comunicações sem fio, as Redes Aéreas Ad Hoc, também conhecidas como FANETs (Flying Ad Hoc Networks), têm emergido como uma alternativa para prover e/ou ampliar a cobertura de redenos mais diversos tipos de aplicações devido à sua relativa facilidade de implementação, alta mobilidade e baixo custo de manutenção. Entretanto,este tipo de rede possui particularidades em seus componentes que necessitam ser considerados a fim garantir a Qualidade de Serviço (QoS) e fornecer acesso contínuo ao usuário mesmo em circunstâncias de grande mobilidade. Neste contexto, este trabalhopropõe um sistemaFuzzy para a tomada de decisão de handoverque utiliza três parâmetros como entrada: 1) velocidade do usuário; 2) potência do sinal; 3) nível de bateria. A partir da saída indicada pelo sistema Fuzzy, uma avaliação de desempenho entre ohandover tradicional e o proposto neste trabalho é realizada para um cenário de transmissão de vídeo entre as estações aéreas e o usuário móvel e, através das métricas de QoS e de Qualidade de Experiência (QoE) estabelecidas, analisou a qualidade da comunicação. Os resultados obtidos apontaram que os fatores de tomada de decisão do modelo propostoatenderam à boa manutenção de continuidade do serviço sem comprometer a qualidade da aplicação, a oposto do modelo tradicional que causou severas degradações na mídia recebida.

  • CARLOS EDUARDO DURANS NOGUEIRA
  • AUGMENTAÇÃO ESTOCÁSTICA DE CONTROLADORES BIOINSPIRADOS APLICADOS A VANTS QUADCÓPTEROS

  • Data: 13/08/2021
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  • Este trabalho descreve uma sequência de procedimentos para a implementação de controladores digitais aplicados ao Parrot® AR Drone 2.0, com vista a se obter dois controladores que serão avaliados e comparados: um controlador Bioinspirado e um controlador projetado por meio da Augmentação Estocástica por Controle de Variância Mínima Generalizado (SAGMVC). O controlador bioinspirado é adquirido através da identificação via Redes Neurais Artificiais (RNAs) do perfil de controle humano, sendo este realizado manualmente por comandos via joystick. Por sua vez, o controlador SAGMVC é projetado utilizando-se os pesos sinápticos obtidos pelas RNAs do controlador bioinspirado, os quais podem ser comparados aos parâmetros dos polinômios de um controlador RST. Com isto, pretende-se observar o desempenho dos controladores baseados na capacidade humana de controlar sistemas, analisando, ao mesmo tempo, o quanto tais sistemas podem ser melhorados. Os principais objetivos almejados pelo estudo consistem: na consolidação do procedimento de Augmentação Estocástica como método de aprimoramento de controladores lineares; no aprimoramento de controladores via Redes Neurais Artificiais; na difusão dos controladores ótimos, focando na robustez e na minimização da energia que será empregada; e no projeto de controladores para Veículos Aéreos Não tripulados. Para avaliar o cumprimento destes objetivos, a resposta do sistema controlado, o sinal de controle, os índices de desempenho (ISE, ISU, TVC, IAE) e as margens de ganho e de fase, valendo-se de testes simulados e experimentais indoor, foram gerados. Pelos resultados adquiridos — dividindo-se o controle do drone em quatro dinâmicas: de arfagem, de guinada, de rolagem e de altitude — evidencia-se que os objetivos principais foram cumpridos, ou seja, os controladores projetados apresentaram melhorias nos índices de desempenho, no perfil de resposta transiente e no gasto energético do sistema. Outrossim, validou-se a hipótese de que é possível se projetar um controlador bioinspirado por RNA cujos pesos sinápticos são semelhantes a parâmetros de controladores RST e, depreendeu-se também, que a SAGMVC apresentou melhorias de grande significância no desempenho do sistema, comparados ao simples controle manual via joystick e ao controle bioinspirado.

  • JONAS MARINHO DUARTE
  • TRANSPORTE ELETRÔNICO NA PRESENÇA DE FÉRMIONS DE MAJORANA EM CADEIA DE ÁTOMOS ZIGUE ZAGUE SOBRE SUPERCONDUTOR TOPOLÓGICO

  • Data: 12/08/2021
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  • Pesquisas em física do estado sólido com nanodispositivos experimentais com estrutura híbrida de semicondutor e supercondutor tem grande destaque para a realização supercondutora topológica para detecção de Férmions de Majorana (FM). Neste trabalho, vamos calcular as propriedades de transporte como corrente elétrica e condutância diferencial, onde procuramos assinaturas de modos zero de Majorana. Podemos caracterizar tal assinatura por uma ressonância de condução, ou seja, um pico de condutância em uma região de polarização nula. Estudamos o transporte eletrônico em um nanodispositivo composto por um ponto quântico (PQ), com apenas um nível de energia, acoplado a dois eletrodos (Leads). Os eletrodos estão conectados ao ponto quântico através de acoplamentos ΓR e ΓL. Acoplamos ao ponto quântico uma cadeia de átomos em zigue zague contendo 8 sítios. A cadeia em questão está sobre um substrato supercondutor topológico com pareamento p-wave. C2i-1 e C2i são operadores de Majorana em cada sítio. CA,1 e CB,1 são modos de Majorana nas extremidades da cadeia zigue zague. Para os acoplamentos internos da cadeia zigue zague, temos os parâmetros hα e Δα, denominados hopping e parâmetro de Cooper, respectivamente. Utilizamos as funções de Green de não-equilíbrio, isto é, o formalismo de Keldysh. Através desses formalismos deduzimos a fórmula da corrente elétrica de Meir-Wingreen e finalmente a fórmula para a corrente elétrica similar a fórmula de Landauer-Büttiker para o sistema estudado, em situações de equilíbrio. Através desses resultados, utilizamos um formalismo matricial para o cálculo computacional, onde obtivemos os gráficos de corrente elétrica e condutância diferencial para caracterizar o design do nanodispositivo. As curvas características I-V do sistema mostram modos de Majorana e o estudo da ressonância na condutância tem um comportamento análogo a corrente elétrica em um transistor de efeito de campo.

  • JORGE AMARO DE SARGES CARDOSO
  • REDES SEM FIO HETEROGÊNEAS COM DISPOSITIVOS MÓVEIS DE MÚLTIPLAS INTERFACES PARA CONEXÕES SIMULTÂNEAS USANDO SISTEMA FUZZY

  • Data: 12/08/2021
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  • Com o aumento exponencial de redes sem fio heterogêneas hoje, tem havido um interesse crescente da comunidade acadêmica por questões relacionadas a problemas de handover. O objetivo principal deste trabalho é avaliar a qualidade de serviço e o desempenho de um dispositivo com dual-interface que se conecta simultaneamente a duas redes sem fio heterogêneas sem competição na troca de pacotes entre elas. É uma proposta para solucionar a mitigação de impactos de handover. A ferramenta utilizada para avaliação foi o Network Simulator 2. Os resultados mostraram um melhor aproveitamento da banda em comparação ao cenário utilizando um dispositivo móvel tradicional.

  • ANDREIA VANESSA RODRIGUES LOPES
  • ANÁLISE ESTATÍSTICA E MODELAGEM EMPÍRICA PARA CAMPUS DENSAMENTE ARBORIZADO UTILIZANDO A TECNOLOGIA LORA EM 915 MHZ

  • Data: 23/07/2021
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  • ANÁLISE ESTATÍSTICA E MODELAGEM EMPÍRICA PARA CAMPUS DENSAMENTE ARBORIZADO UTILIZANDO A TECNOLOGIA LORA EM 915 MHZ

  • RAPHAEL PABLO DE SOUZA BARRADAS
  • METODOLOGIA PARA ANÁLISE DE CRITICIDADE DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO SUBMETIDAS A DESCARGAS ATMOSFÉRICAS DIRETAS
  • Data: 14/07/2021
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  •      Descargas atmosféricas diretas em redes aéreas de distribuição causam, inevitavelmente, sérios danos ao isolamento, levando frequentemente ao desligamento parcial ou total do sistema elétrico. A instalação de para-raios pode ser muito eficaz e é comumente usada para minimizar esse problema; no entanto, considerando que as redes de distribuição de energia geralmente apresentam um número muito grande de nós elétricos, o uso maciço de para-raios pode não ser economicamente viável. Dessa maneira, esta tese propõe uma metodologia para alocar pára-raios que podem reduzir significativamente o número de pára-raios a serem instalados, mas ao mesmo tempo mantendo um nível de proteção adequado para a rede de distribuição. A metodologia proposta, denominada Cruzamento de Descargas Diretas (CDD), analisa a criticidade da rede com base em dois fatores principais, que são as magnitudes das sobretensões e o número de flashovers provocados por descargas atmosféricas, e define uma função de desempenho usada para indicar o local recomendado para a instalação dos para-raios. Os estudos de simulação foram realizados usando duas redes de distribuição teste e o software ATP para demonstrar a eficácia da solução proposta, o que é confirmado pelos resultados apresentados.

  • IAGO RANIERI MIRANDA RODRIGUES MORAIS
  • AVALIAÇÃO DO IMPACTO DAS TENSÕES HARMÔNICAS NA TEMPERATURA DA CARCAÇA DE MOTORES ELÉTRICOS LIGADOS EM ESTRELA ATERRADA POR MEIO DE ANÁLISE DE REGRESSÃO E TERMOGRAFIA

  • Data: 13/07/2021
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  • Os motores elétricos são equipamentos elétricos largamente utilizados em diversos processos industriais, sendo responsáveis por uma parcela significativa do consumo de energia dessas indústrias. Ao longo dos últimos anos, os motores elétricos têm sofrido diversas melhorias em suas estruturas devido a sua grande importância em diversos setores da sociedade aliada com as pressões por ações mais sustentáveis e eficientes, o que os levou a atingir rendimentos em torno de 96%. No entanto, a presença de certos distúrbios que degradam a qualidade da energia elétrica pode afetar nocivamente o funcionamento desse tipo de máquina, e , consequentemente, a sua eficiência. Com base nesse contexto, esse trabalho buscou avaliar como as tensões harmônicas de baixa frequência (especificamente 2º, 3º e 5º harmônicos de tensão) impactam no aumento de temperatura da carcaça de motores elétricos classe IE2, IE3 e IE4 quando ligado em estrela aterrado utilizando termografia. Esse trabalho mostrou que as tensões harmônicas podem provocar um aumento significativo da temperatura da carcaça dos motores, onde destaca-se o 2º harmônico.
  • SIDNIR CARLOS BAIA FERREIRA
  • METODOLOGIA PARA O POSICIONAMENTO ÓTIMO DE GATEWAYS LORA EM UM CENÁRIO SMART CAMPUS UTILIZANDO A META-HEURÍSTICA EPSO

  • Data: 06/07/2021
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  • O paradigma da Internet das Coisas (IoT) se caracteriza por objetos conectados por softwares, sensores e diversas outras aplicações que trocam informações com outros dispositivos, pessoas e sistemas fio. Um cenário Smart Campus utiliza a IoT para viabilizar tecnologias que melhorem o desempenho de serviços e gerem bem-estar aos usuários dos campus universitários. Para viabilizar esse cenário é necessária uma rede de comunicação sem fio capaz de conectar e transmitir informações dos dispositivos e sensores com os servidores de aplicação IoT. As redes de amplo alcance e baixo consumo de energia (LPWAN) vêm se mostrando eficientes para conectar dispositivos inteligentes. A tecnologia LoRa (Long Range) é um tipo de LPWAN, operante na faixa de frequência não licenciada de 915 MHz, cuja comunicação ocorre através de gateways que atuam como pontos de troca entre os sensores e o servidor central. Otimizar o posicionamento desses gateways e a quantidade necessária são essenciais para o planejamento da rede IoT e assegurar a qualidade de cobertura. Este trabalho, propõe uma metodologia que utiliza a meta-heurística Evolutionary Particle Swarm Optimization (EPSO) baseada em inteligência evolutiva e de enxame, para determinar o posicionamento ótimo de gateways LoRa para o Smart Campus da Universidade Federal do Pará – Campus Guamá (UFPA). A potência recebida do sinal foi predita pelo modelo de propagação UFPA, ajustado para o cenário, e utilizada como parâmetro de entrada pelo EPSO. A soluções de posicionamento ótimo foram geradas para quatro limiares de sensibilidade de recepção do sinal, cuja avaliação foi realizada por meio de frentes de Pareto e a estabilidade da meta-heurística em encontrar soluções foi confirmada através do método de Monte Carlo. Os resultados obtidos mostraram forte influência dos limiares de sensibilidade na quantidade e área de cobertura dos gateways, sendo este um parâmetro que se mostrou importante para o planejamento da rede IoT-LoRa, justificando a escolha de um modelo de propagação condizente com o cenário de implantação. Para o Smart Campus da UFPA, cujos campus são separados por florestas, o limiar de sensibilidade de -104 dBm se mostrou mais adequado, pois o EPSO selecionou pontos centralizados e com raio de cobertura suficiente para cada campus. Com base nesses resultados a metodologia de posicionamento ótimo pode auxiliar no planejamento e implantação de redes IoT-LoRa reduzindo possíveis erros e, consequentemente, custos na implantação de Smart Campus.

  • ELAINE CRISTINA SANTOS DA SILVA
  • NOVO MÉTODO ADAPTATIVO DE PROJEÇÃO DE ENERGIA INJETADA NO SISTEMA ELÉTRICO DE DISTRIBUIÇÃO, EM PERÍODO DE PANDEMIA DO COVID-19, UTILIZANDO REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

  • Data: 05/07/2021
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  • Este trabalho tem por objetivo apresentar os resultados projetados de energia injetada no sistema de distribuição da concessionária Equatorial Pará e Maranhão, utilizando uma nova metodologia e com apoio das redes neurais artificiais para fazer predição de Energia Injetada em tempos de pandemia, que impactou diretamente os perfis de consumo. O principal desafio é tornar as previsões de energia mais aderentes a realidade, e com menores taxas de erro para tornar os resultados mais confiáveis na utilização do planejamento da empresa, pois o modelo proposto irá respaldar à área estratégica com uma opção viável de metodologia a ser utilizada, para direcionar as tomadas de decisões.

  • FLAVIANE LOUZEIRO DA SILVA
  • METODOLOGIA PARA A OBTENÇÃO DOS PONTOS DE QUEBRA DE MODELO DE LARGA ESCALA MULTI DECLIVE USANDO ALGORITMO GENÉTICO

  • Data: 02/07/2021
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  • A pesquisa e o desenvolvimento dos sistemas de comunicação sem fio, são acompanhados da caracterização do canal no qual o sinal será transmitido. Em ambientes outdoor há diversos  fatores que influenciam a propagação do sinal, tais como grandes construções, as características do ambiente: relevo, topografia e vegetação, entre outras, ocasionando perdas devido aos fenômenos de difração, reflexão e espalhamento. No projeto de sistemas de comunicação sem fio, o conhecimento das características de propagação de rádio no ambiente de propagação é essencial. Assim, na literatura há diversos trabalhos voltados para a análise e construção de modelos de propagação. Esses modelos auxiliam no projeto de cobertura de redes sem fio, tornando-se uma ferramenta útil nos projetos de sistemas de enlaces. Inúmeros métodos de predição de propagação estão disponíveis, dentre eles há o modelo com inclinação dupla, conhecido na literatura como Dual Slope e o modelo com múltiplas inclinações, conhecido na literatura como Multi-Declive. Um dos desafios desses modelos é a obtenção da distância de segmentação do percurso, além da quantidade de pontos de segmentação para o modelo com múltiplos segmentos. Diversas metodologias foram propostas para solucionar esses desafios e, neste trabalho, será apresentada uma metodologia para otimizar essa busca com o auxílio de algoritmo genético. O algoritmo genético é um dos principais assuntos de pesquisa em Computação Evolutiva, que por sua vez é um ramo de pesquisa da Inteligência Computacional, propondo uma nova abordagem para solução de problemas inspirados na seleção natural. Esses algoritmos simulam processos naturais de sobrevivência e reprodução das populações, compreendido em um conjunto de técnicas de busca e otimização inspiradas na evolução natural das espécies. Neste algoritmo as características favoráveis configuram padrões que se fortalecem nos sucessores. Por sua vez os traços não propícios raramente são repassados aos descendentes de modo que podem desaparecer da população. A função objetivo do algoritmo genético avalia o quão eficiente é a distância de segmentação proposta pelo indivíduo da população. Diante dos resultados obtidos, é possível concluir que o indivíduo que apresenta melhor acurácia permite que sejam obtidos os coeficientes de decaimento mais ajustados aos segmentos. Dessa forma, a  metodologia mostrou-se eficiente para a obtenção da distância de referência em modelagem de canal ruidoso.

  • PEDRO BARBOSA DE SOUSA FILHO
  • DETECÇÃO DE POTENCIAIS FOCOS DE REPRODUÇÃO DE MOSQUITOS DO GÊNERO AEDES UTILIZANDO A TÉCNICA DE DETECÇÃO DE OBJETOS E DEEP LEARNING

  • Data: 30/06/2021
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  • Este trabalho aborda o problema de detecção de potenciais focos de reprodução de mosquitos do gênero Aedes em áreas urbanas, através do uso de técnicas de visão computacional e aprendizado de máquina, em um estudo de caso da cidade de Canaã dos Carajás, no estado do Pará. Nesse contexto, propõe-se a utilização de um conjunto de imagens aéreas, adquiridos através de drone, que possuem diversos objetos em múltiplos cenários: diferentes localizações, altitudes e disposições dos objetos rotulados. As imagens foram manualmente anotadas e os objetos separados em duas grandes classes, Água e lixo, com o objetivo de compor o dataset de treinamento para o desenvolvimento de um detector automático de objetos baseado na arquitetura Yolov4. Osresultados apresentados em testesrealizados com imagens de áreas urbanas da cidade de Canaã dos Carajás, mostraram-se satisfatórios e indicam que o modelo apresentado funciona como uma solução eficiente para auxiliar na identificação e detecção de potenciais focos de reprodução de mosquitos em imagens aéreas.  

     

  • MARCELA ALVES DE SOUZA
  • UM FRAMEWORK PARA PLANEJAMENTO DE REDES EM ÁREAS RURAIS E REMOTAS CONSIDERANDO FATORES TÉCNICOS, ECONÔMICOS E SOCIAIS

  • Data: 30/06/2021
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  • A expansão dos serviços de banda larga e das aplicações de TIC representa um desafio significativo para as operadoras de banda larga, especialmente quando se considera os requisitos relacionados ao custo total de propriedade dessas tecnologias. Nos últimos anos, o processo de expansão avançou significativamente nos últimos anos, mas ainda representa um desafio a ser superado, dada a necessidade de prestar serviços de baixo custo às populações de áreas rurais e remotas. Questões relacionadas à geografia do local, baixa renda dos residentes e falta de infraestrutura pública levam a uma relação desvantajosa entre as receitas potenciais para as operadoras e os custos mais altos de implantação da infraestrutura de rede. Embora a literatura relacionada indique diversos esforços de pesquisa direcionados ao fornecimento de conectividade, faltam abordagens que considerem características específicas de tais regiões ou tenham serviços e aplicativos de rede adaptados às necessidades dessas comunidades. Assim, este trabalho propõe um framework técnico e econômico para a implantação de redes banda larga em áreas rurais e remotas, realizando o dimensionamento do custo total de propriedade da rede, considerando despesas de capital e operacionais da rede. O escopo da proposta também contempla a aplicação de técnicas de análise de viabilidade econômica para auxiliar a tomada de decisão por meio da compreensão do impacto dos investimentos financeiros realizados e dos lucros esperados pelas operadoras de banda larga. Além disso, propomos a utilização de indicadores socioeconômicos para projetar o potencial impacto social no desenvolvimento dessas regiões. Elaboramos um estudo de caso para demonstrar o funcionamento do framework proposto e seus principais componentes. Considerando dados reais de um município amazônico, mostramos, ao reduzir os custos de implantação, que é possível reduzir o custo de assinatura de serviços de banda larga para usuários finais, contribuindo assim para o processo de democratização do acesso aos serviços digitais.

  • DANIEL DA CONCEICAO PINHEIRO
  • INIBIDOR ROBUSTO DE EVENTOS DE RUNAWAY NO COMUTADOR DE TAPE DE REGULADORES DE TENSÃO SOB CENÁRIOS DE FLUXO INVERSO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO ATIVAS E RECONFIGURÁVEIS

  • Data: 02/06/2021
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  • INIBIDOR ROBUSTO DE EVENTOS DE RUNAWAY NO COMUTADOR DE TAPE DE REGULADORES DE TENSÃO SOB CENÁRIOS DE FLUXO INVERSO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO ATIVAS E RECONFIGURÁVEIS

  • JOÃO RODRIGO DA SILVA MUNIZ
  • “Desenvolvimento de Software para Automação da Modelagem de Redes Elétricas de Grande Porte no Alternative
    Transient Program”.

  • Data: 28/05/2021
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  • “Desenvolvimento de Software para Automação da Modelagem de Redes Elétricas de Grande Porte no Alternative
    Transient Program”.

  • ANDRÉ AUGUSTO PACHECO DE CARVALHO
  • MODELOS DE PROPAGAÇÃO AJUSTADOS POR ALGORITMOS META-HEURÍSTICOS BIOINSPIRADOS PARA A PREDIÇÃO DE PERDA DE PROPAGAÇÃO EM AMBIENTES AMAZÔNICOS

  • Data: 21/05/2021
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  • Atualmente, o 4G/LTE já é utilizado em 205 países por 661 diferentes operadoras, cobrindo 78% da população de acordo com a GSMA, assim pesquisas e estudos acerca da caracterização de canal para esta tecnologia são de extrema importância. Afim de explorar ambientes com características amazônicas, uma vez que modelos clássicos não contemplam valores que melhor caracterizem esse ambiente, foram realizadas campanhas de medições na cidade de Belém no Pará para modelagem de canal em larga escala em 1.8 e 2.6 GHz. E este trabalho, apresenta um novo método para encontrar parâmetros ótimos para os modelos SUI, ECC-33,UFPA e FI, por meio dos algoritmos de otimização meta-heurísticas: Algoritmo Genético (GA), Algoritmo do Morcego (BAT), Algoritmo de Polinização por Flores (FPA) e Cuckoo Search (CS) para uma modelagem robusta e mais precisa. Os modelos ajustados com os valores otimizados apresentaram melhores resultados quando comparados a modelagem sem otimização, validados pelas métricas de desempenho RMSE e Desvio padrão diminuindo em até 93%. Para a métrica de GRG-MAPE demonstrando uma acurácia nos resultados dos modelos otimizados. Mostrando que o uso de Algoritmos Meta-heurísticos Bioinspirados é uma boa opção para a modelagem de canal.

  • CAMILA SOUZA ALVES
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE ESTRATÉGIAS CONVENCIONAIS E EMERGENTES PARA CONTROLE DE TENSÃO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE BAIXA TENSÃO COM PRESENÇA DE MICROGERAÇÃO FOTOVOLTAICA

  • Data: 18/05/2021
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  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE ESTRATÉGIAS CONVENCIONAIS E EMERGENTES PARA CONTROLE DE TENSÃO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE BAIXA TENSÃO COM PRESENÇA DE MICROGERAÇÃO FOTOVOLTAICA

  • CARLOS EDUARDO MOREIRA RODRIGUES
  • PROPOSTA DE METODOLOGIA DE CÁLCULO DE PERDAS TÉCNICAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA VIA REDES EQUIVALENTES DE ORDEM MINIMA

  • Data: 14/05/2021
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  •    As perdas de energia elétrica se constituem em uma questão fundamental no setor de distribuição, sendo uma consequência inevitável do transporte de energia dos pontos de suprimento até às unidades consumidoras e constituindo-se um dos fatores a serem considerados nas etapas de planejamento e operação da rede. Elas devem ser continuamente monitoradas para que sejam mantidas dentro de níveis aceitáveis a fim de assegurar a rentabilidade das concessionárias e a modicidade tarifária. Dada a importância da estimativa das perdas técnicas e não técnicas no sistema, ao longo dos anos diversas metodologias foram propostas para a aferição precisa dessas parcelas. Nesse contexto, no ano de 2018, foi apresentada uma nova proposta para o cálculo de perdas técnicas e não técnicas em redes de distribuição, a Impedância Equivalente Operacional (IEO), possibilitando a obtenção das parcelas de perdas com boa precisão e baixo custo computacional, sob diferentes condições operativas da rede. Tomando como base a proposta da Impedância Equivalente Operacional para o cálculo de perdas nos sistemas de distribuição, este trabalho apresenta uma metodologia de aplicação da mesma para um alimentador real de distribuição, tomando como ponto de partida a modelagem da rede no Open Distribution System Simulator (OpenDSS), considerando dados de medição de faturamento das unidades consumidoras, energia injetada nos alimentadores e na subestação, fator de potência medido nos alimentadores, campanhas de medição para caracterização do consumo das cargas para dias úteis, sábados e domingos e perdas dos medidores de energia conectados às unidades consumidoras. De posse de todos esses dados, é possível o cálculo das perdas técnicas devido ao atendimento às cargas regulares, das perdas não técnicas e das perdas técnicas devido ao atendimento às perdas não técnicas para os dias úteis, sábados e domingos e a posterior integralização dos dados para a obtenção dos resultados de perdas mensais em termos de energia.

  • HUGO PEREIRA KURIBAYASHI
  • FRAMEWORK PARA ORQUESTRAÇÃO CONJUNTA DE MECANISMOS DE ASSOCIAÇÃO DE USUÁRIOS E ALOCAÇÃO DE RECURSOS EM REDES MÓVEIS DE PRÓXIMA GERAÇÃO

  • Data: 14/05/2021
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  • A demanda de tráfego em sistemas de comunicação sem fio tem se tornado uma questão importante nas últimas décadas. Projeta-se uma tendência cada vez maior para os próximos anos, com a expectativa de que o tráfego de dados explosivo se materialize e os usuários móveis imponham novos requisitos de qualidade de serviço. Essa crescente demanda de tráfego, combinada com cenários de rede heterogênea cada vez mais complexos e densos (HetNet), apresenta cada vez mais desafios para as operadoras de rede móvel em termos de serviço, cobertura, balanceamento de carga e qualidade de serviço. Considerando o mecanismo de associação tradicional com base na potência máxima recebida, as HetNets tendem a permanecer desequilibradas, tornando um desafio atender aos requisitos de tráfego dos usuários móveis. Além disso, esta proposta de tese propõe uma abordagem baseada em aprendizado de máquina para orquestrar conjuntamente a associação de usuários e mecanismos de balanceamento de carga em HetNets. A abordagem proposta consiste em um otimizador de duas fases, onde ao invés de tentar maximizar a taxa de downlink alcançável por usuário, indicadores chave de desempenho como a satisfação da UE e perfis de QoS prioritários são considerados. A primeira fase acopla algoritmos de inteligência de enxame com métodos de agrupamento dinâmico para detectar e agrupar usuários com condições de canal ruins. Além disso, a segunda fase explora a adoção de técnicas de aprendizagem por reforço profundo para ajustar o processo de associação de usuários, para fornecer melhores condições de tráfego aos UEs. Esta fase considera as cargas das estações base e a relação sinal-interferência-mais-ruído (SINR) do equipamento do usuário, para influenciar de forma distribuída o comportamento da rede e otimizar o equilíbrio da rede. Ao considerar o uso de ferramentas de simulação, essa abordagem orientada a objetivos pode representar uma solução promissora para fornecer melhores níveis de satisfação do usuário a longo prazo.

  • RENATO LUZ CAVALCANTE
  • IMPACTO DA INSERÇÃO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM SISTEMAS ISOLADOS ATENDIDOS POR TERMOELÉTRICAS A DIESEL

  • Data: 12/05/2021
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  • IMPACTO DA INSERÇÃO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM SISTEMAS ISOLADOS ATENDIDOS POR TERMOELÉTRICAS A DIESEL

  • JOSÉ DE ARIMATÉIA ALVES VIEIRA FILHO
  • DESENVOLVIMENTO DE UMA BATEDEIRA DE AÇAÍ EM CORRENTE CONTÍNUA E MONITORAMENTO DE SUA APLICAÇÃO EM UMA EDIFICAÇÃO RIBEIRINHA NA AMAZÔNIA SUPRIDA POR SISTEMA FOTOVOLTAICO ISOLADO

  • Data: 28/04/2021
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  • DESENVOLVIMENTO DE UMA BATEDEIRA DE AÇAÍ EM CORRENTE CONTÍNUA E MONITORAMENTO DE SUA APLICAÇÃO EM UMA EDIFICAÇÃO RIBEIRINHA NA AMAZÔNIA SUPRIDA POR SISTEMA FOTOVOLTAICO ISOLADO

  • SERGIO AUGUSTO LOBO GLUCK PAUL
  • DETECÇÃO AUTOMÁTICA DE MUDANÇA DE AZIMUTE EM ANTENAS PARA REDES 5G-IoT UTILIZANDO DEEP LEARNING

     

  • Data: 23/04/2021
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  • Este trabalho aborda técnicas aplicadas de inteligência artificial solucionando um problema de telecomunicações. As antenas 5G-IoT operam em altas frequências. Portanto, a área de cobertura de cada antena será menor. O direcionamento correto da antena garante uma cobertura de rede adequada, mas os azimutes das antenas passam por muitas mudanças involuntárias. A única maneira de auditar os azimutes em uma rede móvel é através de processos de medições manuais realizados em cada antena, uma tarefa demorada e pouco confiável. O objetivo desta pesquisa é apresentar uma solução digital para medição e detecção automática de mudança de azimute em antenas 5G-IoT. Utilizando técnicas de deep learning e internet das coisas, o trabalho proposto insere a visão computacional no conceito de antenas inteligentes. Resultados satisfatórios em testes simulados são apresentados e comprovam que o modelo apresentado funciona como uma solução eficiente para auditoria azimutal, colaborando com a qualidade da cobertura das redes móveis.

     

  • EDNEY ALMEIDA DO NASCIMENTO
  • ANÁLISE DO EFEITO DE MARÉ NO PROVISIONAMENTO DE RECURSOS EM REDES HÍBRIDAS DE ACESSO VIA RÁDIO

  • Data: 12/04/2021
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  • O planejamento e análise das redes móveis de quinta geração (5G) considerando fenômenos como o efeito de maré, é de extrema importância para a eficiência e qualidade de serviços prestados aos usuários. O efeito de maré pode ser caracterizado como a flutuação espaço-temporal do tráfego de dados, inevitável em diferentes tipologias de redes, gerando áreas de intensa sobrecarga de recursos em locais/períodos de constante migração de pessoas e utilização de equipamentos móveis. Para estudar os impactos desse fenômeno diante da alta demanda de dados proveniente das redes 5G, este trabalho apresenta uma análise de dados de mobilidade e tráfego de usuários no cenário de Manhattan (New York - NY) através de dados reais de assinantes móveis coletados de redes sociais baseadas em geolocalização LBSN (Location-Based Social Network). Foram considerados fatores de disponibilidade de acesso, alocação de recursos e provisionamento de carga na rede, agregando os principais componentes da C-RAN (Centralized Radio Access Network) e da D-RAN (Distributed Radio Access Network) no modelo proposto. Considerando o impacto dos problemas causados pelo efeito de maré, assim como a alta demanda de tráfego esperada pelo 5G, foi evidenciado no cenário estudado a importância de melhorias no planejamento, na escolha de arquiteturas de acesso a rede utilizadas, nos modelos para o dimensionamento/provisionamento da rede, assim como nos esquemas de alocações dinâmicas de recursos em momentos de variação da densidade de tráfego. Os resultados apontaram que o dimensionamento e provisionamento de Small Cells (SCs) pode ser realizado para atender as demandas variáveis da rede, aplicando esquemas de alocações dinâmicas de recursos em momentos de baixa e alta densidade de tráfego, possibilitando a redução de até 10% no quantitativo de SCs, elevando a vazão do fluxo de dados em 3.3%, reduzindo a probabilidade de bloqueio em 3.6%. Ainda, a análise do efeito de maré foi capaz de determinar os hotspots no cenário onde as demandas exigiam maiores recursos de cobertura, de conexões nas SCs e/ou Macro Cells (BS), assim como as áreas com maiores taxas de usuários desconectados.

  • CARLOS ANDRE DE MATTOS TEIXEIRA
  • SUBNOTIFICAÇÃO DE MORTALIDADE: UMA ANÁLISE DO EXCESSO DE ÓBITOS POR SÍNDROME RESPIRATÓRIA AGUDA GRAVE DURANTE A PANDEMIA DO SARS-COV-2 NO BRASIL

  • Data: 26/03/2021
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  • A história da humanidade foi marcada por devastadores surtos de doenças infecciosas, muitos dos quais ocorreram ao longo de períodos de mudanças políticas, econômicas e sociais na sociedade. Ao fim do ano de 2019, casos de uma de uma nova variante do coronavirus, o SARS-CoV-2, foram reportados pela Organização Mundial de Saúde (OMS) na província de Hubei, na China. Em janeiro de 2021, a pandemia da COVID-19 ultrapassou marca de 9,2 milhões de casos confirmados e 220 mil óbitos reportados no Brasil. Durante o período inicial da pandemia, súbitos aumentos no número de casos de outras doenças do sistema respiratório também foram identificados. A Síndrome Respiratória Aguda Grave (SRAG), causada pelo SARS-CoV, apresentou um pico de 557 óbitos na cidade de Manaus entre março e maio de 2020, contrastando com apenas 8 óbitos ocorridos no ano anterior. Neste cenário, é razoável afirmar que houve uma elevada subnotificação de mortalidade durante a pandemia da COVID-19 no país. Este trabalho tem como objetivo analisar e mensurar o excesso de mortalidade por SRAG ocorrido durante a pandemia do SARS-CoV-2 no Brasil para, então, estimar a subnotificação de mortalidade ocorrida durante a pandemia do COVID-19. Dados de fontes oficiais do governo Brasileiro foram obtidos para compor a série histórica de óbitos por SRAG para as 27 capitais do Brasil. Modelos de Previsão de Séries Temporais foram utilizados para prever os óbitos esperados para o ano de 2020. As previsões são então utilizadas para identificar as anomalias responsáveis ocorridas durante o período pandêmico. Anomalias causadas pelo excesso de mortalidade por SRAG foram detectadas a partir de março de 2020 em todas as capitais do país. As análises conduzidas neste trabalho buscam contribuir com a estimativa do real cenário de mortalidade por COVID19 no Brasil, auxiliando entidades governamentais em possíveis tomadas de decisão baseadas na correção de dados oficiais.

  • GABRIEL VIANNA SOARES ROCHA
  • ALOCAÇÃO ÓTIMA DE PARA-RAIOS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA USANDO ALGORITMOS GENÉTICOS E SIMULAÇÃO ATP

  • Data: 22/03/2021
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  • The efficient protection of electric power distribution networks against lightning discharges is a crucial problem for distribution electric utilities. To solve this problem, the great challenge is to find a solution for the installation of surge arresters at specific points in the electrical grid and in a sufficient quantity that can ensure an adequate level of equipment protection and be within the utility´s budget. As a solution to this problem using ATP (Alternative Transient Program), this paper presents a methodology for optimized surge arrester allocation based on genetic algorithm (GA), with a fitness function that maximizes the number of protected equipment according to the financial availability for investment in surge arresters. As ATP may demand too much processing time when running large distribution grids, an innovative procedure is implemented to obtain an overvoltage severity description of the grid and select only the most critical electric nodes for the incidence of lightning discharges, in the GA allocation procedure. Results obtained for the IEEE-123 bus electric feeder indicated a great reduction of flashover occurrence, thus increasing the equipment protection level.

  • EVELIN HELENA SILVA CARDOSO
  • NOVO AUTÔMATO CELULAR MULTICAMADA PARA POSICIONAMENTO DE CÉLULAS VOADORAS EM REDES MÓVEIS 5G AUTO-ORGANIZÁVEIS

  • Data: 12/03/2021
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  • A quinta geração de redes móveis celulares (5G) terá um impacto profundo no desenvolvimento de cidades inteligentes. Devem ser consideradas questões como “Como as operadoras de telecomunicações fornecerão infraestrutura de rede com eficiência", "Quando e onde os parâmetros de qualidade do serviço estão degradados ou abaixo do esperado". Nesse contexto, tem chamado a atenção o uso de estações base transportadas por Veículos Aéreos Não Tripulados (UAV) atuando como células voadoras para compensar o serviço de redes móveis em áreas onde os sistemas de telecomunicações são desafiados por condições anormais durante sua operação. Esta tese apresenta uma solução inteligente baseada em um novo Autômato Celular Multicamada para o posicionamento de células voadoras e consequente melhoria da capacidade da rede em situações temporárias de tráfego pesado, tais como em avenidas congestionadas durante algumas horas do dia, eventos sobrelotados, situações de desastres ou tráfego de hotspot. Nesta nova abordagem distribuída, todas as estações base transportadas por UAVs operam em paralelo. A auto-organização surge de um padrão emergente baseado na aplicação de regras simples em uma vizinhança definida. O esquema proposto considera as restrições de backhaul e de rede de acesso de rádio e os requisitos dos usuários em termos de vazão no sentido do downlink. A partir de simulação discreta utilizando o software MATLAB, os resultados mostram que o algoritmo proposto tem um desempenho favorável em comparação com outros esquemas em termos de todas as métricas consideradas. Assim, os experimentos simulados mostram os benefícios da solução proposta para o posicionamento rápido e eficiente de várias estações base voadoras para responder em tempo real a mudanças urgentes na rede.

  • FITERLINGE MARTINS DE SOUSA
  • NANOFITAS DE GRAFENO COM BORDAS ARMICHAIR E ZIGZAG APLICADAS A ANTENAS COM SUBSTRATO PBG NA BANDA THZ

  • Data: 26/02/2021
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  • Neste trabalho, nanofitas de grafeno são aplicadas a antenas patch (o patch da antena é composto de material grafeno). As características de radiação dessas antenas são analisadas na banda terahertz. Variações da antena foram projetadas com intuito de observar a influência de determinados componentes em relação ao desempenho da antena proposta, tais como, substrato pbg, bordas das nanofitas com estrutura armchair, bordas das nanofitas com estrutura zigzag, substrato pbg de grafeno e dielétrico. A primeira variação é a adição de nanoribbons de grafeno (armchair e zigzag) nas bordas esquerda e direita do patch de grafeno, visando avaliar a influência destas estruturas em uma antena patch. Posteriormente são inseridos furos de ar no substrato de sílica com intuito de diminuir o efeito das ondas de superfície e aumentar a largura de banda, são analisados ainda a inserção de um substrato PBG de grafeno com material dielétrico. Os softwares Octave e HFSS foram utilizados para a modelagem e simulação da antena e suas variações. Os resultados obtidos (perda de retorno, impedância, diagrama de radiação, ganho e densidade de corrente) foram bons quando a estrutura foi modelada apenas com substrato de sílica sendo que o nanoribbon que melhor contribuiu para o desempenho da antena patch de grafeno foi o da estrutura em zigzag. Porém, quando o substrato periódico foi adicionado as características de radiação da antena melhoraram consideravelmente se comparado com as antenas sem o substrato com furos de ar.

  • DIÓGENES ERMESON DA SILVA PIRES
  • GELOTOFOBIA E COGNIÇÃO SOCIAL EM ACADÊMICOS DA UFPA

  • Data: 25/02/2021
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  • “Rir é o melhor remédio”, essa frase, comumente usada, apoia o papel do riso na saúde e bem-estar. Porém, para alguns indivíduos com traços significativos de gelotofobia, o riso é uma expressão emocional que prejudica a vida, causa vergonha e deve ser evitada a todo custo. Consistentemente com esta perspectiva, a gelotofobia é caracterizada como uma desordem onde os sujeitos com alta pontuação são descritos como neuróticos e introvertidos, apresentando uma tendência paranoica de antecipar a zombaria. Apesar de pesquisas sobre o tema terem progredido nas últimas duas  décadas, a comunidade cientifica investiga os potenciais feitos da gelotofobia em reação ao contato com os olhos. Estudos anteriores apontaram para dificuldades em discriminar a direção do olhar como o base de possíveis interpretações errôneas das intenções ou estados mentais dos outros. O presente trabalho examina se a predisposição a gelotofobia influência na dificuldade em discriminar estados mentais de outras pessoas pela interpretação do olhar. Foi realizado uma coleta com a aplicação de dois instrumentos psicométricos. O primeiro deles, o questionário de autorrelato GELOPH<15> para analisar traços de gelotofobia e o segundo, um teste Revisado de Leitura da Mente nos Olhos (RMET), uma avaliação de 36 itens para analisar a capacidade de interpretar os estados mentais a partir de expressões faciais. Participaram do estudo 60 acadêmicos da UFPA, recrutados por meio de chamadas direcionadas a estudantes que se identificavam com sintomas de ansiedade afetando o seu desempenho acadêmico. Os resultados do estudo indicaram que os gelotófobos cometeram mais erros do que os não-gelotófobos na tarefa de discriminação do olhar. Como esperado os escores da amostra para gelotofobia excederam a média quando comparados com outros estudos envolvendo amostras de indivíduos saudáveis com a confiabilidade alta (α = 0,90). Assim como a pontuação do RMET mostrou-se compatível com literatura em confiabilidade (α = 0,66). Em complemento a hipótese principal, foi encontrado no segundo teste que os gelotófobos apresentavam mais probabilidades de apresentar dificuldades na tarefa de cognição social quando separado determinados estímulos por blocos de valência emocional. Portanto estatisticamente os dois testes propostos apresentaram relevância na tarefa de compreender o contato visual e a influência do medo de ser ridicularizado numa tarefa de discriminação do olhar.

  • YAGO GOMES DA CONCEICAO
  • ANÁLISE NUMÉRICA DE SENSOR SPR NA CONFIGURAÇÃO SPCE BASEADO EM GRAFENO DE DUAS CAMADAS PELO MÉTODO DOS ELEMENTOS FINITOS

  • Data: 25/02/2021
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  • Nesta dissertação, apresentamos uma proposta de sensor de ressonância de plasma de superfície (sensor SPR) na configuração de emissão acoplada de plasma de superfície (SPCE) baseado em duas camadas de grafeno. A análise numérica do sensor é realizada pelo Método dos Elementos Finitos, onde são calculados os campos próximos e distantes na estrutura do sensor. O modelo é formado por uma estrutura multicamadas: Ar/ Grafeno/ SiO2/ Grafeno/ Prisma BK7, estando localizado na região do Ar um dipolo hertziano infinitesimal operando na faixa de Terahertz com λ≈250 μm que simula os analitos (que se comportam como partículas re-irradiadoras) a serem detectados na resposta de saída do sensor. As camadas de grafeno são modeladas como densidades superficiais de corrente Js0 com condutividade descrita pela Fórmula de Kubo. No primeiro momento é feito uma abordagem comparativa entre o modelo proposto na faixa THz e um modelo de referência na faixa óptica. Logo em seguida duas análises paramétricas do campo próximo e distante são realizadas, uma em função do potencial químico (μc = 0 eV, 0.3 eV, 0.4 eV, 0.5 eV e 0.6 eV) aplicado nas camadas de grafeno e outra fixando-se a o orientação do dipolo em θ= 0°, 45° e 90° enquanto a altura do dipolo em relação a superfície do sensor é alterada em h ≈ 8 μm, 40 μm e 80 μm para cada uma das orientações, onde verificamos o acoplamento do ondas TM na região do prisma e sua melhoria na diretividade e sensibilidade do sensor, mostrando que o grafeno melhora sensores na configuração SPCE.

  • PAULO RODRIGUES AMARAL
  • ANALISE NUMÉRICA DA ANTENA YAGI-UDA APLICADA EM NANOENLACES SEM FIO

  • Data: 24/02/2021
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  • No presente trabalho, é analisado teoricamente, um arranjo de nanoantena óptica plasmônica aplicado a nanoenlace óptico sem fio. A antena é composta por um dipolo, três diretores e um refletor formando uma nanoantena Yagi-Uda. A modelagem da antena e de sua aplicação foi feita utilizando o software COMSOL Multiphysics. Para a nanoantena, são investigadas a impedância de entrada, diretividade, ganho, eficiência de radiação, coeficiente de reflexão, diagrama de radiação e o efeito de um substrato truncado de dióxido de silício (SiO2) nas propriedades ressonantes da antena. Para o nanoenlace, é feita uma análise comparativa de enlaces formados por antenas Yagi-Uda e dipolo em três situações, a primeira com as nanoantenas posicionadas no espaço livre, a segunda com as nanoantenas em cima de um substrato semi-infnito de SiO2, e a terceira com as nanoantenas em cima de um substrato semi-infnito truncado de SiO2. Onde investigamos o efeito do substrato na potência de transmissão e no campo elétrico próximo para os nanoenlaces dos tipos Yagi-Uda/dipolo, Yagi-Uda/Yagi-Uda e dipolo/dipolo. Os resultados mostraram que para os três enlaces, a situação em que as antenas estão posicionadas em cima do substrato semi-infinito de SiO2 apresentou o melhor desempenho de transmissão de potência. Além disso os três enlaces nas três situações podem operar com boas transmissão de potência em torno de 170 THz, o que é de grande importância para futuras aplicações em comunicação sem fio em nanoescala.

  • SAMILLE CRISTINA PIEDADE COSTA
  • CÁLCULO DE PERDAS TÉCNICAS E NÃO TÉCNICAS EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO: UMA ANÁLISE COMPARATIVA ENTRE AS METODOLOGIAS DA ANEEL E DA IMPEDÂNCIA EQUIVALENTE OPERACIONAL

  • Data: 23/02/2021
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  • Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) vem desenvolvendo ao longo dos anos uma metodologia única e original para o tratamento regulatório das perdas de energia no Brasil, tratando em regulações distintas as perdas técnicas e as perdas não técnicas. As perdas técnicas são calculadas de acordo com os procedimentos definidos no Módulo 7 dos Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST), cuja metodologia consiste basicamente no cálculo do fluxo de carga utilizando informações extraídas do banco de dados da distribuidora, considerando modelos específicos para elementos do sistema como medidores e ramais de ligação. Já as perdas não técnicas, são calculadas de acordo com as regras descritas no Submódulo 2.6 dos Procedimentos de Regulação Tarifária (PRORET). Diversas metodologias foram objeto de estudo no setor elétrico com objetivo de realizar o cálculo das perdas técnicas e não técnicas, soluções que envolvem desde fluxo de carga até o uso de ferramentas de inteligência computacional. Neste sentido, esta dissertação tem como objetivo fazer uma análise comparativa entre a metodologia de calculo de perdas desenvolvida pela ANEEL e a Metodologia da Impedância Equivalente Operacional (IEO), método que possibilita calcular com boa precisão e baixo custo computacional as perdas técnicas e não técnicas em redes de distribuição sob diferentes condições operativas. Os algoritmos de cálculo foram implementados no software Open Distribution System Simulator (OpenDSS) e foram realizadas simulações em um alimentador real pertencente à área de concessão da distribuidora de energia do Estado do Pará, para a verificação do cálculo de perdas técnicas e não técnicas.

  • DANIEL VICTOR TEIXEIRA LIMA
  • HEURÍSTICA PARA A OTIMIZAÇÃO DE REDES DE COMUNICAÇÃO DE DADOS COMO SUPORTE À IMPLANTAÇÃO DE SMART GRIDS

  • Data: 19/02/2021
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  • O problema de otimização de alocação de recursos, é descrito como a distribuição dos mesmos obedecendo à um conjunto de restrições impostas pelas aplicações a serem implementadas em um dado cenário. A partir daí, a construção de modelos analíticos e heurísticas aliadas a simulações computacionais são necessárias para da avaliação da viabilidade operacional de cenários que possuem requisitos críticos à suas aplicações. Neste contexto, foi utilizado um modelo de grafo para a formalização do problema de localização de recursos de rede apresentado, que por sua vez foi solucionado através de um algoritmo genético que leva em consideração o QoS esperado a aplicações Smart Grid. A proposta é eficiente à medida que encontra uma topologia economicamente viável que atende os requisitos técnicos.

  • ANDRÉ PINTO LEÃO
  • LEVANTAMENTO EXPERIMENTAL DE CURVAS CARACTERÍSTICAS DE FALTAS DE ALTA IMPEDÂNCIA NAS SUPERFÍCIES DE MAIOR OCORRÊNCIA PARA REDES AÉREAS DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 10/02/2021
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  • O presente trabalho apresenta o levantamento experimental de diversas curvas características de faltas de alta impedância (FAI), em redes aéreas de distribuição, nas superfícies onde sua ocorrência é mais frequente, sendo estas informações essenciais para um dos métodos mais proeminentes atualmente utilizados para modelagem deste tipo de falta. Nele são apresentados testes experimentais ocorridos em uma Fonte Ressonante, os resultados iniciais obtidos e a avaliação complementar do uso deste equipamento para o objetivo proposto. Registra o projeto e a montagem de um laboratório para testes experimentais de faltas de alta impedância (FAI) em redes aéreas de distribuição, o único trifásico localizado em toda a bibliografia verificada, onde as principais características de FAI foram confirmadas em diferentes superfícies. Detalha testes inéditos realizados em quatro diferentes tipos de galhos de árvores, onde foram obtidos registros de muitas características conhecidas da FAI. Confirma as condições de ocorrência da FAI e a presença de suas características em superfícies classicamente testadas como a terra, a areia, o seixo, entre outras, possibilitando a obtenção das curvas características da maioria delas. Por fim, o trabalho apresenta às comunidades acadêmica e científica resultados inéditos aos estudos da FAI, uma estrutura única e versátil chamada LABFAI, a qual pode se utilizada para ampliar o conhecimento deste tipo de falta, já que possibilita a realização de experimentos em diversas condições reais de ocorrência, mas que por questão de estrutura e ou conveniência ainda não foram testadas.

  • MAICKSON PATRICK VIANA LEAO
  • ESTRATÉGIAS DE CONTROLE DIGITAL DOS TIPOS POSICIONAMENTO DE PÓLOS E IMC APLICADAS AO PROBLEMA DE REGULAÇÃO DE TENSÃO EM CONVERSOR BUCK DE 5KVW

  • Data: 03/02/2021
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  •  Os conversores de potência CC-CC possuem um amplo leque de  aplicações nas áreas industriais, de energia, e veicular. Possuem características não lineares devido a variação paramétrica de seus componentes e do ponto de operação. Além disso, o acoplamento com outros subsistemas de conversão resulta em consequências diversas, entre elas, o aparecimento de cargas de potência constante. O que abre precedentes para pesquisas relevantes nesta área. Nste trabalho, implementa-se um sistema conversor CC-CC abaixador na topologia Buck para regular um Elo CC que, por sua vez está acoplado a outros dois conversores. Este elo é controlado por modulação de largura de pulso (PWM), a fim de atenuar os problemas já mencionados e somar na construção de uma base documental para pesquisas futuras. Desta forma, considerando-se como uma boa prática de projeto, realizou-se primeiramente a construção de um ambiente de simulação não linear que permita a identificação e modelagem da dinâmica de um sistema conversor do tipo Buck. E assim, encontrar um modelo prático que possibilite o projeto e implementação de controladores digitais testados ainda em ambiente de simulação como requisito obrigatório para posterior implementação em ambiente experimental. As técnicas de controle digital, embarcadas através de equações de diferenças no microcontrolador, são do tipo PID e projetadas através de dois métodos diferentes. O primeiro método é técnica de posicionamento de pólos, implementada a uma estrutura canônica RST no domínio de tempo discreto. A segunda consiste em uma técnica de Controle de Modelo Interno (IMC), de ordem aumentada pela sintonia de um filtro derivativo. Ambas são projetadas a fim de obterem-se boas condições de desempenho e robustez diante das não linearidades da planta e diferenças entre modelo e processo. Utiliza-se de índices integrais, ISE e ISCS, para a análise quantitativa e comparação de desempenho entre os controladores. Assim como de análises gráficas para comparação das curvas de resposta inerentes a cada ação de controle.


     

  • CLEVERSON VELOSO NAHUM
  • PLATAFORMA DE TESTES 5G COM REDE VIRTUALIZADA E INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL CONECTADA

  • Data: 29/01/2021
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  • A quinta geração (5G) de redes de celular incorpora uma grande variedade de tecnologias com o intuito de atender a casos de uso bem distintos. Avaliar essas tecnologias e investigar futuras alternativas é uma tarefa complicada quando é dependente apenas do uso de simuladores. Plataformas de teste 5G são importantes alternativas aos simuladores e vários têm sido descritos recentemente, enfatizando aspectos como as funcionalidade em nuvem, manutenção e orquestração de serviços. Essa dissertação apresenta uma plataforma de testes para a rede de celular 5G com estrutura virtualizada e orquestrada através do uso de containers, que foca na integração da plataforma com aplicações de Inteligência Artificial (IA). A plataforma de testes apresentada usa tecnologias de código aberto para a sua implementação e orquestração das funções de rede virtualizadas para flexibilizar a criação de diferentes cenários, com topologias de fronthaul e backhaul distintas. As principais características da plataforma apresentada são o relativo baixo custo de implementação e o suporte para o uso de IA para otimização do desempenho da rede. A dissertação explica como implementar a estrutura da plataforma de testes e reproduzir os resultados apresentados com o código disponibilizado. O fatiamento da rede de acesso baseado em IA e o posicionamento das funções de rede são usados como exemplos da capacidade da plataforma de teste.

  • LAURO BRITO DE CASTRO
  • REDES DE ACESSO BASEADAS EM TECNOLOGIAS OPEN SOFTWARE E HARDWARE. ESTUDO DE CASO EM IMPLEMENTAÇÕES DE REDES CELULARES 2G, 4G E 5G

  • Data: 29/01/2021
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  • O sucesso das redes móveis têm impulsionado a comercialização de uma nova geração padronizada pelo 3GPP, aproximadamente, a cada dez anos. Contudo, o escopo das aplicações e os requisitos para a rede de quinta geração (5G) se destacam quando comparados aos das predecessoras. Enquanto as duas primeiras gerações focaram principalmente na transmissão de voz, as demais passaram a incluir serviços de dados e impulsionar mercados como redes veiculares, UAV (Unmanned Aerial Vehicle), IoT (Internet das coisas) e Indústria 4.0. Este trabalho apresenta a implantação de redes de acesso, baseadas em funcionalidades da segunda geração (2G) através do Projeto CELCOM e quarta e quinta geração (4G e 5G) através da rede PA5Ge, no campus da Universidade Federal do Pará (UFPa). As redes atendem os padrões do 3GPP utilizando-se de projetos de software open source, equipamentos SDR (Software Defined Radio) e licenciamento para operação com fins científicos e experimentais na banda de 900 MHz e 700 MHz, respectivamente. As avaliações preliminares demonstram o funcionamento da rede CELCOM nas localidades alvo através de ligações, serviços de troca de mensagens e testes de nível de sinal. Já na Pa5Ge, que possui características modernas como a virtualização das funções de rede (VNFs) e C-RAN (arquitetura de acesso-rádio centralizada), é demonstrado o tráfego gerado por usuários emulados e conectados à rede celular, as informações de funcionamento da rede, configuração da eNB, testes de gerenciamento dos containers e análise de tráfego. Neste contexto, a principal contribuição deste trabalho é descrever os projetos e etapas para implantação das redes e seu funcionamento, desde aspectos de licenciamento a técnicos, de maneira a fomentar iniciativas semelhantes de estabelecimento de plataformas para pesquisa experimental e também no âmbito da engenharia humanitária através das telecomunicações.

