portfolio enacom a5

Portflio

Portflio

ENACOM 2013

Prefcio

Este livro de portflio tem como objetivo ilustrar alguns dos projetos desenvolvidos

na ENACOM, a fim de promover e identificar sinergias com empresas clientes ou

parceiras. O contedo foi direcionado para no especialistas no assunto, sem a

exigncia de conhecimentos tcnicos para o seu entendimento. Contudo,

procuramos colocar alguns fundamentos tcnicos que julgamos interessantes

como forma de atiar a curiosidade do leitor. Esperamos que a leitura reflita o

entusiasmo da equipe da ENACOM no desenvolvimento de novas tecnologias

personalizadas s necessidades do mundo.

ENACOM 2013

Fundada em 2009, a ENACOM desenvolve projetos de tecnologia e inovao

personalizados de acordo com a demanda de seus clientes. A empresa tem como

viso ser referncia no desenvolvimento tecnolgico, servindo como ponte entre

avanos cientficos e as necessidades da indstria. Para tanto, ela conta com

pesquisadores jovens, porm muito bem qualificados (mestres e doutores) para

lidar com inovao tecnolgica.

Apesar de ser uma empresa nova, a ENACOM j possui registro de

diversos sistemas junto ao INPI.

A ENACOM vem atuando fortemente no setor eltrico no Brasil, onde

concluiu com sucesso diversos projetos que geraram inovao tecnolgica

solidificada por diversas publicaes em revistas conceituadas da rea.

Principais clientes

ENACOM

Handcrafted Technologies

Para desenvolver seus projetos, a ENACOM conta com parcerias de

empresas e universidades.

A ENACOM tambm realiza projetos de pesquisa, desenvolvimento e

inovao com o apoio de instituies pblicas.

Principais parceiras

Principais instituies pblicas de apoio

Advanced System Optimization Technologies

ENACOM 2013

Localizao e contato

A ENACOM est localizada no prdio inaugural do Parque Tecnolgico de Belo

Horizonte (bh.tec). As empresas participantes da fundao do bh.tec foram

selecionadas atravs de edital pblico. Elas foram avaliadas por um comit

tcnico da Universidade Federal de Minas Gerias (UFMG), SEBRAE e Federao

das Indstrias do estado de Minas Gerais (FIEMG) considerando a capacidade de

inovao tecnolgica.

Parque tecnolgico onde est instalada a ENACOM.

ENACOM 2013

Informaes para contato:

Endereo: Rua Prof. Jos Vieira de Mendona, 770, salas 406 e 407

Parque Tecnolgico de Belo Horizonte (bh.tec)

Bairro Engenho Nogueira - CEP 31310-260

Belo Horizonte, Minas Gerais, Brasil

Telefone: +55 (31) 3401-1045

E-mail:

Site:

[email protected]

www.enacom.com.br

ENACOM 2013

Possui ps-doutorado pelo Imperial College London (Inglaterra) onde trabalhou

como pesquisador associado. Tambm possui ps-doutorado, doutorado e

graduao em Engenharia Eltrica pela Universidade Federal de Minas Gerais

(UFMG) e foi pesquisador assistente na Universidade de Oxford (Inglaterra)

durante seu doutorado. Tem mais de 90 publicaes cientficas nas reas de

otimizao multiobjetivo, aprendizagem de mquina e modelagem numrica.

Orienta e j orientou diversos alunos de mestrado e doutorado junto ao Programa

de Ps-Graduao da Engenharia Eltrica (PPGEE) da UFMG. Atualmente

bolsista de produtividade em pesquisa pelo CNPq. Com vasta experincia em

inovao tecnolgica, j coordenou e coordena projetos para CEMIG S.A.

(gerao e distribuio de energia), CTEEP S.A. (transmisso de energia), Aperam

(aos especiais) e tambm projetos juntos a agncias governamentais CNPq e

FAPEMIG.

