Projetos de Pesquisa - Doutor Clainer Bravin Donadel

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PROJETO: Ferramenta de Planejamento da Expansão de Redes de Energia Elétrica usando Otimização Probabilística

Descrição: O presente projeto de pesquisa visa propor uma ferramenta de planejamento da expansão de redes de distribuição de energia elétrica, por meio da investigação das diferentes metodologias de planejamento da expansão de redes de distribuição de energia elétrica, e a influência das incertezas sobre tais metodologias. O processo de planejamento da expansão da rede elétrica vêm sendo objeto de estudo ao longo dos anos, sendo sua metodologia continuamente reestruturada e aperfeiçoada. É considerado por muitos pesquisadores como um dos principais elementos de avaliação de desempenho atribuídos às distribuidoras de energia elétrica, podendo afetar de forma significativa sua Base de Remuneração Regulatória ? BRR e, consequentemente, as tarifas de energia elétrica. Aperfeiçoamentos nestes processos vêm sendo fortemente alavancados à medida que as metodologias buscam considerar as incertezas envolvidas no processo, por meio de otimização probabilística. Assim, as distribuidoras de energia elétrica terão de desenvolver e aperfeiçoar suas metodologias de planejamento da expansão da rede elétrica de modo a permitir que sejam capazes de considerar, em suas diversas etapas, a influência das incertezas existentes nas cargas, nas unidades geradoras (tipicamente associada a unidades de geração distribuída renovável), na ocorrência de falhas, dentre outros aspectos, permitindo a definição do plano de expansão ótima da rede elétrica, contribuindo para a modicidade tarifária.
Vigência: 2021 - Atual.

PROJETO: Núcleo de Desenvolvimento de Produtos e Serviços para Plataforma Cidades Inteligentes

