Trabalho de Conclusão de Curso

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Desenvolvimento de um sensor de molhamento foliar para prevenção de doenças no manejo de hortaliças
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2021-04-04) Costa Junior, Rogério Luiz da; Antayhua, Roddy Alexander Romero; https://orcid.org/0000-0003-3975-8049; http://lattes.cnpq.br/2011893780704165; Cunha, João Paulo Camelo; http://lattes.cnpq.br/4706858092307805; Valente Junior, Wilson; https://orcid.org/0000-0002-9531-2941; http://lattes.cnpq.br/4469401104094617
O molhamento foliar é uma variável climática agrícola importante na prevenção de patologias em hortaliças, que influencia também no crescimento das folhas, fotossíntese, polinização e finalmente o rendimento econômico do seu cultivo. Devido às consequências advindas dos índices não favoráveis da duração desta, é de suma relevância a implementação de dispositivos que possam mitigar este problema, evitando infortúnios indesejados no decorrer dos processos de desenvolvimento das hortaliças. Tendo isto em vista, desenvolveu-se um sensor com baixo custo de fabricação, capaz de detectar este fenômeno de forma confiável, e que, por meio deste, seja possível também, verificar a duração do molhamento nas aplicações de manejo de hortaliças. De modo a verificar a adequação da estrutura sensorial do dispositivo, usou-se de um software de simulações eletromagnéticas para obtenção prévia dos parâmetros de comportamento do sensor na presença de gotículas de água em sua superfície, de modo a evitar o desenvolvimento de protótipos dispendiosos. Quanto a composição do modelo, esse é formado pela integração de um sensor capacitivo e um circuito oscilador, cuja presença de umidade na superfície sensorial deste acarreta em uma variação da resposta do circuito, que é dada em frequência. Por fim, para verificar sua eficiência, utilizou-se como método de referência na comparação dos dados, um sensor comercial de alta precisão, com o qual se pode verificar, através de experimentos práticos de monitoramento, a efetividade do comportamento em relação a ocorrência e duração do molhamento em ambos os dispositivos, para conferir se a atuação do proposto é adequada.
Bancada de ensaios para sensores ressonantes de microondas baseada em rádio definido por software
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2021-10-15) Marchiori, Renato Augusto Schenkel Meneghin; Antayhua, Roddy Alexander Romero; https://orcid.org/0000-0003-3975-8049; http://lattes.cnpq.br/2011893780704165; http://lattes.cnpq.br/1042444467172918; Valente Junior, Wilson; https://orcid.org/0000-0002-9531-2941; http://lattes.cnpq.br/4469401104094617; Ávila, Heron Eduardo de Lima; https://orcid.org/0000-0001-6466-6598; http://lattes.cnpq.br/1349483845157666
O trabalho trata do desenvolvimento de uma bancada de ensaios baseada em uma placa de desenvolvimento de rádio definido por software (SDR), para a caracterização de sensores de transmissão ressonantes, que operam na faixa de micro-ondas, especificamente até 6 GHz. A bancada utiliza um computador que comanda uma placa de SDR, a qual transmite e recebe o sinal de radiofrequência, interpreta os sinais obtidos da placa e caracteriza o sensor. As rotinas de medição implementadas nessa plataforma de teste envolvem o registro de offset do sistema, utilizando conectores externos na configuração física da bancada, a determinação da resposta em frequência, a estimação da frequência de ressonância, o fator de qualidade e o rastreamento da ressonância, com propósito de realizar testes dinâmicos da variação da frequência de ressonância. Para verificar sua utilidade, foram fabricados dois sensores ressonantes planares para extrair suas características em três situações, sendo elas com o sensor descoberto, com metade da área coberta e totalmente coberto com água destilada. Os resultados obtidos foram contrastados com os medidos a partir de um analisador vetorial. Após caracterizados, os sensores foram submetidos a uma rotina de rastreamento da frequência de ressonância, determinando assim em tempo real se algum material foi inserido ou removido da superfície do sensor.