Douglas Vieiradiretor executivo

Diretores

ENACOM 2013

Possui ps-doutorado, doutorado, mestrado e graduao em Engenharia Eltrica

pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Ao trmino da graduao foi

condecorado com a medalha Moacir Duval, comenda dada somente a alunos

com desempenho excepcional. Tem mais de 60 publicaes cientficas nas reas

de otimizao multiobjetivo, modelagem numrica e geometria computacional.

Orienta e j orientou diversos alunos de mestrado e doutorado junto ao Programa

de Ps-Graduao da Engenharia Eltrica (PPGEE) da UFMG. Com vasta

experincia em desenvolvimento tecnolgico, j coordenou e coordena projetos

para a CEMIG S.A. (gerao e comercializao de energia), Light S.A.

(distribuio de energia), alm de projetos financiados pela FAPEMIG.

Adriano Lisboadiretor de tecnologia

ENACOM 2013

Portflio de projetos

Neste livro sero apresentados alguns projetos desenvolvidos na ENACOM:

Reconfigurador timo de redes ........................................................... 1

Analisador automtico de faltas ......................................................... 3

Otimizao de portflio de energia ..................................................... 5

Radar de penetrao no solo .............................................................. 7

Desenho timo de grafos floresta ........................................................ 9

Gerao tima de energia eltrica .................................................... 11

Planejamento da expanso .............................................................. 13

Deteco de eventos ambientais ....................................................... 15

Previso de temperatura .................................................................. 17

Mobilidade urbana ......................................................................... 19

Projeto timo de antenas ................................................................. 21

Outros projetos realizados e mais detalhes podem ser encontrados em

nosso site: .www.enacom.com.br

ENACOM 2013

ENACOM 2013

Na execuo de seus projetos, a qualidade do trabalho da ENACOM foi

reconhecida com duas premiaes em congressos no ano de 2012:

Prmio de segundo melhor artigo na rea de

pesquisa operacional no no XIX Simpsio de

Engenharia de Produo (SIMPEP 2012).

Prmio de segundo melhor pster

no 11th International Conference on Machine

Learning and Applications (ICMLA 2012),

realizado nos EUA.

Prmios recebidos em 2012

Fluxo de potncia

indica tenses

baixas (variao acima

de 5%) na regio

circulada.

Entre as suas atividades, a Light S.A uma empresa distribuidora de energia

eltrica com quase 4 milhes de clientes e uma rede de distribuio de 52.000km.

Para uma correta operao do sistema de distribuio de energia eltrica, as

tenses e correntes ao longo da linha devem estar dentro de certos limites. Alm

disso, desejado que a perda total na distribuio e a sobrecarga dos fios sejam

as menores possveis. Esses requerimentos induzem naturalmente a um problema

de otimizao: qual a melhor configurao realizvel da rede? A resposta a essa

pergunta gera menores custos de operao da rede e maior confiabilidade do

sistema como um todo, implicando benefcios no s para a operadora do sistema

como tambm para os clientes consumidores de energia eltrica.

Para se avaliar o desempenho eltrico do sistema necessrio realizar um

mtodo de fluxo de potncia. O mtodo clssico de fluxo foi aprimorado pelas

Reconfigurador timo de redes

ENACOM 2013

0.95

0.955

0.96

0.965

0.97

0.975

0.98

0.985

0.99

0.995

1

Mais informaes disponveis em

http://www.enacom.com.br/projetos.php?opc=reconfigurador

1

0.97

0.975

0.98

0.985

0.99

0.995

1

equipes da ENACOM e UFMG visando melhor desempenho computacional e

preciso.

