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https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46798| ORCID: | http://orcid.org/0000-0003-2461-2055 |
| Document type: | Dissertação |
| Access type: | Acesso Embargado |
| Embargo Date: | 2027-09-01 |
| Title: | Arquitetura dinâmica de realidade aumentada aplicada a manutenção assistida de equipamentos de subestações elétricas: sistemas HVDC |
| Alternate title (s): | Dynamic augmented reality architecture applied to assisted maintenance of electrical substation equipment: HVDC systems |
| Author: | Ferreira, Angel Rodrigues |
| First Advisor: | Cardoso, Alexandre |
| First coorientator: | Silva, Alexandre Carvalho |
| First member of the Committee: | Pinho, Márcio Sarroglia |
| Second member of the Committee: | Lima, Gerson Flavio Mendes de |
| Summary: | Considerando o setor elétrico de subestações — marcado por sistemas críticos e essenciais ao funcionamento das estruturas sociais, residenciais, comerciais e industriais — e sua crescente abertura à inovação tecnológica, este trabalho propõe o desenvolvimento de uma solução de RA voltada ao suporte de procedimentos de manutenção e planejamento de intervenções em subestações HVDC. A proposta parte da premissa de que a RA, como tecnologia complementar ao aparato perceptivo humano, potencializa a interação entre operadores e o ambiente real por meio da sobreposição imersiva e contextualizada de informações digitais. Observa-se, contudo, que muitas soluções de RA ainda carecem de mecanismos que permitam modificar ou criar novos conteúdos sem dependência de atualizações no software, limitando sua adaptabilidade a novos cenários de uso. Nesse contexto, desenvolveu-se uma solução baseada em uma arquitetura dinâmica, que permite a criação, modificação e consumo de recursos diretamente pela aplicação, sem necessidade de redistribuição do software. Essa arquitetura favorece a flexibilidade e escalabilidade da ferramenta, ampliando seu potencial de aplicação prática. O desenvolvimento da solução envolveu revisão sistemática da literatura, levantamento e análise de requisitos, projeto de software, prototipação de interfaces e validação em campo. A arquitetura resultante integra quatro sistemas principais: uma aplicação de RA desenvolvida em Unity para o dispositivo óptico HoloLens 2 (Trimble XR10); um Serviço de Dados baseado em Node.js e banco de dados NoSQL MongoDB; middlewares de integração com os sistemas legados das subestações (SAGE e SAP); e um módulo de comunicação remota via Microsoft Teams, conectado por serviços em nuvem Azure. A solução foi apresentada e validada nas subestações HVDC da Eletronorte — BtB Coletora (Porto Velho) e Bipolo Araraquara II — em condições reais de luminosidade e operação, frente a transformadores conversores. A ferramenta permitiu que profissionais de manutenção e gestores acessassem diretamente na interface de RA informações operacionais e registros administrativos, documentos técnicos, mídias e comunicação remota. Os resultados indicaram viabilidade técnica, boa receptividade dos usuários e potencial de integração ao setor elétrico, reforçando a contribuição da solução para contextos críticos e inovadores de operação. |
| Abstract: | Considering the electric power substation sector—characterized by critical systems essential to the operation of residential, commercial, and industrial infrastructures—and its increasing openness to technological innovation, this work proposes the development of an Augmented Reality (AR) solution to support maintenance procedures and intervention planning in HVDC substations. The proposal is based on the premise that AR, as a technology that complements human perception, enhances the interaction between operators and the real environment through the immersive and contextual overlay of digital information. However, many AR solutions still lack mechanisms that allow for the modification or creation of new content without requiring software updates, limiting their adaptability to new use scenarios. In this context, a solution was developed based on a dynamic architecture that enables the creation, modification, and consumption of resources directly within the application, without redistributing the software. This architecture enhances the tool's flexibility and scalability, increasing its potential for practical application. The development process included a systematic literature review, requirements analysis, software design, interface prototyping, and field validation. The resulting architecture integrates four core systems: an AR application developed in Unity for the optical device HoloLens 2 (Trimble XR10); a Data Service based on Node.js and MongoDB (NoSQL); middleware components for integration with legacy substation systems (SAGE and SAP); and a remote communication module via Microsoft Teams, using Azure cloud services. The solution was presented and validated at Eletronorte’s HVDC substations—BtB Coletora (Porto Velho) and Bipolo Araraquara II—under real lighting and operational conditions, in front of converter transformers. The tool enabled maintenance professionals and managers to access operational data, administrative records, technical documents, multimedia content, and remote communication directly through the AR interface. The results demonstrated technical feasibility, positive user reception, and potential for integration into the electric power sector, reinforcing the solution’s contribution to critical and innovative operational contexts. |
| Keywords: | Arquitetura dinâmica de software Dynamic software architecture HVDC Subestações elétricas Electric substations Indústria 4.0 Realidade Aumentada Augmented Reality |
| Area (s) of CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO |
| Subject: | Engenharia elétrica Realidade aumentada Arquitetura de software Subestações elétricas |
| Language: | por |
| Country: | Brasil |
| Publisher: | Universidade Federal de Uberlândia |
| Program: | Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica |
| Quote: | Ferreira, Angel Rodrigues. Arquitetura dinâmica de realidade aumentada aplicada a manutenção assistida de equipamentos de subestações elétricas: sistemas HVDC. 2025. 192 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.554. |
| Document identifier: | http://doi.org/10.14393/ufu.di.2025.554 |
| URI: | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/46798 |
| Date of defense: | 28-Aug-2025 |
| Sustainable Development Goals SDGs: | ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação. |
| Appears in Collections: | DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica |
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|---|---|---|---|---|
| ArquiteturaDinâmicaRealidade.pdf Until 2027-09-01 | Dissertação | 12.51 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
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