  • JONATA PAULINO DA COSTA
  • REDES NEURAIS RECORRENTES LSTM PARA CLASSIFICAÇÃO DE TWEETS INDICADORES DE CRIME NA CIDADE DE BELÉM DO PARÁ

  • Data: 29/01/2021
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  • O Twitter se tornou uma grande fonte de dados de pesquisa para descoberta de conhecimento, sendo uma rede social na qual é possível compartilhar, além de informações pessoais, opiniões e informações sobre eventos em geral. Partindo desse princípio, o presente estudo tem como objetivo desenvolver um classificador com o objetivo de analisar e identificar tweets com postagens relacionadas a crime e não crime. Uma Rede Neural Recorrente Long Short-Term Memory (RNN - LSTM) foi testada para esse processo de classificação. Para a execução do algoritmo, foi necessário criar um banco de dados, uma vez que não há um banco de dados disponível para atender o escopo desse trabalho, relacionando os tweets à classificação de notícias em crime ou não. Foram coletados da conta do site do DOL (Diário Online) e classificados manualmente, contendo 6000 registros. Os resultados obtidos com o uso da RNN (LSTM) se mostraram bastante satisfatórios para o domínio escolhido. Com base nos resultados desta pesquisa, observamos a efetividade do classificador RNN (LSTM) que atingiu um f1_score de 98%. Com os resultados obtidos, pode-se analisar que a Rede Neural Recorrente (LSTM) é um modelo eficiente e satisfatório para o processo de classificação de tweets relacionados a crimes.

2020
Descrição
  • NAJMAT CELENE NASSER MEDEIROS BRANCO
  • ANÁLISE PROBABILÍSTICA DA CONEXÃO DE SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM ESTAÇÕES DE RECARGA DE VEÍCULOS ELÉTRICOS CONSIDERANDO ASPECTOS TÉCNICOS, ECONÔMICOS E AMBIENTAIS

  • Data: 22/12/2020
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  • ANÁLISE PROBABILÍSTICA DA CONEXÃO DE SISTEMA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA EM ESTAÇÕES DE RECARGA DE VEÍCULOS ELÉTRICOS CONSIDERANDO ASPECTOS TÉCNICOS, ECONÔMICOS E AMBIENTAIS

  • SUELENE DE JESUS DO CARMO CORREA
  • SISTEMA PARA MONITORAMENTO NÃO-INTRUSIVO DE CARGA USANDO REDES NEURAIS EMPILHADAS E INTEGRAÇÃO NUMÉRICA

  • Data: 22/12/2020
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  • O crescimento populacional e as novas necessidades dos consumidores, entre outros fatores, têm levado a uma demanda crescente de energia, sem um aumento concomitante na sua geração. Dessa forma, a redução e a racionalização do consumo de energia, principalmente dos usuários residenciais, passaram a ser uma preocupação global, gerando a necessidade de desenvolvimento de técnicas de gestão e distribuição eficientes da energia disponível. As técnicas de monitoramento nãointrusivo de carga (NILM) fornecem informações valiosas sobre o consumo de energia tanto para empresas de geração de energia quanto para consumidores. Essas informações são importantes para a tomada de decisões relacionadas ao uso sustentável dos recursos energéticos. Este estudo propõe um sistema automatizado baseado em Rede Neural Artificial para a realização de algumas das tarefas do NILM. Uma rede neural empilhada foi desenvolvida para extrair características dos sinais de energia dos equipamentos elétricos para identificar aqueles em operação durante um determinado período. Essas informações são então usadas para desagregar as cargas individuais dos aparelhos por meio do sinal agregado geral, e o consumo é calculado por meio da integração numérica. O sistema foi testado usando dados reais de dois bancos de dados sobre equipamentos com padrões de consumo On / Off, multinível e variáveis coletados em baixa frequência. As métricas de desempenho, resultantes de tarefas de identificação e desagregação, demonstram a eficiência do sistema proposto.

  • ANDREY RAMOS VIEIRA
  • INCORPORAÇÃO DE RESTRIÇÕES DE PROTEÇÃO AO PROBLEMA DA RESTAURAÇÃO DE SERVIÇO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RADIAIS

  • Data: 18/12/2020
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  • INCORPORAÇÃO DE RESTRIÇÕES DE PROTEÇÃO AO PROBLEMA DA RESTAURAÇÃO DE SERVIÇO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO RADIAIS

  • IGOR ANTONIO AUAD FREIRE
  • SINCRONIZAÇÃO DE FRONTHAUL 5G VIA PROTOCOLO DE PRECISÃO DE TEMPO IEEE 1588: ALGORITMOS E CASOS DE USO

  • Data: 17/12/2020
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  • As redes fronthaul evoluíram substancialmente para atender às demandas das redes de acesso de rádio em nuvem de quinta geração (5G). Mais especificamente, a indústria convergiu para a utilização de Ethernet como a principal tecnologia de transporte, combinado a protocolos de encapsulamento específicos para fronthaul. Como o Ethernet tradicional é assíncrono e não suporta a distribuição de tempo, os protocolos de sincronização de relógio, como o protocolo de precisão de tempo (PTP) IEEE 1588, ganharam um papel fundamental na operação do fronthaul 5G. Diante deste contexto, esta tese analisa os desafios para a sincronização baseada em PTP, com foco particularmente no chamado cenário de suporte parcial de tempo (SPT), no qual alguns elementos da rede não contribuem ativamente para a operação do protocolo. O problema essencial em SPT é que a rede impõe um ambiente inapropriado para a distribuição precisa de tempo, principalmente devido à variação de atraso de pacote. Consequentemente, estratégias não convencionais de estimação e processamento precisam ser exploradas. Este trabalho discute diversas estratégias de estimação voltadas para este cenário. Além disso, apresenta um ambiente experimental baseado em FPGAs que foi desenvolvido para avaliação de fronthaul Ethernet e dos algoritmos de sincronização. Ao final, o trabalho também investiga casos de uso práticos de sincronização em 5G implementados na bancada da testes.

  • ALEX DE SOUZA VIEIRA
  • PRODUÇÃO E AVALIAÇÃO DE UM PROCESSO EDUCACIONAL PARA CURSOS DE INTERAÇÃO HUMANO COMPUTAÇÃO

  • Data: 27/11/2020
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  • Este trabalho apresenta um processo de ensino e aprendizagem para cursos de Interação Humano-Computador (IHC), combinando aulas teóricas tradicionais, aprendizagem ativa e elementos de Aprendizagem Baseada em Projetos, de forma que os alunos possam aumentar sua compreensão sobre IHC. Na graduação, na área de Ciências da Computação, o currículo acadêmico é composto por cursos teóricos e práticos. Os cursos teóricos abordam conteúdos mais abstratos. Este processo pretende aumentar o envolvimento dos alunos ao longo da disciplina teórica de IHC. Este trabalho apresenta uma abordagem diferenciada para melhorar a retenção de alunos para uma melhor compreensão dos aspectos teóricos sobre IHC. Esse processo proposto possui três etapas principais e, como novidade, utiliza o conceito de t-learning para simular vídeos educacionais interativos. Na primeira etapa, o professor apresenta os conceitos de IHC de modo tradicional, com aulas expositivas. A segunda etapa é a aprendizagem ativa, onde os alunos fazem apresentações orais ou constroem objetos de aprendizagem a partir de vídeos interativos para reforçar sua auto compreensão sobre o conteúdo teórico. A terceira etapa é a atividade PBL de produção de novos objetos de aprendizagem a partir de vídeos interativos. Os resultados mostram estatisticamente um aumento na pontuação com o método proposto, em comparação com a sala tradicional usada no curso de IHC. Neste trabalho foram comparados 131 conceitos de alunos, que utilizaram a sala tradicional, com 113 conceitos de alunos que utilizam o método proposto. Os resultados indicam que há vantagens no método proposto, pois ajuda a reduzir o número de alunos reprovados e aumenta a nota média dos alunos.

  • HOSAIAS ALVES DOS PRAZERES SILVA
  • CONTRIBUIÇÃO DA GERAÇÃO SOLAR FOTOVOLTAICA NA CERTIFICAÇÃO DE EDIFICAÇÕES PÚBLICAS PELO RTQ-C E EM EDIFÍCIOS DE ENERGIA ZERO: LABORATÓRIO DE ENSINO DA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

  • Data: 30/10/2020
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  • Esse trabalho apresenta a contribuição da geração solar fotovoltaica como fonte renovável na metodologia para obtenção de Etiqueta Nível A em certificação de Eficiência Energética e para a transformação em Edifício de Energia Zero, sendo aplicável a edificações e laboratórios de ensino públicos. O passo-a-passo da metodologia consiste essencialmente em duas etapas: a primeira, através de um diagnóstico energético da edificação analisada seguindo as diretrizes estabelecidas no Regulamento Técnico da Qualidade em Edifícios Comerciais, de Serviços e Públicos – RTQ-C, resultando numa proposta de melhoria energética, financeira e ambiental processada com o auxílio do software RETScreen®; e a segunda, dimensionando um sistema de geração solar fotovoltaica, a partir de dados de medição local e do software Meteonorm®, como bonificação para obtenção da Etiqueta Nível A dos níveis do RTQ-C e com capacidade de produção de energia que torne o balanço energético da edificação positivo, tornando-a um Edifício de Energia Zero. A fim de contextualizar a relevância do trabalho e atualizar o leitor no estado da arte aplicável à metodologia, é apresentada uma revisão bibliográfica direcionada aos benefícios da Eficiência Energética nas edificações públicas e ao RTQ-C; ao cenário atual, aplicação e contribuição da Energia Solar Fotovoltaica no desenvolvimento sustentável, na obtenção de classificações reconhecidas nacional e internacionalmente para edifícios públicos; e aos conceitos atualmente utilizados pela comunidade acadêmica para caracterização de Edifícios de Energia Zero. A revisão bibliográfica e a metodologia foram aplicadas em estudo de caso do Laboratório de Engenharia Elétrica e Computação – LEEC, situado no Campus Guamá da Universidade Federal do Pará, com apresentação dos resultados energético, financeiro e ambiental, mostrando ser uma inovação a ser aplicada em instituições e edificações públicas que possuam espaço disponível e infraestrutura semelhante à do LEEC.      

  • CLEONOR CRESCENCIO DAS NEVES
  • INVESTIGAÇÃO EXPERIMENTAL DE UM ESTRATÉGIA DE CONTROLE ROBUSTO PARAMÉTRICA APLICADA A UMA MICROREDE CC ALIMENTADA POR GERADORES FOTOVOLTAICOS

  • Data: 30/09/2020
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  • Esta tese apresenta uma proposta da forma direta do controlador digital robusto usando a estrutura do polinômio RST baseado sobre a otimização convexa da esfera de Chebyshev. Para verificar a estabilidade robusta e o desempenho robusto é utilizado uma fonte Fotovoltaica formando uma microrede. Para esta abordagem foi utilizado um conversor buck DC-DC.  E também é apresentada a modelagem matemática da planta fotovoltaica e simulação no ambiente do MATLAB para uma análise de seu desempenho na geração de energia elétrica em malha aberta fechada. Esta metodologia levou em consideração os parâmetros de incertezas e a restrição da esfera de Chebyshev que garante o desempenho robusto e a estabilidade robusta do sistema no domínio discreto. Para este fim, um modelo matemático para o conversor Buck DC DC foi considerando com as incertezas das variáveis elétricas, tal como cargas resistivas, indutância, capacitância e variação da fonte de tensão, e para obter o modelo discreto o modelo discreto do sistema foi usado a transformação bilinear. A metodologia proposta é comparada com duas outras projetadas no domínio discreto: Alocação clássica de polos e a metodologia robusta baseada no teorema de Kharitonov. Foram realizadas várias etapas de experimentação para avaliar o comportamento da metodologia de controle quando o sistema foi submetido a variação paramétrica da carga resistiva e variação do set point de tensão. E por fim, o resultado mostra que a metodologia proposta superou as outras abordagem em 90% dos testes e garante a estabilidade robusta e o desempenho robusto quando o sistema é submetido a uma família de incertezas paramétricas.

  • MOISES FELIPE MELLO DA SILVA
  • MACHINE LEARNING AND COMPUTER VISION TECHNIQUES FOR DAMAGE DETECTION AND MODAL ANALYSIS

  • Data: 28/09/2020
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  • À medida em que o processo de monitoramento da integridade estrutural (do inglês, Structural Health Monitoring - SHM) evolui na sua transição da academia para a indústria novos desafios surgem de sua aplicação. Variações normais na dinâmica estrutural causadas por condições de variabilidade operacional e ambiental continuam exercendo o posto de maior desafio na aplicação de sistemas autônomos de monitoramento. Nestes casos, estes efeitos mascaram a existência de danos estruturais e alteram o seu nível de severidade. No contexto de aplicações para SHM a normalização de dados se refere ao processo de filtragem dos efeitos de variabilidade a fim de prover uma avaliação adequada da integridade estrutural. Embora o número de abordagens para normalização esteja em rápido crescimento, a maioria ainda sofre por problemas derivados de condições iniciais a serem satisfeitas, como por exemplo restrições acerca das características estatísticas dos dados de entrada (e, consequentemente, da resposta estrutural), assim como o elevado número de parâmetros de entrada a serem ajustados. No outro lado dessa questão encontra-se a crescente necessidade de abordagens para a aquisição autônoma de dados sem contato direto com a estrutura. Esta demanda tem direcionado o desenvolvimento de técnicas baseadas em visão para a análise e identificação modal, as quais podem ser acopladas a modelos de aprendizado de máquina para o monitoramente dinâmico em tempo-real. Apesar de algumas recentes aplicações de técnicas de visão computacional para SHM, a maioria dos trabalhos continua exigindo o posicionamento de objetos e/ou marcadores de alto contraste na superfície da estrutura para possibilitar a sua fácil detecção em vídeo para o fim de monitorar as suas variações dinâmicas, reduzindo assim a gama de aplicações possíveis. O presente trabalho visa o desenvolvimento de novas abordagens para a aquisição de dados, análise modal e detecção de danos baseados em visão computacional e aprendizado de máquina, capazes de identificar modos de vibração com altíssima resolução espacial a partir de medições de vídeo, além de detectar e potencialmente quantificar o nível de dano em estruturas de complexidade arbitrária. Primeiro, modelos de aprendizado de máquina são propostos para a detecção de danos com o uso de dados de vibração oriundos de acelerômetros. Neste caso, uma rede neural profunda auto-codificável é projetada para aprender a condição de vibração normal da estrutura e assim identificar condições anômalas a partir de alterações nas suas frequências modais. Ainda, uma técnica de clusterização é proposta para a detecção de danos e classificação de diferentes tipos de condições estruturais, provendo assim uma melhor compreensão acerca do comportamento dinâmico. Esse procedimento  é capaz de autonomamente descobrir o número ótimo de clusters a serem descobertos, os quais indiretamente representam os principais tipos de condições normais as quais a estrutura já esteve sujeita (por exemplo, variações de temperatura, efeitos de carga, e vento forte). Em segundo, técnicas para a identificação cega de modos estruturais com alta resolução a partir de câmeras de vídeo são propostos para o fim de análise modal em 2D. Além disso, introduzimos a primeira técnica efetiva para análise modal em 3D a partir de nuvens dinâmicas de pontos obtidas com o uso de sensores time-of-flight disponíveis comercialmente. Neste caso, soluções para o problema da separação cega de fonte são empregadas para estimar modos de vibração em 3D, coordenadas modais, e outros parâmetros de interesse com o uso de uma versão adaptada da técnica usada para estimar modos em 2D. As abordagens propostas possuem um inerente potencial de aplicação em diversas áreas, por serem capazes de realizar decomposição de fenômenos em estruturas de natureza diversa, potencialidade a qual é demonstrada através de simulações e experimentos laboratoriais, bem como em conjuntos de dados obtidos a partir de sistemas de monitoramento em estruturas reais.

    À medida em que o processo de monitoramento da integridade estrutural (do inglês, Structural Health Monitoring - SHM) evolui na sua transição da academia para a indústria novos desafios surgem de sua aplicação. Variações normais na dinâmica estrutural causadas por condições de variabilidade operacional e ambiental continuam exercendo o posto de maior desafio na aplicação de sistemas autônomos de monitoramento. Nestes casos, estes efeitos mascaram a existência de danos estruturais e alteram o seu nível de severidade. No contexto de aplicações para SHM a normalização de dados se refere ao processo de filtragem dos efeitos de variabilidade a fim de prover uma avaliação adequada da integridade estrutural. Embora o número de abordagens para normalização esteja em rápido crescimento, a maioria ainda sofre por problemas derivados de condições iniciais a serem satisfeitas, como por exemplo restrições acerca das características estatísticas dos dados de entrada (e, consequentemente, da resposta estrutural), assim como o elevado número de parâmetros de entrada a serem ajustados. No outro lado dessa questão encontra-se a crescente necessidade de abordagens para a aquisição autônoma de dados sem contato direto com a estrutura. Esta demanda tem direcionado o desenvolvimento de técnicas baseadas em visão para a análise e identificação modal, as quais podem ser acopladas a modelos de aprendizado de máquina para o monitoramente dinâmico em tempo-real. Apesar de algumas recentes aplicações de técnicas de visão computacional para SHM, a maioria dos trabalhos continua exigindo o posicionamento de objetos e/ou marcadores de alto contraste na superfície da estrutura para possibilitar a sua fácil detecção em vídeo para o fim de monitorar as suas variações dinâmicas, reduzindo assim a gama de aplicações possíveis. O presente trabalho visa o desenvolvimento de novas abordagens para a aquisição de dados, análise modal e detecção de danos baseados em visão computacional e aprendizado de máquina, capazes de identificar modos de vibração com altíssima resolução espacial a partir de medições de vídeo, além de detectar e potencialmente quantificar o nível de dano em estruturas de complexidade arbitrária. Primeiro, modelos de aprendizado de máquina são propostos para a detecção de danos com o uso de dados de vibração oriundos de acelerômetros. Neste caso, uma rede neural profunda auto-codificável é projetada para aprender a condição de vibração normal da estrutura e assim identificar condições anômalas a partir de alterações nas suas frequências modais. Ainda, uma técnica de clusterização é proposta para a detecção de danos e classificação de diferentes tipos de condições estruturais, provendo assim uma melhor compreensão acerca do comportamento dinâmico. Esse procedimento  é capaz de autonomamente descobrir o número ótimo de clusters a serem descobertos, os quais indiretamente representam os principais tipos de condições normais as quais a estrutura já esteve sujeita (por exemplo, variações de temperatura, efeitos de carga, e vento forte). Em segundo, técnicas para a identificação cega de modos estruturais com alta resolução a partir de câmeras de vídeo são propostos para o fim de análise modal em 2D. Além disso, introduzimos a primeira técnica efetiva para análise modal em 3D a partir de nuvens dinâmicas de pontos obtidas com o uso de sensores time-of-flight disponíveis comercialmente. Neste caso, soluções para o problema da separação cega de fonte são empregadas para estimar modos de vibração em 3D, coordenadas modais, e outros parâmetros de interesse com o uso de uma versão adaptada da técnica usada para estimar modos em 2D. As abordagens propostas possuem um inerente potencial de aplicação em diversas áreas, por serem capazes de realizar decomposição de fenômenos em estruturas de natureza diversa, potencialidade a qual é demonstrada através de simulações e experimentos laboratoriais, bem como em conjuntos de dados obtidos a partir de sistemas de monitoramento em estruturas reais.

  • RODRIGO LISBÔA PEREIRA
  • TEORIA DOS JOGOS E INTERAÇÃO SOCIAL AUTO ADAPTATIVA PARA CONTROLE DE PRESSÃO SELETIVA E RECOMBINAÇÃO EM ALGORITMOS GENÉTICOS PARALELOS

  • Data: 09/09/2020
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  • TEORIA DOS JOGOS E INTERAÇÃO SOCIAL AUTO ADAPTATIVA PARA CONTROLE DE PRESSÃO SELETIVA E RECOMBINAÇÃO EM ALGORITMOS GENÉTICOS PARALELOS

  • ALLAN DOS SANTOS BRAGA
  • MODELOS DE RÁDIO PROPAGAÇÃO BASEADOS EM MACHINE LEARNING USANDO PARÂMETROS GEOMÉTRICOS PARA PERCURSO MISTO CIDADE-RIO

  • Data: 04/09/2020
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  • MODELOS DE RÁDIO PROPAGAÇÃO BASEADOS EM MACHINE LEARNING USANDO PARÂMETROS GEOMÉTRICOS PARA PERCURSO MISTO CIDADE-RIO

  • HAROLDO GOMES BARROSO FILHO
  • METODOLOGIA TRADE OFF EM ALGORITMOS DE RASTREAMENTO PARA EXTRAÇÃO DE PADRÕES EM DISTÚRBIOS DA FALA

  • Data: 03/09/2020
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  • METODOLOGIA TRADE OFF EM ALGORITMOS DE RASTREAMENTO PARA EXTRAÇÃO DE PADRÕES EM DISTÚRBIOS DA FALA

  • HELIO RENATO OEIRAS FERREIRA
  • OTIMIZAÇÃO BIOINSPIRADA MULTIOBJETIVO DE FSS PARA O SISTEMA DE COMUNICAÇÃO POR SATÉLITE

  • Data: 24/08/2020
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  • A evolução da computação tem possibilitado avanços substanciais em pesquisas relacionadas à engenharia e em projetos industriais. Nestas áreas, o emprego de ferramentas computacionais tem se intensificado para simulação e obtenção de determinados parâmetros do projeto. No entanto, a crescente demanda por precisão e o aumento gradativo da complexidade das estruturas e sistemas, resulta num processo de simulação cada vez mais demorado, pois a avaliação de um único critério pode consumir várias horas, bem como vários dias ou até mesmo semanas. Logo, um método que minimize o tempo de simulação e otimização, pode, assim, economizar tempo e dinheiro. Nesse contexto, a computação bioinspirada (bioinspired computing - BIC), se apresenta precisa e eficiente, onde muitos métodos computacionais tradicionais falham e, consiste em novo mecanismo para suprir tais dificuldades. Assim, neste trabalho, é realizado um estudo acerca de alguns dos algoritmos BIC mais utilizados na atualidade para projeto e otimização de problemas gerais na engenharia e na indústria. Doravante, se vislumbra desenvolver um código de otimização meta-heurístico multiobjetivo que apresente menor custo computacional e, consequentemente, menor tempo para processamento dos dados. Inicialmente, é realizada uma investigação eletromagnética da superfície seletiva de frequência do tipo losango planar estudada, através de simulações computacionais. A análise numérica é feita usando os métodos FEM com o auxílio de software comercial. O processo de síntese consiste em sintonizar a frequência de ressonância da estrutura e a largura de banda para operação em sistemas de comunicação via satélite, mais precisamente na Banda-X, e Ku. A modelagem das estruturas é realizada por uma rede neural artificial e o processo de otimização é realizado por algoritmos meta-heurísticos. Os resultados obtidos por esses códigos são comparados aos simulados pelo software comercial e aos medidos. Observou-se boa concordância entre os resultados simulados e medidos, bem como uma substancial redução no tempo de processamento da estrutura otimizada.

  • BRUNO NICOLAU MAGALHÃES DE SOUZA CONTE
  • CLUSTERIZAÇÃO, CLASSIFICAÇÃO E PREDIÇÃO DE “PRÉ-EFEITO ANÓDICO” DE CUBA ELETROLÍTICA DE ALUMÍNIO PRIMÁRIO

  • Data: 21/08/2020
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  • CLUSTERIZAÇÃO, CLASSIFICAÇÃO E PREDIÇÃO DE “PRÉ-EFEITO ANÓDICO” DE CUBA ELETROLÍTICA DE ALUMÍNIO PRIMÁRIO

  • GLEISON DE OLIVEIRA MEDEIROS
  • UM FRAMEWORK INTELIGENTE BASEADO EM PREVISÕES DE QOE PARA O BALANCEAMENTO DE CARGA EM REDES 5G

  • Data: 20/08/2020
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  • UM FRAMEWORK INTELIGENTE BASEADO EM PREVISÕES DE QOE PARA O BALANCEAMENTO DE CARGA EM REDES 5G

  • DANIELLE LIMA GUEDES
  • COMPARAÇÃO DE METODOLOGIAS DE AVALIAÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA DE EDIFICAÇÕES COM APLICAÇÃO VISANDO O CONSUMO DE ENERGIA QUASE ZERO

  • Data: 14/08/2020
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  • A eficiência energética das edificações é um conceito ligado diretamente ao uso eficiente dos recursos, como energia, água e materiais, tanto na fase de projeto quando na fase de operação e manutenção dos edifícios. Além de proporcionar uma possível redução de custos em operação, as práticas eficientes em construções promovem benefícios econômicos, ambientais (redução da poluição) e relacionados a saúde humana. Nesse contexto, surgem as metodologias capazes de avaliar e classificar a eficiência energética das edificações, sugerindo as melhores práticas e equipamentos. No Brasil, o PROCEL Edifica é o responsável em avaliar as edificações e emitir um selo de conformidade que determina o nível de eficiência energética alcançado por elas. Nos últimos dois anos, a metodologia de aplicação para avaliação das edificações foi reformulada e entrou em consulta pública para validar as mudanças sugeridas em seu texto. Apesar de, até o presente momento, o texto ainda não ter sido validado pelos órgãos vigentes, a nova metodologia de aplicação, denominado de Instrução Normativa INMETRO para a classe de eficiência energética de Edificações Comerciais, de Serviços e Públicas (INI-C), já vem sendo utilizado como método avaliativo nos processos internos do país. O presente trabalho tem como objetivo aplicar a INI-C e determinar o nível de eficiência energética parcial dos sistemas de condicionamento de ar e de iluminação em uma edificação comercial e, em seguida, comparar os resultados com o nível de eficiência energética alcançado pela metodologia anterior (RTQ-C) para a mesma edificação. Os resultados distintos pontuam as principais reformulações da nova metodologia para obtenção da etiqueta PBE Edifica, e discute a sua aproximação com outras certificações ambientais que também se baseiam no consumo energético para classificação como, por exemplo, a certificação LEED. Para tornar a edificação ainda mais eficiente, é proposto ao longo do trabalho a geração local de energia elétrica, através da inserção de um sistema fotovoltaico conectado à rede (SFCR). O SFCR é projetado para suprir até 92% do consumo médio da edificação, o que abre a discussão para o conceito de Near Zero Energy Building, (do português, Edifícios com consumo de energia próximo à zero), edifícios de elevada eficiência energética, e a situação nacional dessa vertente. 

  • WELTON VASCONCELOS ARAUJO
  • PLANEJAMENTO DE IMPLANTAÇÃO DE REDES MÓVEIS DE NOVA GERAÇÃO CONSIDERANDO ASPECTOS DE RÁDIO E TRANSPORTE

  • Data: 07/08/2020
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  • PLANEJAMENTO DE IMPLANTAÇÃO DE REDES MÓVEIS DE NOVA GERAÇÃO CONSIDERANDO ASPECTOS DE RÁDIO E TRANSPORTE

  • SUZANE CRUZ DE AQUINO MONTEIRO
  • Metodologia para a Eficiência Energética em Edificações Fundamentada no RTQ-C: Um Algoritmo de Otimização Multiobjetivo sobre os Sistemas de Iluminação e de Condicionamento de Ar

  • Data: 29/07/2020
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  • Há setores no mercado cujo consumo de energia elétrica é empregado majoritariamente na manutenção e conforto térmico e luminoso dos seus prédios, como o setor residencial, público e comercial. As suas maiores cargas estão nos sistemas de condicionamento de ar, iluminação e aquecimento. O objetivo desta tese é desenvolver uma metodologia para ser aplicada a algoritmos de otimização multiobjetivo voltada para a eficiência energética em edificações, considerando aspectos como o custo incremental, consumo energético, emissões de gases do efeito estufa e níveis de eficiência energética do sistema de iluminação e de climatização, de acordo com o regulamento técnico obrigatório em prédios públicos no Brasil, o RTQ-C. Apresentando-se, assim, como solução para auxiliar na tomada de decisão dos engenheiros, arquitetos e gestores de edificações para a escolha de arranjos ótimos de equipamentos de iluminação e climatização, ponderando sobre cada ambiente e perfil de projeto. Para o processo de validação criou-se uma edificação modelo com 15 salas distribuídas em 3 pavimentos, de acordo com os parâmetros construtivos mais comuns na região Norte do Brasil. Primeiramente, avaliou-se diferentes combinações de funções-objetivo candidatas a compor a função fitness do algoritmo multiobjetivo, analisando sua performance em dois cenários centrais: 1) com a adição de equipamentos "iscas" de condicionamento de ar, e 2) sem a inclusão destes. Com isso, constatou-se que considerando três funções objetivos: custo incremental, consumo energético anual e o coeficiente de eficiência energética de condicionamento de ar, é possível obter soluções ótimas não dominadas nos dois cenários, destacando assim, a robustez da metodologia construída. 

  • ANDERSON SILVA DE OLIVEIRA GÓES
  • PROPOSTA DE PROCESSO PARA AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE RECURSOS HUMANOS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL: UMA ABORDAGEM UTILIZANDO CLASSIFICADORES BASEADOS EM REGRAS E ALGORITMOS DE APRENDIZADO SUPERVISIONADO

  • Data: 28/07/2020
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  • PROPOSTA DE PROCESSO PARA AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DE RECURSOS HUMANOS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL: UMA ABORDAGEM UTILIZANDO CLASSIFICADORES BASEADOS EM REGRAS E ALGORITMOS DE APRENDIZADO SUPERVISIONADO

  • GERALDO SOUZA DE MELO
  • CHAVES PLASMÔNICAS E DISPOSITIVOS MULTIFUNCIONAIS BASEADOS EM GRAFENO NAS FAIXAS DE THZ E INFRAVERMELHO

  • Data: 24/07/2020
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  • Novos dispositivos plasmônicos controláveis baseados em grafeno para as regiões de terahertz e infravermelho são analisados neste trabalho. Os dispositivos funcionam pela propagação de ondas plasmônicas na superfície do grafeno, podendo excitar ressonâncias nas estruturas dos dispositivos. As estruturas dos filtros e das chaves plasmônicas consistem em um disco de grafeno acoplado a dois guias de ondas também de grafeno, que estão perpendiculares um ao outro, já os dispositivos multifuncionais possuem forma de T, sendo um com ressonador circular e o outro sem ressonador, todos os dispositivos estão depositados sobre sílica e silício. Os resultados para o filtro plasmônico, sem a aplicação de campo magnético externo DC, mostram três modos ressonantes: dipolo, quadrupolo e hexapolo, com máximas reflexões nos modos dipolo e hexapolo e máxima transmissão no quadrupolo. Analisamos duas chaves plasmônicas, sendo uma obtida pela aplicação de campo elétrico externo sobre o filtro, nos permitindo deslocar regiões de máximo isolamento para regiões de máxima transmissão, evidenciando a característica de ajuste dinâmico do grafeno. A outra chave é obtida, aplicando um campo magnético externo DC sobre o filtro, fazendo com que o modo dipolo sofra uma rotação de 45, transmitindo o sinal incidido na porta 1 para a 2, com modos ressonantes girantes ω+ , ω e estacionário ω0, devido à quebra de degenerescência causada pelo campo magnético externo. Já para o dispositivo multifuncional com ressonador, temos os mesmos resultados obtidos para o filtro, tendo como diferença a nova função de divisor de potência no modo quadrupolo, além das funções de filtro no dipolo e hexapolo. Aplicando uma voltagem externa na estrutura podemos deslocar os modos dipolo e hexapolo para a região do quadrupolo, tendo nessa região uma chave eletro-óptica. Para o dispositivo multifuncional sem ressonador temos apenas as funções de divisor e quando aplicamos uma voltagem externa apenas na região central do dispositivo temos uma chave eletro-óptica. Foram feitas variações de parâmetros físicos e geométricos e os resultados foram estudados analiticamente, empregando a Teoria de Modos Acoplados Temporal, para ratificar os resultados encontrados numericamente pelo software COMSOL Multiphysics e HFSS, mostrando que os resultados obtidos pelos dois métodos estão em boa concordância. Mostramos analiticamente a possibilidade de escolha da faixa de frequência de operação dos dispositivos a partir da escolha do raio do ressonador, assim como, o controle dinâmico das estruturas através da variação do potencial químico do grafeno.

  • ILAN SOUSA CORREA
  • PROCESSAMENTO DIGITAL DE SINAIS PARA O FRONTHAUL DE REDES 4G E 5G

  • Data: 10/07/2020
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  • A arquitetura chamada Cloud Radio Access Network (C-RAN) foi proposta para diminuir os custo de implementação das redes celulares, na qual as estações rádio base são divididas nas baseband unitis (BBUs) e remote radio units (RRUs). As BBUs são instaladas em um datacenter e realizam a maior parte do processamento dos sinais em banda base e de rede. Várias BBUs são instaladas no mesmo datacenter, permitindo diminuir custos com energia, conectividade e condicionamento térmico. As RRUs são instaladas nas células e realizam pouco ou nenhum processamento, podendo ser somente a interface com os equipamentos dos usuários através da transmissão dos sinais gerados nas BBUs e encaminhamento os sinais recebidos para as BBUs. Em C-RAN uma rede chamada de fronthaul conecta as BBUs às RRUs, no qual, na maioria dos casos, utiliza-se o protocolo CPRI que permite transportar sinais que devem ser transmitidos e sinais recebidos pelas antenas, recursos para sincronizar RRUs e BBUs no tempo e na frequência, além de dados de controle.

    Umas das consequências da evolução das redes celulares é a diminuição da área das células devido à vários fatores como, por exemplo, o uso de frequências de portadoras mais altas. Esse processo é conhecido como densificação das redes celulares. Além disso, cada vez mais são incorporadas técnicas de transmissão usando múltiplas antenas, o que aumenta significativamente o número de sinais transmitidos no fronthaul. Com isso, há preocupação de que as tecnologias atualmente empregadas no fronthaul, como o protocolo CPRI, não acompanhem essa evolução. Assim, existe a grande interesse da indústria e da academia em técnicas e tecnologias que podem tornar o fronthaul mais barato e mais eficiente. Por isso, tecnologias para o fronthaul vêm sendo bastante investigado em vários trabalhos recentes.

    Nesse contexto, esta tese investiga técnicas de processamento digital de sinais para tornar o transporte de sinais no fronthaul mais eficiente, no contexto do transporte de sinais de rádio multiplexados em frequência e em forma analógica. Esta forma de transmissão contrasta com o transporte de sinais digitalizados multiplexados no tempo que é adotado em tecnologias de fronthaul como o CPRI. O transporte em forma analógica com multiplexação em frequência possui grande potencial de diminuição na largura de banda necessária no fronthaul para transmitir os sinais em relação à transmissão digitalizada com multiplexação no tempo. Entretanto, a transmissão de sinais analógicos no fronthaul tem a desvantagem da introdução de distorções nos sinais em relação ao transporte de sinais digitalizados. Neste contexto, nesta tese são investigadas técnicas de processamento de sinais para multiplexação e demultiplexação de sinais em frequência para emprego na BBU e RRU. Estas técnicas são avaliadas em relação a sua complexidade e na distorção que os sinais sofrem. Também são avaliadas as distorções nos sinais causadas pela transmissão no fronthaul, para o qual é proposto um procedimento de estimação da relação sinal-ruído do fronthaul. A relação sinal-ruído é aplicada para o cálculo de uma pré-ênfase para aplicar nos sinais antes da transmissão. As técnicas são avaliadas através de simulações e experimentos de transmissão em link ótico. Os resultados são mostrados através de medições, cálculos das distorções dos sinais, e da complexidade dos algoritmos avaliados.

  • ALLAN BARBOSA COSTA
  • O USO DE METODOLOGIAS ATIVAS PARA O ENSINO – APRENDIZAGEM DE SISTEMAS DE TELECOMUNICAÇÕES

  • Data: 03/07/2020
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  • As universidades vêm buscando adotar metodologias de ensino ativo em sua estrutura curricular, como o Project and Problem Based Learnig (P2BL), juntamente com o uso de ferramentas de simulação nas aulas, as quais facilitam o processo de ensino e aprendizagem, não só para os alunos de engenharias, mas todos os alunos que necessitem de recursos visuais mais detalhados para o entendimento da problemática abordada. Nesse sentido, este trabalho propõe o uso e desenvolvimento de uma ferramenta computacional para planejamento de Redes de Comunicações sem Fio para auxílio no ensino de disciplinas de Engenharia da Computação, Sistemas de Informações , Engenharia de Telecomunicações e Engenharia Elétrica, usando as técnicas de Realidade Virtual e a literatura especializada e consolidada da área, para a concepção de cenários arbitrários associados a modelos de radiopropagação que simulam o comportamento do sinal em diferentes cenários, na primeira fase outdoor e na segunda fase indoor. São considerados no simulador os tipos de antenas com seus ganhos respectivos, sua polarização e diferentes alturas, a frequência de operação do sistema, a potência do transmissor e os equivalentes parâmetros na unidade móvel. Dessa maneira, é possível criar cenários outdoor nesta versão e, cenários indoor e outdoor nas versões futuras para execução da simulação utilizando alguns dos modelos de propagação definidos na literatura. Dessa forma, tem-se a visualização tridimensional da área de cobertura, intensidade do sinal recebido em determinada região do cenário, área de sombra, entre outros, em um ambiente totalmente virtual.

  • ANDRE DE OLIVEIRA FERREIRA
  • SISTEMA FOTOVOLTAICOEÓLICO DE BOMBEAMENTO DE ÁGUA COM CONEXÃO E CONTROLE POR MEIO DE UM CONVERSOR c.c.-c.c. DE DUAS ENTRADAS

  • Data: 30/06/2020
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  • Neste trabalho, um sistema de bombeamento de água eólico-fotovoltaico de pequeno porte é modelado e analisado através de simulações computacionais. No sistema proposto, o gerador fotovoltaico e o gerador eólico são conectados através de um conversor CC-CC de duas entradas, cuja saída é diretamente acoplada a uma moto-bomba CC. O conversor CC-CC de duas entradas torna opcional a utilização de um banco de baterias, e atua nas correntes drenadas das fontes de energia simultaneamente ou individualmente para operá-las em pontos desejados de suas curvas características. As simulações demonstram bom desempenho do sistema, que é viável de ser implementado na prática e pode ser usado em regiões remotas ou onde for necessário.

  • LUCAS DE SOUSA PACHECO
  • MOBILITY AND CLOUD MANAGEMENT IN WIRELESS HETEROGENEOUS 5G NETWORKS

  • Data: 30/06/2020
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  • Mobility management is a key area to ensure connectivity and the continuity of the services consumed by mobile users. This dissertation analyzes how the next generation of 5G ultra-dense networks will pave the way for the distribution of video in vehicular networks (VANETs), which will be composed of a heterogeneous ultra-dense infrastructure, joining existing wireless communication technologies to obtain greater spectral efficiency. A handover algorithm, called HoVe, is the mais contribution of this work. HoVe is an algorithm based on multiple criteria for video distribution on ultra-dense 5G VANETs. The simulation results show HoVe’s efficiency in providing videos with 19 % higher quality than state-of-the-art algorithms, improving the package delivery rate by at least 30%. This work studies a particular case of VANETs that benefits from computing at the edge of the network, the case of Autonomous Connected Vehicles, or CAVs. Edge and mist computing are emerging solutions for remote data processing for autonomous vehicles, offering higher computational power, as well as the low latency required by autonomous driving. This work also proposes the MOSAIC algorithm for service migration and resource management for communication between layers and between layers in edge and fog computing. Simulation results show the efficiency of the proposed algorithm in terms of latency, migration failures, and network throughput.

  • ULISSES WEYL DA CUNHA COSTA
  • ESTRATÉGIA FUZZY PARA PLANEJAMENTO DE REDES DE ACESSO CENTRALIZADA NA INSTALAÇÃO DE SISTEMAS RADIO SOBRE FIBRA

  • Data: 19/06/2020
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  • A rede 5G chegaram e são capazes de mudar paradigmas nas áreas de conectividade, manutenção, escalabilidade e disponibilidade. Seu objetivo é garantir que os usuários possam permanecer on-line com seus dispositivos em qualquer momento e em qualquer lugar. Diante disso, as soluções para redes centralizadas estão se tornando atraentes, pois são gerenciáveis e de baixo custo. Nestas condições, o uso de técnicas de computação, como lógica fuzzy, beneficia a supervisão e o planejamento de redes, otimizando e controlando recursos, além de gerenciar o sistema. No entanto, o planejamento de uma rede centralizada tende a suscitar desafios nos setores ópticos localizados entre o centro de telecomunicações e a estação base. Tecnologias como rádio sobre fibra estão sendo examinadas para atender às demandas do mercado de fronthaul, apesar de apresentarem muitos outros desafios. Por esse motivo, neste estudo, adotamos uma estratégia inteligente para determinar de maneira equilibrada que sinais de rádio sobre fibra devem ser alocados no setor óptico. Essa estratégia é implementada usando lógica difusa e pode ser usada na tomada de decisões para planejar o futuro das redes centralizadas. Os resultados mostram que é possível trazer equilíbrio entre o gasto na implantação e o desempenho do sistema.

  • MARCELINO LOPES CORREA DA SILVA JUNIOR
  • APRIMORAMENTO DE NANOANTENAS PLASMÔNICAS PARA CÉLULAS SOLARES ORGÂNICAS

  • Data: 05/06/2020
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  • Atualmente, sistemas fotovoltaicos orgânicos possuem desempenho com níveis de desenvolvimento bastante distintos, tais dispositivos convertem a luz solar em eletricidade a partir de semicondutores orgânicos que constituem a camada ativa desses dispositivos que, geralmente, são constituídos por derivados do fulereno e polímeros conjugados, tendo a eficiência aumentada a partir do uso de nanoantenas de prata sobre essa camada. Neste estudo, foi realizada a otimização dos parâmetros geométricos de nanoantenas e da célula solar unitária através do método dos elementos finitos, com a análise feita na célula solar orgânica periódica constituída de um bloco refletor e de uma nanoantena cilíndrica formada pelo metal nobre prata, e a camada ativa formada pelo material P3HT:PCBM, cuja representação das características físicas desses materiais foram modelados a partir da interpolação de resultados experimentais. As configurações estruturais das nanoestruturas plasmônicas e o desempenho do dispositivo foram monitorados a partir das propriedades fotofísicas do sistema, e conforme demonstrado a partir de novos modelos geométricos de nanoantenas e de um arranjo de nanoantenas formado pela nanoantena tronco de cone convexo junto com uma nanoantena piramidal, houve uma solução melhor para diferentes ângulos de incidência de luz em comparação com única nanoantena. A localização das nanoanenas também foi analisada para o estudo do comportamento da absorção na camada ativa. Por conseguinte, constatou-se um aumento médio na eficiência de absorção dessa célula solar orgânica, tanto para polarização transversal magnética quanto para transversal elétrica, em comparação com o uso da nanoantena convencional na faixa de comprimento de onda de (300:800) nanômetros.

  • LUIZ CLÁUDIO LOBO DA SILVA JÚNIOR
  • MITIGAÇÃO DE VARIAÇÕES DE TENSÃO EM UMA INDÚSTRIA CERVEJEIRA USANDO BANCO DE CAPACITORES FIXOS E CHAVEADOS

  • Data: 04/06/2020
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  • MITIGAÇÃO DE VARIAÇÕES DE TENSÃO EM UMA INDÚSTRIA CERVEJEIRA USANDO BANCO DE CAPACITORES FIXOS E CHAVEADOS

  • FÁBIO FERREIRA RIBEIRO
  • DESIGN DE ANTENAS PLANARES PARA APLICAÇÕES EM 60 GHZ

  • Data: 29/05/2020
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  • DESIGN DE ANTENAS PLANARES PARA APLICAÇÕES EM 60 GHZ

  • LUCAS DE LIMA BASTOS
  • SID - SISTEMA DE IDENTIFICAÇÃO DUPLA DE USUÁRIOS DE DISPOSITIVOS VESTÍVEIS ATRAVÉS DOS SINAIS DE FOTOPLETISMOGRAMA E DE ELETROCARDIOGRAMA

  • Data: 28/05/2020
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  • Com o crescimento da e-health, os dispositivos vestíveis destacaram-se devido à sua praticidade e conforto na detecção dos dados pessoais. Dispositivos vestíveis em e-Health fornecem acesso de fácil uso, bem como um retorno de informações para o usuário. Em geral, esses dispositivos possuem uma variedade de sensores que capturam várias informações do ambiente e do usuário. As informações mais populares coletadas por smartwatches e pulseiras é sobre a medição de batimentos cardíacos, passos, oxigenação e fotopletismografia (PPG) e eletrocardiograma (ECG). Cada processo com sensores tem ruídos, ondas eletromagnéticas e movimentos que podem interferir ao identificar, analisar e verificar o indivíduo. A partir disso, a filtragem é um passo indispensável em qualquer processo. A identificação é dividida em etapas, e o principal e essencial é a filtragem porque é onde o pré-processamento começa. Esses dispositivos vestíveis dependem de dispositivos móveis para autenticação do usuário. Se o usuário precisar de validação, ele recorrerá a métodos tradicionais em outros equipamentos que possuem sensores de reconhecimento, como íris, rosto ou impressões digitais. Para superar esses problemas, esta dissertação é dividida em duas etapas. A primeira trata do pré-processamento do sinal (captação e filtragem). Segunda etapa trata do modelo de autenticação de pessoas a partir de sinais fotopletismografia (PPG) e eletrocardiograma (ECG)

  • BRUNO SANTANA DE ALBUQUERQUE
  • UTILIZAÇÃO DE MÉTODOS ATIVOS NA TRANSFORMAÇÃO DE UM PRÉDIO UNIVERSITÁRIO EM UM EDIFÍCIO DE ENERGIA ZERO: ESTUDO DE CASO DA BIBLIOTECA CENTRAL

  • Data: 06/05/2020
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  • Esta trabalho propõe uma avaliação energética da transformação de um edifício universitário em um Edifício de Energia Zero (EEZ), por meio da utilização de métodos ativos, como os sistemas fotovoltaicos (SF), e apresenta sua aplicação na forma de um estudo de caso. O objetivo deste estudo foi analisar o balanço energético entre a carga da Biblioteca Central da UFPA, o SF, o sistema de distribuição e o sistema de armazenamento, visando a autonomia energética da carga. Os resultados se apresentaram satisfatórios para os diferentes cenários criados pela variação da carga, de acordo com o calendário da universidade, e pela intermitência da geração fotovoltaica, devido à variação da fonte solar. O uso do sistema fotovoltaico permitiu gerar o suficiente para suprir maior parte da carga do edifício, porém apenas 53% dessa energia seria capaz de beneficiar o edifício, pois o excedente gerado foi utilizado para o atendimento de outras cargas da universidade. Dessa forma, a utilização do sistema de armazenamento a permite um maior aproveitamento da energia do SF gerada na edificação.     

  • CAMILO LELIS ASSIS GONCALVES
  • DETECÇÃO E RASTREAMENTO DE COMPONENTES DE VAGÕES FERROVIÁRIOS UTILIZANDO REDES NEURAIS CONVOLUCIONAIS E RESTRIÇÕES GEOMÉTRICAS

  • Data: 27/04/2020
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  • O projeto de sistemas de inspeção automática para a inspeção de componentes de vagões de trem e linhas ferroviárias que podem provocar o descarrilhamento de vagões é um fator crucial para o aumento de produtividade e segurança em ambientes industriais. Propomos  um método para a detecção e rastreamento de componentes  de vagões de trem de mineração utilizando um detector baseado em Redes Neurais Convolucionais e Deep Learning. Em nossos experimentos, nosso foco foi em detectar a chamada “super estrutura” do vagão, mas a técnica pode ser facilmente estendida para a detecção de outros componentes.

  • FRANCISCO EGUINALDO DE ALBUQUERQUE FÉLIX JÚNIOR
  • CIÊNCIA DE DADOS APLICADA EM DADOS PÚBLICOS: ESTUDOS DE CASO ACERCA DA PREVIDÊNCIA SOCIAL BRASILEIRA

  • Data: 17/04/2020
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  • A Ciência de Dados trata-se de uma área interdisciplinar relacionada a análise de dados, a qual, objetiva a extração de conhecimento e possíveis tomadas de decisão acerca de problemáticas especificas. Essa temática apresenta uma tendência evolutiva nos últimos anos devido, principalmente, a grande quantidade de dados não processados gerados cotidianamente, estimulando pesquisadores e empresas a realizarem estudos e análises cada vez mais complexas, propiciando avanços científicos nos mais variados campos, bem como, provendo vantagens competitivas às corporações. Nesse contexto, os dados abertos governamentais, por necessitarem recorrentemente de pré-tratamentos e métodos computacionais para processamento acerca dos seus conjuntos de dados, apresentam-se como potenciais fontes de informações a serem exploradas na ótica de Ciência de Dados, possibilitando o desenvolvimento de estratégias cada vez mais eficientes e otimizadas em gestão pública. Diante disso, e aliado as recentes discussões relacionadas a reforma na previdência social brasileira, essa dissertação apresenta dois estudos de caso referentes a análises no sistema previdenciário nacional. O primeiro estudo utilizou os microdados referentes aos censos demográficos de 2000 e 2010, disponibilizados pelo IBGE, propondo avaliar a participação que as aposentadorias e pensões possuem na desigualdade de renda da população nos anos avaliados acerca dos estados e municípios brasileiros. Para isso, foi aplicada a metodologia de decomposição do índice de Gini nesta parcela de benefícios, dividindo-os em categorias, até um salário mínimo e acima de um salário. Os resultados mostram que, embora os benefícios analisados contribuam para a concentração de renda no Brasil, a parcela correspondente até um salário mínimo contribui para a desconcentração da renda, e aquela acima de um salário contribui para a concentração, sendo um padrão repetitivo em todo o território nacional. Por outro lado, o segundo estudo propôs uma avaliação dos impactos que a reforma da previdência, proposta pela PEC 06/2019, causaria acerca das concessões dos benefícios de aposentadoria entre o período de 1995 a 2016. Para tal, foi desenvolvida uma estrutura de \textit{Data Warehouse} responsável por armazenar os microdados disponibilizados pela CPI da Previdência. Dessa forma, aplicando estratégias para processamento em lotes de dados e informações disponibilizadas pelo IBGE e AEPS, foram simuladas as regras previstas pela reforma acerca das aposentadorias concedidas no intervalo de tempo analisado. Após a simulação, observou-se que a PEC 06/2019 dificultaria o acesso aos benefícios, na qual, aproximadamente 83,28\% das aposentadorias não haveriam sido concedidas se a mesma já estivesse em vigor desde 1995.

  • DAIYUKI MAIA FUJIYOSHI
  • MODELOS FDTD PARA ANÁLISE DE SISTEMAS DE ATERRAMENTO: DISPERSÃO DO SOLO UTILIZANDO APROXIMADOR DE PADÉ E IONIZAÇÃO DO SOLO CONSIDERANDO MÚLTIPLOS ESTÁGIOS E RESPECTIVAS RESISTIVIDADES RESIDUAIS

  • Data: 03/04/2020
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  • Dois modelos FDTD (Finite-Difference Time-Domain) para solos dispersivos e ionizados, respectivamente, são propostos para representar realisticamente as respostas transitórias dos sistemas de aterramento. O modelo para solos dispersivos é desenvolvido inserindo a dependência da condutividade e permissividade elétrica com a frequência na equação de Maxwell-Ampère através do aproximador de Padé para o termo σ+jωε. A partir disso, são obtidas equações de atualização explícitas para o método FDTD. Ainda, para validar o modelo de solos dispersivos, foram realizados testes experimentais em sistemas de aterramento. No modelo FDTD para solos não lineares, são modeladas quatro fases para a ionização do solo: sem ionização, presparking (primeiro estágio da ionização), sparking (segundo estágio da ionização) e desionização. Mecanismos identificados experimentalmente na literatura para ionização da água são associados com as fases de presparking e sparking da ionização do solo. Com base nisso, deduziu-se que a ionização fraca do gás (fase de presparking) presente dentro das bolhas produzidas devido aplicação de correntes elevadas e a ionização da solução aquosa (fase de sparking) ocorre durante o processo de ionização no solo. Uma função matemática é proposta para representar o crescimento suave da condutividade elétrica em um ponto do solo durante a fase de sparking. Também, sugere-se que, quando os efeitos associados ao crescimento limitado da quantidade de cargas livres e suas mobilidades restritas são consideradas, a resistividade residual deve ser adotada não somente na fase de presparking, mas também durante o estágio de sparking. O modelo FDTD para solos ionizados é validado através da reprodução numérica de experimentos publicados na literatura. Os resultados obtidos através dos modelos FDTD desenvolvidos neste trabalho apresentaram excelente concordância com os respectivos resultados experimentais.