Neste projeto, a equipe da ENACOM em parceria com a UFMG

trabalhou no desenvolvimento de mtodos de fluxo de potncia rpidos e de

heursticas multiobjetivo de reconfigurao. O resultado desse trabalho encontra-

se em operao na Light em um sistema de anlise e reconfigurao de redes

implementado pela AXXIOM. A contratante obteve reduo das perdas de energia

e dos casos de sobrecarga, com consequente melhoria da qualidade de servios e

aumento dos ganhos financeiros e de imagem. Alm disso, esse trabalho deu

origem a uma publicao na conceituada revista IEEE Transactions on Power

Delivery.

Artigo por L. S. M. Guedes, A. C. Lisboa, D. A. G. Vieira, R. R. Saldanha. "A multiobjective

heuristic for reconfiguration of electrical radial network", IEEE Transactions on Power Delivery,

2013.

Algumas produes cientficas da ENACOM sobre o tema

Aps reconfigurao,

todas as tenses se

encontram dentro

do limite aceitvel

(5% de variao).

Cliente Parceiras

ENACOM 2013 2

Oscilografias.

Analisador automtico de falta

A CTEEP (Companhia de Transmisso de Energia Eltrica Paulista) conta com mais

de 18.000km de circuitos, sendo que 30% da energia consumida no Brasil trafega

em sua rede. Quando uma falta ocorre no sistema de transmisso, existe uma

necessidade urgente em saber onde ela se localiza para efetuar a correo. Tal

tarefa ainda mais relevante e difcil se considerarmos que as linhas de

transmisso podem se estender por centenas de quilmetros. A anlise automtica

visa acelerar o restabelecimento do fornecimento de energia e pode incluir:

localizao da falta, causa da falta, natureza eltrica da falta, durao da falta e

relatrio da coordenao da proteo.

Toda a anlise de uma falta pode ser feita considerando medidas de

tenso e corrente nos terminais das linhas de transmisso: as oscilografias.

ENACOM 2013


http://www.enacom.com.br/projetos.php?opc=falta

3

Neste projeto, a equipe da ENACOM em parceria com a ASOTECH

focou seu trabalho no desenvolvimento de novas solues com forte e inovadora

base terica para localizao de faltas. Uma interface com o usurio foi

implementada pela prpria equipe da ENACOM para fazer a anlise automtica

de faltas e a visualizao de oscilografias, com as vantagens de:

funcionar com terminais no sincronizados;

ser resistente a rudos;

definir automaticamente perodos de falta e pr-falta;

gerar relatrio com oscilografias.

. O resultado desse trabalho utilizado atualmente para analisar as faltas

automaticamente na companhia de transmisso de energia eltrica CTEEP,

reduzindo o tempo de correo de problemas e os custos com manuteno, com

consequente aumento da confiabilidade do sistema e melhoria da qualidade dos

servios prestados.

Artigo por D. A. G. Vieira, A. C. Lisboa, D. B. Olivieira. "A closed form solution for transmission

line fault location without the need of terminalsynchronization or line parameters", IEEE

Transactions on Power Delivery, 2012.

Artigo por D. A. G. Vieira, D. B. Olivieira, A. C. Lisboa . "A Closed Form Solution for

Untransposed Transmission Lines Fault Location With Non-Synchronized Terminals", IEEE

Transactions on Power Delivery, 2012.


Cliente Parceira

ENACOM 2013 4


http://www.enacom.com.br/projetos.php?opc=sazonal

Otimizao de portflio de energia

As empresas do grupo CEMIG so lderes na comercializao de energia direta

para os grandes consumidores, representando 23% do mercado total em 2011.

Em 2011 a CEMIG investiu mais de 4 bilhes de reais na compra de energia para

revenda. Nesse contexto, dado um cenrio futuro, quais tipos de contratos de

venda de energia devemos oferecer para obtermos o maior lucro? Dado que os

cenrios so incertos, qual carteira reduz a exposio ao risco futuro? Essas

perguntas so muito frequentes em contextos econmicos e constituem por

natureza um problema de otimizao com dois objetivos.

