REPOSITÓRIO P.PORTO
Repositório Científico do Politécnico do Porto
Entradas recentes
Otimização da produção e utilização do fotovoltaico
Publication . MOREIRA, MARIANA NEVES; Nogueira, Teresa Alexandra Ferreira Mourão Pinto
A presente dissertação teve como objetivo analisar e otimizar a produção e a utilização
da energia fotovoltaica nas instalações da Amorim Cork Solutions, com enfoque na avaliação
do desempenho real do sistema, na identificação de falhas e perdas, e na análise de
oportunidades de melhoria técnica e operacional.
O trabalho incidiu sobre as quatro unidades de negócio da empresa — Pólo 1, Pólo 2,
Pólo 3 e Pólo 4 — e envolveu a caracterização das instalações fotovoltaicas, a análise dos perfis
de produção, consumo e excedentes, bem como a comparação entre os dados obtidos através
da plataforma e+Monitor e das plataformas oficiais dos inversores. Esta abordagem permitiu
identificar divergências de monitorização, situações anómalas nos registos de produção e
limitações relevantes para a avaliação do desempenho do sistema.
Foram propostas três medidas de otimização técnica, todas com payback inferior a um
ano. O contador de consumo dedicado ao PT3, para controlo da limitação de excedentes, gerou
uma poupança de 170,7 MWh e 14 856 euros anuais, com investimento de 3 500 euros e
payback de 0,24 anos. Os pontos de água para limpeza dos módulos aumentaram a produção
cerca de 14% nas zonas intervencionadas, com poupança de 172 MWh e 15 482 euros,
investimento de 4 650 euros e payback de 0,30 anos. A instalação de climatização da sala 1 de
inversores do PT2.1 com poupança de 17 629 euros, investimento de 16 990 euros e payback
de 0,9 anos.
Paralelamente, foi analisado o enquadramento das comunidades de energia renovável
e a sua aplicabilidade às unidades de negócio da ACS, tendo em vista o reforço do autoconsumo
e uma gestão mais eficiente da energia produzida.
Os resultados reforçam a importância da qualidade dos dados, da deteção atempada
de falhas e da articulação entre análise técnica e decisão operacional para maximizar o
aproveitamento fotovoltaico em contexto industrial, evidenciando ainda o potencial das
comunidades de energia e de futuras soluções de monitorização inteligente.
Digitalização do registo diário como apoio à monitorização e manutenção de unidades de tratamento de água em clínicas de diálise
Publication . LEÃO, MARIANA AGOSTINHA NUNES; Lima, Natércia Maria Pereira Machado; Moreira, Núria; Ribeiro, Vera
As unidades de tratamento de água (UTAs) desempenham um papel essencial no processo de
diálise, uma vez que asseguram a produção de água tratada utilizada na preparação do
dialisante. O correto funcionamento destas unidades é, por conseguinte, fundamental para
garantir a segurança do tratamento, sendo necessária a monitorização sistemática de
parâmetros operacionais. No contexto em estudo, o registo diário destes parâmetros é
atualmente realizado em suporte de papel, dificultando a consulta do histórico, a centralização
da informação, a identificação de desvios e a utilização dos dados no apoio à manutenção.
Assim, o presente trabalho teve como objetivo desenvolver uma solução digital, concretizada
sob a forma de um protótipo web, para apoiar a digitalização do registo diário da UTA em
clínicas de diálise, em colaboração com a Diaverum Portugal.
O desenvolvimento do trabalho foi orientado pelo contacto com o contexto real de
funcionamento das clínicas e pelo acompanhamento das atividades da equipa técnica, incluindo
procedimentos de manutenção e monitorização. A metodologia incluiu a análise dos
formulários de registo diário das unidades da Prelada e de Vila do Conde, a organização e
integração de dados históricos relativos ao período compreendido entre setembro de 2025 e
fevereiro de 2026, a definição de requisitos e o desenvolvimento de uma aplicação web com
recurso à linguagem Python, ao framework Flask, à base de dados SQLite, a tecnologias web e
a bibliotecas de visualização e exportação de dados.
