Trabalho de Conclusão de Curso

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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.
Comparação entre os sistemas de distribuição de energia elétrica utilizando cabos convencionais e barramento blindado: um estudo de caso em um edifício de uso coletivo
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-08-29) Rosa, Luiz Eduardo da; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096; Kruger, Tarcisio Pollnow; http://lattes.cnpq.br/5134365460366600; Fagundes, Saimon Miranda; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947
Este trabalho apresenta uma comparação técnica e econômica entre o sistema convencional (por cabos) e o sistema por barramento blindado em um estudo de caso para um edifício específico, e para isso, utiliza- se de dados de projetos desenvolvidos para um edifício situado em Itapema, Santa Catarina, nomeado Dom Bastos Residence, com 20 pavimentos. Chegou-se à conclusão de que a prumada com barramento blindado apresenta maior praticidade e menor tempo de instalação, quando comparada ao sistema convencional. O sistema de barramento blindado apresenta ainda como vantagem, custo inferior em relação ao custo total, levando em consideração os materiais e mão de obra, contudo, o sistema convencional é mais barato em relação ao barramento blindado quando comparado somente os materiais. Este trabalho tem como complemento um estágio realizado durante o curso de engenharia elétrica no campus Itajaí, onde participei integralmente do projeto elétrico do edifício em estudo, onde parte dos dados e informações que serão mostrados neste trabalho foram obtidos durante esse período de estágio, realizado na empresa MK Engenharia, situada em Balneário Camboriú.
Análise dos indicadores de desempenho da máquina reach stacker após a implementação de software testador de joystick no setor de manutenção portuária
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-09-06) Tavares, Isabelli Sasdelli; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823; http://lattes.cnpq.br/1929223291620365; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Pozas, Luis Fernando; http://lattes.cnpq.br/7636977933981356
Um dos equipamentos mais utilizados em ambientes portuários é a empilhadeira tipo reach stacker, responsável pela movimentação de contêineres por curtas distâncias. Ela é dividida em alguns principais conjuntos, como lança, spreader e cabine do operador. Dentro da cabine do operador, há o componente eletrônico joystick, responsável por realizar todas as funções de movimentação da lança (esticar, recolher, subir e descer), do spreader (abrir, fechar, deslocar, girar, inclinar e apalpar), além de função de comunicação via rádio e buzina. O joystick, ao apresentar defeito, passa por uma série de passos até encontrar a causa raiz, desde retirar do equipamento e instalar em outro para confirmação do problema, até o envio para reparo externo. Esse procedimento, além de demorado, é muito oneroso. Assim, é de extrema relevância o desenvolvimento de um testador de joystick, a fim de detectar rapidamente as falhas e permitir o conserto do componente de forma assertiva. Este trabalho visa, então, aprimorar o software e hardware inicialmente desenvolvido, analisar o impacto da implementação no setor de manutenção através dos principais indicadores de desempenho (confiabilidade, disponibilidade, custo, MTTR, MTBF) e avaliar o uso do testador com os usuários finais com a aplicação de um teste de usabilidade. No que diz respeito às funcionalidades desenvolvidas, destaca-se a geração de relatório em PDF para controle de histórico de falhas. Em relação aos indicadores de desempenho, observou-se significativa melhora na confiabilidade, custo, MTTR e MTBF. A disponibilidade devido a exclusivamente a falhas de joystick aumentou, porém diminuiu de um modo geral devido a outras falhas. Os testes de usabilidade com os usuários finais foram realizados através de formulário digital, em que o software e funções como a geração de relatórios em PDF foram avaliadas, além da coleta de comentários e sugestões de melhorias, obtendo-se excelentes resultados e feedbacks interessantes para o desenvolvimento de trabalhos futuros.
