Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: VASCONCELOS, Bruno Rafael Araújo.
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
UFCG
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18429
Resumo: A identificação de falhas em motores de plantas industriais possui grande valor para as empresas, pois tem o objetivo de evitar consequências, tais como: a queima ou danificação de equipamentos, a morte de operários e catástrofes ambientais, dentre outros. Os motores utilizados em usinas termoelétricas são retirados de operação (desligados) sempre que uma falha grave acontece. Para cada mau funcionamento de um motor, no processo de geração de energia, um alarme é emitido para uma central de controle, o qual é mantido em um histórico de eventos. Cada alarme está associado a uma única falha e, portanto, uma sequência de alarmes pode ser vista como uma sequência de falhas. Identificar quando os desligamentos ocorrerão pode ajudar os operadores a evitá-los, através de correções de forma antecipada, para diminuir perdas no processo de produção. Diante deste cenário, a presente pesquisa objetivou, a partir do histórico de alarmes, extrair características e estruturá-las para treinar um modelo de predição e prognóstico. O modelo, construído, consiste em um modelo de aprendizagem de máquina. A abordagem proposta apresentou resultados satisfatórios. Do total de 57 casos válidos em que houve desligamentos, a técnica proporcionou 48 acertos. Dos 507 casos em que não houve desligamentos, o modelo acertou 390 casos, considerando um limiar de predição de 0,5 e técnica de validação cruzada (k fold, com k = 10). A abordagem para predição de desligamentos possibilitou, portanto, realizar prognósticos nos motores de uma termoelétrica, prevendo com antecedência os desligamentos. O número de falsos negativos mostra que o modelo pode apresentar resultados significativos quando for treinado com uma quantidade maior de exemplos de desligamento. Assim, a abordagem proposta se mostrou viável para a previsão de desligamentos em motores de uma usina termoelétrica.
id UCB-2_256e0468fd0e7a4df8762f7d075e4797
oai_identifier_str oai:localhost:riufcg/18429
network_acronym_str UCB-2
network_name_str Repositório Institucional da UCB
repository_id_str
spelling Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos.Prediction of engine shutdowns at a thermoelectric plant based on the history of events.Usina TermoelétricaDetecção de FalhasSistema de AlarmesPredição de DesligamentosThermoelectric PlantFault DetectionAlarm SystemShutdown PredictionCiência da ComputaçãoA identificação de falhas em motores de plantas industriais possui grande valor para as empresas, pois tem o objetivo de evitar consequências, tais como: a queima ou danificação de equipamentos, a morte de operários e catástrofes ambientais, dentre outros. Os motores utilizados em usinas termoelétricas são retirados de operação (desligados) sempre que uma falha grave acontece. Para cada mau funcionamento de um motor, no processo de geração de energia, um alarme é emitido para uma central de controle, o qual é mantido em um histórico de eventos. Cada alarme está associado a uma única falha e, portanto, uma sequência de alarmes pode ser vista como uma sequência de falhas. Identificar quando os desligamentos ocorrerão pode ajudar os operadores a evitá-los, através de correções de forma antecipada, para diminuir perdas no processo de produção. Diante deste cenário, a presente pesquisa objetivou, a partir do histórico de alarmes, extrair características e estruturá-las para treinar um modelo de predição e prognóstico. O modelo, construído, consiste em um modelo de aprendizagem de máquina. A abordagem proposta apresentou resultados satisfatórios. Do total de 57 casos válidos em que houve desligamentos, a técnica proporcionou 48 acertos. Dos 507 casos em que não houve desligamentos, o modelo acertou 390 casos, considerando um limiar de predição de 0,5 e técnica de validação cruzada (k fold, com k = 10). A abordagem para predição de desligamentos possibilitou, portanto, realizar prognósticos nos motores de uma termoelétrica, prevendo com antecedência os desligamentos. O número de falsos negativos mostra que o modelo pode apresentar resultados significativos quando for treinado com uma quantidade maior de exemplos de desligamento. Assim, a abordagem proposta se mostrou viável para a previsão de desligamentos em motores de uma usina termoelétrica.The identification of failures in industrial plant engines has great value for companies, as it aims to avoid consequences, such as: the burning or damage of equipment, the death of workers and environmental catastrophes, among others. The motors used in thermoelectric plants are taken out of operation (turned off) whenever a serious failure occurs. For each engine malfunction, in the power generation process, an alarm is sent to a control center, which is kept in an event history. Each alarm is associated with a single fault and, therefore, a sequence of alarms can be seen as a sequence of failures. Identifying when shutdowns will occur can help operators avoid them, through corrections in advance, to reduce losses in the production process. Given this scenario, the present research aimed, from the history of alarms, to extract characteristics and structure them to train a prediction and prognosis model. The model, built, consists of a Machine Learning Model. The proposed approach showed satisfactory results. Of the total of 57 valid cases in which there were disconnections, the technique provided a rate for the context, of 48 hits. Of the 507 in which there were no disconnections, the model got 390 cases right, considering a prediction threshold of 0.5 and using the cross-validation technique (k-fold, with k = 10). The approach to predicting shutdowns therefore made it possible to make prognoses on the engines, anticipating shutdowns in advance. The results presented here, the number of false negatives shows that the model can present significant results when trained with a greater number of examples of disconnection. Thus, the proposed approach proved to be viable for predicting engine shutdowns at a thermoelectric plant.CapesUniversidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃOUFCGARAÚJO, Joseana Macêdo Fechine Régis de.ARAÚJO, J.M.F.R.http://lattes.cnpq.br/7179691582151907MELCHER, Elmar Uwe Kurt.QUEIROZ, José Eustáquio Rangel de.GALDINO, Katia Elizabete.SANTOS, Adriano Araújo.VASCONCELOS, Bruno Rafael Araújo.2020-02-202021-04-29T14:19:16Z2021-04-292021-04-29T14:19:16Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18429VASCONCELOS, B. R.A. Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos. 2020. 127 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2020.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UCBinstname:Universidade Católica de Brasília (UCB)instacron:UCB2021-04-29T14:19:16Zoai:localhost:riufcg/18429Repositório InstitucionalPRIhttps://repositorio.ucb.br/oai/requestsara.ribeiro@ucb.bropendoar:2021-04-29T14:19:16Repositório Institucional da UCB - Universidade Católica de Brasília (UCB)false
dc.title.none.fl_str_mv Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos.