Estudo e implementação de controladores para um sistema de nível com acoplamento com enfoque no controlador fuzzy
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2021-10-19) Bechtold, Matheus Erkmann; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096; Pozas, Luis Fernando; http://lattes.cnpq.br/7636977933981356; Scheffer, Cynthia Beatriz; http://lattes.cnpq.br/9259345901270884
A área de sistemas de controle é indispensável no âmbito industrial, pois através de sua aplicação é possível minimizar custos, aumentar a produtividade, e otimizar processos. Os sistemas de nível, amplamente utilizados nas indústrias químicas, de celulose e alimentos, são exemplos de sistemas que precisam empregar a teoria de controle para garantir qualidade em seus processos através do controle do nível de algum líquido em um ou mais tanques. Geralmente, um sistema de nível se apresenta como um sistema não linear e multivariável, e por isso, a tarefa de projetar controladores que satisfaçam os requisitos de desempenho para o sistema, é desafiadora. As técnicas de controle para sistemas multivariáveis e não lineares são geralmente complexas, e o estudante de graduação em engenharia elétrica não as estuda durante o curso. Sendo assim, os objetivos deste trabalho são, inicialmente, investigar se as técnicas clássicas de controle linear possuem desempenho satisfatório no controle de sistemas não lineares. E ainda, para contornar a dificuldade no controle de sistemas não lineares e multivariáveis, o trabalho propõe duas estratégias de controles descentralizados: uma utilizando lógica fuzzy, que é conhecida por ser uma técnica de inteligência artificial, e uma outra, utilizando desacoplamento de sistema e baseada em modelo linearizado da planta. As estratégias são testadas através de um sistema teste de nível com dois tanques acoplados. Para isso, um modelo matemático foi obtido cuja dinâmica é não linear e com a possibilidade de ser tanto um sistema SISO (single-input single-output), como um sistema MIMO (multiple-inputs multiple-outputs). Os resultados obtidos por simulação mostram que os controladores lineares projetados por métodos clássicos, tais como avanço de fase, atraso de fase e PID, são capazes de controlar a planta real e possuem melhor desempenho quando a planta opera em uma região próxima a um dado ponto de operação. Mostram ainda, que o controle descentralizado linear pode ser uma boa opção de controle de plantas MIMO não lineares. Já o método que utiliza a lógica fuzzy, resulta em controladores não lineares que possuem bom desempenho em uma faixa mais ampla de operação da planta.
Medidor de consumo de energia elétrica integrado à internet das coisas
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2021-09-20) Leonhardt, Douglas Bigolin; Antayhua, Roddy Alexander Romero; https://orcid.org/0000-0003-3975-8049; http://lattes.cnpq.br/2011893780704165; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Cunha, João Paulo Camelo; http://lattes.cnpq.br/4706858092307805
O custo de energia elétrica é um tópico muito importante, principalmente em nosso país onde dependemos tanto da geração de energia hidroelétrica onde têm-se variações no custo de energia. Além disto, têm-se também o fator da necessidade da conscientização da população acerca do uso de energia elétrica, bem como garantir que haja uma energia com menos desperdício. Devido a esses fatores, desenvolveu-se um medidor de consumo de energia elétrica integrado à internet das coisas (IoT), possuindo uma plataforma para monitoramento por parte do cliente e fornecedor. Para apuração dos resultados fornecidos, foram realizados testes em equipamentos onde o consumo e fator de potência eram conhecidos, também sendo realizado o teste em uma residência durante um período de tempo, onde o consumo é então comparado com o medidor padrão instalado na residência. O sistema é construído com a utilização de um transformador de corrente, transformador de tensão, amplificadores operacionais para amplificação do sinal, microcontrolador ATmega328P, placa para transmissão de dados via protocolo de comunicação LoRa e um gateway para recebimento dos dados e posterior postagem no servidor.
Uma revisão sistemática da literatura a respeito do uso da tecnologia de comunicação 5G na infraestrutura de comunicação das aplicações de resposta à demanda e de infraestrutura de medição avançada em smart grids
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2021-09-15) Tisott, Carolina Giusti; Antayhua, Roddy Alexander Romero; https://orcid.org/0000-0003-3975-8049; http://lattes.cnpq.br/2011893780704165; Kruger, Tarcisio Pollnow; http://lattes.cnpq.br/5134365460366600; Lopes, Yona; https://orcid.org/0000-0002-8068-2640; http://lattes.cnpq.br/0051460077973814
A demanda de energia elétrica cresce a cada dia, porém além da demanda há a necessidade do aumento na variedade e qualidade dos serviços provenientes do setor de energia elétrica. Uma solução para fazer essas melhorias é transformar as redes de energia elétrica convencionais em smart grids. Dentro da gama de aplicações da smart grid estão a infraestrutura de medição avançada e a resposta à demanda. A infraestrutura de medição avançada é geralmente a primeira aplicação a ser desenvolvida pelas concessionárias de energia, isso se deve ao fato que a aplicação fornece um fluxo bidirecional de informações entre consumidores e concessionária. Para fornecer esse fluxo bidirecional a infraestrutura de medição avançada é composta por componentes que podem ser desde sensores, sistemas de monitoramento, medidores inteligentes, até mesmo softwares, sistemas de gerenciamento de dados e redes de comunicação. Já a aplicação da reposta à demanda usa do fluxo bidirecional que a infraestrutura de medição avançada fornece para trocar informações em tempo real entre os consumidores e concessionária, essa troca de informações tem como objetivo diminuir o consumo de energia elétrica em horários de pico, diminuindo assim a demanda total do sistema. Porém para que seja possível a implementação das aplicações é necessária uma infraestrutura de comunicação e a escolha de tecnologias de comunicação que consigam fornecer os requisitos que as aplicações exigem. Recentemente, no ano de 2018, a tecnologia de comunicação 5G começou a ser comercializada no mundo, e ela surgiu com a proposta de revolucionar vários setores da indústria, inclusive o setor de energia, pois ela promete oferecer requisitos que as demais tecnologias não conseguem fornecer. Diante dessas informações que o objetivo desta revisão sistemática da literatura (RSL) foi desenvolvido. Essa RSL identificou estudos que a academia está produzindo sobre as aplicações de resposta à demanda e a infraestrutura de medição avançada no contexto das smart grids, utilizando o 5G como escolha de tecnologia de comunicação. A partir dos estudos foi identificado quais desafios que as aplicações de resposta à demanda e a infraestrutura de medição avançada impõem nas smart grids no ponto de vista de infraestrutura de comunicação e se esses desafios podem ser solucionados com o uso da tecnologia de comunicação 5G.