  • RAMON CRISTIAN FERNANDES ARAUJO
  • SISTEMA PARA CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE DESCARGAS PARCIAIS EM BOBINAS ESTATÓRICAS DE HIDROGERADORES USANDO REDES NEURAIS ARTIFICIAIS E MAPAS PRPD

  • Data: 31/03/2020
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  • Neste trabalho, são propostos uma metodologia e um sistema de classificação de múltiplas fontes de descargas parciais (DPs) em enrolamentos estatóricos de hidrogeradores, utilizando Redes Neurais Artificiais (RNAs). A base de dados é composta de mapas PRPD (Phase-Resolved Partial Discharges) provenientes de medições de DP online de hidrogeradores operando em ambiente real. No trabalho, são propostas as seguintes contribuições: (i) desenvolvimento de nova métrica de desempenho de classificadores, que remove o viés introduzido por distribuições heterogêneas das classes de saída na base de dados; (ii) desenvolvimento de novos atributos extraídos dos padrões PRPD, objetivando facilitar a tarefa de reconhecimento utilizando menos variáveis; (iii) nova técnica de filtragem de padrões PRPDs, os quais são tratados como imagens; e (iv) rejeição de padrões inválidos, contendo apenas ruídos. Tais contribuições foram desenvolvidas ao longo do trabalho considerando dois cenários, de diferentes graus de complexidade. No primeiro, realizou-se o reconhecimento de padrões com uma única fonte de DP, ainda não utilizando a filtragem supramencionada. Atributos baseados no conceito de projeção de imagens são extraídos dos PRPDs, e utilizados como entrada das RNAs para treinamento. Taxas de acerto acima de 94% foram obtidas pela melhor RNA. No segundo cenário, os PRPDs apresentam múltiplas fontes de DP simultâneas. A técnica de filtragem desenvolvida foi aplicada para remoção de ruídos e separação dos múltiplos tipos de descargas. A tarefa de classificação foi decomposta em problemas menores, cada qual solucionado por uma RNA treinada com atributos de entrada específicos. Taxas de acerto globais em torno de 90% foram obtidas para as classes de DP. Por fim, a metodologia também foi validada mediante reconhecimento de DPs em tempo real na Usina Hidrelétrica de Tucuruí, sem quaisquer intervenções manuais.

  • DAYNARA DIAS SOUZA
  • AVALIAÇÃO DE MODOS GUIADOS EM CABOS DE COBRE PARA TRANSMISSÃO DE DADOS EM TERABIT POR SEGUNDO

  • Data: 27/03/2020
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  • As tecnologias baseadas em cobre têm usando cabos de par trançado e coaxial como linhas de transmissão, ou seja, explorando o modo TEM (Transversal Eletromagnético) para transmitir dados. No entanto, o uso de frequências cada vez mais altas aumenta drasticamente a atenuação do modo TEM, limitando o alcance e a taxa de dados alcançável do sistema. Por outro lado, recentemente foi proposta uma nova abordagem para explorar as capacidades de transmissão desses cabos: usar seus modos guiados de ordem superior. Esses modos de ordem superior são TE (Transversal Elétrico) ou TM (Transversal Magnético) e surgem quando os comprimentos de onda associados às frequências de operação são menores que as dimensões da seção transversal do cabo. Ao utilizar cabos de pares trançados como guias de onda foi previsto a possibilidade de alcançar taxas de transmissão da ordem de Terabit por segundo, assumindo que o modelo do modo guiado de superfície de um único de fio condutor nu, conhecido como linha de Sommerfeld, descreve adequadamente a atenuação dos modos guiados de ordem superior de um par trançado. No entanto, é evidente que o modelo de Sommerfeld não é apropriado, pois os pares de um cabo de cobre exibem uma estrutura física muito mais complexa. Este trabalho investiga a propagação de vários modos guiados em cabos de pares trançados, a partir de simulações numéricas no software HFSS, considerando características construtivas reais, como trançamento do par e materiais do condutor e isolante. A utilização dos modos guiados de ordem superior em cabos coaxiais também é avaliada. Com base nos resultados obtidos também é determinada a taxa de dados agregada de cada cabo usado como um guia de ondas via capacidade de Shannon. Os resultados mostram que há por volta de 20 modos de propagação disponíveis em cada cabo até 300GHz. Os resultados de taxa de dados mostram que, para 10 metros, é possível alcançar mais de 1Tbps em apenas um par trançado, até 3Tbps em um cabo de quatro pares trançados e mais de 0,5Tbps em um cabo coaxial.

  • LENO RODRIGUES MARTINS
  • DISPOSITIVOS BASEADOS EM CRISTAIS FOTÔNICOS BIDIMENSIONAIS E TEORIA DE MODOS ACOPLADOS PARA COMPONENTES FOTÔNICOS COM SIMETRIA MAGNÉTICA

  • Data: 26/03/2020
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  • Neste trabalho são propostos dois novos dispositivos para sistemas de comunicações, consistindo de uma junção em T de três guias de onda baseados em um cristal fotônico 2D com rede quadrada. Um guia de onda é a porta de entrada, enquanto os outros dois atuam como portas de saída. O primeiro componente pode cumprir três funções: pode desligar as duas portas de saída; pode ser usado como um divisor de 3 dB da potência de entrada; e, pode ativar qualquer uma das duas portas de saída. A mudança do regime de operação é conseguida através da variação de um campo magnético DC que magnetiza um ressonador de ferrite localizado na interseção entre os guias de onda. Já o segundo componente realiza a circulação de sinais eletromagnéticos, sendo realizado um estudo comparativo de funcionamento nos modos de ressonância dipolo e quadrupolo. Além disso, foi desenvolvida uma abordagem baseada na teoria de modos acoplados temporal para a análise e o projeto de componentes eletromagnéticos com baixa simetria, a qual foi aplicada no estudo de um circulador W.

  • BRENDA PENEDO TAVARES DE SOUSA
  • ACOPLAMENTO DE MODOS GUIADOS EM CABOS DE PARES TRANÇADOS UTILIZANDO ANTENAS COM SIMETRIA RADIAL NO CENÁRIO TERABIT DSL

  • Data: 26/03/2020
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  • O desenvolvimento dos padrões de transmissão de dados e tecnologias de acesso sempre vem atrelados com a necessidade de suprir altas taxas de dados. Dessa forma, tecnologias já implantadas, como por exemplo o sistema DSL (Digital Subscriber Line) que utiliza pares trançados para transmissão, vem se ajustando para conseguir atender essa crescente demanda de dados. Entretanto, os pares trançados, assim como todos os meios físicos de propagação nos sistemas DSL, são utilizados como linha de transmissão, utilizando o modo transversal eletromagnético (TEM). Entretanto, as limitações físicas do par trançado como linha de transmissão impedem que o sistema alcance velocidades na faixa de Terabit por segundo. Então, recentemente, a utilização dos pares trançados como guia de ondas, como alternativa ao modo de linha de transmissão, já é objeto de estudo e traz consigo a possibilidade de aumentar ainda mais a taxa de dados nessa infraestrutura disponível. Porém um dos desafios para esta implementação é o acoplamento dos modos guiados no par trançado, que são estruturas muito complexas comparadas aos guias de onda mais utilizados. Neste cenário, esta dissertação tem como objetivo avaliar o acoplamento do sinal radiado entre uma antena com propagação radial e o cabo de par trançado, analisando qual estrutura de antena é mais compatível com o cabo de par trançado. Considerando que nem a estrutura do par trançado como a do cabo de pares trançados tem um modelo analítico fechado para o comportamento do campo eletromagnético nessas estruturas, todos os resultados foram obtidos a partir de simulações numéricas no software HFSS (High Frequency Structure Simulator), em termos do parâmetro de espalhamento da antena e da intensidade de campo elétrico no par trançado. Com esses parâmetros, foi possível avaliar a eficiência de acoplamento entre a antena e o guia de onda, assim como avaliar o guiamento do sinal e prever a taxa de transmissão disponível aos usuários. Nessas avaliações, destacou-se o acoplamento da estrutura da antena com o cabo de pares trançados blindados que chegou a níveis de até 78,85 % em  frequências de 0,3 THz, além de que confirmou-se que apesar da utilização desses cabos para transmissão de dados não ser tão eficaz quanto é mostrada na literatura, ainda sim é viável, uma vez que foi mostrado a partir das simulações numéricas que o guiamento do sinal ao longo de sua estrutura é possível.

  • SANDIO MACIEL DOS SANTOS
  • Data Science Aplicado a Dados Abertos do Governo Federal: Estudos de Caso sobre a Economia dos Municípios Brasileiros

  • Data: 13/03/2020
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  •    O processo de análise de dados nos últimos anos obteve bastante destaque no cenário brasileiro a partir da concessão da Lei 12.527/2011, a qual garante o acesso à informação pública, o que permite uma melhor transparência dos gastos públicos para a sociedade. Aliado à isso, inúmeras discussões surgirão em torno aos dados previdenciários brasileiros, como por exemplo: reforma da providencia social. A partir desse contexto de dados abertos e públicos são discutidos dois estudos de casos a respeito dos dados do governo brasileiro. Em ambos os estudos de casos são aplicadas técnicas de Data Science , pois esta apresenta características de interdisciplinaridade durante o seu processo de análise de dados. Além disso, o Data Science é uma técnica de fácil aplicação em diferentes áreas do conhecimento. Assim, o primeiro estudo de caso visa a utilização de análise estatísticas para evidenciar os se benefícios previdenciários pagos (aposentadorias, pensões, benefícios e textitetc.) pelos municípios apresentam o mesmo impacto financeiro entre as cinco grandes regiões do Brasil (Centro Oeste, Nordeste, Norte, Sudeste e Sul) entre 2010 a 2017. Os resultados obtidos nessa análise apontam que municípios que possuem populações entre 10 a 20 mil habitantes, exibem o maior deficit nas contas em relação ao valores arrecadados e transferidos. O segundo estudo de caso visa a utilização do modelo de previsão STVAR para estimar o comportamento do ciclo econômico do município de São Paulo através das variáveis de despesa, receita e PIB. A avaliação do modelo usa a função resposta a impulso é utilizada para mensurar o comportamento do ciclo econômico após um choque exógeno.

  • IGOR WENNER SILVA FALCAO
  • HEURÍSTICA PARA PROVISIONAMENTO DINÂMICO DE RECURSOS DE HARDWARE EM REDES HÍBRIDAS DE ACESSO VIA RÁDIO CONSIDERANDO O EFEITO DE MARÉ

  • Data: 06/03/2020
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  • O aumento no volume de serviços e aplicações móveis, além do crescimento acelerado das demandas de acesso sem fio, representam desafios significativos para a próxima geração de redes móveis, a quinta geração (5G). Esse aumento no volume de aplicações é reflexo do crescente número de dispositivos que estão conectados à rede, consumindo de maneira desordenada e gerando alta carga de dados. Outro ponto de grande impacto no comportamento do fluxo de dados é a migração diária em larga escala de pessoas nos centros urbanos, causando o chamdo Efeito de Maré. Este promove a flutuação espaço-temporal do tráfego ao longo do dia, causando um problema para o controle e gerenciamento da rede. O fenômeno de marés provoca ainda outras adversidades, dentre elas há a baixa eficiência no uso dos recursos de hardware, o desbalancemento de carga, a subutilização de recursos e a ociosidade de capacidade de rede. Com base nestas informações e considerando o conhecimento dos operadores de serviços sobre mobilidade de assinantes, dados do movimento de usuários da cidade de Nova York foram extraídos através de uma LBSN (Location-Based Social Network). Considerando a alta demanda de tráfego esperada para o 5G e os problemas oriundos do Efeito de Maré na arquitetura de rede atual, nesta dissertaçaõ é proposta uma heurística com duas abordagens de provisionamento de recursos de hardware (uma baseada na taxa de transferência agregada e outra no número de usuários conectados). Os resultados apontam que o provisionamento de rede atendeu à variabilidade do tráfego do cenário utilizado, minimizando a Probabilidade de Usuário Bloqueado, maximizando a eficiência da Unidade de Banda Base (BBU) e quantificando as Small Cells (SCs) necessárias para atender à demanda dos usuários.

  • ALEX BARROS DOS SANTOS
  • A machine learning framework for ECG biometric systems

  • Data: 28/02/2020
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  • With the new environment of IoT and the deployment of 5G networks, a huge amount of data will be generated. New applications will be created and others will be completely redesigned. In this sense, the demand for health services has increased due to a society greater concern with health and, also, the price decreasing for the acquisition of wearable devices. Moreover, the applications require more data protection and privacy, so, biometrics has become one of the main mechanisms for protecting information used by users in all kid of systems and applications. This work investigates the use of an ECG signal in biometrics systems and the machine learning techniques that could be used in this application. This new signal is an alternative not only to increase current safety standards by providing the individual's continuous authentication but also to assess health with cardiac monitoring already well established in medicine by evaluations. To advance in this area, this dissertation is proposing a framework to build a composed data set from different data sources. Defining techniques for extracting signal considering mobile applications and design a structure that allows the use of ECG as a biometric signal in a scalable and heterogeneous environment considering different machine learning techniques such as Support Vector Machine, Random Forest and Neural Networks.

  • EWERTON CRISTHIAN LIMA DE OLIVEIRA
  • PROPOSTA DE UM FRAMEWORK PARA IDENTIFICAÇÃO DE SISTEMAS DINÂMICOS MULTIVARIADOS NÃO LINEARES

  • Data: 27/02/2020
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  • As técnicas de identificação de sistemas dinâmicos são algoritmos de extrema importância para a geração de modelos matemáticos e computacionais capazes de representar a dinâmica de sistemas e processos presentes em diversos âmbitos da sociedade, como: processos industrias; automóveis; produção de alimentos; veículos aeroespaciais; sistemas biológicos e etc. Identificar esses sistemas, que em geral possuem mais de uma variável de entrada e saída (sistemas multivariados) e também são não lineares, é de grande importância para a ciência e para a engenharia no que tange ao desenvolvimento de novas técnicas de controle, monitoramento de falhas e previsão de estados de operação desses mecanismos. Todavia, identificar sistemas MIMO (Multiple Input Multiple Output) não lineares é uma tarefa complicada, tanto devido à dificuldade de se implementar os algoritmos clássicos para a resolução deste problema, quanto ao fato de que sistemas não lineares requerem modelos complexos para a representação de sua dinâmica de maneira satisfatória. Visando resolver este problema, este trabalho propõem um framework capaz de realizar tanto a identificação de sistemas dinâmicos multivariados não lineares no modelo fuzzy TSK, que representa de maneira simples o acoplamento das variáveis envolvidas na identificação, quanto a seleção do vetor regressor usado no modelo. O framework é testado e comparado com uma RNA e o modelo de Hammerstein-Wiener na identificação de duas plantas industriais MIMO não lineares: Reator Contínuo de Tanque Agitado (CSTR); Secador Industrial. A comparação das três técnicas é feita com base nos índices de Erro Quadrático Médio () e Variance Accounted For (), além da análise de resíduos entre os dados observados e estimados. Os resultados mostraram que o framework proposto obteve o melhor desempenho em 80% das estimações de saídas das duas plantas multivariadas com base nos dois índices, e também alcançou o melhor desempenho em 60% dos casos na análise residual da identificação das plantas.

  • NAGIB COELHO MATNI NETO
  •  Fuzzy C-Means Based Gateway Placement Algorithm for LoRaWAN

  • Data: 27/02/2020
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  • Low Power Wide Area Network (LPWAN) technologies recently gained interest from the research and industrial community. Internet of Things (IoT) devices communicate directly with gateways, which act as bridges towards a central network server and the Internet. In this context, it is important to study how to place multiple gateways in an area considering Quality of Service, Capital expenditure (CAPEX), and operational expenditure (OPEX) requirements. This is because network planning and optimization are considered to be significant issues that impact on the application performance, CAPEX, and OPEX. In this paper, we propose an optimal LoRa gateway placement (PLACE). It considers the Gap statistics method to find the number of LoRa gateway, which is used to compute the gateway placement using the Fuzzy C-Means algorithm. Simulation results show that PLACE reduced in 36% the CAPEX and OPEX compared to the grid and random gateway placement, while keeps a similar Packet Delivery Ratio.

  • VITOR DOS SANTOS BATISTA
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE METAHEURÍSTICAS APLICADAS AO PROBLEMA DE RESTAURAÇÃO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 20/02/2020
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  • Nos últimos anos diversas meta-heurísticas foram utilizadas para solucionar o problema de restauração de Sistemas de Distribuição de Energia (SDE) de forma eficiente. Dentre elas destaca-se o Algoritmo Evolutivo Multiobjetivo por Tabela (AEMT), que juntamente com a utilização da Representação Nó-Profundidade (RNP), trouxeram um grande avanço na área pois a RNP sendo utilizada como estrutura de dados é possível realizar modificações na topologia do SDE sem perder a radialidade e restabelecer o fornecimento de energia para todas as cargas desligadas após a falta. Devido a falta de exploração de outras metaheurísticas que utilizam a RNP como estrutura de dados, este trabalho visa realizar uma análise de desempenho comparando o AEMT com outras três meta-heurísticas, a Busca Tabu, Colônia de Abelhas e Estratégias evolutivas. A análise foi realizada em 3 SDEs com 84, 119 e 135 barras e foram simuladas 3 faltas em cada sistema.

  • CRISTIANO BRAGA DE OLIVEIRA
  • MODELAGEM NUMÉRICA E ANALÍTICA DE ESTRUTURAS PERIÓDICAS PLANARES DE GRAFENO NA FAIXA DE THz

  • Data: 19/02/2020
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  • Quatro estruturas baseadas em grafeno na região de terahertz são analisadas. As estruturas propostas são dois filtros eletromagnéticos formados por dois discos (ou dois anéis) de grafeno coaxiais colocados em lados opostos de um substrato dielétrico e duas estruturas de discos de grafeno magnetizados de raio r = 3µm (ou de raio R = 30μm) sobre um substrato dielétrico. As estruturas de grafeno e de grafeno magnetizado propostas foram modeladas numericamente no software comercial HFSS e calculadas analiticamente empregando a Teoria Temporal de Modos Acoplados (TCMT). Os resultados das modelagens numéricas e dos cálculos analíticos foram comparados através dos parâmetros de transmissão e reflexão, onde mostraram uma boa concordância para ambos os casos. Para as estruturas de dois filtros eletromagnéticos outros parâmetros foram analisados, como o acoplamento entre os dois discos (ou anéis) e o controle dinâmico da estrutura através da variação do potencial químico μc na modelagem numérica, onde ambos mostraram a conciliação das simulações com as equações calculadas pela TCMT. A resposta em frequência das estruturas propostas são analisadas e discutidas no decorrer desta tese

  • JONATHAN MUNOZ TABORA
  • IMPACTO DAS DIRTORÇÕES  HARMÔNICAS DE TENSÃO NA TEMPERATURA E DESEMPENHO DE MOTORES ELÉTRICOS CLASSES IE1, IE3 E IE4

  • Data: 19/02/2020
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  • A introdução de novas tecnologias, assim como a melhoria de materiais e processos, contribuiu para acelerar o crescimento da eficiência dos motores elétricos de indução (Induction Motors, IM). Atualmente no mercado é possível observar o funcionamento de IM das classes de IE3 e IE4, bem como menores eficiências, da mesma forma que propostas para IM classe IE5 estão sendo desenvolvidas. Esta dissertação visa mostrar o impacto das harmônicas de tensão de 2ª, 3ª, 5ª e 7ª ordem, na temperatura e desempenho de motores elétricos classes IE2, IE3 e IE4, sendo o último um motor híbrido de imãs permanentes e gaiola de esquilo (Line Start Permanent Magnet Motor, LSPMM´s). As medições foram divididas em duas etapas, primeiro alimentando cada um dos motores com tensões sem distorção e logo inserindo cada uma das harmônicas de forma individual e combinada em porcentagens de 2% até atingir um 25%. Os resultados mostraram que melhores classes de eficiencia apresentam melhoras consideráveis em relação a consumo, temperatura e ruído, porém mostrando também características não lineares, com foi o caso do motor híbrido classe IE4. Também é presentado como a presença de harmônicas individuais nos motores elétricos, resulta na aparição de outras harmônicas, de acordo com a porcentagem de distorção presente. Finalmente e visando prever a variação da temperatura em relação à porcentagem de distorção, modelos que representassem esse comportamento foram criados, os quais presentam boas estimações da variação da temperatura e a porcentagem de distorção inserida no motor.

  • MAYRA MOURA MOREIRA
  • TRANSPORTE ELETRÔNICO VIA TUNELAMENTO EM SISTEMAS 1D E QUASI-1D COM ELETRODOS DE CARBONO

  • Data: 19/02/2020
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  •             A pesquisa na área da nanotecnologia e nanoeletrônica tem despertado muito interesse no âmbito científico e, principalmente nas últimas décadas muitos esforços foram feitos com o objetivo de alcançar o desejado controle em nı́vel atômico e molecular sobre os processos industriais, como fabricação/design de dispositivos moleculares, miniaturização e/ou flexibilidade de equipamentos eletrônicos. Dentro dos estudos nesses campos de pesquisa destacam-se os alótropos de carbono como, por exemplo, os nanotubos de carbono (NTC), que são estruturas cilı́ndricas obtidas a partir do enrolamento de uma folha de grafeno e o carbyne, que é formado por uma cadeia linear de átomos de carbono. Tais estruturas apresentam grande diversidade de aplicações devido às suas propriedades eletrônicas. Assim, este trabalho, tem como proposta realizar uma investigação teórica de transporte eletrônico via tunelamento através de junções moleculares unidimensionais (1D). A primeira junção consiste de um átomo central de sódio na região central e fios de carbyne como eletrodos. A segunda é uma junção quasi-unidimensional (quasi-1D) e é composta por eletrodos de nanotubos de carbono de parede única (NTCPUs) fechados nas extremidades e novamente um átomo de sódio na região central, sendo que em ambos os sistemas (1D e quasi-1D) não há ligação efetiva entre o átomo central e os eletrodos. Para obter os resultados foi empregada a Teoria do Funcional da Densidade combinada com o formalismo da Função de Green de Não-Equilı́brio. Os resultados obtidos como: curva de corrente-tensão, condutância diferencial, transmitância, densidade de estados e canais de condução, mostram que o átomo de sódio afeta significativamente as propriedades de transporte eletrônico e a comparação dos resultados obtidos para as junções estudadas com os dos sistemas 1D e quasi-1D sem o átomo de sódio na região central podem ratificar tais resultados. Logo, os resultados mostram que as propriedades de transporte são afetadas diretamente pela geometria molecular dos sistemas e tal fato pode auxiliar na fabricação de futuros dispositivos moleculares.

  • ALAN MARCEL FERNANDES DE SOUZA
  • USO DE TÉCNICAS DE APRENDIZADO DE MÁQUINA PARA EXTRAÇÃO DE CONHECIMENTO E MODELAGEM DO PROCESSO DE PRODUÇÃO DE ALUMÍNIO PRIMÁRIO

  • Data: 14/02/2020
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  • A produção de alumínio primário é realizada em diversas fábricas ao redor do mundo. Com os avanços tecnológicos nas últimas décadas, o alto poder de armazenamento e de processamento de dados tem permitido solucionar problemas que anteriormente eram considerados extremamente difíceis. Nesse sentido, um novo paradigma surge: a indústria 4.0, que é baseada em processos inteligentes, gestão integrada, energia gerenciada, alto padrão e qualidade. Muitos são os desafios que permeiam a indústria 4.0, dentre eles há as técnicas de aprendizado de máquina, que facilitam a interpretação de dados, permitindo criar modelos que emulam o comportamento do sistema produtivo com alta precisão e encontrar padrões escondidos no imenso conjunto de dados. Esta qualificação de doutorado propõe modelos baseados em técnicas de aprendizado de máquina (Redes Neurais Artificiais, vários algoritmos de aprendizado) e aprendizado profundo (Redes de Memória de Longo Prazo) para emular o comportamento da temperatura, alumina fluoretada e concentração de alumina de um forno de redução de alumínio primário a partir de várias entradas, utilizando dados reais. Além disso, realizou-se agrupamento de fornos com comportamentos semelhantes com o objetivo de aumentar a precisão dos modelos mencionados. Os resultados apontam os modelos baseados em Redes de Memória de Longo Prazo são de 20 a 25% mais precisos que aqueles baseados em Redes Neurais Artificiais. Adicionalmente, verificou-se que os agrupamentos realizados não melhoram significativamente a precisão dos modelos. Ainda é necessário mais testes para confirmar essa afirmação. É importante mencionar que uma extensa revisão da literatura foi feita através de uma revisão sistemática que considerou centenas de trabalhos científicos que abordam modelagem na área de produção de alumínio primário.

  • RAMZ LUIZ FRAIHA LOPES
  • ABORDAGEM MULTIOBJETIVO OUTDOOR PARA POSICIONAMENTO DE ESTAÇÕES RÁDIO BASE E MODELO HÍBRIDO APLICADO À AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO HUMANA À RADIAÇÃO NÃO-IONIZANTE

  • Data: 07/02/2020
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  • Este trabalho apresenta uma ferramenta multiobjectivo para o planejamento de serviços de telecomunicações. Esta ferramenta faz uso de uma modelagem de rádio propagação discreta baseada no classificador “K-vizinhos mais próximos” (K-Nearest Neighborhoods – KNN). O modelo leva em consideração atributos diferentes do ambiente considerado no cálculo da perda de propagação. No caso desta tese, o estudo foi realizado nas dependências da Universidade Federal do Pará, representando um ambiente tipicamente amazônico. Para a concepção do modelo, campanhas de medição foram realizadas em três diferentes frequências: 521MHz, 2100 MHz, e 2600 MHz. O estudo do desvanecimento do sinal nessas frequências foi realizado objetivando a generalização de frequências possíveis para inclusão no modelo. Testes para as frequências de 700 MHz, 1800 MHz e 2400 MHz foram realizados para mostrar a adequação do polinômio obtido na generalização das frequências. O modelo foi aplicado em dois cenários para otimização do posicionamento das estações rádio base (ERB) em estudo. Para o cálculo do posicionamento ótimo das ERBs adotou-se um critério de importância de cada ponto do cenário considerado, baseado na classificação a priori do ambiente estudado. O modelo proposto foi aplicado em dois cenários, ilustrando os resultados através de um mapa de cor da potência recebida em cada ponto. Em comparação com dados de potência recebida nas campanhas de medições executadas na região, as estimativas de cobertura obtidas com a ferramenta proposta apresentam resultados significativamente melhores, ilustrando um cenário futuro com um serviço mais eficiente no território estudado.

  • PALINE ALVES SARAIVA
  • IMPLANTAÇÃO DE SISTEMAFOTOVOLTAICO DE BAIXO CUSTO EM ARQUITETURA DE RÁDIO CENTRALIZADA

  • Data: 31/01/2020
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  • A crescente demanda por maiores taxas de dados e melhor qualidade de ser-viços de Internet tem resultado em altos investimentos em infraestrutura de redesmóveis por parte das operadoras. Neste contexto, a Arquitetura de Rádio Centralizada (CRA) é uma solução promissora que baseia-se na centralização, compartilhamento e melhor alocação de recursos de rede, resultando em reduzidos custosde implantação e operação, quando planejada de forma apropriada. Ainda que osbenefícios da CRA sejam numerosos, essa redução de custos também pode ser potencializada por meio da adoção de fontes de energias alternativas. Uma das opções para isso é o aproveitamento da energia solar, por meio de sistemas fotovoltaicos, noqual adota-se o dimensionamento de seus componentes básicos, tais como, painéis e inversores. No entanto, uma das principais barreiras para a utilização concreta detal sistema é seu elevado custo de implantação, o qual não pode ser negligenciado.Diante disso, a disposição adequada de tais equipamentos por meio de abordagensde otimização, considerando a demanda energética da CRA, representa um desafioa ser superado. Para isso, este trabalho propõe uma estratégia de minimização docusto de implantação de um sistema fotovoltaico, por meio da redução do quantitativo de inversores, o qual é formulado como um problema de Programação LinearInteira (ILP), com o intuito de reduzir ainda mais os custos relacionados à CRA.A partir dos resultados, evidencia-se que a técnica de otimização utilizada, implicana redução do Custo Total de Propriedade (TCO) do sistema fotovoltaico, bemcomo, na sustentabilidade ambiental por meio da redução das emissões de dióxidode carbono (CO) na atmosfera

  • CARMELA SOUZA OLIVEIRA
  • SISTEMAS FOTOVOLTAICOS APLICADOS EM CENÁRIO DE REDE 5G

  • Data: 31/01/2020
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  • Com a implantação da próxima geração de redes móveis, é estimado um significativo aumento no consumo de dados e, analogamente, um substancial impacto no consumo energético. Com este cenário, é interessante pensar em fontes alternativas que possam suprir essa demanda energética e adicionalmente mitigar maiores impactos ambientais. Com base nesta perspectiva econômica e ambiental, este trabalho propõe a utilização de um sistema fotovoltaico como estratégia para a potencialização do consumo de energia de forma menos agressiva ao meio ambiente. Os experimentos realizados avaliam a viabilidade da proposta a partir da implantação em duas arquiteturas RAN (Radio Access Network) que podem ser empregadas à nova geração (5G). Os resultados demonstram a viabilidade financeira na implantação de estruturas fotovoltaicas, quando comparada a fontes convencionais de geração de energia.

  • PATRIK COELHO LOPES
  • ANÁLISE COMPARATIVA DE NANOANTENAS PLASMÔNICAS NO MODO DE RECEPÇÃO PARA A APLICAÇÃO EM NANOCIRCUITO ÓPTICO

  • Data: 30/01/2020
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  • Neste trabalho, é feito um estudo para os diferentes casos de nanoantenas ópticas. As nanoantenas consideradas são: dipolo, dipolo-espira, espira isolada e bastão-espira, inicialmente é feita a analise para o modo de transmissão para a obtenção de parâmetros importantes para o estudo das nanoantenas, como impedância de entrada, coeficiente de reflexão, eficiência de radiação, diagrama de ganho. Em seguida para a analise no modo de recepção, as nanoantenas são excitadas por uma onda plana linearmente polarizada, variando a direção de polarização. Onde a potência recebida pela carga versus frequência e o campo elétrico próximo é investigada para os quatro casos. Em seguida é apresentada a aplicação de um nanocircuito óptico, que é composto por uma nanoantena espira circular de recepção conectado a uma linha de transmissão óptica bifilar (OTL – Optical Transmission Line) em um lado, e um dipolo no seu terminal. Nesse caso, uma onda plana é a fonte e o campo próximo são investigados, também é feita para modo de comparação a analise do nanocircuito óptico de forma separada para os casos do dipolo e espira conectadas pela OTL com uma carga, a potência recebida pela carga versus frequência é calculada variando a direção de polarização da onda plana. E por fim para obtenção de resultados mais próximos de aplicações realísticas é aplicado uma sonda de abertura com um feixe gaussiano focalizado no nanocircuito. As análises numérica serão realizadas pelo Método dos Elementos Finitos (FEM – Finite Element Method).

  • DANIELE MOURA DE QUEIROZ
  • UMA PROPOSTA DE ARQUITETURA DE BIG DATA PARA DETECÇÃO DE FAKE NEWS

  • Data: 24/01/2020
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  • Nos últimos anos, uma grande quantidade de informações tem sido veiculada através da internet, especialmente em mídias sociais, proporcionando uma maior facilidade na obtenção de conhecimentos sobre diversos temas, mas tornando as pessoas suscetíveis a informações falsas que podem acarretar danos variados. A disseminação destas informações falsas tornou difícil detectar fontes de notícias confiáveis, aumentando a necessidade de ferramentas computacionais que sejam capazes de auxiliar na identificação da confiabilidade do conteúdo digital. Ademais, estimativas indicam que a quantidade de dados digitais produzida por dia atinge o valor de mais de um milhão de gigabytes, dentre os quais 79% consistem em dados não estruturados.  Essa quantidade massiva de dados gerados diariamente em alta velocidade e com diferentes tipos de formatos tais como textos, imagens, vídeos e áudios, torna a análise destes dados um grande desafio. Emerge, assim, o conceito de Big Data, definido, sobretudo, pelo volume, variedade e velocidade. Com o advento das tecnologias de Big Data, é possível utilizar uma gama de ferramentas e técnicas para armazenar, processar e analisar, de maneira eficiente, o massivo volume de dados, de forma a contribuir com a investigação da credibilidade de notícias divulgadas e compartilhadas por meio da internet. Neste trabalho discutimos a importância do Big Data para o combate à fake news, pautado em um apropriado enquadramento conceitual e tecnológico, e apresentamos uma proposta de arquitetura de Big Data para armazenamento, processamento e análise de grandes conjuntos de dados, objetivando auxiliar na investigação da veracidade de notícias. Para tanto, foram realizados experimentos utilizando uma massa de dados contendo formatos distintos, ou seja, dados estruturados e não estruturados, extraídos a partir de fontes de notícias e formando um corpus composto por notícias falsas e verdadeiras. Essa massa de dados foi armazenada em um cluster Hadoop, utilizando o sistema de arquivos distribuído denominado HDFS (Hadoop Distributed File System). O processamento do corpus ocorreu através do modelo de programação MapReduce e a classificação das notícias foi realizada através da biblioteca Mahout. Os resultados preliminares produzidos pelo desenvolvimento deste estudo revelam uma arquitetura capaz de armazenar, processar e analisar Big Data no contexto do combate à fake news.

  • GABRIEL FELIPE DA SILVA BARROS
  • DISPOSITIVO NÃO RECÍPROCO DE QUATRO PORTAS BASEADO EM GRAFENO COM RESSONADOR ANEL-ELÍPTICO PARA APLICAÇÕES THZ

  • Data: 21/01/2020
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  • Um novo tipo de circulador de quatro portas é sugerido e analisado neste trabalho. A seção transversal dos componentes apresenta uma estrutura com três camadas consistindo de grafeno, sílica e silício. O plano da figura do circulador consiste de um ressonador circular de grafeno e quatro guias de onda conectados a ele. O ressonador de grafeno é magnetizado normalmente em seu plano por um campo magnético externo DC. O princípio físico do dispositivo é baseado na ressonância dipolar do ressonador de grafeno magnetizado. Foi investigado a influência de diferentes paâmetros sobre as características do circulador. Usamos a Teoria de Modos Acoplados para comprovar os cálculos numéricos obtidos através de simulações computacionais, o dispositivo obteve isolamento aproximado de -17 dB e perdas de inserção de -3 dB com frequência central de 4.55 THz com o campo magnético DC de polarização de 1 T, onde a frequência central pode ser controlada alterando a energia de Fermi do Grafeno.

  • THIAGO LIMA DE OLIVEIRA
  • CIRCULADOR DE QUATRO PORTAS BASEADO EM UM RESSONADOR ELÍPTICO DE GRAFENO NA REGIÃO TERAHERTZ

  • Data: 20/01/2020
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  • Um novo tipo de circulador de quatro portas baseado em grafeno para a faixa de frequência terahertz é proposto e analisado neste trabalho. Constituído de dois guias de onda paralelos acoplados lateralmente a um ressonador magnetizado em forma de disco. A secção transversal dos componentes apresenta uma estrutura com três camadas consistindo de grafeno, dióxidos de silício e silício. O ressonador de grafeno é magnetizado normalmente em seu plano por um campo magnético  externo DC. O princípio físico do dispositivo é baseado na ressonância dipolar do ressonador de grafeno magnetizado. Foi investigado a influência de diferentes parâmetros sobre as características do circulador. Simulações numéricas demonstram o isolamento de -15 dB, perdas de inserção em torno de -2,5 dB e 5,7% de largura de banda com a frequência central de 5.03 THz. O campo magnético DC de polarização é 0,8 T. A frequência central do circulador pode ser controlada mudando a energia de Fermi do grafeno.

2019
Descrição
  • RAIMUNDO JOSE SANTOS MOTA
  • PROJETO E SÍNTESE DE SUPERFÍCIE SELETIVA DE FREQUÊNCIAS PARA O PADRÃO IEEE 802.15.3C VIA TÉCNICA DE OTIMIZAÇÃO HÍBRIDA MULTIOBJETIVO DE ALTA PRECISÃO

  • Data: 19/12/2019
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  • Neste trabalho é apresentada uma técnica de otimização híbrida Bioinspirada que associa uma General Regression Neural Network (GRNN) ao Multiobjective Bat Algorithm (MOBA), para projeto e síntese de Frequency Selective Surfaces (FSS) objetivando sua aplicação no sistema de comunicação de dados por difusão de ondas milimétricas, especificamente, no padrão IEEE 802.15.3c. O dispositivo projetado consiste em arranjos planares de metalizações (patches), na forma geométrica de losango, dispostos sobre substratos RO4003. A FSS proposta neste estudo apresenta operação com característica de banda ultra larga, a FSS patch losango projetada é capaz de cobrir a faixa de 40.0 GHz a 70.0 GHz, ou seja, largura de banda de 30.0 GHz e ressonância em 60.0 GHz. As frequências de corte inferior e superior, referentes a matriz de espalhamento do coeficiente de transmissão, dado em decibéis (dB), foram obtidas no limiar de corte em –10dB, para controle da banda de operação do dispositivo.

  • FLAVIA PESSOA MONTEIRO
  • ESTIMAÇÃO DO IMPACTO DE MÚLTIPLAS CARGAS NÃO-LINEARES NA DISTORÇÃO HARMÔNICA DE TENSÃO NA REDE ELÉTRICA DE DISTRIBUIÇÃO UTILIZANDO MEDIÇÕES DE CORRENTE TRUE RMS

  • Data: 19/12/2019
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  • Atualmente, para analisar impactos harmônicos na tensão em um ponto de interesse em razão de várias cargas não lineares, a literatura recomenda a realização de campanhas de medição simultâneas e sincronizadas em todos os pontos suspeitos com o uso de analisadores de qualidade de energia de alto custo que geralmente não são de fácil acesso para os clientes e muitas vezes também não são para as concessionárias de energia elétrica. Para superar essa problemática, este artigo propõe um método para avaliação do impacto harmônico devido a várias cargas não lineares na distorção harmônica de total de tensão usando apenas os valores de corrente true RMS da carga que já estão disponíveis em todas as instalações dos clientes. A metodologia proposta é baseada na técnica da Árvore de Regressão usando o indicador de Importância da Permutação, que é validado em dois estudos de caso usando dois sistemas elétricos diferentes. O primeiro estudo de caso é ratificar o uso da Importância da Permutação para medir o fator de impacto de cada carga não linear em um cenário controlado, o sistema de teste de barramento IEEE-13, usando a simulação ATP (Alternative Transient Program). O segundo é aplicar a metodologia a um sistema real, um Advanced Measurement Infrastructure System (AMI) implantado em um campus de uma universidade brasileira, utilizando medidores de baixo custo com apenas medições de corrente true RMS. Os resultados alcançados demonstraram a viabilidade da aplicação da metodologia proposta em sistemas elétricos reais, sem a necessidade de investimentos adicionais em analisadores de qualidade de energia de alto custo.

  • TIAGO DOS SANTOS GARCIA
  • ANÁLISE DE NANOENLACES ÓPTICOS SEM FIO COMPOSTOS POR NANOANTENAS PLASMONICAS YAGI-UDA E DIPOLO

  • Data: 17/12/2019
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  • Neste trabalho é feita uma análise teórica comparativa de nanoenlaces ópticos sem fio, formados por nanoantenas plasmônicas Yagi-Uda e dipolo. A análise numérica é realizada pelo Método dos Momentos linear, onde a potência de transmissão e o campo elétrico próximo são investigados e otimizados para os nanoenlaces dos tipos Yagi-Uda/Yagi-Uda, Yagi-Uda/dipolo e dipolo/dipolo. Alguns resultados também foram obtidos pelo Método dos Elementos Finitos. Os resultados mostram que todos os três enlaces podem operar com boas potências de transmissão em diferentes pontos de frequência, variando a impedância da carga da antena receptora.

  • MARLON JOHN PINHEIRO SILVA
  • ESTUDO COMPARATIVO DE TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA DE ENXAME NA REDUÇÃO DA ORDEM DE SISTEMAS DINÂMICOS LINEARES

  • Data: 17/12/2019
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  • A redução de ordem de modelos tem se mostrado um problema bastante recorrente e diversas técnicas surgiram ao longo dos anos, quando, do ponto de vista do projeto de controladores, se tornou inadequada a elaboração e construção destes, visto o alto grau de redundância, que sistemas físicos reais de grande porte podem possuir. No âmbito da matemática determinística, muitos trabalhos, já consagrados na literatura, se propuseram a resolver tal problemática. Recentemente, técnicas que envolvem métodos metaheurísticos em um espaço de busca pré-determinado, utilizando Inteligência de Enxames, vêm sendo utilizados com bastante êxito e tem se mostrado uma nova ferramenta como solução. Com base neste contexto, este trabalho apresenta a compreensão do problema sob o ponto de vista da teoria de sistemas lineares; realizando um estudo comparativo entre as Inteligências de Enxames: Firefly Algorithm, enxame de partículas (PSO do inglês - Particle Swarm Optimization) e SFLA (do inglês - Shuffled Frog Leaping Algorithm).

  • FILIPE CAVALCANTI FERNANDES
  • MAPA AUTO-ORGANIZÁVEL PROBABILÍSTICO PARA CLASSIFICAÇÃO DE PADRÕES DE DESCARGAS PARCIAIS EM HIDROGERADORES

  • Data: 16/12/2019
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  • A maneira mais utilizada para avaliação da condição da isolação estatórica em hidrogeradores é o monitoramento de descargas parciais (DPs). Neste trabalho, é apresentado um sistema de classificação de padrões de DPs usando uma nova abordagem para redes auto-organizáveis denominada  Mapa Auto-organizável Probabilístico. Foram combinadas diversas técnicas da literatura para pré-processamento e visualização dos padrões. Propõe-se uma metodologia que obtém as fronteiras de separação no mapa  que maximizam a acurácia e determinam de forma automática as probabilidades a cada tipo de padrão  de Dp apresentado ao sistema .

  • FABRÍCIO PINHO DA LUZ
  • ANÁLISE COMPARATIVA DO DESEMPENHO DA COMPENSAÇÃO DE DISPERSÃO EM REDES DE FIBRAS ÓPTICAS

  • Data: 13/12/2019
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  • Este trabalho aborda o uso de métodos para tratamento da dispersão em fibras ópticas, mostrando a eficácia da utilização para um melhor resultado do Fator de qualidade (Q. Factor) e da taxa de erro de bit (Min. Ber) na transmissão de dados por redes de fibras ópticas. Desse modo, esta dissertação tem por objetivo fazer uma análise do desempenho de uma das técnicas de Pós-compensação em sistemas Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda Densa, baseado em redes ópticas passivas (DWDM-PON) com 16 canais e 100GHz de espaçamento para uma taxa de transmissão de dados de 10Gbps através do método de Pós-compensação de dispersão; propõe a utilização de técnicas de dispersão, a de Pós-compensação e a de dispersão Cromática na transmissão de dados por fibras ópticas com utilização de fibras compensadoras de dispersão (DCF) para um melhor resultado do fator de qualidade (Q-Factor) e da taxa de erro de bit (Min Ber). A metodologia aplicada teve base em levantamentos bibliográficos de trabalhos na mesma linha de pesquisa sobre métodos de tratamento dos efeitos não lineares, em especial o de dispersão em fibras ópticas; em seguida foi feita a modelagem da rede óptica no software OptiSytem da Optiwave Corporation para implementação das simulações dos métodos utilizados para tratamento da dispersão em fibras ópticas. Concluiu-se, a partir do estudo de três sistemas de compensação de dispersão, onde uma ligação DCF foi utilizada para esse fim, que os valores do fator Q e do BER foram comparados e analisados a uma taxa de transmissão de 10 Gb/s; que o fator Q e o OSNR para o sistema de compensação de simétrica (mista) eram os maiores, sendo considerado o melhor esquema de compensação de dispersão entre os três apresentados neste estudo.

  • RAIMUNDO CLAUDIO SOUZA GOMES
  • SMARTLVGRID - UMA PLATAFORMA APLICADA À CONVERGÊNCIA SMART GRID DE CIRCUITOS LEGADOS DE BAIXA TENSÃO

  • Data: 12/12/2019
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  • SMARTLVGRID - UMA PLATAFORMA APLICADA À CONVERGÊNCIA SMART GRID DE CIRCUITOS LEGADOS DE BAIXA TENSÃO

  • BRUNO RAMOS ZEMERO
  • METODOLOGIA PARA O PROJETO PRELIMINAR DE EDIFÍCIOS UTILIZANDO OTIMIZAÇÃO MULTIOBJETIVO BASEADA NA SIMULAÇÃO DE DESEMPENHO

  • Data: 11/12/2019
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  • O consumo de energia em edifícios tem um grande impacto energético e ambiental em todo o mundo. O projeto arquitetônico tem um grande potencial para resolver esse problema, porque o envelope do edifício exerce influência sobre o desempenho geral do sistema, mas essa é uma tarefa que envolve muitos objetivos e restrições. Nas últimas duas décadas, estudos de otimização aplicados à eficiência energética de edifícios ajudaram projetistas a escolher as melhores opções de projeto. No entanto, ainda há uma falta de abordagens de otimização aplicadas ao estágio inicial de projeto, que é o estágio mais influente para a eficiência energética do edifício ao longo de todo o seu ciclo de vida. Portanto, esta tese apresenta um modelo de otimização multiobjetivo para auxiliar os projetistas no projeto preliminar do edifício, por meio do algoritmo PAES (Pareto Archived Evolutionary Strategies) com o EnergyPlus Simulator acoplado, para avaliar as soluções. O processo de busca é executado por um matriz binária onde os componentes do matriz evoluem ao longo das gerações, juntamente com os outros componentes do edifício. A metodologia visa encontrar soluções ótimas com o menor custo construtivo associado à maior eficiência energética. No estudo de caso, foi possível simular o processo de utilização do modelo de otimização e analisar os resultados em relação a: Desempenho econômico, Desempenho ambiental, Desempenho energético, Desempenho térmico, Usabilidade e Precisão, provando que a ferramenta serve como suporte no projeto de construções. As soluções ótimas atingiram uma média de 50% de economia de energia em relação ao consumo típico, redução de 50% nas emissões operacionais de CO2 e retorno do investimento em menos de 3 anos nos quatro diferentes climas.

  • TIAGO DE SOUZA ARAUJO
  • DESIGN E AVALIAÇÃO DE UM JOGO SÉRIO PARA REABILITAÇÃO MOTORA

  • Data: 10/12/2019
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  • A área de reabilitação fisioterapêutica visa sempre melhorar a qualidade de vida dos pacientes, porém o processo de tratamento fisioterapêutico pode ser considerado tedioso e cansativo. Considerando essa problemática, os Jogos Sérios se apresentam como ferramenta de auxilio no processo de recuperação de pacientes submetidos a tratamentos fisioterapêuticos, os quais utilizam a realidade virtual como elemento motivador no processo de recuperação do paciente. O presente trabalho apresenta o processo de design e avaliação de um jogo sério voltado para reabilitação motora o qual foi avaliado por profissionais e pacientes e apresentou resultados relevantes nos critérios de facilidade de aprendizagem, eficiência, nível de inconsistências, satisfação do usuário e facilidade de memorização através da utilização da System Usability Scale (SUS). Foi utilizado também o instrumento Serious Exergame Utility - Questionnaire (SEU-Q) para avaliação da percepção de utilidade do Jogo Sério proposto, o qual ajudou a identifiar importantes aspectos relacionados aos benefícios do seu uso

  • IURY DA SILVA BATALHA
  • ANÁLISE E MODELAGEM EM LARGA ESCALA PARA AS FREQUÊNCIAS 8, 9, 10 E 11 GHz EM AMBIENTES INDOOR
  • Data: 06/12/2019
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  • Pesquisas recentes sobre propagação e modelagem de canais em larga escala mostram que podem ser usadas frequências acima de 6 GHz para a nova geração de comunicações móveis (5G). Este trabalho realiza uma pesquisa detalhada que inclui campanhas de medições utilizando antenas direcional do tipo horns com co-polarização (V-V e H-H) e polarização cruzada (V-H) em linha de visão (LOS) e obstrução de linha de visão (OLOS) situações entre o transmissor e o receptor. As campanhas foram realizadas em um corredor e em um laboratório de informática localizado na Universidade Federal do Pará (UFPA). Os dados de medição foram utilizados para ajustar os modelos de predição de perda de trajetória de propagação de rádio, através do método do erro quadrático médio mínimo (MMSE) para as frequências de 8, 9, 10 e 11 GHz. Os parâmetros determinados por meio desta técnica são: expoente de perda de trajetória (PLE), expoente de polarização cruzada XPD, efeitos de sombreamento e expoente de perda de trajetória para perdas de parede. O desvio padrão médio, desvio padrão ponto a ponto, CDF e histogramas são incluídos como métricas e avaliação estatística. As aproximações em relação aos modelos de perda de trajetória em larga escala para frequências de 8, 9, 10 e 11 GHz mostram uma convergência com os dados medidos, devido ao método empregado para a otimização do MMSE para determinar os parâmetros do modelo

  • JORGE ANTONIO MORAES DE SOUZA
  • APLICAÇÃO DE FANETS E CA-MARKOV PARA CAPTURA DE IMAGENS PARA ESTUDO DE USO E COBERTURA DA TERRA EM PROJETOS DE ASSENTAMENTOS NA AMAZÔNIA

  • Data: 06/12/2019
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  • Projetos de assentamentos de reforma agrária são uma das medidas adotadas pelo governo na tentativa de criar um relacionamento sustentável com a natureza. Como a área de assentamento cobre mais de 77.483.317,86 hectares da Amazônia Legal, é essencial compreender as causas da degradação ambiental para apoiar medidas de proteção ambiental. Examinamos o uso combinado de cadeias de Markov e autômatos celulares (CA-Markov) para prever cenários de mudanças no uso e cobertura da terra (LULC), especialmente no que diz respeito à degradação da floresta nativa localizada nas áreas de assentamentos. Diferentemente da literatura investigada, este trabalho propõe uma metodologia inovadora que difere da usual de CA-Markov. Ele usa cadeias de Markov para análise temporal, enquanto o CA lida com a análise espacial. Os aspectos de tempo e espaço são observados pela cadeia de Markov e servem como base para a função de transição do CA, enquanto permitem à metodologia menos subjetividade na definição de regras de transição do autômato. Além do uso de imagens de satélite, Flying Ad-hoc Network (FANET) podem ser utilizadas para complementar informações da região de estudo, nos casos em que a cobertura de nuvens é muito intensa. Por esse motivo, e para encontrar o melhor caminho de comunicação entre os drones, este trabalho também propõe um algoritmo de roteamento baseado em sistema Fuzzy. Com o uso de CA-Markov, foi possível notar que há um declínio acentuado das áreas de floresta localizadas nos assentamentos considerados, ao longo dos anos, levando a um desmatamento extremo em 2026, a uma taxa mais rápida do que a previsão média na Amazônia. Da mesma forma, a emissão de CO2e para a região considerada também foi observada e o resultado é que a emissão é muito superior à média da Região Amazônica. Em relação ao protocolo de roteamento proposto, o mesmo aprimorou o processo de descoberta de rotas, levando em consideração o RSSI, o nível de mobilidade e, em particular, a autonomia de vôo. Quando comparado a algoritmos clássicos como OLSR e AODV, o algoritmo proposto obteve um ganho de 176% em relação ao primeiro e 60% em relação ao segundo.

  • JEAN CARLOS AROUCHE FREIRE
  • ANÁLISE DE DESEMPENHO DE ALGORITMOS PARA CLASSIFICAÇÃO DE SEQUÊNCIAS REPRESENTANDO FALTAS DO TIPO CURTO-CIRCUITO EM LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA.

  • Data: 05/12/2019
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  • A manutenção da qualidade de energia em sistemas elétricos de potência depende do tratamento dos principais distúrbios que possam surgir em sua geração, transmissão e distribuição. Dentro deste contexto, muitos estudos vêm sendo desenvolvidos com o objetivo de realizar a detecção e classificação de faltas do tipo curto-circuito em sistemas elétricos através da análise do comportamento do sinal elétrico. Os sistemas de classificação de faltas em linha de transmissão podem ser divididos em dois tipos: sistemas de classificação on-line e pós-falta. No cenário pós-falta as sequências do sinal a serem avaliadas para a classificação possuem comprimento (duração) variável. Na classificação de sequências é possível utilizar classificadores convencionais tais como Redes Neurais Artificiais, Support Vector Machine, K-nearest Neighboors e Random Forest. Nestes casos, o processo de classificação geralmente requer um pré-processamento das sequências ou um estágio de front end que converta os dados bruto em parâmetros sensíveis para alimentar o classificador, o que pode aumentar o custo computacional do sistema de classificação. Uma alternativa para este problema é a arquitetura de classificação de sequências baseada em quadros (FBSC - Frame Based Sequence Classification). O problema da arquitetura FBSC é que esta possui muitos graus de liberdade na concepção do modelo (front end mais classificador) devendo este ser avaliado usando conjunto de dados completo e uma metodologia rigorosa para evitar conclusões tendenciosas. Considerando a importância do uso de metodologias para classificação de faltas do tipo curto-circuito eficientes e principalmente com baixo custo computacional,este trabalho apresenta os resultados do estudo desenvolvido de análise do algoritmo KNN-DTW (K-Nearest Neighbor) associado a medida de similaridade Dynamic Time Warping (DTW) e do algoritmo HMM (Hidden Markov Model) para a tarefa de classificação de faltas. Estas duas técnicas permitem o uso direto dos dados sem a necessidade de utilização de front ends, além de possuírem a capacidade de poder tratar séries temporais multivariadas e de tamanho variável, que é o caso das sequências de sinais para o caso pos-falta. Para desenvolvimento dos dois sistemas propostos para classificação foram utilizados dados simulados de faltas do tipo curto-circuito oriundos da base de dados pública UFPAFaults. Para comparação de resultados com metodolologias já apresentadas na literatura para o problema, foi também avaliada, para o mesmo banco de dados, a arquitetura FBSC. No caso da arquitetura FBSC, diferentes front ends e classificadores foram utilizados. A avaliação comparativa foi realizada a partir da medida de taxa de erro, custo computacional e teste estatísticos. Os resultados satisfatórios alcançados demonstram a aplicabilidade das duas técnicas propostas para o problema de classificação de faltas do tipo curto-circuito.
  • JOSE DE SANTANA FIEL
  • CLASSIFICAÇÃO DE ELETROENCEFALOGRAMAS EPILÉTICOS EM ESTADO DE REPOUSO COM APLICAÇÃO DE CLASSIFICADORES LINEARES E UM ATRIBUTO DERIVADO DA DENSIDADE ESPECTRAL DE POTÊNCIA

  • Data: 04/12/2019
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  • Milhões de Brasileiros são acometidos com a Epilepsia. O diagnóstico de pacientes com epilepsia é fundamental para o início do tratamento adequado. No entanto, o diagnóstico depende da avaliação visual da atividade elétrica neuronal, registrada pelo eletroencefalografia (EEG) por neurofisiologistas. Por conta disso, esse processo é demorado, podendo demandar dias de registros contínuos de EEG, o que torna o diagnóstico oneroso. Assim, a presente dissertação propõe uma metodologia de identificação automática do EEG de sujeitos epilépticos. O método pode ser aplicado em registros de EEG de curta duração com o paciente em estado de repouso. O sistema proposto combina a utilização de um atributo extraído da densidade espectral de potência dos sinais de EEG e de algoritmos de aprendizado de máquina. O atributo usado é uma estimativa da conectividade funcional entre pares de canais de EEG e é denominado debiased weighted phase-lag index. Os algoritmos usados para classificação foram a análise discriminante linear (LDA) e as máquina de vetores de suporte (SVM). Os sinais de EEG foram adquiridos durante o estado interictal, ou seja, fora do período convulsivo e não apresentavam atividade epileptiforme. Registros de 11 pacientes epilépticos e 7 sujeitos saudáveis foram usados para testar o método. Os dois algoritmos usados atingiram seus desempenhos máximos, 100 % de acurácia e área sob a curva característica de operação do receptor (AUROC) unitária, quando um vetor de características com 190 atributos foi usado como entrada. Os resultados obtidos demonstram a eficácia do sistema proposto, dada a alta capacidade de segregação dos grupos.

