Projets novateurs réalisés

Prévision de la puissance des éoliennes à haute résolution

La production d’énergie des génératrices éoliennes et la demande d’électricité des consommateurs varient indépendamment l’une de l’autre. Cela présente une situation difficile pour les gestionnaires de réseaux électriques, qui tentent de répondre exactement à la demande en utilisant des éoliennes et des génératrices conventionnelles (par exemple, hydroélectricité, combustibles fossiles). Une prévision précise de l’énergie des éoliennes améliore la gestion du réseau électrique, permettant une plus grande capacité de production d’éoliennes tout en maintenant la stabilité du réseau. Cette recherche permettra d’étalonner, d’effectuer des analyses de sensibilité et de valider le plus récent modèle de prévision de l’énergie éolienne à haute résolution pour le Canada atlantique. La résolution de l’espace et du temps est passée de 10 km et 60 minutes, représentant un parc éolien complet avec un point de prévision, à 0,1 km et 5 minutes, représentant une seule éolienne. L’étalonnage sera réalisé en prévoyant divers types d’éoliennes et de parcs éoliens et en les comparant avec les données de performance réelles. L’analyse de sensibilité comparera les gains incrémentaux en précision des prévisions dus à l’augmentation de la résolution. La validation garantira des prévisions précises pour une variété de conditions, de topographies et de dispositions de parcs éoliens. Les résultats finaux de la recherche seront utilisés pour améliorer et justifier le nouveau modèle de prévision au fur et à mesure qu’il sera commercialisé et vendu aux exploitants de parcs éoliens, aux services publics et aux opérateurs de réseaux.

Revue de conception et essai sur le terrain du convertisseur de puissance hydrokinétique de turbine Mavi Mi1

Mavi Innovations poursuit une démonstration prototype de sa turbine hydrokinétique de 20 kW pour générer de l’électricité à partir des courants fluviaux et de marée à l’automne 2013. La démonstration de ce nouveau système inclut le développement d’un système de contrôle pour régir le fonctionnement des turbines, ainsi que de l’électronique de puissance pour gérer l’énergie générée et fournir de l’électricité au réseau. Le stagiaire Mitacs aidera à la conception et à la spécification des électroniques de puissance commerciales prêtes à l’emploi, ainsi qu’à la méthode de contrôle. Le système sera modélisé à l’aide du logiciel de modélisation dynamique MATLAB SIMULINK. La méthode de contrôle sera implémentée sur un microcontrôleur pour contrôler la vitesse de la turbine, permettant la collecte de données de performance de la turbine telles que l’efficacité et la puissance de sortie. Les données des tests sur le terrain seront utilisées pour valider le modèle SIMULINK et étudier les convertisseurs de puissance optimaux ainsi que les méthodologies de contrôle. Le résultat attendu de ce projet sera des données de test validées provenant du système de turbine démontré, qui pourront être utilisées pour affiner la conception de l’électronique de puissance et du contrôleur, et identifier les améliorations potentielles pour la sélection des convertisseurs de puissance et la conception du contrôleur.

Composite carbone-nanotubes pour ligne de transmission d’énergie et inductance

L’objectif de ce projet de recherche porte sur la possibilité d’augmenter la capacité des conducteurs de transmission d’énergie aérienne à l’aide de nanotubes de carbone (CNT). Les contraintes de courant pour les conducteurs de transmission existants incluent : (i) une forte résistivité des brins d’acier d’armature; (ii) la perte d’énergie sous forme de chaleur générée par cette inefficacité; et (iii) et la dilatation thermique et augmente l’affaissement et la longueur du conducteur. Les propriétés uniques des CNT ont suscité beaucoup d’intérêt quant à leur application potentielle aux conducteurs de transmission sous forme d’aluminium renforcé en CNT. Une étape cruciale dans l’utilisation des CNT dans un nouveau conducteur est de développer un procédé de fabrication qui transfère avec succès les propriétés du CNT au matériau matriciel de l’aluminium. Un procédé de fabrication à défilement a été développé, ce qui pourrait résoudre ces défis. Différents brins de fils composites Al-CNT avec différentes concentrations de CNT seront fabriqués. Les effets de la concentration de CNT sur l’ampacité nominale (c’est-à-dire la capacité maximale de charge de courant du conducteur avant la détérioration) seront examinés.