Projeto de uma microusina de geraçao eólica em Araquari - SC em 2021
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2021-04-29) Vieira, Amanda Júlia; Fagundes, Saimon Miranda; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; https://orcid.org/0000-0002-8708-4061; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096
O presente trabalho apresenta um estudo de viabilidade técnica da instalação de uma microusina de geração eólica em uma propriedade localizada na cidade de Araquari em Santa Catarina. Primeiro, mostra a utilização ao do vento na matriz energética mundial e brasileira, apresenta o estudo teórico para a implantação de uma usina eólica, as características técnicas de um aerogerador e do potencial eólico local através de dados do INMET (Instituto Nacional de Meteorologia). Além disso, apresenta também os requisitos exigidos pela ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) e pela CELESC para a instalação de uma microusina de geração eólica e solar, na modalidade de geração distribuída, e faz uma comparação sobre as vantagens e desvantagens de instalações de usinas solares e eólicas.
Análise de distorções harmônicas na estação de recalque de água tratada do bairro Centro de Itajaí
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2021-04-29) Souza, Allan Gustavo de; Fagundes, Saimon Miranda; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947; http://lattes.cnpq.br/6536361787103134; Souza, Douglas Alexandre Rodrigues de; http://lattes.cnpq.br/0400272879357080; Lacerda, Lucas Moreira de; https://orcid.org/0000-0002-7071-6392; http://lattes.cnpq.br/7717206373454569
Neste trabalho é apresentado um estudo de caso realizado na Estação de Recalque de Água Tratada Central (ERAT Centro) da autarquia responsável pela captação, tratamento e distribuição de água na cidade de Itajaí, em Santa Catarina, com a intenção de medir e quantificar a distorção harmônica presente nas instalações elétricas desta unidade. Este trabalho apresenta inicialmente os conceitos sobre harmônicas, suas origens e os problemas associados às distorções harmônicas nas ondas de tensão e de corrente, bem como formas de mitigar estes sinais indesejados. O método de medição e de análise utilizado é baseado no manual de Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST), documento regulamentado pela Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). No local de estudo, realizou-se a instalação de um analisador de energia, modelo RE7000, produzido pela Embrasul Indústria Eletrônica. Desta forma, foi possível realizar as medições, conforme estabelecido no PRODIST, em um intervalo válido, sendo feito o estudo das distorções harmônicas nas amostras coletadas pelo instrumento de medição. O índice máximo de distorção harmônica total nas tensões das fases A, B e C apresentaram valores de 7,36%, de 7,14% e de 7,42%, respectivamente, demonstrando conformidade com o limite regulamentado. A legislação da ANEEL não regulamenta os índices de distorção harmônica de corrente; desta forma, utilizou-se como parâmetro dados fornecidos pelo fabricante do inversor de frequência presente na instalação elétrica em questão, apresentando resultados dentro do valor esperado, com exceção da harmônica de quinta ordem. Sendo assim, aconselhou-se ser instalado um filtro passivo na entrada de cada inversor de frequência, como indicado pelo próprio fabricante.
Projeto executivo elétrico para reforma do Asilo Dom Bosco em Itajaí - SC
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2020-08-07) Duarte, Nelson Eduardo Nunes; Fagundes, Saimon Miranda; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; https://orcid.org/0000-0002-8708-4061; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823
O trabalho em questão apresenta um novo projeto executivo elétrico para a reforma do asilo Dom Bosco na cidade de Itajaí – SC. As instalações prediais abrangem cerca de 2000 m² de área construída, dividida em 5 blocos. A carga instalada é de aproximadamente 232 kW. No intuito de fornecer as diretrizes necessárias para execução das instalações prediais elétricas, neste projeto são apresentados: previsão de cargas através do dimensionamento da iluminação, da definição do número de tomadas de uso geral e de uso específico, projeto luminotécnico, distribuição dos pontos de utilização, memorial de cálculos bem como o dimensionamento de condutores, condutos e disjuntores. Por fim, são apresentados os diagramas unifilares dos quadros e da instalação.
