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Title: Predição de desligamentos de motores de uma usina termoelétrica baseada no histórico de eventos.
Other Titles: Prediction of engine shutdowns at a thermoelectric plant based on the history of events.
???metadata.dc.creator???: VASCONCELOS, Bruno Rafael Araújo.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: ARAÚJO, Joseana Macêdo Fechine Régis de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: MELCHER, Elmar Uwe Kurt.
???metadata.dc.contributor.referee2???: QUEIROZ, José Eustáquio Rangel de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: GALDINO, Katia Elizabete.
???metadata.dc.contributor.referee4???: SANTOS, Adriano Araújo.
Keywords: Usina Termoelétrica;Detecção de Falhas;Sistema de Alarmes;Predição de Desligamentos;Thermoelectric Plant;Fault Detection;Alarm System;Shutdown Prediction
Issue Date: 20-Feb-2020
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: 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.
???metadata.dc.description.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.
Abstract: 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.
Keywords: Usina Termoelétrica
Detecção de Falhas
Sistema de Alarmes
Predição de Desligamentos
Thermoelectric Plant
Fault Detection
Alarm System
Shutdown Prediction
???metadata.dc.subject.cnpq???: Ciência da Computação
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18429
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