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COMPARAÇÃO ENTRE GRÁFICOS DE CONTROLE DE SHEWHART, CUSUM E MMEP NO PROCESSO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO CONVENCIONAL
No full textCOMPARAÇÃO ENTRE GRÁFICOS DE CONTROLE DE SHEWHART, CUSUM E MMEP NO PROCESSO DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSÃO CONVENCIONAL JIAM PIRES FRIGO1; MARCIO ANTONIO VILAS BOAS2; JIANICE PIRES FRIGO2 E ELISANDRO PIRES FRIGO3 1 Instituto Latino-Americano de Tecnologia, Infraestrutura e Território - ILATIT (UNILA), Av. Tancredo Neves, 3838 - Porto Belo, CEP 85867-970, Foz do Iguaçu, PR, Fone (45)99993 4783, e‑mail:[email protected] Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas, Programa de Pós Graduação em Engenharia Agrícola (Unioeste), R. Universitária, 2069 - Jardim Universitário CEP 85819-110, Cascavel-PR3 Universidade Federal do Paraná, Campus Palotina R. Pioneiro, 2153 - Dallas, CEP 85950-000, Palotina-PR 1 RESUMO O objetivo deste estudo foi comparar os resultados da utilização dos gráficos de controle de Shewhart para medidas individuais, com os gráficos de controle média móvel exponencialmente ponderada (MMEP) e soma cumulativa (CUSUM), aplicados no controle de qualidade da irrigação. Foram realizados 60 ensaios de irrigação em um sistema por aspersão convencional. As análises do processo de controle de qualidade do sistema de irrigação foram realizadas por meio dos gráficos de Shewhart (Xbarra), gráficos MMEP e CUSUM. Todos os procedimentos para os ensaios de uniformidade da irrigação foram realizados conforme recomendação NBR ISO 7749-2 (ABNT, 2000). Para a avaliação do sistema foi utilizado o Coeficiente de Uniformidade de Christiansen (CUC). O gráfico de controle MMEP apresentou-se bastante suscetível quando utilizado em dados auto correlacionados, com ocorrências de alarmes falsos. Para dados independentes (pelo modelo ARIMA), o gráfico CUSUM foi mais sensível ao detectar as variações ocorridas na irrigação devido à velocidade do vento, quando comparado aos gráficos MMEP e Shewhart para os mesmos dados. Na irrigação por aspersão, relacionando CUC com velocidade do vento, o gráfico de Shewhart foi mais indicado pela simplicidade, robustez e facilidade de interpretação, mesmo na presença de dados que violam a suposição de independência. Os gráficos de controle de Shewhart, MMEP e CUSUM provaram serem ótimas ferramentas estatísticas no estudo da irrigação por aspersão convencional, demonstrando muito bem a variabilidade no processo. Palavras-Chave: água, vento, Coeficiente de Christiansen, Controle de qualidade. FRIGO, J.P.; VILAS BOAS, M.A.; FRIGO, J.P.; FRIGO, E.P.COMPARISON BETWEEN SHEWHART CONTROL CHARTS, CUSUM AND MMEP IN PROCESS OF CONVENTIONAL IRRIGATION SPRINKLER 2 ABSTRACT This study aimed to compare the results of Shewhart control charts use for individual measures with exponentially weighted moving average (MMEP) and cumulative sum (CUSUM) control charts applied in quality control of conventional sprinkler irrigation. Sixty irrigation trials were set up in a conventional sprinkler system. The analyses of the quality control process of the irrigation system were performed by means of Shewhart charts (Xbarra) charts, MMEP and CUSUM. All procedures for testing uniformity of irrigation were performed as recommended by ISO 7749-2 (ABNT, 2000). For the evaluation of the system, it was used Christiansen Uniformity Coefficient (CUC). The control chart MMEP showed to be quite susceptible when used in auto correlated data with instances of false alarms. For independent data (the ARIMA model), the CUSUM tabular chart was more sensitive to detect variations in irrigation due to wind speed, when compared to MMEP and Shewhart charts for the same data. In sprinkler irrigation, relating CUC with wind speed, the Shewhart chart was better due to such features as simplicity, robustness and easiness of interpretation, even in the presence of data that violate the assumption of independence. The Shewhart control charts, CUSUM and MMEP statistics proved to be great tools in the study of irrigation sprinkler, demonstrating very well the variability in the process. Keywords: water, wind, Christiansen coefficient, control charts, Quality control.</jats:p
UNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSORES COMPENSANTES E NÃO COMPENSANTES EM DIFERENTES ALTURAS