Metodologia para desenvolvimento de projetos elétricos de edificações utilizando plataforma BIM
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-05-11) Machado, Michel Stuart; Fagundes, Saimon Miranda; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947; Bortoluzzi, Adilson Pacheco; http://lattes.cnpq.br/7999038999822796; Silva, Paulo Cesar da; https://orcid.org/0000-0003-1807-5193; http://lattes.cnpq.br/0728971002477871
A área de projetos de instalações elétricas ainda apresenta algumas divergências quanto ao seu entendimento e à forma de desenvolvimento. As normas que tratam desse tema, embora estabeleçam diretrizes importantes, nem sempre detalham de maneira completa como um projeto elétrico pode ou deve ser elaborado. Essa condição pode dificultar a padronização dos projetos e, em alguns casos, gerar interpretações distintas durante seu desenvolvimento e também na etapa de execução em obra. Algumas dessas normas são muito antigas e em alguns aspectos apresentam defasagens em relação a evolução do setor da construção civil e do que existe no mercado atual. No quesito de ferramentas e tecnologias, o setor de projetos teve avanço significativo nos últimos anos. Estas tecnologias vêm auxiliando no aprimoramento da entrega destes projetos. Uma dessas tecnologias é o Building Information Modeling (BIM), que tem o conceito de apresentação de um projeto único integrado de toda uma edificação. O BIM se caracteriza pela apresentação de modelo virtual de uma construção, onde os projetos estruturais, arquitetônicos e complementares são projetados de forma colaborativa e apresentados em conjunto, oferecendo mais assertividade e precisão para análise e controle de projetos. O presente trabalho apresenta um projeto elétrico de um edifício de duas torres de dezessete pavimentos cada, e seis pavimentos de embasamento, detalhando cada etapa e processo do projeto, criando uma metodologia para a padronização de projetos elétricos, utilizando do auxílio de ferramentas BIM para seu desenvolvimento.
Uso de simulador virtual 3D de máquina tipo Reach Stacker aplicado à análise de acidentes de um porto real
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-09-08) Estork, Nefi Augusto de Nobrega; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; https://orcid.org/0000-0002-8708-4061; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823; Silva, Ênio dos Santos; http://lattes.cnpq.br/1749981062972926; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917
A máquina reach stacker é um veículo empilhadeira de grande porte utilizada no empilhamento e movimentação de contêineres por curta distância em terminais portuários, inclusive no terminal portuário analisado. Os acidentes envolvendo equipamentos deste tamanho podem se tornar graves, necessitando que acidentes passados sirvam de lições aprendidas, portanto uma boa investigação da origem do problema é de alta relevância. Como grande parte das investigações de acidentes eficazes são feitas com métodos já consolidados e bem aceitos no mercado, é imprescindível que novos meios de estudo e processos de investigação se desenvolvam de uma maneira equivalentemente sólida e contínua. Com o objetivo de auxiliar a análise de acidentes com empilhadeiras de grande porte, foram relacionadas todas as ocorrências com máquina tipo reach stacker no período de setembro de 2020 a fevereiro de 2022 do terminal portuário analisado. Houve a seleção para a simulação dos três acidentes com maiores riscos de lesões à saúde do trabalhador portuário e um dos incidentes mais comuns no terminal. Em ambiente 3D, foi utilizado um simulador para reconstruir os acidentes relatados. Uma reach stacker foi configurada para realizar os principais movimentos, como deslocamento, movimentação da lança e spreader, além de sons e luzes. Nos desenvolvidos dos cenários 3D utilizaram-se informações obtidas por meio de pesquisa realizada nos registros do departamento de segurança do trabalho do terminal portuário, relatos, vídeos, fotos e relatório final das investigações dos acidentes interessados. Por fim, foi verificado que, com o uso do simulador, o investigador ganha a oportunidade de refazer o acidente e experimentar a ocorrência, além da observação em diversos ângulos diferentes, o que pode corroborar a linha de investigação e ajudar na resolução do acidente.
Análise de viabilidade técnica do uso de espaços de hidrelétricas para geração de energia com sistemas fotovoltaicos flutuantes : um estudo de caso na Usina Hidrelétrica de Itá
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-09-05) Arlindo, Nataly Weber; Fagundes, Saimon Miranda; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Kruger, Tarcisio Pollnow; http://lattes.cnpq.br/5134365460366600
Observa-se uma crise na geração de energia no Brasil. A geração por meio das hidrelétricas, que é a maior fonte de energia no Brasil, está apresentando baixas na geração por conta de crises hídricas ao longo da última década. A diversificação da matriz elétrica brasileira se torna uma necessidade, procurando por fontes renováveis para com- por a matriz. A geração de energia por meio de módulos fotovoltaicos está ganhando força não só pela questão sustentável, mas também pela diminuição dos preços no mercado e a melhoria de eficiência apresentada pelas células ao longo dos últimos anos. A instalação de usinas solares necessita de grandes áreas, portanto, o Brasil se mostra um país promissor para a utilização de reservatórios de hidrelétricas na instalação de painéis solares. Países mais desenvolvidos estão in- vestindo na energia fotovoltaica, principalmente em reservatórios de hidrelétricas e lagos artificiais. O Brasil possui alguns projetos pilotos com esse viés, mas não possui um investimento grande para essa tec- nologia. O último ano mostrou a energia solar de usinas fotovoltaicas centralizadas como a terceira fonte da matriz energética que mais cresceu, portanto, a instalação fotovoltaica ainda tem muito potencial para o crescimento. O presente trabalho busca uma análise do poten- cial de geração e melhor eficiência da geração na barragem da usina hidrelétrica de Itá. O trabalho conta com a análise de área, irradiação solar, posição da instalação. O software PVsyst foi utilizado para calcular a quantidade de painéis e o arranjo; também fornece análises de perdas no local e uma análise de geração fotovoltaica na região da usina.
