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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Estimação das emissões de O2 e CO2 na combustão de gás natural em um forno industrial através de imagens de chamas e redes neurais
Other Titles: Estimation of O2 and CO2 emissions during natural gas combustion in an industrial furnace using flame images and neural networks
metadata.dc.creator: Nascimento, Rodrigo Marques de Almeida
metadata.dc.contributor.advisor1: Silva Neto, Gustavo Cunha da
metadata.dc.contributor.referee1: Chuí, Danilo de Santana
metadata.dc.contributor.referee2: Silva, Nilton Pereira da
metadata.dc.description.resumo: A combustão é atualmente o principal método utilizado para produzir energia na matriz energética mundial. Através da queima de petróleo, carvão mineral e gás natural a humanidade supre suas necessidades energéticas enquanto migra equilibradamente para fontes de energias renováveis. Deriva-se desse contexto então a necessidade de um controle eficiente da combustão, um processo-chave na redução das consequências do efeito estufa, e, por procedência, de uma medição precisa das emissões de O2 e CO2 em processos de combustão. Devido às condições hostis de processo como a alta temperatura, o difícil acesso à área controlada e o risco de explosão, a utilização de sensores diretamente na chama muitas vezes é inviabilizada e o monitoramento por imagens tem se mostrado uma alternativa conveniente. Neste trabalho, um dispositivo de inferência baseado em redes neurais artificiais que utiliza imagens de chamas monocromáticas capturadas por uma câmera CCD (charged-coupled device - dispositivo de carga acoplada) é projetado para estimar as emissões de O2 e CO2 em um forno a gás natural. O método proposto demonstra ser promissor, pois estima sem atraso, diferente de analisadores de gases tradicionais, e com boa precisão nas razões de equivalência testadas (raiz do erro quadrático médio abaixo de 2%).
Abstract: Combustion is currently the main method to produce energy in the world energy matrix. Through the burning of oil, coal and natural gas, mankind supplies its energy needs while migrating in a balanced way to renewable energy sources. From this context comes the need for efficient control of combustion, a key process in reducing the consequences of the greenhouse effect, and hence an accurate measurement of CO2 and O2 emissions in combustion processes. Due to the hostile process conditions such as high temperature, difficult access to the controlled area and the risk of explosion, the use of sensors on the flame is often impractical and image monitoring has proven to be a convenient alternative. In this paper, an inference device based on artificial neural networks that uses monochromatic flame images captured by a CCD (chargedcoupled device) camera is designed to estimate CO2 and O2 emissions in a natural gas furnace. The proposed method seems promising: it estimates without delay, unlike traditional gas analyzers, and with good accuracy on the tested equivalence ratios (root mean square error below 2%)
Keywords: Combustion
Computer Vision
Natural Gas
Neural Networks
Virtual Sensors
metadata.dc.subject.cnpq: ENGENHARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher.department: FT - Faculdade de Tecnologia
metadata.dc.publisher.course: Engenharia Mecânica - Bacharelado - Manaus
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/6264
metadata.dc.subject.controlado: Gás natural
Combustão
Energia - Conservação
Fornos - Combustão
Redes neurais (Computação)
Inteligência artificial
Appears in Collections:Trabalho de Conclusão de Curso - Graduação - Engenharias

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