No full textUNIFORMIDADE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA DE IRRIGAÇÃO POR ASPERSORES COMPENSANTES E NÃO COMPENSANTES EM DIFERENTES ALTURAS JORGE TOMOYOSHI TAMAGI1; MIGUEL ANGEL URIBE-OPAZO2; JERRY ADRIANI JOHANN2 E MARCIO ANTONIO VILAS BOAS2 1 Universidade Estadual do Oeste do Paraná - UNIOESTE, Doutorando em Engenharia Agrícola no Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola – PGEAGRI. Rua Universitária, 2069 – Jd. Universitário – Caixa Postal 711 – CEP 85819-110 – Cascavel – PR, e-mail: [email protected] UNIOESTE, campus de Cascavel – PR, professores e pesquisadores do PGEAGRI, e-mails: [email protected]; [email protected]; [email protected]. 1 RESUMO Este trabalho tem como finalidade contribuir para o desenvolvimento de técnicas adequadas para avaliação de sistemas de irrigação por aspersão, considerando que a uniformidade de distribuição da água afeta diretamente a lâmina bruta de irrigação. O experimento foi conduzido na região Norte de Cascavel, Paraná, (24º 55’ 04” latitude Sul, 53º 28’ 31” longitude Oeste e altitude de 785 m). Foram utilizadas duas parcelas de 10 x 10 m, denominadas S1 e S2, modificando-se somente a altura dos aspersores de 1,5 m para 1,0 m, respectivamente. Em cada parcela foram instalados 100 coletores, 4 aspersores super 10 bocal azul, compensante e, após 32 ensaios, foram substituídos por 4 aspersores super 10 bocal azul, não compensante. Foram determinados os seguintes coeficientes: Uniformidade de Christiansen, Uniformidade de Distribuição e Uniformidade Estatístico. Foram realizados estudos de inferência estatística e criadas cartas de controle para a análise do controle estatístico do processo, além dos índices de capacidade de processo (Cp) e desempenho do processo (Cpk). Os resultados mostraram que o aspersor compensante apresentou melhor desempenho à altura de 1,5 m (C-1,5 m) e que, entre as alturas de 1,0 m e 1,5 m, as melhores uniformidades de distribuição de água ocorreram na altura de 1,5 m. Palavras-chave: inferência estatística; cartas de controle; capacidade de processo. TAMAGI, J. T.; URIBE-OPAZO, M. A.; JOHANN J. A.; VILAS BOAS, M. A. IRRIGATION WATER DISTRIBUTION UNIFORMITY BY COMPENSATING AND NON-COMPENSATING SPRINKLERS AT DIFFERENT HEIGHTS 2 ABSTRACT The uniformity of water application is an important factor to be considered in the assessment of sprinkler irrigation systems, since it directly affects gross irrigation depth, This work is a contribution for the development of appropriate techniques for assessment of results to improve the system. This trial was conducted in the Northern region of Cascavel-PR (24º 55' 04" S, 53º 28' 31" W). Two 10 x 10 m plots were used and described as S1 and S2, according to the heights’ change of sprinklers, from 1.5 to 1.0 m, respectively. There were 100 collectors in each plot, plus 4 Super 10-blue-nozzle pressure compensating sprinklers, and, after 32 essays, they were replaced by 4 Super 10-blue-nozzle non pressure compensating sprinklers. The following coefficients were determined: Christiansen uniformity coefficient (CUC), coefficient of uniformity of distribution (CUD) and statistical uniformity coefficient (SUC). Statistical inference studies were carried out and control charts were generated to analyze the statistical control of the process, as well as Cp and Cpk indices. The results showed the best performance with the pressure compensating sprinklers irrigation at 1.5 m high (C-1.5 m) and that among the 1.0 m and 1.5 m heights the best water distribution uniformity was with the 1.5 m height. Keywords: Statistical analysis; Control Charts; Process Capacity.</jats:p
Ajustes de modelos de calibração da TDR em amostras deformadas e indeformadas, obtidas a partir de solo sob diferentes sistemas de manejo
Get PDFOrientador: Prof. Dr. Antonio Carlos Andrade GonçalvesDissertação (mestrado em Agronomia) - Universidade Estadual de Maringá, 2018RESUMO: A determinação da umidade do solo no domínio espaço-temporal é essencial para que se possa manejar, de forma eficiente a água no solo, em um sistema de produção vegetal. Em vista disto, diversos métodos foram desenvolvidos para se proceder a esta determinação. Com características favoráveis e com limitações, cada um deles permite, com algum nível de qualidade, determinar a umidade volumétrica do solo. A técnica da TDR "Time domain reflectometry" é um método não destrutivo, de fácil operação e que apresenta potencial para se obter um excelente