Descrição: O presente projeto integrador envolve subprojetos que implementam o conceito de Cidades Inteligentes através da aplicação de tecnologias avançadas para melhorar a eficiência dos serviços urbanos, a sustentabilidade ambiental e a qualidade de vida dos cidadãos. Esse modelo de cidade utiliza sensores, big data, inteligência artificial e Internet das Coisas (IoT) para otimizar a mobilidade urbana, o consumo de energia, a gestão de resíduos, aumentar a eficiência e eficácia de serviços de saúde e de segurança pública. Com o avanço dos trabalhos do Núcleo, o escopo foi ampliado para além do conceito tradicional e hoje aborda o uso combinado das tecnologias digitais, de materiais e ambientais com vistas a um Futuro Urbano sustentável. Adicionalmente, a força da interdisciplinaridade é um ativo favorecendo o desenvolvimento da inovação na forma de produtos e serviços, colaborando com o desenvolvimento econômico e social da cidade. No âmbito do Governo do Estado do Espírito Santo, a gestão urbana é baseada na integração de informações e serviços provenientes de diversos sistemas complexos e sítios das diversas secretarias e órgãos, que atendem a domínios específicos. Esta integração é feita com o objetivo de centralizar o monitoramento e controle, além de auxiliar no apoio a tomada de decisão. Neste contexto, o Núcleo de Desenvolvimento de Serviços e Produtos para plataforma Cidades Inteligentes, vislumbra governos compartilhando não apenas dados históricos, mas também informações de dispositivos em tempo real. Seria possível, por exemplo, prefeituras disponibilizarem dados através de sensores de velocidade das vias da cidade, a localização dos ônibus, status de detectores de enchentes, etc. Assim, este projeto tem como objetivo melhorar a qualidade e eficiência dos serviços públicos e integrar o Governo do Estado em rede com a sociedade, a fim de alcançar os seguintes benefícios: diminuição do tempo de tramitação dos processos administrativos; redução do tempo de entrega do serviço público e de prestadores de serviços e melhoria dos resultados de pesquisa de satisfação do usuário e tem como objetivos específicos: a. Incrementar barramento de serviços à plataforma “ES na Palma da Mão” ampliando-a, o que facilitará a integração de fontes de sistemas e dispositivos, de modo que quaisquer aplicações possam ser construídas a partir de dados urbanos coletados de tais fontes de dados heterogêneas. b. Validar as aplicações implementadas na plataforma por meio de simulação utilizando dados reais e processamento de eventos complexos no domínio de diferentes setores da Administração Pública do Governo do Estado do Espírito Santo, como Segurança, Resíduos, Mobilidade Urbana, Turismo, Saúde e Educação, entre outras. c. Realizar a implantação de uma infraestrutura para auxílio à gestão pública, aproveitando a fonte de informação oriunda de uma multidão. A solução buscará facilitar o acesso aos serviços ofertados pela Administração, tanto para os colaboradores de soluções quanto para os cidadãos utilizadores de serviços. d. Projetar e elaborar um arcabouço arquitetural de Governo Eletrônico, com uso de novas tecnologias para a prestação de serviços públicos, mudando a maneira com que o governo interage com os cidadãos, empresas e outros governos. Esse arcabouço terá como pilares o desenvolvimento de soluções inovadoras em aplicações para smartphones e a avaliação da experiência do usuário com as aplicações, visando resolver problemas do dia-a-dia da vida urbana. e. Ampliar o nível de Inteligência artificial empregado nos processos de diagnóstico de doenças, bem como nos processos de avaliação da toxidade de dejetos e resíduos dos processos produtivos e das atividades humanas nos mananciais hídricos. f. Oferecer aproximação com a sociedade, contribuindo com a qualificação profissional de recursos humanos envolvidos, trazendo inovação na gestão ágil de projeto com atuação num ambiente colaborativo, seguro e transparente, onde qualquer cidadão, empresa e outros entes públicos poderão propor melhorias, correções, ou até mesmo criar novas soluções de serviços públicos. Importante ainda destacar que a entrega pretendida observa as diretrizes dos projetos estruturantes do Governo do Estado do Espírito Santo e propõe grande transformação digital para a sociedade capixaba, agregando valor na prestação dos serviços públicos e os de utilidade pública. Além disso, o projeto capacitará outros recursos humanos que somarão valor não só para solução propriamente dita, mas com a aplicação do conhecimento na vida profissional, reforçando a cultura da colaboração na esfera de Governo e aproximando a produção científica e tecnológica das necessidades da sociedade. O Núcleo de Desenvolvimento de Serviços e Produtos para plataforma Cidades Inteligentes irá trabalhar na integração de dados abertos governamentais para criar as mais diversas aplicações para a sociedade, permitindo à comunidade de desenvolvedores a rápida integração destes dados sem que sejam necessários conhecimentos intrínsecos de cada dispositivo nem os demorados trâmites legais para liberação de dados. A utilização de dados abertos abre a possibilidade da construção de aplicativos em tempos e custos antes impossíveis de se imaginar, através da participação de fornecedores e consumidores anônimos. Em razão do uso de muitas ideias da Arquitetura Orientada a Serviços (SOA), a plataforma utilizará um Enterprise Service Bus (ESB), valendo-se das capacidades de alta disponibilidade, distribuição e orquestração oferecidas por um ESB. A arquitetura proposta baseia-se na ideia de componentes de software. A lógica de integração segue interfaces padronizadas de controladores de sistemas, fontes de dado abertos ou oriundos de diversos dispositivos. Dessa forma, cada dispositivo possui um identificador único, distribuídos com integração de serviços via API's e Smart Services. O Gatway de APIs é a interface responsável por receber as chamadas para seus sistemas internos, sendo uma grande porta de entrada única para as diversas APIs, filtrando e roteando o tráfego de chamadas dos diferentes meios (web, mobile, cloud, entre outros), com mecanismo de segurança, com autenticação e log de auditoria. A persistência do fluxo de informação é feita em uma base de dados NoSQL para posterior análise de dados, gerando causalidade e tendências analíticas. Apesar de ser centrada na ideia da integração e disponibilização de Smart Services, a plataforma proposta permitirá que fontes de dados oriundas não apenas de dispositivos físicos sejam integradas. Um exemplo destas fontes seria um feed do Facebook: as buscas utilizadas por usuários ou qualquer outro tipo de informação sendo disponibilizada para desenvolvedores, na construção de uma internet de todas as coisas. A ideia é valer-se de informações que o governo não possui, onde a população pode enviar dados para o governo por meio das aplicações. Por exemplo, com uma aplicação de turismo, a população pode avaliar um restaurante e o governo obter esses dados para um controle de saúde. Outro exemplo é a concepção de um mapa do bem, com informações sobre criminalidade fornecidas por moradores de comunidades carentes. Com essas informações que o governo não tem, é possível tomar ações estratégicas para gerar valor para a população. As diretrizes para a gerência de configuração do projeto seguirão a gestão e desenvolvimento ágil, utilizando o Github como plataforma de hospedagem de código fonte para controle de versão e colaboração de desenvolvedores, por meio de registro de problemas, perguntas ou até mesmo sugestão de correções e possibilidade de gerenciamento de tarefas e implementação de metodologias ágeis de desenvolvimento (Github + Zenhub). Parcerias: Instituto de Tecnologia da Informação e Comunicação do Estado do Espírito Santo (Prodest): Este projeto tem como membros pesquisadores integrantes dos grupos de pesquisa Sistemas Computacionais Aplicados a Otimização de Serviços, Sistemas e Processos do Ifes e do Grupo de Trabalho para desenvolvimento de uma plataforma para Cidades Inteligentes, que integrou o projeto “Espírito Santo na Palma da Mão” Este último, tem como participantes funcionários e servidores do Instituto de Tecnologia da Informação e Comunicação do Estado do Espírito Santo, o PRODEST. Deste modo, parte dos recursos de software hardware e mão de obra serão fornecidos pelo PRODEST. Universidade Federal do Espírito Santo: Departamento de Medicina Social/Programa de Pós-Graduação em Doenças Infecciosas, cuja parceria consiste em fornecer imagens para a estruturação de uma base de dados destinada ao diagnóstico automático da hanseníase, relacionada a este projeto. Bacharelado em Design da UFES, formalizada em 2020 com a assinatura de Termo de Parceria entre as instituições publicado no Diário Oficial da União de 19/08/2020, em articulação com um projeto amplo de desenvolvimento de soluções para o saneamento ambiental. Acqua Consulting Soluções Ambientais, empresa com sede no estado e com filial em Santos SP, cuja vocação está na análise e ensaios ecotoxocológicos de comunidades aquáticas. Esta empresa possui laboratório acreditado disponibilizando para este projeto banco de informações e imagens destinada a identificação, contagem e caracterização de movimento em microorganismos, a fim de avaliar a qualidade de soluções aquosas oriundas de processos produtivos que possam ser liberada em mananciais hídricos. Estão alocados nesta parceria professores dos cursos de Engenharia Sanitária e Ambiental, Engenharia Elétrica, do Mestrado em Tecnologias Sustentáveis (PPGTECS) e do Mestrado em Engenharia de Controle e Automação do Ifes. O presente projeto foi desenhado e detalhado no contexto destas parceria, estando cadastrado nos sistemas institucionais de pesquisa das instituições envolvidas.