Projeto e otimização de transformadores a seco
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-06-25) Souza, Gabriel Dias de; Silva, Indiara Pitta Corrêa da; https://lattes.cnpq.br/5717288086762502; Matos, Daniel dos Santos; https://orcid.org/0000-0002-4853-922X; http://lattes.cnpq.br/4447918731560913; Lopes, Tiago Drummond; http://lattes.cnpq.br/8376089143847860
Os transformadores são tema de diversos trabalhos científicos e objeto de grande interesse industrial. São utilizados em várias aplicações no ramo da engenharia elétrica como, por exemplo, no sistema de transmissão e distribuição de energia. Este trabalho propõe um algoritmo de otimização de custos de produção de um transformador a seco de 23,1kV/690V e 1500 kVA, baseado em cálculos analíticos existentes na literatura. São dimensionados(as): i) o núcleo do transformador ii) as bobinas e iii) o isolamento necessário entre os enrolamentos. A validação dos parâmetros de projeto calculados analiticamente foi dada por meio de simulação computacional utilizando o software ANSYS MAXWELL, o qual utiliza o método dos elementos finitos como forma de resolução numérica. Neste procedimento, foram comparados valores de tensões e correntes das três fases no primário e secundário do transformador em condições de plena carga e a vazio. A otimização dos parâmetros de projeto foi realizada através de um algoritmo desenvolvido no software MATLAB. Neste procedimento, os parâmetros variáveis foram a indução magnética máxima Bmx, o coeficiente tensão por espiras, a densidade de corrente J e a altura média do enrolamento AEL. Uma vez determinados os parâmetros ótimos do transformador, realizou-se uma comparação das dimensões do transformador com o cálculo analítico sem otimização e após a otimização, das perdas no cobre e no núcleo, bem como do custo estimado de material. Com a otimização proposta neste trabalho, verificou-se uma redução significativa tanto no custo do material de produção do transformador, como nas perdas. Por último, foi realizado um comparativo das dimensões do transformador otimizado com um dispositivo comercial de mesmas características.
Análise de dados e aprendizado de máquina aplicados na previsão de geração de potência elétrica de uma planta fotovoltaica
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-05-11) Gazaniga, Francisco Eduardo; Silva, Ênio dos Santos; França, Jéssica de Aguiar; https://lattes.cnpq.br/3253388431817086; http://lattes.cnpq.br/1749981062972926; Cunha, João Paulo Camelo; https://lattes.cnpq.br/4706858092307805; Kruger, Tarcisio Pollnow; http://lattes.cnpq.br/5134365460366600
Atualmente nota-se uma crescente demanda do mercado por soluções que usem aprendizado de máquina (AM), além disso, nos últimos anos o uso da energia fotovoltaica vem se popularizando, principalmente, graças a incentivos dos governos em busca de fontes limpas de energia. Esses dois temas são tópicos ativos de pesquisa na comunidade científica e encontram diversas aplicações na indústria. Nesse contexto, utilizando análise exploratória de dados em conjunto com algoritmos de AM, o presente trabalho desenvolve uma estrutura de códigos (framework) destinada à estimação de séries temporais correspondentes à previsão de geração de potência elétrica em sistemas fotovoltaicos (plantas fotovoltaicas). Para a indústria, tal previsão tem sido um desafio comercial, visto a sua dependência quanto a variáveis climáticas, intensidade de irradiação, temperatura, dentre outros parâmetros de difícil previsibilidade, dessa forma, o uso de algoritmos de AM tem se tornado uma importante alternativa para a obtenção de previsões satisfatórias. Particularmente, este trabalho de pesquisa investiga a previsão de geração de potência elétrica realizada por algoritmos de AM baseados em modelos lineares e de redes neurais a partir de dados de plantas fotovoltaicas. Resultados dos desempenhos dos algoritmos de AM são apresentados e avaliados com vistas ao erro quadrático médio da estimação da geração de potência elétrica em corrente alternada (CA), confirmando a eficácia do framework desenvolvido neste trabalho.
Implementação de um sistema de fases e tarefas utilizando o simulador 3D de empilhadeira do tipo reach stacker para treinamento e reciclagem de operadores
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-09-08) Hermes, Fabricio Simões Fonseca; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823; http://lattes.cnpq.br/4218342873732776; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Silva, Ênio dos Santos; http://lattes.cnpq.br/1749981062972926
Com o advento da tecnologia, a utilização de simuladores para o treinamento de profissionais se torna cada vez mais comum. O presente trabalho tem como intuito implementar um sistema de fases e tarefas em simulador 3D para empilhadeiras do tipo Reach Stacker, através da plataforma Unity3D, visando auxiliar no treinamento prático e reciclagem dos operadores. O simulador apresenta um cockpit montado de maneira similar à cabine da máquina, apresentando volante e pedais, trazendo uma maior imersão ao usuário. O ambiente virtual apresenta um modelo 3D da empilhadeira, contendo as principais funções que a máquina realiza. O sistema de fases tem como intuito facilitar o primeiro contato com a máquina através do simulador, e o sistema de tarefas busca apresentar um feedback ao usuário, conforme as tarefas vão sendo concluídas. Foi possível verificar que o simulador auxilia no aprendizado dos profissionais, além de representar uma certa economia, sendo necessário deslocar a empilhadeira por menos tempo das suas funções principais para exclusivamente o treinamento.