  • FLAVIO MENDES DE BRITO
  • AVALIAÇÃO DE TÉCNICAS DE COMPRESSÃO DE SINAIS PARA O FRONTHAUL

  • Data: 27/11/2019
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  • A crescente demanda de dados das redes móveis motivou a criação e evolução de arquiteturas objetivando suprir tais requisitos de transferência. Para suprir estes requerimentos, diversos desafios precisam ser vencidos e, entre eles, destaca-se a transferência de dados no link entre a Base Station Unit (BBU) e a Remote Radio Head (RRH). Conhecido como fronthaul, este link necessita de alta velocidade na transferência de informações e um método para aumentar a taxa consiste na compressão de dados. Portanto, este trabalho teve como objetivo a avaliação de diferentes técnicas utilizadas na compressão de dados no fronthaul. Inicialmente, verificou-se a eficiência de alguns quantizadores tais como o quantizador escalar (SQ), vetorial de duas dimensões (VQ) e a Trellis Coded Quantization (TCQ). Para aumentar a compressão, o codificador Huffman foi utilizado. Outra análise consistiu na combinação destes quantizadores com resampling, Block Scaling e codificação Huffman. Em ambas análises, verificou-se que o sistema utilizando TCQ como quantizador obteve a melhor relação entre Error Vector Magnitude (EVM) e custo computacional, oferecendo uma EVM inferior ao quantizador escalar e um custo computacional inferior ao quantizador vetorial.

  • LUAN ASSIS GONCALVES
  • UMA ANÁLISE DO USO DE INFORMAÇÕES MULTIESCALA NO MAPEAMENTO DA PSNR PARA PONTUAÇÃO PERCEPTUAL

  • Data: 18/11/2019
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  • A previsão da qualidade visual é crucial nos sistemas de imagem e vídeo. As métricas de qualidade de imagem com base no erro quadrático médio prevalecem no campo, devido à sua simplicidade matemática, mesmo que não se correlacionem bem com a percepção visual humana. As últimas realizações na área sustentam que o uso de redes neurais convolucionais (CNN) para avaliar a qualidade visual perceptual é uma tendência clara. Resultados em outras aplicações, como detecção de desfoque e  remoção de chuva, indicam que a combinação de informações de diferentes escalas melhora o desempenho da CNN. No entanto, até onde sabemos, a melhor maneira de incorporar informações em várias escalas na caracterização da qualidade visual ainda é uma questão em aberto. Assim, neste trabalho, investigamos a influência do uso de informações em várias escalas para prever a distorção da imagem. Especificamente, propomos uma rede densa de fluxo único que estima um parâmetro espacialmente variante de uma métrica de qualidade a partir da imagem de referência. O método proposto alcançou uma redução de 36,37% e 69,45% para o número de parâmetros e FLOPs, respectivamente, e seu desempenho é comparado com as abordagens concorrentes usando um banco de dados público de imagens.

  • MARCELO SOUSA COSTA
  • IMPACTO TÉCNICO E ECONÔMICO DA INTEGRAÇÃO DE UMA GERAÇÃO DISTRIBUÍDA DE ALTA CAPACIDADE EM UM SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO COM REGULADORES DE TENSÃO EM CASCATA

  • Data: 14/11/2019
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  • Esta dissertação analisa o impacto técnico e econômico de uma geração distribuída em um sistema de distribuição composto por dois alimentadores com dois reguladores de tensão em cascata em cada, tratando-se de um estudo de caso nos alimentadores PR-09 e PR-11, ambos em 34,5 kV da Subestação Paragominas da distribuidora Centrais Elétricas do Pará – CELPA. Em resumo, trata-se da avaliação do impacto técnico e econômico nos consumidores e distribuidora, decorrente da operação de uma geração distribuída (GD) de 12,5 MVA na presença de dois reguladores de tensão (RTs) em cascata.

    Redes de distribuição com a presença de geração distribuída de grande porte pode submeter o RT a cenários de reversão fluxo de potência ativa que, dependendo dos modos de controle "Fluxo Bidirecional Ativo até o Limite Oposto" e "Fluxo Inverso por Cogeração", resultam em situações anormais, podendo levar o regulador de tensão a perder sua capacidade de regulação, dependendo do ajuste empregado no controle eletrônico do RT, como consequência, os consumidores podem ser submetidos a subtensão ou sobretensão severa. Este fenômeno, no qual o regulador de tensão perde a capacidade de controlar a tensão na barra desejada, é conhecido como condição de runaway. Além disso, GDs de grande porte, dependendo da sua localização no sistema de distribuição, podem provocar sobretensões críticas. Algumas ações podem sem realizadas para reduzir ou mitigar este efeito, como realizar a reconfiguração dos alimentadores, alterações do setpoint de Regulador de Tensão e modificação do modo de operar da Geração distribuída. A avaliação econômica foi feita para todos os cenários operativos estudados, sendo importante para mostrar, além do impacto técnico, o impacto financeiro para os clientes e distribuidora.

  • VANDERSON GERALDO ARANHA DA SILVA
  • MANUTENÇÃO PREDITIVA EM SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA UTILIZANDO REGISTROS DE DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS INTELIGENTES (IEDs)

  • Data: 08/11/2019
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  • Hoje, as empresas de geração e transmissão de energia elétrica são remuneradas pelas disponibilidades de suas funções de transmissão (FTs) e não mais por aquilo que é gerado e transmitido no Sistema Interligado Nacional (SIN). Diante desse contexto, cada vez mais, esforços são envidados pelas empresas geradoras e transmissoras de forma que desligamentos intempestivos não ocorram, ou sejam evitados. Além das perdas de receitas quando de desligamentos intempestivos ocorrem no sistema, as empresas são submetidas a um rígido processo de fiscalização por parte dos órgãos reguladores, como o Operador Nacional do Sistema e a Agência Nacional de Energia Elétrica. Investimentos em tecnologia estão permitindo novos rumos para a operação e manutenção dos equipamentos de potência, uma vez que dispositivos de alta capacidade de processamento de dados estão viabilizando técnicas otimizadas de manutenção preditiva baseadas na proteção, no controle e no monitoramento das grandezas elétricas do sistema elétrico, além da garantia da velocidade e segurança nas informações. Os dispositivos eletrônicos inteligentes (Intelligent Electronic Devices – IEDs) são sistemas multiprocessados com hardware e software que trabalham continuamente com medições de grandezas elétricas, proteção, comando, controle, monitoramento e possuem memórias robustas para gravar listas de eventos e formas de onda dos sinais analógicos em tempo real. Nesse trabalho serão abordados casos reais em que desligamentos de FTs foram evitados a partir das análises das listas de eventos e oscilografias, o que permite a empresa se antecipar ao problema, ter a melhor tomada de decisão e reduzir de forma significativa as suas perdas financeiras no processo de operação e manutenção do seu sistema elétrico.

  • VANESSA CASTRO REZENDE
  • METODOLOGIA PARA A CLASSIFICAÇÃO AUTOMÁTICA DE DOENÇAS EM PLANTAS UTILIZANDO REDES NEURAIS CONVOLUCIONAIS

  • Data: 07/11/2019
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  • As redes neurais convolucionais são uma das técnicas de aprendizado profundo que, devido ao avanço computacional dos últimos anos, alavancaram a área de visão computacional ao possibilitar ganhos substanciais nos mais variados problemas de classificação, principalmente aqueles que envolvem imagens digitais. Tendo em vista as vantagens na utilização dessas redes, diversas aplicações para a identificação automática de doenças de plantas foram desenvolvidas com o objetivo de fornecer uma base para o desenvolvimento de assistência especializada ou ferramentas de triagem automática, contribuindo para práticas agrícolas mais sustentáveis e maior segurança na produção de alimentos. Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para a classificação de múltiplas patologias referentes a diversas espécies de plantas tendo como insumo uma base de dados composta de imagens digitais de doenças em plantas. Inicialmente, essa metodologia envolveu etapas de tratamento das imagens da base de dados de doenças em plantas para possibilitar que estivessem aptas a serem entradas nos modelos de redes convolucionais selecionados (VGG16, RestNet101v1, ResNet101v2, ResNetXt50 e DenseNet169), assim como a geração de dez novas bases, a partir da base de referência, com dimensões de 32×32, 40×40, 48×48, 56×56 e 64×64, variando entre as 50 e 66 classes com maior representatividade, com o intuito de submeter os modelos a situações diversas. Após o treinamento dos modelos, um estudo comparativo foi conduzido com base em métricas de classificação amplamente utilizadas na área de aprendizagem profunda, como a acurácia no teste, f1-score e área sob a curva. A fim de atestar a significância dos resultados obtidos, foi realizado o teste estatístico nãoparamétrico de Friedman e dois procedimentos post-hoc, que demonstraram que a ResNetXt50 e a DenseNet169 obtiveram resultados superiores quando comparadas a VGG16 e as ResNets de 101 camadas. Em suma, a metodologia proposta neste estudo se mostrou eficiente no que tange a criação de um método para a identificação automática de patologias em plantas, podendo ser útil no que tange o diagnóstico precoce das doenças.

  • PAULO AUGUSTO SHERRING DA ROCHA JUNIOR
  • PROJETO E IMPLEMENTAÇÃO DE UM SISTEMA DE CONTROLE NUMÉRICO COMPUTADORIZADO: TRAJETÓRIAS SUAVES ATRAVÉS DA LIMITAÇÃO DE SNAP

  • Data: 31/10/2019
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  • O Controle Numérico Computadorizado (CNC) é uma tecnologia composta por diversos blocos, dentre os quais se encontra o bloco de Planejamento de Trajetória, responsável pela geração de perfis de referência que alimentam as malhas de controle de posição. A necessidade por Planejamento de Trajetória advêm das restrições mecânicas inerentes a qualquer planta na qual a tecnologia CNC seja aplicada. Os limites operacionais da máquina devem ser respeitados, com o objetivo de evitar e mitigar diversos problemas, como: perda de precisão, desgaste prematuro dos elementos de máquina e vibração excessiva. Este trabalho propõe uma nova técnica de geração de trajetórias suaves em tempo real baseadas em uma plataforma de sistema embarcado. Um algoritmo de trajetórias limitadas em jerk e snap é proposto, de modo a atingir perfis contínuos e suaves de movimento em arquivos tradicionais de Controle Numérico. A técnica proposta lida com linhas e arcos. Um algoritmo local de mescla de trajetórias, aplicável ao método proposto, também é apresentado. O algoritmo proposto foi implementado na plataforma embarcada BeagleBone Black - baseado na tecnologia System-On-Chip -, e testado com uma máquina-protótipo router de três graus de liberdade. Foi realizada uma comparação do método proposto contra os algoritmos tradicionais de sete segmentos e aceleração trapezoidal, tanto em termos do desempenho como da sua viabilidade computacional considerando as restrições de tempo real. Resultados de simulação e experimentais são apresentados e demonstram a efetividade do método proposto em gerar perfis limitados em velocidade, aceleração, jerk e snap, para três dimensões. Observou-se redução do erro ERM em até 8.2% e 22.38% quando comparados aos métodos e sete segmentos e ao de aceleração trapezoidal, respectivamente. Ao estudar o erro em ângulos retos, o método proposto produziu erros em área de até 24% e 80% menores quando comparados aos métodos e sete segmentos e ao de aceleração trapezoidal, respectivamente.

  • JAHYRAHÃ LEAL DOS SANTOS CRUZ
  • AUGMENTAÇÃO ESTOCÁSTICA COM HORIZONTE DE PREDIÇÃO DE LONGO ALCANCE BASEADA NO PID PARA UM SISTEMA MULTIVARIÁVEL

  • Data: 25/10/2019
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  • Esta pesquisa objetivou investigar e projetar um sistema de controle baseado na Augmentação Estocástica com horizonte de predição de longo alcance (AEHPLA), a qual consiste na junção das características de um controlador linear com um controlador preditivo estocástico, resultando em um sistema de controle mais robusto com características preditiva, linear e estocástica. Para aplicação da Augmentação Estocástica, o sistema de controle escolhido, foi o controlador PID digital, o qual, resulta em um controlador aumentado com horizonte de predição, em que este será comparado com o controlador PID digital. Ambos os controladores foram testados em um processo de bancada, por simulação, que representa a dinâmica de um helicóptero, sendo este denominado Helicóptero 2DOF (H2DOF), fabricado pela empresa Quanser. O H2DOF é um sistema multivariável que foi descentralizado por meio da transformação espaço de estado para função de transferência, gerando dois sistemas SISO, um para o ângulo de arfagem e outro para o ângulo de guinada, de forma que, na descentralização foi considerado que a influência do acoplamento é modelada como uma perturbação interna do sistema. A vantagem desta técnica é reduzir a complexidade do sistema multivariável, por meio dos algoritmos de controle que serão simplificados. Além disso, para descentralização é necessário o emparceiramento da melhor entrada com a melhor saída, em que este é realizado por meio do método Relative Gain Array (RGA). Para a comprovação da eficiência do sistema de controle baseado na AEHPLA, testes por simulação foram realizados no ambiente de programação do Matlab: testes de perturbação de carga na saída, perturbação de carga na entrada, perturbação Gaussiana, variação da ponderação do esforço de controle e mudança de referência do tipo degrau. Em que, todos os testes foram avaliados, por meio dos índices de desempenho e robustez. De modo que, em todos os testes o sistema de controle baseado na AEHPLA obteve o melhor resultado se comparado com o controlador PID.

  • PEDRO FERREIRA TORRES
  • DESENVOLVIMENTO E MODELAGEM DE UMA NANORREDE DE DISTRIBUIÇÃO EM CORRENTE CONTÍNUA EM BAIXA TENSÃO COM SISTEMAS DE GERAÇÃO DISTRIBUÍDOS

  • Data: 23/10/2019
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  • O conceito de minirredes de distribuição em corrente contínua vem ganhando espaço na academia e na indústria no que diz respeito ao desenvolvimento de aplicações de redes de distribuição com grande inserção de geração distribuída e sistemas de armazenamento de energia. A adoção de um sistema de distribuição em corrente contínua facilita a integração de fontes como a geração fotovoltaica e eólica e de sistemas de armazenamento como baterias, uma vez que estas tecnologias operam intrinsecamente em corrente contínua. Neste sentido, este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma nanorrede de distribuição em corrente contínua instalada no laboratório do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE), da Universidade Federal do Pará. A rede desenvolvida é composta por três sistemas de geração FV e armazenamento em bancos de baterias e três bancos de carga majoritariamente resistiva, distribuídos ao longo dos 200 m de rede de topologia em anel, em um barramento de 24 Vcc. Foram desenvolvidas duas metodologias de simulação capazes de reproduzir o comportamento operacional da nanorrede em condições estáticas e dinâmicas, possibilitando a avaliação do desempenho da rede ao longo de um dia de operação. Apresenta-se ainda ensaios com medições em pontos estratégicos da rede a fim de avaliar o comportamento do sistema mediante condições especificas de funcionamento, normais e em contingência. Os resultados obtidos atestam a capacidade da nanorrede em atender as cargas de maneira confiável, desde que respeitando as limitações do sistema de geração e armazenamento de energia implementados. Além disso, verificou-se que as características relativas à topologia do controlador de carga utilizado são benéficas à qualidade da energia para o porte e topologia da rede desenvolvida.

  • LORENA DOS REIS MORAIS
  • ESTRUTURA COMPETITIVA DE REDES NEURAIS AUTOASSOCIATIVAS APLICADAS AO PROCESSO DE IDENTIFICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS EM SISTEMAS DE MONITORAMENTO NÃO-INTRUSIVO DE CARGAS.

  • Data: 23/10/2019
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  • Os ambientes residenciais são responsáveis por uma grande parte do consumo de energia elétrica, sendo que é bastante relevante o auxilio para tomada de decisão dos consumidores, com o objetivo de se buscar uma maior eficiência energética. Para o consumidor é importante ter conhecimento sobre a sua fatura mensal de consumo de energia de tal forma que o mesmo possa identificar nestas os seus períodos de maior consumo assim como os equipamentos de maior consumo. O monitoramento não intrusivo de cargas (NILM) surge exatamente como uma técnica capaz de auxiliar os consumidores com informações a respeito do consumo individual dos equipamentos, trazendo assim informações que os tornem capaz de tomar iniciativas para redução do seu consumo e aumento da eficiência energética.

                     Em um sistema NILM quatro etapas são fundamentais: a aquisição de dados agregados através do sensor único, a detecção de eventos liga/desliga dos equipamentos a partir da carga agregada, a extração de características dos sinais desagregados e a identificação de equipamentos a partir das características extraídas do sinal desagregado.

     No contexto de sistemas NILM, este trabalho propõe o desenvolvimento de uma nova metodologia para reconhecimento de equipamentos elétricos em ambiente residencial empregando uma estrutura competitiva de Redes Neurais Auto-Associativas. Para o desenvolvimento da metodologia foram utilizados três bancos de dados públicos contendo dados de carga de diversos equipamentos elétricos. Os bons resultados alcançados, com a metodologia aplicada para o reconhecimento de 7 equipamentos em cada cenário, indicam que a metodologia proposta é capaz de executar de forma satisfatória a tarefa de reconhecimento de equipamento, podendo então contribuir para o desenvolvimento  de sistemas de monitoramento não intrusivo que atendam as demandas do mercado.

  • LUANA GONCALVES
  • AVALIAÇÃO DE IMAGENS DE TOMOGRAFIA COMPUTADORIZADA SUBMETIDAS A CODIFICAÇÃO COM PERDAS USANDO REDES BAYESIANAS

  • Data: 21/10/2019
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  • Dado que imagens médicas subsidiam o diagnóstico clínico, o desenvolvimento de métricas para avaliação automática de qualidade de tais imagens se tornou de grande importância na atualidade para preservar a informação original após a realização de operações de compressão, realce e transmissão digital.  Os dados de experimentais de referência, usados no desenvolvimento de métricas, devem revelar os aspectos de interesse para uma dada aplicação. A maioria das métricas de qualidade visual são desenvolvidas a partir de experimentos que refletem a opinião de usuários comuns sobre a qualidade de cenas naturais. Experimentos especificamente concebidos para avaliação da qualidade clínica de imagens médicas em que especialistas tomam parte são raros. As contribuições deste trabalho são: a proposta de uma metodologia para aquisição de dados subjetivos para avaliação de imagens, voltada para a caracterização dos critérios de qualidade utilizados por especialistas na fase de pré-laudo; e o desenvolvimento de uma métrica baseada em redes Bayesianas para avaliação da qualidade clínica. Ambas contribuições consideram a avaliação de imagens de tomografia computadorizada de crânio.

  • JULIO CESAR REIS DA SILVA
  • TRANSPORTE ELETRÔNICO ENTRE NANOPARTÍCULAS METÁLICAS

     

  • Data: 11/10/2019
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  • Um dos grandes desafios da atualidade é a manipulação efetiva da eletrônica na escala nanométrica. Essa ideia foi iniciada por Aviram e Ratner em 1974 na criação de um diodo retificador unimolecular. A partir de então, investigações importantes têm se destacado em modelagem teórica de transporte eletrônico, com o intuito de se estudar a relação de dependência da estrutura da ponte molecular com as propriedades eletrônicas das ligações realizadas com os eletrodos, e desta forma construir um dispositivo eletrônico funcional. Assim, o trabalho de pesquisa realizou um estudo teórico das propriedades eletrônicas em junções de única molécula de Au, submetida em uma ponte molecular e pontos quânticos, através de análise das curvas características de Corrente-Tensão, Condutância diferencial-Tensão, Transmitância – Energia e Tensão, Densidade dos Estados do Dispositivo em função da Energia e Autocanais de Condução. Para tanto, usou-se a Teoria do Funcional da Densidade combinada a Função de Green de Não-Equilíbrio via pacotes de Softwares livres Siesta e Transiesta. Os resultados indicam a presença de muitos entrelaçamentos de regiões de probabilidades de transporte eletrônico, com certas diferenciações, gerando principalmente mudanças com estes que possuem pontos quânticos. Por fim, estes dispositivos eletrônicos de Au apresentaram vários indícios para outras pesquisas com outros tipos de materiais envolvidos nas mesmas ideias centrais de mudança de geometria com pontes moleculares e pontos quânticos para o controle de cargas e geração de novos fenômenos.


    Artigos Relecionados com a defesa da Dissertação:

    REIS-SILVA, J.C.; FERREIRA, D.F.S.; LEAL, J.F.P; DEL NERO, J.; Enhancing and optimizing electronic transport in biphenyl derivative single-molecule junctions attached to carbon nanotubes electrodes. Solid State Communications, 252, 46-50 (2017). DOI: 10.1016/j.ssc.2017.01.015

    S. M. Corrêa; D. F. S. Ferreira; M. R. S. Siqueira; J. C. Reis-Silva; J. F. P. Leal; C. A. B. da Silva Jr; J. Del Nero. Investigation of electronic transport under mechanical strain in a molecular junction composed of a polyyne bridge connected to SWCNT electrodes. Physical Chemistry Chemical Physics, 19 (33), 22078-22087 (2017). DOI:10.1039/C7CP03080K


  • ARILSON GALDINO DA SILVA
  • MODELO DE PREVISÃO HIDROLÓGICA UTILIZANDO REDES NEURAIS ARTIFICIAIS: UM ESTUDO DE CASO NA BACIA DO RIO XINGU – ALTAMIRA-PA

  • Data: 10/10/2019
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  • O conhecimento acerca da amplitude do transbordamento dos leitos fluviais é extremamente necessário para determinação das áreas de risco. A cidade de Altamira-PA, localizada às margens do rio Xingu, vem sofrendo com casos extremos de cheias que tendem a provocar inundações, resultando em severos prejuízos para a sua população. Considerando o problema, este trabalho apresenta a proposta de um sistema de previsão de nível mensal do Rio Xingu baseado em Redes Neurais Artificiais Perceptron de Múltiplas Camadas. Para o desenvolvimento do sistema foram utilizados dados de precipitação na bacia e sub-bacias do Rio Xingu, e informações de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) do período de 1979 a 2016. Os resultados satisfatórios obtidos demonstram a grande aplicabilidade das Redes Neurais Artificiais para o problema de previsão de cheias.

  • FATIMA PRISCILA ARAUJO TEIXEIRA
  • ANÁLISE DA COEXISTÊNCIA ENTRE SISTEMAS 5G E SERVIÇOS FIXOS NA FAIXA DE ONDAS MILIMÉTRICAS

  • Data: 07/10/2019
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  • Esta dissertação tem como objetivo analisar o impacto de interferência que um sistema 5G possa causar em um sistema legado de serviço fixo ponto-a-ponto na faixa de 26 GHz e, dessa forma, obter uma distância de proteção mínima para que estes sistemas possam operar sem interferir em outro. Para obtenção destes resultados, foram realizadas simulações utilizando o método de Monte Carlo. Foram avaliados o impacto da interferência co-canal da rede 5G sobre o serviço fixo, considerando diferentes parâmetros, como altura de antenas Fs, número de células, ganho de antena FS e número de usuários. Nos resultados obtidos, a topologia de rede tri-setorizada de 7 células, combinada com altura de FS de 60 m, foi a que apresentou o maior impacto na distância de proteção necessária, enquanto outros parâmetros como ganho e potência tiveram impacto moderado. Estes resultados implicam que a coexistência será possível quando todos os parâmetros apropriados forem aferidos para cada caso em questão. Outra contribuição desta dissertação é a disponibilização de um modelo de coexistência no simulador SEAMCAT, que possa auxiliar novos cenários para análise de coexistência.

  • DIORGE DE SOUZA LIMA
  • ANÁLISE MAGNÉTICA E MECÂNICA EM TRANSFORMADORES SOB CORRENTES DE ENERGIZAÇÃO E ENERGIZAÇÃO SOLIDÁRIA

  • Data: 01/10/2019
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  • O transformador de potência é um dos equipamentos mais importantes no sistema elétrico de potência, permitindo a viabilidade da conexão dos centros geradores aos centros consumidores, mesmo estando a longas distâncias. O seu funcionamento de forma confiável e contínuo é de fundamental importância para a manutenção do serviço estando sujeitos a vários tipos de perturbações que podem acarretar em falhas. Nesta perspectiva, a realização de estudos do comportamento dinâmico dos enrolamentos de transformadores por meio de simulações computacionais, tem sido amplamente utilizada para avaliar de forma segura e precisa o seu funcionamento. Portanto, neste documento é apresentada a metodologia para investigação em um transformador de potência de 50 MVA por meio do método de elementos finitos para análises em regime permanente e no domínio do tempo. Com isso, o estudo foi realizado por meio de acoplamentos (circuito-eletromagnético-mecânico). Na primeira análise (estudo do circuito), utilizou-se do software ATPDraw para obter o comportamento da corrente de inrush e energização solidária durante a energização do banco de transformadores. Por conseguinte, no software ANSYS MAXWELL foram realizados os estudos eletromagnéticos. Para isso, um modelo em 3D próximo ao real foi utilizado (levando em consideração as características da laminação do núcleo e dos enrolamentos, sendo alguns destes em formato de discos). Com isso, são apresentados como resultados o comportamento da indução magnética e das forças eletromagnéticas nos enrolamentos do equipamento. Por fim, no software ANSYS STRUCTURAL foram realizados os estudos estruturais (mecânicos). Ainda, da mesma forma como anteriormente, foi utilizado um modelo em 3D próximo ao real, apresentando como resultados o comportamento da deformação total no enrolamento, o estresse mecânico sofrido e o grau de segurança durante a ocorrência da energização. Os estudos em regime permanente foram considerados três condições de operação: condição nominal, energização solidária e corrente de inrush. Para a condição nominal, utilizou-se dos dados de placa do equipamento, para a condição de energização (energização solidária e corrente de inrush) foi utilizado a maior amplitude obtida durante a simulação. Ressalta-se que para a análise no domínio do tempo, somente a condição da corrente de inrush foi analisada, tanto pelo elevado custo computacional exigido quanto por ser a pior condição constada na análise em regime permanente.

  • HUGO RODRIGUES DE BRITO
  • FORMULAÇÃO ANALÍTICA PARA ESTUDO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO ATIVAS CONSIDERANDO A PRESENÇA DE REGULADORES DE TENSÃO

  • Data: 26/09/2019
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  • Reguladores de tensão (RTs) localizados em alimentadores radiais de média tensão têm participação recorrente em diversas estratégias de mitigação dos impactos da interconexão de unidades de geração distribuída (GD). Entretanto, análises expeditas de parâmetros característicos de redes de distribuição ativas não costumam considerar o efeito das comutações de tape dos RTs em seus equacionamentos. Esta dissertação propõe uma formulação analítica para avaliar a influência desses dispositivos, baseada na adaptação matemática de equações clássicas da literatura. O aparato teórico deduzido diz respeito à variação de tensão ao longo da linha, ao requerimento de potência reativa, às perdas elétricas do sistema e à capacidade de hospedagem de GDs. A proposta é validada via estudos comparativos em um sistema-teste simples, bem como em um alimentador rural extenso de 34,5 kV que inclui dois RTs em conexão cascata e uma GD de elevada penetração em sua extremidade. O Open Distribution Simulator Software (OpenDSS) é utilizado para fins de modelagem e simulações de fluxo de carga convencional e de séries temporais. Os resultados evidenciam os méritos da formulação desenvolvida na correta estimação de parâmetros de redes de distribuição ativas com a presença de RTs, o que caracteriza uma melhoria em relação às ferramentas convencionais para estudos preliminares de integração de GDs.


  • THIAGO LIMA SARMENTO
  • COMPARISON OF SATELLITE TRACKING TECHNIQUES IN INCLINED ORBIT

  • Data: 26/09/2019
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  • Este trabalho implementa técnicas de rastreio de satélites em órbita inclinada e compara seus  desempenhos com outras técnicas, descrevendo funcionamento e implementando em ambiente de simulação e em um sistema de controle real para gerar a avaliação de desempenho de cada uma. Uma das técnicas investgadas é o aprendizado por reforço ("reinforcement learning"). O rastreio de satélites em órbita inclinada é de suma importância para as telecomunicações que utlizam este tpo de enlace, permitndo a manutenção da comunicação de forma automátca e aumentando a vida útl dos serviços de satélites nesta situação. Os algoritmos amplamente utlizados em rastreio, tanto na literatura quanto em equipamentos comerciais, tem como resultado estmações ou predições da posição do satélite e não sua posição real, e requerem um estudo das característcas específcas da região onde a estação base está localizada. A complexidade e investmentos na técnica de rastreio variam de acordo com o compromisso assumido na instalação da antena e sistemas de controle, sendo necessária a comparação dos métodos existentes antes de sua implementação. O trabalho desenvolve o ambiente necessário para simular a comunicação por satélite, desde sua recepção até a movimentação da antena, para analisar o desempenho da técnica em diferentes situações controladas. Também são apresentados resultados reais da implementação das técnicas em um sistema de controle de antenas real.

  • VALERIA MONTEIRO DE SOUZA
  • PRÉ-DESPACHO ÓTIMO DA GERAÇÃO DISTRIBUÍDA PARA MELHORIA DA OPERAÇÃO DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO COM PRESENÇA DE REGULADORES DE TENSÃO NO MODO BIDIRECIONAL

  • Data: 25/09/2019
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  • Os sistemas de energia elétrica têm sido significativamente alterados nos últimos anos devido à crescente integração de Geração Distribuída (GD) em suas redes. Entretanto, apesar das vantagens identificadas em se aumentar o uso de GDs, a modificação do caráter passivo dessas redes incorre em diversos impactos. Para que esses sistemas possam ter suas características de segurança, confiabilidade e robustez asseguradas, diversos estudos têm sido desenvolvidos para mitigar os problemas detectados provocados por esse tipo de geração e maximizar seus benefícios. Nesse contexto, é realizado, nesta dissertação, um estudo de integração de um Produtor Independente de Energia (PIE) em um alimentador rural extenso localizado no estado do Pará, o qual possui reguladores de tensão (RTs) em cascata e apresenta a possibilidade de manobra de rede com um alimentador vizinho. Com a conexão do PIE, os RTs desse alimentador podem ter seu fluxo de potência ativa invertido tanto pela potência injetada pela GD quanto pela reconfiguração topológica da rede, deixando-os sujeitos a perderem sua capacidade de controle com a ocorrência da condição de runaway. Sendo assim, os cenários operativos possíveis, com diferentes configurações dos RTs e considerando curvas de carga reais, foram analisados utilizando simulações realizadas no OpenDSS (Open Distribution Simulator Software). A partir da avaliação desses resultados, foi proposta uma estratégia de pré-despacho ótimo da GD do PIE visando não apenas evitar que a condição de runaway ocorra, como também contribuir para a garantia de níveis adequados de tensão e preservação da confiabilidade da rede na qual ele será integrado. Os testes de desempenho da estratégia confirmaram sua viabilidade como ferramenta de mitigação dos impactos causados por GDs de alta penetração em redes de distribuição reconfiguráveis que possuem RTs.

  • SUZANE ALFAIA DIAS
  • Uma estratégia para Alocação Eficiente de Recursos Móveis Utilizando Sistema Fuzzy para um Esquema de Planejamento e Provimento de QoS.

  • Data: 25/09/2019
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  • Com o crescimento dos dados móveis e as rápidas tendências de urbanização, haverá uma densidade extremamente alta de links de counicação sem fio nas cidades, sendo assim os usuários esperam um ambiente onde possam ter acesso à internet aos seus dispositivos a qualquer hora e local. Devido a problemas no CAPEX/OPEX, uma implantação de small cells não é uma estratégia ecnômica em cenários  de tráfego de dados intenso, desta forma, a utilização de UAVs para melhorar a cobertura e o desempenho da rede torna-se viável. A fim de Qualidade de Serviço da rede, foi proposto um sistema computacional para realizar tomada de decisão que recebe como entrada informações da rede como vazão, taxa de perda de pacote e atraso, e retorna a qualidade de rede para aquele tipo específico de aplicação. O sistema como um todo verifica a necessidade ou não do uso de Veículos Aérios Não Tripulados (UAVs) para melhorar a qualidade da rede e a cobertura da área de maior demanda. De outra forma, os UAVs permanecem na estação base. Através do método proposto houve melhorias na Qualidade de Serviço (QoS) da rede, permitindo uma perda de pacotes e no atraso, e um aumento na vazão.

  • ANA LAURA PINHEIRO RUIVO MONTEIRO
  • DESENVOLVIMENTO DE UMA FERRAMENTA COMPUTACIONAL PARA OTIMIZAÇÃO DE CÁLCULO LUMINOTÉCNICO DE INTERIORES BASEADO EM ALGORITMO GENÉTICO

  • Data: 17/09/2019
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  • Existe no mercado uma grande quantidade de lâmpadas e luminárias que apresentam características próprias, como a quantidade de lúmens e vida útil de lâmpadas. Deste modo, há várias combinações possíveis de lâmpadas e luminárias que podem ser empregadas como solução para adequar a iluminação de um determinado ambiente interno. O que irá diferenciar cada solução será o custo de investimento e o tempo de retorno financeiro. Este trabalho apresenta o desenvolvimento de uma ferramenta que fornece ao usuário a possibilidade de realizar estudos luminotécnicos para qualquer ambiente interno comercial, considerando múltiplos cenários e seguindo as normas estipuladas pela NBR ISO/CIE 8995-1:2013. Os estudos são realizados de forma otimizada através da execução de um Algoritmo Genético, o qual tem como função objetivo a minimização do tempo de retorno financeiro do investimento das lâmpadas e luminárias, que serão necessárias para o alcance de iluminância do ambiente. Para o desenvolvimento da ferramenta foram utilizadas planilhas eletrônicas associadas a linguagem de programação Python e o PyCharm, como ambiente de desenvolvimento. Utilizou-se o método dos Lúmens para dimensionamento luminotécnico, técnica de regressão linear simples para estimar a tarifa de energia elétrica para um período de 10 anos e Valor Presente Líquido juntamente com o payback descontado, para análise de retorno financeiro das soluções geradas pela ferramenta. A ferramenta desenvolvida foi aplicada em quatro cenários distintos do edifício do Centro de Excelência em Eficiência Energética da Amazônia (CEAMAZON). Foram encontradas soluções válidas para todos os cenários, ou seja, um rápido payback, levando em consideração o investimento inicial, o consumo anual e a manutenção, quando houver. As melhores soluções foram simuladas pelo software DIALux como auxílio na projeção da distribuição das luminárias nos ambientes. Os aspectos descritos nesse trabalho mostram a funcionalidade e aplicabilidade dessa ferramenta, visando dar suporte ao usuário no planejamento de dimensionamento de projetos luminotécnicos, tendo sido alcançado o objetivo estabelecido, mostrando-se funcional e efetivo.

  • HUGO RIVIERE SILVA MORAES
  • Aplicação de Redes Neurais Profundas ao Diagnóstico de Faltas Incipientes em Transformadores

  • Data: 11/09/2019
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  • Este trabalho apresenta os resultados obtidos da pesquisa de aplicação de Redes Neurais Profundas para o problema de diagnóstico de faltas incipientes em transformadores baseado na análise dos gases dissolvidos em óleo (DGA). Dois modelos são propostos utilizando Redes Neurias Autocodificadoras Empilhadas e redes Neurais Convolucionais. Para o desenvolvimento do sistema foi utilizada a base de dados TC10 de equipamentos faltosos inspecionados em serviço e usada para a publicação da norma IEC 60599.

  • ALLAN RODRIGO ARRIFANO MANITO
  • Estimação das Parcelas de Contribuição de Cargas Não Lineares na Distorção Harmônica de Tensão de um Barramento de Interesse do Sistema Elétrico de Potência utilizando Rede Neural Artificial

  • Data: 06/09/2019
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  • Apresenta-se neste trabalho uma metodologia para estimar a contribuição de cargas não lineares na distorção de tensão de um barramento de interesse do sistema elétrico de potência. A estimação é realizada através da construção de um modelo com base em redes neurais artificiais (RNA), em que a entrada do modelo é constituída pelas correntes harmônicas provenientes das cargas não lineares que compõem o sistema em estudo, e a saída da RNA corresponde aos valores de tensão harmônica no barramento sob estudo, para a mesma frequência harmônica. O estudo é realizado para cada ordem harmônica individualmente e os dados necessários para a construção do modelo bem como para validação dos resultados são obtidos a partir de campanhas de medição sincronizadas e por meio de simulação computacional, através de estudos de fluxo de carga harmônico. A partir de comparações dos resultados de referência via simulação computacional com os resultados obtidos via modelo neural, é observado que a metodologia desenvolvida é capaz de classificar corretamente o grau de impacto de cargas não lineares na distorção de tensão em uma barra de interesse do sistema elétrico.

  • FABRICIO MENEZES MARES
  • VALIDAÇÃO DE DIFERENTES MODELOS MATEMÁTICOS APLICADOS NA PREVISÃO DE DESEMPENHO DE GERADORES FOTOVOLTAICOS

  • Data: 04/09/2019
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  • Dentre os dispositivos que garantem a geração de energia elétrica através do processo de conversão fotovoltaica, destaca-se o módulo fotovoltaico, o qual é unidade básica (elementar) de um sistema fotovoltaico. A revisão da literatura revelou que existem “inúmeros” modelos matemáticos utilizados com o fim de prever o desempenho de módulos. Entretanto, de uma forma geral, todos eles podem ser classificados em duas categorias: modelos de potência e modelos baseados nos circuitos equivalentes da célula/módulo fotovoltaico. Portanto, neste trabalho foram selecionados ao todo 14 modelos, sendo 11 destes de potência, 2 baseados em circuitos equivalentes e 1 que é a composição de ambos, porém todos com o objetivo de estimar a potência máxima (Pmp), uma vez que esta reflete o ponto operacional almejado em um determinado sistema. O processo avaliativo dos modelos selecionados foi feito a partir de duas abordagens estatísticas: a descritiva, também referida como tradicional; e a comparativa, que busca relacionar as estimativas versus os valores medidos e admitidos como referência. Para isso, foram utilizados 4 módulos fotovoltaicos diferentes, porém de uma mesma tecnologia (policristalina), medidos experimentalmente utilizando um sistema de monitoramento instalado na área de testes do Grupo de Estudos e Desenvolvimento de Alternativas Energéticas (GEDAE/UFPa). As avaliações estatísticas permitiram identificar os modelos mais aderentes, tanto em termos de precisão como de exatidão. Entretanto, é importante ressaltar que isso não é suficiente para determinar um único melhor modelo, pois dependendo dos objetivos de aplicação, pode ser que o esforço seja um fator determinante, ou até mais importante que a própria acurácia do mesmo. Portanto, além das avaliações estatísticas, ao fim deste trabalho apresenta-se uma classificação ordinal dos modelos aqui aplicados, considerando uma relação de compromisso estabelecida entre precisão, exatidão e esforço.

  • RODRIGO RODRIGUES PAIVA
  • SUPERFÍCIE SELETIVA DE FREQUÊNCIAS INTELIGENTE BASEADA EM GRAFENO

  • Data: 02/09/2019
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  • Neste trabalho, desenvolve-se uma formulação baseada no método diferenças finitas no domínio do tempo e na técnica exponencial matriz para modelagem de folhas de grafeno. Aplica-se a referida formulação para modelar superfícies seletivas de frequências (FSS) propostas neste trabalho, cuja célula unitária possui dois elementos de grafeno. A partir da mudança dos valores de potencial químico destes elementos, a estrutura pode operar com bandas de rejeição única ou dupla, reconfiguráveis. Propõe-se, portanto, uma FSS inteligente.

  • VICTOR HENRIQUE RODRIGUES CARDOSO
  • Sensor Óptico de Curvatura Baseado em Técnica de Descasamento de Diâmetro de Núcleo Aplicado para Medição de Escoamento

  • Data: 02/09/2019
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  • Recentes avanços e reduções de custos em dispositivos ópticos impulsionaram um grande interesse em sensores baseados em fibra óptica aplicados para medir parâmetros físicos e mecânicos. Diversas pesquisas demonstraram as grandes vantagens dos sensores ópticos como baixo custo, compatibilidade, imunidade à interferência eletromagnética, aplicabilidade e sua versatilidade como sensores de temperatura, vibração, campo magnético, curvatura, entre outros em comparação aos sensores convencionais. A ampla versatilidade dos sensores ópticos permite a medição da curvatura com grande aplicabilidade como sensor de fluxo de fluídos e monitoramento de Monitoramento Estutural da Saúde (SHM - Structural Health Monitoring). Nestes casos, o sensor de medição em tempo real é crucial para a quantificação de dados estruturais, a fim de fornecer a confiabilidade dos resultados.

    Esta Dissertação tem como objetivo o estudo da propagação de potência óptica na estrutura baseada em técnica de descasamento de diâmetro de núcleo, Monomodo-Multimodo-Monomodo-Multimodo-Monomodo (SMSMS _ Singlemode-Multimode-Singlemode-Multimode-Singlemode) com curvatura visando aplicação como alternativa de baixo custo, fácil fabricação e aceitável sensibilidade para medição de escoamento em tubulações. As duas seções multimodo presentes no sensor atual como acoplador e reacoplador de modos de núcleo de casca, e a seção monomodo ao meio age como elemento de sensoriamento. A estrutura foi analisada por meio de medidas experimentais e simulações numéricas. Foram feitas análises experimentais para medição de curvatura e para medição de escoamento. Em ambas o sensor  gera padrões de interferência quando é curvado. A modelagem numérica foi feita utilizando o método de propagação de feixe por diferenças finitas por meio do uso do software BeamProp 9.0 da empresa RSoft TM. Resultados demonstram que aplicabilidade como sensores de curvatura e medição de escoamento é viável.

  • VICTORIA YUKIE MATSUNAGA DE OLIVEIRA
  • Alocação ótima de geração distribuída em redes de distribuição utilizando algoritmo híbrido baseado em Cuckoo Search e Algoritmo Genético

  • Data: 02/09/2019
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  • Esta tese de doutorado propõe um novo algoritmo Cuckoo Search (CS) chamado Cuckoo-GRN (Cuckoo Search with Genetically Replaced Nests), que incorpora benefícios do algoritmo genético (GA) no algoritmo CS. O método proposto trata os ninhos abandonados do CS de maneira mais eficiente, substituindo-os geneticamente. Isto melhora significativamente o desempenho do algoritmo, estabelecendo o equilíbrio ideal entre a diversificação e a intensificação de busca. O novo algoritmo é utilizado para otimizar a localização e o dimensionamento de unidades de geração distribuída em um sistema de distribuição, a fim de minimizar as perdas de energia ativa, melhorando a estabilidade da tensão do sistema e o perfil de tensão. Alocações de uma ou mais unidades de geração distribuída são consideradas. O algoritmo proposto é extensivamente testado em funções matemáticas de benchmark, bem como nos sistemas de distribuição de 33 e 119 barras. Os resultados da simulação mostram que o Cuckoo-GRN pode levar a uma melhora substancial de desempenho em relação ao algoritmo CS original e a outras técnicas atualmente conhecidas na literatura, não apenas em termos de convergência, mas também de precisão da solução.

  • ERICK MELO ROCHA
  • IDENTIFICAÇÃO EM MALHA FECHADA PARA CONTROLE TOLERANTE A FALTA PASSIVO APLICADO A UM SISTEMA INDUSTRIAL DE BOMBEAMENTO HIDRÁULICO

  • Data: 30/08/2019
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  • Este trabalho investigação e propõe metodologias para detecção de faltas em plantas industriais equipadas com sistemas de controle operando em malha fechada. O controle por realimentação reduz a sensibilidade do sistema em malha fechada para variações na planta. Dessa forma, a detecção de faltas em sistemas operando em malha fechada é desafiadora devido. Em vista disso, é proposto neste trabalho o uso de uma ferramenta para estimação da função de transferência de malha aberta a partir de dados obtidos em malha fechada, com o objetivo de estimar modelos paramétricos para investigação de faltas. A técnica investigada é uma adaptação do Método de Dois Estágios, o qual desdobra o processo de identificação em malha fechada em duas etapas sequenciais de identificação em malha aberta. Na primeira etapa, é identificada uma aproximação da função sensibilidade complementar para o sistema em malha fechada. Subsequentemente, uma aproximação da função sensibilidade é estimada a partir das estimativas obtidas para a função sensibilidade complementar. Utilizando-se técnicas de identificação paramétrica, uma estimativa do sinal de entrada descorrelacionado do ruído é obtida. Isso permite obter um modelo razoavelmente preciso da planta em malha aberta. Resultados de estudos de computacionais são apresentados e discutidos visando evidenciar os pontos fracos e fortes da estratégia proposta.

  • KAYT NAZARE DO VALE MATOS
  • Contribuição do Controle Secundário de Tensão Aplicado a um Parque Eólico Composto de Aerogeradores DFIG à Estabilidade de Tensão de Longo-Prazo

  • Data: 30/08/2019
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  • Esta tese investiga o uso do controle secundário de tensão (CST) em um parque eólico composto de geradores de indução duplamente alimentados (DFIG) e seus efeito na estabilidade de tensão de longo-prazo. Primeiramente, o desempenho do CST aplicado ao parque eólico é comparado com o caso em que somente é utilizado o controle primário de tensão (CPT). Uma análise detalhada é conduzida através de simulações no domínio do tempo, considerando regimes de velocidade de vento alta e baixa, limites variáveis de controles dos aerogeradores, cargas estática e dinâmica, bem como o modelo dinâmico do limitador de sobre corrente (OEL) e do comutador de tap sob carga (OLTC). Baseando-se nos resultados, o uso do CST em um parque eólico composto de aerogeradores DFIG pode postergar o colapso de tensão do sistema de potência. Além disso, uma situação adversa foi obtida mostrando que o CST pode levar o conversor do lado da rede (GSC) do DFIG a absorver uma quantidade significativa de potência reativa da rede elétrica e perder a capacidade de injetar reativos na rede. Para resolver este prolema, são propostas duas estratégias de controle auxiliares inseridas na malha de controle do GSC para impedir o fluxo inverso de reativos no GSC, bem como forçar o fornecimento de potência reativa para o sistema através do GSC. Os resultados indicam a eficácia das estratégias de controle auxiliares em postergar o colapso de tensão e aumentar a margem de estabilidade de tensão do sistema.

  • MARCUS VINICIUS DE OLIVEIRA DIAS
  • 5G MIMO AND LIDAR DATA FOR MACHINE LEARNING: MMWAVE BEAM-SELECTION USING DEEP LEARNING

  • Data: 29/08/2019
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  • Sistemas de comunicação modernos podem explorar o crescente número de dados de sensores usados atualmente em equipamentos avançados e reduzir o overhead associado à configuração de links. Além disso, a crescente complexidade das redes sugere que o aprendizado de máquina, como redes neurais profundas, pode ser utilizado efetivamente para melhorar as tecnologias 5G. A falta de grandes conjuntos de dados dificulta a investigação da aplicação de aprendizado profundo na comunicação sem fio. Este trabalho apresenta uma metodologia de simulação (RayMobTime) que combina uma simulação de tráfego de veículos (SUMO) com um simulador de ray tracing (Wireless InSite), para gerar canais que representem cenários 5G realísticos, bem como a criação de dados de sensores LIDAR (Blensor). O conjunto de dados criado é utilizado para investigar técnicas de beam selection de veículo para infra-estrutura usando ondas milimétricas em diferentes arquiteturas, como arquitetura distribuída (uso das informações de apenas um veículo selecionado e processamento de dados no veículo) e arquiteturas centralizadas (uso de todas as informações presentes fornecidas pelos sensores em um dado momento, processando na estação radio base).

    Os resultados indicam que redes neurais profundas convolucionais podem ser utilizadas para beam selection sob uma estrutura de classificação de top-K. Além disso, os resultados apontam que uma arquitetura distribuída baseada em LIDAR fornece desempenho robusto independentemente da taxa de penetração de veículos, superando outras arquiteturas, bem como pode ser usada efetivamente para detecção de visada direta com precisão razoável.

  • MARCOS VINICIUS SADALA BARRETO
  • Investigação e Desenvolvimento de um Framework para Testes de Estratégias de Controle Automático Visando Melhoria de Desempenho em Servidores Web Apache

  • Data: 29/08/2019
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  • Neste trabalho são relatados e discutidos os resultados de um estudo com o objetivo de desenvolver um ambiente de computação adequado para realizar controle de feedaback para melhoria de desempenho dos sistemas Apache Web Server. A abordagem proposta fornece resposta a solicitações HTTP e faz intervenções nos valores dos parâmetros disponíveis para controlar o sistema em malha fechada. Os parâmetros para atuação de controle são MaxRequestWorks e KeepAliveTimeout, enquanto as variáveis de processo controladas são o recurso de memória do computador e a porcentagem de tempo de uso do processador. As ferramentas desenvolvidas não são intrusivas no sentido de que não modificam o código-fonte do servidor da Web ou do sistema operacional. Os resultados dos testes experimentais, usando a identificação do sistema e o controle do PI, mostram que a melhoria do desempenho pode ser obtida durante a resposta transitória.

  • DERCIO MANUEL MATE
  • COMPRESSÃO DE SINAIS EM SISTEMAS DE RÁDIO SOBRE FIBRA DIGITAL PARA REDES FRONTHAUL

  • Data: 23/08/2019
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  • A introdução de tecnologias como Carrier Aggregation (CA), Massive Multiple Input Multiple Output (MIMO) e Coordinated Multipoint (CoMP), visando melhorar a capacidade dos sistemas móveis de banda larga, aumenta o desafio para implantação do Mobile fronthaul devido à limitação da capacidade da infraestrutura, para suportar altas taxas de transmissão. Uma abordagem usada para lidar com a limitação da capacidade do frontahul é a compressão do sinal transmitido. Várias técnicas vêm sendo desenvolvidas para compressão do sinal no fronthaul e, a maioria dessas técnicas comprimem o sinal transmitido em banda base. Neste trabalho é desenvolvida uma técnica de compressão, para cenários específicos dos sistemas Rádio-sobre-Fibra digital configurados para transmissão do sinal em frequência intermediária. Esta técnica usa informações sobre o estado de canal de rádio (Channel state information), para controlar a compressão do sinal no fronthaul. Os resultados das simulações com a técnica desenvolvida demonstram a sua capacidade para reduzir o erro de quantização, permitindo a transmissão de sinais com modulação de 64 QAM, usando resoluções menores (até 4 bits por amostra) no quantizador. Portanto, taxas de compressão de 2:1, nos dados úteis, e um EVM próximo a zero são alcançados. Além disso, a técnica de compressão desenvolvida supera as técnicas μ-Law e A-Law, demonstrando tempos de execução dentro do limite de latência esperado nos sistemas 5G (1ms). Por fim, o desempenho da rede fronthaul é avaliado experimentalmente em um enlace ótico de 20 km, considerando cenários com e sem compressão do sinal.

  • WIRLAN GOMES LIMA
  • SÍNTESE DE SUPERFÍCIES SELETIVAS DE FREQUÊNCIA MULTICAMADAS VIA OTIMIZAÇÃO BIOINSPIRADA

  • Data: 23/08/2019
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  • A análise de dispositivos eletromagnéticos via softwares computacionais, geralmente, demanda alto custo computacional e elevado tempo de processamento. Às vezes, para atender certos objetivos de projeto, encontrar os parâmetros estruturais ótimos podem levar dias ou até mesmo semanas quando feitos pelo método da tentativa e erro e se buscam respostas precisas em estruturas de alta complexidade. Neste cenário, as ferramentas de computação bioinspiradas (BIC) são fortes aliadas em economia de tempo, custo computacional e, consequentemente, de dinheiro. Para intensificar o poder e a eficiência dessas ferramentas, métodos híbridos têm sido desenvolvidos, nos quais redes neurais trabalham juntamente com algoritmos de otimização a fim de obter resultados ainda mais satisfatórios. Nesse contexto, este trabalho apresenta a utilização de dois modelos híbridos de otimização bioinspirada multiobjetiva para o projeto e síntese de superfícies seletivas de frequência (FSS) multicamadas. Inicialmente, é feita uma investigação eletromagnética das estruturas do tipo patch que irão compor a FSS multicamadas, sendo elas uma espira triangular e um losango sólido impressos em substrato de fibra de vidro (FR-4), através de simulações computacionais via software CST® Micro Wave Studio, cuja técnica numérica utilizada é a das integrais finitas (FIT). São projetados 3 filtros com características distintas: o primeiro filtro deve apresentar uma frequência de ressonância em 10 GHz e uma largura de banda de 8 GHz; o segundo filtro deve ter frequências de corte inferior e superior iguais a 8 GHz e 12 GHz, respectivamente, atuando como um rejeita-faixa, refletindo completamente a banda X e; o terceiro filtro, por ter uma resposta dualband, deve ter uma frequência de corte superior referente à primeira banda igual a 8 GHz e uma frequência de corte inferior referente à segunda banda igual a 12 GHz, atuando como um passa-faixa, permitindo a transmissão da banda X e refletindo parte das bandas adjacentes. Os valores de frequência de corte e largura de banda foram obtidos a um limiar de -10 dB.  O processo de síntese consiste em sintonizar os objetivos das estruturas inseridos na função custo dos algoritmos de otimização. A modelagem das estruturas é realizada por uma rede neural de regressão geral (GRNN) e o processo de otimização é realizado pelos algoritmos, sendo eles o algoritmo genético multiobjetivo (AG Multi) e algoritmo de busca cuco multiobjetivo (MOCS). Os resultados obtidos pelos métodos híbridos são simulados pelos softwares comerciais CST® e Ansoft DesignerTM HFSS para validação dos modelos, já que utilizam técnicas numéricas diferentes, sendo elas a técnica das integrais finitas e método dos elementos finitos, respectivamente. Observou-se boa concordância entre os resultados simulados, evidenciando a redução no tempo de processamento das estruturas, além de mostrar que o modelo GRNN-AG Multi se sobressaiu em relação ao GRNN-MOCS, sendo esse o mais eficiente para a otimização de FSS multicamadas.