Plugin de AutoCAD para automatização de etapas do desenvolvimento de projetos de instalações elétricas
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-05-01) Gomes, Matheus D’Amaral; Schmidt, Ana Elisa Ferreira; https://orcid.org/0000-0002-8433-0810; http://lattes.cnpq.br/4511107088250866; Argoud, Fernanda Isabel Marques; http://lattes.cnpq.br/5856388557011516; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096
Uma das formas de reduzir os riscos impostos pela utilização de energia elétrica em instalações prediais, e ainda aumentar a eficiência da execução das instalações e do sistema elétrico em si, se dá por meio da automatização de projetos de instalações elétricas, o que por sua vez não apenas reduz o tempo de projeto, como também minimiza erros humanos por conta da repetição de tarefas manuais. Desta forma, este trabalho, por meio do projeto e desenvolvimento de um plugin e testes de usabilidade deste, tem como objetivo validar a seguinte hipótese: é viável projetar e desenvolver um plugin para AutoCAD dedicado à automatização de etapas da criação de projetos de instalações elétricas? Os objetivos específicos incluem funcionalidades para: gerar de forma automática quadros de cargas, diagramas unifilares e listas de materiais; e sugerir a quantidade mínima de tomadas e da carga destinada à luminárias por ambiente da instalação. Por fim propõe-se a validação do funcionamento do plugin por meio de testes de usabilidade. Acerca da metodologia empregada, realiza-se uma pesquisa qualitativa, de natureza aplicada, objetivo exploratório-descritivo, método hipotético-dedutivo e adotando como procedimento técnico a pesquisa bibliográfica, documental e de levantamento de dados. As etapas de desenvolvimento, bem como os resultados, são apresentados e estão divididos entre análise das funcionalidades implementadas e análise dos dados gerados pelos testes, realizados com quatro profissionais com experiência na área, e são apresentados próximos ao término do trabalho. Por fim, conclui-se que a hipótese é confirmada por meio dos resultados e da análise destes, sendo que o feedback obtido durante a etapa de testes é positivo.
Sistema de monitoramento dos aquários do Instituto Federal de Santa Catarina Câmpus-Itajaí
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-03-11) Quadros, Yan Schneider de; Antayhua, Roddy Alexander Romero; https://orcid.org/0000-0003-3975-8049; http://lattes.cnpq.br/2011893780704165; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; https://orcid.org/0000-0002-8708-4061; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823; Rodrigues, Eduardo Oliveira; http://lattes.cnpq.br/3617328288535232
Este projeto apresenta o desenvolvimento de um sistema automatizado para monitoramento de parâmetros físico-químicos em aquários do laboratório de piscicultura do IFSC – Câmpus Itajaí. O objetivo central foi substituir a coleta manual por uma infraestrutura de monitoramento contínuo, mitigando erros humanos e lacunas de dados em períodos de recesso. A arquitetura baseia-se em um microcontrolador ESP32 integrado a sensores de pH, temperatura e turbidez, com suporte para futura expansão de sensores de amônia, nitrito, oxigênio dissolvido e alcalinidade. Os dados são transmitidos via protocolo HTTP para um servidor local, que hospeda um backend em Node.js com persistência em banco de dados PostgreSQL e uma interface web responsiva desenvolvida em Next.js. Um diferencial crítico do sistema é o módulo de calibração interativo, que utiliza regressões matemáticas e travas de segurança baseadas no coeficiente de determinação (R²) para assegurar a confiabilidade das leituras. Os resultados demonstram que o sistema é funcional, escalável e capaz de garantir a continuidade do histórico de dados, viabilizando análises avançadas por meio da exportação de relatórios em formato XLSX.
