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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25791| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Modelagem de sensor virtual para medição de vazão em uma usina do setor sucroenergetico baseado em redes neurais artificiais |
| Autor(es): | Lima, Jayne dos Santos |
| Orientador: | Villanueva, Juan Moises Maurício |
| Resumo: | Na busca do aumento da produtividade a indústria desenvolveu artifícios tecnológicos para atingir esse objetivo, uma dessas estratégias é denominada de Indústria 4.0. No setor sucroenergético, plantas industriais buscam ferramentas capazes de aprimorar os processos e diminuir o intervalo de tempo de paradas não programadas aliadas a um baixo custo com manutenção. Neste trabalho, realizou-se o desenvolvimento de um sensor virtual (soft sensor) para medição de vazão do caldo de entrada de um decantador (caldo caleado), utilizando a técnica de redes neurais artificiais. A vazão de caldo caleado é uma variável importante no processo de fabricação de açúcar e etanol, pois influencia diretamente no balanço térmico da usina, além de determinar a quantidade de insumos necessária para garantir a qualidade do açúcar. Nesta abordagem são utilizados os dados de uma planta sucroenergética localizada em Camutanga, no interior de Pernambuco, para criar um banco de conhecimento para o sistema através do histórico do sistema supervisório do tratamento de caldo da unidade. Desta forma, contruiu-se um modelo de sensor virtual capaz de prever a vazão de caldo caleado, a ser utilizado como uma possível redundância, no intuito de garantir eficiência de medição em casos de falhas e/ou não disponibilidade do equipamento físico. Os resultados apresentados pelo modelo a partir dos testes realizados, em dois cenários diferentes, mostraram a robustez do modelo proposto, e em todos os cenários o desvio padrão foi abaixo de 3%. Além disso, após analise da incerteza do medidor, verificou-se que o modelo proposto conta com erro de medição de 20 m³/h, que para a aplicação proposta é um valor bastante aceitável. |
| Abstract: | In the search for increased productivity, the industry has developed technological devices to achieve this goal; one of these strategies is called Industry 4.0. In the sugar-energy sector, industrial plants are looking for tools capable of improving processes and reducing the time of unscheduled stoppages combined with low maintenance costs. In this work, a virtual sensor (soft sensor) was developed to measure the flow rate of the inlet juice of a decanter (caleado broth) using the technique of artificial neural networks. The flow of lime juice is an essential variable in the process of manufacturing sugar and ethanol, as it directly influences the thermal balance of the plant, in addition to determining the number of inputs needed to guarantee the quality of the sugar. In this approach, data from a sugar-energy plant located in Camutanga, in the interior of Pernambuco, are used to create a knowledge bank for the system through the history of the supervisory system of the juice treatment of the unit. In this way, a virtual sensor model was built capable of measuring the flow of lime juice to be used as a possible redundancy in order to guarantee measurement efficiency in cases of failures and/or non-availability of the physical equipment. The results presented by the model from the tests performed in two different scenarios showed the robustness of the proposed model, and in all scenarios, the standard deviation was below 3%. In addition, after analyzing the uncertainty of the meter, it was found that the proposed model has a measurement error of 20 m³/h, which for the proposed application is a very acceptable value. |
| Palavras-chave: | Usina 4.0 Setor sucroenergético Sensores virtuais Inteligência artificial Redes neurais artificiais Dropout Avaliação de incerteza Factory 4.0 Sugarcane setor Soft sensors Artificial inteligency Artificial neural networks Uncertainty assessment |
| CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Engenharia Elétrica |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25791 |
| Data do documento: | 29-Ago-2022 |
| Aparece nas coleções: | Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR) - Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| JayneDosSantosLima_Dissert.pdf | 2,67 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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