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metadata.dc.type: Trabalho de Conclusão de Curso
Title: Diagnóstico de falhas em processos industriais baseado em dados usando resíduos de redes neurais recorrentes
metadata.dc.creator: Soares, Eneida Maria dos Santos
metadata.dc.contributor.advisor1: Bessa, Iury Valente de
metadata.dc.contributor.referee1: Farias, Arllem de Oliveira
metadata.dc.contributor.referee2: Ayres Júnior, Florindo Antonio de Carvalho
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho propõe uma abordagem orientada a dados para detecção e diagnóstico de falhas em processos industriais, utilizando resíduos gerados por uma rede Long Short-Term Memory (LSTM). O modelo LSTM é treinado com dados de operação normal, com o objetivo de aprender a dinâmica nominal do sistema e estimar as variáveis monitoradas do processo. A partir da diferença entre os valores medidos e os valores estimados, são calculados os resíduos, os quais passam a representar desvios em relação ao comportamento esperado do sistema. Os resíduos gerados são utilizados como atributos de entrada para um classificador supervisionado baseado em Random Forest, responsável por identificar a condição operacional do processo. A metodologia proposta é validada no benchmark Sim3Tanks, considerando cenários de operação normal e cenários com falhas. Os resultados obtidos indicam que a combinação entre LSTM, geração de resíduos e classificação por Random Forest é capaz de distinguir condições normais e anômalas, apresentando bom desempenho nas métricas de classificação e detecção avaliadas.
Abstract: This work proposes a data-driven approach for fault detection and diagnosis in industrial processes using residuals generated by a Long Short-Term Memory (LSTM) network. The LSTM model is trained with normal operating data in order to learn the nominal dynamics of the system and estimate the monitored process variables. The residuals are computed as the difference between the measured and predicted values, representing deviations from the expected system behavior. The generated residuals are used as input features for a supervised Random Forest classifier, which is responsible for identifying the operating condition of the process. The proposed methodology is validated using the Sim3Tanks benchmark, considering both normal operating scenarios and fault scenarios. The obtained results indicate that the combination of LSTM, residual generation and Random Forest classification is capable of distinguishing normal and faulty conditions, achieving good performance in the evaluated classification and detection metrics.
Keywords: Detecção de falhas
LSTM
Resíduos
Processos industriais
metadata.dc.subject.cnpq: ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELETRICA: AUTOMACAO ELETRONICA DE PROCESSOS ELETRICOS E INDUSTRIAIS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
metadata.dc.publisher.department: FT - Faculdade de Tecnologia
metadata.dc.publisher.course: Engenharia Elétrica – Eletrônica - Bacharelado - Manaus
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: http://riu.ufam.edu.br/handle/prefix/9910
metadata.dc.contributor.grupo-pesquisa: e-Controls - Grupo de Estudos em Controle de Sistemas
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