De uma forma geral e especialmente considerando mais de um objetivo, o

conjunto de solues timas de um problema de otimizao chamado de

conjunto Pareto timo. Ele formado por todas as configuraes dos parmetros

de controle que implicam pelo menos um dos objetivos ser melhor quando

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 120

5

10

15

20

25

30

35

40

perodo de tempo, D ti (ms)

GH

(x10

3M

W)

sudeste sul nordeste norte

pot

ncia

mdia

da h

idro

-gera

o,

Incerteza futura

na gerao em usinas

hidreltricas.

ENACOM 20135

comparado a qualquer outra configurao. A relao de compromisso entre os

objetivos pode ser visualizada colocando cada objetivo em cada eixo ordenado e

plotando os respectivos valores do conjunto de solues timas. O resultado

chamado de fronteira Pareto tima. Para dois objetivos ela uma curva e assim

pode ser facilmente visualizada, o que facilita o processo de deciso sobre qual

soluo tima escolher para implementar. Em seu contexto especfico, a

otimizao de portflio consiste em determinar em quais contratos alocar energia

em perodos de tempo futuros de forma a obter a maior receita e o menor risco.

Neste projeto, a equipe da ENACOM desenvolve modelos de

comercializao, modelos de incertezas e mtodos determinsticos de otimizao

multiobjetivo eficientes. Esse trabalho foi reconhecido com o prmio de segundo

melhor artigo no Simpsio de Engenharia de Produo de 2012 (SIMPEP 2012) na

rea de pesquisa operacional.

1.6155 1.616 1.6165 1.617 1.6175 1.618 1.6185

x 104

8200

8250

8300

8350

8400

8450

receita mdia, E (milhes R$)

mdia

das 5

% p

iore

s r

eceitas,

E -

ePaR (m

ilhes R

$)

Fronteira Pareto tima

para receita e

risco.

Cliente Parceira

ENACOM 2013 6

Radar de penetrao no solo

O radar de penetrao no solo permite o mapeamento de grandezas fsicas (e.g.

condutividade eltrica) atravs de ondas eletromagnticas refletidas ou refratadas

no meio sondado. Com ele possvel mapear uma gama enorme de

caractersticas do solo, como lenol fretico, vazamento em tubulaes de

distribuio de gua, aglomeraes de minerais em camadas do solo, objetos

enterrados em stios arqueolgicos, enfim, um verdadeiro exerccio para a

imaginao listar toda a gama de aplicaes de um radar de penetrao no solo.

Uma das principais vantagens do uso do radar o fato de no se tratar de um

mtodo geofsico destrutivo, uma vez que no requer a perfurao do meio sob

anlise.

ar

ardsia

ferro

Problema inverso para 3 barras

de metal sobre uma mesa.

Radargrama.

ENACOM 2013


http://www.enacom.com.br/projetos.php?opc=georadar

7

O radar constitudo de uma antena emissora e outra receptora. O

conjunto de sinais recebidos chamado de radargrama e deve ser processado

para permitir a identificao e localizao dos materiais que compem o meio

sondado. Como normalmente desejado mapear grandezas que no podem ser

observadas diretamente, o processo chamado de problema inverso.

Neste projeto, a equipe da ENACOM trabalha em problemas especficos,

como o de identificao de camadas do solo ou de tubulaes enterradas.

Espera-se atingir com esse trabalho produtos baratos de funcionalidade

especializada, como para medio de espessura das camadas de estradas

asfaltadas e para o auxlio na identificao de vazamentos de gua em tubulaes

de distribuio de gua. Nessa evoluo de pesquisa, desenvolvimento e

inovao, a ENACOM j publicou alguns resultados obtidos e foi premiada como

segundo melhor poster no 11th International Conference on Machine Learning

and Applications (ICMLA 2012).

Artigo por X. L. Travassos, A. C. Lisboa, D. A. G. Vieira. "Design of Meander-Line Antennas

for Radio Frequency Identification Based on Multiobjective Optimization". International

Journal of Antennas and Propagation, 2012.

