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Título: Redes neurais artificiais aplicadas no monitoramento de ativos em subestações de energia elétrica
Título(s) alternativo(s): Artificial neural networks applied in asset monitoring in electric power substations
Autor(es): Correia, Carlos Eduardo Costa
Nogueira, Rhayron de Sousa
Orientador(es): Magrin, Fabiano Gustavo Silveira
Palavras-chave: Subestações elétricas
Termografia - Análise
Redes neurais (Computação)
Electric substations
Thermography - Analysis
Neural networks (Computer science)
Data do documento: 31-Ago-2022
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Curitiba
Citação: CORREIA, Carlos Eduardo Costa; NOGUEIRA, Rhayron de Sousa. Redes neurais artificiais aplicadas no monitoramento de ativos em subestações de energia elétrica. 2022. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2022.
Resumo: Com o constante crescimento do sistema elétrico brasileiro, se torna cada vez mais importante a eficiência no método de execução das manutenções nesses ambientes. A inspeção termográfica é uma dessas alternativas, pois é eficaz para a previsão de falhas nos equipamentos das subestações de energia. Porém, a segurança dos operadores e a necessidade de um grau de experiência elevado, faz com que a atividade se torne muito dispendiosa. A ideia central do presente trabalho é propor uma automatização do processo das inspeções termográficas de subestações de energia elétrica utilizando algoritmos de redes neurais convolucionais e floresta aleatória para detecção de chaves seccionadoras. Uma das redes neurais com maior eficiência nos dias de hoje é a YOLO (You Only Look Once), essa técnica atrelada a aplicação da segmentação de imagens através do algoritmo de floresta aleatória é capaz de encontrar um ponto com temperatura atípica de um determinado equipamento de maneira automática. Utilizando um banco de dados de imagens de chaves seccionadoras de uma subestação de energia elétrica cedidas pela Copel a partir do Projeto de Pesquisa PD-02866-0528/2020 para treinamento, a tecnologia pode identificar de maneira satisfatória os objetos e com isso pode auxiliar as concessionárias de energia a tomarem decisões referentes à manutenção preditiva. A rede neural alcançou níveis de precisão acima dos 70%, o que mostra um desempenho satisfatório.
Abstract: With the constant growth of the electrical system, the Brazilian electrical system, efficiency in the method of performing maintenance in these environments becomes increasingly important. A thermographic inspection is one of these alternatives, and it is effective for predicting failures in power substations equipment. However, the operators’ safety and the need for a high degree of experience make the activation very expensive. The central idea of the present work is to propose automation of the thermographic inspection process of electric power substations using algorithms of convolutional neural networks and random forest to detect disconnecting switches. One of the most efficient neural networks nowadays is YOLO (You Only Look Once), this technique linked to the application of image segmentation through the random forest algorithm can automatically find the hot spot of given equipment. Using a database of images of switch-disconnectors from an electric power substation provided by COPEL from the research project PD-02866-0528/2020 for training, the technology can satisfactorily identify the objects and thus help the energy concessionaires in this process. The points to be improved are in the backgrounds and lighting effects in the images, which end up causing some confusion on the network.
URI: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/33466
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