Development of a Solar Panel Control Strategy for Tracking Maximum Power Generation / Desenvolvimento de uma estratégia de controlo de painéis solares para rastrear a produção máxima de energia

The solar panel is an essential energy conversion component of photovoltaic (PV) systems, an indispensable key for converting clean and sustainable solar energy into electricity. Over the last few years, there has been a growing demand for renewable sources due to sustainable development and global warming.  Therefore, this work  describes  the  prototype  of an electronic supervision and control system  for  the  orientation  of  a  bench  solar  panel. The developed tracker prototype has as its core an electronic circuit based on a commercial microcontroller model Tennsy 3.0, within which the control algorithm is embedded. In addition to the controller, a supervisory software was developed to monitor solar cells’ status in real-time. The supervisory showed the angle of the solar plate and values of luminosity and acquired power. Simulations results were presented to show that the amount of energy generated can   reach 37 %.

ARCog: an aerial robotics cognitive architecture

E cient algorithm integration is a key issue in aerial robotics. However, only a few integration solutions rely on a cognitive approach. Cognitive approaches break down complex problems into independent units that may deal with progressively lower level data interfaces, e.g., sensors and actuators, up to higher level data, such as reasoning and decision. A cognitive architecture defines information flow among units to produce emergent intelligent behavior. Despite the improvements in autonomous decision making, several key issues remain open. A problem is a selection, coordination, and decision making related to the several specialized tasks required for fulfilling mission objectives. This research work addresses decision making for a cognitive architecture used to Unmanned Aerial Vehicle (UAV) missions, called ARCog, an acronym for Aerial Robotics Cognitive Architecture. The proposed architecture lays the groundwork for the development of a software platform aligned with the requirements of state-of-the-art technology in the field. The system is designed to provide high-level decision making. Besides, the architecture enables real-time decision-making with intelligent social behavior among the agents. The main algorithms used to test the architecture in an outdoor environment are detailed as well as their results. The experiments confirmed the success of the proposed cognitive architecture. The partial results have shown technical feasibility and e ectiveness of the ARCog in di erent scenarios, such as Search and Rescue, Inspection and Surveillance missions.A integração eficiente de algoritmos é uma questão fundamental na robótica aérea. No entanto, apenas algumas soluções de integração utilizam uma abordagem cognitiva. Abordagens cognitivas dividem problemas complexos em unidades independentes que podem lidar com interfaces de dados de nível progressivamente inferiores, por exemplo, sensores e atuadores, até dados de nível superior, tais como raciocínio e decisão. Uma arquitetura cognitiva define o fluxo de informações entre as unidades para produzir um comportamento inteligente emergente. Apesar das melhorias na tomada de decisão autônoma, várias questões-chave permanecem em aberto. Um problema é a seleção, coordenação e tomada de decisões relacionadas às diversas tarefas especializadas necessárias para o cumprimento dos objetivos da missão. Este trabalho de pesquisa aborda a tomada de decisão para uma arquitetura cognitiva usada em missões de Veículos Aéreos Não Tripulados (UAV), denominada ARCog, sigla de Arquitetura Cognitiva de Robótica Aérea. A arquitetura proposta estabelece as bases para o desenvolvimento de uma plataforma de software alinhada com os requisitos da tecnologia de ponta na área de pesquisa em questão. O sistema é projetado para fornecer decisões de alto nível. Além disso, a arquitetura permite a tomada de decisões em tempo real com comportamento social inteligente entre os agentes. Os principais algoritmos usados para testar a arquitetura em um ambiente externo são detalhados, bem como seus resultados. Os experimentos confirmaram o sucesso da arquitetura cognitiva proposta. Os resultados parciais mostraram a viabilidade técnica e a eficácia do ARCog em diferentes cenários, como em missões de Busca e Resgate, Inspeção e Vigilância

Sistema inteligente para monitoração, gerenciamento e controle de iluminação pública e análise de parâmetros da rede elétrica