Desenvolvimento de um sistema de rastreamento em tempo real aplicado ao contexto da FF Transportes
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-16) Macedo, Sergio Silva; Lopes, Tiago Drummond; http://lattes.cnpq.br/8376089143847860; https://lattes.cnpq.br/5967680602630167; Souza, Douglas Alexandre Rodrigues de; http://lattes.cnpq.br/0400272879357080; Rodrigues, Eduardo Oliveira; http://lattes.cnpq.br/3617328288535232
Este trabalho de conclusão de curso apresenta o desenvolvimento de um sistema de rastreamento em tempo real utilizando a tecnologia Global Positioning System (GPS) de dispositivos celulares (smartphones), especificamente projetado como solução personalizada e de baixo custo para otimizar as operações logísticas da empresa FF Transportes LTDA. O problema central abordado foi a necessidade de monitoramento contínuo e preciso da frota, visando aprimorar a gestão de riscos, a eficiência operacional e o serviço ao cliente. Para tal, o objetivo principal foi construir uma solução tecnológica integrada, capaz de fornecer visibilidade instantânea sobre a localização de veículos e condutores. A metodologia de desenvolvimento adotou uma arquitetura full-stack, fundamentada na linguagem JavaScript em todas as camadas. O backend foi implementado utilizando Node.js e o framework Express.js, com comunicação em tempo real via WebSocket (Socket.io), aproveitando sua natureza assíncrona e não bloqueante para gerenciar um grande volume de operações de Input/Output (I/O) e conexões simultâneas, essenciais para uma Application Programming Interface (API) Representational State Transfer (RESTful) de alta performance. Para a persistência de dados, optou-se pelo banco de dados NoSQL MongoDB, reconhecido por sua flexibilidade de esquema (schema-less) e escalabilidade horizontal, adequadas para armazenar informações dinâmicas, incluindo dados geoespaciais em tempo real. A comunicação bidirecional de baixa latência foi estabelecida por meio do protocolo WebSocket; as requisições Hypertext Transfer Protocol (HTTP) pontuais e o fluxo de autenticação foram gerenciados pela biblioteca Axios. A interface web administrativa para visualização e gestão da frota, incluindo cadastro e gestão de condutores, clientes e endereços, foi desenvolvida com a biblioteca React e o framework Next.js, que possibilitou renderização server-side (Server-Side Rendering – SSR) e geração de sites estáticos (Static Site Generation – SSG), otimizando o desempenho e o SEO. A aplicação móvel para condutores foi inicialmente prototipada com Expo; devido às limitações na execução de tarefas em segundo plano, especialmente na captura contínua da localização, optou-se pela migração para o React Native Command Line Interface (CLI), permitindo acesso a funcionalidades nativas como a captura precisa de coordenadas GPS em segundo plano. O processo de validação incluiu testes funcionais e de usabilidade em ambos os ambientes (navegador Brave para web e Android Studio com emuladores para mobile), focando na integração entre frontend, backend e na precisão do rastreamento em tempo real. Os resultados obtidos demonstram a eficácia de um sistema de rastreamento sólido e escalável; a configuração do intervalo de captura de posição mostrou-se fundamental para equilibrar a precisão do rastreamento e o volume de dados armazenados. O sistema proporciona à FF Transportes LTDA uma ferramenta estratégica para a otimização de rotas, a prevenção de perdas e o aprimoramento geral 4 da cadeia de suprimentos, consolidando uma solução de alto valor agregado para os desafios logísticos contemporâneos.
Análise da viabilidade da comunicação LoRaWAN em região costeira : medições em campo e comparação com modelos teóricos na Baía Afonso Wippel, Itajaí/SC
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-03-10) Marcelino, Rafhael Nascimento; Antayhua, Roddy Alexander Romero; https://orcid.org/0000-0003-3975-8049; http://lattes.cnpq.br/2011893780704165; https://lattes.cnpq.br/0482533517913797; Silva, Ênio dos Santos; http://lattes.cnpq.br/1749981062972926; Santos Júnior, Carlyle Câmara; http://lattes.cnpq.br/4432759936695806
Este trabalho investiga o desempenho da tecnologia LoRa em ambiente costeiro na Baía Afonso Wippel, em Itajaí/SC, analisando a influência das condições de maré (baixa e alta), da distância ao gateway (0,95–1,20 km), da altura da antena do dispositivo final (1,0 m, 1,5 m e 2,0 m) sobre as métricas de RSSI e SNR. Para isso, são realizadas medições experimentais em oito pontos de coleta, totalizando 285 observações. Os resultados obtidos são analisados estatisticamente e comparados com modelos teóricos de propagação, o modelo de espaço livre, o modelo de dois raios e o modelo Longley-Rice/ITM. A análise busca identificar padrões de propagação do sinal em ambiente costeiro e avaliar a aderência entre os valores medidos e as previsões teóricas, contribuindo para a compreensão do comportamento de redes LoRa em cenários marítimos e portuários. Os resultados indicam que a tecnologia LoRa apresenta viabilidade técnica no ambiente estudado, com taxa de sucesso de comunicação de 99,6% dentro dos limites mínimos do protocolo LoRaWAN para SF7. Contudo, os três modelos teóricos subestimam as perdas reais em 20 dB a 40 dB, destacando a importância de medições de campo para o planejamento confiável de redes LoRa em ambientes litorâneos.
