Mineração de dados para predição de falhas em sistemas de coleta de efluentes

A ocorrência de transbordamentos nos sistemas de retenção de efluentes industriais é um aspecto ambiental e operacional importante na maioria das indústrias. O objetivo deste trabalho foi analisar o comportamento do sistema de coleta e contenção de efluentes industriais em uma refinaria de petróleo, e propor um modelo preditivo para evento de falha, transbordamento, de uma bacia de contenção. A análise inicial foi realizada utilizando técnica de agrupamento para objetos considerando Índice de Similaridade, sendo também realizado abordagem de séries temporais de precipitação pluviométrica e percentual do nível de tanques de contenção do sistema a partir da perspectiva de similaridade, da detecção de pontos de mudança e análise de tendências. Modelos preditivos foram construídos utilizando k-nearest neighbors (KNN) e Random Forest para predição de classificação, com o objetivo de indicar se a bacia de contenção transbordará numa projeção para o horizonte de 24 horas. O conjunto de metodologias de aprendizado de máquina não supervisionadas usadas aqui permite obter informações sobre eventos hidrológicos e de processo em cenários com baixa disponibilidade de dados sem a necessidade de aumentar a informação. Identificou-se que, na ausência de precipitação ou ocorrência de baixos volumes diários de precipitação, o sistema falhou, e a porcentagem de transbordamentos é maior do que o valor natural esperado. Além disso, não houveram transbordamentos em períodos chuvosos em casos de operação considerada satisfatória do sistema. Cenários e variações de técnicas de amostragem para o treinamento dos modelos de classificação foram utilizados. Os melhores resultados dos modelos preditivos construídos foram obtidos a partir do algoritmo Random Forest com emprego da técnica de reamostragem oversampling, undersampling e ROSE.

Grantor

Universidade Federal da Bahia. Escola Politécnica.

Year dc:date.issued

2019

Author dc:creator

• Silva, Brenner Biasi Souza

Advisor dc:contributor.advisor

• Esquerre, Karla Patricia Santos Oliveira Rodriguez

• Efluentes industriais
• Indústria
• Transbordamento
• Refinaria de petróleo
• Sistema de coleta e contenção de efluentes industriais

Statement dc:rights

• Acesso Aberto

Language dc:language.iso

pt_BR

Repository record dc:identifier.uri

http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/30626

OAI identifier oai:identifier

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