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Percorrer Instituto Superior de Engenharia por Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) "11:Cidades e Comunidades Sustentáveis"
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- A análise do fluxo homopolar como ferramenta no diagnóstico de avarias em transformadores trifásicosPublication . Reis, André Peres dos; Oliveira, Luís Manuel Ramos deOs transformadores de potência constituem um elemento vital para a produção, transporte e distribuição de energia elétrica. Dada a sua importância é necessário realizar manutenção preventiva para garantir a continuidade e eficiência operacional do sistema elétrico, visto que ao longo da sua vida os mesmos estão sujeitos a diferentes tipos de desgastes. Caso contrário, a ausência de manutenção adequada pode desencadear avarias inesperadas, acarretando custos elevados, não apenas para reparar ou substituir o equipamento, mas também devido à perda de receita pela energia não vendida e às possíveis compensações devido à interrupção do fornecimento de energia. Dado esse cenário, diversos métodos de análise têm sido desenvolvidos e investigados com o objetivo de detetar qualquer avaria na sua fase inicial, evitando assim eventos catastróficos. A presente dissertação dá continuidade ao trabalho iniciado anteriormente no Laboratório de Projeto Sistemas Elétricos de Energia, onde foi proposto um método de diagnóstico baseado na monitorização dos fluxos homopolares utilizando bobinas de teste. O principal objetivo agora é aprofundar essa análise com recurso a um modelo tridimensional do transformador com base em elementos finitos. Serão considerados as deformações mecânicas e os defeitos de isolamento (curto-circuito entre espiras) mais comuns nos enrolamentos. Os resultados de simulação serão validados experimentalmente com recurso a um modelo à escala de um transformador trifásico.
- Air pollution forecasting using autoencoders: a classification-based prediction of NO2, PM10, and SO2 concentrationsPublication . Rodríguez-García, María Inmaculada; Carrasco-García, María Gema; Fernández, Paloma Rocío Cubillas; Ribeiro, Conceição; Cardoso, Pedro; Turias, Ignacio. J.This study aims to evaluate and compare the performance of Autoencoders (AEs) and Sparse Autoencoders (SAEs) in forecasting the next-hour concentration levels of various air pollutants—specifically NO2(t + 1), PM10(t + 1), and SO2(t + 1)—in the Bay of Algeciras, a highly complex region located in southern Spain. Hourly data related to air quality, meteorological conditions, and maritime traffic were collected from 2017 to 2019 across multiple monitoring stations distributed throughout the bay, enabling the analysis of diverse forecasting scenarios. The output variable was segmented into four distinct, non-overlapping quartiles (Q1–Q4) to capture different concentration ranges. AE models demonstrated greater accuracy in predicting moderate pollution levels (Q2 and Q3), whereas SAE models achieved comparable performance at the lower and upper extremes (Q1 and Q4). The results suggest that stacking AE layers with varying degrees of sparsity—culminating in a supervised output layer—can enhance the model’s ability to forecast pollutant concentration indices across all quartiles. Notably, Q4 predictions, representing peak concentrations, benefited from more complex SAE architectures, likely due to the increased difficulty associated with modelling extreme values.