  • RAPHAEL BARROS TEIXEIRA
  • ANÁLISE DE SISTEMAS NÃO-LINEARES E SÍNTESE DE OPERADORES INVERSOS POR SÉRIES DE VOLTERRA DIAGONAIS

  • Data: 22/08/2019
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  • ANÁLISE DE SISTEMAS NÃO-LINEARES E SÍNTESE DE OPERADORES INVERSOS POR SÉRIES DE VOLTERRA DIAGONAIS

  • PEDRO DOS SANTOS BATISTA
  • Controle de fatiamento de rede usando aprendizado por reforço e redes orientadas a conteúdo para redes móveis

  • Data: 21/08/2019
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  • A evolução das atuais redes móveis 4G, as 5G, tem como um dos objetivos suportar aumento de tráfego e ao mesmo tempo diminuir o custo, assim otimização na entrega de conteúdo é importante para essa nova rede; um outro aspecto é que 5G tem a ambição de ser uma rede altamente adaptável, isto é, ela deve ser confiável o suficiente para ser utilizada em automação industrial e ao mesmo tempo barata o suficiente para ser usada em serviços de banda larga. Nesse contexto, essa tese estuda dois aspectos do 5G, o primeiro é o emprego de redes orientadas a conteúdo para melhorar a eficiência de entrega de conteúdo multimídia em serviços de banda larga móvel; o segundo é o desenvolvimento de um agente que utiliza aprendizado por reforço como um facilitador para as novas redes altamente configuráveis, as quais podem se tornar um desafio para serem entendidas e configuradas manualmente. Nessa tese, investigamos ICN porque ele é um dos tópicos mais promissores para a internet do futuro. O ICN tem como objetivo circunver vários problemas do atual protocolo de internet, dentre eles, uma entrega de conteúdo mais eficiente. Dado significativa taxa de crescimento de transmissão de vídeos em redes móveis, é sensível avaliar como as redes 4G/5G podem se beneficiar de ICN. Existem muitos trabalhos que avaliam o emprego de ICN em redes fixas e para o núcleo das redes móveis. Menos atenção tem sido dedicada ao emprego de ICN nas redes de acesso a rádio (RAN) ou ICN-RAN, a qual tem um plano de usuário baseado em vários protocolos orientados a conexão. Para se beneficiar totalmente de ICN, as redes móveis devem usa-lo também na RAN, não somente no núcleo. Esse trabalho descreve o emprego de ICN na RAN de redes móveis de quarta e quinta geração, e também apresenta uma bancada de testes que permite o desenvolvimento de provas de conceitos usando ICN-RAN em 4G. Os resultados indicam, por exemplo, que a avaliação de diversas funcionalidades de ICN podem ser realizadas, mas que a falta de aceleradores de hardware e código otimizado limitam a taxa de bit que pode ser alcançada em tempo real. No contexto de adaptação da rede, a tecnologia mais promissora é o fatiamento da rede. Fatia de rede pode ser entendida como parte da rede que é personalizada para determinados serviços. Os requisitos de cada serviço são impostos pelo inquilino, o qual adquire fatias do provedor de infraestrutura. O provedor de infraestrutura 5G tem que otimizar a utilização de seus recursos, costumeiramente essa utilização é aumentada ao admitir fatias, porém, os recursos na infraestrutura são finitos e admitir todas as fatias pode aumentar o risco de violação em acordos de prestação de serviços, o que implica em multas que podem diminuir o lucro. Nessa tese, é investigado o uso de um agente treinado por aprendizado por reforço que aprende como aumentar o lucro do provedor de infraestrutura. Isso é possível se o agente entender qual a combinação de fatias produz o maior lucro. Assim, apresentamos um agente baseado em redes neurais que aprende as consequências da admissão de fatias na rede baseado no inquilino e no seu perfil de utilização de recursos, aprendendo assim, a balancear os benéficos da admissão em contraste com os custos de gerenciamento de recursos e orquestração.

  • RODRIGO VEIGA DA SILVA
  • Regulação de tensão e frequencia em microredes ilhadas com veículos elétricos e geração distribuida utilizando otimização por enxame de partículas

  • Data: 16/08/2019
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  • Regulação de tensão e frequencia em microredes ilhadas com veículos elétricos e geração distribuida utilizando otimização por enxame de partículas

  • JOÃO VICTOR COSTA CARMONA
  • MODELAGEM DA PERDA DE QUALIDADE DE VIDEOS H.264 EM REDES SEM FIO CONSIDERANDO PERDAS DE PSNR E DE FRAMES

  • Data: 16/08/2019
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  • As aplicações multimídia vêm crescendo bastante nos últimos anos, novas aplicações como jogos online, teleconferência, vídeo sob demanda e telefonia IP são algumas. Porém percebe-se um destaque maior de consumo relacionado ao streaming de vídeo em altas resoluções sobre redes de comunicações sem fio, principalmente por conta da proliferação de dispositivos móveis e aumento significativo das redes de acesso, que tornam mais cômodo e fácil o provimento a essas informações. Assim, como consequência imediata desse tipo de tráfego, surge a necessidade de investimentos em técnicas e mecanismos que proporcionem ao usuário final a qualidade e satisfação desejadas diante de um conteúdo de alta resolução. Este trabalho visa realizar a modelagem de perda de qualidade de vídeos, através da análise de desempenho de diversas resoluções, especificamente padrões em HD e UHD, em 720p, 1080p e 2160p. Nesse sentido, uma estratégia de avaliação probabilística de perda de qualidade em redes sem fio é realizada, através de uma Naive Bayes, analisando a inter-relação entre as inferências geradas pelo grupo de métricas alvo. Dessa forma, analisa-se fatores como perda de PSNR, perdas de frames I, P, B e Total (para o codec H.264), em função da perda de pacotes

  • JORGE EVERALDO DE OLIVEIRA
  • ESTRUTURAS PHOTONIC BAND GAP EM ANTENA DE MICROFITA COM APLICAÇÕES EM MICROONDAS E TERAHERTZ

  • Data: 16/08/2019
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  • Neste trabalho estamos analisando as simulações de duas antenas de microfita. A primeira é uma antena utiliza o material cerâmico Niobato de Bismuto (BiNbO4) dopado com Pentóxido de Vanádio (V2O5) no substrato. O patch da antena foi projetado com linha de alimentação indentada para facilitar o casamento de impedâncias e o substrato com furos de ar foi colocado apenas por baixo do patch para diminuir ainda mais as perdas. A segunda é uma nanoantena com Patch de Grafeno na faixa de Terahertaz e substrato PBG (Photonic Band Gap), com rede triangular, e furos nas seguintes configurações de altura h1, h2 e h3. Na altura h1 o substrato é perfurado totalmente, enquanto que nas alturas h2 os furos serão feitos de cima para baixo até a metade do substrato e a altura h3 é a antena com substrato perfurado de baixo para cima até a metade do substrato. Portanto são criadas três antenas nessas geometrias utilizando uma rede de furos triangular. A disposição dos furos no substrato dielétrico, constituem a estrutura PBG, para aumentar o desempenho e a eficiência dessas antenas, extinguindo ondas de superfície no substrato de antenas de microfita. A geometria adotada melhora ainda parâmetros das antenas como por exemplo a eficiência e a largura de banda. Os Softwares Comerciais HFSS e CST foram utilizados para as simulações das antenas. Após as etapas da simulação numérica foram obtidos os resultados dos parâmetros desses dispositivos. A primeira antena (rede periódica com substrato cerâmico) obteve perda de retorno de -36,21 dB, para uma frequência de ressonância de 10,26 GHz, com largura de banda de 2,18 GHz .  Nas simulações das antenas de microfita com Patch de Grafeno a antena h3 obteve dupla banda de transmissão com potencial químico do grafeno de 0,3 eV.

  • DAIMAM DARLAM ZIMMER
  • Dispositivos de controle e não recíprocos nas faixas de sub-THz e infravermelho baseados em cristais fotônicos bidimensionais

  • Data: 05/07/2019
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  • O presente trabalho investigou as possibilidades de novos dispositivos para a integração em circuitos que operem na faixa do sub-terahertz. Estes dispositivos são baseados na tecnologia de cristais fotônicos. Os componentes desenvolvidos são constituídos de cilindros dielétricos de arseneto de gálio (AsGa), formando uma rede quadrada. O primeiro dispositivo é uma chave (switch). Seu funcionamento baseado na orientação de um modo dipolo, que surge no ressoador magneto-óptico pela excitação na cavidade ressonante por um sinal eletromagnético, que entra por uma das portas do dispositivo. A geometria desse dispositivo consiste de dois guias de onda formam um ângulo de 90º. O dispositivo possui dois estados, um estado onde há transmissão de sinal (estado on) e um estado onde ocorre o bloqueio do sinal (estado off ), sendo a transição entre os mesmos controlada a partir da variação de um campo magnético DC externo H0 aplicado no ressoador magneto-óptico. A chave apresenta largura de banda de 8%, com perdas de inserção de -2 dB e isolação de -59 dB. O segundo dispositivo apresenta a função de isolador, dispositivo que permite a propagação do sinal eletromagnético em um sentido (forward) e bloqueia o sinal que se propaga no sentido oposto (backward). A funcionalidade e baseada no princípio da ressonância ferromagnética (RFM), proveniente do cilindro de ferrite localizado no centro das estruturas e submetido a aplicação de um campo magnético DC externo constante H0 = 2700KA/m. O isolador possui seu guia de onda alinhado e conectados a uma cavidade ressonante composta por um stubs. O cilindro de ferrite está localizado na região de junção entre a cavidade e o guia de onda. As reflexões no interior da cavidade ressonante do dispositivo, combinadas ao sinal incidente, dão origem no interior do cilindro de ferrite magnetizada uma distribuição de campo que se assemelha àquela de vórtices eletromagnéticos. Os cálculos numéricos realizados mostram que na faixa de 0,105–0,109 THz, o dispositivo apresenta perdas de inserção menores que -1 dB e isolamento -22 dB. Apresentando largura de banda de 0, 8 GHz para operação em torno da frequência central 0,1066 THz. O terceiro dispositivo é um divisor de potência que apresenta seus guias de onda formando um T, com o diferencial de possuir um ressoador de calcogeneto Ge2Sb2Te5 que faz o controle do dispositivo pela variação do índice de refração. Um sinal eletromagnético excita no interior do ressoador um modo quadrupolo para o estado amorfo estado onde ocorre a transmissão e o modo dipolo no estado cristalino situação que gera o estado de isolamento do dispositivo. O dispositivo apresenta perda de inserção menores que -3,4 dB e isolamento de -50 dB, para operação na faixa de 0,105–0,1085 THz.

  • VITORIA ALENCAR DE SOUZA
  • Compressão de Sinais para fronthaul de  Redes CRAN usando  Algoritmo Evolutivo

  • Data: 28/06/2019
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  • As redes de acesso por rádio centralizado apresentam-se como uma potencial alternativa para a próxima geração de telefonia celular, pois são capazes de prover grandes taxas de dados e permitem a redução dos gastos estruturais e operacionais na rede. A arquitetura centralizada implementa o conceito de fronthaul, mas aponta o desafio para aumento da capacidade de transmissão de dados nesses enlaces. Desta forma o estudo de técnicas de compressão de sinais digitais apresenta-se como uma alternativa para reduzir o custo de implantação das redes de acesso por rádio centralizado. Este trabalho investiga o uso de  métodos de quantização vetorial na compressão de amostras complexas de sinais de LTE em banda-base. Propõe-se o uso de Algoritmos Genéticos no treinamento de dicionários sub-ótimos para o processo de quantização vetorial com objetivo de reduzir os erros impostos neste processo e consequente aumento na capacidade do fronthaul.  Resultados mostraram que o algoritmo de compressão proposto permite redução de taxas de dados em fronthaul associados a erros aceitáveis. Demonstrou-se   muito eficaz visto que consegue comprimir as taxas de dados de  3 a 12 vezes,  com erros de aproximadamente 1% a  2% , respectivamente, comprovando-se a efetividade do método de treinamento de livros código de LTE no downlink das redes de acesso por rádio centralizado.

  • THIAGO MOTA SOARES
  • Estimador de Estado Harmônico Trifásico Incorporando Saturação de Transformadores

  • Data: 28/06/2019
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  • Esse trabalho apresenta o desenvolvimento de um estimador de estado harmônico trifásico voltado para sistemas de distribuição energia que incorpora o efeito da saturação de transformadores nos níveis de distorção harmônica. Esse estimador de estado harmônico determina o módulo e o ângulo de fase da tensão nodal e da corrente injetada de uma rede de distribuição por meio do método dos mínimos quadrados ponderados, no qual a resolução do sistemas de equações normais baseia-se na decomposição em valores singulares. A cada iteração do algoritmo de estimação de estado, a corrente injetada nas barras conectadas aos transformadores de distribuição de uma rede de distribuição sofre uma correção através da adição da corrente de magnetização em cada ordem harmônica de interesse. Além disso, esse trabalho apresenta uma metodologia de criação de pseudo-medição, na frequência fundamental, que torna o sistema completamente observável. Esse algoritmo é capaz estimar satisfatoriamente o estado harmônico de uma rede de distribuição, uma vez que apresenta erros de estimação baixos.

  • JOSE RUBEN SICCHAR VILCHEZ
  • SISTEMA INTELIGENTE DE BALANCEAMENTO DE FASES EM REDES DE BAIXA TENSÃO PARA UNIDADES CONSUMIDORAS MONOFÁSICAS
  • Data: 10/06/2019
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  • SISTEMA INTELIGENTE DE BALANCEAMENTO DE FASES EM REDES DE BAIXA TENSÃO PARA UNIDADES CONSUMIDORAS MONOFÁSICAS
  • FABRICIO ROSSY DE LIMA LOBATO
  • Aprovisionamento Dinâmico de Recursos em Redes Ópticas Elásticas Multiplexadas por Divisão de Espaço considerando Limitações de Camada Física

  • Data: 07/06/2019
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  • Em redes ópticas elásticas (EON), empregando fibra multi-núcleo (MCF) monomodo fracamente acoplado, a diafonia entre os núcleos (XT) pode afetar significativamente o desempenho da rede, particularmente, com o aumento do número de núcleos e o comprimento do rota. Portanto, a nível de rede, o problema de roteamento e atribuição de núcleo e espectro (IA-RSCA) levando em consideração deficiências de camada física é o mais importante em MCF-EON. Nesta tese, uma metodologia de aprovisionamento dinâmico é proposta para resolver de forma independente o problema IA-RSCA levando em conta o PLI. Para alcançar a minimização do impacto de XT, decompõem-se o problema IA-RSCA em dois subproblemas: o subproblema de roteamento de IA e o subproblema de atribuição de núcleo e espectro (IA-SCA). Para a solução de roteamento, um método de pré-computação baseado no k caminhos mais curtos é usado, e uma fase de verificação de deficiência de camada física é realizada levando em consideração a relação sinal ruído óptico requerida. Para o subproblema IA-SCA, o novo algoritmo guloso XT--aware é proposto para minimizar o impacto do XT no desempenho do MCF-EON da seguinte maneira: para cada nova conexão, o nível de potência XT detectada da nova conexão e conexões interferentes em relação ao limite de energia XT de cada conexão é minimizado na média sobre todas essas conexões. Essa minimização é obtida escolhendo o núcleo e o slot de frequência da nova conexão. De modo a ter em conta a extensão de sobreposição espectral das ligações novas e interferentes na potência XT detectada, é introduzido um novo índice de sobreposição de intervalos de frequência. O desempenho do algoritmo proposto é avaliado por meio de simulações computacionais. Os resultados mostram que a probabilidade de bloqueio total e a utilização média da rede alcançada pelo algoritmo proposto são melhores que as obtidas pelas estratégias de priorização central, aleatória e primeira adaptação, para diferentes cenários de nível XT e fragmentação do espectro.

  • SAMARA LEANDRO MATOS DA SILVA
  • Circuladores de grafeno de banda ultralarga para região THz

  • Data: 07/06/2019
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  • Componentes não recíprocos são parte indispensável de muitos sistemas de microondas e ópticos. No futuro, a tecnologia THz também exigirá esses componentes. As publicações existentes mostram que a largura de banda dos circuladores baseados em grafeno na região THz pode ser de 10% a 20% com o uso de estruturas bastante complicadas. O circulador sugerido é formado por uma junção de grafeno com padrão côncavo e três guias de onda simetricamente conectadas a ele. O grafeno é suportado por camadas de SiO2/Si. O comportamento de circulação é baseado na não-simetria do tensor de condutividade do grafeno que aparece devido à magnetização por um campo magnético DC aplicado normalmente ao plano do grafeno. Discutimos os principais parâmetros que definem a largura de banda e sua influência na largura de banda. Os circuladores possuem largura de banda recorde que é duas vezes mais do que os publicados. Demonstramos que o circulador Y pode ter a largura de banda de 42% na faixa de frequência (2,75 THz a 4,2 T Hz), com o isolamento melhor que -15 dB e as perdas de inserção maiores que -2 dB, proporcionadas pela polarização Campo magnético DC 1,5 T e o potencial químico de grafeno 0,15 eV. Para os dois circuladores de 4 portas conseguimos uma largura de banda de 44 % para os mesmo parâmetros físicos.

  • INGRID ARIEL SILVA NASCIMENTO
  • APRENDIZAGEM PROFUNDA APLICADA A TELECOMUNICAÇÕES: CLASSIFICAÇÃO DE MODULAÇÃO E CONTROLE DE CONGESTIONAMENTO

  • Data: 31/05/2019
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  • O objetivo deste trabalho é explorar técnicas de Apredizagem Profunda (AP) aplicada à Telecomunicações. AP obtém sucesso comprovado em áreas como Visão Computacional e Detecção de Objetos, torna-se portanto importante investigar a sua aplicação em problemas na área da Comunicação. Sendo assim, dois problemas distintos são examinados, um deles é aplicação de AP juntamente com técnicas de Aprendizado por Reforço (AR) afim de atender requisitos estritos dos sistemas 5G impostos à rede Fronthaul, como parte da arquitetura C-RAN. É realizada a comparação entre métodos de Apredizagem Profunda por Reforço (APR) e métodos tradicionais de Controle de Congestionamento utilizando índices como vazão e latência. Além do controle de congestionamento, AP também é aplicado à Classificação de Modulação (CM), sendo outro problema relevante na área de Comunicações. CM é importante, por exemplo, em Rádios Cognitivos e aplicações militares. Neste trabalho é discutido os benefícios e desvantagens de usar AP como alternativa para MC e revela a sua eficiência em relação a outros métodos de Aprendizado de Máquina.

  • FERNANDO MANOEL CARVALHO DA SILVA SANTOS
  • Avaliação do Impacto da Produção Eólica na Reserva Operativa de Curto e Longo Prazo utilizando Séries Temporais

  • Data: 30/05/2019
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  • É de consenso geral que o aumento da participação da energia eólica na base total de geração de um sistema elétrico conduza a necessidade de serem revistas as metodologias de operação e de planejamento para este sistema, bem como as suas normas e padrões operacionais. A razão principal é que o número de variáveis aleatórias e a complexidade do sistema elétrico aumentam consideravelmente com o acréscimo de energia eólica.A ideia principal desta tese é discutir questões sobre a reserva operativa a partir das perspectivas de curto e longo prazo, quando uma parcela significativa do sistema de geração é composta de energia eólica. Ao modelar e avaliar as incertezas da geração e da demanda (carga), esta tese analisa a relação complicada entre essas variáveis. Além disso, é proposta uma discussão sobre as funções de distribuição de probabilidade da necessidade de reserva, a fim de avaliar o impacto sobre a capacidade de reserva operativa. Isso significa, essencialmente, que serão representados os erros de previsão de potência eólica e de demanda (carga), bem como as saídas forçadas de unidades de geração. As características estocásticas dessas variáveis caracterizam os principais obstáculos associados ao desempenho da reserva operativa em um sistema de energia elétrica. Na verdade, a sub ou sobre previsão que envolve a carga ou a produção/geração do sistema pode levar a efeitos diferentes sobre o balanço/segurança do sistema, principalmente quando a porção de energia eólica é significativa em relação ao total de geração do sistema. As experiências apresentadas e discutidas são realizadas através da utilização da configuração modificada do sistema IEEE-RTS 96 e de uma configuração de planejamento do Sistema de Geração Português (SGP).

  • ANDRÉ LUCAS PINHO FERNANDES
  • Avaliação Técnico Econômica de Alternativas Backhaul e Fronthaul para Arquiteturas de Rádio Centralizado em Cenários 5G Indoor

  • Data: 28/05/2019
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  • A quinta geração (5G) de sistemas de comunicação móvel é o elemento-chave de uma sociedade que está se tornando cada vez mais interconectada e digitalizada. Futuras aplicações em setores sociais e industriais exigirão das redes 5G os mais altos padrões de capacidade, disponibilidade e confiabilidade. Arquiteturas de rádio acesso centralizado (CRA) têm emergido como alternativa de transporte para prover as demandas do 5G, principalmente para o ambiente indoor, onde os usuários passam a maior parte de seu tempo. Tal solução divide a rede de transporte em duas seções, o backhaul e o fronthaul, os quais podem se subdividir em vários níveis de enlaces.  O fronthaul de CRAs é geralmente óptico-metálico para aproveitar a alta capacidade das fibras óticas e a aceitabilidade dos cabos metálicos no mercado de tecnologia da informação (TI). No entanto, tecnologias como o padrão de linha digital de assinante G.(mg)fast e o modo de transmissão fantasma podem garantir aos cabos metálicos elevadas taxas de transmissão em comprimentos curtos.  O backhaul de CRAs deve ser preferencialmente óptico, de forma que redes ópticas passivas (PONs) se tornam uma boa alternativa de backhaul em situações com fronthaul no ambiente indoor, pois podem fornecer grande capacidade com um custo reduzido em comparação a outras arquiteturas de fibra. No entanto, devido a sua natureza ponto a multiponto, PONs podem não atender as demandas de disponibilidade e confiabilidade esperadas para o 5G. A partir deste contexto, neste trabalho é realizada uma análise técnica e econômica para CRAs atendendo o ambiente indoor no contexto 5G, considerando fronthaul óptico-metálico ou totalmente metálico, assim como backhaul PON protegido ou desprotegido. As análises foram realizadas por meio de um conjunto de modelos matemáticos e consideraram um ambiente urbano denso, abordando tanto edifícios isolados quanto uma área contendo dez mil edificações. Os resultados encontrados indicam que a melhor alternativa de fronthaul para uma edificação mediana de um cenário urbano denso é o totalmente metálico, desde que G.(mg)fast e modo de transmissão fantasma sejam usados. Além disso, também indicam que a utilização de esquemas proteção em um backhaul baseado em PON pode atender os requisitos de disponibilidade do 5G a um custo aceitável em cenário urbano denso.

  • MARX MIGUEL MIRANDA DE FREITAS
  • Análise de desempenho de redes de acesso G.mgfast e fronthaul 5G baseado em cabos coaxiais

  • Data: 27/05/2019
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  • Com a expansão da demanda de dados, as tecnologias de acesso atuais podem ficar obsoletas em breve. Estima-se que a partir de 2020 com a chegada da tecnologia 5G e da quinta geração de banda larga fixa, taxas de no mínimo 10 Gbps devem fornecidas aos usuários finais. Além disso, critérios como baixa latência, flexibilidade e economia energética são fatores fundamentais. Mediante  a isto, neste trabalho avalia-se a aplicação dos cabos coaxiais no  fronthaul de redes 5G e em redes de acesso Multi Gigabit G.fast  também conhecidas como G.mgfast, no objetivo de encontrar alta capacidade e eficiência energética. Nesse trabalho será mostrado que taxas de até 40 Gbps podem ser alcançadas em um cabo coaxial RG06 com suporte para 140 antenas atendendo a critérios de transmissão do 3GPP. Além disso, veremos que taxas de dados de até 10 Gbps podem ser alcançadas em cabos RG59, RG06 e RG11 nas redes G.mgfast, porém tendo em mente que existe uma relação ótima entre taxa e potência transmitida. Além disso, um algorítmico de optimização aplicado a cabos coaxiais, bem como um tipo de fronthaul analógico também são propostos.

  • BRENDA VILAS BOAS
  • COMPRESSION OF CHANNEL STATE INFORMATION IN MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT MOBILE SYSTEMS

  • Data: 24/05/2019
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  • Os primeiros testes de redes de quinta geração (5G) de telefonia celular estão sendo feitos em diversas partes do mundo. Vários cenários de uso estão sendo planejados, o que torna necessário a adoção de tecnologias flexíveis e escaláveis para atender seus indicadores de performance. MIMO massivo é uma tecnologia chave para o 5G, pois aumenta a eficiência espectral do sistema. Para explorar as vantagens do MIMO o transmissor precisa ter informações sobre a condição do canal (CSI) de cada equipamento de usuário (UE). O 5G está sendo padronizado para operar em duplexação por divisão de tempo (TDD) e duplexação por divisão de frequência (FDD). Desta forma, os custos de operar MIMO em TDD e FDD devem ser factivéis. Como TDD opera uplink e downlink na mesma frequência, a característica de reciprocidade do canal pode ser usada para extrair o CSI necessário para projetar precodificador ou alocação de usuário, por exemplo. No entanto, FDD não pode explorar reciprocidade do canal. Assim, operar MIMO em FDD é desafiador, pois com o aumento no número de antenas a quantidade de informação a ser repassada ao transmissor se torna impraticável. Desta forma, comprimir CSI de sistemas MIMO FDD é de interesse. Além disso, o uso de vastas faixas de espectro, bandas abaixo de 6 GHz e ondas milimétricas, leva a diferentes características de canal. Também, a proximidade de encapsulamento dos elementos de antena aumentam a correlação espacial do arranjo MIMO. Consequentemente, essa correlação pode ser explorada para prover compressão do CSI. Essa dissertação apresenta uma visão geral sobre compressão de CSI e propõe uma meta heurística que usa codificação por transformada baseada em uma avaliação das transformadas e características do canal.

  • MARCIO NIRLANDO GOMES LOPES
  • Modelagem do potencial de geração de energia hidrelétrica: uma contribuição para o planejamento energético na Amazônia

  • Data: 08/05/2019
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  • A pesquisa apresenta uma metodologia inovadora para prever o potencial de geração de energia em aproveitamentos hidrelétricos empregando técnicas de inteligência artificial. Uma análise comparativa entre a técnica de deep learning denominada Group Method of Data Handling – GMDH, e redes neurais artificiais com diferentes algoritmos de otimização foram aplicadas para avaliação segundo o estudo de caso para a futura planta de Jatobá, uma usina na bacia do rio Tapajós, estado do Pará, Brasil. A precipitação mensal média nas sub-bacias do rio Tapajós foi usada como dado de entrada para alimentar os modelos desenvolvidos, que convertem o volume de chuva em energia. Os modelos não-físicos empregados mostraram excelente destreza e boa eficiência para simular este processo naturalmente complexo e não-linear, de acordo com os parâmetros estatísticos de avaliação. Também foram realizadas simulações para avaliar o impacto das mudanças climáticas na geração de energia hidrelétrica para a futura usina Jatobá. O modelo GMDH apresentou melhor desempenho entre os demais, destacando-se o seu comportamento durante a estação seca, período crítico para a geração de energia hidrelétrica e que define a energia firme do empreendimento. O sucesso desta abordagem permitirá reduzir incertezas e subsidiar os estudos preliminares para implementação de usinas, assim como simular cenários para apoio ao planejamento, reduzir custos e gerar dados sintéticos para séries temporais de geração de energia cobrindo períodos sem dados observacionais de campo.

  • EDSON KOITI KUDO YASOJIMA
  • Uso de Algoritmo Genético Modificado para Otimização de Funções de Variáveis Reais

  • Data: 26/04/2019
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  • Este trabalho apresenta um Algoritmo Genético modificado que utiliza uma nova operação de crossover (ADX) e um novo método de mutação através do ajuste baseado em correlação (CAM). Ambos os operadores propostos são executados na população do AG, otimizando soluções já existentes e aumentando o poder exploratório do algoritmo através do ajuste correlacional. Heurísticas puramente baseadas em solução oferecem um bom nível de otimização local (intensificação), no entanto, possuem baixo nível de exploração global do espaço de busca. Por outro lado, algoritmo evolutivos oferecem capacidades exploratórias globais melhores. A partir deste pressuposto, os métodos híbridos são vastamente utilizados para otimização de problemas com restrições de variáveis, devido à utilização vantajosa do poder de busca das duas abordagens (baseado em solução e evolutivos). Os métodos propostos neste trabalho aumentaram o poder de exploração e intensificação do algoritmo genéticos utilizado. De acordo com os testes executados, o algoritmo genético modificado apresentado apresentou resultados melhores para a maioria os problemas clássicos de engenharia quando comparados a outros métodos presentes na literatura. Além disso, obteve bons resultados em problemas de robótica e performance mediana quando utilizados com benchmarks propostos no evento CEC’2015.

  • ALEXANDRE FARIAS BAIA
  • Estrutura Competitiva de Redes Neurais Convolucionais Auto-Associativas para Classificação de Arritmias

  • Data: 17/04/2019
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  • Este trabalho apresenta a proposta de dois sistemas automáticos para auxílio à detecção de anomalias em batimentos cardíacos e apoio à decisão médica. Os sistemas foram desenvolvidos para a identificação de arritmia rítmica e arritmias morfológicas a partir de sinais obtidos de um Eletrocardiograma (ECG). Ambos os sistemas são baseados em uma estrutura competitiva de Redes Neurais Convolucionais (CNN) Auto-associativas, sendo que cada rede foi treinada para reconstrução dos sinais apresentados na sua entrada. Para o caso do classificador rítmico, o sistema foi desenvolvido a partir do uso dos sinais do ECG, sem passar por um processo de extração de características, e para o caso do classificador morfológico o sistema se baseou no complexo QRS extraído do sinal de ECG.  Para desenvolvimento e teste dos sistemas foi utilizada a base de dados MIT-BIH Arrhythmia de sinais ECG. Uma acurácia de 88,9% foi alcançada para o Classificador Rítmico e de 81,73% para o Classificador Morfológico, no caso em que se considera a base de testes para avaliação. Os resultados obtidos demonstram a aplicabilidade das estruturas competitivas propostas para o problema de classificação de arritmias.

  • AUREA MILENE TEIXEIRA BARBOSA DOS SANTOS
  • MINERAÇÃO DE DADOS EDUCACIONAIS: UM ESTUDO SOBRE INDICADORES SOCIOECONÔMICOS EM EDUCAÇÃO NO BANCO DE DADOS DO INEP

  • Data: 09/04/2019
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  • A Mineração de Dados Educacionais permite a descoberta de fatores que possibilitam melhorar as propostas educacionais, bem como prever o desempenho dos alunos e os fatores que influenciam o aprendizado. Diante disso, o presente trabalho utiliza a base de dados fornecida pelo INEP, com o objetivo de explicar quais variáveis socioeconômicas influenciam as notas que os alunos obtiveram no teste do Enem 2016, um dos exames de maior importância e com uma elevada quantidade de dados não aproveitados. A técnica PCA foi aplicada e as redes bayesianas foram geradas para analisar o desempenho. Os resultados mostram que renda, escolaridade dos pais e tipo de escola são fortes fatores de influência.

  • NILTON RODOLFO NASCIMENTO MELO RODRIGUES
  • Antenas inteligentes de grafeno para a faixa de terahertz

  • Data: 05/04/2019
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  • Neste trabalho, duas antenas de grafeno são propostas. A primeira antena é um dispositivo de grafeno com controle dinâmico do diagrama de radiação. Este dispositivo é formado por um dipolo de grafeno com dois elementos parasitas de grafeno coplanares. Operando na faixa de frequências de 1,94−2,13 THz, essa antena possui quatro estados de operação que podem ser selecionados pela definição de potenciais químicos específicos, através da aplicação de campo elétrico externo nos elementos da antena. No estado 1, um diagrama de radiação semelhante ao de uma antena dipolo é produzido. Os estados 2 e 3 são caracterizados por diagramas de radiação direcionais. Pela seleção do estado 4, a antena é desligada. Quando considera-se um substrato de dióoxido de silício, com espessura de 1 micrômetro, os potenciais químicos são ajustados a fim de que a antena opere na faixa 1,94−2,15 THz, com mudanças desprezíveis nos quatro diagramas de radiação da antena em relação ao caso sem substrato. A segunda antena consiste em uma antena loop de grafeno com banda de operação reconfigurável. Esta antena é composta por um elemento de grafeno em forma de anel excitado por um fotomixer com emissor baseado em grafeno. Modificando-se o potencial químico do grafeno, o dispositivo pode operar em múltiplas frequências na faixa de THz. O máximo da eficiência total da antena ocorre em frequência próxima à sua frequência de segunda ressonância, na qual a antena apresenta diagrama de radiação semelhante ao de uma antena dipolo. A largura de banda relativa e a faixa de operação deste dispositivo podem ser modificadas de 21,74% (2,05-2,55 THz) a 30,64% (2,57-3,5 THz). É mostrado que a antena loop, na sua segunda frequência de ressonância, opera de maneira compatível com o modelo de array de dipolos pequenos.

    Palavras-chave: Grafeno, Diagramas de radiação de antenas, Dispositivos inteligentes, Reconfigurabilidade,

    Radiação em terahertz.

  • CARLOS ALBERTO OLIVEIRA DE FREITAS
  • Algoritmo Memético Cultural para Otimização de Problemas de Variáveis Reais

  • Data: 29/03/2019
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  • A tecnologia deu grandes passos nos últimos anos, mas os recursos de computação para certas aplicações precisam de otimização para que os custos envolvidos na solução de alguns problemas não sejam altos. Existe uma área muito ampla de pesquisa para o desenvolvimento de algoritmos eficientes para problemas de otimização multimodal, mas os algoritmos culturais multimodais nem sempre são avaliados por testes estatísticos eficientes. O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento dos Algoritmos Culturais, com populações evoluídas pelo Algoritmo Genético, quando são utilizadas as heurísticas de busca locais: Busca Tabu, Busca de Feixe, Escalada e Recozimento Simulado. Para realizar a análise, um algoritmo memético foi desenvolvido pela hibridização do algoritmo cultural com as heurísticas de busca local: Busca Tabu, Busca de Feixe, Escalada e Recozimento Simulado, sendo selecionadas uma de cada vez. Os problemas do mundo real costumam ter características multimodais, então as avaliações foram realizadas usando funções de benchmark multimodais, que tiveram seus resultados avaliados por testes não paramétricos. Além disso, o algoritmo memético foi testado em problemas reais de otimização com restrições nas áreas de engenharia. Nas avaliações realizadas, foram encontrados melhores resultados que os da literatura científica pesquisada.

  • ALANA LIMA DE SOUSA
  • ESTIMATIVA DA CAPACIDADE DE HOSPEDAGEM DA GERAÇÃO DISTRIBUÍDA EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO VIA ALGORITMOS GENÉTICOS

  • Data: 29/03/2019
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  • A utilização de fontes de energia próximas aos centros consumidores na forma de Geração Distribuída (GD) vem ganhando destaque no cenário mundial. A alta penetração de GD mudará o paradigma de operação dos sistemas elétricos de tal forma a afetar a qualidade da energia elétrica entregue aos consumidores. A potência ativa injetada pela GD provoca diversas consequências para os sistemas de distribuição, sendo a sobretensão a mais impactante delas. A inversão de fluxo de potência causada pela GD eleva as tensões da rede de distribuição, podendo levar a sobretensões e consequentemente o desligamento da própria GD. Durante a operação com fator de potência unitário da GD, os operadores de distribuição evitam a sobretensão pela redução de potência ativa da GD. É neste cenário que surge o conceito da Capacidade de Hospedagem (CH) da GD, o qual tem o objetivo de estimar a potência máxima injetada pela GD sem comprometer a qualidade da tensão do sistema. Esta dissertação de mestrado estima a capacidade de hospedagem da GD em sistemas de distribuição de média tensão usando Algoritmo Genético (AG), considerando como principal fator limitante o problema da sobretensão. Os testes de desempenho foram realizados nos sistemas IEEE 33 barras e IEEE 69 barras.

  • WILLIAM MOREIRA DE ASSIS
  • Validação Experimental de Modelos Elétricos dos Arranjos de Ensaio de Tensão Residual em Para-raios

  • Data: 22/03/2019
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  • Este trabalho propõe um modelo elétrico para ensaios de tensão residual em supressores de ZnO para formas de onda de padronizadas e não-padronizadas, utilizando modelos de para-raios já consolidados na literatura. O Modelo Proposto foi validado a partir de ensaios realizados no Laboratório de Alta e Extra Alta Tensão da UFPA (LEAT), obtendo resultados de medições de tensão residual  e corrente de descarga. Nos ensaios, o para-raios de tensão nominal 30kVrms submetido a corrente de descarga com formas de onda, que variam de 8µs até 5µs de  tempo de frente de onda e foram utilizados indutores disponíveis no laboratório, para mudar os valores de frente e da cauda das formas de onda impulsivas. Adicionalmente, simulações foram realizadas no software ATP Draw para avaliar a acurácia do modelo para outros tipos de forma de onda, que inicialmente não puderam ser realizados no laboratório. O resultado do modelo foi comparado com os resultados de medição.  O modelo se mostrou satisfatório para todas as formas de onda impulsivas. Os parâmetros do modelo são de fácil determinação, e todas as informações necessárias dos para-raios e do gerador de impulso estão contidas nos manuais e catálogos dos fabricantes.

  • PAULO HENRIQUE GONCALVES BEZERRA
  • Um Protocolo de Roteamento Colaborativo Para Transmissão de Vídeos com Computação em Névoa em Redes Ad Hoc Veiculares

  • Data: 22/03/2019
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  • Redes ad-hoc veiculares (VANETs) desempenham um papel importante na eficiência do tráfego rodoviário, melhorando a segurança e servindo como facilitador de serviços aospassageiros, motoristas e agentes de segurança pública. As recentes melhorias nos protocolos de roteamento e topologias para as redes veiculares vêm contribuindo para permitir melhor escalabilidade, confiabilidade e qualidade da experiência no compartilhamento de informações. Os veículos podem cooperar entre si para transmitir fluxos de vídeo de acidentes ou desastres e fornecer informações visuais com maior precisão da área monitorada neste contexto. Esta tese de doutorado propõe um protocolo de roteamento colaborativo para transmissão de vídeos (CRPV) com computação em névoa em redes ad hoc veiculares para transmitir vídeo. Para decisão de encaminhamento é calculado um indicador que combina os parâmetros de velocidade, localização e ângulo de gravação de cada veículo que realiza a colaboração veicular, para diminuir a troca de vídeos desnecessária na comunicação veículo para veículo. Os resultados das simulações mostram que o protocolo proposto tem um desempenho favorável quando comparados com outros protocolos de roteamento em termos de disponibilidade da comunicação fim-a-fim e Qualidade de Experiência

  • WATERLOO FERREIRA DA SILVA
  • ANÁLISE DOS IMPACTOS HARMÔNICOS NA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA UTILIZANDO KDD-ESTUDO DE CASO NA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

  • Data: 18/03/2019
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  • ANÁLISE DOS IMPACTOS HARMÔNICOS NA QUALIDADE DA ENERGIA ELÉTRICA UTILIZANDO KDD-ESTUDO DE CASO NA UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ

  • THIAGO ANTONIO SIDONIO COQUEIRO
  • Sistema Fuzzy para Decisão de Handover Vertical e Maximização da Vida Útil da Bateria em Redes Multimídia Sem Fio Heterogêneas

  • Data: 15/03/2019
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  • Aplicativos que consomem elevada largura de banda e energia vem aumentando consideravelmente em ritmo acelerado em redes móveis. No entanto, os dispositivos móveis sofrem com a falta de capacidade de bateria suficiente para o uso intensivo/contínuo de tais aplicativos. Em adição, as redes móveis atualmente possuem alto grau de heterogeneidade e compreendem uma grande variedade de redes com diferentes tecnologias, como LTE, Wi-Fi e WiMAX. Portanto, deve haver o necessário tradeoff de garantir que a qualidade da experiência (QoE – Quality of Experience) seja fornecida para os usuários neste cenário, assim como uma estratégia de eficiência energética projetada para estender a vida útil da bateria de dispositivos móveis. Esta tese propõe uma arquitetura inteligente baseado na lógica fuzzy, capaz de fornecer subsídios para apoio à tomada de decisões visando a economizar a energia de dispositivos móveis dentro de uma rede LTE e Wi-Fi integrada. Os experimentos simulados mostram os benefícios e a viabilidade da solução proposta.

  • ANTONIO FERNANDO MARTINS CARDOSO
  • ANÁLISE DE MODELOS, SIMULAÇÕES E ENSAIOS DE IMPULSO EM UM TRANSFORMADOR DE DISTRIBUIÇÃO.

  • Data: 12/03/2019
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  • Na presente dissertação de mestrado foram estudados os fenômenos transitórios, presentes no sistema de energia elétrica, analisando especificamente surtos de tensão derivados da incidência de descargas atmosféricas em linhas de transmissão e distribuição e como essas afetam um dos componentes mais importantes da rede elétrica, o transformador. Um ensaio de alta tensão foi realizado em um transformador de distribuição trifásico com potência de 30kVA, primário interligado em triângulo 13.8kV, secundário em estrela 220 / 127V aplicando-se impulsos de tensão plenos de 100kV e impulsos de tensão reduzidos de 50kV no primário do transformador. Foi adotada a forma de onda fornecida em normas internacionais como padrão para a caracterização de uma descarga atmosférica. Comparando os resultados obtidos com a realização dos ensaios, com modelos apresentados pelo mesmo transformador de distribuição, no software Alternative Transients Program (ATP), observa-se a consistência e precisão destes modelos adotados na representação de transformadores para estudos de alta tensão e frequência, validando assim os mesmos.

  • HUGO MENEZES BARRA
  • PROJETO DE CONTROLADORES ROBUSTO E POR CANCELAMENTO DE PÓLOS, APLICADO A UM RETIFICADOR PARA RECUPERAÇÃO DA CORRENTE DE CARGA NA OCORRÊNCIA DE CURTO-CIRCUITO

  • Data: 28/02/2019
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  • Este trabalho apresenta e discute sobre a implementação de controladores por cancelamento de pólos clássico e robusto para recuperar a corrente após a aplicação de faltas do tipo curto-circuito, além disso outras análises são feitas, tais como o impacto que o curto causa na tensão Vabc, corrente Iabc e como o filtro passivo desenvolvido para mitigar os harmônicos de maior energia deste sistema (que são de 5ª e 7ª ordem) atuam nesta tensão e corrente respectivamente.
    O sistema escolhido é baseado no Cigrée Benchmark (Sood, 2004) e representa um sistema industrial de elevada importância, que é o forno para a fundição de lingotes de alumínio, utilizado em empresas multinacionais, dentre elas, a Hydro Alunorte, portanto esse trabalho visa a ser uma contribuição para empresas industriais, sobretudo na nossa região.
    Os controladores desenvolvidos utilizaram primeiramente a metodologia clássica de PI por cancelamento de polos e o outro visando uma margem de confiabilidade maior na sua utilização, pois é projetado para ser um controlador robusto e que reponde as incertezas da planta que são causadas pelo conjunto de elementos de eletrônica, tais como indutores e resistores.
    Portanto, a planta foi linearizada e a partir da função de transferência da planta intervalar, foi desenvolvido um controlador robusto utilizando os métodos numéricos de Kharitonov e Bhattacharyya, que relacionam o conjunto de polinômios intervalares e as respectivas funções de transferências para a formação de um poliedro onde pode-se escolher o controlador a partir das margens de ganho e de fase estabelecidas pelo projetista, desta forma aumentando-se a confiabilidade do controlador projetado.
    Os resultados obtidos nos testes de simulação mostraram o bom desempenho do controlador projetado, com uma rápida recuperação da corrente, após a falta aplicada. Isso permitiu obter o importante resultado de proporcionar uma operação segura da planta industrial, onde sem o uso do controlador poderia acarretar problemas como acidentes, parada da produção e perda de estabilidade.

  • WAGNER ORMANES PALHETA CASTRO
  • Dispositivos não-recíprocos baseados em grafeno na região de THz

  • Data: 28/02/2019
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  • Quatro novos tipos de dispositivos não-recíprocos baseados em grafeno operando na região de Terahertz, são sugeridos e analisados teoricamente neste trabalho. Sendo dois circuladores de três portas com geometria Y e W e dois divisores de potência com diferentes geometrias.  A seção transversal dos componentes apresenta uma estrutura com três camadas, compostas de grafeno, sílica e silício. Os planos das figuras desses componentes consistem de um ressonador circular de grafeno e guias de ondas conectados a ele. O ressonador de grafeno é magnetizado normalmente em seu plano por um campo magnético DC externo, e o princípio físico de funcionamentos dos dispositivos é baseado na ressonância dipolar do ressonador de grafeno magnetizado. Utilizando a Teoria de Grupos Magnéticos, analisamos as matrizes de espalhamento dos componentes simétricos dos dispositivos. Além disso, para análise dos circuladores, a Teoria de Modos Acoplado Temporal Analítico também foi usada.  Simulações numéricas foram realizadas por um programa computacional de onda completa e os cálculos demonstram níveis de isolamento melhores que – 15 dB, tanto para os circuladores, como para os divisores. O circulador Y apresentou perdas de inserção em torno de - 2,6 dB, largura de banda de 7,4 % na frequência central de 5,38 THz, enquanto que o circulador W demostrou perdas de inserção de – 2 dB, largura de banda de 4,5 % na frequência central de 7,5 THz. Os campos magnéticos DC de polarização nos dois casos foram de 0,45 T e 0,56 T, respectivamente. Os divisores de potência demostraram que a divisão do sinal entre as duas portas de saída é de – 5 dB com banda de frequência de 6% e polarização magnética de 0,8 T.  A influência de parâmetros geométricos e físicos sobre as características dos circuladores é discutida. As bandas de frequência dos dispositivos podem ser controladas dinamicamente, alterando a tensão de polarização aplicada entre a camada de grafeno e o substrato.

  • WALDEIR DE BRITO MONTEIRO
  • Estimação de Crosstalk em Redes C-RAN com fronthaul de Cobre

  • Data: 26/02/2019
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  • A implementação do padrão 5G fará as arquiteturas de rede móveis atuais evoluírem em direção a configurações C-RAN, as quais se caracterizam por concentrar o processamento em uma estação base, de onde o sinal é distribuído para antenas remotas. Para manter uma cobertura uniforme estes sistemas contam com uma densa rede de antenas de baixa
    potência espalhadas por dentro de construções. Essa abordagem aumenta a complexidade do sistema Multi Entrada Multi Saída (do inglês Multi Input Multi Output - MIMO) da rede, o que pode dificultar certas medições que envolvem a participação de equipamentos em ambas as pontas do enlace. Este trabalho apresenta um método para a estimação de Far End Crosstalk (FEXT) e Insertion Loss (IL) que diminui a necessidade de medições em ambas as pontas de enlace, a fim de evitar problemas de sincronização presentes em sistemas MIMO complexos. Comparado com outros métodos com propostas similares, a técnica apresentada consegue aliar uma abordagem mais simples a um menor grau de dependência de medições em duas pontas do enlace, além de servir de complemento a técnicas que conseguem realizar essas medidas, porém em uma faixa restrita de frequências.

  • ANDREY VIANA PIRES
  • ESPALHAMENTO ELETROMAGNÉTICO NO GRAFENO ATRAVÉS DE TRANSFORMADAS DE IMPEDÂNCIA

  • Data: 22/02/2019
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  • Este trabalho apresenta uma análise alternativa do problema de espalhamento de uma folha de grafeno através da Transformada de Impedância. São demonstradas as funções Green, os campos eletromagnéticos e as propriedades da onda superficial plasmônica sobre o grafeno. Os resultados numéricos mostram as distribuições espaciais de campo e análise espectral da onda plasmônica em função das propriedades dos meios, frequência e potencial químico. Os resultados obtidos mostram que a transformada de impedância é adequada para análise de espalhamento em folhas de grafeno devido esta utilizar as autofunções naturais do problema.

  • WELLINGTON VIANA LOBATO JÚNIOR
  • Platoon-based Driving Protocol for Multimedia Transmission over VANET
  • Data: 22/02/2019
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  • Vehicular Ad-hoc NETworks (VANETs) allow users, services, and vehicles to share information, and will change our life experience with new autonomous driving applications. Multimedia will be one of the core services in VANETs, and are becoming a reality in smart environments, ranging from safety and security traffic warnings to live entertainment and advertisement videos. However, VANETs have a dynamic network topology with short contact time, which leads to communication flaws and delays, increasing packet loss and decreasing the Quality of Experience (QoE) of transmitted videos. To cope with this, neighbor vehicles moving on the same direction and wishing to cooperate should form a platoon, where platoon members act as a relay node to forward video packets in autonomous VANETs. This master’s dissertation introduces a Game Theory approach for Platoon-based driving (GT4P) for video dissemination services in urban and highway VANET scenarios. GT4P encourages the cooperation between neighbor vehicles by offering reward (money or coupon) for vehicles participating in the platoon. In this sense, GT4P establishes a platoon by taking into account vehicle direction, speed, distance, link quality, and travel path, which reduces the impact of vehicle mobility on the video transmission. Simulation results confirm the efficiency of GT4P for ensuring video transmissions with high QoE support compared to existing platoon-based driving protocols.

  • JOSE MARIA DA SILVEIRA GOMES
  • Uma Análise Sócio-demográfica da Incidência de Hanseníase na Amazônia Legal brasileira: Abordagem baseada em Redes Bayesianas

  • Data: 08/02/2019
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  • O trabalho tem como objetivo analisar a associação da incidência da doença Hanseníase em relação aos indicadores do desenvolvimento humano, habitação e nível de renda, considerando os municípios da Amazônia Legal brasileira em relação ao Brasil. Estudo ecológico, baseado em dados obtidos sobre os casos de Hanseníase no Brasil no ano de 2010, disponibilizados pelo Sistema de Informação de Agravos de Notificação (SINAN) através do Departamento de Informática do SUS (DATASUS) e os indicadores socioeconômicos através da base da Pesquisa de Domicílios do Censo Demográfico do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE e componentes do Índice de Desenvolvimento Humano Municipal, referentes à educação e renda foram obtidos a partir da plataforma de consulta Atlas do Desenvolvimento Humano no Brasil, também adotando como referência o ano de 2010. A metodologia combina as etapas da mineração de dados com a análise da distribuição espacial. Para municípios da Amazônia legal brasileira, a probabilidade de apresentar alta taxa de incidência de Hanseníase é de 65,7%; esse valor cai para 13,1% quando o espaço de referência são outras regiões do país. Quando a evidência é que um município apresenta a faixa mais baixa de DensidadePopMaior2 (<15,41%), a probabilidade desse município não apresentar registro da doença é de 60%; por outro lado, quando apresenta a faixa mais alta (acima de 32,58%), essa probabilidade cai para 22,7%. No modelo de rede bayesiana encontrado, existe uma associação significativa entre os percentuais de domicílios com densidade maior que 2 e taxa de incidência de Hanseníase. Embora a relação entre a taxa de incidência, fatores socioeconômicos (indisponibilidade de abastecimento de água, existência de banheiro, pobreza e aglomeração de pessoas nos domicílios), baixos índices educacionais e de renda já tenha sido evidenciada em vários estudos, a inserção da variável que considera a densidade populacional do domicílio contribui para a discussão do fenômeno.

  • PAULO TÁSSIO DA LUZ MELO
  • Custo Total de Propriedade para Infraestruturas de Comunicações 5G para Smart Grid

  • Data: 24/01/2019
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  • As redes de comunicações Smart Grid são consideravelmente diferentes dos sistemas tradicionais de comunicação utilizados para acessar a Internet quando se considera usuários, aplicações, Qualidade de Serviço e, principalmente, os impactos decorrentes de falhas. Tais redes de dados são geralmente de propriedade e usadas exclusivamente por operadores de sistemas elétricos e exigem alto investimento financeiro. Portanto, este trabalho apresenta uma análise econômica para comparar diferentes possibilidades de implantação de redes de dados para o Smart Grid. Os resultados demostraram que, o 5G em comparação com outras tecnologias, obteve a melhor avaliação para implantação da comunicação de uma rede de dados aplicada ao Smart Grid, pois os dados de Qualidade de Serviço e os resultados obtidos no Custo Total de Propriedade, mostraram que em médio e longo prazo o 5G tem seu custo inferior em comparação as outras tecnologias usadas. Utilizando uma configuração de rede com 150 Femtocells e 2 Macrocells, a Qualidade de Serviço obtida em modo de transmissão regular e restrito foi de 100% para uplink e 99.4% para downlink.

  • MARIANE DE PAULA DA SILVA GONÇALVES IMBIRIBA
  • Alocação de Dois Níveis para uma Arquitetura H-CRAN Baseada em Offloading

  • Data: 24/01/2019
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  • O crescimento acelerado de dados e aplicativos representa desafios significativos para a próxima geração de redes móveis (5G). Dentre eles, destaca-se a necessidade de uma coexistência de novos e antigos padrões durante a transição das arquiteturas. Assim, na coexistência de arquiteturas, o processo de offload entre diferentes arquiteturas é essencial, aliado a isso, processos de offload tradicionais que focam apenas nos recursos de rádio podem ser ineficazes, uma vez que o processo dinâmico de alocação de RRH-BBU influencia no resultado, desta forma, este trabalho investigou soluções para descarregamento em uma arquitetura híbrida, também conhecida como H-CRAN (Heterogeneous Cloud Radio Access Network Architecture), que centraliza o processamento e busca um melhor uso dos recursos da rede. Através de um algoritmo evolutivo, buscou-se encontrar uma solução sub-ótima para a alocação de dois níveis (TLA) na arquitetura H-CRAN e outra baseada no FIFO (First In, First Out), para fins de benchmarking. A média SNR (Noise Interference Signal), a máxima taxa de bits, o número de usuários com ou sem conexões e o número de conexões em RRHs e macro foram usados como medidas de desempenho. Através dos resultados, percebeu-se uma melhora de aproximadamente 60% na Taxa Máxima de Bits quando comparada à abordagem tradicional, possibilitando um melhor atendimento aos usuários.

