ESTG - Mestrado em Engenharia Eletrotécnica
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- 3DVQM : 3d video quality monitorPublication . Feitor, Bruno Tomé dos Santos; Assunção, Pedro António AmadoThis dissertation presents a research study and software implementation of an objective quality monitor for 3D video streams transmitted over networks with non-guaranteed packet delivery due to errors, congestion, excessive delay, etc. A review of Video Quality Assessment (VQA) models available in the literature is first presented, addressing 2D and 3D video quality models that were selected as relevant for this research work. A packet-layer VQA model is proposed based on header information from three different packet-layer levels: Network Abstraction Layer (NAL), Packetised Elementary Streams (PES) and MPEG2 - Transport Stream (TS). Transmission errors leading to undecodable TS packets are assumed to result in a whole frame loss. The proposed method estimates the size of the lost frames, which is used as a model parameter to predict their objective quality, measured as the Structural Similarity Index Metric (SSIM). In order to materialise the proposed VQA model, a software application was developed that allows monitoring a corrupted 3D video stream quality. To make the monitoring process as user friendly as possible, a Guide User Interface (GUI) was developed. With this feature the user can interact with the application by controlling the input parameters and customizing the results on the output display. The results show that SSIM of isolated missing stereoscopic frames in 3D coded video can be predicted with Root Mean Square Error (RMSE) accuracy of about 0.1 and Pearson correlation coefficient of 0.8, taking the SSIM of uncorrupted frames as reference. It is concluded that the proposed model is capable of estimating the SSIM quite accurately using only the estimated sizes of single lost frames.
- Nó sem fios ubíquoPublication . Maduro, Luís Filipe Ferreira; Pereira, António Manuel de Jesus; Mendes, Luís Miguel MoreiraOs avanços tecnológicos nos semicondutores, micro eletrotécnica de baixo consumo e comunicações sem os permitiram o nascimento de novas redes de sensores sem os. Estes avanços nas redes de sensores sem os permitiram também a abertura de novas oportunidades na área da saúde. Exemplos disso são dispositivos que cuidam do paciente enquanto este está no conforto da sua casa. O campo dos nós sensoriais sem os não é novo mas a grande parte dos equipamentos existentes no mercado utilizam microcontroladores de 8 e 16 bit, poucos utilizam os modernos e mais e cientes microcontroladores de 32 bit. Este documento tem por objetivo apresentar um equipamento inovador que através do uso dos modernos microcontroladores de 32 bit abrirá portas para novas aplicações deste tipo de equipamentos, permitindo que estes possam efetuar cálculos mais complexos embora mantendo a e ciência energética e em alguns casos melhorar os consumos quando comparado com os microcontroladores de 8 e 16 bit. Com este equipamento pretende-se que os nós sensoriais sem os não sejam um simples sistema que adquire e envia dados mas tornar estes equipamentos inteligentes e capazes de tomar decisões autonomamente.
- Modelação e análise de um sistema flexível de produçãoPublication . Travassos, Edgar Carqueijeiro; Castro, Hugo Filipe Costelha de; Neves, Carlos Fernando Couceiro de SousaA modelação dos sistemas industriais apresenta para as organizações uma vantagem estratégica no domínio do estudo dos seus processos produtivos. Através da modelação será possível aumentar o conhecimento sobre os sistemas podendo permitir, quando possível, melhorias na gestão e planeamento da produção. Este conhecimento poderá permitir também um aumento da eficiência dos processos produtivos, através da melhoria ou eliminação das principais perdas detetadas no processo. Este trabalho tem como principal objetivo o desenvolvimento e validação de uma ferramenta de modelação, previsão e análise para sistemas produtivos industriais, tendo em vista o aumento do conhecimento sobre estes. Para a execução e desenvolvimento deste trabalho, foram utilizadas e desenvolvidas várias ferramentas, conceitos, metodologias e fundamentos teóricos conhecidos da bibliografia, como OEE (Overall Equipment Effectiveness), RdP (Redes de Petri), Séries Temporais, Kmeans, ou SPC (Statistical Process Control). A ferramenta de modelação, previsão e análise desenvolvida e descrita neste trabalho, mostrou-se capaz de auxiliar na deteção e interpretação das causas que influenciam os resultados do sistema produtivo e originam perdas, demonstrando as vantagens esperadas. Estes resultados foram baseados em dados reais de um sistema produtivo.