O protótipo contempla diferentes perfis de utilizador, permitindo o preenchimento, a consulta
e a validação de registos, a sinalização automática de alertas, o acompanhamento de
ocorrências, a análise estatística dos parâmetros operacionais e a exportação de informação
em formato PDF e Microsoft Excel. Foi ainda analisada a possibilidade de integração futura de
um módulo de sensorização e aquisição automática de dados, orientado para parâmetros
associados ao desempenho dos sistemas de osmose inversa.
Os resultados demonstram que a solução desenvolvida permite reproduzir o fluxo de registo e
validação atualmente existente, acrescentando mecanismos de organização, rastreabilidade,
monitorização e análise de dados. A avaliação preliminar realizada com os profissionais
envolvidos revelou uma perceção positiva quanto à utilidade, clareza e potencial de aplicação
futura do protótipo. Embora a solução ainda necessite de validação num contexto real, o
trabalho desenvolvido constitui uma base funcional para apoiar a digitalização, a monitorização
e a manutenção das UTAs em clínicas de diálise.
Desenvolvimento de um sistema de inteligência artificial para a avaliação de desempenho técnico em simuladores cirúrgicos de artroscopia
Publication . PINTO, MARIANA PATRÍCIA DE CASTRO; Coelho, Luís Filipe Martins Pinto; Magalhães, Renato
Contexto: A formação médica em cirurgia minimamente invasiva, como a artroscopia, enfrenta
desafios na avaliação de competências técnicas, tradicionalmente baseada na observação
subjetiva de especialistas, através de escalas globais.
Problema: O processo de avaliação é demorado e suscetível a variabilidade entre avaliadores,
comprometendo a consistência e a objetividade das classificações atribuídas.
Métodos: Esta dissertação propõe o desenvolvimento de um sistema baseado em inteligência
artificial para automatizar a avaliação da proficiência cirúrgica em procedimentos de
artroscopia do joelho. A fundamentação teórica foi sustentada por uma revisão sistemática da
literatura, conduzida de acordo com as diretrizes PRISMA. Para o desenvolvimento do sistema,
foi criado um dataset, constituído por vídeos captados através da torre de artroscopia, durante
a execução de exercícios num simulador físico, complementados por anotações de
desempenho, realizadas por especialistas. Estes dados foram utilizados para treinar e validar a
performance do modelo de visão computacional. A abordagem proposta permite avaliar
automaticamente o desempenho com base na escala Arthroscopic Surgical Skill Evaluation Tool
(ASSET), considerando oito dimensões: segurança, campo de visão, destreza da câmara,
destreza com os instrumentos, destreza bimanual, fluxo do procedimento, qualidade do
procedimento e autonomia.
Resultados: As classificações geradas foram comparadas com as avaliações independentes de
dois médicos especialistas. Os resultados demonstraram elevada concordância nas dimensões
de autonomia (88,89 %) e qualidade do procedimento (81,48 %), atingindo 100 % de
concordância dentro de uma margem de um ponto. As dimensões de segurança, destreza com
os instrumentos e fluxo do procedimento apresentaram correspondência exata entre 70 % e
80 %. Verificou-se ainda elevada subjetividade entre avaliadores (α de Krippendorff < 0,67), o
que reforça a necessidade de uma ferramenta de avaliação objetiva.
Conclusão: O sistema de inteligência artificial desenvolvido demonstrou capacidade para
avaliar automaticamente a proficiência cirúrgica em exercícios de artroscopia do joelho,
apresentando níveis elevados de concordância com as avaliações de especialistas, em várias
dimensões da escala ASSET.
Interface natural de apresentação: Controlo de apresentações PowerPoint através de gestos e complementado com comandos de voz
Publication . PINTO, MÁRIO MIGUEL BRITES; Castro, António Abel Vieira de
No contexto académico e profissional o Microsoft PowerPoint é o software mais utilizado
durante a exposição de ideias e apresentações eletrónicas. Contudo, o controlo desta
ferramenta depende fortemente de periféricos tradicionais como o teclado, rato ou comandos
remotos, que por sua vez condicionam a mobilidade, naturalidade do apresentador,
interrompem o fluxo da exposição e implicam custos adicionais de hardware.