Análise comparativa de eficiência energética de métodos de controle de estações elevatórias de esgoto de Itajaí/SC
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2022-10-24) Souza, Bernardo Santiago de; Fagundes, Saimon Miranda; Souza, Gilnei Almeida de; http://lattes.cnpq.br/6840703850941593; http://lattes.cnpq.br/2137223908849947; http://lattes.cnpq.br/3877232924619272; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096
O presente trabalho aborda a implementação e a análise comparativa de três diferentes métodos de controle encontrados no sistema de automação de várias Estações Elevatórias de Esgoto - EEE - do SES do município de Itajaí/SC. Os três métodos de controle foram aplicados em uma única EEE, onde foram desenvolvidos ensaios para cada método de controle de motobombas submersíveis acionadas por conversores de frequência. O primeiro método é o controle liga- desliga de motobombas em velocidade constante, por bateladas. O segundo, é o método de controle por nível constante tradicional, com um sistema de controle proporcional integral derivativo, e o terceiro método sendo uma adaptação otimizada do segundo, com uma redução da faixa de frequência aplicada pelo inversor no motor da bomba, denominado método de controle de nível constante otimizado. A partir da coleta de dados obtidos em testes de um dia para cada método ensaiado, comparando o consumo de energia elétrica por volume de esgoto bombeado, observa-se que os métodos de controle de nível constante apresentaram uma eficiência de pelo menos 40% maior em relação ao método de controle de nível à batelada. Após a substituição do método de controle de nível anterior pelo identificado como mais eficiente, a unidade testada reduziu seu consumo específico em 18,82% e sua demanda em 26,50% em relação à média dos últimos 3 meses.
Sistema de geração solar com uso de refletor para aumento de eficiência
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-12-17) Oliveira, Luiz Vinicius Costa; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096; http://lattes.cnpq.br/1871486965326435; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917; Petrovcic, Sérgio Augusto Bitencourt; http://lattes.cnpq.br/3809463496043823
O uso de refletores na geração solar fotovoltaica é uma opção para compensar a eficiência das células e aumentar a potência que pode ser extraída de módulos. O ângulo de inclinação do refletor tem um efeito direto sobre o funcionamento do refletor e um ajuste adequado de seu valor pode aumentar o ganho de potência do uso do refletor e assim melhorar a eficiência do sistema. Neste trabalho, duas propostas de uso do ajuste automático do ângulo de inclinação de um refletor aplicado a um sistema de geração fotovoltaica são estudadas e testadas, uma sendo o controle indireto da temperatura de um arranjo fotovoltaico de dois módulos e a outra um rastreador que busca o melhor ângulo de inclinação em relação ao ângulo de incidência da luz, com objetivo de verificar sua viabilidade, considerando o ganho ocasionado pelo ajuste e as perdas energéticas decorrentes do sistema mecânico. Por fim, os experimentos realizados mostraram que o controle indireto da temperatura não é uma ideia viável e que o rastreador mostrou um ganho de potência, porém considerando o arranjo fotovoltaico e sistema mecânico utilizados e para as condições ambientais do estudo, esse ganho não compensou as perdas energéticas devido ao funcionamento do sistema mecânico do rastreador.