- Diagnóstico de consumos anómalos de energia: abordagem por classificaçãoPublication . Dias, Fábio Henrique Manso; Neves, Luís Miguel Pires; Sousa, João Miguel CharruaDurante o período de funcionamento de uma instalação eléctrica podem ocorrer várias anomalias. Enquanto muitas delas apenas são identificadas tardiamente, outras acabam por nunca serem identificadas como um potencial problema. A identificação atempada dessas anomalias permite a realização de um diagnóstico que leve à correcção das suas causas evitando assim os desperdícios e prejuízos inerentes. A identificação de um consumo anómalo pode ser realizada, de forma automática ou semi automática através de sistemas de apoio que permitam sinalizar falhas ou comportamentos anormais. O trabalho apresentado nesta dissertação pretende possibilitar esta sinalização apenas através da análise dos dados de consumo medidos em tempo real e comparados com dados históricos através de uma abordagem baseada em classificação, recorrendo a métodos de clustering. Foram testadas diferentes abordagens em três casos distintos, dois relativos a consumidores residenciais para os quais existiam registos de consumo durante um período alargado, e um relativo a uma instalação desportiva, para a qual é possível aceder em tempo real ao sistema de gestão de consumos via web. O sistema implementado proporciona vários tipos de informação ao utilizador, permitindo visualizar graficamente a existência de uma potencial anomalia quando a disparidade entre a classificação do consumo no instante e a classe do consumo de referência for significativa.
- Electronic interface board to monitor and control CERN´s sputter ion pumpPublication . Roda, Marco André Felício; Mendes, Luís Miguel Moreira; Faria, Sergio Manuel MacielThis report presents the work developed during the master internship at the European Organization for Nuclear Research (CERN). The described work resulted from two initial objectives: improvement of the control system of vacuum sectors and the development of a new Pro bus-DP intelligent slave interface board for sputter ion pump controllers. Since the objectives were distinct, the work was split into two di erent projects. In the rst project, the control system for vacuum sectors of Large Hadron Collider, Super Proton Synchrotron and Complex Proton Synchrotron was improved. A new control rmware based in VHDL was developed, tested and upgraded for the control cards. The second project presented in this report involved the development of an electronic card for sputter ion pump controllers. Currently, the communication between the Pro bus network and the ion pump controllers is performed by a remote input-output station based on the ET200 module from Siemens. The operation and status information of the ion pumps and their controllers provided to the network are limited since the remote input-output station does not acquire all the available signals. Moreover, the physical connections between the remote input-output station and each ion pump controller is done with a dedicated cable, which is prone to connection malfunctions. In order to reduce the complexity, improve the signal integrity and upgrade the monitoring and control of the ion pumps system, a new Pro bus-DP intelligent slave interface was developed. It aims to provide direct Pro bus connection to the ion pump controller and to give to the Pro bus master access to all its control signals, improving the controllers usability and exibility. In this report, the card topology, its internal modules, the rmware, the LabVIEW application and assessment tests are presented and described.
- SGTC: sistema de gestão técnica centralizadaPublication . Cipriano, Ruben Tomás Camilo; Ribeiro, Eliseu Manuel Artilheiro; Dias, Luís; Jorge, FernandoO presente relatório surge na sequência do trabalho desenvolvido, durante um período de estágio, efetuado na empresa Jorinstel em conjunto com a Domebus no âmbito da implementação de um sistema de gestão técnica centralizada num edifício multifuncional na zona de Fátima. A Jorinstel é uma empresa da área das instalações elétricas, concebendo toda a eletrificação dos equipamentos do sistema, assim como a eletrificação dos respetivos quadros elétricos. A Domebus é uma empresa dedicada à programação e comercialização de Sistemas de Gestão Técnica Centralizada (SGTC) com tecnologia Distech Controls, e à integração dos vários equipamentos existentes no edifício de forma a criar um controlo estável, eficiente e apelativo ao utilizador apresentando interfaces gráficas de acordo com o sistema implementado. Foi tida sempre uma participação ativa em todas as atividades desenvolvidas na empresa, conseguindo-se assim estar sempre a par das inovações tecnológicas e aprofundar os conhecimentos adquiridos durante o percurso académico de uma forma prática. As ações, efetuadas durante o estágio, incidiram-se, numa primeira fase, em obter informação dos tipos de equipamentos instalados num sistema de gestão técnica, contendo os equipamentos de Aquecimento, Ventilação e Ar Condicionado, assim como todos os constituintes destes equipamentos. Numa segunda fase foi calculada a distribuição dos módulos de controlo da Distech Controls de acordo com os equipamentos apresentados em projeto de execução. Por fim numa terceira e última fase foi elaborada uma programação dos módulos controladores e realização do ambiente gráfico para a interação do utlizado.
