Análise de desempenho de abordagens orientadas a fluxo de dados aplicadas à detecção de falhas de processos industriais

dc.contributor.advisorOliveira, Luiz Affonso Henderson Guedes de
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0003-2690-1563
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7987212907837941pt_BR
dc.contributor.authorGermano, Amanda Lucena
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8467088298601366pt_BR
dc.contributor.referees1Costa, Flávio Bezerra
dc.contributor.referees1IDhttps://orcid.org/0000-0002-7554-1480
dc.contributor.referees1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7510091283933216pt_BR
dc.contributor.referees2Costa, Bruno Sielly Jales
dc.contributor.referees2Latteshttp://lattes.cnpq.br/2486327435960311pt_BR
dc.date.accessioned2018-01-17T12:52:40Z
dc.date.available2018-01-17T12:52:40Z
dc.date.issued2017-07-31
dc.description.abstractIn order to increase product quality and process performance, the degree of automation has grown significantly in industries. As a result, systems are increasingly complex and are accompanied by problems that are difficult to solve due to the high dimensionality of these systems and the large amount of information flow, as well as the randomness of faults and defects. An unexpected failure can lead to operational risks, so the importance of detecting and locating the fault, especially when the industrial plant is still operating in a controllable region and it is possible to act to bring the process back to normal, safe and operational. Thus, it is desirable for the fault detection system to provide fast and reliable responses with a computational effort appropriate for real-time processing, even though it requires handling large amounts of data. In this context, data stream-oriented algorithms to outlier detection may be promising candidates for fault detection of industrial process, because they work with sequences of temporarily ordered samples. In addition, they handle well with large amount of data because they are recursive and online algorithms that do not need to store past samples. Thus, in this dissertation two algorithms of this class are analyzed, named TEDA (Typicality and Eccentricity Data Analytics) and RDE (Recursive Density Estimation), when applied to fault detection of industrial processes. Their performances are compared to R-PCA (Recursive Principal Component Analysis) algorithm. The classic Tennessee Eastman Process benchmark was used as case study to evaluate these algorithms.pt_BR
dc.description.resumoCom a necessidade do aumento da qualidade dos produtos e do desempenho dos processos, o grau de automação cresceu bastante nas indústrias. Com isso, os sistemas estão cada vez mais complexos e vêm acompanhados por problemas difíceis de resolver devido à alta dimensionalidade desses sistemas e do grande volume do fluxo de informações necessárias, além da aleatoriedade de falhas e defeitos. Uma falha inesperada pode levar a riscos operacionais, por isso a importância de detectar e localizar a falha, principalmente quando a planta industrial ainda está operando em uma região controlável e é possível agir para trazer o processo de volta para o estado normal, seguro e operacional. Assim, é desejável que o sistema de detecção de falhas forneça respostas rápidas e confiáveis com um esforço computacional adequado para processamento em tempo real, mesmo necessitando tratar com grandes quantidades de dados. Para trabalhar com grandes quantidades de dados em tempo real, surgiu o modelo de fluxo de dados, que consiste de uma sequência ordenada de pontos que só podem ser lidos apenas uma ou algumas poucas vezes. Essa área cresceu bastante nos últimos anos, principalmente devido a grande quantidade de sistemas que precisavam tratar com dados desse tipo, que incluem desde dados do mercado financeiro, registros telefônicos, transações web a dados médicos, redes de sensores ou mesmo dados multimídia. Diante da relevância do tema de detecção de falhas, nessa tese foram utilizados o TEDA (Typicality and Eccentricity Data Analytics), o RDE (Recursive Density Estimation) e o R-PCA (Recursive Principal Component Analysis) como ferramentas para detecção de falhas em processos industriais. Para a análise do desempenho de cada uma dessas abordagens foi utilizado o clássico benchmark Tennessee Eastman Process.pt_BR
dc.identifier.citationGERMANO, Amanda Lucena. Análise de desempenho de abordagens orientadas a fluxo de dados aplicadas à detecção de falhas de processos industriais. 2017. 104f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e de Computação) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/24547
dc.languageporpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectDetecção de falhaspt_BR
dc.subjectFluxo de dadospt_BR
dc.subjectTEDApt_BR
dc.subjectRDE,R-PCApt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA E DE COMPUTAÇÃOpt_BR
dc.titleAnálise de desempenho de abordagens orientadas a fluxo de dados aplicadas à detecção de falhas de processos industriaispt_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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