  • LESLYE ESTEFANIA CASTRO ERAS
  • A RADIO PROPAGATION MODEL FOR MIXED PATHS IN AMAZON ENVIRONMENTS FOR UHF BAND

  • Data: 22/01/2019
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  • O presente trabalho propõe um modelo de radio propagação para a região Amazônica denominado Mixed Path. As técnicas usadas pelo modelo proposto são a ótica geométrica (GO) e a teoria uniforme da difração (UTD). Adicionalmente, para melhorar o desempenho do modelo são escolhidos unicamente dez raios, que são considerados os principais para o cálculo do campo elétrico total recebido. Aumentar o número de raios não melhora a precisão de Mixed Path porque os receptores estão localizados em grandes distancias do transmissor, portanto, uma difração dupla ou várias reflexões não contribuem significativamente ao campo elétrico total. Os parâmetros usados no modelo tais como constantes elétricas, altura das antenas, altura dos prédios, entre outros, são analisados para conhecer a influência dos mesmos no campo elétrico total. Para validar este modelo, são usadas medidas na frequência central de 521 MHz de uma estação de televisão digital na cidade de Belém do Pará. Esta cidade está localizada na Região amazônica do Brasil e presenta percursos mistos formados por cidade, rio e floresta. Devido ao fato de que a televisão digital tem uma ampla cobertura e flexibilidade de recepção, o modelo Mixed Path foi projetado para receptores na altura dos usuários, no caso do serviço de Televisão Digital Móvel (M-DTV) e, para receptores fixos sobre os telhados das casas, para o serviço de televisão digital em casa (H-DTV). Finalmente o modelo proposto e outros modelos existentes na literatura são comparados com os dados medidos para M-DTV, sendo o modelo proposto o modelo com o menor erro RMS.

  • FREDERICO GUILHERME SANTANA DA SILVA FILHO
  • OTIMIZAÇÃO DO POSICIONAMENTO DE MULTIPLAS SMALLCELLS EM AMBIENTES OUTDOOR DA REGIÃO AMAZÔNICA UTILIZANDO O ALGORITMO DE OTIMIZAÇÃO POR ENXAME DE PARTÍCULAS E POLINIZAÇÃO DE FLORES

  • Data: 14/01/2019
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  • Com o crescente número de dispositivos conectados à internet, seja internet das coisas (IoT) ou de comunicação pessoal, como smartphones e tablets, e consumidores exigindo cada vez mais acesso a altas taxas de dados e qualidade de serviço, pesquisadores no mundo todo têm investido grande esforço para desenhar as tecnologias da próxima geração celular (5G). Uma proposta promissora é a utilização das ondas milimétricas para os novos sistemas sem fio, tendo em vista principalmente a enorme quantidade de espectro disponível. Porém, isto implica na implantação de novos serviços em altas faixas de frequência. Apesar da expectativa de alcançar taxas de dados mais elevada e atrasos cada vez menores, o comprimento de onda nessas faixas faz dessa solução um enorme desafio. Isto porque a propagação do sinal nestas condições é bastante hostil. A maior exploração de smallcells também é vista como uma tecnologia chave para a evolução das redes móveis celulares para o 5G, porém a implantação dessas células neste tipo de cenário deve ser feita de forma otimizada para garantir a eficiência da rede. Nesta dissertação, é apresentada como proposta uma otimização do posicionamento de múltiplas smallcells, em um ambiente outdoor densamente arborizado, utilizando dois algoritmos bioinspirados: Otimização por enxame de partículas (PSO) e o Polinização de Flores (FPA), combinados com dois modelos de propagação da próxima geração (5G): ABG e CI, simulados em diferentes faixas de freqüência: 3.5 GHz, 10GHz, 24GHz, 28GHz, 60GHz e 73GHz. O ambiente estudado em questão é a Praça Batista Campos, localizada na Cidade de Belém do Estado do Pará. Os resultados mostraram que ambos os algoritmos posicionaram de maneira eficiente as smallcells, garantido uma melhor cobertura na extensão da praça. Na avaliação de desempenho o PSO, apesar de executar em menor tempo, não converge para a solução ótima com as 1000 interações utilizadas nas simulações necessitando de um maior numero de interações, enquanto que o FPA tem maior tempo de execução, mas converge para a solução ótima com menos de 500 interações.

2018
Descrição
  • MYLENA NAZARÉ MEDEIROS DOS REIS FERREIRA
  • ESTRUTURA COMPETITIVA DE REDES NEURAIS AUTO-ASSOCIATIVAS PARA CLASSIFICAÇÃO DE FADIGA MENTAL ATRAVÉS DE SINAIS DE ELETROENCEFALOGRAFIA

  • Data: 21/12/2018
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  • A complexidade da análise da fadiga mental em pessoas saudáveis é evidenciada pela ausência de perturbações específicas no sinal eletroencefalográfico e pela singularidade e variabilidade do perfil cognitivo de cada indivíduo. Identificar esse tipo de estado mental requer a análise de diversos fatores que envolvem o comportamento das regiões cerebrais em diversas faixas de frequência. No contexto da indústria, a fadiga mental compromete a eficiência da cadeia produtiva ao afetar a percepção (concentração e atenção) dos indivíduos, o que aumenta o risco de acidentes e os custos de produção. Desta forma, o monitoramento da condição cognitiva faz-se necessário para a manutenção do desempenho produtivo e cognitivo do indivíduo avaliado. Dentro deste contexto, este trabalho propõe um sistema para classificação da fadiga mental baseado em uma estrutura competitiva de Redes Neurais Autoassociativas e em sinais obtidos através de um eletroencefalógrafo. O vetor de características usado como entrada para o sistema é composto pelas informações normalizadas de três faixas de frequências (teta, beta e alfa) e quatro métricas que, de acordo com a literatura, diferenciam estados mentais a partir dos dados eletroencefalográficos, em termos de densidade de energia espectral. Os resultados obtidos mostram a eficiência do sistema proposto e a aplicabilidade das redes neurais autoassociativas para problemas de classificação de padrões.

  • ERMINIO AUGUSTO RAMOS DA PAIXAO
  • Mapeamento Otimizado Entre RRH-BBU Visando O Balanceamento de Carga em Arquitetura C-RAN utilizando Inteligência Computacional

  • Data: 20/12/2018
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  • Cloud Radio Access Network (C-RAN) é uma proposta de arquitetura, para próxima geração de redes móveis (5G), que visa processamento e gerência centralizada, rádio colaborativo e computação em nuvem em tempo real. Tais características possibilitam a esta arquitetura um ajuste lógico das conexões entre Remote Radio Heads (RRHs) e Baseband Units (BBUs) dinamicamente. Todavia, caso essa característica seja negligenciada, podem ocorrer problemas na rede como chamada bloqueada e conexão de baixa qualidade. Este trabalho aborda este assunto e propõe um modelo otimizado de mapeamento entre RRH-BBU, buscando um balanceamento mais justo e eficaz. Nesse sentido, o Key Performance Indicator (KPI) de chamadas bloqueadas foi utilizado para mensurar as métricas  de Quality of Service (QoS). Objetivando minimizá-las, foi desenvolvido um algoritmo por Enxame de Partículas (PSO). Foi utilizado um cenário da literatura, composto de 19 RRHs distribuídas em uma área geográfica, as quais podem ser mapeadas em uma BBU pool que gerencia duas BBUs que possuem três setores cada. A configuração inicial gerou, em média, 80 chamadas bloqueadas. Resultados obtidos indicam redução de até 100% das chamadas bloqueadas e uma distribuição de carga mais igualitária entre as BBUs. Adicionalmente, cenários realísticos com diferentes perfis de usuários foram implementados, demonstrando que tais fatores impactam diretamente na carga gerada nas BBUs e, consequentemente, afetam o balanceamento das mesmas. Visando a verificação da formulação proposta, foi implementado no Network Simulator (NS-3) o mesmo cenário já utilizado na modelagem, através da comparação entre cenários otimizado e não-otimizado para que, assim, se verifique o impacto de atender mais usuários na rede, onde obteve-se resultados satisfatórios.

  • RAFAEL FOGAROLLI VIEIRA
  • Otimização da Alocação de Recursos em Data Centers Hierarquicamente Distribuídos

  • Data: 19/12/2018
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  • O crescente volume de serviços e aplicativos, além do crescimento acelerado das demandas de acesso sem fio, representam desafios significativos para a próxima geração de redes móveis. Esse aumento no volume de aplicações é reflexo do crescimento de "coisas" que estão se conectando na rede e irão produzir e consumir dados de maneira exorbitante. Um novo paradigma que está ganhando reconhecimento no contexto de redes sem fio e é responsável por parte desse crescimento elevado do volume de serviços e aplicações é a Internet das Coisas. Conectar esses dispositivos irá leva uma enorme quantidade de informação a trafegar na rede que irá exigir recursos significativos de computação para serem processados e armazenados. Uma abordagem proeminente para tratar esses dados é o uso da computação em nuvem, a qual utiliza datacenters para armazenamento e processamento destes. Entretanto o aumento exponencial de dados gerados e de aplicações com requisitos mais severos, tornam a nuvem tradicional menos adequada para cenários envolvendo estas operações, que exigem baixa latência e alta qualidade de serviço. Assim, para lidar com tais adversidades, um novo conceito emergente, conhecido como Edge Cloud Computing, foi proposto para se tornar uma extensão da computação em nuvem tradicional, aproximando recursos computacionais, escaláveis, para a borda da rede, criando assim uma hierarquia de datacenters. Desta forma, os serviços e aplicações que possuem requisitos mais estritos conseguirão ter suas necessidades atendidas, como exemplo a obtenção de experiência de usuário quase instantânea. Sendo assim, este trabalho propõe formulação matemática para o dimensionamento e provisionamento de uma hierarquia de DCs. Através dos resultados obtidos observa-se que a hierarquia de DCs atrelada ao modelo proposto consegue ser superior aos demais cenários conseguindo alocar 99% do conjunto de aplicações que foram utilizado nos testes e diminuir o fluxo nos links de backhual que é gerado pelo maçante número de aplicações que iriam circulam pela rede. As análises confirmam a necessidade da aproximação de recursos computacionais para a borda da rede atrelada com uma eficiente estratégia de alocação de aplicações, a fim de garantir um melhor desempenho para a rede.

  • IGOR RUIZ GOMES
  • POSICIONAMENTO ÓTIMO DE ESTAÇÕES RÁDIO BASE DO SERVIÇO MÓVEL CELULAR UTILIZANDO MODELO DE CONHECIMENTO DISCRETO EM PROPAGAÇÃO OUTDOOR

  • Data: 14/12/2018
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  • Modelos de propagação são muito utilizados para prever as degradações sofridas pelo sinal transmitido. Este trabalho tem o objetivo principal garantir a máxima área de cobertura, dentro da UFPA, tendo 2 e 3 torres para a propagação do sinal. O estudo da propagação leva em consideração tipos diferente de perdas e foi validado por dados coletados em 3 campanhas de medições em para frequências distintas. Os resultados mostram a maior área de cobertura para os cenários testados. O programa desenvolvido permite mudança de parâmetros, como altura, potência, quantidade de torres, podendo assim ser alterado para outros cenários. Todos os resultados obtidos foram comparados com outros modelos de literatura para salientar o melhor comportamento do modelo proposto. 

  • GABRIEL SILVA PINTO
  • Controle do Diagrama de Radiação de Dipolos de Grafeno pelo Potencial Químico

  • Data: 13/12/2018
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  • Este trabalho apresenta um estudo do controle do diagrama de radiação de um dipolo de grafeno através do potencial químico. O dipolo analisado possui geometria retangular com alimentação por fonte de tensão no centro, onde braço do dipolo é mantido a um potencial químico diferente. A geometria é analisada pelo método dos momentos bidimensional, com uma impedância superficial equivalente. São apresentados cálculos das principais propriedades radiativas da antena em função dos potenciais químicos. Os resultados mostram que quanto maior a diferença entre os potenciais químicos, maior será o deslocamento do lóbulo principal do diagrama de radiação.

    Este trabalho apresenta um estudo do controle do diagrama de radiação de um dipolode grafeno através do potencial químico. O dipolo analisado possui geometria retangularcom alimentação por fonte de tensão no centro, onde cada braço do dipolo é mantidoa um potencial químico diferente. A geometria é analisada pelo método dos momentosbidimensional (MoM-2D), com uma impedância superficial equivalente. São apresentadoscálculos das principais propriedades radiativas da antena em função dos potenciais químicos.Os resultados mostram que quanto maior a diferença entre os potenciais químicos, maiorserá o deslocamento do lóbulo principal do diagrama de radiação.

  • OTAVIO ANDRE CHASE
  • ARQUITETURA DE UMA PLATAFORMA DE SENSORIAMENTO AUTÔNOMA NO CONTEXTO DE TECNOLOGIA AMBIENTAL PARA MONITORAMENTO IN SITU DE PARÂMETROS AMBIENTAIS E DA SUPER IRRADIÂNCIA SOLAR

  • Data: 07/12/2018
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  • Esta tese apresenta uma plataforma de sensoriamento in situ com arquitetura no contexto de tecnologia ambiental e denominada de PLACOT2AM (Plataforma Convergente Transdisciplinar para a Amazônia). A plataforma é uma solução integrada com sensores, aquisição, processamento dos dados e comunicação sem fio, através da tecnologia de internet das coisas (IoT – Internet of Things). Além disto, a plataforma é de baixo custo (hardware livre) e pode ser usada como alternativa a instrumentos e dispositivos proprietários para aquisição e processamento de dados no monitoramento (em nível micrometeorológico e microescala) de parâmetros ambientais relacionados ao conforto térmico e eventos de super irradiância.  A programação da plataforma tem um sistema especialista, que permite a análise simultânea à aquisição dos dados de variáveis ambientais. Isto torna possível gerar conhecimento para auxílio na tomada de decisões pela sociedade civil sobre os extremos da variabilidade ambiental que tragam risco à saúde ou produtividade de serviços (agropecuária e geração de energia a partir de fontes renováveis). No primeiro estudo de caso, para monitoramento do conforto térmico pelo índice de temperatura e úmidade (ITU), a plataforma mensurou apresenta que o período mais crítico em termos de alta temperatura e umidade (baixo conforto térmico) em um ambiente rural de Belém ocorre entre Maio e Outubro (ano de 2012), cuja hora crítica diária é as 15:00, quando humanos e a produção animal podem sofrer mais com o estresse térmico. No segundo estudo de caso, para monitoramento da irradiância solar, a plataforma mensurou super irradiância extrema de 1321 W/m2 em Belém-PA (12/05/2018), a uma baixa latitude (1°S) e baixa altitude (7 m) acima do nível do mar. A arquitetura apresenta vantagens em tamanho, flexibilidade, autonomia de energia e custo; o projeto pode ser considerado de baixo custo, com total de R$ 350,00 (aproximadamente USD 75 dólares). Os resultados das medições e análise especialista credenciam a PLACOT2AM como uma boa solução baseada em IoT para monitoramento especialista de parâmetros ambientais relacionados ao conforto térmico e dos eventos de super irradiância

  • LUCAS FELIPE AMARAL
  • Comparação entre Métodos de Fluxo de Carga para Redes de Distribuição Ativas

  • Data: 04/12/2018
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  • Este trabalho realiza uma análise comparativa de métodos de fluxo de carga para redes de distribuição passivas e ativas. Para tanto, os métodos utilizados foram os seguintes: Newton-Raphson, Desacoplado rápido com normalização complexa, Desacoplado com rotação de eixos e somatório de correntes. A avaliação do desempenho de tais métodos foi realizada considerando o número de iterações e tempo de processamento necessários que cada método necessitou para convergir e também utilizou, outro critério aplicado foi o nível acurácia de cada método, através da comparação dos valores de tensão obtidos pelas simulações do Newton-Raphson, em relação aos outros três métodos. Também são realizadas neste trabalho comparações do desempenho de cada método com relação ao número de iterações ao variar-se o valor da razão r/x dos alimentadores de um sistema teste de 2 barras, além disso verificou-se a influência das escolhas dos ângulos bases no número de iterações para os métodos desacoplados modificados.

  • ULISSES CARVALHO PAIXÃO JUNIOR
  • COMPARAÇÃO ENTRE REGRESSÃO LINEAR, REDES NEURAIS ARTIFICIAIS E ÁRVORES DE REGRESSÃO PARA QUANTIFICAÇÃO DO IMPACTO HARMÔNICO DE MULTIPLAS CARGAS EM REDES ELÉTRICAS DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 19/11/2018
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  • Nos últimos anos, o desenvolvimento socioeconômico da população, o crescimento dos setores comercial e industrial, assim como a instalação cada vez mais crescente de novas cargas, têm gerado grande evolução na demanda do consumo de energia elétrica. Por sua vez, buscando obter sistemas mais eficientes, os fabricantes de equipamentos têm produzido produtos cada vez mais rápidos e energeticamente mais eficientes para utilização residencial, comercial e industrial. No entanto, essas cargas, devido à sua não linearidade, têm contribuído significativamente para o aumento dos níveis de distorção harmônica de tensão e corrente. No presente trabalho dá-se ênfase no ponto de acoplamento comum (PAC) de dois grandes consumidores, que possuem diferentes características de consumo e cargas, com o intuito de avaliar os impactos harmônicos em sua rede por meio de técnicas computacionais, além de comparar o nível de confiabilidade das técnicas por meio do erro absoluto médio (EAM). As análises são baseadas em medições reais em uma universidade e um polo industrial, realizadas com período mínimo amostral de sete dias através de analisadores de qualidade de energia elétrica (QEE), conforme procedimentos de qualidade nacional. A metodologia proposta utiliza as técnicas de Regressão Linear, Redes Neurais Artificiais e Árvore de Decisão para avaliar a contribuição harmônica de cada alimentador no ponto de interesse das redes elétricas escolhidas. Como resultado da QEE, verificou-se o quanto cada alimentador impacta a distorção de tensão e corrente no PAC, além de classificar os alimentadores com relação a seu respectivo impacto na rede elétrica estudada. Também como resultado, o estudo propiciou a comparação das três técnicas entre si, com diferentes intervalos de tempo (semanal, diário e por patamar de carga), permitindo classificar o comportamento e a confiabilidade de cada técnica em cada período. Como conclusão do trabalho, os métodos propostos e as análises apresentadas dão subsídios aos gestores para efetuar uma ação mitigadora mais eficiente dos impactos harmônicos causados na rede elétrica e, também, identificar as diferenças entre as técnicas e seu grau de confiabilidade, de acordo com os intervalos temporais estudados.

  • FLORINDO ANTONIO DE CARVALHO AYRES JUNIOR
  • INVESTIGAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE CONTROLE DE ORDEM FRACIONÁRIAS APLICADAS A SISTEMAS ELÉTRICOS E INDUSTRIAIS

  • Data: 14/11/2018
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  • O uso de técnicas de controle é de grande importância para manter desempenhos competitivos, para sistemas elétricos e industriais, tendo em vista um rastreamento de pontos de ajuste de comportamento tão próximo quanto possível de um ponto de ajuste de operação desejado, visando um desvio e oscilação reduzidos. Neste trabalho são investigadas técnicas de controle automático fracionário para melhoria do desempenho de sistemas industriais. Duas técnicas de controle de ordem fracionária são estudadas, um do tipo Lead-Lag de ordem fracionária (FOLL) baseada em no método de resposta em frequência e aplicada à melhoria de estabilizadores de sistemas de potência (ESP). As leis de controle são implementadas sob a forma de controle digital em um sistema embarcado, baseado em DSPIC. O desempenho dos compensadores é avaliado através da realização de vários testes experimentais em um sistema de potência em escala reduzida, de 10 kVA, localizado no Laboratório de Engenharia Elétrica da UFPA. São realizados testes de variação a um impulso na referência de tensão do gerador em diversos pontos de operação de potência do sistema microgerador, além da análise de robustez do sistema utilizando uma ferramenta de plot robusto do diagrama de Bode, conhecida como RBode. Em um segundo momento, há a investigação de uma técnica de alocação de polos fracionária (FOPP) que leva em consideração critérios de resposta temporal de sistemas fracionários a três termos, que no caso deste trabalho são o sobressinal, e tempo de assentamento, aplicados em um sistema de dois tanques acoplados, e em um conversor CC/CC Buck, onde a técnica de (FOPP) é comparada com outras duas técnicas, sendo elas a técnica clássica de alocação de polos de ordem inteira (IOPP), e uma técnica de sintonia de controladores FOPID baseadas em Margens de Ganho e Margens Fase (GMPM). Os resultados são corroborados por simulações em Ambiente Matlab/Simulink. Os resultados apresentam uma redução de pelo menos aproximadamente 15% nos valores dos índices ITAE e ISE relacionados aos desempenhos dinâmicos dos sistemas abordados neste estudo da relacionado a variável controlada, com a inserção dos controladores fracionários baseados tanto na topologia utilizando o FOLL, quanto utilizando a técnicas FOPP e GMPM, comparados aos xxi valores obtidos desses índices dos controladores sintonizados pelas técnicas de ordem inteira convencional.

  • DIEGO KASUO NAKATA DA SILVA
  • PROPAGATION MODEL FOR MIXED PATHS USING DYADIC GREEN’S FUNCTIONS: A CASE STUDY FOR CITY-RIVER-FOREST PATH

  • Data: 09/11/2018
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  • Este trabalho fornece um modelo usando as Funções de Green Diádicas para prever o campo elétrico em trajetos mistos para UHF. Uma nova abordagem é usada considerando a propagação em camadas verticais para obter novas equações. O desenvolvimento do modelo foi realizado considerando um percurso misto Cidade-Rio-Floresta, localizado na Região Amazônica. Uma campanha de medição foi desenvolvida em Belém-Pará sobre a Baía de Guajará para a obtenção de dados no cenário proposto. Os dados de medição foram coletados de um transmissor de TV digital. Foi realizada uma análise comparativa entre o modelo proposto, ITU-R P.1546-5, dados de medição e o ITU-R P.1546-5 utilizando o ajuste de curvas de Millington. Os dados de medição e o modelo usando as Funções de Green Diádicas possuem uma boa concordância e apresentam baixos valores de erro RMS. Os resultados confirmam a eficiência e aplicabilidade do modelo proposto.

  • PAULA RENATHA NUNES DA SILVA
  • DIAGNÓSTICO DE FALHAS INCIPIENTES EM LINHAS DE TRANSMISSÃO

  • Data: 26/10/2018
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  • Atualmente, a operação do sistema de transmissão de energia elétrica é sobrecarregada pela grande quantidade de informações oriundas dos mais diversos sistemas de monitoração, que devem analisar estas informações para manter o sistema em condições de operação aceitáveis de acordo com a normas do Setor Elétrico Brasileiro. Nesse contexto, este trabalho propõe um sistema de diagnóstico de falhas on-line em linhas de transmissão baseado na análise da monitoração da corrente de fuga para múltiplas falhas incipientes, que é composto de módulos que se adaptam de modo autônomo às melhorias que são executadas na LT. O trabalho desenvolvido aborda especificamente o módulo diagnóstico, no qual são extraídas as características do espectro harmônico da corrente de fuga com falha, e posteriormente, identifica a falha mais proeminente em um cenário multi eventos. Para extrair as características dos sinais de corrente de fuga com falhas foi utilizada a redundância analítica, que a partir de dados obtidos em laboratório e em campo, serviu para determinar o comportamento normal da LT, elaborar o modelo da LT em funcionamento normal e com a anomalia. De posse da corrente de fuga de funcionamento normal e com falha realiza-se a caracterização destes sinais, que empregam algoritmos adequados nas características levantadas no estado da arte sobre o tema e nos dados obtidos em campo e em laboratório. Após escolher o algoritmo de extração que possui melhor desempenho para múltiplas falhas, são propostos classificadores para determinar qual a falhas mais proeminente na LT. O projeto do classificador levou em consideração que o sistema precisa se adaptar às mudanças ocorridas na LT, incorporando o conhecimento sobre o sistema, uma vez que este é bastante dinâmico.

  • JUAN CARLOS HUAQUISACA PAYE
  • Cálculo de Perdas Técnicas e Não Técnicas nas Redes de Distribuição de Energia Elétrica usando a Definição de Impedância Equivalente de Perdas

  • Data: 17/10/2018
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  • Este trabalho apresenta um novo conceito denominada Impedância Equivalente Operacional (IEO) que é caracterizado por ser um método prático e econômico que permite calcular perdas técnicas e não técnicas em redes de distribuição de energia elétrica com uma boa precisão, para o qual é utilizado dados que qualquer empresa de distribuição possui, como as contas de energia dos consumidores, os parâmetros elétricos da rede e as medições de potências e correntes na saída da subestação. Para mostrar a aplicação deste método, este documento abrange o processamento dos dados e descrição do software usado mais tarde para simular a operação de sistemas elétricos testes IEEE 13 e 37 barras, considerando que eles apresentam perdas técnicas e não técnicas. Além disso, estes sistemas são avaliados com diferentes condições de operação, incluindo a incorporação de um gerador fotovoltaico. Os casos avaliados neste trabalho mostram que o método pode ser utilizado para planejar e monitorar as redes de distribuição de energia elétrica considerando a separação de perdas técnicas e não técnicas, para que no futuro as ações de redução dessas perdas possam ser gerenciadas, já que a perda de energia elétrica sem gerenciamento traduz-se em perdas econômicas consideráveis tanto para as concessionárias quanto para os consumidores e indiretamente para o país. Os resultados apresentados nesta dissertação, sobre a aplicação da Impedância Equivalente Operacional no cálculo das perdas técnicas e não técnicas demonstraram a eficácia do método proposto, vislumbrando-se um grande potencial para a aplicação desse procedimento nas empresas de energia elétrica, principalmente nas distribuidoras de energia.

  • ANTONIO THIAGO MADEIRA BEIRAO
  • Estados ligados de Majorana em nanodispositivo com ponto quântico acoplado à cadeia de átomos em zigue zague sobre supercondutor topológico

  • Data: 11/10/2018
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  • A pesquisa em física da matéria condensada com isolantes e supercondutores topológicos tem contribuído muito para a caracterização das propriedades de superfície e de modos zero em nanofios. Investigamos teoricamente o transporte de elétrons através do ponto quântico em forma de T (PQ) com um único nível e spinless, conectado a uma cadeia em zigue zague e acoplado a um supercondutor p-wave, utilizando o método analítico recursivo de funções de Green no equilíbrio. Este modelo é uma extensão da cadeia de Kitaev para uma rede triangular de tamanho finito com três, quatro e cinco sitios. Observamos que modos zero de Majorana podem ser sintonizados através dos parâmetros de acoplamento do dispositivo e a condutância linear mostra ambos os Estados Ligados de Majorana (MBS) na fase topológica e na fase topológica geral maximamente robusta. Este modelo mais realista permite a detecção de MBS através do controle dos parâmetros que governam o tunelamento eletrônico e pode ser útil para experimentos relevantes.

  • JANILSON LEAO DE SOUZA
  • Nanoantena Óptica Plasmônica Dipolo-Espira de Banda Larga

  • Data: 11/10/2018
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  • Neste trabalho é analisado um novo modelo de nanoantena óptica plasmônica. A nanoantena denominada dipolo-espira é obtida pela combinação de uma antena dipolo cilíndrica e uma espira parasita cilíndrica. Este novo modelo de antena é investigado e aplicado em nanocircuito óptico plasmônico e em nanoenlace óptico sem fio. A modelagem da antena e de suas aplicações são feitas pelo Método dos Momentos (MoM) linear. Para a nanoantena, são investigadas a impedância de entrada, coeficiente de reflexão, largura de banda, eficiência de radiação, ganho, campo elétrico próximo, diagrama de radiação e o efeito de um substrato de dióxido de silício nas propriedades ressonantes da antena. Contudo, o foco principal é a largura de banda. Para o nanocircuito, é investigado o casamento de impedância, aplicando o conceito de casamento de impedância em analogia com a teoria de radiofrequência, variando os parâmetros da antena emissora. Para o nanoenlace, é analisada a potência recebida na carga em função da frequência e distância entre transmissor e receptor. Além disso, é feita uma comparação da perda com a distância do nanolink com uma OTL bifilar. Os resultados mostram que a antena dipolo-espira apresenta característica evidente de largura de banda larga, com valores de até 45.4 % e, no geral, esta largura de banda esteve entre 36.7 e 45.4 %. Esta antena aplicada a nanocircuito pode melhorar o grau de casamento de impedância (coeficiente de reflexão de tensão mínimo de −25 dB) em relação às antenas dipolo. Além disso, ao utiliza-lá em nanoenlace óptico sem fio pode-se aumentar a largura de banda operacional na faixa de 179.1 a 202.5 THz, em comparação com nanoenlace convencional baseado apenas em antenas dipolo. Além do mais, os nanoenlaces sem fio, baseados em antenas dipolo-espira ou dipolo, são mais adequados do que nanoenlace com fio para distâncias acima de aproximadamente 22 μm.

  • CHARLLENE DE SOUSA GUERREIRO
  • MAERNI - MÓDULO DE AVALIAÇÃO DA EXPOSIÇÃO À RADIAÇÃO NÃO IONIZANTE PROVENIENTE DAS ANTENAS DE TRANSMISSÃO DE TV DIGITAL E RÁDIO FM PARA UMA FERRAMENTA COM O AMBIENTE VIRTUAL 3D

  • Data: 09/10/2018
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  • Nos últimos anos dado o avanço tecnológico dos meios de comunicação, e o aumento da demanda de usuários que primam pela qualidade destes serviços oferecido a eles, as operadoras tem aumentado o número de Estações Rádio Base nas cidades, onde muitas destas estão localizadas em ambientes de alta densidade habitacional. Considerando que cada antena ou conjunto de antenas presentes nessas estações possuem um campo eletromagnético de radiofrequência e transmitem radiação, a preocupação com a população que mora nas adjacência da antena transmissora é pauta de órgãos que regulam o serviços que oferecem serviços de radiofrequência bem como, é alvo de estudos que visam não somente descobrir os efeitos do contato com a radiação ionizante e não-ionizante presente nestes campos, como também descobrir se a norma criada para a regulamentação dos serviços está sendo cumprida. Neste trabalho apresenta as etapas de desenvolvimento de um módulo que consiste em uma extensão adicionada ao Simulador para Planejamento de Redes de Comunicação Móveis (SIMPLARCOM). O módulo proposto permite, através de ambiente de Realidade Virtual (RV), construir e configurar diferentes cenários, bem como os parâmetros da antena de transmissão, a fim de propiciar um ambiente para testes não invasivos de avaliação de exposição à Radiação Não-Ionizante; e identificar potenciais áreas inseguras para habitações, propiciando informações para auxílio na tomada de decisão quanto à realocação da localização de antenas transmissoras e visando diminuir a EIRP (Potência Efetivamente Radiada) irradiada por essas antenas. O módulo considera as diretrizes presentes na resolução nº 303, publicada pela Agência Nacional de Telecomunicações (ANATEL). Nos resultados obtidos é possível, navegar pelo cenário construído e verificar o valor da potência recebida, a intensidade de campo, a frequência de operação, a antena que está sendo analisada e se um determinado ponto no cenário está ou não recebendo radiação de acordo com o limiar permitido pela ANATEL.

  • CARLOS RAFAEL MARQUES DOS SANTOS
  • Efeitos de Faraday e Kerr  em estruturas periódicas metálicas: grafeno  na faixas de THz e  Ouro-Dielétrico-Bi:YIG na faixa do infravermelho

  • Data: 05/10/2018
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  • A fotônica é um campo de pesquisa cuja finalidade reside na utilização da luz (fótons) ao invés de elétrons (eletrônica) na realização de determinadas funções como, por exemplo, o armazenamento, a transferência e o processamento de sinais. Dentro desse contexto, abre-se a possibilidade de desenvolvimento e produção de dispositivos cuja capacidade de armazenamento supera as dos dispositivos eletrônicos. Para tanto, é preciso controlar os fótons semelhantemente, ao que é feito na eletrônica com os elétrons. O controle da radiação dentro da fotônica pode ser realizado através dos efeitos magneto-ópticos, como por exemplo, o efeito de Faraday e de Kerr. O efeito de Faraday é utilizado como base de funcionamento de dispositivos tais como isoladores ópticos, sensores de corrente e outros. Por sua vez, o efeito de Kerr pode constituir a base de funcionamento de dispositivos de armazenamento de dados (memória magneto óptica). No presente trabalho são estudados os efeitos magneto-ópticos de Faraday e Kerr, bem como a transmissão da radiação eletromagnética nas regiões do THz e infravermelho. Na faixa de frequência que corresponde ao THz é analisado o efeito de Faraday, o efeito de Kerr e a transmitância da radiação em estruturas periódicas de grafeno com diferentes geometrias.  As estruturas analisadas neste trabalho podem apresentar, para campos magnéticos fracos (1T, por exemplo), Rotação de Faraday maior que 3° dependendo da escolha da geometria que podem ser círculos, quadrados, quadrados com pequenos cortes nos cantos e fitas. A rotação de Faraday nestes sistemas pode ser explicada por meio de um modelo simples de circuito onde a introdução de periodicidade no grafeno promove o aumento da impedância o sistema e consequentemente altera as propriedades magneto-óptica do mesmo melhorando a rotação de Faraday em altas frequências (maiores 7 THz) ainda com valores de campos magnéticos tidos como fracos. Tal característica não é possível obter em uma folha uniforme de grafeno, uma vez que, para esta só é possível obter forte rotação de Faraday em altas frequências com campos magnéticos fortes (10T, por exemplo). Adicionalmente, para as três estruturas periódicas foi calculada a rotação de Kerr que pode chegar ao valor 2.6° dependendo da geometria escolhida. Para todos os casos, a frequência de máxima rotação de Faraday e Kerr ocorrem para frequências maiores que 7 THz. Estes resultados são melhores se comparados a resultados já publicados. Na região do infravermelho são estudos os efeitos de Faraday, Kerr, bem como a transmissão óptica extraordinária em uma estrutura plasmônica híbrida composta por quatro camadas. Para esta a rotação de Faraday é de 7.9° e 0.25 de transmitância para o comprimento de onda 945 nm. Adicionalmente, o efeito de Kerr pode chegar a 23°. Estes resultados são melhores se comparados a resultados já publicados. Na estrutura proposta, a melhora da rotação de Faraday deve-se ao aumento do fator Q das ressonâncias na camada de material magneto-óptico.

  • ANDRE FELIPE SOUZA DA CRUZ
  • Análise de Sensor Plasmônico na Configuração Emissão Acoplada via Função de Green 3D

  • Data: 28/09/2018
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  • No presente trabalho, é apresentado o estudo teórico sobre um sensor de ressonância plasmônica na configuração de Emissão Acoplada por Plasma de Superfície (SPCE). Acoplado a estrutura do sensor, está um canal microfluídico contendo em suspensão partículas alvo (nanopartículas de ouro funcionalizadas para atrair moléculas fluorescentes), que quando excitadas e imobilizadas sobre a estrutura do sensor, podem ser eficientemente modeladas como um arranjo planar de dipolos induzidos. A modelagem eletromagnética do dispositivo foi realizada através do potencial magnético, definido por meio da Função de Green Periódica (PGF) 3D. Os campos eletromagnéticos são apresentados em termos da representação espectral discreta através da série complexa dupla de Fourier, e para reduzir o numero de termos nas séries, é proposto utilizar a identidade de Euler. Primeiramente, são apresentados resultados paramétricos de campo na estrutura do sensor, e em seguida, é feita a análise espectral do campo potencial magnético, onde se verificou o surgimento dos polos SPP e SW no domínio espectral. Para validação do método foram realizadas análises do caso limite, em que as partículas se encontram distantes umas das outras, sendo comparadas com trabalhos publicados. Por fim, são apresentados resultados e discussões sobre a convergência das séries na PGF cossenoidal. Os resultados apresentam boa concordância, demonstrando que o método teórico da PGF 3D é eficiente, e pode ser utilizado como ferramenta auxiliar no projeto deste dispositivo de sensoriamento.

  • MAURO GOMES DA SILVA
  • PROJETO DE CONTROLADOR PREDITIVO: ABORDAGEM POLINOMIAL E NO ESPAÇO DE ESTADOS

  • Data: 28/09/2018
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  • PROJETO DE CONTROLADOR PREDITIVO: ABORDAGEM POLINOMIAL E NO ESPAÇO DE ESTADOS

  • ANTONIO RONIEL MARQUES DE SOUSA
  • Análises Multifísicas via Método de Elementos Finitos para o Auxílio à Manutenção preditiva em Transformadores de Potência.

  • Data: 21/09/2018
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  • O SIN (Sistema Interligado Nacional) é um sistema de fundamental importância no panorama brasileiro. Sua função é conectar eletricamente os centros geradores e os centros consumidores, sendo eles empresariais, comercias ou residenciais. Os principais equipamentos responsáveis pela conexão e transmissão de energia elétrica dos centros geradores aos consumidores são os transformadores de potência. Esses equipamentos estão sujeitos a diversos tipos de falhas que podem afetar seus componentes chegando em alguns casos a comprometer a operação deste equipamento, e em consequência o abastecimento de energia elétrica. Desta forma, neste trabalho é realizada uma análise multifisica nos transformadores de potência, acoplando simulações eletromagnéticas térmicas e estruturais com o objetivo de fornecer ao operador informação sobre o momento ideal para a realização de manutenções preditivas, evitando paradas não planejadas. Para isso, foram utilizadas simulações computacionais por meio do Método de Elementos Finitos (MEF) e a partir disso, foram analisadas as diversas situações que esses equipamentos podem ser submetidos, tanto na condição nominal, quanto condições extremas de funcionamento como corrente de inrush e corrente de curto-circuito. Nesta perspectiva, foram realizadas análises dos efeitos que a dilatação térmica e as forças axiais e radias exercem contribuindo para possíveis defeitos nesses equipamentos. Como objeto de estudo, as simulações foram realizadas em um transformador monofásico de 50 MVA, que é um equipamento que encontra-se em funcionamento na região norte do país. Para uma maior validação da metodologia utilizada neste trabalho as simulações foram validadas com dados reais de medição e com resultados presentes em literaturas atuais. Desta forma, este trabalho apresenta uma metodologia que pode auxiliar o quadro técnico de uma indústria na decisão do momento adequado de parada em um transformador de potência para a realização de manutenções preditivas

  • PAULO ANDRÉ IGNÁCIO PONTES
  • O DESENVOLVIMENTO E AVALIAÇÃO EMPÍRICA DE UM SIMULADOR EDUCACIONAL PARA O APOIO AO ENSINO DE ECG BASEADO NA ORIENTAÇÃO ESPACIAL DO CORAÇÃO

  • Data: 21/09/2018
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  • O eletrocardiograma (ECG) é um dos procedimentos de diagnóstico mais utilizados na medicina, e assim é essencial que os alunos de graduação médica aprendam a interpretá-lo corretamente enquanto eles ainda estão treinando. Naturalmente, os alunos passam pelo aprendizado clássico (por exemplo, palestras e discursos). No entanto, geralmente não são treinados eficientemente na análise de resultados de ECG. A este respeito, metodologias e ferramentas de suporte educacional na prática médica, como o software educacional, devem ser consideradas como abordagem valiosa para fins de treinamento médico. Esta tese de Doutorado  aborda o desenvolvimento de um simulador (VETOECG) que permite o ensino experiencial, para que alunos possam relacionar a projeções dos vetores elétricos cardíacos, por intermédio da manipulação da orientação espacial do coração e as repercussões em suas respectivas ondas no ECG. Além disso, esta Tese relata um experimento formal para avaliar empiricamente a eficácia educacional (learning effetiveness) da ferramenta e a percepção dos alunos em relação a motivação experiência de usuário e aprendizagem, comparando com as metodologias tradicionais de ensino de ECG. Como resultados, pode-se constatar que o simulador é adequado nas mais diversas dimensões, pois foram avaliadas positivamente: em termos de motivação (88,15%), experiência de usuário (76%) e aprendizagem (96,5%). Os resultados indicaram ainda que o simulador tem eficácia de aprendizado positiva em comparação com as metodologias tradicionais (diferença estatisticamente significativa) utilizadas para aprendizagem no estudo proposto, desta forma, pode ser considerado uma alternativa para ensinar interpretação de ECG. De maneira complementar, foi realizada revisão sistemática da literatura para constatar a não existência de simulador que ensine interpretação de ECG através da manipulação a orientação espacial do coração e que possibilite a visualização das projeções dos vetores elétricos cardíacos nas derivações e as repercussões no comportamento das respectivas ondas no ECG.

  • DIONE JOSE ABREU VIEIRA
  • Aplicações de Controle Preventivo Baseadas em Árvore de Decisão para Aumentar a Capacidade de Sobrevivência a Afundamentos de Tensão dos Geradores de Indução Duplamente Excitados em Sistemas de Potência.

  • Data: 21/09/2018
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  • Esta tese apresenta o desenvolvimento de uma metodologia de controle preventivo para aumentar a capacidade de recuperação a afundamentos de tensão (FRTC) dos geradores de indução duplamente excitados (DFIG) integrados à rede elétrica. A metodologia, baseada em árvore de decisão (DT), auxilia na monitoração e suporte à segurança e ao controle preventivo, garantindo que os sistemas eólicos permaneçam conectados após a ocorrência de perturbações no sistema elétrico. Com base em estudos off-line, a DT descobre atributos inerentes ao sistema elétrico relacionado à FRTC e fornece um modelo de predição rápido para aplicações em tempo real. A partir dos resultados obtidos, é possível verificar que o DFIG contribui para a segurança da operação através da disponibilidade de despacho de potência e participação no controle de tensão. Verifica-se também que o uso da DT, além de classificar com boa precisão o estado operacional do sistema, facilita de maneira significativa a tarefa do operador, uma vez que ele vai estar direcionado no acompanhamento das variáveis realmente críticas de operação para uma determinada configuração topológica do sistema. Artigo publicado no Periódico Energies (B1- Eng. IV CAPES), Fator de Impacto 2.67. Título do Artigo: Decision Tree-Based Preventive Control Applications to Enhance Fault Ride Through Capability of Doubly-Fed Induction Generator in Power Systems. Autores : Dione Vieira , Marcus Vinicius Nunes and Ubiratan Bezerra Institute of Technology, Graduate Program in Electrical Engineering, Federal University of Para, Belém-PA 66075-110, Brazil * Assunto: [Energies] Manuscript ID: energies-318079; doi: 10.3390/en11071760. Paper has been published. Data: 2018-07-04 06:53 De: energies@mdpi.com Para: dionevieira@ufpa.br, mvan@ufpa.br, bira@ufpa.br Cópia: billing@mdpi.com, website@mdpi.com, energies@mdpi.com, addison.su@mdpi.com Dear Authors, We are pleased to inform you that your article "Decision Tree-Based Preventive Control Applications to Enhance Fault Ride Through Capability of Doubly-Fed Induction Generator in Power Systems" has been published in Energies as part of the Special Issue Intelligent Control in Energy Systems and is available online: Abstract: http://www.mdpi.com/1996-1073/11/7/1760 PDF Version: http://www.mdpi.com/1996-1073/11/7/1760/pdf The meta data of your article, the manuscript files and a publication certificate are available here (available to authors after login): http://susy.mdpi.com/user/manuscripts/review_info/7b09684ad2a67314f2efea0add5dfc1e Special Issue: http://www.mdpi.com/journal/energies/special_issues/intelligent_control Energies 2018, 11(7), 1760; https://doi.org/10.3390/en11071760 Decision Tree-Based Preventive Control Applications to Enhance Fault Ride Through Capability of Doubly-Fed Induction Generator in Power Systems Dione Vieira * OrcID, Marcus Nunes and Ubiratan Bezerra

  • GILBERTO NERINO DE SOUZA JUNIOR
  • Geração de tarefas de ensino adaptadas através de algoritmos bio-inspirados para crianças em fase inicial da alfabetização

  • Data: 14/09/2018
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  • Avanços em sistemas de aprendizagem ao longo das últimas duas décadas permitiram o desenvolvimento de tecnologias que auxiliam no engajamento de alunos. Embora esses sistemas possam usar procedimentos comportamentais para melhorar as habilidades em leitura, melhores resultados para cada aluno são obtidos na elaboração manual do conjunto de tarefas por um especialista educacional; todavia, o uso de um processo manual acaba acarretando demasiado tempo, esforço e subjetividade para a criação das tarefas. Adicionalmente, mesmo com o auxílio de processos computacionais, a geração automática pode ser inviável devido ao alto espaço de busca das possíveis combinações de tarefas. Essa complexidade aumenta ao considerar a adaptação da dificuldade ao conhecimento do aluno, seguindo um fluxo de ensino e mantendo tarefas diversificadas para o estudo. A presente Tese apresenta um novo método para gerar tarefas de ensino do procedimento Matching-to-Sample, adaptando suas dificuldades através de meta-heurísticas de otimização bio-inspiradas. Experimentos demonstraram uma melhor convergência dos algoritmos genéticos para este domínio, sendo que foram capazes de gerar tarefas em um nível de dificuldade adaptadas aos alunos e de acordo com pré-testes e configurações de atributos das tarefas definidas por psicólogos comportamentais. Como estudo de caso, as tarefas foram aplicadas a um grupo de alunos em estágios iniciais da alfabetização, obtendo efeitos satisfatórios no processo individual de aprendizagem. Adicionalmente, com o objetivo de apresentar as tarefas de ensino as crianças, foram implementados dois softwares interativos de aprendizagem, via um jogo digital e por um sistema web, onde o uso do jogo digital com características lúdicas demostrou aceitação superior no uso de tarefas de ensino adaptadas para crianças em fase inicial da alfabetização.

  • CARLOS EDUARDO MOREIRA RODRIGUES
  • Análise de Supraharmônicos em Equipamentos Eletrônicos e Caracterização Utilizando a Transformada Wavelet

  • Data: 10/09/2018
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  • Esta dissertação objetiva analisar a emissão, a propagação e a interação entre equipamentos envolvendo componentes harmônicas que possuem frequência na faixa entre 2 e 150 kHz, denominadas supraharmônicos. Para a análise proposta, foram realizadas campanhas de medição em inversores de frequência, nobreak, lâmpadas LED e uma fonte utilizada em notebook. As medições se dividiram em dois grupos distintos: com os equipamentos conectados à rede elétrica e a uma fonte eletrônica trifásica, com o objetivo de verificar as ordens e os níveis, tanto das emissões provenientes dos equipamentos, quanto da distorção emitida pela própria fonte eletrônica, além da interação entre a fonte e os equipamentos alimentados. Foram empregadas a Transformada de Fourier e a Transformada Wavelet para efetuar a análise e caracterização das distorções observadas. As medições mostraram uma contribuição significativa dos equipamentos observados e da fonte eletrônica para a emissão de supraharmônicos, além da amplificação da distorção quando os equipamentos são por ela alimentados.

  • HELIANA MARIA CEBALLOS AGUILAR
  • Desempenhos Térmico e Energético de uma Edificação na Região Amazônica Brasileira

  • Data: 06/09/2018
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  • O consumo de energia elétrica em edificações vem aumentando gradualmente ao longo dos anos. Estima-se que as edificações são responsáveis por 40 % do consumo de energia mundial, e ainda 50 % das emissões de CO2, sendo um dos setores que mais impacta o meio ambiente. Nesse contexto, surge a necessidade de projetar edificações com baixo consumo energético, e que ao mesmo tempo possam proporcionar conforto ao usuário, mediante aplicação de estratégias bioclimáticas, otimização de recursos naturais e uso de equipamentos eficientes. Neste trabalho é estudada uma proposta inovadora de integração de várias estratégias para diminuir o consumo de energia, onde é avaliado o impacto de cada uma delas individualmente, e todas em conjunto, nos comportamentos térmico, energético e econômico de uma edificação localizada na Região Amazônica Brasileira. Esta região é caracterizada climaticamente pelas altas temperaturas e umidade, onde alcançar condições adequadas de conforto implica em um alto consumo de energia com sistemas de condicionamento de ar. Diferentes Medidas de Conservação de Energia são avaliadas, com o objetivo de alcançar um melhor aproveitamento da iluminação natural; diminuir as cargas térmicas para resfriamento, onde se considera a instalação de um material isolante térmico nas paredes leste e oeste, e de um isolante térmico e câmara de ar na cobertura, que são as superfícies externas que recebem maior radiação solar na edificação; e também vários sistemas de geração fotovoltaica, sendo que um dos sistemas está integrado como elemento arquitetônico e outro está adaptado sobre a cobertura da edificação. Na edificação são realizados dois tipos de análise: dinâmica e estática. Para a análise dinâmica utiliza-se o programa EnergyPlus, para conhecer seu comportamento térmico e de consumo de energia analisados para o ano inteiro e para os dias de projeto, e o programa Daysim/Radiance para conhecer a autonomia de iluminação natural alcançada, para tanto usando-se dados medidos por uma estação meteorológica instalada no local. Com relação à análise estática, é avaliado o nível de eficiência energética pelo método prescritivo segundo a regulamentação nacional vigente. Com as avaliações realizadas determina-se que as Medidas de Conservação de Energia (MCE) têm influência direta e significativa sobre a diminuição da carga térmica para resfriamento, pela redução dos efeitos da radiação, com o sombreamento nos beirais e a redução da transmitância das superfícies tratadas. Comprova-se também a possibilidade de maximizar a iluminação natural em espaços internos, para melhorar o conforto dos usuários, possibilitando seu melhor desempenho e economia em energia usada em iluminação artificial. Em termos de consumo de energia e viabilidade econômica, as MCE alcançam uma economia energética anual de até 52 % na edificação tomada como estudo de caso, e as soluções adotadas apresentam retorno do investimento financeiro, mostrando-se também adequadas para a economia de energia e viáveis economicamente em regiões com características climáticas similares.

  • ANDERSON VINICIUS DE FREITAS SOUTO
  • Estratégia para Otimização de Offloading entre as Redes Móveis VLC e LTE baseada em Q-Learning

  • Data: 31/08/2018
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  • Estratégia para Otimização de Offloading entre as Redes Móveis VLC e LTE baseada em Q-Learning

  • RODRIGO DIAS ALFAIA
  • MGI: módulo de gerenciamento inteligente para otimização do conforto térmico do usuário em Smart Home.
     
  • Data: 31/08/2018
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  • O estímulo a integração da eficiência energética em equipamentos elétricos vem aumentando durantes os últimos anos. Uma parcela desse crescimento é resultado dos incentivos e das implementações de normas que ajudam na fiscalização e na regulamentação de especificações mínimas para eficiência no consumo de energia elétrica pelos equipamentos. Além disso, com o crescimento da tecnologia e do acesso a informação, novas formas de gerenciamento inteligente são propostas para ajudar a otimizar o consumo energético. Este estudo apresenta a especificação e o desenvolvimento do módulo inteligente, a ser integrado na arquitetura Smart Consumption Management Architecture (SmartCoM), que envolve a coleta e análise de dados meteorológicos (temperatura e umidade) via interface de comunicação característico da arquitetura, a partir de soluções de Internet das Coisas (IoT), para o gerenciamento inteligente de um condicionador de ar com objetivo otimizar o consumo de energia, sem perder o conforto térmico dos usuários residentes. A metodologia simula um ambiente residencial para que o MGI possa fornecer uma temperatura ideal, e como resultado, mostrou-se eficiente na redução do consumo de energia comparado ao modelo convencional. Foi realizado experimentos com o intuito de estimar o consumo de energia do condicionador de ar para o ano de 2017. O experimento consistiu em reduzir o consumo de energia mantendo o conforto térmico e consegui de forma geral uma redução média anual de 24,5% para o período noturno e 21,1 % para o diurno ficando dentro dos padrões de conforto térmico estabelecidas pelas normas nacionais e internacionais.
  • DAVID BARBOSA DE ALENCAR
  • Modelo híbrido baseado em séries temporais e redes neurais para previsão da geração de energia eólica

  • Data: 30/08/2018
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  • A geração de energia elétrica através de turbinas eólicas é uma das alternativas praticamente inesgotáveis de geração de energia elétrica. Ela é considerada uma fonte de energia limpa, porém ainda necessita de muita pesquisa para desenvolvimento de ciência e tecnologias que assegurem uma uniformidade na geração, propiciando uma maior participação desta fonte na matriz energética tanto no Brasil quanto no mundo, pois o vento apresenta bruscas variações na velocidade, densidade e em outras variáveis importantes. Nos sistemas elétricos de base eólica, cada horizonte de previsão é aplicado em um determinado segmento específico, previsão de minutos, horas, semanas, meses e anos futuros do comportamento do vento, desta forma pode-se avaliar a disponibilidade de energia para o próximo período, uma informação relevante no despacho das unidades geradoras e no controle do sistema elétrico. Esta tese teve como proposta, desenvolver modelos de previsão a ultra curto, curto, médio e longo prazo da velocidade do vento, baseado em técnicas de inteligência computacional, usando modelos de Redes Neurais Artificiais, SARIMA e modelos híbridos e prever a capacidade da geração de potência para cada horizonte. Para aplicação da metodologia utilizou-se as variáveis meteorológicas do banco de dados do sistema de organização nacional de dados ambientais SONDA, estação de Petrolina, do período de 01 de janeiro de 2004 à 31 de março de 2017. O desempenho dos modelos foi comparado com 5, 10 e 20 passos para frente, considerando minutos, horas, dias, semanas, meses e anos como horizonte de previsão. O modelo hibrido obteve melhor resposta na previsões dentre as quais destacou-se o horizonte de horas.

  • JACKSON MOREIRA OLIVEIRA
  • PORTAS LÓGICAS TOTALMENTE ÓPTICAS BASEADO EM INTERFERÔMETRO DE MICHELSON COM AMPLIFICADOR ÓPTICO SEMICONDUTOR

  • Data: 24/08/2018
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  • Neste trabalho, propomos a estrutura do dispositivo de portas lógicas totalmente ópticas baseada em um interferômetro Michelson (MI) composto de amplificador óptico semicondutor (SOA) formando uma estrutura de dispositivos lógicos SOA-MI com grade de Bragg de Fibra (FBG) simetricamente idêntica na saída de cada um de seus braços, para uma simulação numérica das portas lógicas AND, OR e NOR de dois sinais de entrada binários com números de bit diferentes usando a técnica de modulação de ganho cruzado (XGM) a 10 Gb/s de taxa de bits limita a largura de banda em 10, 20 e 40 GHz usando o software OptiSystem 15.0 da OptiWave Corporation para demonstrar e extrair regras simples de projeto para processamento óptico de alta velocidade e análise de propriedades não lineares induzidas por SOA. Além disso, este trabalho inclui o estudo do efeito da largura de banda e número de bits na potência recebida, taxa de erro mínimo (BER), fator máximo de qualidade (fator-Q), relação sinal-ruído óptico (OSNR) e espectro óptico, que demonstra portas de alta velocidade e desempenho. Executamos as portas lógicas baseadas em SOA-MI com alguns parâmetros e os resultados podem demonstrar uma estrutura de dispositivos lógicos ópticos de alto desempenho com alta velocidade.