Vigência: 2018 - Atual.

PROJETO: Mobilidade Elétrica no Estado do Espírito Santo
Descrição: Este projeto aborda o monitoramento ativo e desenvolvimento de uma malha de comunicação capaz de efetuar coleta de dados e disponibilizá-los a partir de APIs, permitindo o desenvolvimento de aplicativos. O problema de alocação de pontos de abastecimento, seus modos de operação e estratégias de carregamento inteligente, bem como a caracterização dinâmica veicular elétrica a fim de subsidiar empreendedores das áreas de manutenção veicular, postos de abastecimento e reciclagem de baterias e outros insumos, também são focos deste trabalho, cujo estudo será sustentado pelos dados colhidos, seu processamento e classificação. Neste contexto, políticas e apoios dos governos são fundamentais para minimizar problemas advindos de cenários de crescimento desordenado do transporte público, apoiar a convergência das tecnologias (VEs e compartilhados) e fomentar o surgimento recursos humanos com expertise nesta área de conhecimento.
Vigência: 2020 - Atual.

PROJETO: Desenvolvimento de clarificador não convencional de baixo custo para tratamento de águas

Descrição: O projeto "Desenvolvimento de clarificador não convencional de baixo custo para tratamento de águas" visa criar um sistema de clarificação de água acessível e eficiente, ideal para comunidades com infraestrutura limitada. O clarificador utiliza materiais econômicos e tecnologias sustentáveis para remover impurezas, oferecendo uma alternativa prática ao tratamento de água tradicional. Esse sistema busca melhorar a qualidade da água de forma segura e acessível, promovendo saúde pública e sustentabilidade em áreas com acesso restrito a recursos de saneamento.

Vigência: 2023 - Atual.