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Engenharia de salas de controle

Os estudos de confiabilidade humana foram incorporados ao Instituto de Engenharia Nuclear - IEN em 2001 e têm como marco inicial a implantação do Serviço de Engenharia de Salas de Controle - SEESC na Divisão de Instrumentação e Controle que passou a se denominar Divisão de Instrumentação e Confiabilidade Humana - DICH. O SEESC tem por objetivo geral criar competência para projeto, desenvolvimento e avaliação de novas tecnologias para salas de controle, a serem utilizadas em sistemas complexos, por meio de uma completa infra-estrutura laboratorial instalada no IEN.

Laboratório de Interfaces Homem-Sistema (LABIHS)
O laboratório reproduz as operações da sala de controle de um reator nuclear PWR, similar ao reator da usina Angra 1.

Laboratórios

  • Laboratório de Interfaces Homem-Sistema (LABIHS);
  • Laboratório de Realidade Virtual (LABRV);
  • Laboratório de Usabilidade e Confiabilidade Humana (LABUCH);
  • Laboratório de Inteligência Artificial Aplicada (LIAA).

Linhas de Pesquisa

  • Projeto de interfaces homem-sistema por meio de tecnologia digital.
  • Projeto de sistemas de auxílio ao operador.
  • Projeto de interfaces homem-sistema baseadas em realidade virtual e aumentada.
  • Modelar a confiabilidade humana dos operadores.
  • Avaliação da confiabilidade humana e de sistemas.
  • Desenvolver métodos para verificação e validação de aspectos de fatores humanos em salas de controle de sistemas complexos.
  • Desenvolver métodos para treinamentos cognitivos de operadores de plantas industriais e de sistemas que lidam com emergências.
  • Desenvolver aplicações na engenharia utilizando técnicas de inteligência artificial.

O Laboratório de Interfaces Homem-Sistema - LABIHS

O laboratório de Interfaces Homem-Sistema tem como principal objetivo desenvolver interfaces avançadas para salas de controle de centrais nucleares, de instalações do ciclo do combustível nuclear ou de indústrias convencionais com alto grau de complexidade, visando melhorar a eficiência, a confiabilidade e a segurança destas instalações. O LABIHS é composto por uma sala de controle (sala dos operadores), onde atualmente é simulada a operação de um reator nuclear, e uma sala anexa (sala do instrutor), onde são definidos os cenários de operação do reator nuclear e gravados os dados da operação para posterior avaliação através das ferramentas de análise de fatores humanos. Estão instalados no laboratório todo o hardware e o software para controle e operação de um simulador de uma planta nuclear de potência, muito similar a Angra I. O laboratório também possui um sistema para gravação de eventos (atuações dos operadores nas interfaces de operação através do mouse) e um sistema para gravação de vídeo e áudio da sala de controle (ações e comunicação entre os operadores). Por possuir um simulador compacto do mesmo tipo de reator da usina Angra 1, o LABIHS pode ser usado no treinamento inicial de operadores para esta central nuclear.

O Laboratório de Realidade Virtual - LABRV

O Laboratório de Realidade Virtual tem como principal objetivo proporcionar competência tecnológica na construção de ambientes virtuais em diversos campos da engenharia com aplicações que vão desde áreas como planejamento a evacuação de prédios em situações de emergência, passando pela construção em realidade virtual de interfaces de operação de instalações industrias, até a utilização de realidade virtual para divulgação de aplicações da engenharia como auxílio no processo de ensino em escolas públicas e privadas no país. O LABRV é composto fisicamente de uma sala de desenvolvimento, com uma rede de computadores, e do auditório, uma sala de projeção estéreo, com paredes pintadas de preto, que proporciona ao usuário uma experiência imersiva.

O Laboratório de Usabilidade e Confiabilidade Humana - LABUCH

O Laboratório de Usabilidade e Confiabilidade Humana (LABUCH) tem como objetivos o desenvolvimento de metodologias e a realização de estudos científicos nas seguintes áreas: projeto de sistemas centrado no usuário (projeto que leve em consideração as características dos usuários em todas as suas fases), usabilidade (metodologia científica aplicada no desenvolvimento e na avaliação de interfaces, de modo a torná-las fáceis de usar) e confiabilidade humana (probabilidade de que uma pessoa realize de maneira satisfatória uma tarefa exigida por um sistema). O LABUCH conta com quatro computadores ligados em rede, integrados com câmeras de vídeo e microfones para registro visual e captação do áudio dos testes de usabilidade. Um sistema "eye-tracking" é utilizado para gravação e análise do comportamento dos olhos dos usuários (movimento e alteração do diâmetro da pupila). A análise dos dados dos testes de usabilidade está centralizada em softwares específicos de captura de vídeo e registros da navegação entre as interfaces. Softwares específicos estão disponíveis para análise da confiabilidade humana utilizando métodos para a identificação dos fatores que afetam o desempenho humano.

O Laboratório de Inteligência Artificial Aplicada - LIAA

O Laboratório de Inteligência Artificial Aplicada tem como principal objetivo resolver problemas da engenharia através de técnicas de Inteligência Artificial, tais como Computação Evolucionária, Otimização por Enxame de Partículas, Redes Neurais Artificiais e Lógica Nebulosa. Dentre os diversos problemas abordados neste laboratório, podemos citar: estudos científicos relacionados à otimização de projetos e recarga de reatores nucleares, planejamento de políticas de manutenção e testes em sistemas eletromecânicos, diagnóstico de transientes e disfunções em plantas nucleares e industriais, caracterização de materiais e análise de escoamentos via ensaios não destrutivos. Atualmente, o laboratório possui um cluster de computadores com 6 PCs para desenvolvimento de aplicações de modelos paralelos e distribuídos de computação evolucionária e outras meta-heurísticas. Além disso, no laboratório existem estações de trabalho equipadas com software e hardware para pesquisa e desenvolvimento de técnicas e aplicações de inteligência artificial na engenharia.

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