A importância do projeto elétrico residencial: um estudo de caso da instalação elétrica de uma residência na cidade de Camboriú-SC
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-03-02) Pereira, Luiz Fernando de Souza; Kruger, Tarcisio Pollnow; http://lattes.cnpq.br/5134365460366600; http://lattes.cnpq.br/9749509049425669; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096; Lopes, Tiago Drummond; http://lattes.cnpq.br/8376089143847860
Nas residências unifamiliares brasileiras, a falta de projeto elétrico, muitas das vezes, acaba culminando em residências mal dimensionadas, sem segurança, e contribuindo para o alto índice de acidentes envolvendo a eletricidade. Pensando nisso, este trabalho visa apresentar a importância do projeto de instalações elétricas residenciais, trazendo informações acerca dos riscos causados pela falta do projeto elétrico, e os benefícios que o mesmo traz para os usuários. Para alcançar tal objetivo, efetuou-se um estudo de caso de uma residência localizada no município de Camboriú – SC, onde foi realizado um levantamento dos procedimentos para elaboração de um projeto elétrico residencial conforme a norma NBR 5410 da ABNT. A primeira etapa deste estudo baseou-se na coleta de informações da instalação presente através da análise visual realizada in loco, e um questionário disponibilizado ao proprietário, a fim de apresentar as falhas elétricas encontradas no imóvel e os riscos presentes no local. Posteriormente, foi realizado também a previsão de cargas e o dimensionamento de cabos, dispositivos de proteção, tomadas, pontos de iluminação e eletrodutos. Por fim, foi efetuado o projeto elétrico da residência conforme a norma e estimou-se o custo da instalação elétrica utilizando os materiais dimensionados no projeto, realizando uma comparação com o custo da instalação atual.
Coletor de lixo marinho estático e autônomo focado em resíduos de superfície a partir de estudos de cenário
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-08-29) Saraceni, Kênia Morgana de Vasconcelos; Antayhua, Roddy Alexander Romero; Machado, Leonardo Francisco; https://orcid.org/0000-0002-4440-1354; http://lattes.cnpq.br/1312468804849314; https://orcid.org/0000-0003-3975-8049; http://lattes.cnpq.br/2011893780704165; Suski, Cássio Aurélio; https://orcid.org/0000-0002-3965-4373; http://lattes.cnpq.br/8936682488088262; Souza Júnior, Alfen Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/1577939300462383
A indústria de plástico vem crescendo desde os anos 50, devido a vasta aplicação e baixo custo. Estima-se que apenas 9% sejam enviados para reciclagem, sendo um dos destinos o oceano, com mais 900 espécies que já ingeriram ou sofreram com o enredamento. Coletores de lixo marinho adentraram o mercado em 2014, atendendo rios e regiões portuárias. O presente trabalho tem como objetivo a adaptação de um coletor de lixo marinho de superfície a partir de estudo de modelos disponíveis para instalação na Marina de Itajaí, além do desenvolvimento de monitoramento em tempo real com comunicação ao usuário. Na plataforma Adafruit, o coletor foi monitorado a partir de sensores de níveis e distância através de conexão com microcontroladores, utilizando sistema de alimentação fotovoltaica, compondo um sistema híbrido. Foram realizados testes em ambientes controlados, verificando o funcionamento dos sensores utilizados e melhorias na comunicação e tratamento de dados para futuros projetos.
Estudo da viabilidade de implantação de fontes alternativas para compor a demanda energética da cidade de Itajaí
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-03-02) Gervasi, Jefferson Rodrigo; Matos, Daniel dos Santos; https://orcid.org/0000-0002-4853-922X; http://lattes.cnpq.br/4447918731560913; Kruger, Tarcisio Pollnow; http://lattes.cnpq.br/5134365460366600; Lopes, Tiago Drummond; http://lattes.cnpq.br/8376089143847860
O presente trabalho visa estudar a viabilidade técnica de fontes renováveis e inesgotáveis com foco na cidade de Itajaí-SC, que vem se tornando um polo industrial cada vez maior, o que atrai mais pessoas para a região, aumentando sua demanda energética. Afim de buscar novas tecnologias e possibilidades de fontes limpas de energia, foram realizados estudos com dois tipos de fontes renováveis, eólica e maremotriz. A primeira etapa desse estudo refere-se à viabilidade do potencial eólico, e com isso foi realizada uma revisão bibliográfica demostrando os conceitos relacionados à geração de energia eólica, e o processo de implementação de um parque eólico. Quatro áreas foram analisadas e fez-se um levantamento da média anual da velocidade dos ventos da região, utilizando a base de dados de 3 estações meteorológicas que estão dentro do território da cidade de Itajaí. A segunda etapa apresenta um estudo de viabilidade do potencial maremotriz, uma segunda revisão bibliográfica foi realizada, demostrando os principais conceitos relacionados a geração de energia através dos oceanos, foram apresentadas cinco tecnologias promissoras que estão ou estiveram em operação pelo mundo, duas tecnologias apresentaram boas possibilidades de gerar energia através das ondas que podem ajudar a suprir a demanda energética da cidade.
