dc.creator.ID |
CASTRO, P. F. |
pt_BR |
dc.creator.Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7998874471032724 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor1 |
LIRA, George Rossany Soares de. |
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dc.contributor.advisor1Lattes |
http://lattes.cnpq.br/7283717300126094 |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2 |
VILAR, Pablo Bezerra. |
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dc.contributor.advisor2ID |
VILAR, P. B. |
pt_BR |
dc.contributor.advisor2Lattes |
http://lattes.cnpq.br/0812402232984399 |
pt_BR |
dc.contributor.referee1 |
COSTA, Edson Guedes da. |
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dc.contributor.referee2 |
DANTAS , Karcius Marcelus Colaço. |
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dc.contributor.referee3 |
CARVALHO, Fabrício Braga Soares de. |
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dc.contributor.referee4 |
MANASSERO JUNIOR, Giovanni. |
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dc.contributor.referee5 |
PELLICCIONE, André da Silva. |
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dc.description.resumo |
O presente trabalho propõe uma análise diagnóstica dos dados operacionais de um sistema
de óleo lubrificante mineral de turbogeradores, utilizando um sistema de inferência fuzzy
(SIF). O estudo utiliza dados operacionais reais coletados de sensores de monitoramento
supervisório em quatro turbogeradores instalados em uma unidades flutuantes de produção,
armazenamento e transferência de petróleo e gás (FPSO, do inglês: Floating Production
Storage and Offloading), ao longo de um período operacional de três anos, resultando em um
conjunto de dados composto por 40.456.663 padrões de entrada. Os modos de falha foram
estabelecidos por meio do conhecimento especializado, utilizando a análise de criticidade,
modos e efeitos de falhas (FMECA, do inglês: Failure Mode, Effect, and Criticality Analysis)
como base. Inicialmente, as variáveis universo do modelo foram construídas utilizando
a faixa de calibração dos sensores, e em seguida, funções de pertinência trapezoidais
fuzzy foram formuladas com base nos limites operacionais de cada parâmetro medido. O
modelo de diagnóstico de falhas é fundamentado em um sistema de inferência fuzzy que
emprega regras predefinidas, provenientes do conhecimento especializado, que encapsula
tipologias de falhas específicas do sistema de óleo lubrificante mineral dos turbogeradores,
utilizando a FMECA como base para definição dos modos de falhas e partes afetadas
desse sistema. O SIF empregado como ferramenta de inteligência artificial (IA) demonstra
eficácia no diagnóstico de falhas, com uma avaliação geral do desempenho do sistema
que produz resultados satisfatórios, apresentando uma taxa de verdadeiro positivo de
98,35% para a classificação de falhas, juntamente com uma taxa de 99,99% de verdadeiro
negativo para a classificação da condição de operação normal do sistema. Esses resultados
destacam a viabilidade do modelo SIF para o diagnóstico de falhas do sistema de óleo
lubrificante mineral dos turbogeradores, mostrando assim seu potencial para a melhoria
da confiabilidade operacional e a eficiência da manutenção desses equipamentos. O modelo
pode automatizar o processo de registro de falhas, fornecendo informações sobre as
ocorrências de falhas e contribuindo para o seu registro e diagnóstico. |
pt_BR |
dc.publisher.country |
Brasil |
pt_BR |
dc.publisher.department |
Centro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEI |
pt_BR |
dc.publisher.program |
PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA |
pt_BR |
dc.publisher.initials |
UFCG |
pt_BR |
dc.subject.cnpq |
Engenharia Elétrica |
pt_BR |
dc.title |
Diagnóstico de falhas em turbogerador de plataforma de produção de óleo e gás tipo FPSO |
pt_BR |
dc.date.issued |
2024-08-14 |
|
dc.description.abstract |
This work proposes a diagnostic analysis of the operational data of a turbogenerator
mineral lubricating oil system, using a fuzzy inference system (FIS). The study uses real
operational data collected from supervisory monitoring sensors in four turbogenerators
installed in a Floating Production, Storage and Offloading Unit (FPSO) over a threeyear
operational period, resulting in a dataset composed of 40,456,663 input patterns.
The failure modes were established through expert knowledge, using the Failure Mode,
Effect, and Criticality Analysis (FMECA) documentation as a basis. Initially, the universe
variables of the model were constructed using the calibration range of the sensors, and
then, fuzzy trapezoidal membership functions were formulated based on the operational
limits of each measured parameter. The fault diagnosis model is based on a fuzzy inference
system that employs predefined rules derived from expert knowledge, which encapsulates
specific fault typologies of the mineral lubricating oil system of turbogenerators, using
FMECA as a basis for defining the failure modes and affected parts of this system. The
FIS employed as an Artificial Intelligence (AI) tool demonstrates effectiveness in fault
diagnosis, with an overall assessment of the system performance that produces satisfactory
results, presenting a true positive rate of 98.35% for fault classification, together with a
true negative rate of 99.99% for the classification of the normal operating condition of the
system. These results highlight the viability of the FIS model for fault diagnosis of the
mineral lubricating oil system of turbogenerators, thus showing its potential to improve
the operational reliability and maintenance efficiency of these equipments. The model
can automate the fault recording process, providing information on fault occurrences and
contributing to their recording and diagnosis. |
pt_BR |
dc.identifier.uri |
http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/40087 |
|
dc.date.accessioned |
2025-01-20T13:49:38Z |
|
dc.date.available |
2025-01-20 |
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dc.date.available |
2025-01-20T13:49:38Z |
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dc.type |
Tese |
pt_BR |
dc.subject |
Modos e Efeitos de Falhas (FMECA) |
pt_BR |
dc.subject |
Análise de Criticidade |
pt_BR |
dc.subject |
FPSO |
pt_BR |
dc.subject |
Turbogerador |
pt_BR |
dc.subject |
Diagnóstico de Falha |
pt_BR |
dc.subject |
Sistema de Inferência Fuzzy |
pt_BR |
dc.subject |
and Criticality Analysis (FMECA) |
pt_BR |
dc.subject |
Effect |
pt_BR |
dc.subject |
Failure Mode |
pt_BR |
dc.subject |
FPSO |
pt_BR |
dc.subject |
Turbogenerator |
pt_BR |
dc.subject |
Failure Diagnosis |
pt_BR |
dc.subject |
Fuzzy Inference System |
pt_BR |
dc.rights |
Acesso Aberto |
pt_BR |
dc.creator |
CASTRO, Patrício Fernandes de. |
|
dc.publisher |
Universidade Federal de Campina Grande |
pt_BR |
dc.language |
por |
pt_BR |
dc.title.alternative |
Fault diagnosis in oil and gas production platform turbogenerator type FPSO |
pt_BR |
dc.identifier.citation |
CASTRO, Patrício Fernandes de. Diagnóstico de falhas em turbogerador de plataforma de produção de óleo e gás tipo FPSO. 2024. 109 f. TESE (DOUTORADO em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil,2024. |
pt_BR |