The present paper proposes a system to manage, control and monitor a group of LED luminaires of a street lighting system, being able to control the light intensity of the luminaire and monitoring the power consumption, detection of pedestrians, fault conditions, environmental parameters such as temperature and humidity. Additionally, the system contains a voltage sensor coupled to the grid in order to monitor and manage the power quality parameters. Basically, the system can be divided in three essential parts. The first one regards the smart module, called in this work as SM, which has the responsibility to sensing the parameters stemming from power grid as well as luminaire. The second part is the control module (CM), which has the aim to coordinate the data received from each smart module, storing and subsequently sending the data to the supervisory system. Besides, the control module also has temperature and humidity sensors in order to check and register environmental conditions, providing, in this way, reliability of the measured data. The supervisory system (SS) consists of the final part of the proposed system and it is responsible to save the data in a local memory, to analyze and to monitor problems or even possible faults and sending commands to each CM and/or a respective SM. With the aim to evaluate the proposed system, it was performed experiments to demonstrate the system operation as well as the quality analysis capability. Due to the energy savings potential provided by the technology, it was also studied the economic feasibility of the prototype, aiming a future commercial product. The results have shown that the proposed system is scalable, flexible and efficient.O presente trabalho propõe um sistema eletrônico que permite gerenciar, monitorar parâmetros e controlar de forma descentralizada um conjunto de luminárias à LED pertencentes a um sistema de iluminação pública. Estes parâmetros incluem nível de iluminação, consumo de energia, detecção da presença de pedestres, problemas na própria luminária e monitoração de variáveis ambientais como temperatura e umidade. Adicionalmente, o mesmo sistema é capaz também de detectar falhas na rede elétrica, permitindo monitorar e gerenciar os parâmetros de qualidade de rede de uma forma global. Basicamente, o sistema pode ser dividido em três partes. A primeira parte consiste de um módulo inteligente, chamado neste trabalho por SM, que é conectado a uma determinada luminária e à rede elétrica, sendo assim responsável por medir tanto os parâmetros provindos da luminária quanto da rede elétrica. Na segunda parte encontra-se o módulo controlador (CM) que possui a finalidade de coordenar as informações oriundas dos módulos inteligentes instalados nas luminárias, armazenando e posteriormente enviando os dados para um sistema supervisório. Além disso, o mesmo possui sensores de temperatura e umidade para prover informações sobre as condições climáticas, objetivando confiabilidade nos dados medidos pelos sensores dos módulos inteligentes. O sistema supervisório (SS) consiste da etapa final deste sistema proposto, o qual é responsável por salvar os dados obtidos em um certo período de tempo, analisar e monitorar possíveis falhas e enviar comandos para cada CM e/ou um respectivo SM. Com a finalidade de avaliar experimentalmente o sistema proposto neste trabalho, foram realizados experimentos para demonstrar tanto as funcionalidades do módulo bem como da avaliação dos algoritmos de processamento de sinais propostos, e obtendo ao final projeções econômicas para o protótipo. Os resultados obtidos mostraram eficiência, flexibilidade e interoperabilidade do sistema proposto.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superio

Is there association between acyl-ghrelin and inflammation in hemodialysis patients?

INTRODUÇÃO E OBJETIVOS: Pacientes com doença renal crônica (DRC) apresentam um quadro de anorexia que pode estar relacionado com o processo inflamatório crônico, característico desta população. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar se há associação entre inflamação e o hormônio orexígeno, acyl-grelina, em pacientes com DRC em hemodiálise (HD). MÉTODOS: Foram estudados 36 pacientes (61,1% homens; 46,7 ± 14,9 anos; IMC 22,9 ± 3,9 kg/m²) em programa regular de HD (65,0 ± 46,8 meses em HD). Os níveis plasmáticos de acyl-grelina e dos marcadores inflamatórios (TNF-α, IL-6 e PCR) foram medidos com o uso do método imunoenzimático (ELISA, Enzyme Linked Immunosorbent Assay). Dados antropométricos foram coletados para avaliação do estado nutricional e a ingestão alimentar foi analisada por meio de recordatório alimentar de 24h de 2 dias. RESULTADOS: Os pacientes apresentaram elevados níveis de IL-6 (83 ± 10 pg/mL), TNF-α (21,06 pg/mL [20,6-40,0]) e PCR (2,7 pg/mL [1,7-3,4]) quando comparados a valores normais. Os níveis plasmáticos de acyl-grelina (18,0 pg/mL [1,3-77,7 pg/mL]) foram baixos comparados com valores de indivíduos saudáveis. Porém, pacientes com elevado IMC (> 25 kg/m²) apresentaram menores concentrações plasmáticas de acyl-grelina (13,6 [1,3-30,5] pg/mL) em relação aos pacientes com IMC < 25 kg/m² (21,7 [7,4-77,7] pg/mL (p < 0,05). Houve correlação negativa entre o IMC e acyl-grelina (r = -0,38; p = 0,02), porém, não houve correlação significativa entre acyl-grelina e os marcadores inflamatórios. CONCLUSÃO: Apesar dos pacientes em HD apresentarem baixas concentrações de acyl-grelina e uma provável resistência a este hormônio, não houve associação entre inflamação e acyl-grelina

Wind Generation Impact in Transmission Expansion Planning

This research proposes a post-stage investment analysis in the transmission expansion network planning problem considering the intermittence of renewable energy sources, especially wind power sources. The main goal of this study is to analyze the voltage profiles in all the system buses and the level of electrical losses in the lines using AC flow for impact evaluation of renewable energy insertion. This research also performs an additional analysis considering wind energy insertion during the planning stage. This analysis is to demonstrate the effect in the stage of investment in transmission lines. The variability of these sources is represented through scenarios obtained by the K-means classification algorithm that allows the preservation of the correlation among generating stations. The methodology performance is tested using the IEEE 24-bus system, which is modified to include a significant share of wind energy

An Economic Evaluation of an Intelligent Street Lighting System for Smart Cities Context and Applications

Conventional luminaires applied to the public lighting system cannot perform communication, control, and management features. Thus, intelligent lighting emerged way of providing management and control of the entire interconnected system, ensuring reliability, cost savings, and high efficiency. Therefore, this research work presents the development of an intelligent public lighting prototype based on a simple light controller. The system aims to improve this process by addressing some parameters, such as lighting power and saving light through a pedestrian presence sensor. The implementation of the public lighting system is based on LEDs because it provides low energy consumption. Besides, this research also provides an economic analysis of the proposed device to evaluate its applicability and possible benefits. The results proved the efficiency and flexibility of the proposed smart device. The use of the proposed prototype, along with the replacement of less efficient technologies by LED luminaires, generates an economic return that varies between 33.25 - 427.84 R/year; leading to a return on investment of 24.16 % to 937.02 % at the end of the system's useful life

Há associação entre acyl-grelina e inflamação em pacientes em hemodiálise?

