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dc.creatorPriotto, Felipe Messias-
dc.date.accessioned2025-10-15T18:38:45Z-
dc.date.available2025-10-15T18:38:45Z-
dc.date.issued2025-09-11-
dc.identifier.citationPRIOTTO, Felipe Messias. Modelos generativos aplicados à emissão acústica para detecção e localização de vazamentos em tubulações. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica e Informática Industrial) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38691-
dc.description.abstractLeak detection in pipelines is critical to preventing financial losses and environmental damage; however, training artificial intelligence (AI) models for this task is hindered by the difficulty and high cost of acquiring real-world leak data. This study proposes a solution by generating synthetic, yet realistic, leak signals from a small set of real measurements. Acoustic Emission (AE) signals were collected from a 105-meter experimental pipeline, and a generative adversarial network (GAN) was trained to learn their physical characteristics and produce new samples for various leak positions, including locations where no measurements had been taken. To assess the quality of the generated data, a Vision Transformer (ViT) model was trained exclusively on the synthetic leak signals to detect and locate leaks from spectrogram images. The model, which had never been exposed to real leak data during training, was then evaluated on real samples. Results showed that it achieved 100% accuracy in leak classification and an average localization error on synthetic data of only 1.5 meters. These findings demonstrate that synthetic data generation is a viable and effective strategy for addressing data scarcity in anomaly detection, enabling the development of diagnostic systems without the need for extensive and costly field testing.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/pt_BR
dc.subjectEmissão acústicapt_BR
dc.subjectInteligência artificialpt_BR
dc.subjectRedes neurais (Computação)pt_BR
dc.subjectLocalização de falhas (Engenharia)pt_BR
dc.subjectTubulaçãopt_BR
dc.subjectProcessamento de sinaispt_BR
dc.subjectAcoustic emissionpt_BR
dc.subjectArtificial intelligencept_BR
dc.subjectNeural networks (Computer science)pt_BR
dc.subjectFault location (Engineering)pt_BR
dc.subjectPipingpt_BR
dc.subjectSignal processingpt_BR
dc.titleModelos generativos aplicados à emissão acústica para detecção e localização de vazamentos em tubulaçõespt_BR
dc.title.alternativeGenerative models applied to acoustic emission for leak detection and localization in pipelinespt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoA detecção de vazamentos em tubulações é fundamental para evitar perdas financeiras e danos ambientais, mas treinar modelos de inteligência artificial para essa tarefa enfrenta um grande obstáculo: a dificuldade e o alto custo para obter dados de falhas reais. Este trabalho propõe uma solução para atenuar este problema utilizando inteligência artificial para gerar sinais sintéticos, porém realistas, de vazamentos a partir de uma amostra pequena de dados verdadeiros. A metodologia partiu da coleta de sinais de Emissão Acústica (EA) em uma tubulação experimental de 105 metros. Com esses dados limitados, uma rede neural generativa (GAN) foi treinada para aprender as características físicas dos sinais e criar novas amostras correspondentes a diferentes posições de vazamento na tubulação, inclusive em pontos onde não foram realizadas medições. Para validar a qualidade dos dados criados, um segundo modelo de inteligência artificial, um Vision Transformer (ViT), foi treinado exclusivamente com os sinais sintéticos para aprender a identificar e localizar vazamentos a partir de imagens de seus espectrogramas. O teste final consistiu em avaliar o desempenho deste modelo, que nunca viu dados reais de vazamento durante seu treinamento, em amostras reais. Os resultados confirmaram a eficácia da técnica: o modelo treinado apenas com dados sintéticos foi capaz de classificar os vazamentos reais com 100% de acurácia e estimar a localização de vazamentos sintéticos com um erro médio de 1,5 metro. O estudo demonstra que a geração de dados sintéticos é uma estratégia viável e eficaz para contornar a escassez de dados em cenários de anomalias, possibilitando o desenvolvimento de sistemas de diagnóstico sem a necessidade de ensaios de campo extensivos e custosos.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0009-0003-9087-6574pt_BR
dc.creator.Latteshttps://lattes.cnpq.br/8757163789103670pt_BR
dc.contributor.advisor1Lazzaretti, André Eugênio-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1861-3369pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttps://lattes.cnpq.br/7649611874688878pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Arruda, Lucia Valeria Ramos de-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-5704-8131pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttps://lattes.cnpq.br/8616017152145795pt_BR
dc.contributor.referee1Lazzaretti, André Eugênio-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-1861-3369pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttps://lattes.cnpq.br/7649611874688878pt_BR
dc.contributor.referee2Silva, Ivan Nunes da-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-1296-5454pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0448891472280429pt_BR
dc.contributor.referee3Mendes Júnior, José Jair Alves-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0001-5578-7734pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttps://lattes.cnpq.br/1920188611669631pt_BR
dc.contributor.referee4Arruda, Lucia Valeria Ramos de-
dc.contributor.referee4IDhttps://orcid.org/0000-0002-5704-8131pt_BR
dc.contributor.referee4Latteshttps://lattes.cnpq.br/8616017152145795pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e Informática Industrialpt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIASpt_BR
dc.subject.capesEngenharia Elétricapt_BR
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