Une semelle d’entraînement neuromusculaire peut-elle modifier les réponses musculaires et posturales du bas du dos?

La posture dorsale et l’activation musculaire sont influencées par l’alignement et le comportement des articulations en dessous : la hanche, le genou, la cheville et le pied. Les semelles d’entraînement neuromusculaire utilisent une technologie perturbatrice pour modifier la façon dont les pieds réagissent aux interactions avec le sol. Si une telle semelle intérieure peut améliorer la capacité du pied à détecter l’orientation/la position ainsi que la stabilisation requise pour une marche normale et efficace, elle pourrait améliorer la performance des articulations de la chaîne au-dessus. La recherche proposée quantifiera l’activation des muscles clés du dos, de l’abdomen, du bassin et des jambes (en utilisant l’électromyographie de surface), les plaques de force et les profils de mouvement tridimensionnels lors de la position debout, de la marche et des tâches de travail simulées chez les hommes et les femmes. Des mesures seront prises avant et après huit semaines d’utilisation de semelles intérieures. Cette recherche devrait être très précieuse pour notre partenaire en termes de validation de produits, de refontes basées sur la recherche et dans le développement de nouveaux produits.

Amélioration de l’efficacité des interactions avec les clients et de la sélection des investissements

Le but de cette recherche est de développer une solution utilisant l’intelligence artificielle et l’analytique prédictive pour améliorer l’efficacité des interactions clients et la sélection des investissements.

Recherche et mise en œuvre de l’intégration de dispositifs haptiques avec un moteur DynamicsSimulation

Les environnements virtuels représentés par des modèles de systèmes multibody jouent un rôle important dans de nombreuses applications. Ajouter la possibilité pour l’utilisateur d’interagir directement avec de tels environnements par contact physique grâce à l’haptique peut considérablement améliorer l’utilisabilité et la portée des applications des environnements simulés. Dans ce projet, nous visons particulièrement deux objectifs principaux : (1) le défi de simulation multi-taux et d’haptique d’incorporer une rétroaction de force kinesthésique réaliste dans la simulation dynamique multicorps de systèmes mécaniques géométriquement complexes, et (2) l’application au fraisage et au forage osseux dans la simulation de chirurgie spinale. L’organisation partenaire, CMLabs, bénéficiera grandement de ce projet. Le travail proposé est directement pertinent par rapport à leur travail actuel et ouvrira également des possibilités d’élargissement des applications de la plateforme logicielle Vortex de CMLabs. Cette proposition représente la troisième étape du stage.

Développement du protocole de carbone biochar

Conception des étiquettes d’identification par radiofréquence basées sur les interconnexions au graphène

Les longues files d’attente à la caisse à l’épicerie et à la vente en gros sont l’une des plus grandes plaintes concernant l’expérience d’achat. Bientôt, ces lignes pourraient disparaître lorsque le code-barres universel omniprésent du code produit serait remplacé par des étiquettes intelligentes, aussi appelées étiquettes d’identification par radiofréquence (RFID). Les balises RFID sont des codes-barres intelligents qui peuvent communiquer avec un système en réseau pour suivre chaque produit que vous mettez dans votre panier d’épicerie. Dans ce projet, le graphène, matériau merveilleux du siècle, sera intégré aux dispositifs RFID afin d’augmenter sa fiabilité et de réduire le coût de ses produits.