Novas tecnologias empregadas no setor de projetos elétricos de baixa tensão com aplicação em um estudo de caso
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-06-30) Crispim, Hugo Alves; Coutinho, Marcelo dos Santos; http://lattes.cnpq.br/6143183876291096; Souza Júnior, Alfen Ferreira de; http://lattes.cnpq.br/1577939300462383; Matos, Daniel dos Santos; https://orcid.org/0000-0002-4853-922X; http://lattes.cnpq.br/4447918731560913
Ao decorrer dos anos, a área de projetos de instalações elétricas avançou no desenvolvimento de novas tecnologias que trouxeram soluções mais práticas e vantajosas, bem como, novas perspectivas para os projetos de edificações. A primeira tecnologia apresentada é o sistema de barramentos blindados, que são definidos como linhas pré-fabricadas de alumínio ou cobre, e possuem o objetivo de substituir a distribuição de energia elétrica, que convencionalmente é feita por cabos. Esta tecnologia caracteriza-se principalmente pela redução de custos e diminuição do espaço utilizado em um empreendimento, com um reduzido desperdício de material na sua instalação. A segunda tecnologia apresentada é o Building Information Modeling (BIM), que se caracteriza por ser um modelo de construção feito em um programa de computador, com recurso de visualização em 3D. O conceito da BIM vai além de uma visualização em 3D, refere-se também a cronogramas, orçamentos, gestão de recursos, dentre outros aspectos. Uma de suas grandes vantagens é a verificação de interferências entre os diversos projetos de uma edificação, a qual irá auxiliar na detecção de falhas ainda na fase de projeto, com isso, diminuindo custos e retrabalhos na obra. O presente trabalho visa apresentar e aplicar essas duas novas tecnologias, que atualmente estão conquistando cada vez mais espaço no mercado. Ambas tecnologias serão aplicadas em um estudo de caso, tornando possível identificar suas características. Ao final do trabalho conclui-se que a utilização da tecnologia de barramentos blindados, para o estudo de caso torna-se viável, devido ao seu custo inferior e suas melhores características técnicas. Do mesmo modo, para a tecnologia BIM, será perceptível que as ferramentas utilizadas durante sua aplicação, facilitaram no desenvolvimento do próprio projeto, e nas soluções para as interferências entre projetos.
Transdutor de umidade do solo usando a técnica capacitiva em altas frequências
(Instituto Federal de Santa Catarina, 2023-08-24) Rodrigues, Eduardo Oliveira; Antayhua, Roddy Alexander Romero; https://orcid.org/0000-0003-3975-8049; http://lattes.cnpq.br/2011893780704165; http://lattes.cnpq.br/3617328288535232; Santos Júnior, Carlyle Câmara; http://lattes.cnpq.br/4432759936695806; Piazzetta, Guilherme Ranzolin; https://orcid.org/0000-0003-3969-9560; http://lattes.cnpq.br/5763934902287917
Agricultura desempenha um papel de grande relevância na economia brasileira, com o agronegócio impulsionando exportações lucrativas. No entanto, muitos agricultores enfrentam desafios significativos, incluindo a gestão de recursos hídricos e a falta de acesso atecnologias de medição do conteúdo volumétrico de água no solo. Nesse contexto, os sensores capacitivos emergem como soluções de baixo custo para auxiliar na tomada de decisões relacionadas à irrigação e ao manejo eficiente da água. Diversos sensores capacitivos têm sido desenvolvidos, permitindo medições confiáveis do conteúdo volumétrico de água. Esses sensores envolvem circuitos eletrônicos e sondas que detectam as flutuações na capacitância do solo, usando como base a constante dielétrica característica do meio inserido. Com base nessas medições, os agricultores podem obter informações cruciais sobre a disponibilidade de água no solo, facilitando decisões na irrigação e cultivo. Este trabalho se concentra no desenvolvimento de um transdutor capacitivo para operação em alta frequência destinado a detectar e quantificar o conteúdo volumétrico de água no solo, com um foco especial na gestão de culturas de hortaliças. O transdutor foi comparado e uma curva de calibração foi estabelecida a partir das medições. O efeito da temperatura e da condutividade elétrica foi estudado obtendo baixa correlação com o dispositivo desenvolvido. Além disso, o protótipo capacitivo apresenta potencial para medir o conteúdo volumétrico de água no solo e proporcionar informações valiosas para otimizar o manejo de cultivos. Esse avanço pode contribuir para uma prática agrícola mais eficiente e ecologicamente sustentável.

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