Um sistema embarcado para monitoramento de carga não intrusiva usando aprendizado de máquina
| Ano de defesa: | 2021 |
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| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | eng |
| Instituição de defesa: |
Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Curitiba Brasil Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrial UTFPR |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27019 |
Resumo: | The interest in power managing systems has been growing in recent years since every industrial or domestic plant moves towards techniques to efficiently reduce energy demand and costs related to it. An attractive solution is represented by Non-Intrusive Load Monitoring (NILM) systems, whose primary purpose is to find a more appropriate way of keeping track of the power consumption caused by each of the loads that are connected to the monitored plant. A possible real-life implementation of a NILM system is addressed in this work, discussing all the fundamental blocks in its structure, including detecting events, feature extraction, and load classification, using publicly available datasets. Additionally, we provide a solution for an embedded system, able to analyze aggregated waveforms and to recognize each appliance’s contribution in it. The project is then completed by real loads’ measurements performed in lab, with the intention of further validate the proposed algorithm and its feasibility, involving the creation of a new load and features dataset. The adopted methodology, its features, drawbacks, and implementation are thus explained, showing current and future challenges for the final application. |
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Um sistema embarcado para monitoramento de carga não intrusiva usando aprendizado de máquinaAn embedded system for non-intrusive load monitoring using machine learningSistemas embarcados (Computadores)Aprendizado de máquinasProcessamento de sinaisEnergia elétricaEmbedded computer systemsMachine learningSignal processingElectric powerCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOEngenharia ElétricaThe interest in power managing systems has been growing in recent years since every industrial or domestic plant moves towards techniques to efficiently reduce energy demand and costs related to it. An attractive solution is represented by Non-Intrusive Load Monitoring (NILM) systems, whose primary purpose is to find a more appropriate way of keeping track of the power consumption caused by each of the loads that are connected to the monitored plant. A possible real-life implementation of a NILM system is addressed in this work, discussing all the fundamental blocks in its structure, including detecting events, feature extraction, and load classification, using publicly available datasets. Additionally, we provide a solution for an embedded system, able to analyze aggregated waveforms and to recognize each appliance’s contribution in it. The project is then completed by real loads’ measurements performed in lab, with the intention of further validate the proposed algorithm and its feasibility, involving the creation of a new load and features dataset. The adopted methodology, its features, drawbacks, and implementation are thus explained, showing current and future challenges for the final application.O interesse em sistemas de gerenciamento de energia tem crescido nos últimos anos, como que a maioria das plantas industriais ou domésticas adotam técnicas para reduzir com eficiência a demanda de energia e os custos relacionados a ela. Uma solução atrativa são os sistemas de monitoramento de carga não intrusiva (NILM), cujo objetivo principal é encontrar uma forma mais adequada de acompanhar o consumo de energia causado por cada uma das cargas que estão conectadas à planta monitorada. Uma possível implementação na vida real de um sistema NILM é abordada neste trabalho, discutindo todos os blocos fundamentais em sua estrutura, incluindo detecção de eventos, extração de features e classificação de carga, usando dataset disponíveis publicamente. Além disso, oferecemos uma solução para um sistema embarcado, capaz de analisar formas de onda agregadas e reconhecer a contribuição de cada aparelho nas mesmas. O projeto é então completado por medições de cargas realizadas em laboratório, com o intuito de validar ainda mais o algoritmo proposto e sua viabilidade, envolvendo a criação de um novo dataset de dados de carga e características. A metodologia adotada, suas características, desvantagens e implementação são explicados, mostrando os desafios atuais e futuros para a aplicação final.Universidade Tecnológica Federal do ParanáCuritibaBrasilPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática IndustrialUTFPRLazzaretti, Andre Eugeniohttps://orcid.org/0000-0003-1861-3369http://lattes.cnpq.br/7649611874688878Lazzaretti, Andre Eugeniohttps://orcid.org/0000-0003-1861-3369http://lattes.cnpq.br/7649611874688878Schneider, Fabio Kurthttps://orcid.org/ 0000-0001-6916-1361http://lattes.cnpq.br/1463591813823167Giarre, Laurahttps://orcid.org/ 0000-0002-2304-4394.Toledo, Luiz Felipe Ribeiro Barrozohttps://orcid.org/0000-0003-0788-3291http://lattes.cnpq.br/9953612841084178Pavan, Paolo.Braglia, Giovanni2022-02-10T00:08:57Z2022-02-10T00:08:57Z2021-10-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfBRAGLIA, Giovanni. Um sistema embarcado para monitoramento de carga não intrusiva usando aprendizado de máquina. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2021.http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/27019enghttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))instname:Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)instacron:UTFPR2022-02-10T06:05:53Zoai:repositorio.utfpr.edu.br:1/27019Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.utfpr.edu.br:8080/oai/requestriut@utfpr.edu.br || sibi@utfpr.edu.bropendoar:2022-02-10T06:05:53Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT)) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)false |
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