Artigo por F. A. A .Queiroz, D. A. G. Vieira, X. L. Travassos. "Analyzing the Relevant Features

of GPR Scattered Waves in Time- and Frequency-Domain". Research in Nondestructive

Evaluation, 2013.


ParceirasApoio

ENACOM 2013 8

Desenho timo de grafos floresta

Nos ltimos anos, com a popularizao de medidas de GPS (global positioning

system) cada vez mais comum empresas manterem banco de dados

georreferenciados. Entretanto, a visualizao desses dados para estudos tcnicos

em geral requerida na forma de esquemticos. Em geral, o processo de transferir

uma configurao georreferenciada para um desenho de esquemtico realizado

de forma manual, sendo suscetvel a diversas imprecises. Este projeto

desenvolveu mtodos computacionais para gerar o grafo timo para visualizao.

Grafos representam conexes entre elementos de um sistema. Floresta

um grafo caracterizado por um caminho nico entre qualquer par de elementos.

Um bom desenho de grafos permite fcil visualizao em relao a diversos

critrios (e.g. conexes sem intersees, pequena rea ocupada pelo desenho,

conexes ortogonais, posicionamento de elementos de acordo com fluxos)

trazendo benefcios como:

Grafo timo para

fluxo, compactao e

simetria.

Grafo timo para

compactao e

ortogonalidade.

ENACOM 2013

Grafo

georreferenciado.


http://www.enacom.com.br/projetos.php?opc=desenhofloresta

9

maior agilidade de identificao de elementos e conexes;

desenho mais harmnico;

reduo de erros de interpretao dos diagramas;

padronizao de desenhos;

compactao de esquemticos.

Florestas so de interesse especial de aplicao pois sempre possuem

representaes grficas sem intersees, algoritmos com provas de compactao

e ortogonalidade, alm de uma orientao natural dada pelos elementos razes.

O desenho automtico de florestas apresenta diversas aplicaes, como desenho

de redes de computadores centralizadas, esquemticos eltricos de redes de

distribuio de energia eltrica e diagramao da hierarquia de um grupo de

trabalho.

Neste projeto a equipe da ENACOM trabalhou em formulaes

matriciais eficientes para desenho de grafos, as quais se estendem naturalmente

em restries lineares de problemas de otimizao. Com isso, foram obtidas

formulaes eficientes e elegantes para o desenho de grafos floresta. Com as

formulaes matriciais desenvolvidas neste projeto, o desenho de um grafo

floresta com mais de 1 milho de ns pode ser feito em menos de 1 segundo

utilizando encaminhamentos em grafos em um computador convencional.

Apoio

ENACOM 2013 10

Com 57 usinas hidreltricas espalhadas por diversas bacias hidrogrficas, a

CEMIG GT uma das maiores geradoras de energia eltrica do Brasil. A gerao

de energia eltrica atividade fundamental para a sociedade, por causa disso,

deve-se buscar a mxima produtividade e confiabilidade do parque gerador. O

Brasil possui um sistema de gerao de grande porte e predominantemente

composto por usinas hidreltricas. O uso intensivo de hidreltricas possibilita a

gerao em larga escala com baixo custo e baixa emisso de gases do efeito

estufa, porm implica desenvolvimento de metodologias capazes de lidar com a

incerteza sobre o volume das chuvas, nveis de evaporao da gua armazenada

e respeitar as restries de uso mltiplo da gua (e.g. irrigao e uso industrial e

residencial).

Gerao tima de energia eltrica

ENACOM 2013

chuvas

incertas

At

tempo, t

volume, V(t)

Mt

Jt

Vt+1

= V + A + M - Jt t t t

modelo discreto no tempo

11

Com o intuito de aproveitar o grande potencial energtico das bacias

hidrogrficas, diversas usinas foram implementadas ao longo de um mesmo rio,

tornando-as acopladas hidraulicamente. Dessa forma, a operao de uma usina

interfere diretamente na operao da usina a frente na cascata, aumentando a

complexidade do sistema. As incertezas da precipitao natural tornam ainda

mais desafiadoras a modelagem e formulao de um problema de otimizao.