resultado. No entanto, características locais do solo podem influenciar de maneira específica na curva de calibração do mesmo, fazendo com que um modelo universal não seja adequado para utilização. Portanto, calibrações locais são necessárias. Além disto, para um mesmo solo, empregar amostras deformadas ou não deformadas pode mudar o modelo de calibração, além de que variáveis do solo que expressam sua condição estrutural podem incrementar a qualidade do modelo de calibração. Em função disto, o trabalho foi desenvolvido com o propósito de avaliar os modelos de calibração obtidos utilizando sondas originais (So) e de sondas construídas artesanalmente (Sa), em um NITOSSOLO VERMELHO distroférrico da região noroeste do estado do Paraná. Foram obtidas curvas com amostras não deformadas a partir de duas condições de manejo, solo cultivado (SC), com preparo convencional e solo sob mata (SM), ambos com mais de trinta anos. Os resultados permitiram constatar que as sondas artesanais podem ser empregadas sem restrição. Os dois ambientes correspondentes aos sistemas de manejo conduziram a dois modelos de calibração diferentes, porém em uma magnitude que, para fins práticos de manejo de água no solo, podem ser expressos por um modelo geral. Este, no entanto, apresentou-se com uma grande diferença em relação ao obtido a partir de amostras deformadas de solo, o que torna o modelo obtido em terra fina seca ao ar (TFSA) menos adequado para estimativas de umidade no campo. Verificou-se que o modelo proposto por Topp et al.,(1980) assemelha-se ao obtido para amostras deformadas, sendo, portanto, menos adequado para emprego nas condições de campo. A incorporação da densidade do solo ao modelo não aprimorou a qualidade do mesmo e a incorporação do ponto referente à água pura ao conjunto dos valores experimentais não melhorou o modelo de calibraçãoABESTRACT: The soil water content evaluation at a particular time and in a certain position of the space is essential to efficiently manage this natural resource within a crop production system. Thus, several methods have been developed to proceed with this determination. With favorable characteristics and limitations, each of these methods allows to determine soils volumetric moisture with a certain level of quality. The TDR technique is a nondestructive method easy to operate and that has potential for excellent results. However, local soil characteristics may influence the soil calibration curve in a specific manner, which makes that a universal model not suitable for use. Therefore, local calibrations are needed. Furthermore, for a same soil, the fact of using deformed and non-deformed soil samples may change the model of calibration. Apart from that, variables that express soil structural condition may increase the quality of the calibration model. Therefore, the present work was carried with the propose of evaluating the calibration models of a dystroferric red ultisol of the northwest region of Parana state, using original (Op) and artisanal (Ap) probes. Two curves were obtained in non-deformed samples from two land use managements, one was a cropped soil (CS) in conventional system and the other was a forest soil, both with more than 30 years of management. Without any restriction, the results found allowed to verify that artisanal probes might be employed during the utilization of the TDR. The both environments corresponding to the soil management systems led to two different calibration models, but in a magnitude that, for practical purposes of soil water management, may be represented by one general model. This model, however, showed a considerable difference compared to the results obtained from deformed soil samples, which, thus, makes the model obtained using the air-dry fine earthless suitable to estimate soil moisture. It was found that the model proposed by Topp et al.,(1980) is very close to that obtained from deformed samples and it is less adequate to be employed in field conditions In such circumstances, while the inclusion of the soil density into the model did not enhance its quality, the inclusion of the point regarding the pure water to the set of experimental values was not effective to promote any improvement in the calibration modelxi, 63 f. : il. (algumas color.)
Variabilidade espacial do teor volumétrico de água no solo em latossolo roxo distrófico usando reflectometria no domínio do tempo.