  • WALTER DOS SANTOS OLIVEIRA JUNIOR
  • GESTÃO DA TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃO NA EDUCAÇÃO: O USO DOS JOGOS EDUCATIVOS DIGITAIS E OS IMPACTOS NA MOTIVAÇÃO E NO APRENDIZADO

  • Data: 24/08/2018
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  • Entre as recentes inovações do processo de ensino aprendizado, tem se destacado o uso dos jogos educativos digitais. Conhecer a sua eficácia é responsabilidade de educadores, desenvolvedores, pesquisadores e gestores. Este trabalho investiga a implantação de um aplicativo digital chamado “Matematicando” em escolas públicas do estado do Pará. Ao longo de seis meses no ano de 2017, foi acompanhada a implantação deste aplicativo, observados a evolução das notas escolares de 157 alunos, do quinto ano do ensino fundamental, na faixa etária dos 11 aos 13 anos em duas cidades paraenses. Aditivamente foi pesquisada a relação do uso do jogo educativo digital e a motivação de alunos e professores em outras 75 escolas de um município do Pará. O experimento examinou a correlação entre o uso do jogo educativo digital, os rendimentos escolares como variáveis independentes e aspectos relacionados infraestrutura, aos alunos e aos professores, como variáveis dependentes. Para a análise da evolução das notas a população amostral foi dividida entre estudantes expostos ao jogo e alunos não jogadores. Os resultados revelaram que houve avanços nas notas de 12% entre os alunos que tiveram contato com o jogo e um decréscimo de -1,0% entre aqueles que não utilizaram o jogo. Quando comparadas as horas de exposição ao jogo, os alunos que mais utilizaram (192 horas) apresentaram rendimento 45% superior em comparação aos que utilizaram menos (24 horas). Quanto à correlação entre a presença de conexão a Internet e o laboratório de informática e o uso do jogo, foi encontrado um avanço médio entre aquelas que não possuem nem Internet tampouco laboratório um avanço de 2% nos rendimentos, ao passo que as escolas conectadas a Internet e que possuem laboratório de informática cresceram em média 14%. A partir dos resultados obtidos, espera-se contribuir com gestores e educadores quanto ao uso da tecnologia e da gestão da informação no cotidiano de instituições de educação, especialmente no que se refere a melhorias das múltiplas relações que colaboram com um ambiente educacional mais eficiente.

  • DOUGLAS DA ROCHA CIRQUEIRA
  • Uma Arquitetura de Pré-processamento para Análise de Sentimento para Mídias Sociais em Português Brasileiro

  • Data: 23/08/2018
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  • A Web 2.0 tem impulsionado o surgimento de diversas plataformas de interação entre pessoas e que possibilitam o compartilhamento dinâmico de informação, o que cria diariamente uma massiva quantidade de dados não-estruturados oriundos de mídias sociais e redes sociais online (RSO), tais como Facebook, Twitter e Instagram. Tais plataformas têm sido adotadas não mais somente para entretenimento, mas por usuários que desejam compartilhar suas opiniões sobre restaurantes, bares e produtos que os mesmos tem visitado ou comprado. Este cenário revela um tesouro em potencial para empresas e instituições, que almejam melhorar seus produtos ou serviços, baseando-se em feedback de seus clientes. O Brasil é um grande exemplo de um cenário onde esse fenômeno pode ser observado, dado que a população brasileira é considerada bastante comunicativa, além de ser um dos povos mais atuantes em redes sociais do mundo. Neste contexto, a mineração de dados de mídias sociais brasileiras pode ser considerada profícua tanto para companhias que podem se beneficiar de tais análises, quanto para consumidores, que podem ter suas necessidades e sugestões atendidas. Neste contexto, a técnica computacional de Análise de Sentimento (AS) se faz relevante, a qual consiste em uma aplicação de Processamento de Linguagem Natural (Natural Language Processing - NLP) que utiliza Mineração de Texto (MT) para inferir a polaridade dominante quanto ao sentimento associado a documentos, geralmente referido como positivo, negativo ou neutro. Tais documentos podem ser caracterizados como comentários em RSO e revisões de produtos em sites de comércio eletrônico. Todavia, essa técnica enfrenta desafios, reportados no estado da arte, quando é aplicada no cenário de mídias sociais. Como exemplo, o conteúdo gerado por usuários (CGU) em RSO se apresenta em uma linguagem dotada de elementos informais, bem como uma gramática fora do padrão culto da língua. Estes elementos se compõem como barreiras para avanços de SA em tal cenário, seja para plataformas disponíveis gratuitamente ou comerciais, que aplicam mineração de dados em conteúdo textual. Além disso, as propostas existentes na literatura de AS para mídias sociais em português brasileiro, em geral, apresentam suas próprias etapas de pré-processamento, sem um padrão definido para este aspecto na literatura. Neste panorama, a proposta deste trabalho é apresentar uma nova arquitetura de préprocessamento para Análise de Sentimento em português brasileiro, oriundo de mídias sociais, que emprega um número expandido de etapas de tratamento de dados reportadas no estado da arte, a fim de prover atributos enriquecidos para um módulo de classificação de sentimento. O caráter inovador se faz presente nos passos empregados, bem como nas suas metodologias de implementação. A proposta foi comparada com sólidos modelos existentes na literatura, almejando uma comparação confiável com o estado da arte. Os resultados obtidos indicam que um conjunto expandido de pré-processamento, pode melhorar o desempenho de AS no contexto brasileiro e enriquecer as análises possíveis referentes a opiniões de consumidores e usuários em mídias sociais.

  • THIAGO RODRIGUES BRITO
  • MEDIÇÃO DE MÓDULOS FOTOVOLTAICOS A SOL-REAL POR MEIO DE DUAS CARGAS CAPACITIVAS

  • Data: 16/08/2018
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  • Com a crescente demanda de energia elétrica ao redor do mundo, cada vez mais as fontes renováveis de energia vêm adquirindo espaço na matriz energética mundial. Nesse contexto, a energia fotovoltaica tem se destacado com altos índices de crescimento. Contudo, com a sua inserção faz-se necessário dispor de meios para avaliação do desempenho dos módulos fotovoltaicos, que pode ser realizado através da obtenção de sua curva característica I-V. A partir desta os parâmetros elétricos do módulo podem ser definidos, além de ser um indicador de possíveis falhas de fabricação, conexão ou possível sombreamento das células. Através do uso de simuladores solares, tornou-se mais rápido e confiável a obtenção de tal curva. No entanto, os altos custos de um simulador limitam o acesso a tal tipo de medição e, além disso, estes se restringem ao ensaio individual de módulos. Este trabalho busca avaliar uma metodologia para aquisição de curva I-V sob sol-real. Para isto, foram utilizadas duas cargas capacitivas e um módulo de referência para medida de irradiância e temperatura de operação do gerador fotovoltaico. As condições padrões de teste são obtidas por meio do que é descrito na norma IEC 60891. Módulos de tecnologia de silício foram testados e seus resultados confrontados com o do simulador solar presente no laboratório do GEDAE/UFPA. Os resultados obtidos indicam que dependendo da forma de cálculo e considerações acerca da medição da temperatura, esta pode ser uma metodologia adequada para medição de módulos fotovoltaicos em campo.

  • ZAIRE DE ASSIS FERREIRA SOUZA
  • UTILIZAÇÃO DE SISTEMA DE ARMAZENAMENTO TÉRMICO PARA APLICAÇÃO DE GERENCIAMENTO PELO LADO DA DEMANDA EM UMA REDE DE DISTRIBUIÇÃO UNIVERSITÁRIA

  • Data: 16/08/2018
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  • A presente dissertação propõe o gerenciamento ótimo da demanda de refrigeração de uma rede de distribuição universitária para promover maior economia e eficiência energética utilizando a inercia térmica de salas de aula climatizadas como elemento armazenador de energia térmica e geração fotovoltaica. O método proposto considera a variação horária da temperatura ambiente influenciando a variação da temperatura interna das salas de aula e o consumo de energia ao longo do dia, sabendo que a unidade consumidora é tarifada no modelo Horo-Sazonal Verde. A análise das cargas da unidade consumidora leva a concluir que a maior parte da energia consumida é destinada a algum tipo de carga de refrigeração, sobretudo a climatizadores de ambiente, assim, considerar a gestão deste tipo de cargas no contexto das redes inteligentes (Smart Grids) é uma maneira coerente de impactar positivamente no aumento da eficiência energética. O gerenciamento pelo lado da demanda é realizado com base em Algoritmo Genético e os resultados comprovam a eficácia do método proposto em equilibrar o gerenciamento energético e promover um aumento considerável na economia com os gastos de energia.

  • ALBINO MOISES FARO DE MORAIS JUNIOR
  • PREVISÃO DE DISTORÇÃO HARMÔNICA EM CARGAS RESIDENCIAIS UTILIZANDO REDES NEURO-FUZZY

  • Data: 11/07/2018
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  • Com o crescente uso de cargas não lineares nas residências no Brasil, surge o problema da injeção de harmônicos no sistema elétrico e cada vez mais vem representando um problema para o setor elétrico que precisa dimensiona-lo. Conhecer as cargas que consomem energia e injetam harmônicos no sistema é importante para que se busque soluções para que a utilização do sistema seja mais eficiente e que se melhore a qualidade da energia que circula na rede elétrica. Este trabalho apresenta simulações de DHTv e DHTi de um conjunto de residências visando prever, utilizando medidas anteriores, o comportamento da carga ao longo do tempo. A modelagem é realizada por meio de um sistema neuro-fuzzy ANFIS, o qual utiliza uma rede neural para ajuste dos parâmetros da saída que utiliza regra fuzzy para a determinação dos valores de saída do sistema.

  • KETYLLEN DA COSTA SILVA
  • Estratégia de Planejamento e Otimização do Handover em Redes Móveis Densificadas

  • Data: 29/06/2018
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  • A explosão do uso de dispositivos e aplicações móveis nos últimos anos, tem levado a uma sobrecarga da infraestrutura da rede responsável pelo escoamento desse tráfego, afetando  tanto o desempenho da rede quanto a experiência do usuário. As redes móveis heterogêneas já são realidade e sua densificação tem sido apontada como uma das soluções propostas para atendimento das demandas esperadas para as redes celulares de quinta geração (5G). Nas redes atuais, no entanto, ainda é comum o uso de parâmetros fixos na configuração da rede, mas esta estratégia nem sempre se mostra eficiente. É dentro deste contexto que se consolida o conceito de redes auto organizáveis nas quais os vários parâmetros da rede são ajustados automaticamente com base em medições em tempo real e sistemas inteligentes. Esta tese apresenta uma estratégia para otimização de handover em redes LTE com densa implantação de small cells. Com base em medições e lógica fuzzy são propostos dois novos algoritmos para o auto ajuste de parâmetros da rede. A partir de simulação discreta utilizando o MATLAB, os resultados são obtidos e apresentados através das principais métricas de avalição de desempenho de handover.

  • IVAN RUY DE PARIJOS JUNIOR
  • AVALIAÇÃO OPERACIONAL DOS EFEITOS DE DEMANDA DE QUATRO SISTEMAS DE MICROGERAÇÃO FOTOVOLTAICA CONCECTADOS À REDE

  • Data: 29/06/2018
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  • O TEMA QUALIDADE DE ENERGIA ELÉTRICA (QEE) É AMPLAMENTE PESQUISADO NO MEIO CIENTÍFICO, ENTRETANTO, NAS DIVERSAS BIBLIOGRAFIAS E TRABALHOS ACADÊMICOS PRODUZIDOS NÃO EXISTE UMA DEFINIÇÃO ÚNICA SOBRE O QUE É QEE. DIVERSOS FENÔMENOS QUE AFETAM A QEE, E SUAS CONSEQUÊNCIAS, TÊM SIDO INVESTIGADOS. QUANDO DE TRATA QEE ENVOLVENDO A OPERAÇÃO DE UM SISTEMA FOTOVOLTAICO CONECTADO À REDE, A PREOCUPAÇÃO PRINCIPAL É COM A OPERAÇÃO DO INVERSOR, EQUIPAMENTO ESSE RESPONSÁVEL POR FAZER A INTERFACE DO GERADOR FOTOVOLTAICO COM A REDE. A INSERÇÃO DA GERAÇÃO FOTOVOLTAICA NA REDE ELÉTRICA REQUER ATENÇÃO ACERCA DE CERTOS FATORES COM A ALTERAÇÃO DA CURVA DE CARG DE UNIDADES CONSUMIDORAS, BEM COMO A ELEVAÇÃO NOS NÍVEIS DE TENSÃO, A PRESENÇA DE COMPONENTES HARMÔNICAS NO SINAL DE CORRENTE DA SAÍDA DO INVERSOR E A VARIAÇÃO DO FATOR DE POTÊNCIA DA UNIDADE CONSUMIDORA. ESTE TRABALHO FOI PENSADO COM O INTUITO DE REALIZAR TESTES E AVALIAR AGUNS ASPECTOS QUE PODEM INFLUENCIAR A QUALIDADE DA ENERGIA COM A INSERÇÃO DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA NA REDE DE DISTRIBUIÇÃO, MAS TAMBÉM ASSOCIADO COM O PERFIL DE DEMANDA DO CONSUMIDOR. PARA ISSO UTILIZOU-SE QUATRO SISTEMAS FOTOVOLTAICOS CONECTADOS À REDE (sfcr), BEM COMO FOI DESENVOLVIDA UMA BANCA DE TESTES E AQUISIÇÃO DE DADOS PARA MONITORAR A OPERAÇÃO DESSES SISTEMAS. NESTE TRABALHO É POSSÍVEL OBSERVAR QUE A OPERAÇÃO DOS SFCR PROVOCA ALTERAÇÕES NOS NIVEIS DE TENSÃO NO PONTO DE ACOPLAMENTO COMUM, BEM COMO A INTERAÇÃO SFCR E CARGA CAUSA ALTERAÇÕES NO PERFIL DE DEMANDA MEDIDO PELA REDE, IMPLICANDO EM UMA DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL NA CORRENTE (THDI) E FP  MEDIDOS PELO LADO DA REDE, DIFERENTES OS MEDIDOS  NA CARGA E NA SAÍDA DO INVERSOR.

  • ELEANOR DIAS DE SOUSA
  • Grau de Confiabilidade Operacional de Transformadores de Instrumentos para Sistemas de Energia Elétrica

  • Data: 21/06/2018
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  • Os transformadores para instrumentos tais como transformadores de corrente (TCs), transformadores de potencial (TPs) e os transformadores de potencial capacitivo (TPCs) constituem equipamentos fundamentais no sistema de proteção e medição. Estes equipamentos são utilizados para reduzir os altos níveis de correntes e tensões do sistema de transmissão para níveis adequados aos dispositivos de proteção e medição. Os relés de proteção respondem pelos transformadores para instrumentos (TIs). Todavia, os equipamentos que compõem o sistema de proteção e medição não estão imunes a defeitos e falhas. Considerando a grande importância dos transformadores para instrumentos no sistema de transmissão de energia elétrica e que entre os anos de 2015 e 2016 ocorreram casos de explosão em transformadores de corrente e divergências em medições em transformadores de potencial em algumas subestações da Eletronorte - Pará. Em virtude do ocorrido foi proposto um sistema de controle para transformadores de potencial capacitivo, transformadores de potencial indutivo e transformadores de corrente baseado em métodos estatísticos que consideram os seguintes parâmetros: o histórico de manutenção, ensaios elétricos, locais de instalação, as diversas famílias, tempo de operação, ocorrências sistêmicas e tempo de vida útil para estimar grau de confiabilidade operacional destes equipamentos nas subestações da Regional de Transmissão do Pará. Visando a confiabilidade dos diagnósticos para possibilitar a previsão de possível troca de equipamentos que possam vir a falhar e assim permitir a garantia de continuidade dos serviços de transmissão de energia elétrica da área Pará utilizando e aplicando os conceitos de qualidade de energia elétrica, foco em qualidade de serviços.

  • KEVIN EDUARDO LUCAS MARCILLO
  • Performance Evaluation of Robust parametric Control Strategies Applied on Suppression of Oscillations Effects Due to Constant Power Loads in Multi-Converter Buck-Buck Systems

  • Data: 11/06/2018
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  • Multi-converter electronic systems are becoming widely used in many industrial applications; therefore, the stability of the cascaded system is a big concern to real-world power supplies applications. Instability in cascaded systems may occur due to the constant power load (CPL), which is a behavior of the tightly regulated converters. CPLs exhibit incremental negative resistance behavior causing a high risk of instability in interconnected converters; therefore, the mitigation of this problem is an important issue in the multiple-stage switched mode power supply design. Thus, it is important to guarantee stability of the whole system. However, some difficulties remains besides the CPL, e.g., non-linearities due to the inductive element and uncertainties due to imprecision of mathematical models and/or variation of nominal values of the discrete elements that compose the DC/DC buck converter. Aiming to evaluate the performance of the proposed robust methodologies in this work to mitigate the instability problem caused by a CPL, several tests were developed by using an experimental plant and Matlab/Simulink, when the multi-converter buck-buck system is subjected a variation of power reference. The results show the improved performance of the proposed methodologies.

  • NADSON WELKSON PEREIRA DE SOUZA
  • ANÁLISE DE SENSORES PLASMÔNICOS BASEADOS EM NANO ESTRUTURAS ESTRATIFICADAS UTILIZANDO O MÉTODO DAS IMAGENS COMPLEXAS DISCRETAS 

  • Data: 11/05/2018
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  • Nesta tese, apresenta-se a análise teórica de um sensor de ressonância plasmônica de superfície (SPR) acoplado a nanopartículas metálicas. O sensor é considerado na configuração de Emissão Acoplada de Plasmon de Superfície (SPCE), onde as nanopartículas metálicas (ou analitos) são modeladas por dipolos equivalentes localizados acima do sensor. Um conjunto completo de funções diádicas de Green para o campo elétrico é derivado para meios planares, multicamadas e uniaxiais em uma forma computacionalmente eficiente e conveniente para aplicações que utilizem-se do Método das Imagens Complexas Discreta (DCIM) com a utilização do Generalized Pencil of Function Method (GPOF). O princípio da deformação do caminho complexo em um contorno de dois níveis é empregado para expressar uma integral original como uma soma de imagens complexas. Apresenta-se resultados de ressonância plasmônica de superfície, reflexão, campo próximo e distante de sensores planares e descreve-se como estas nanopartículas influenciam na capacidade de aumentar a intensidade de campo próximo e alterar a resposta de sensibilidade destes sensores ópticos. Além disso, para comparação, alguns resultados são calculados por métodos numéricos e experimentais. Os resultados mostram uma boa concordância, o que prova que o DCIM é um método teórico eficiente e poderoso para analisar sensores SPR na configuração SPCE.

  • ALEXANDRE DE SOUZA OLIVEIRA
  • EFEITO DE INTERFERÊNCIA QUÂNTICA NO TRANSPORTE ELETRÔNICO DE DISPOSITIVOS "QUASI-UNIDIMENSIONAIS"

  • Data: 03/05/2018
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  • O estudo de transporte eletrônico em nano-dispositivos tem se mostrado de grande relevância nos últimos anos, desde o trabalho de Aviran e Rartner, baseado nas propriedades de condutividade elétrica em moléculas individuais retificadoras sob ação de um campo elétrico externo. Os polímeros orgânicos conjugados no estado puro apresentam baixa condutividade, mas quando dopados, tratados com agentes oxidantes redutores ou conectados a eletrodos de ouro (Au) e submetidos a um campo elétrico externo, passam a ter um comportamento do tipo metálico, isto é, com alta condutividade em consonância com trabalhos experimentais. Nesta pesquisa foram utilizados dispositivos constituídos de polímeros orgânicos conjugados no estado puro e dopado com cadeias contendo ligações do tipo simples (  e duplas  alternadas entre os carbonos e estes ligados somente a átomos de hidrogênio com eletrodos de ouro (Au) conectados nas extremidades das moléculas individuais. Para este estudo foram utilizados dois tipos de eletrodos: eletrodos em forma de pirâmide e eletrodos planos. Os dispositivos modelos aqui considerados estão divididos em dois grupos e são estruturas quase-1D ou lineares e possuem quantidades ímpares de átomos de carbonos, iniciando com cinco (5) indo até dezenove (19) átomos em sua molécula principal (Grupo 1). De maneira semelhante com quantidades pares de átomos de carbono, a partir de seis (6) até vinte (20) átomos em sua molécula individual (Grupo 2). Estes dispositivos foram submetidos a duas condições: a primeira, em baixas voltagem variando de 0 até 0,1 Volt e em seguida a altas voltagem, de 0 a 1,0 Volt. É importante registrar que para efeito de comparação das curvas de (I-V) e (G-V) entre os resultados de baixa e alta voltagem, tomamos o mesmo intervalo de voltagem, ou seja, de 0 até 0,1 Volts. Para este trabalho, foram analisados os efeitos de interferência quântica destrutiva (IQD), assim como de interferênica quântica construtiva (IQC). Os efeitos de (IQD) são produzidos devido a anti-ressonância na transmitância evidenciadas por estados não acessados observados nos picos de transmissão não permitindo que o transporte ocorra sem apresentar oscilações na curva de condutividade.

  • ROGERIO DIOGNE DE SOUZA E SILVA
  • MODELO PARA TOMADA DE DECISÃO EM PROGRAMAS DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA NO SETOR DE DISTRIBUIÇÃO DE ELETRICIDADE

  • Data: 27/04/2018
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  • O sistema de distribuição de energia elétrica está em constante evolução, com a disseminação de recursos energéticos distribuídos, redes inteligentes e a inclusão de mercados competitivos, em que o uso da eficiência energética como recurso relevante para o planejamento do setor deve ser assegurado por meio de políticas públicas. O Brasil há décadas possuí programas e políticas nessa área, no entanto, os resultados do seu principal programa para a inserção de ações de eficiência energética no sistema de distribuição, têm impacto inferior a programas similares em outros países, somado a isso, há a iminente necessidade de atender os objetivos de redução de emissões propostos pelo país na 21ª Conferência das Partes das Nações Unidas em dezembro de 2015 em Paris. Nesse contexto, a presente tese propõe o desenvolvimento de um modelo não paramétrico, para determinação de indicadores de desempenho e classificação de projetos de eficiência energética. Contribui-se, também, com a avaliação do Programa de Eficiência Energética, por meio de uma metodologia para analisar os projetos, classificar e quantificar as variáveis, resultando em recomendações para o aprimoramento do programa. Utilizou-se uma base de dados de projetos submetidos à ANEEL pelas concessionárias do setor de distribuição de energia elétrica no período de 2008 a 2016.  O modelo foi desenvolvido usando Data Envelopment Analysis (DEA), um método não-paramétrico que utiliza programação linear para calcular as unidades mais eficientes em um determinado conjunto de unidades de tomada de decisão. Os resultados obtidos revelam que o melhor desempenho foi alcançado por projetos nas categorias industrial e de cogeração, no entanto, estes constituem, apenas, 4,24% dos projetos apresentados e 5,28% dos investimentos totais nos últimos oito anos, indicando a necessidade de rever as estratégias regulatórias de eficiência energética. Como uma solução para a seleção de projetos com melhor desempenho, sugerimos atribuir pesos às categorias para otimizar os resultados dos projetos, através de incentivos aos projetos com o melhor desempenho, sem excluir a participação de todos os outros, simplesmente fornecendo objetivos de economia de energia e redução de demanda no horário de ponta compatíveis com as categorias com melhores resultados.

  • JULIO CESAR DA SILVA DOS SANTOS
  • TRANSPORTE ELETRÔNICO EM ALÓTROPOS DE CARBONO ANÁLOGOS AO GRAFENO

  • Data: 20/04/2018
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  • Atualmente, materiais nanoestruturados à base de carbono tornaram-se de grande interesse para a comunidade científica devido às propriedades que estes materiais apresentam na área tecnológica. Entre as mais variadas estruturas derivadas do carbono, o grafeno, uma forma alotrópica do carbono que apresenta estrutura hexagonal bidimensional (2D) formada a partir da hibridação do carbono sp² tem grande destaque com propriedades elétricas, térmicas e ópticas que exibem grandes perspectivas para futuras aplicações tecnológicas. Recentemente, foi proposto teoricamente uma nova forma alotrópica do grafeno, formada por 5-6-7 anéis aromáticos de carbono. Este alótropo 2D com hibridação sp² é energeticamente comparável ao grafeno e mais favorável a outros alótropos de carbono. Neste trabalho, propomos duas estruturas híbridas ou heterojunções formadas por grafeno - phagrafeno - grafeno com bordas ziguezague na extremidade superior e inferior sem (zzG-zzPG-zzG) e com Hidrogênio (zzGNR-zzPGNR-zzGNR) acoplada a eletrodos de grafeno metálico com índices de Hamada (3,3). A heterojunção constituída por Hidrogênio nas extremidades formam nanofitas (ou nanoribbon, NR). Posteriormente, fizemos um estudo das propriedades eletrônicas das heterojunções sem os eletrodos e de transporte eletrônico dos dispositivos com e sem Hidrogênio. Para realizar os cálculos de propriedades eletrônicas e de transporte de elétrons, utilizamos a metodologia DFT e DFT-NEGF no formalismo Landauer-Büttiker, conforme implementado no código SIESTA/TRANSIESTA. Nossos resultados exibem comportamento de isolante topológico forte com gap indireto igual a 0,011eV para zzG-zzPG-zzG em V = 0V e semicondutor de gap indireto igual a 0,025eV para zzGNR-zzPGNR-zzGNR em V = 0V com transição de fase (isolante-metal) para V min = -0,5V. Assim, características variadas de dispositivos eletrônicos para as regiões de polarização direta (V > 0) e reversa (V < 0) nas heterojunções são sugeridas como: (i) zzG-zzPG-zzG para V > 0 exibe quatro regiões correspondendo a resistor (I), FET (II), NDR (III) e chaveador (IV) e para V < 0 exibe cinco regiões correspondendo a resistor (I), NDR (II), limitador-chaveador (III), NDR (IV) e limitador-chaveador (V). (ii) zzGNR-zzPGNR-zzGNR para V > 0 exibe característica de FET e para V < 0 exibe uma NDR com comportamento de diodo túnel.

  • ELIZETE SABINO MARTINS
  • ANÁLISE E DESEMPENHO DE UM ACOPLADOR BASEADO EM CRISTAL FOTÔNICO DOPADO COM ÉRBIO

  • Data: 13/04/2018
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  • Neste trabalho, utilizamos a teoria de guias de ondas em cristais fotônicos para projetar um acoplador baseado nesses guias, com dopagem de Érbio a fim de verificar o desempenho de comutação para os estados barra e cruzado do dispositivo dopado em relação ao não dopado. O acoplador de cristal fotônico dopado com Érbio utiliza a ressonância não linear causada pela excitação dos íons de érbio localizado na fileira central de um acoplador direcional. Tal excitação provoca a transição dos íons de érbio do estado fundamental para o metaestável fazendo a amplificação do sinal quando os fótons absorvem a luz emitida. As simulações ocorreram no software COMSOL Multiphysics®, o qual utiliza o Método dos Elementos Finitos (FEM). Foi realizada uma análise comparativa entre o acoplador direcional de cristal fotônico dopado com érbio e outro não dopado. Verificou-se o desempenho de comutação de ambos a partir da variação das frequências normalizadas e constatou-se que o acoplador dopado conseguiu operar nos estados barra e cruzado com maior espectro de frequência.

  • PAULO DE TARSO CARVALHO DE OLIVEIRA
  • SISTEMA FUZZY COM AUTOCORRELAÇÃO ESTENDIDA APLICADO À PREDIÇÃO DE DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA

  • Data: 12/04/2018
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  • SISTEMA FUZZY COM AUTOCORRELAÇÃO ESTENDIDA APLICADO À PREDIÇÃO DE DEMANDA DE ENERGIA ELÉTRICA

  • DEYVISON DE PAIVA PENHA
  • REDE NEURAL CONVOLUCIONAL APLICADA À IDENTIFICAÇÃO DE EQUIPAMENTOS RESIDENCIAIS PARA MONITORAMENTO NÃO-INTRUSIVO DE CARGA

  • Data: 03/04/2018
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  • Este trabalho apresenta a proposta de uma nova metodologia para identificação de equipamentos residenciais em sistemas de Monitoramento Não-Intrusivo de cargas. O sistema é baseado em uma Rede Neural Convolucional para classificação dos equipamentos. Como entradas para  o sistema são utilizados dados do sinal transitório de potência obtidos no momento em que um equipamento é ligado em uma residência. A metodologia foi desenvolvida usando dados de um banco de dados público (REED) que apresenta dados coletados a uma baixa frequência (1/3 Hz). Os resultados obtidos na base de dados de testes indicam que o sistema proposto é capaz de realizar a tarefa de identificação, tendo apresentado resultados considerados satisfatórios quando comparados com os resultados já apresentados na literatura para o problema em questão.

  • BRUNO GOMES DUTRA
  • Metodologia para estimação de intenção de movimento e controle em tempo real de prótese mioelétrica de mão: uma abordagem linear, preditiva e estocástica.

  • Data: 28/03/2018
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  • Os sinais musculares provindos da eletromiografia (EMG) são bastante utilizados para detecção de contração muscular e intenção de movimento. Ao se utilizar tais sinais em tempo real, em controle de próteses, depara-se com um sinal amplificado e ruidoso. Com isso, precisa-se ter métodos recursivos, robustos a ruídos e algoritmos eficazes, para gerar comandos em tempo real para o atuador robótico. Nesta pesquisa, foram investigadas técnicas de identificação estocástica autoregressiva, filtro de Kalman, fusão sensorial e controle preditivo estocástico, aplicados para melhorar o processo de medição de sinais eletromiográficos e dar robustez ao controle de próteses biomecatrônicas, buscando-se obter um processo aprimorado menos sensível ao ruído e com redução de atrasos. Nesta dissertação o método proposto consiste em 4 estágios: (1) extração de características usando método o autoregressivo (AR), (2) fusão de dados com filtro de Kalman, (3) algoritmo de estimação de movimento e (4) controle preditivo de variância mínima generalizado aplicado em um servomecanismo. Os principais objetivos buscados foram: melhorar a relação sinal/ruído nos sinais EMG, obter uma interface homem-máquina de processamento em tempo real de baixo custo, evitar problemas de medição e minimizar o consumo de energia do sistema de controle. Foi desenvolvida uma planta didática, que é um sistema microcontrolado para aquisição, processamento de 4 canais de eletromiografia e controle de um servomecanismo acoplado em uma garra robótica. Foram realizados testes práticos nesse processo biomecatrônico e pelos resultados obtidos pode-se confirmar que é possível estimar continuamente a intenção de movimento de abrir e fechar da mão e que o uso de um controlador estocástico melhora o desempenho da prótese elétrica.

  • TIAGO MACHADO WANZELER
  • AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DAS FUNÇÕES DE CONTROLE VOLT-WATT E VOLT-VAR EM INVERSORES FOTOVOLTAICOS

  • Data: 27/03/2018
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  • AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO DAS FUNÇÕES DE CONTROLE VOLT-WATT E VOLT-VAR EM INVERSORES FOTOVOLTAICOS

  • EDSON FARIAS DE OLIVEIRA
  • AVALIAÇÃO DA DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL DE TENSÃO NO PONTO DE ACOPLAMENTO COMUM INDUSTRIAL USANDO O PROCESSO KDD BASEADO EM MEDIÇÃO

  • Data: 27/03/2018
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  • AVALIAÇÃO DA DISTORÇÃO HARMÔNICA TOTAL DE TENSÃO NO PONTO DE ACOPLAMENTO COMUM INDUSTRIAL USANDO O PROCESSO KDD BASEADO EM MEDIÇÃO

  • IAGO LINS DE MEDEIROS
  • QoE and QoS-aware Handover for Video Transmission in Heterogeneous Vehicular Networks

  • Data: 19/03/2018
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  • Vehicle Ad Hoc Networks (VANETs) offer a wide range of multimedia services ranging from safety and traffic warnings to entertainment and advertising videos. In this context, users can access content through vehicle-to-infrastructure (V2I) communication, which may consider different wireless networks, such as, LTE, Wi-Fi, etc. However, real-time video streaming at a VANET with Quality of Experience (QoE) and Quality of Service (QoS) is a challenging task, due to the high vehicles mobility that causes communication failure with the infrastructure. This master dissertation introduces a QoE- and QoS-aware handover algorithm for heterogeneous VANETs. The proposed algorithm considers the Analytic Hierarchy Process (AHP) to choose the base station that the vehicle must connect based on multiple criteria, namely, signal strength, QoE, QoS.

  • LADISLAV VRBSKY
  • CLUSTERING-DRIVEN EQUIPMENT DEPLOYMENT PLANNER AND ANALYZER FOR WIRELESS NON-MOBILE NETWORKS APPLIED TO SMART GRID SCENARIOS

  • Data: 16/03/2018
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  • THE IMPROVED POWER GRID, KNOWN AS SMART GRID, RELIES ON VARIOUS ADVANCEMENTS, ONE OF THEM BEING THE INTRODUCTION OF BI-DIRECTIONAL COMMUNICATION. IN SOME CASES, DATA EXCHANGED IN THE NETWORK IS OF CRITICAL IMPORTANCE. THE TRANSFERS NEED TO MEET SPECIFIC DELAY LIMITS SET BY THE REGULATORS IN ORDER FOR THE SMART GRID TO FUNCTION PROPERLY. MEETING THESE STANDARDS RESULTS IN MORE EFFICIENT, STABLE AND ENVIRONMENT-FRIENDLY LIFECYCLE OF ENERGY. THIS THESIS PRESENTS A MODEL OF WIRELESS COMMUNICATION IN SMART GRID OR OTHER NETWORK WITH SIMILAR CHARACTERISTICS, SUCH AS PRESENCE OF ONLY NON-MOBILE SUBSCRIBERS OR FIXED COMMUNICATION PATTERNS. THE MODEL USES A CLUSTERING ALGORITHM TO DETERMINE THE OPTIMAL POSITIONS OF TWO TYPES OF NETWORK CELLS TO BE INSTALLED. AFTER, IT CALCULATES THE DELAY FOR EACH NETWORK SUBSCRIBER, TAKING INTO ACCOUNT THE INFLUENCES OF THE SURROUNDING COMMUNICATION. THIS WAY, AN ANALYSIS CAN BE MADE TO OBTAIN THE QUALITY OF SERVICE ACHIEVED BY A SPECIFIC NETWORK SETUP IN A SPECIFIC SCENARIO. THE RESULTS SHOW, THAT IT IS POSSIBLE TO DEPLOY WIMAX-ENABLED EQUIPMENT IN A SMART GRID NETWORK WITH THE WORST CASE OF 97% TO 100% OF MESSAGES DELIVERED WITHIN THE MAXIMUM DELAY. ALSO, THE THESIS EXPLORES A RESTRICTED COMMUNICATION MODE THAT CAN TEMPORARILY SUSPEND THE TRANSFERENCES OF NON-CRITICAL DATA. THE RESTRICTED MODE DELIVERS THE CRITICAL DATA WITHIN THE MAXIMUM DELAY WITH THE SUCCESS RATE OF 100% IN ALL INSTANCES. MORE IMPORTANTLY, THE MODEL PRESENTED IN THIS THESIS IS CUSTOMIZABLE AND IS MADE PUBLICLY AVAILABLE ONLINE AS AN OPEN-SOURCE PROJECT, SO THAT ANYONE, INCLUDING RESEARCHERS, OR PRIVATE AND PUBLIC COMPANIES, CAN TAKE ADVANTAGE OF IT.

  • DANIEL DA SILVA SOUZA
  • Uma Análise Técnico-Econômica para Implantação de Arquiteturas Centralizadas de Redes de Telefonia Móveis.

  • Data: 06/03/2018
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  • Diante dos desafios propostos pela quinta geração de redes móveis, a arquitetura Centralizada de Redes de Acesso (C-RAN) vem ganhando espaço por oferecer suporte à redes ultra-densas de alta capacidade de próxima geração. Esta dissertação propõe uma metodologia de análise de custo para C-RAN, abrangendo as despesas de implantação e de operação. O modelo proposto é utilizado em um estudo de caso em que o custo total de implementação e operação das arquiteturas distribuídas e centralizadas são comparados. Os resultados apontam uma economia nos cenários centralizados e destacam os aspectos econômicos mais relevantes no planejamento da C-RAN.

  • HUGO LEONARDO MELO DOS SANTOS
  • A MULTI-TIER FOG ARCHITECTURE FOR VIDEO ON DEMAND STREAMING

  • Data: 05/03/2018
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  • Users are changing their traditional communication paradigm based on voice calls or text messages to real-time or on demand video services consumed on mobile devices. In this sense, the transmission of video content considering an adequate Quality of Experience (QoE) in mobile wireless networking infrastructures is a critical issue in both academic and industrial communities. Furthermore, video on demand have a growing consumption over Internet requiring higher bandwidth and lower latency. In this context, a fog computing paradigm can enhance the user experience in wireless networks. Fog computing for video on demand streaming can improve QoE by both video caching and adaptation schemes. However, it is important to evaluate the performance of downloading the videos with different codec configuration and cached closer to the user to measure the gain from the user perspective. We designed a multi-tier fog computing architecture with three levels located in the cloud, nearer the edge and in mobile devices. We evaluated the performance of downloading the video from multiple tier located in distinct geographical with a multimedia application. We assessed in an experimental environment with idle and congested network of streamed videos coded into H.264 and H.265 with three bitrates in a scenario deployed in the FIBRE testbed. We collected QoE metrics, playback start time, freeze times, QoS metric, round-time trip, and energy consumption to analyze the gains for each video configuration. These results showed an important understanding about cache, codec and bitrate schemes in multimedia networking scenarios.

  • TARCISIO CARLOS FARIAS PINHEIRO
  • CONTROLE MPC MULTIVARIÁVEL COM RESTRIÇÕES USANDO FUNÇÕES DE LAGUERRE

  • Data: 01/03/2018
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  • Neste trabalho apresenta-se o projeto de um controlador preditivo multivariável baseado em modelo, com restrições, usando as Funções de Laguerre, tendo o intuito de demonstrar os benefícios e facilidades da aplicação deste tipo de controlador em sistemas MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output) com restrições. O controlador proposto apresenta a vantagem de diminuir a carga computacional utilizada para resolver o problema de otimização envolvido no projeto, isto porque utiliza uma rede de filtros de funções ortonormais de Laguerre para obter a trajetória futura do sinal de controle dentro de um horizonte de predição, além de melhorar o compromisso entre a viabilidade do sinal de controle e a performance de malha fechada do sistema para os casos com restrições, no qual as funções de Laguerre são utilizadas em conjunto com a Programação Quadrática de Hildreth para encontrar a solução ótima do sinal de controle com restrições. Este controlador apresenta grandes vantagens se comparado com o controle preditivo baseado em modelo em sua abordagem clássica, em que os operadores de avanço de tempo são utilizados para predizer a trajetória futura do sinal de controle, o que leva à soluções, em alguns casos, pouco satisfatórias, e a uma alta carga computacional para casos onde o sinal de controle requer um longo horizonte de predição e uma alta performance em malha fechada. Este trabalho também relata testes práticos com um manipulador robótico configurado como um sistema MIMO com três entradas e três saídas e testes simulados com a coluna de destilação binária de Wood e Berry que é um sistema MIMO com duas entradas e duas saídas, contendo atrasos de transporte. Os testes têm como objetivo comparar os resultados do controlador apresentado com o controlador que usa a abordagem tradicional e com isso demonstrar as vantagens do método usando as funções de Laguerre e sua eficiência para sistemas MIMO.

  • JORGE DE ALMEIDA BRITO JUNIOR
  • SOLUÇÃO PARA O DESPACHO ECONÔMICO AMBIENTAL DE UM SISTEMA DE GERAÇÃO TÉRMICA POR RECOZIMENTO SIMULADO

  • Data: 27/02/2018
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  • Nos últimos anos, tornaram-se crescentes as preocupações da população e dos governos com a proteção do meio ambiente. Ao mesmo tempo, a utilização de combustíveis fósseis para a produção de energia elétrica ainda é elevada, devido a disponibilidade deste insumo energético e a tecnologia consolidada das usinas térmicas. Em função deste contexto, vem se tornando cada vez mais comum a adoção de metodologias para a otimização das usinas, não só em função co custo de combustível, mas também das emissões que as usinas geram, o que vem trazendo um impacto positivo na redução da poluição ambiental, para geração de energia elétrica junto a sistemas térmicos baseados em combustíveis fósseis. Por outro lado, este processo estabelece a necessidade de pesquisas no campo do planejamento energético, baseadas normalmente na aplicação de métodos de otimização que levem em consideração dois objetivos integrados. A partir desta realidade, o presente trabalho tem como proposição o despacho de carga econômico e ambiental (DEA) de um sistema de geração térmico com as características estabelecidas previamente. Para o desenvolvimento da otimização proposta será utilizada a ferramenta computacional de otimização de recozimento simulado. A ferramenta será utilizada com duas funções objetivo, a de custo e de emissões para ser encontrado o resultado ótimo e também levando em consideração o desligamento dos motores menos eficientes, garantido a redução dos custos financeiros e da poluição.

  • HUGO ALEXANDRE OLIVEIRA DA CRUZ
  • METODOLOGIA DE PREDIÇÃO DE PERDA DE PROPAGAÇÃO E QUALIDADE DE VÍDEO EM REDES SEM FIO INDOOR POR MEIO DE REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

  • Data: 27/02/2018
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  • Esta dissertação apresenta uma metodologia, que visa auxiliar o planejamento de sistemas de redes sem fio indoor, que requerem o conhecimento prévio do ambiente nos quais serão implantadas. Assim, é necessária a rigorosidade na análise do sinal por meio de uma abordagem empírica estatística, que leva em consideração alguns fatores que influenciam na propagação do sinal indoor: arquitetura dos prédios; disposição de móveis no interior dos compartimentos; números de paredes e pisos de diversos materiais, além do espalhamento das ondas de rádio. A metodologia adotada é baseada em medições com uma abordagem cross-layer, que demonstra o impacto da camada física em relação à camada de aplicação, com o objetivo de prever o comportamento da métrica de Qualidade de Experiência (QoE), chamada de Peak signal-to-noise ratio (PSNR), em transmissões de vídeo em 4k em redes sem fio 802.11ac, no ambiente indoor. Para tanto, foram realizadas medições, que demonstram como o sinal/vídeo se degrada no ambiente estudado, sendo possível modelar esta degradação por meio de uma técnica de inteligência computacional, chamada Redes Neurais Artificiais (RNA), na qual são inseridos parâmetros de entrada como, por exemplo, a distância do transmissor ao receptor e o número de paredes atravessadas a fim de predizer perda de propagação e perda de PSNR.

  • MILTON FONSECA JUNIOR
  • PRÉ-DESPACHO DE CARGA EM USINAS TERMOELÉTRICAS CONSIDERANDO A GESTÃO DA MANUTENÇÃO VIA LÓGICA FUZZY

  • Data: 27/02/2018
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  • Pré-despacho de carga, Gerenciamento de Manutenção, Geradores Elétricos, TPM, Usinas Termoelétricas, Lógica Fuzzy.

  • MARCEL AUGUSTO ALVARENGA VIEGAS
  • AVALIAÇÃO DO IMPACTO ECONÔMICO DA CONEXÃO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS E DA GERAÇÃO EÓLICA EM REDES INTELIGENTES DE ENERGIA

  • Data: 26/02/2018
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  • AVALIAÇÃO DO IMPACTO ECONÔMICO DA CONEXÃO DE VEÍCULOS ELÉTRICOS E DA GERAÇÃO EÓLICA EM REDES INTELIGENTES DE ENERGIA

  • DENNER FELIPE SILVA FERREIRA
  • TRANSPORTE ELETRÔNICO EM SISTEMAS HÍBRIDOS DE CARBONO E ELETRODOS DE FE E FE/AU

  • Data: 23/02/2018
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  • TRANSPORTE ELETRÔNICO EM SISTEMAS HÍBRIDOS DE CARBONO E ELETRODOS DE FE E FE/AU

  • WANESSA TAMIRIS DE SOUZA PINHEIRO
  • ANÁLISE DO IMPACTO DE GERADORES FOTOVOLTÁICOS NA ESTABILIDADE TRANSITÓRIA DE GERADORES SÍNCRONOS DISTRIBUÍDOS

  • Data: 19/02/2018
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  • Essa dissertação de mestrado apresenta uma análise de dois modelos de controle de inversores para análise da estabilidade transitória com a inserção da geração fotovoltaica na rede de distribuição. É proposto também uma análise da influência tanto negativa quanto positiva causada pelos modos de controle desses inversores na estabilidade da máquina síncrona. Uma solução também a ser investigada é o uso do modo de controle de potência reativa dos geradores fotovoltaicos via inversor, e que posso aliviar a demanda de reativo dos geradores síncronos distribuídos interligados no mesmo sistema elétrico, reduzindo assim, a possibilidade de gerar uma condição de instabilidade de tensão, após uma grande perturbação, ou a ocorrência de contingências no sistema elétrico que possam afetar redes elétricas fracas, ou sobrecarregadas e com grande inserção de geradores fotovoltaicos. As análises dos modelos de controle são realizadas por meio de simulações no domínio do tempo através da ferramenta computacional ANATEM.

  • RENAN LANDAU PAIVA DE MEDEIROS
  • INVESTIGAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE CONTROLE ROBUSTO MULTIVARIÁVEL DESCENTRALIZADO APLICADAS À MELHORIA DO DESEMPENHO DE UM CONVERSOR DE POTÊNCIA CC/CC DO TIPO BUCK COM ESTRUTURA SINGLE INDUCTOR MULTIPLE OUTPUT

  • Data: 05/02/2018
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  • INVESTIGAÇÃO DE ESTRATÉGIAS DE CONTROLE ROBUSTO
    MULTIVARIÁVEL DESCENTRALIZADO APLICADAS À MELHORIA DO
    DESEMPENHO DE UM CONVERSOR DE POTÊNCIA CC/CC DO TIPO BUCK
    COM ESTRUTURA SINGLE INDUCTOR MULTIPLE OUTPUT

  • VANESSA MENEZES RAMOS
  • CONTROLE DE FREQUÊNCIA DE GERAÇÃO FOTOVOLTAICA CONSIDERANDO INÉRCIA VIRTUAL

  • Data: 30/01/2018
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  • O aumento das fontes de energia renováveis resulta em uma necessidade urgente de avaliar seu impacto na estabilidade da rede, pois tanto a resposta inercial quanto o controle primário e secundário são altamente influenciados pela integração destas fontes. O objetivo principal deste trabalho foi implementar um modelo a pequenos sinais lenearizado de rastreamento para seguir um sinal de comando, que muda de acordo com o desvio de frequência da rede elétrica, no sentido de avaliar a estabilidade de um sistema composto por unidades convencionais e renováveis de energia elétrica, no sentido de avaliar a estabilidade de um sistema composto por unidades convencionais e renováveis é mais notável em situações de baixa carga, pois a integração de tais fontes poderá ocasionar a desativação de usinas tradicionais, as quais serão substituídas, podendo diminuir assim consideravelmente a inércia total da rede. No caso da fonte renovável baseada em sistemas fotvoltaicos, a resposta da rede é reduzida somente durante momentos de alta carga (maior inpercia inicial).

  • WILSON ROGERIO SOARES E SILVA
  • METODOLOGIA DE MONITORAMENTO DE EDPIDEMIAS NA AMAZÔNIA: UM ABORDAGEM BASEADA EM REDES NEURAIS ARTIFICIAIS

  • Data: 26/01/2018
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  • A dengue é uma doença infecciosa viral presente em mais de 100 países no mundo. Em páises subdesenvolvidos como o Brasil, tal patologia ganha contornos dramáticos, pois adicionam-se a componente de péssimas condições de saneamento básico. Esse cenário é amplificado quando é relacionado à Amazônia e suas condições geográficas e climáticas. Segundo dados disponilizados pelo Ministério da Saúde (2010), dos 409.073 casos notificados na região Norte, 106.433 ocorreram no Estado do Pará. Esse trabalho propõe uma metodologia para prever epidemias, usando Redes Neurais Artificiais, com estudo de caso  de previsão de casos de dengue na Amazônia. Para tanto, desenvolveu-se um sistema que usa base de dados públicos de casos da doença, de ocorrência semanal, de quatro municípios: Belém, Parauapebas, Altamira e Santarém. Em adição, implementa-se um módulo de emissão de alertas, visando à detecção de um aumento repentino de novos casos da doença, contribuindo para tomada de decisão dos órgãos de saúde pública e sua respectivas ações de controle das epidemias nos municípios em estudo. Os resultados demonstraram que o modelo de Redes neurais Artificiais, para o cenário em voga, obteve um bom desempenho na prvisão epidemiológica, alcançando acurária satisfatória.

  • LUÍS AUGUSTO MESQUITA DE CASTRO
  • PROJETO DE ESTABILIZADORES DE SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIA UTILIZANDO CONTROLE DE VARIÂNCIA MÍNIMA NO ESPAÇO DE ESTADOS

  • Data: 24/01/2018
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  • A utilização de estabilizadores de sistemas elétricos de potência é imprescindível para uma operação confiável de sistemas elétricos de grande porte. A maior parte dos estabilizadores atualmente em operação é projetada por meio de técnicas de controle clássico, utilizando modelos linearizados do sistema elétrico. Embora este tipo de estabilizador apresente desempenho satisfatório para o amortecimento das oscilações eletromecânicas inerentes ao
    sistema de potência, muitos estudos confirmam que a utilização de técnicas de controle adaptativo, preditivo, robusto e inteligente para a síntese da lei de controle nesses estabilizadores pode produzir resultados ainda melhores.
    Neste trabalho é investigado o desempenho de uma estratégia de controle preditivo, do tipo variância mínima no espaço de estados, aplicada ao amortecimento de oscilações eletromecânicas em sistemas de potência interligados. Na estratégia proposta, um modelo linear (determinístico ou estocástico) capaz de representar adequadamente a dinâmica da planta é usado e, a partir de tal modelo é obtida uma representação em espaço de estados do
    sistema. A lei de controle sintetizada é aplicada no sistema não linear, de tal modo que o controlador consiga manter suas características de robustez e desempenho para toda a faixa de operação, aumentando os limites de estabilidade do sistema de potência.

  • ADONIS FERREIRA RAIOL LEAL
  • OTIMIZAÇÃO DA DETECÇÃO DE FORMAS DE ONDA DE CAMPOS ELETROMAGNÉTICOS EMITIDOS POR DESCARGAS ATMOSFÉRICAS

  • Data: 23/01/2018
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  • Este trabalho propõe maneiras de otimizar a detecção e registro de formas de onda de campos elétricos radiados por descargas atmosféricas. Como resultado das técnicas de otimização desenvolvidas nesta Tese, é apresentado o "Sistema de detecção e armazenamento de formas de onda de raios" ou "Lightning Detection and Waverform Storage System - (LDWSS)", como um dispositivo otimizado para o registro de campos eletromagnéticos gerados por raios. Os principais pontos aprimorados foram: custo do dispositivo; ampliação do range dinâmico de detecção; desenvolvimento de um sistema mo´vel; possibilidade de detecção multibanda e; calibração para inferir de forma remota a corrente de pico dos raios detectados. O sistema desenvolvido foi validado, a partir de comparações com dados de raio trigado, no Centro Internacional para Pesquisa e Teste com Raios (Internacional Center for Lightning Research and Testing - ICLRT), dados da Rede Nacional Norte Americana de Detecção de Raios (National Lightning Detection Network - NLDN) e dados do Observatório de Raios em Gainesville (Lightning Observatory in Gainesville - LOG). A principal aplicação do sistema é na investigação da física e dos efeitos das descargas atmosféricas, principalmente na região Amazônica. Como resultado da utilização do sistema obteve-se: melhor entendimento sobre as descargas intranuvem do tipo Compact Intracloud Discharge - CID; as características da altura da ionosfera calculada utilizando formas de onda de raios intranuvem e nuvem-solo. a criação de um banco de dados contendo mais de 8 mil formas de onda do campo elétrico de diferentes tipos de raios e; a primeira estação de registro contínuo de formas de onda de campo elétrico devido a raios na Amazônia, localizada no CENSIPAM regional Belém.

  • ANDREZA CARDOSO FERREIRA
  • MODELAGEM E SIMULAÇÃO DA OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE GERAÇÃO COM FONTES RENOVÁVEIS DE ENERGIA SUPRINDO MINIRREDE DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 19/01/2018
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  • MODELAGEM E SIMULAÇÃO DA OPERAÇÃO DE SISTEMAS DE GERAÇÃO COM FONTES RENOVÁVEIS DE ENERGIA SUPRINDO MINIRREDE DE DISTRIBUIÇÃO

  • JORGE HENRIQUE COSTA ANGELIM
  • GERENCIAMENTO ÓTIMO DE SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA UTILIZANDO RECOZIMENTO SIMULADO

  • Data: 18/01/2018
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  • GERENCIAMENTO ÓTIMO DE SISTEMA DE ARMAZENAMENTO DE ENERGIA UTILIZANDO RECOZIMENTO SIMULADO

2017
Descrição
  • ANA CAROLINA QUINTAO SIRAVENHA
  • AVALIAÇÃO DE TÉCNICA SEMI-SUPERVISIONADA DE ANÁLISE DE VETOR COMPRIMIDO (C2VA) EM IMAGENS DE SATÉLITES PARA DETECÇÃO DE MUDANÇAS DE USO E COBERTURA DA TERRA

  • Data: 15/12/2017
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  • Remote sensing image databases and Geographical Information System have the potential to act as accurate tools for environmental monitoring. Carajas Mountains are an important mineral deposit in Brazil and as environmental laws protect a great portion of this region, they have been at the core of conflicts involving human and nature interests. The biggest mining project in Brazil is active in this region (Carajas project) and this analysis aims at identifying the environmental impact caused directly or indirectly by this activity using state of the art methods. This study collects information of land-use and land-coverage from an area larger than 111 000km2 including five municipalities, aiming at observing the landscape intervention from a big scale perspective as a counterpoint to other studies which are focused on a particular region, such as watersheds. Therefore, employing the resultant products of the multi-spectral approach called Compressed Change Vector Analysis, this work analyses both the environmental changes in each studied municipality of the Carajas Mountains and the environmental counterpart of the company that runs the mining activity. The results show that in general the vegetative coverage was replaced by pasture lands, which in turn were replaced by urban occupations. The comparison with official statistics indicates good accuracy of the present study in the estimation of vegetative cover, although the authors claim that the official methodology can produce inaccurate percentages, probably due to the decrease of spatial resolution from 30 to 60 meters, which affects the minimum size of the identified polygons. The presence of environmentally protected areas has prevented the increase of deforestation in the mountains, in which the observed change rates were at least 15% lower than non-protected regions.