Alm disso, pode-se adicionar o agendamento de manutenes preventivas ao

modelo, para que essa deciso contemple os impactos na produo e

atendimento da demanda no horizonte de otimizao.

O objetivo da otimizao de usinas hidreltricas ter a mxima gerao

sem faltar gua. Assim, constitui naturalmente um problema multiobjetivo. A

precipitao natural pode ser modelada como possveis cenrios futuros, os quais

devem ser amostrados sem polarizao. O balano hdrico na presena de

diversos cenrios um desafio que pode ser tratado com o auxlio da curva guia de

armazenamento dos reservatrios.

A equipe da ENACOM se dedica a pesquisa de modelos e mtodos de

otimizao que iro fornecer subsdios para a tomada de deciso como, por

exemplo, no controle timo do nvel do reservatrio ao longo do horizonte de

planejamento ou no planejamento de manuteno do sistema gerador.

Cliente

ENACOM 2013 12

Planejamento da expanso

A demanda cada vez maior por energia eltrica em uma dada regio pode

sobrecarregar as subestaes, tornando necessrio o seu redimensionamento ou

a alocao de novas unidades para atender a demanda criada. A CEMIG

Distribuio S.A. investiu em 2011 o valor de 1,2 bilhes de reais na sua rede de

energia eltrica para o atendimento aos seus mais de 7 milhes de consumidores.

Para investimentos dessa escala fundamental que sejam realizados estudos

aprofundados. O planejamento da expanso busca responder quando haver

excesso de carga e onde alocar de maneira tima novas subestaes. Um bom

planejamento da expanso melhora o atendimento aos consumidores de energia,

uma vez que diminui o risco de falta de abastecimento em momentos de pico de

consumo, e reduz gastos com infraestrutura de subestaes.

ENACOM 2013

Mapa de custo para

localizao de nova

subestao e localizao

tima para uma nova

subestao (ponto

vermelho) para ligao

de cargas desconectadas

(arestas pretas).

13

Um dos passos fundamentais de um planejamento de expanso a

previso espacial de carga, i.e. quanto e onde a carga ir crescer. Essa previso

influenciada por reas de restrio (e.g. lagos, reservas ambientais), polos de

atrao (e.g. instalao de shoppings, estradas de acesso rpido) e ndices de

verticalizao. Uma boa invariante nesse contexto a influncia da vizinhana no

crescimento de uma regio: uma carga tende a se espalhar geograficamente ao

longo do tempo. Outro fator que a carga tende a saturar dentro de uma certa

regio, com um comportamento semelhante a um S. Enfim, saber onde a carga ir

crescer influencia diretamente na localizao tima de novas subestaes.

Neste projeto, a equipe da ENACOM trabalha na previso espacial de

carga para contextos onde no conhecido o histrico de evoluo da carga e na

montagem de mapas de custo para alocao de novas subestaes. O projeto

desenvolvido junto CEMIG Distribuio e o sistema ser implementado pela

AXXIOM.

Cliente Parceira

ENACOM 2013

100

101

102

103

104

105

106

107

-48.8 -48.6 -48.4 -48.2 -48 -47.8

-19.4

-19.2

-19

-18.8

-18.6

-18.4

longitude

latitu

de

Previso de mapa

de carga para uma

regio.

14

Deteco de eventos ambientais

A CEMIG conta com mais de 10.000km de linhas de transmisso em 13 estados

brasileiros e no Chile. Eventos ambientais constituem a principal causa de

interrupes no fornecimento de energia eltrica. Dentre eles, se destacam as

descargas atmosfricas e as queimadas, as quais podem ser detectadas por meio

de imagens. Sendo assim, natural que cmeras sejam usadas para a deteco

automtica de eventos ambientais para agilizar o diagnstico e a correo de

interrupes no sistema de energia eltrica.