Prediction of engine shutdowns at a thermoelectric plant based on the history of events.
title Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos.
spellingShingle Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos.
VASCONCELOS, Bruno Rafael Araújo.
Usina Termoelétrica
Detecção de Falhas
Sistema de Alarmes
Predição de Desligamentos
Thermoelectric Plant
Fault Detection
Alarm System
Shutdown Prediction
Ciência da Computação
title_short Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos.
title_full Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos.
title_fullStr Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos.
title_full_unstemmed Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos.
title_sort Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos.
author VASCONCELOS, Bruno Rafael Araújo.
author_facet VASCONCELOS, Bruno Rafael Araújo.
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv ARAÚJO, Joseana Macêdo Fechine Régis de.
ARAÚJO, J.M.F.R.
http://lattes.cnpq.br/7179691582151907
MELCHER, Elmar Uwe Kurt.
QUEIROZ, José Eustáquio Rangel de.
GALDINO, Katia Elizabete.
SANTOS, Adriano Araújo.
dc.contributor.author.fl_str_mv VASCONCELOS, Bruno Rafael Araújo.
dc.subject.por.fl_str_mv Usina Termoelétrica
Detecção de Falhas
Sistema de Alarmes
Predição de Desligamentos
Thermoelectric Plant
Fault Detection
Alarm System
Shutdown Prediction
Ciência da Computação
topic Usina Termoelétrica
Detecção de Falhas
Sistema de Alarmes
Predição de Desligamentos
Thermoelectric Plant
Fault Detection
Alarm System
Shutdown Prediction
Ciência da Computação
description A identificação de falhas em motores de plantas industriais possui grande valor para as empresas, pois tem o objetivo de evitar consequências, tais como: a queima ou danificação de equipamentos, a morte de operários e catástrofes ambientais, dentre outros. Os motores utilizados em usinas termoelétricas são retirados de operação (desligados) sempre que uma falha grave acontece. Para cada mau funcionamento de um motor, no processo de geração de energia, um alarme é emitido para uma central de controle, o qual é mantido em um histórico de eventos. Cada alarme está associado a uma única falha e, portanto, uma sequência de alarmes pode ser vista como uma sequência de falhas. Identificar quando os desligamentos ocorrerão pode ajudar os operadores a evitá-los, através de correções de forma antecipada, para diminuir perdas no processo de produção. Diante deste cenário, a presente pesquisa objetivou, a partir do histórico de alarmes, extrair características e estruturá-las para treinar um modelo de predição e prognóstico. O modelo, construído, consiste em um modelo de aprendizagem de máquina. A abordagem proposta apresentou resultados satisfatórios. Do total de 57 casos válidos em que houve desligamentos, a técnica proporcionou 48 acertos. Dos 507 casos em que não houve desligamentos, o modelo acertou 390 casos, considerando um limiar de predição de 0,5 e técnica de validação cruzada (k fold, com k = 10). A abordagem para predição de desligamentos possibilitou, portanto, realizar prognósticos nos motores de uma termoelétrica, prevendo com antecedência os desligamentos. O número de falsos negativos mostra que o modelo pode apresentar resultados significativos quando for treinado com uma quantidade maior de exemplos de desligamento. Assim, a abordagem proposta se mostrou viável para a previsão de desligamentos em motores de uma usina termoelétrica.
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-02-20
2021-04-29T14:19:16Z
2021-04-29
2021-04-29T14:19:16Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18429
VASCONCELOS, B. R.A. Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos. 2020. 127 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2020.
url http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18429
identifier_str_mv VASCONCELOS, B. R.A. Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos. 2020. 127 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2020.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
UFCG
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de Campina Grande
Brasil
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO
UFCG
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UCB
instname:Universidade Católica de Brasília (UCB)
instacron:UCB
instname_str Universidade Católica de Brasília (UCB)
instacron_str UCB
institution UCB
reponame_str Repositório Institucional da UCB
collection Repositório Institucional da UCB
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UCB - Universidade Católica de Brasília (UCB)
repository.mail.fl_str_mv sara.ribeiro@ucb.br
_version_ 1834013196717916160