- Sustentabilidade energética de uma unidade hoteleira de alta gamaPublication . Jesus, Carlos Dionísio Marques de; Galvão, João Rafael da Costa Sanches; Ascenso, Rita Margarida TeixeiraPortugal tem uma elevada dependência de combustíveis fósseis na produção de Energia e para cumprir as metas impostas pela atual política energética e ambiental, resultante das diretivas europeias e protocolo de Kyoto, que restringe as emissões para a atmosfera de gases de efeito de estufa (GEE), deve diversificar as suas fontes energéticas, tendo como base a energia renovável. Neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo propor um modelo energético que contribua para melhorar eficiência energética de uma unidade hoteleira, nas áreas da iluminação, produção de águas quentes sanitárias (AQS) e aquecimento, tendo como energia primária a biomassa e satisfazer parcialmente as necessidades de energia elétrica aproveitando a fonte endógenea, como o Sol, por implementação de uma central fotovoltaica. O resultado pretende ser um novo modelo energético que eleve o grau de autonomia energética, que seja sustentável e economicamente viável, com potencial de implementação num hotel de alta gama. Com este estudo e conceção do modelo de energia proposto, pretende-se dar um contributo para o aumento da utilização das fontes energéticas locais, diminuição das emissões de GEE e dinamização de atividades económicas regionais. Também se pretende que este trabalho seja um contributo para a promoção do Plano 20/20/20 da União Europeia, do turismo ecológico, com a reconversão do sistema energético, do caso de estudo, para fontes primárias de energia renovável, com consequente captação de novos mercados e utentes, com preocupações ambientais.
- Manutenção industrial na Cistér – Indústria de Produtos AlimentaresPublication . Rodrigues, Tiago André Madeira; Neves, Luís Miguel PiresO principal objetivo do relatório abaixo redigido é a enumeração das atividades realizadas na Cistér durante o período de estágio. As principais atividades passaram pela manutenção industrial, supervisão de um cogerador e pela elaboração de projetos de melhoramentos. Em relação à manutenção industrial, as funções desempenhadas baseiam-se na resolução de avarias de modo a garantir o maior número de horas de funcionamento dos equipamentos. Além das funções já descritas existiu também a vertente de melhoramentos a nível de automação e instrumentação e a substituição de cablagem que apresentava alguns defeitos. Em relação ao segundo tópico, a supervisão da cogeração caracterizou-se pelo controlo de variáveis mecânicas e elétricas de modo a garantir a maior produtividade do equipamento. Foram também inseridas nas funções do estagiário, o acompanhamento dos técnicos que detêm o contrato de manutenção do motor de modo a garantir o apoio aos mesmos. Por último, em relação aos projetos de melhoramento foram elaboradas algumas soluções de modo a aumentar a eficiência de equipamentos em funcionamento na empresa Cistér. No decorrer do estágio foram percetíveis algumas fragilidades inerentes à manutenção industrial. A principal lacuna é a falta de manutenção preventiva, quer na vertente sistemática como na condicionada. Os planos de trabalho apenas são definidos em caso de avaria assumindo uma topologia que representará maiores perdas para a empresa. A introdução de vistorias e a criação de uma base de dados em relação aos equipamentos seria uma mais-valia, pois originava um maior conhecimento da regularidade de falhas ou baixa de rendimentos e fiabilidade dos equipamentos. A cogeração apresenta-se como um sistema bem dimensionado, e são tecidas algumas considerações a nível da remuneração económica enumerando os principais fatores que afetam a fatura ao final de cada mês.
- SGTH: sistema de gestão técnica para hotéisPublication . Pimenta, Tiago Filipe Gonçalves; Ribeiro, Eliseu Manuel Artilheiro; Dias, LuísConceber um Sistema de Gestão Técnica (SGT) genérico, utilizando tecnologia Distech Controls, com aplicação particular aos edifícios de serviços na área da hotelaria. O SGT deverá monitorizar os consumos energéticos do edifício, e perante a análise dos mesmos, ter capacidade para otimizar energeticamente o funcionamento do edifício. Sendo as tarefas fundamentais: o conhecimento da tecnologia Distech Controls, a identificação dos perfis de consumo dos Hotéis, a caraterização das medidas de utilização racional de energia, a conceção otimizada do SGT ao nível da estrutura física e a elaboração de ferramentas de decisão a serem implantadas no SGT com objetivo de otimizarem energeticamente o edifício.
- Efficient processing techniques for depth maps generated by rgb-d sensorsPublication . Gama, Filipe Xavier da Graça; Rodrigues, Nuno Miguel Morais; Faria, Sérgio Manuel Maciel deNesta dissertação, um novo método para melhorar mapas de profundidade gerados por sensores RGB-D como a Microsoft Kinect e a Asus Xtion Pro Live é apresentado. Mapas de profundidade gerados por sensores RGB-D normalmente contêm diversos artefactos como oclusões ou buracos devido aos erros de medição da profundidade e das propriedades da superfície dos objetos. Estes problemas têm no seu conjunto um impacto negativo em aplicações que dependem da qualidade dos mapas de profundidade. Neste trabalho, um novo método foi desenvolvido de modo a assegurar que os buracos são preenchidos, que os contornos dos objetos são bem definidos e alinhados com a imagem de textura. O método proposto combina a informação da segmentação da imagem de textura com o método de inpainting baseado nas equações de Navier-Stokes. Para além disso, o método proposto também integra um filtro não-linear para redução do ruído. Este filtro utiliza a informação da imagem de textura para o efeito. Testes experimentais mostram que o método proposto obtém a mesma performance de métodos da literatura atual em termos de qualidade do melhoramento de mapas de profundidade.