- Análise energética de edifícios públicos com auxílio de ferramentas de diagnóstico e medidas de melhoria: caso de estudo do Teatro das Figuras em FaroPublication . Antão, Miguel Augusto dos Santos; Sequeira, Claúdia; Monteiro, JânioAtualmente, a extrema urgência ambiental, a necessidade que temos em diversificar as fontes de energia, sermos mais sustentáveis, e amigos do ambiente, complementados com a subida dos preços da energia, leva a que haja um aumento da procura de soluções de melhoria na eficiência energética de edifícios, bem como na utilização de técnicas e métodos de diagnóstico que nos auxiliem na tomada de decisões. Entre as técnicas utilizadas, a análise de vibrações e a termografia são métodos de ensaio não destrutivos, rápidos e de custos reduzidos que fornecem resultados imediatos muito precisos sobre o estado atual de funcionamento dos equipamentos. Um dos objetivos do presente trabalho é fornecer uma visão dos benefícios e dificuldades da utilização destes métodos, no entanto, a termografia terá um destaque maior na análise energética de edifícios, como ferramenta de auxílio e diagnóstico de anomalias. Pretende-se demonstrar que a utilização da termografia pode ser um importante indicador para a manutenção preditiva dos edifícios públicos. Após a avaliação do desempenho energético do edifício e na identificação dos grandes consumidores de energia, é feita uma caraterização do perfil de utilização de acordo com o histórico e previsão futura dos espetáculos, onde serão elaboradas propostas de melhoria para a redução dos consumos de energia elétrica. Serão estudadas e propostas fontes de energia alternativas, entre as quais, através da colocação de painéis fotovoltaicos, painéis fotovoltaicos com sistema de acumulação de energia; Como objetivo final, pretende-se apresentar um conjunto de melhorias com base na análise do retorno do investimento e avaliar o impacto da utilização da termografia neste tipo de estudos.
- Application of solar HVAC system in residential buildings for winter conditions in mediterranean climatePublication . Conceição, Eusébio; Gomes, João; Conceição, Margarida; Conceição, Maria Inês; Lúcio, Maria Manuela Jacinto do Rosário; Awbi, HazimThe design of thermal strategies applied in buildings based on the use of renewable energies can play an important role in the development of a built environment that is better adapted to the climate. This paper is focused on the application of a renewable solar energy system coupled with a Heating, Ventilation and Air-Conditioned (HVAC) system to promote occupants’ thermal comfort (TC) and indoor air quality (IAQ) in buildings during heating season. In the building thermal design, a building thermal dynamic model is used to calculate the temperatures of the opaque and transparent building surfaces, the temperature of the water supply ducts, the TC level and the IAQ level, among other variables. The TC conditions of the occupants were evaluated using the Predicted Mean Vote index, commonly used in the literature in similar studies. IAQ was assessed by the usual carbon dioxide concentration in environments where most of the pollution is of human origin. The numerical study was carried out in a virtual residential building consisting of two floors and seven compartments. The building is occupied at night and at midday. Two cases were studied, considering, respectively, the non-use and use of the solar HVAC system. The solar HVAC system consists of solar water collectors, installed above the roof area, and thermo-convector heat exchangers, installed inside each occupied space. The results show that the application of this solar HVAC system in a Mediterranean-type climate is able to guarantee, during occupancy, acceptable TC levels in three compartments and near acceptable TC levels in one compartment. Regarding IAQ, acceptable level can be achieved throughout the day.
- Application of vision transformers in the early detection of excavation in the BRSET basePublication . Ferreira, Joel Santos; Fernandes, Miguel M.; Leite, Danilo D. L.; Gonzalez, Dibet; Gonzalez, Jose Carlos J. C. Raposo da Camara; Cunha, António A. C.; Rodrigues, JoaoEnlarged excavation of the optic papilla, caused by the loss of fibres that originate in the retina and transmit electrical stimuli to the visual cortex, is a critical indicator in the early detection of glaucoma, a disease that can lead to irreversible blindness. As the optic papilla shows morphological variations in the population, its identification can be a challenge. Methods based on deep learning have shown promise in helping doctors analyse these images more accurately. Recently, models such as Vision Transformers (ViT) have shown significant results in various medical applications, including glaucoma detection. However, the scarcity of quality data remains a major obstacle to training these models. This study evaluated the performance of the Swin Transformer, DeiT and Linformer models in detecting optic papilla excavation, using the new Brazilian Multilabel Ophthalmological Dataset (BRSET). The results showed that the DeiT model obtained the best accuracy, with 0.94, followed by the Swin Transformer, with 0.88, and the Linformer, with 0.85. The findings of this study suggest that ViT models can not only significantly improve the detection of glaucomatous papillary excavation, but also strengthen Human-Machine Collaboration, promoting more effective interaction between doctors and automated systems in medical diagnosis.