No full textArtificial neural networks to estimate precipitation in sprinkler irrigation
No full textThis work presents a theoretical-conceptual approach of the sprinkler irrigation model, reporting its methods, efficiency and management. It presents the concepts, learning techniques, topologies and algorithms for the training of artificial neural networks. The objective of the research was to build a model based on artificial neural networks capable of estimating the precipitation of a sprinkler. The backpropagation training algorithm was used with and without the term momentum and several learning rates in order to lead to the choice of the best network using SNNS software. The network (6X459X1) with 6 neurons in the input layer, 459 in the hidden layer and 1 in the output layer was the one that presented the lowest error (MSE) obtained with a learning rate of 0.7 and with the use of the term moment (μ = 0.3). The simulations presented good results in the statistical analysis, with coefficient of determination (R2) equal to 0.93 for linear adjustment and normal distribution for Lilliefors. Anova's analysis reflected valid homogeneity and accepted the hypothesis for the Cochran C and Bartlett test. The Pearson coefficient resulted in a very strong correlation between the simulated and observed results, and the comparison was around 0.0 to 0.29 mm of precipitation. The tests were promising in terms of estimates for sprinkler irrigation.Este trabalho apresenta uma abordagem teórico-conceitual do modelo de irrigação por aspersão relatando seus métodos, eficiência e manejo. Apresenta os conceitos, técnicas de aprendizado, topologias e algoritmos para treinamento das redes neurais artificiais. O objetivo da pesquisa foi construir um modelo baseado nas redes neurais artificiais capazes de estimar as precipitações de um aspersor. Foi usado o algoritmo de treinamento backpropagation com e sem o termo momentum e várias taxas de aprendizado a fim de conduzir para a escolha da melhor rede fazendo uso do software SNNS. A rede (6X459X1) com 6 neurônios na camada de entrada, 459 na camada oculta e 1 na camada de saída foi a que apresentou o menor erro (MSE) è obtida com taxa de aprendizado á 0,7 e com o uso do termo momentum (μ=0,3). As simulações apresentaram bons resultados na análise estatística, com coeficiente de determinação (R2) igual a 0,93 para o ajuste linear, e distribuição normal para Lilliefors. A análise por Anova refletiu homogeneidade válida e hipótese aceita para o teste de Cochran C e Bartlett. O coeficiente de Pearson resultou em uma correlação muito forte entre os resultados simulados e observados, e a comparação deu-se em torno de 0,0 a 0,29 mm de precipitação. Os testes se mostraram promissores em termos estimativos para a irrigação por aspersão
Alterações em Variáveis Agrometeorológicas pelo Uso de Estufa Plástica
No full textO presente trabalho teve como objetivo verificar o efeito da cobertura plástica de polietileno de baixa densidade (PEBD) sobre a temperatura do ar, umidade relativa do ar, déficit de saturação e tensão de vapor d'água no ar. Pelos resultados encontrados neste trabalho as médias mensais de temperatura do ar no interior da estufa plástica foram superiores em 7,5%, a umidade relativa do ar em 7%, o déficit de saturação em 34% e a tensão atual de vapor d'água no ar em 4,7%, em relação aos valores determinados à campo. Observou-se maior efeito da cobertura plástica sobre as temperaturas máximas, as quais levaram as médias mensais a ficar entre 3,8 a 7,8 oC acima dos valores médios determinados no campo. Os valores médios mensais mínimos de temperatura e umidade relativa do ar entre a estufa e o campo apresentaram menor amplitude de variação que os valores máximos.The aim of this study was to verify the influence of the plastic greenhouse set up in a north-south main axis orientation on several meteorological parameters in relation to those from outside conditions. The results obtained from this study showed that the means of monthly air temperature were 7.5%; relative humidity, 7.0%; saturation deficit, 34%; and actual water vapour pressure, 4.75% higher inside the greenhouse than outside it. The maximum air temperature means were 3.8 to 7.8 0C higher inside the greenhouse than outside it. The minimum air temperature and relative humidity means showed lower range of variation in both environments compared to the one from the maximum values of the same parameters
Avaliação da uniformidade de distribuição de água em sistema de irrigação por aspersão usando metodologia do CEMAGREF-França.
No full textCaracterização hidráulica e avaliação da qualidade da uniformidade de distribuição de água do tubogotejador chapin.
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