O uso de computadores para a identificao de padres em imagens

chamado de viso computacional. O que s vezes identificamos de maneira muito

fcil e instantnea, nem sempre facilmente transfervel para a linguagem de um

computador. Por exemplo, ao mostrar fotos do cu para algum e perguntar quais

Um dos canais da

representao HSV

(esquerda) para a imagem

de queimada (acima).

ENACOM 2013

15

contm relmpagos e onde eles esto, as respostas iro parecer bvias, mas

desenvolver um algoritmo de computador que faa tal tarefa no fcil,

especialmente para a diferenciao de eventos com efeitos semelhantes, como

flashes de fotos ou fogos de artifcio.

Neste projeto, a equipe da ENACOM trabalha em conjunto com a UFMG,

na rea de viso computacional, para identificar eventos ambientais a partir de

imagens digitais. O projeto desenvolvido junto CEMIG Distribuio e o sistema

ser implementado pela AXXIOM.

Foto com relmpago

(acima), respectiva

imagem em tons

de cinza (centro) e

limiar de tom para

intensificao do

relmpago (abaixo).

Cliente Parceiras

ENACOM 2013 16

Previso de temperatura

ENACOM 2013

C

A Aperam a principal produtora mundial de aos inoxidveis do mundo e faz

parte do grupo Arcelor-Mittal. Durante a produo de bobinas de ao atravs da

laminao a quente, o controle de temperatura fundamental para garantir a

qualidade mecnica. Uma variao de temperatura indesejada nesse processo

pode provocar alterao nas microestruturas do material, alterando suas

propriedades mecnicas. Tais no conformidades podem gerar perdas no

processo de produo.

Um primeiro passo para fazer um modelo computacional do mundo real

estabelecer quais variveis do sistema so mais relevantes para atingir a

preciso desejada. Isso permite chegar a resultados mais precisos com menor

complexidade, permitindo especialmente a simulao de instncias extensas do

modelo. Aps definir as variveis de entrada, resta ento encontrar qual a relao

entre elas e a sada, de forma que possamos prever qual ser o resultado dado um

estado do sistema. Esse passo naturalmente chamado de treinamento pois feito

tipicamente a partir de amostras de entrada com respectivas sadas.

Ilustrao da

presso sobre uma lmina de

ao quente para afinamento no

processo de bobinamento:

o controle de temperatura

fundamental para

garantir a qualidade.

17

ENACOM 2013

A capacidade de descobrir automaticamente atravs de treinamento

relaes entre pares de entrada e sada denominada inteligncia

computacional. Existem diversas tcnicas de inteligncia computacional, dentre

elas as redes neurais inspiradas no sistema nervoso dos animais. A rede neural

com camadas paralelas foi proposta por um dos membros da ENACOM com a

parceria de professores da UFMG.

Neste projeto, a equipe da ENACOM trabalha na definio de relaes

entre variveis do processo (e.g. espessura da lmina de ao, fluxo de gua) e o

coeficiente de transferncia de calor a fim de estimar a temperatura de

bobinamento. Essa predio pode ser usada juntamente com tcnicas de controle

para melhorar o processo de bobinamento de ao.

Comparao entre a

temperatura prevista

(em vermelho) e

a temperatura medida

(em preto), onde

o erro relativo

menor que 10%.

