Monitoramento de equipamentos elétricos industriais utilizando IoT

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Fabricio, Marcos Aurelio
• Orientador(a): Behrens, Frank Herman, Bianchini, David
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: PUC-Campinas
• Palavras-chave em Português: Monitoramento de máquinas industriais; Internet das Coisas; Rede de Sensores Sem Fio; Análise de Assinatura de Corrente; Indústria 4.0; Predictive Maintenance; Internet of Things; Wireless Sensor Network; Current Signature Analysis; Industry 4.0
• Link de acesso: http://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/xmlui/handle/123456789/15020

Este trabalho tem como objetivo apresentar um sistema de monitoramento de equipamentos elétricos de uma linha de produção, visando o acompanhamento em tempo real do estado de operação das máquinas monitoradas, permitindo a realização da gestão de operação desses equipamentos e a detecção antecipada de desvios operacionais e de falhas. O sistema desenvolvido realiza a medição da corrente elétrica eficaz consumida pelos equipamentos monitorados, utilizando uma rede de sensores conectados a um módulo concentrador de dados, que por sua vez realiza o armazenamento intermediário, o tratamento preliminar dos dados e o posterior envio a uma plataforma de Internet da Coisas (Internet of Things - IoT). O tratamento preliminar de dados visa à análise da série temporal dos valores das correntes elétricas com o fim de obter uma avaliação inicial do estado de operação da máquina monitorada. Em seguida, essas informações pré-processadas são enviadas via internet a uma plataforma de IoT com o objetivo de armazenamento a longo prazo, pós-processamento e visualização em tempo real dos dados pelos usuários de interesse. Na plataforma de IoT, os dados são formatados para exibição e avaliação dos usuários considerando formatos gráficos compreensíveis, sendo possível a emissão de alertas e de relatórios ao serem detectados desvios em relação aos parâmetros operacionais normais. Ao ser detectado um desvio de comportamento no consumo de corrente, correlacionando a algum tipo de falha em potencial, o sistema sinaliza informações adicionais a um usuário de interesse (ao supervisor da linha de produção, por exemplo), que de forma planejada, procede a alguma intervenção no equipamento, sem prejuízo da produção. A disponibilidade da série temporal completa dos dados armazenados bem como o histórico de ocorrências registrados ao longo do uso do sistema de monitoramento permite ainda a busca de correlações entre dados de outras origens e naturezas, e a interpretação dos mesmos dados sob outras óticas em contextos além da operação ou manutenção da máquina. O sistema de monitoramento proposto permite prover um mínimo de automação em máquinas antigas e abre a possibilidade de monitoramento independente, paralela e não intrusiva em máquinas que já contam com um sistema supervisório moderno. Uma indústria que atinja o objetivo de tornar o conjunto de seus equipamentos produtivos totalmente monitorado se credencia para dar o próximo passo rumo à Indústria 4.0.