INTRODUÇÃO E OBJETIVOS: Pacientes com doença renal crônica (DRC) apresentam um quadro de anorexia que pode estar relacionado com o processo inflamatório crônico, característico desta população. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar se há associação entre inflamação e o hormônio orexígeno, acyl-grelina, em pacientes com DRC em hemodiálise (HD). MÉTODOS: Foram estudados 36 pacientes (61,1% homens; 46,7 ± 14,9 anos; IMC 22,9 ± 3,9 kg/m²) em programa regular de HD (65,0 ± 46,8 meses em HD). Os níveis plasmáticos de acyl-grelina e dos marcadores inflamatórios (TNF-α, IL-6 e PCR) foram medidos com o uso do método imunoenzimático (ELISA, Enzyme Linked Immunosorbent Assay). Dados antropométricos foram coletados para avaliação do estado nutricional e a ingestão alimentar foi analisada por meio de recordatório alimentar de 24h de 2 dias. RESULTADOS: Os pacientes apresentaram elevados níveis de IL-6 (83 ± 10 pg/mL), TNF-α (21,06 pg/mL [20,6-40,0]) e PCR (2,7 pg/mL [1,7-3,4]) quando comparados a valores normais. Os níveis plasmáticos de acyl-grelina (18,0 pg/mL [1,3-77,7 pg/mL]) foram baixos comparados com valores de indivíduos saudáveis. Porém, pacientes com elevado IMC (> 25 kg/m²) apresentaram menores concentrações plasmáticas de acyl-grelina (13,6 [1,3-30,5] pg/mL) em relação aos pacientes com IMC < 25 kg/m² (21,7 [7,4-77,7] pg/mL (p < 0,05). Houve correlação negativa entre o IMC e acyl-grelina (r = -0,38; p = 0,02), porém, não houve correlação significativa entre acyl-grelina e os marcadores inflamatórios. CONCLUSÃO: Apesar dos pacientes em HD apresentarem baixas concentrações de acyl-grelina e uma provável resistência a este hormônio, não houve associação entre inflamação e acyl-grelina

Comprehensive Direct Georeferencing of Aerial Images for Unmanned Aerial Systems Applications

Optical image sensors are the most common remote sensing data acquisition devices present in Unmanned Aerial Systems (UAS). In this context, assigning a location in a geographic frame of reference to the acquired image is a necessary task in the majority of the applications. This process is denominated direct georeferencing when ground control points are not used. Despite it applies simple mathematical fundamentals, the complete direct georeferencing process involves much information, such as camera sensor characteristics, mounting measurements, attitude and position of the UAS, among others. In addition, there are many rotations and translations between the different reference frames, among many other details, which makes the whole process a considerable complex operation. Another problem is that manufacturers and software tools may use different reference frames posing additional difficulty when implementing the direct georeferencing. As this information is spread among many sources, researchers may face difficulties on having a complete vision of the method. In fact, there is absolutely no paper in the literature that explain this process in a comprehensive way. In order to supply this implicit demand, this paper presents a comprehensive method for direct georeferencing of aerial images acquired by cameras mounted on UAS, where all required information, mathematical operations and implementation steps are explained in detail. Finally, in order to show the practical use of the method and to prove its accuracy, both simulated and real flights were performed, where objects of the acquired images were georeferenced

Comprehensive Direct Georeferencing of Aerial Images for Unmanned Aerial Systems Applications

Optical image sensors are the most common remote sensing data acquisition devices present in Unmanned Aerial Systems (UAS). In this context, assigning a location in a geographic frame of reference to the acquired image is a necessary task in the majority of the applications. This process is denominated direct georeferencing when ground control points are not used. Despite it applies simple mathematical fundamentals, the complete direct georeferencing process involves much information, such as camera sensor characteristics, mounting measurements, attitude and position of the UAS, among others. In addition, there are many rotations and translations between the different reference frames, among many other details, which makes the whole process a considerable complex operation. Another problem is that manufacturers and software tools may use different reference frames posing additional difficulty when implementing the direct georeferencing. As this information is spread among many sources, researchers may face difficulties on having a complete vision of the method. In fact, there is absolutely no paper in the literature that explain this process in a comprehensive way. In order to supply this implicit demand, this paper presents a comprehensive method for direct georeferencing of aerial images acquired by cameras mounted on UAS, where all required information, mathematical operations and implementation steps are explained in detail. Finally, in order to show the practical use of the method and to prove its accuracy, both simulated and real flights were performed, where objects of the acquired images were georeference