- Applying remote sensing technologies in urban landscapes of the mediterraneanPublication . Pedras, Celestina; Maria Neto Paixão Vazquez Fernandez Martins, Helena; Lança, Rui; Granja Martins, Fernando MiguelThere has been increasing pressure on water resources in cities due to the proliferation of urban green areas. In the Mediterranean climate, only a small part of the plants’ water needs is supplied by rainfall during the winter months. Thus, in Algarve (Portugal) irrigation of the urban landscapes is required almost all year round. The aims of this study were to evaluate the maintenance of the urban landscapes of São Brás de Alportel (Algarve) during a year, based on the characterization of the vegetation of the urban gardens, the climate data, the analysis of the irrigation systems, the calculation of the plants water requirements and the normalized difference vegetation index (NDVI). By crossing all this information, it was possible to understand if the current maintenance level is the most suitable for sustainable irrigated urban landscapes. In most of the gardens, it was possible to establish a relationship between the gross irrigation water requirements and NDVI. In general, the NDVI allowed us to study the urban landscape, through the monthly observation of the differences in the appearance and development of the vegetation.
- Avaliação da eficácia do plano de segurança e saúde como ferramenta de controle de risco na construção civil: estudo de casoPublication . Muhosse, Lisíria Aiva Agostinho; Sousa, António; Magaia, Silva JacintoOs acidentes de trabalho podem ter consequências fatais e afetam não só ao sinistrado, mas também a sua família, a organização, e até a economia em geral. A prevenção e redução dos acidentes de trabalho é preocupação global, sendo que instituições como a Organização Internacional do Trabalho (OIT), têm desenvolvido normas e leis para promover a segurança no trabalho e, assim, reduzir os índices de sinistralidade. Este estudo, pretendeu avaliar o Plano de Segurança e Saúde (PSS) como ferramenta de controle de riscos no setor da construção civil, recorrendo a um estudo de caso que reflete a realidade diária neste setor. A investigação começou com uma contextualização histórica e legal da segurança no trabalho, analisando a evolução das normas laborais, tanto a nível nacional como internacional, e identificando as principais legislações em vigor. De seguida, foi realizada uma análise de campo para recolha e tratamento de dados, utilizando uma amostra de N=13 obras, que foram agrupadas conforme as categorias dos alvarás de construção das empresas executantes. A análise revelou variações significativas no cumprimento das normas de segurança, evidenciando discrepâncias a nível de implementação das medidas previstas no PSS entre as diferentes obras. As grandes empresas demostraram maior aderência ao PSS, enquanto as pequenas e médias empresas enfrentam dificuldades. Os resultados mostram a necessidade de reforçar a fiscalização e a sensibilização sobre a importância do cumprimento das normas, sobretudo em empresas de menor dimensão, contribuindo para maior segurança no setor da construção e a consequente redução de índices de sinistralidade.
- Avaliação da exatidão posicional de ortofotos - caso estudo: Beja - AlquevaPublication . Silva, Sandra; Fernandez, Helena Maria; Martins, Fernando Miguel GranjaO projeto apresentado foi desenvolvido no Centro de Cartografia da Empresa de Desenvolvimento e Infraestruturas do Alqueva. Tem como objetivo avaliar a exatidão posicional das ortofotografias, utilizando técnicas fotogramétricas para a obtenção das imagens retificadas. Além disso, também foram aplicadas técnicas estatísticas para o controlo de qualidade das ortofotografias. A qualidade das ortofotografias é uma temática fundamental para o Centro de Cartografia da Empresa de Desenvolvimento e Infraestruturas do Alqueva, uma entidade especializada detentora de alvará próprio na produção de cartografia vetorial e de fotografia. As ortofotografias são de grande utilidade pois oferecem uma representação precisa e exata do terreno, sendo utilizadas por toda a estrutura da empresa, entidades públicas, privadas e por um vasto número de utilizadores em diversas áreas. A área de estudo está localizada no município de Beja, abrangendo uma extensão de 15.000 ha (equivalente a seis ortofotografias) à escala de 1:5.000. A produção das ortofotografias para o ano de 2022 compreendeu diversas etapas, desde a triangulação aérea até à extração do Modelo Digital de Superfície, passando pela retificação, e por fim, na criação do mosaico final. Para avaliar a exatidão posicional planimétrica, será utilizado o indicador estatístico denominado Erro Médio Quadrático, em conformidade com as normas e especificações técnicas estabelecidas para a Cartografia Topográfica Vetorial e de Imagem, específicas para o nível de detalhe NdD2 da Direção-Geral do Território. As ortofotografias produzidas cumpriram o critério de exatidão posicional exigida. A análise estatística revelou um Erro Médio Quadrático de 0,334 m, e todos os pontos de controlo analisados situaram-se dentro dos limites estabelecidos pelas especificações técnicas.