Gestion du contexte pour le marketing basé sur les téléphones intelligents pour les détaillants physiques

Les téléphones intelligents ne sont pas seulement des dispositifs informatiques incroyablement puissants, mais aussi des plateformes de capteurs sophistiquées. L’utilisation du contexte détecté par l’utilisateur, comme la localisation, pour fournir une publicité ciblée a été discutée comme une application potentielle de la détection ubiquitaire dans la littérature, et commence à apparaître dans les applications industrielles. Dans cette proposition, nous décrivons les innovations nécessaires pour réaliser une publicité contextuelle dans un magasin traditionnel physique, où des offres spécifiques à chaque utilisateur sont extraites d’un serveur lorsque le téléphone détermine que l’utilisateur est sur le point de magasiner dans un magasin particulier. Cette innovation nécessitera de la recherche et du développement dans les systèmes omniprésents, l’analyse de données de capteurs et l’interaction homme-machine. Le produit final sera un système innovant et compétitif qui offrira à College Mobile un avantage concurrentiel continu en fournissant aux entreprises physiques des solutions publicitaires spécifiques aux utilisateurs pour smartphones. L’étude de ce problème complexe fera progresser la modélisation utilisateur et la recherche sur les interactions sur petit écran.

Optimisation de l’interface graphique utilisateur pour la station de travail de pathologie numérique

Le flux de travail des pathologistes sera bientôt révolutionné avec l’introduction de la pathologie numérique, permettant aux pathologistes de visualiser des échantillons de tissus sous forme d’image numérique sur un poste de travail informatique. Une telle conversion à partir de la microscopie traditionnelle apportera de nombreux avantages au flux de travail du pathologiste, visant à accroître une efficacité significative ainsi que des avantages ergonomiques. Cependant, beaucoup de travail reste à faire pour intégrer une telle technologie dans le cadre clinique de l’hôpital. Un problème important est d’obtenir l’acceptation des pathologistes dans l’adoption de nouvelles technologies. Un défi central au problème est la conception efficace d’une interface utilisateur pour optimiser le flux de travail de la pathologie numérique. Le travail proposé pour le projet de recherche actuel vise à développer une interface utilisateur intuitive qui sera facilement acceptée par les pathologistes. Ce travail sera réalisé pour aider à renforcer les scanners numériques de pathologie révolutionnaires chez Huron Technologies, donnant un avantage concurrentiel sur les concurrents pour effectuer la transition et l’acceptation de telles technologies dans le cadre clinique des hôpitaux.

Proxys simples pour l’analyse des risques et l’estimation des risques naturels

Cette recherche vise à mieux caractériser l’exposition associée à trois dangers naturels particuliers : le tremblement de terre, l’inondation et le vent. Ce travail représente une collaboration sans précédent entre trois leaders dans le domaine des risques naturels à l’Université Western et l’industrie de l’assurance, grâce aux efforts de stagiaires individuels et aux projets associés visant à évaluer les risques et l’exposition qui en découle, d’un point de vue pratique et relativement simplifié. La Property and Casualty Insurance Compensation Corporation (ICLR), en collaboration avec les assureurs membres, offrira un soutien industriel et de la formation à trois stagiaires dans le domaine appliqué de l’évaluation des risques d’assurance. L’objectif du programme de recherche associé est de développer des indicateurs simples d’exposition basés sur les facteurs les plus importants associés à chaque danger – tremblements de terre, inondations et vent. Ces indicateurs seront évalués pour diverses densités de population, propriétés d’infrastructure et politiques gouvernementales. Le siège social impliqué dans le projet passera du temps avec l’ICLR, où il interagira avec les assureurs canadiens, et Montpelier Re afin de mieux comprendre l’application appropriée des évaluations des risques et expositions qu’il fournit pour l’évaluation des dangers et des risques en milieu urbain et suburbain.

Régulation de l’énergie géothermique en Alberta

En Alberta, il existe des ressources géothermiques que les entreprises veulent exploiter pour obtenir de l’électricité et de la chaleur directe. Actuellement, il n’existe aucun processus de licence et de permis permettant à ces entreprises d’exploiter les ressources géothermiques existantes. L’objectif de ce projet est d’explorer les moyens par lesquels des amendements législatifs ou de nouvelles lois pourraient faciliter et permettre une licence/permis pour le processus (permettant ainsi à l’industrie de se développer). Avant de tirer des conclusions sur les changements législatifs proposés, l’objectif est d’abord d’examiner le contexte global existant en Alberta, c’est-à-dire où se trouve la ressource, sa qualité et la technologie pouvant être utilisée pour en tirer partie.