Automação da elaboração de quadros de cargas de projetos elétricos residenciais utilizando visão computacional
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-03-03) Souza, Guilherme Leão; Lopes, Tiago Drummond; http://lattes.cnpq.br/8376089143847860; Bortoluzzi, Adilson Pacheco; http://lattes.cnpq.br/7999038999822796; Silva, Ênio dos Santos; http://lattes.cnpq.br/1749981062972926
O presente trabalho apresenta o desenvolvimento e validação de uma aplicação computacional capaz de automatizar a elaboração de quadro de cargas em projetos de instalações elétricas residenciais, a partir da análise de imagens de plantas baixas. O sistema integra técnicas de visão computacional, redes neurais convolucionais e algoritmos de processamento de imagens, combinando-os com regras estabelecidas pela NBR 5410. A solução proposta utiliza uma primeira rede neural para identificação e segmentação dos cômodos, associando cada ambiente ao seu nome por meio de Optical Character Recognition - OCR, e uma segunda rede neural para detecção automática de pontos elétricos, como luminárias e tomadas. Com essas informações, um algoritmo orientado a objetos realiza o cálculo das potências, a divisão dos circuitos e a geração do quadro de cargas final. Uma interface gráfica desenvolvida em Python permite ao usuário carregar a planta baixa, definir parâmetros técnicos e exportar o quadro em formato de planilha. Na etapa de validação da aplicação, foram realizados testes de usabilidade com plantas baixas reais e simuladas, comparando os resultados obtidos com o método manual tradicional. Os testes demonstraram redução significativa no tempo de elaboração, manutenção da precisão necessária e alta confiabilidade nos resultados, conforme avaliado pelos participantes. Conclui-se que a ferramenta desenvolvida é capaz de mitigar erros humanos, padronizar processos e aumentar a eficiência na elaboração de projetos elétricos residenciais, representando uma contribuição relevante ao setor de engenharia de instalações elétricas.
Desenvolvimento de circuito e controle de temperatura em malha fechada para incubadora neonatal
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-03-09) Bonnet, Derick; Lopes, Tiago Drummond; http://lattes.cnpq.br/8376089143847860; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; https://orcid.org/0000-0002-8708-4061; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823; Matos, Daniel dos Santos; https://orcid.org/0000-0002-4853-922X; http://lattes.cnpq.br/4447918731560913
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema microcontrolado para o controle de temperatura de uma incubadora neonatal, com foco na segurança operacional, estabilidade térmica e confiabilidade do processo de controle. A motivação do estudo está relacionada à elevada sensibilidade térmica dos recém-nascidos, especialmente os prematuros, que necessitam de condições ambientais rigorosamente controladas para garantir seu adequado desenvolvimento fisiológico e reduzir riscos à saúde. Nesse contexto, o controle preciso da temperatura constitui um requisito essencial para o funcionamento seguro e eficiente de incubadoras neonatais. A proposta desenvolvida integra sensores de temperatura, sistemas embarcados e eletrônica de potência, visando a implementação de um sistema automatizado capaz de regular a temperatura interna da incubadora de forma contínua e confiável. A medição da temperatura é realizada por meio de um sensor digital adequado a aplicações biomédicas, enquanto a estratégia de controle emprega um controlador proporcional–integral (PI), implementado em um microcontrolador responsável pelo processamento dos dados e pela atuação sobre o elemento de aquecimento. O estágio de potência é composto por um conversor Buck, encarregado de ajustar a energia fornecida à carga térmica de acordo com o sinal de controle, permitindo uma modulação eficiente da potência dissipada. Além disso, o sistema conta com uma fonte auxiliar do tipo Flyback, responsável pela alimentação dos circuitos de controle e pela garantia de isolamento elétrico entre os estágios de potência e comando. O desenvolvimento do trabalho envolve o projeto dos circuitos eletrônicos, a implementação do firmware, a realização de simulações e a definição de procedimentos de teste e validação do sistema. A arquitetura proposta tem como objetivo demonstrar a viabilidade da aplicação de técnicas de controle e eletrônica de potência em incubadoras neonatais, contribuindo para o desenvolvimento de soluções embarcadas confiáveis e eficientes.