  • ALEXSANDER NÚÑEZ
  • EXTENSÃO DO PLANO DE CONTROLE SEM FIO PARA AMBIENTES EXPERIMENTAIS OUTDOOR

  • Data: 14/12/2017
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  • O uso de ambientes experimentais sem fio é uma poderosa ferramenta para validação de pesquisas em Internet do Futuro e testes de produtos e serviços. Estados Unidos, Europa, Japão, Brasil, entre outros, através de iniciativas como FIRE, GENI, AKARI e FIBRE, já disponibilizam tais ambientes para os pesquisadores. No entanto, a topologia desses ambientes, no contexto sem fio e outdoor, ainda é muito limitada em função da necessidade   de infraestrutura   cabeada   para   o   controle   dos dispositivos. Desta forma, este artigo apresenta uma proposta de plano de controle sem fio para esses ambientes experimentais outdoor, permitindo a independência de infraestrutura cabeada.

  • JOSE HENRIQUE DIAS ONAKA
  • FERRAMENTAS DE APOIO À TOMADA DE DECISÃO AO PROBLEMA DE ALOCAÇÃO ÓTIMA DE BANCOS DE CAPACITORES EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA CONSIDERANDO CARGAS NÃO LINEARES

  • Data: 14/12/2017
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  • FERRAMENTAS DE APOIO À TOMADA DE DECISÃO AO PROBLEMA DE ALOCAÇÃO ÓTIMA DE BANCOS DE CAPACITORES EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA CONSIDERANDO CARGAS NÃO LINEARES

  • DIEGO DE AZEVEDO GOMES
  • MODELLING AND MITIGATION OF ALIEN CROSSTALK FOR DSL SYSTEMS

  • Data: 11/12/2017
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  • G.fast is the most recent ITU-T standard for copper-based transmission, which targets copper topologies with short distances and adopts a bandwidth of 106 MHz extensible to 212 MHz. In several scenarios, G.fast systems will be composed by or coexist with uncoordinated (or alien) lines, which are sources of strong crosstalk, because are not part of the vectored group. This document presents a formulation to explain the performance of the methods according to the number of the alien lines in the environment, the mechanism that defines the interference correlation and an alien mitigation method for downstream DSL transmission impaired by multiple interferers. Simulation results show that alien crosstalk mitigation methods can indeed improve the performance of G.fast systems, but under specific conditions. We have contrasted these situations and we provide guidelines about the feasibility of the crosstalk mitigation technique in scenarios with distinct alien lines. Additionally, the proposed method shows promising results when compared with literature methods. As support for the simulations, we also present a set of alien crosstalk measurements.

  • WASHINGTON CESAR BRAGA DE SOUSA
  • METODOLOGIAS  DE DISCRETIZAÇÃO ESPACIAL SEM MALHA BASEADAS NOS POTENCIAIS DE COULOMB E LENNARD-JONES PARA O MÉTODO RADIAL DE INTERPOLAÇÃO POR PONTOS (RPIM) APLICADAS PARA SOLUÇÃO NUMÉRICA DAS EQUAÇÕES DE MAXWELL.

  • Data: 04/12/2017
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  • Neste trabalho, novos métodos de interação de partículas, baseados nos potenciais de Coulomb e de Lennard-Jones (dinâmica molecular), foram desenvolvidos e implementados computacionalmente para a geração de discretização espacial meshless.
    As novas metodologia, denominadas CLDM, ECGGM e LJDM, empregam versões adaptadas das equações de força vetorial de Coulomb e de Lennard-Jones para a obtenção de uma distribuição equilibrada de nós no espaço (estado de equilíbrio), de tal maneira a alcançar alta qualidade da discretização do espaço e de estruturas complexas. Para este objetivo, uma nova métrica de qualidade é introduzida. Os métodos RPIM (Radial Point Interpolation Method) e UPML (Uniaxial Perfectlly Matched Layers) são usados para resolver equações de Maxwell no domínio do tempo para problemas 2D (modo TMZ). Os métodos propostos são aplicados a problemas de espalhamento eletromagnético, baseados em cilindros metálicos circulares, triangulares e elípticos. Os resultados obtidos estão em conformidade com soluções analíticas.

  • CARLOS PATRICK ALVES DA SILVA
  • UMA METODOLOGIA PARA AFERIÇÃO DA ACURÁCIA DE MODELOS DE PROJEÇÃO DE LONGO PRAZO PARA A PREVIDÊNCIA SOCIAL NO BRASIL

  • Data: 01/12/2017
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  • As projeções de longo prazo de resultado previdenciário publicadas na Lei de Diretrizes Orçamentárias (LDO) são recorrentemente usadas como subsídios para as propostas oficiais de reforma da previdência social no Brasil. Entretanto, a confiabilidade dos resultados é incerta, já que não há, da parte do governo ou de outros, qualquer avaliação sistemática das projeções que tenha sido publicada. Este trabalho apresenta um estudo dos instrumentos utilizados pelo governo brasileiro para projetar resultados atuariais de longo prazo. Nossa análise empírica demonstra que as projeções do governo são sistematicamente enviesadas no curto prazo e apresentam erroso tão significativos no longo prazo que os tornam desprovidos de significado econômico. Demonstramos também os problemas associados ao cálculo de intervalos de confiança nas projeções de resultados previdenciários. Por fim, apresentamos um software de domínio público que corrige todos os problemas apontados e permite que qualquer cidadão avalie diferentes propostas de reforma da previdência.

  • ELTON RAFAEL ALVES
  • PREVISÃO DE RAIOS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL E DADOS DE SONDAGEM ATMOSFÉRICA POR SATÉLITE

  • Data: 30/11/2017
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  • PREVISÃO DE RAIOS UTILIZANDO TÉCNICAS DE INTELIGÊNCIA COMPUTACIONAL E DADOS DE SONDAGEM ATMOSFÉRICA POR SATÉLITE

  • LUIZ CORTINHAS FERREIRA NETO
  • ABORDAGEM DE LEITURA DE TEXTO EM IMAGENS PROVENIENTES DE REDES SOCIAIS PARA GANHO EM DISPONIBILIDADE DE DADOS

  • Data: 19/10/2017
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  • Este trabalho tem como objetivo propor uma mudança metodológica no processo de análise de sentimentos em redes sociais, baseado na inclusão de texto obtido de imagens provenientes das próprias redes socias. O processo de análise de sentimento é de fundamental importância para a inteligência de mercado, a análise de redes sociais, a análise de produtos, para os procesos de CRM e SCRM, uma vez que estes são tendências de mercado utilizadas por grande empresas, que acabam portanto, auxiliando na atração de incentivos financeiros e motivando a pesquisa. O modelo proposto neste trabalho tem sua importância fundamentada na disponibilidade de dados, que tem se tornado cada vez mais restrita, graças a utilização de API's, que são as interfaces de gerenciamentos de acesso aos dados onde, de várias maneiras diferentes, cada rede social limita a consulta de dados, seja por tipo de dado, quantidade coletada ou janela de coleta. Esta pesquisa tem a pretensão de provar, por eio de estudos de caso, que existe ganho de dado e de informação para o processo de análise de sentimentos ao incluir dados textuais proveniente de imagens.

  • FLAVIA AYANA NASCIMENTO DE LIMA
  • AGRUPAMENTO DE FORNOS DE REDUÇÃO DE ALUMÍNIO UTILIZANDO ALGORITMOS AFFINITY PROPAGATION, MAPA AUTO-ORGANIZÁVEL DE KOHONEN (SOM), FUZZY C-MEANS E K-MEANS

  • Data: 11/10/2017
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  • AGRUPAMENTO DE FORNOS DE REDUÇÃO DE ALUMÍNIO UTILIZANDO ALGORITMOS AFFINITY PROPAGATION, MAPA AUTO-ORGANIZÁVEL DE KOHONEN (SOM), FUZZY C-MEANS E K-MEANS

  • FERNANDA REGINA SMITH NEVES CORREA
  • MAPEAMENTO DE BITS PARA ADAPTAÇÃO RÁPIDA A VARIAÇÕES DE CANAL DE SISTEMAS QAM CODIFICADO COM LDPC

  • Data: 29/09/2017
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  • Os códigos com matriz de verificação de paridade de baixa densidade (LDPC), têm sido adotados como estratégia de correção de erros em diversos padrões de sistemas de comunicação, como por exemplo, no sistema G.hn (padrão que unifica as redes domésticas). Em sistemas QAM, é sabido que os bits individuais são normalmente associados a diferentes sub-canais. Em sistemas QAM codificados com LDPC, como o G.hn, o mapeamento de bits codificados para os diferentes sub-canais garante uma melhoria no desempenho geral do sistema. Essa técnica pode se aproveitar da propriedade de proteção desigual de erro (UEP) inerente aos códigos LDPC irregulares e também do fato de os sub-canais terem diferentes qualidades (SNR média ou capacidade) para mapear propriamente os bits codificados. Nesse sentido, esta Tese apresenta uma nova técnica de mapear propriamente os bits codificados. Nesse sentido, esta Tese apresenta uma nova técnica de mapeamento de bits que visa melhorar o desempenho de sistemas QAM codificados com LDPC. O mapeamento de bits proposto baseia-se na suposição de que bits transmitidos em sub-canais "bons", com ganhos maiores, ajudam bits transmitidos em sub-canais "ruins". Isto é possível através da imposição e proibição de algumas conexões entre nós de variável e nós de paridade no grafo de Tanner, semelhantes aos chamados códigos Root-LDPC. O mapeamento de bits proposto é aplicado ao sistema G.hn, com os códigos QC-LDPC e modulação QAM. Verifica-se que, na presença de variações do canal, o sistema pode, adaptativamente, aplicar um novo mapeamento de bits sem a necessidade de recorrer a uma otimização complexa. Os resultados das simulações mostram que a estratégia de mapeamento de bits melhora o desempenho do sistema, tanto para o modo de transmissão single-carrier quanto para o modo OFDM.

  • ALINE AYAKO OHASHI
  • IMPACTO DE NÃO-UNIFORMIDADES EM CABOS DE PARES TRANÇADOS NA TRANSMISSÃO EM MODO FANTASMA

  • Data: 25/09/2017
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  • A demanda de tráfego para sistemas de comunicação móveis são esperadas aumentar drasticamente nos próximos anos. A nova geração de comunicação wireless denominada 5G é esperada alcançar tais demandas, permitindo amplo alcance de novas aplicações. Um ponto chave no sucesso de futuras redes 5G é a adoção de souções fronthaul/backhaul. Tradicionalmente, enlaces ópticos e de microondas são soluções preferíveis. Entretanto, o cobre ainda é a solução viável para fronthaul 5G em certas situações, principalmente devido ao seu custo reduzido e as aplicações de técnicas que aumentam a performance do cobre como o modo fantasma. Tal técnica adiciona canais extras sobre os canais diferencias comuns para o mesmo sistema de cobre, aumentando a taxa de dados agregada. Como em sistemas de cobre comuns, o vazamento de sinal entre os canais, chamando crosstalk, é a principal causa de degradação da performance para canais fantasma. Idealmente, não existe vazamento de canal diferencial para o canal fantasma e vice-versa. Entretanto, cabos de cobre possuem não-uniformidades que são fonte de vazamento de sinal entre os pares, especialmente em altas frequencias. Não é completamente conhecido como as não-uniformidades nos cabos afetam o crosstalk do modo de transmissão diferencial para o fantasma e vice-versa. Neste trabalho nós estudamos o efeito de não-uniformidades em cabos na atenuação de transmissões fantasma e diferencial bem como o crosstalk entre eles. Nós mostramos como não-uniformidades na geometria dos pares podem afetar a taxa de dados alcançadas para esses modos em altas frequencias requeridas pelo 5G.

  • WERBESTON DOUGLAS DE OLIVEIRA
  • AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA DE SISTEMAS DE POTÊNCIA PARA MÚLTIPLAS CONTINGÊNCIAS USANDO ÁRVORE DE DECISÃO MULTI-CAMINHOS

  • Data: 15/09/2017
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  • AVALIAÇÃO DA SEGURANÇA DE SISTEMAS DE POTÊNCIA PARA MÚLTIPLAS CONTINGÊNCIAS USANDO ÁRVORE DE DECISÃO MULTI-CAMINHOS

  • DIEGO DA COSTA DO COUTO
  • MINERAÇÃO DE DADOS EDUCACIONAIS APLICADA À BUSCA DE PERFIS DE ALUNOS EM CASOS DE EVASÃO OU RETENÇÃO: UMA ABORDAGEM ATRAVÉS DE REDES BAYESIANAS

  • Data: 12/09/2017
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  • Este trabalho investiga os perfis de alunos de cursos da graduação da Universidade Federal do Pará propensos a dois problemas enfrentados em diversas universidades brasileiras denominados evasão e retenção. Estas problemáticas estimularam o estudo de metodologias que detectassem padrões que suscitam a extrapolação ou o fim prematuro dos estudos. A ferramenta elegida a este fim, a Rede Bayesiana é poderosa ao propiciar raciocínio sobre incertezas, especialmente em diagnósticos de causas e efeitos tendo como pressuposto o relacionamento das variáveis e suas probabilidades de ocorrências conjuntas e marginais. Outro aspecto inerente a estrutura das Redes Bayesianas diz respeito à compreensibilidade da representação e dos resultados, os quais geram subsídios voltados a especialistas e usuários inseridos no domínio. Considerando tais colocações, essas potencialidades da metodologia em questão fortaleceram a sua aplicação nesta pesquisa. Dessa forma, registros acadêmicos contendo dezenas de milhares de amostras oriundas de alunos imersos em ambientes de ensino presencial pertencentes aos alunos de graduação ingressantes na Universidade Federal do Pará até o ano de 2016 foram submetidos ao processo de Descoberta de Conhecimento em Base de Dados, especificamente na etapa de Mineração de Dados os padrões desejados foram extraídos valendo-se da tarefa de classificação. Em adição, realizou-se na etapa de Mineração de Dados várias análises de desempenhos da Rede Bayesiana junto a outros algoritmos clássicos do aprendizado supervisionado, e aquela revelou a sua grande acurácia e eficiência, ressaindo dentre as melhores soluções encontradas, isto posto o seu uso foi certificado sobre a base de dados selecionada. Em três estudos de casos avaliados, os resultados indicaram a qualidade do classificador baseado em Redes Bayesianas que apresentou acurácia superior a 82%, condição que legitima a sua utilidade no domínio pesquisado. Assim, os resultados atingidos foram satisfatórios e apontaram fortes influências de algumas variáveis à propensão da evasão ou retenção.

  • MARKOS PAULO CARDOSO
  • ESTUDO DE FIBRAS POROSAS COM INCLUSÕES METÁLICAS PARA GUIAMENTO EM THZ

  • Data: 08/09/2017
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  • O guiamento de ondas THz tem se mostrado de grande importância na melhoria da performance das configurações de espectroscopia, imagem e sensoriamento. Um dos maiores desafios na concepção dessas estruturas é a mitigação das altas perdas apresentadas pela mídia dielétrica na faixa espectral THz (0.1 até THz). Este trabalho realiza a modelagem analítica e numérica de fibras porosas com inclusões de ouro para guiamento em THz. O design dessas interfaces metal-dielétricas é capaz de confinar as ondas THz nas regiões de ar da fibra porosa através da excitação de plasmons de superfície, modos que resultam da interação ressonante entre a radiação eletromagnética incidente e a oscilação coletiva de elétrons livres na superfície metálica. É evidenciado que a partir de um design adequado da camada de ouro, as perdas efetivas podem ser reduzidas e uma dispersão cromáticas zero pode ser alcançada como resultado do acoplamento entre os modos da fibra e os plasmons de superfície.

  • EDVAR DA LUZ OLIVEIRA
  • SMARTCOM: UMA ARQUITETURA INTELIGENTE DE GERENCIAMENTO DE CONSUMO DE ENERGIA PARA SMART HOME

  • Data: 25/08/2017
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  • Com os avanços na tecnologia da informação para a saúde e o bem-estar, as soluções de Smart Home aliadas a tecnologias de Internet das Coisas (IoT), tem aumentado a importância e se tornaram aceitos como meio alternativo de economizar energia quando são baseados em Sistemas de Gerenciamento de Energia Doméstica (sigla em inglês, HEMS). Esta tese define uma arquitetura moderna denominada SmartCoM, que é implementada para monitorar e gerenciar habitações residenciais usando tecnologias IoT. Isso envolve a definição dos parâmetros que podem possibilitar a interoperabilidade entre medição e gerenciamento e as camadas de comunicação de dados, que são os recursos necessários para o monitoramento e medição. A arquitetura SmartCoM é definida em detalhes do ponto de vista do consumidor e as estratégias de otimização são empregadas tanto para o cliente final quanto para a concessionária. As principais vantagens do uso do SmartCoM foram confirmadas pelos resultados numéricos obtidos a partir da arquitetura proposta e sua validação por meio de protótipos oriundos das especificações da arquitetura. Esta tese termina mostrando a posição atual do SmartCoM, além de sugerir novos estágios para essa linha de pesquisa.

  • WILLIE DUARTE TEIXEIRA
  • UTILIZAÇÃO DE TÉCNICAS DE REALIDADE VIRTUAL PARA TREINAMENTO DE OPERAÇÃO DE TERMO-VÁCUO NA MANUTENÇÃO DE ÓLEO TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA

  • Data: 23/08/2017
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  • É consenso entre as empresas que atuam no Sistema Interligado Nacional (SIN), que existe uma imprescindibilidade de capacitação de seus profissionais, a fim de que sejam evitadas perdas financeiras e principalmente danos físicos aos envolvidos nas atividades operacionais. No contexto operacional do Sistema Integrado Nacional um dos processos mais importantes na manutenção preventiva e corretiva em equipamentos de subestações é o tratamento do óleo mineral isolante. O óleo mineral isolante tem o papel de elevar a isolação das partes ativas de equipamentos de alta-tensão, sendo assim, a manutenção das condições Físico-Químicas dentro dos padrões, torna-se essencial para o bom funcionamento de equipamentos que operem em alta-tensão. O presente trabalho utiliza técnicas de Realidade Virtual na criação de um ambiente virtual de treinamento na operação de termo-vácuo, que são máquinas responsáveis pelo tratamento do óleo mineral isolante. A proposta desse trabalho foi trazer ganhos qualitativos e quantitativos ao processo de treinamento de profissionais que operam ou operarão tais equipamentos, com enfoque principal aos que estão em processo de formação em instituições formais de ensino, mais especificamente para a utilização em disciplinas de máquinas elétricas e afins.

  • MURILLO AUGUSTO DE MELO CORDEIRO
  • Impacto de Geradores Conectados via Inversores na Coordenação da Proteção em Redes de Distribuição de Energia Elétrica

  • Data: 11/08/2017
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  • Apesar de suas vantagens indiscutíveis, a geração distribuída (GD) pode afetar negativamente alguns aspectos da operação do sistema elétrico de potência, especialmente um ponto pouco explorado: a proteção das redes de distribuição de energia elétrica e sua interação com os sistemas de geração de energia baseada em inversores. Nesta dissertação, o impacto da GD conectada via inversor na coordenação religador-fusível de esquemas de proteção em redes de distribuição é minuciosamente estudado. As simulações são realizadas por meio do software DigSilent PowerFactory através de curtos-circuitos monofásicos e trifásicos considerando diferentes localizações de faltas e da GD, níveis de penetração e de operação, e outros aspectos que influem na descoordenação da proteção em um sistema de distribuição teste real do IEEE de 34 barras. A contribuição à corrente de curto-circuito de geradores baseados em inversores é também investigada por meio de simulações no modelo de transitórios eletromagnéticos do software. Os resultados mostraram que a elevada penetração da GD conectada via inversores aumenta a corrente de curto-circuito que passa pelo fusível e o faz operar mais rapidamente do que o religador em uma condição de falta, levando à perda de coordenação religador-fusível. É feita uma discussão geral dos resultados, identificando os eventuais cuidados adicionais que devem ser considerados a fim de manter a coordenação e seletividade entre as proteções de um sistema de distribuição.

  • MARINALDO DE JESUS DOS SANTOS RODRIGUES
  • AVALIAÇÃO TEÓRICA E EXPERIMENTAL DE GERADORES FOTOVOLTAICOS SOB DIFERENTES CONDIÇÕES DE SOMBREAMENTO

  • Data: 10/08/2017
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  • Seja em grandes usinas ou em sistemas fotovoltáicos de pequeno porte integrado a edificações, o sombreamento de módulos fotovoltáicos causa perdas na produção anual de energia, assim como podem danificá-los permanentemente. Dessa forma uma análise experimental a sol se justifica, pois contribui com dados reais, para o entendimento do efeito do sombreamento no desempenho do gerador fotovoltáico. Também poderá proporcionar maior facilidade para estabelecer as melhores áreas em edificações, já construídos ou em projetos, para instalações fotovoltáicas bem como a melhor tecnologia no desempenho de determinado sombreamento. O objetivo deste trabalho é avaliar de forma experimental a influência dos diferentes tipos de sombreamento no desempenho dos módulos fotovoltáicos. Nesse sentido, são abordados aspectos como a determinação do fator de sombreamento sob diferentes condições de operação e a avaliação da produção de energia de módulos e geradores fotovoltáicos tomando como referência parâmetros como eficiência, desempenho global e produtividade.

  • VITOR DA SILVA KATAOKA
  • AVALIAÇÃO DE ALGORITMOS EVOLUCIONÁRIOS MULTIOBJETIVO PARA O PROBLEMA DE ALOCAÇÃO DE BANCOS DE CAPACITORES NA PRESENÇA DE HARMÔNICOS

  • Data: 10/08/2017
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  • O crescimento dos grandes centros urbanos traz como consequência imediata o aumento das cargas nos sistemas de distribuição. Além disso, a crescente demanda implica em igual crescimento no consumo de reativos, que, como já se sabe, são sinônimos de perdas nos sistemas de potência, bem como de comprometimento de alguns de seus componentes. Dessa forma, é grande o desafio das concessionárias de distribuição de energia elétrica, uma vez que a dinâmica da carga imprime um maior esforço no que diz respeito ao planejamento da expansão e de melhorias no sistema. Como forma de mitigar os problemas gerados, a instalação de bancos de capacitores surge como solução prática, econômica e consolidada tecnicamente. Entretanto, há de se pensar no dimensionamento e posição de instalação dos bancos, de modo que alcancem o melhor desempenho possível. Paralelamente, o crescimento de cargas nos sistemas de distribuição introduz um novo paradigma, a presença de harmônicos provenientes de cargas não lineares. Uma das peculiaridades da presença simultânea de harmônicos e capacitores dentro de uma mesma rede elétrica é a possibilidade de ocorrência do fenômeno da ressonância, em que o valor das amplitudes de alguns componentes harmônicos ultrapassam os limites aceitáveis, produzindo diversos efeitos indesejados. Nesse contexto, este trabalho propõe a comparação entre duas técnicas evolucionárias de otimização multiobjetivo, o NSGA-II e o SPEA2, para a solução do Problema de Alocação e Dimensionamento de Bancos de Capacitores (PADBC) em redes de distribuição radiais, considerando os efeitos dos harmônicos na presença de cargas não lineares

  • SERGIO HENRIQUE MONTE SANTO ANDRADE
  • ESTRATÉGIAS DE PLANEJAMENTO PARA OTIMIZAÇÃO DO CONSUMO RESIDENCIAL DE ENERGIA ELÉTRICA: UMA ABORDAGEM BASEADA EM SMART HOME E SISTEMAS FUZZY

  • Data: 04/08/2017
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  • O consumo energético residencial vem crescendo de forma contínua ao longo das últimas décadas, entretando, em contrapartida, o fornecimento de energia elétrica não acompanha a mesma taxa de crescimento, tornando-se uma dificuldade a ser tratada pelas empresas do setor elétrico, aos consumidores e ao próprio meio ambiente. Os sistemas de distribuição existentes não são suficientes e possuem limitações no fornecimento de informação adequada, em tempo real, sobre o consumo e outras variáveis elétricas. Também não estão preparados para lidar com os custos da energia variáveis, num contexto de um mercado que tende a estabelecer preços dinâmicos, que dependem de um conjunto de fatores endógenos e exógenos ao setor elétrico.

    Espera-se que a rede elétrica do futuro, atualmente denominada de rede inteligente (Smart Grid), não seja concebida apenas com medições baseadas nas residências, mas também ao nível de consumo de todos os componentes que integram a rede de distribuição das concessionárias. Da parte residencial, os consumidores carecem, de forma geral, de informações relativas ao impacto específico do consumo energético de cada equipamento e, por conseguinte, aos comportamentos necessários para reduzir o seu consumo. Com a falta de um gerenciamento energético adequado nos equipamentos elétricos, por diferentes motivos, o conforto do usuário pode ser impactado, inesperadamente, em um momento de redução energética.

    Nesse contexto, este trabalho tem como objetivo a proposição, implementação e teste de um sistema de monitoramento inteligente, via smartphone, para controle de energia, utilizando-se formas inteligentes de tomada de decisão, com o intuito de fornecer ao usuário formas de manter seu consumo energético, a partir de perfis de consumo, dentro dos padrões de consumo pré-definidos e desejados pelo usuário.

    Como consequências positivas, ter-se-á a redução da demanda energética, por meio dos perfis de consumo que levam em consideração o grau de dependência do indivíduo em relação aos equipamentos elétricos presente na residência, apresentando um menor impacto no bem-estar e no dia a dia do usário final do sistema.

  • NADIME MUSTAFA MORAES
  • MODELO MATEMÁTICO PARA OTIMIZAÇÃO MULTIOBJETIVO DO DESPACHO ECONÔMICO AMBIENTAL DE USINAS TÉRMICAS USANDO O NSGA-II

  • Data: 14/07/2017
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  • Uma das tarefas prioritárias para as usinas termelétricas é fornecer a demanda de energia solicitada garantindo o menor custo possível. Esta tarefa possui ainda mais importância na Região Norte do Brasil, principalmente no Polo Industrial de Manaus (PIM) e na própria cidade, onde uma grande parte desta energia é fornecida por Usinas Termelétricas (UTE). A seleção dos geradores e o seu regime de trabalho se conhece como Despacho Econômico (DE). O objetivo essencial do DE é operar as UTE satisfazendo a demanda ao menor custo de combustível possível. Entretanto, a preocupação mundial com a poluição causada pelos combustíveis fósseis nestes últimos tempos a minimizar o custo de combustível não pode ser considerado o único objetivo a atingir nas UTEs e limitar a emissão de poluentes tornou-se outro objetivo primordial. Assim, surge o Despacho Econômico Ambiental (DEA), que procura não diminuir os custos, mas também as emissões. Para resolver a otimização desta tarefa existem diversos métodos tanto determinísticos como heurísticos. Um dos métodos mais utilizados segundo a literatura é o Algoritmo Genético de Classificação Não-dominado, NSGA-II, considerando duas funções objetivos, uma função de custo de combustível e outra função de quantidade de emissões. Nesta tese, a solução proposta tem as seguintes contribuições: desenvolve uma nova e inédita função para avaliar a contaminação ambiental produzida pelas UTEs que além de minimizar a quantidade de poluentes, leva em consideração a influência dos poluentes mais nocivos para o meio ambiente. Essa função denominada Índice de Emissões é aplicada aos motores de duas UTEs da cidade de Manaus com resultados satisfatórios. O Índice de Emissões e a função tradicional custo de combustível é otimizada usando o NSGA-II, determinando soluções ótimas para a potência de saída em diversos cenários característicos e não característicos das usinas, podendo ser aplicado a qualquer termelétrica. Para analisar a viabilidade da solução proposta por esta tese, utilizaram-se um conjunto de dez unidades geradoras térmicas de uma UTE da cidade de Manaus e o Sistema de 118-barras do IEEE como estudos de caso, demonstrando a robustez da proposta no que se referem à solução apresentada. Tais resultados foram significativos, considerando Índice de Emissões e utilizando o procedimento de otimização do algoritmo de classificação não dominada II (NSGA-II). Esta nova metodologia do DEA viabiliza aos especialistas da área a redução de custos e planejamento de geração.

  • YASMIN CHRISTINE CORREA MATOS
  • DETECÇÃO DE FRAUDES EM UNIDADES CONSUMIDORAS DE ENERGIA ELÉTRICA USANDO ÁRVORES DE DECISÃO

  • Data: 11/07/2017
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  • DETECÇÃO DE FRAUDES EM UNIDADES CONSUMIDORAS DE ENERGIA ELÉTRICA USANDO ÁRVORES DE DECISÃO

  • MAILSON BORGES TELES
  • AVALIAÇÃO OPERACIONAL DAS DIFERENTES ARQUITETURAS DE INTERLIGAÇÃO DE GERADORES FOTOVOLTÁICOS À REDE ELÉTRICA DE BAIXA TENSÃO

  • Data: 13/06/2017
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  • Este trabalho visa avaliar experimentalmente as tecnologias string, microinversor e conversor c.c.-c.c., de modo a contribuir para a construção do conhecimento científico da aplicação das diferentes arquiteturas de interligação de geradores fotovoltáicos a rede elétrica convencional. Para isso são utilizados diferentes sistemas instalados no laboratório do GEDAE/UFPA, região norte do país. Procurou-se comparar os desempenhos de acordo com as informações nos diferentes mecanismos de aquisição de dados disponíveis no laboratório. Tendo em vista que alguns desses mecanismos de aquisição de dados fornecem somente o valor da energia acumulada ao longo do dia, foi dado um enfoque na operação global dos diferentes sistemas analisados. Contudo, naqueles sistemas onde maiores detalhes da operação foram monitorados, seja por sistemas de aquisição do próprio equipamento ou por equipamentos existentes no próprio laboratório (osciloscópio Fluk, Watimetro, etc), análises pontuais importantes, com mais detalhes da operação do sistema, foram desenvolvidas. Os resultados obtidos mostram que o conversor c.c.-c.c. apresentou desepenhos superiores aos demais sistemas monitorados. Contudo constatou-se a ocorrência de problemas devido ao processo de pareamento dos concersores c.c.-c.c. na operação dos sistemas que permanecem até os dias de hoje.

  • FABIO BARROS DE SOUSA
  • REGENERADOR 3R TOTALMENTE ÓPTICO BASEADO EM INTERFERÔMETRO DE MACH-ZEHNDER DE FIBRA DE CRISTAL FOTÔNICO ALTAMENTE NÃO LINEAR

  • Data: 26/05/2017
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  • A regeneração totalmente óptica está em constante investigação, ela consiste em tratar os sinais ópticos degradados durante a transmissão do sinal por um link fibra óptica monomodo padrão ITU G.652, amplificadores e transmití-los sem distorções, crosstalk e ruídos até o receptor. Para sinais com altas taxas de bits a única opção é a regeneração totalmente óptica. Assim, os regeneradores totalmente ópticos oferecem inúmera vantagens em compração aos regeneradores elétricos, dentre elas destacam-se a redução de componentes e custos, além de evitar o gargalo eletrônico. Por essas e outras vantagens que a regeneração elétrica vem sendo substituída pela regeneração totalmente óptica. Neste trabalho é proposto um regenerador 3R totalmente óptico baseado em interferômetro de Mach-Zehnder, cujo um dos braços é composto por uma fibra de cristal fotônico totalmente não linear. Através deste projeto fio possível obter uma regeneração completa (Reamplificação, Reformatação e Ressincronização) do sinal, com valores ótimos de OSNR, de fator de qualidade (fator Q) e baixa taxa de erro de it (BER).

  • BRUNO WALLACY MARTINS LIMA
  • MODELO PARA REPRESENTAÇÃO DE AMBIENTES 3D UTILIZANDO COMPOSIÇÃO DE MODOS DO MÉTODO FDTD-2D

  • Data: 26/05/2017
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  • As informações das características da propagação do sinal eletromagnético é essencial nos projetos de sistema de comunicação, sobre tudo, aos aplicados ao ambiente interior. Com os modelos de predição é possível a caracterização do canal, a determinação da posição ótima de uma antena transmissora, para maximizar a área de cobertura, e identificar fenômenos de multipercurso, calculados através do perfil de retardo de potência. Neste trabalho foi empregado o método determinístico das diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD), em duas e em três dimensões. Através do método FDTD 3D foi desenvolvido uma representação da antena discônica capaz de reproduzir de forma equivalente o sinal da antena utilizado em uma campanha de medições. A vantagem da representação da antena em FDTD 3D está no fato da modelagem do ambiente sem a necessidade de maior discretização computacional. Além disso, foi desenvolvido uma metodologia para correção do método FDTD 2D para fornecer resultados equivalentes aos obtidos com a versão 3D do método. A correção ao método FDTD 2D possibilita a análise da propagação do sinal eletromagnético através de computadores de baixo custo, em termos de memória e tempo de processamento.

  • MARCELA ALVES DE SOUZA
  • SISTEMAS FOTOVOLTAICOS APLICADOS EM REDES MÓVEIS HETEROGÊNEAS

  • Data: 22/05/2017
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  • As operadoras de telecomunicações móveis enfrentam desafios contínuos de ampliação de capacidade e cobertura da rede, de forma a atender à demanda crescente por melhor qualidade de serviço e experiência dos usuários em aplicações móveis de alta velocidade. Estas frequentes melhorias têm sido seguidas pelo aumento sem precedentes do consumo de energia elétrica, que ocorre devido a densificação de redes móveis heterogêneas (HetNet – Heterogenous Network) através de small cells e consequente acréscimo do número de dispositivos no backhaul móvel, os quais são necessários para conectar todas as estações base por meio da camada de acesso ao núcleo da rede. Ainda que seja considerada uma estratégia eficientemente energética, as small cells aumentam consideravelmente o consumo energético da HetNet, devido a expansão do backhaul, ameaçando seus benefícios e trazendo despesas relacionadas ao custeio com energia elétrica para as operadoras de rede móvel. Para esse problema, propõe-se a exploração de fontes de energia renováveis, em especial a fotovoltaica, que visa diversificar a matriz energética e mitigar o volume de emissões de CO2, além de possuir viabilidade técnica e econômica quando comparada a fontes convencionais de geração de energia. Assim, esta pesquisa tem o objetivo de fazer uma avaliação técnico-econômica para a aquisição, implantação e operação de sistemas fotovoltaicos no contexto de redes móveis heterogêneas, considerando conjuntamente o consumo energético das redes de rádio, fronthaul e backhaul. A partir dos resultados evidencia-se viabilidade financeira quanto a adoção de estruturas fotovoltaicas, bem como sustentabilidade ambiental através da redução considerável das emissões de CO2 na atmosfera. 

  • EDERSON COSTA DOS SANTOS
  • ESTRATÉGIAS DE PLANEJAMENTO DE SMART GRIDS: UMA ABORDAGEM BASEADA EM META-HEURÍSTICAS E SIMULAÇÃO

  • Data: 15/05/2017
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  • Nos próximos anos, o sistema elétrico de potência tende a passar por grandes modificações, as quais concentram-se em diversos níveis e sub-áreas tais como nos sistemas de geração, transmissão e distribuição, todos voltados ao conceito de smart grids. este conceito caracteriza-se pela inclusão das novas tecnologias digitais no sistema elétrico, com o intuito trazer segurança, velocidade, monitoramento, dentre outros muitos benefícios. no entanto, para pleno desenvolvimento desta rede, muito ainda necessita ser feito em diversas áreas de pesquisa. nesta linha, este trabalho apresenta um modelo completo de caracterização de smart grid a partir de protocolos já existentes, formalizando assim, um modelo de planejamento. também foi incluído no estudo, a análise de um método de otimização, ao qual utiliza algoritmos inteligentes para potencialização da rede. a solução proposta baseia-se na alocação otimizada de equipamentos em uma rede de comunicação de dados plc (power line communication), sobre aplicações smart grid. para isso foi desenvolvido um algoritmo que realiza a identificação dos equipamentos e calcula a quantidade deste que é necessário sem que haja perda dos padrões de qualidade. assim, com o modelo proposto, foram realizadas simulações no software de eventos discretos network simulator – 3. os resultados mostram uma diminuição significativa no quantitativo de repetidores, mantendo níveis mínimos de qos para as aplicações. 

  • ANDRE MELO DE MORAIS
  • ANÁLISE DA AÇÃO DE EFICIÊNCIA ENERGÉTICA ATRAVÉS DO GUIA DE M&V DA ANEEL E DO RETSCREEN CONSIDERANDO A IMPLEMENTAÇÃO DE ILUMINAÇÃO A LED NO COMPLEXO PREDIAL DA SUDAM

  • Data: 28/04/2017
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  • A matriz energética mundial é bastante dependente das fontes não renováveis de energia, assim, a adoção de novas tecnologias e estratégias que visem à eficiência energética são ações emergentes mundialmente, face às mudanças climáticas, escassez dos recursos naturais e demanda crescente de energia. Nesse sentido, o progresso autônomo da tecnologia dos LEDs, do inglês “Light Emitting Diode”, e o progresso induzido, praticado pelo governo brasileiro, em eficiência energética são alavancas propulsoras para o crescimento das medidas de conservação de energia em todos os setores da economia. É com esse intento que este trabalho vem propor o emprego do LED na iluminação dos ambientes da Superintendência do Desenvolvimento da Amazônia (SUDAM), uma Autarquia da Administração Pública Federal, para reduzir o consumo de energia na Superintendência do Desenvolvimento da Amazônia, além de servir como parâmetro para os demais Órgãos do Setor Público. Para subsidiar a proposta é utilizada a metodologia do Guia de M&V (Medição e Verificação) da ANEEL e o software RETScreen® tendo como premissas o diagnóstico energético e os resultados obtidos com a substituição de algumas lâmpadas fluorescentes antigas por lâmpadas LED, ambos realizados na SUDAM. A análise concluiu que a ação de eficiência energética proposta, além de possuir viabilidade de aplicação com recursos próprios da Instituição, também pode se configurar como uma proposta de projeto válida para chamadas públicas, que devem ser ofertadas pela CELPA, no âmbito do Programa de Eficiência Energética regulado pela ANEEL.  

  • ADAM DREYTON FERREIRA DOS SANTOS
  • OUTPUT-ONLY METHODS FOR DAMAGE IDENTIFICATION IN STRUCTURAL HEALTH MONITORING

  • Data: 27/04/2017
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  • In the structural health monitoring (SHM) field, damage identification based on the vibration response measurements from engineering structures has become a crucial research area due to its potential to be applied in real-world problems. Assuming that the vibration signals are often available and can be measured by employing different types of monitoring systems, when one applies appropriate data treatment, damage-sensitive features can be then extracted and used to assess early and progressive structural damage. However, real-world structures are subjected to regular changes in operational and environmental conditions (e.g. temperature, relative humidity, traffic loading and so on) which impose difficulties to identify structural damage as these changes influence different damage-sensitive features in a distinguish manner. Currently, the separation of changes in damage-sensitive features caused by damage from those caused by changing operational and environmental conditions remains as one of the major challenges to transit SHM technology from research to practice. In this thesis, to overcome this drawback, the SHM process is posed in the context of the statistical pattern recognition paradigm, where machine learning is the science of getting computers and algorithms to model the reality without knowing the physical laws of structures. This paradigm intends to pave the way for data-based models applicable to detect damage in structural systems of arbitrary complexity. The objective of this thesis is to adapt, develop, and apply several output-only methods based on machine learning and artificial intelligence for feature extraction and statistical modeling for feature classification capable of detect damage on structures under unmeasured operational and environmental influences. To test the performance of adapted and novel methods, as well as to compare they to state-of-the-art methods, the approaches are first applied on standard data sets measured from a laboratory three-story frame structure and then on response data from real-world structures – Z-24 and Tamar Bridges. The results demonstrated that the novel methods have better classification performance than the alternative ones in terms of false-positive and false-negative indications of damage, suggesting their applicability for real-world SHM solutions. If the proposed methods are compared to each other, the cluster-based ones, namely the global expectation-maximization approaches based on memetic algorithms, prove to be the best techniques to learn the normal structural condition without loss of information or sensitivity to the initial parameters and to detect damage (total errors equal to 4.4%)

  • REINALDO CORRÊA LEITE
  • ANÁLISE MULTIFÍSICA  E EXPERIMENTOS EM SENSORES ÓPTICOS USADOS NA MEDIÇÃO DE TEMPERATURA EM ROTORES DE HIDROGERADORES

  • Data: 12/04/2017
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  • O rotor é um dos principais componentes de um hidrogerador e está exposto a estresses mecânicos e térmicos durante sua operação normal. Quando esses estresses excedem os limites de tolerância, o rotor sofrerá desgastes de forma prematura. Estresses térmicos afetarão geralmente as isolações entre espiras (voltas da bobina de cobre que forma o enrolamento) e para a terra dos polos do rotor. Este fato pode levar a necessidade de se fazer uma recuperação dos polos mais cedo do que necessário ou, em alguns casos, a faltas para a terra, que poderão causar danos extensos.

    A medição de temperatura do rotor não é algo trivial devido ao fato de esta peça estar em movimento e sob alta tensão elétrica. O fato de o enrolamento do rotor estar sob tensão elétrica impede o uso de sensores de temperatura metálicos, seu uso poderia causar curtos-circuitos entre as espiras do enrolamento. Outra dificuldade é a retirada da informação (temperatura) do rotor por este estar em movimento, o uso de cabos é proibitivo.

    As Redes de Bragg ou Fiber Bragg Gratings (FBG) oferecem novas possibilidades de monitorar de forma precisa a temperatura no enrolamento do rotor. Dezenas de sensores podem ser montados em série em uma única fibra para medir a temperatura em diversos pontos do enrolamento do rotor. Neste trabalho estudamos o efeito das grandezas termomecânicas nos sensores FBG através de testes em laboratório em maquetes estáticas e dinâmicas e simulação numérica multifísica usando o Método dos Elementos Finitos (MEF) em um modelo do instalação do sensor FBG na maquete estática e um rotor real. Tais sensores instalados diretamente na superfície do enrolamento do rotor são isolados do ar por uma camada de silicone. Por causa do gradiente de temperatura nesta estrutura, o sensor fica exposto a estresses termomecânicos que podem levar a sua deformação. Como os sensores FBG são sensíveis tanto à temperatura como à deformação, o conhecimento de cada efeito de forma separada é necessário para garantir que as leituras de temperatura não sejam afetadas pela deformação. Resultados experimentais obtidos em uma maquete do enrolamento do rotor na qual compararam-se as leituras de temperaturas dos sensores FBG e termistores, mostraram uma diferença de temperatura de 4,5°C entre os sensores FBG em relação àquela definida pelos termistores que foram usados como referência.

  • ANDERSON DE FRANCA SILVA
  • CONTROLADOR GMV APLICADO À REGULAÇÃO DO ÂNGULO DE PASSO EM UM SISTEMA DE CONVERSÃO DE ENERGIA EÓLICA: UMA ABORDAGEM LINEAR, PREDITIVA E ESTOCÁSTICA

  • Data: 07/04/2017
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  • Nesta pesquisa, foram investigadas técnicas de controle linear, preditivo e estocástico, aplicadas ao problema de regulação do ângulo de passo de uma Turbina Eólica. A topologia do Sistema de Conversão de Energia Eólica (SCEE) estudado é do tipo Velocidade Fixa, com ângulo de passo variável. Os SCEE, de maneira geral, são sistemas que, durante seu funcionamento, estão sujeitos à constante entrada de perturbações do tipo estocásticas. Este tipo de perturbação, em muitos casos, é negligenciado, o que irá afetar de maneira negativa o desempenho de controladores cujo o projeto foi baseado em modelos determinísticos. Pesquisas desenvolvidas dentro da Teoria de Controle Preditivo e Estocástico, têm comprovado os benefícios de se realizar o projeto de controladores baseados em modelos que consideram as parcelas, determinística e estocástica, do processo. Seguindo esta mesma abordagem de projeto, foi desenvolvido, nesta dissertação, o projeto de Reguladores do Ângulo de Passo (RAP), por meio da técnica de Augmentação Estocástica (AE) de controladores determinísticos. Os principais objetivos buscados foram: minimizar o consumo de energia do sistema de controle; e reduzir os custos relacionados à manutenção e troca dos atuadores no sistema de regulação do ângulo de passo. Foram realizados testes em um simulador de SCEE da MathWorks®. Os resultados dos testes comprovam o bom desempenho dos RAP projetados através da AE, os quais alcançaram os objetivos buscados no desenvolvimento desta pesquisa.

  • RAFAEL CAVALCANTE DE OLIVEIRA
  • METODOLOGIA PARA O CÁLCULO DE PERDAS TÉCNICAS E NÃO TÉCNICAS DE ALIMENTADORES DE DISTRIBUIÇÃO VIA ESTUDOS DE FLUXO DE CARGA PELO MÉTODO SOMATÓRIO DE POTÊNCIAS MODIFICADO

  • Data: 04/04/2017
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  • Fundamental para a atividade econômica, o setor de energia elétrica no Brasil é organizado pela agência reguladora pertinente, a ANEEL. Esta regula e fiscaliza a produção, transmissão/distribuição e comercialização de energia elétrica em conformidade com as políticas e diretrizes do governo federal. Entre outras funções, a ANEEL define os valores de tarifas a serem cobradas pelas concessionária através de ferramentas como as Revisões Tarifárias. As perdas não técnicas (ou perdas comerciais) da distribuidora são parte da composição da tarifa de energia, sendo repassadas ao consumidor final, dentro de um limite pré-estabelecido. Portanto diminuir as perdas comerciais é tema de fundamental importância para as distribuidoras de energia, pois aumenta a rentabilidade da empresa e diminui os custos da energia ao usuário final. Este trabalho, sendo fruto de projeto de pesquisa realizado em parceria entre a distribuidora de energia do estado do Pará, CELPA, e a Universidade Federal do Pará, visa desenvolver uma nova metodologia no âmbito do planejamento operacional, incluindo informações de perdas técnicas e não técnicas nos estudos de fluxo de carga utilizando método Somatório de Potência modificado.

    Para tanto, inicialmente é feita uma análise do cenário do setor elétrico brasileiro, com ênfase nas fraudes e furtos de energia, e os impactos desta realidade do ponto de vista financeiro tanto para as concessionárias de energia quanto para os clientes, e também os impactos na prestação de serviços a estes consumidores. A seguir apresenta-se uma nova metodologia, capaz de determinar de forma mais assertiva o estado real de operação da rede de distribuição, por levar em conta as perdas comerciais de energia, juntamente com medições reais de potência ativa e reativa injetada nos alimentadores, no ponto de acoplamento com a subestação. Aplica-se o método elaborado utilizando tanto um alimentador de teste do IEEE 13-barras, quanto um alimentador urbano da rede metropolitana de Belém, pertencente à concessionária de energia do Pará, CELPA, e os resultados obtidos são então apresentados e analisados.

  • ANGELA COSTA SANTA BRIGIDA
  • CARACTERIZAÇÃO E DESENVOLVIMENTO DE SENSORES ÓPTICOS DE CORRENTE ELÉTRICA PARA APLICAÇÕES EM LINHAS DE ALTA TENSÃO

  • Data: 03/04/2017
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  • No trabalho desta Tese foram implementados e caracterizados sensores de corrente magneto-óptica, para aplicações de medição e proteção em sistemas de alta potência. Nomeadamente, sensor bulk e sensor com fibra de cristal fotônico (PCF). Ambos, são baseados no efeito Faraday, utilizando uma configuração polarimétrica em dupla quadratura, associando, assim, o campo magnético a medição de corrente elétrica. Este trabalho foi, então, dividido, em dois momentos. No primeiro, foi estudado o sensor Bulk. Neste caso, o protótipo do sensor bulk utilizou-se um prisma de vidro Schoott SF57 de 8cm de comprimento com alta constante de Verdet e baixa birrefringência. Ele foi incorporado em um invólucro de Nylon adequado para aplicações de fixação na linha de alimentação. A operação do sensor é caracterizada e comparada usando diodos Super Luminescentes distintos como fontes ópticas, com emissão a 650 nm, 830 nm e 1550 nm. A operação ótima a 830nm é relatada com uma resposta linear até 65,28kA, com classe de precisão de 0,1 ou 0,2 considerando uma corrente nominal de 1,2 e 0,3 kA (raiz quadrada média), respectivamente. Doze procedimentos de calibração realizados ao longo de seis dias mostraram um erro máximo estimado de 11m A. Foram feitas medições preliminares de 40 a 400 Hz. O sensor foi exposto a sinais transientes inferiores a 10 μs que demonstraram seu uso em aplicações de proteção. No segundo momento, estudou-se a possiblidade de usar fibras PFC no sensoriamento de corrente eletrica. Basicamente, foi avaliado desempenho desse novo sensor de corrente, usando uma configuração polarimétrica, como já mencionado, sendo testado e comparado com a fibra monomodo a 633 nm. Em particular, estas fibras foram testadas enrolando-as em torno de um condutor eléctrico utilizando três diâmetros de enrolamento distintos com voltas diferentes. Parâmetros, tais como a sensibilidade e a linearidade do sensor foram investigadas. Os resultados mostraram uma relação linear muito boa com a corrente e a sensibilidade dependente do diâmetro do enrolamento e do número de espiras. Isto é, para um diâmetro do enrolamento maior, a fibra com menor periodo circular apresentou maior sensibilidade e para o menor diâmetro de enrolamento o melhor resultado de sensibilidade foi para a fibra com maior periodo circular. Também, os resultado apresentados mostram que fibra errolada (40 rotações por metro) é capaz de suprimir de forma bastante eficaz os efeitos da birrefringência induzida pela dobra em comparação com uma fibra tradicional.

  • RAPHAEL PABLO DE SOUZA BARRADAS
  • SIMULAÇÃO DE ENSAIO DE IMPULSO ATMOSFÉRICO EM TRANSFORMADORES DE BAIXA INDUTÂNCIA UTILIZANDO CIRCUITO GLANINGER E PROGRAMA ATP PARA O LABORATÓRIO DE EXTRA ALTA TENSÃO DA UFPA

  • Data: 31/03/2017
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  • Uma das maiores dificuldades observadas em laboratórios de alta tensão é o ajuste da forma de onda do impulso de tensão a ser utilizado nos ensaios. Esta dificuldade deve-se ao fato de que, na maioria das vezes, não se conhece a capacitância do objeto sob ensaio, não sendo possível realizar um cálculo exato dos parâmetros a serem utilizados no gerador de impulsos. Nos casos de ensaios em transformadores, estas dificuldades aumentam visto que, além da capacitância inerente da sua isolação, há também uma contribuição de indutância ao circuito de ensaio, proveniente de seus enrolamentos. Isto dificulta ainda mais a obtenção de uma forma de onda normalizada, de acordo com a norma NBR IEC 60060-1. A presente Dissertação de Mestrado apresenta e avalia metodologias que permitam a realização de ensaios normatizados de impulso de tensão em transformadores com baixas indutâncias, comuns nos sistemas de energia elétrica. Serão destacados os resultados obtidos com a inserção de um circuito Glaninger, comparado com a metodologia baseada no aumento da resistência paralela total do circuito em teste. As simulações computacionais são realizadas com o auxílio do programa ATP (Alternative Trasient Program), utilizando parâmetros reais dos equipamentos de alta tensão do Laboratório de Extra Alta tensão da Universidade Federal do Pará (LEAT). Através da introdução de um circuito Glaninger devidamente adaptado, apresenta-se a solução para o problema de deformação da forma de onda padronizada de impulso que acontece em ensaios de transformadores, com critérios estabelecidos pelas normas vigentes.

  • VANDERSON CARVALHO DE SOUZA
  • CONTROLE LOCAL DE POTÊNCIA REATIVA EM GERADORES FOTOVOLTAICOS PARA A MELHORIA DA REGULAÇÃO DE TENSÃO EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO

  • Data: 31/03/2017
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  • Esta dissertação apresenta um estudo de simulação dinâmica com a finalidade de mostrar os impactos da geração fotovoltaica na operação do regulador de tensão (RT). Essa investigação é realizada por meio do software Análise de Transitórios Eletromecânicos (ANATEM), desenvolvido pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel). Os modelos dinâmicos do RT e do gerador fotovoltaico (GFV) foram desenvolvidos no ANATEM via Controle Definido pelo Usuário (CDU). As curvas de potência do GFV (dado de entrada do modelo), ao longo do dia, foram obtidas por meio de uma campanha de medição realizada numa residência na cidade de Belém/PA com taxa de amostragem de 15 segundos. Três cenários de irradiação solar são considerados nas simulações: dia claro (sem variabilidade), dia com variabilidade moderada e dia com alta variabilidade. O alimentador teste é o IEEE 33 barras.

    A dinâmica da carga demandada durante o dia foi representada por meio de uma curva de carga e dessa forma as sobretensões ocasionadas pela baixa demanda de potência e elevada injeção de potência ativa na rede elétrica (que geralmente ocorre por volta das 12 horas) puderam ser analisadas. Duas estratégias de controle, via controle local de potência reativa, foram testadas. A estratégia 01, embora muito eficiente em relação ao número de mudanças de tap do regulador de tensão, não é indicada para tratar problemas de sobretensão. A estratégia 02 é efetiva tanto para os problemas de sobretensão quando para os efeitos da variabilidade na operação do regulador de tensão.

  • ANDREY JOSE TORRES DA SILVA
  • NOVA ESTRATÉGIA DE REPOSIÇÃO DE CACHE PARA REDES NDN

  • Data: 31/03/2017
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  • Com a crescente demanda por conteúdo multimídia incentivada pela evolução dos smartphones, estima-se que em poucos anos, aproximadamente 75% do tráfego nas redes móveis seja oriundo de aplicações de vídeo. Tal fato deve ser levado em conta para que as funcionalidades atualmente existentes no transporte de informações nas redes, sejam melhor adaptadas ao transporte de conteúdo multimídia, visando a melhoria na qualidade do serviço proporcionando ao cliente, assim como a minimização do custos para as operadoras.

    Uma maneira de otimizar a relação custo-benefício nas redes atuais é fazer uso de servidores de cache, armazenando em diferentes locais da rede conteúdos frequentemente requisitados por diferentes usuários, como por exemplo vídeos populares da Internet. Tal funcionalidade exige certo investimento como Named Data Networking (NDN) implementa cache de maneira praticamente nativa.

    Dada a importância da utilização de cache em redes NDN, estudos para otimizar a maneira como este é realizado são essenciais, principalmente no que se refere a definir qual conteúdo deve ser mantido em cache. Assim, este trabalho propõe um novo algoritmo proposto obtém um melhor uso do cache em comparação a outros algoritmos bastante utilizados na literatura.