- Avaliação de riscos músculo-esqueléticos em jardineiros da Câmara Municipal de AlbufeiraPublication . Pereira, Filipe de Jesus; Pinheiro, João; Mendes, CelsoO trabalho apresentado foca-se na “Avaliação de Riscos Músculo-Esqueléticos em Jardineiros da Câmara Municipal de Albufeira” vertente da avaliação dos riscos ergonómicos, mas também músculo-esqueléticos que são relacionados ao trabalho (LMERT). O projeto consta na unidade curricular de “Projeto/Dissertação” para a obtenção do grau de mestre em Segurança e Saúde no Trabalho. A importância dos assistentes operacionais reside na sua contribuição direta para a manutenção e funcionamento dos serviços municipais. Estes profissionais asseguram a limpeza das ruas, o funcionamento das infraestruturas e o cuidado com os espaços verdes, fatores essenciais para o bem-estar e segurança da comunidade. Contudo, as funções desempenhadas pelos assistentes operacionais apresentam riscos ocupacionais significativos. A exposição a condições climáticas adversas, o manuseamento de máquinas pesadas e a manipulação de resíduos são alguns exemplos de situações que exigem a implementação rigorosa de medidas de Segurança e Saúde no Trabalho (SST). Estas medidas visam prevenir acidentes, minimizar o impacto de fatores de risco e assegurar as condições de trabalho adequadas para estes profissionais. Este projeto em Segurança e Saúde no Trabalho (SST), visa a aplicação de um Software de seu nome “ERGOsoft” que é uma ferramenta fundamental para analisar de forma rápida e simples os riscos associados, bem como comparar todos esses riscos nos diversos postos de trabalho.
- Avaliação qualidade do ar e conforto térmico em espaços ventilados comsistemas de jatos descendentesPublication . Mestre, Ricardo José Mendes; Conceição, EusébioNeste trabalho é feita a avaliação integral do conforto térmico e qualidade do ar de uma sala de informática virtual. Esta sala de informática foi criada tendo como base a câmara experimental existente no Campus de Gambelas da Universidade do Algarve. O estudo consiste numa simulação para o período do verão considerando uma temperatura ambiente exterior de 35ºC. Para as condições interiores foi considerada uma temperatura média de 25ºC e uma humidade relativa média de 50%. A sala de informática terá uma ocupação de 6 pessoas, com uma taxa metabólica de 1 met e um vestuário de 0,5 clo. A climatização e renovação de ar será assegurada por um sistema de condutas de jatos descendentes composto por 6 difusores de insuflação e 6 difusores de extração. Para efetuar a avaliação do conforto térmico e qualidade do ar recorre-se a quatro ferramentas distintas de cálculo numérico: Modelo de dimensionamento do sistema de condutas, Modelo do comportamento térmico de edifícios, Modelo de simulação de escoamento no interior de espaços e o Modelo de simulação da resposta térmica do corpo humano. Estas ferramentas de cálculo numérico serão encadeadas de maneira obter os dados necessários para executar o cálculo do ADI (Air Distribution Index). De uma forma generalizada a geometria criada para a sala de informática obtém bons resultados ao conciliar a componente de conforto térmico e qualidade do ar, tendo como desvantagem o desconforto térmico local na zona da cabeça devido ao posicionamento dos difusores.