Protótipo de aquisição de sinais eletromiográficos para identificação e classificação de eventos musculares
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2026-03-13) Pereira, Amanda Lisboa; Valente Junior, Wilson; https://orcid.org/0000-0002-9531-2941; http://lattes.cnpq.br/4469401104094617; http://lattes.cnpq.br/9900244461066258; Souza, Douglas Alexandre Rodrigues de; http://lattes.cnpq.br/0400272879357080; Cunha, João Paulo Camelo; http://lattes.cnpq.br/4706858092307805
Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação de um sistema para aquisição e processamento digital de sinais de eletromiografia , com foco na análise da fadiga muscular. O sistema é composto por um hardware de condicionamento — que utiliza o amplificador diferencial AD620 e filtros ativos (passa-baixas, passa-altas e rejeita-faixa) — e por rotinas de processamento implementadas em MATLAB. A validação do circuito de condicionamento revelou um erro de 8,68% no ganho total, valor que se justifica pelas tolerâncias dos componentes utilizados na montagem do protótipo. No software, o algoritmo de de-tecção de contração, baseado no Operador de Energia de Teager-Kaiser, mostrou-se eficaz para identificar os períodos de atividade muscular. Os testes experimentais confirmaram o funcionamento do sistema ao registrar as variações fisiológicas características da fadiga: o aumento do valor eficaz e a redução da Frequência Mediana durante o esforço mantido. Conclui-se que o sistema é uma ferramenta robusta para estudos de sinais biomédicos, identificando-se como melhoria futura a necessidade de algoritmos de detecção que se ajustem automaticamente às mudanças do sinal durante a fadiga severa.
Desenvolvimento de um analisador trifásico de energia elétrica de baixo custo em plataforma Arduino
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-09-08) Rodrigues Filho, Marcelo Antonio; Fagundes, Saimon Miranda; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947; http://lattes.cnpq.br/9770835753910772; Matos, Daniel dos Santos; https://orcid.org/0000-0002-4853-922X; http://lattes.cnpq.br/4447918731560913; Cunha, João Paulo Camelo; https://lattes.cnpq.br/4706858092307805
Em indústrias, grandes consumidoras de energia, o grande número de cargas indutivas devido a quantidade de motores, máquinas pesadas, equipamentos eletrônicos, entre outros, faz com que surjam problemas de baixo fator de potência, desbalanço de cargas e variações de tensão entre as fases. Sabendo disso, um grande problema pode ser criado caso estas instalações não se preocupem com a qualidade de energia elétrica, no que tange o controle do fator de potência e o desbalanço de cargas, pois isso pode prejudicar o sistema de distribuição, transmissão e geração elétrica, além de gerar multas aplicadas pela concessionária de energia. O controle destes fatores é necessário para que se evite os problemas citados, pensando nisso, este trabalho objetivou construir um analisador trifásico de qualidade de energia elétrica de baixo custo capaz de realizar medições de tensão, corrente, fator de potência e potência aparente, ativa e reativa. Para este feito realizou-se um estudo teórico acerca das definições de grandezas elétricas e as normativas aplicáveis. Para provar o seu funcionamento foram realizadas medições das grandezas citadas para cada fase em várias cargas trifásicas e os resultados comparados aos valores de um analisador de energia comercial tido como referência. No melhor cenário, o analisador construído apresentou percentagens de erro inferiores a 2,92%, onde foi possível atestar seu bom funcionamento. Em outros testes, com cargas diferentes foi obtido um erro máximo de leitura de 16,59%, onde, a partir deste valor, foram encontrados problemas de calibração e erro na aquisição dos dados de leitura de corrente. Estas percentagens de erro não invalidaram o analisador construído, já que os problemas que levaram a estes valores podem ser resolvidos em trabalhos futuros.
Automação de ensaios térmicos em incubadoras neonatais
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2025-12-19) Costa Júnior, Leonir José da; Argoud, Fernanda Isabel Marques; http://lattes.cnpq.br/5856388557011516; Souza, Douglas Alexandre Rodrigues de; http://lattes.cnpq.br/0400272879357080; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823
Este trabalho desenvolve um sistema de automação para ensaios térmicos em incubadoras neonatais conforme a NBR IEC 60601-2-19. O sistema NeonateCare adapta o protótipo ThermoCouple, originalmente projetado para eletrodomésticos, ao contexto hospitalar brasileiro. A pesquisa justifica-se pelo custo elevado das soluções comerciais importadas e pela necessidade de padronização dos procedimentos de validação. O objetivo consiste em criar um equipamento stand-alone com protocolos automatizados, interface gráfica integrada e geração automática de relatórios técnicos. A metodologia contempla migração para Raspberry Pi 4B, reescrita do software em Python, implementação dos quatro protocolos normativos, desenvolvimento de interface com Tkinter e calibração metrológica com padrão rastreável. O sistema integra cinco termopares tipo K conectados ao conversor MAX6675 através de multiplexador, sensor para monitoramento ambiental e circuito de alimentação regulado. A validação ocorre em incubadora neonatal mediante parceria com empresa especializada. Os resultados demonstram custo significativamente inferior às soluções comerciais. A calibração com padrão rastreável apresenta ajuste linear de alta qualidade e incerteza dentro do requisito normativo. O ensaio de validação atende integralmente aos critérios da norma, com identificação automática da estabilização térmica e classificação correta do equipamento. O sistema apresenta viabilidade técnica e econômica para aplicação em rotinas de manutenção hospitalar, com conformidade normativa integral quando utiliza padrão rastreável ao INMETRO ou RBC.

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