A presente dissertação propõe o desenvolvimento de um protótipo funcional com o objetivo
de controlar apresentações PowerPoint recorrendo a reconhecimento de gestos em tempo real,
complementado por comandos de voz, sem a necessidade de qualquer periférico físico
adicional. Tecnologias como computer vision, inteligência artificial e machine learning irão ser
utilizadas paralelemente com camaras convencionais/webcams para detetar e interpretar os
gestos do utilizador, convertendo-os em comandos para o controlo da apresentação.
Adicionalmente, será integrado um modelo de reconhecimento de voz conferindo ao sistema
uma abordagem multimodal, tornando-o mais robusto e resiliente em situações onde o
controlo exclusivo por gestos se revela insuficiente.
Como objetivos específicos, o protótipo pretende incluir a implementação de um módulo de
deteção de gestos com baixa latência e de alta precisão, definindo um conjunto de gestos e
comandos de voz intuitivos para as ações mais comuns, como por exemplo, avançar e recuar a
apresentação. Aditivamente, será realizada a avaliação do protótipo com utilizadores reais,
medindo métricas de precisão, latência e satisfação.
A realização deste trabalho visa contribuir para o avanço tecnológico das Interfaces Naturais de
Utilizador e da interação multimodal, promovendo uma experiência de apresentação fluida,
expressiva e acessível.
Otimização do processo de branqueamento do algodão
Publication . REBELO, MARTA RAFAELA MORAIS ALAGOINHA; Garrido, Jorge Manuel Pinto de Jesus; Garrido, Ermelinda Manuela
O processo convencional de branqueamento de malha 100% algodão com peróxido de
hidrogénio em meio alcalino está associado a um elevado consumo energético e a um impacto
ambiental significativo, devido, sobretudo, à necessidade de temperaturas elevadas de
processamento e à utilização de hidróxido de sódio para promover a ativação da espécie
oxidante. A presente dissertação, desenvolvida na empresa Aquitex, teve como objetivo
investigar alternativas mais sustentáveis a este processo, visando a redução da temperatura do
processo e a diminuição ou eliminação da utilização do hidróxido de sódio, contribuindo, assim,
para a redução do consumo energético e do impacto ambiental associado aos efluentes.
Para este efeito, foram exploradas duas vias de oxidação distintas. Na via enzimática recorreuse
à lacase e à peroxidase, bem como aos respetivos mediadores, selecionadas pela sua
capacidade de atuar em condições moderadas de pH e temperatura. A via química baseou-se
na utilização do oxone, um sal triplo, selecionado pelo seu elevado potencial oxidante. Para
este sistema foram exploradas diferentes estratégias de ativação, nomeadamente térmica,
alcalina e catalítica, bem como a possibilidade de geração de ácido peracético pela combinação
do oxone com peróxido de hidrogénio. Em ambas as vias, foram avaliados os efeitos da
temperatura, do pH, da concentração dos sistemas oxidantes e do tipo e da dosagem dos
produtos auxiliares. O desempenho do branqueamento foi avaliado pelo grau de branco,
determinado usando a escala Berger, adotando como referência o limiar de aceitação industrial
de um branqueamento eficaz, correspondente a valores superiores a 60.
Os resultados obtidos mostraram que nenhuma das vias investigadas permitiu atingir, de forma
satisfatória e reprodutível, o limiar mínimo de 60 graus de branco. Na via enzimática, a
utilização de concentrações consideradas economicamente viáveis para aplicação industrial,
não proporcionaram ganhos de brancura relevantes, tendo sido alcançado um valor máximo de
apenas 23 graus de branco. Por sua vez, a via baseada no oxone, apresentou,
independentemente das condições testadas, incluindo temperaturas elevadas e diferentes
estratégias de ativação, valores de brancura na ordem dos 50 graus de branco. Conclui-se, assim,
que, nas condições experimentais e nos intervalos de concentração estudados, não foi possível
substituir o processo convencional de branqueamento sem comprometer significativamente o
desempenho em termos de brancura.