Parceiras

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000500

550

600

650

700

750

800

Amostra

Tem

pera

tura

( C

)

Real

Estimado

18

Mobilidade urbana

Um dos grandes problemas de uma grande cidade a mobilidade. Um alto tempo

de transporte, alm do impacto direto de reduo da dinmica da cidade, implica

em aumento do consumo de combustvel e aumento do estresse de pessoas no

trnsito. Um problema tpico o engarrafamento nos momentos de maior

demanda. Boas solues para esse problema incluem oferecimento de itinerrios

alternativos em caso de bloqueios de uma via e coordenao inteligente dos sinais

de trnsito. Outro problema tpico o fluxo de veculos em um estacionamento,

especialmente na chegada e sada de eventos pontuais (e.g. jogo de futebol,

concertos musicais). Boas solues para esse problema incluem uma otimizao

do desenho do estacionamento e uma coordenao da entrada e sada de

Simulao de trnsito

onde pontos azuis

representam carros e

pontos vermelhos

representam nibus.

ENACOM 2013

19

veculos do local de modo a obter o menor tempo possvel de enchimento e

esvaziamento.

Uma possvel abordagem para a modelagem do trnsito de veculos

utilizar grandezas macroscpicas (e.g. fluxo, densidade e velocidade mdia),

fazendo uma analogia com fluidos. Outra possvel abordagem considerar

comportamentos microscpicos, onde cada elemento do sistema importa para a

simulao.

Neste projeto, a equipe da ENACOM trabalha no desenvolvimento de

modelos para extrao de grandezas macro do sistema de transporte (e.g. fluxo

mdio de veculos, tempo mximo de espera em engarrafamentos) baseados em

comportamentos micro do sistema de transporte (e.g. comportamento de

ultrapassagem de um veculo, estratgia de busca de vagas de estacionamento).

Manobras para

estacionamento

de um veculo.

ENACOM 2013

Parceira

20


http://www.enacom.com.br/projetos.php?opc=refletora

Projeto timo de antenas

Ao projetar uma antena, deseja-se um bom compromisso para fins especficos

conflitantes (e.g. direcionalidade, casamento de impedncia, largura de banda e

polarizao). Tais requisitos inspiram naturalmente tcnicas de otimizao

multiobjetivo.

ENACOM 2013

50 10 15 2520 30 35 40 45 dBi

Antena refletora para

cobertura via satlite

para diretividade

e polarizao.

21

A equipe da ENACOM possui uma vasta experincia em projeto timo de

antenas, incluindo antenas filamentares, impressas e refletoras. Por exemplo, um

projeto timo de antena refletora para cobertura do Brasil atingiu 33dBi de ganho

mdio ao longo de todo o territrio. Isso significa dizer que, em relao a uma

antena que irradia igualmente em todas as direes, a antena refletora otimizada

conseguiu concentrar cerca de 2.000 vezes mais energia nas direes que

atingiriam o territrio brasileiro. Um dos artigos resultantes deste projeto foi

premiado como artigo convidado no Conference on the Computation of

Electromagnetic Fields de 2009 (COMPUMAG 2009).

Artigo por D. A. G Vieira, A. C. Lisboa, R. R. Saldanha. "An enhanced ellipsoid method for

electromagnetic devices optimisation and design" - IEEE Transactions on Magnetics, 46:

2843-2851, 2010.

Artigo por A. C. Lisboa, D. A. G Vieira, J. A. Vasconcelos, R. R. Saldanha e R. H. C. Takahashi.

"Decreasing Interference in Communication Systems Using Multiobjective Optimization of

Modelled Reflector Antennas" - IEEE Transactions on Magnetics, 44(6): 958-961, 2008.

Artigo por A. C. Lisboa, D. A. G. Vieira, J. A. Vasconcelos, R. R. Saldanha e R. H. C. Takahashi.

"Multi-objective Shape Optimization of Broad-band Reflector Antennas Using the Cone of

Efficient Directions Algorithm" - IEEE Transactions on Magnetics, 42(4): 1223-1226, 2006.

Artigo por A. C. Lisboa, D. A. G. Vieira, R. R. Saldanha. "Satellite coverage optimization

problems with shaped reflector antennas" - Satellite Communications. 1ed., Rijeka: Sciyo,

2010, v. 1, p. 437-452.

Algumas produes cientficas da ENACOM sobre antenas refletoras

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