DIAGNÓSTICO APLICADO A VÁLVULAS MOTO-OPERADAS …

Ecircoen AUTARQUIA ASSOCIADA Agrave UNIVERSIDADE DE SAtildeO PAULO

DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE MONITORACcedilAtildeO E

DIAGNOacuteSTICO APLICADO A VAacuteLVULAS MOTO-OPERADAS

UTILIZADAS EM CENTRAIS NUCLEARES

AacuteLVARO LUIZ GUIMARAtildeES CARNEIRO

Tese ap re sen t ada como par te dos requisitos para ob t enccedilatildeo do Grau de Doutor em Ciecircncias na Aacuterea de Tecnologia Nuclear - Reatores

Orientador Dr Aucyone Augusto da Silva

Satildeo Paulo 2003

INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGEacuteTICAS E NUCLEARES

Autarquia associada agrave Universidade de Satildeo Paulo




Alvaro Luiz Guimaratildees Carneiro

Tese apresentada como parte dos

requisitos para obtenccedilatildeo do Grau

de Doutor em Ciencias na Aacuterea de

Tecnologia Nuclear - Reatores


Satildeo Paulo

2 0 0 3

COWtSSiO NACiacuteOfiAacutei Ct [MtmX laquoIXlfARSP-IPEN

I

Ao meu pai Aacutelvaro (in memoacuteriam) e minlia matildee Dulee

pelo earinlio e orieiUaccedilagraveo de unia viiacutela honesta e sauLtaacutevel

essencial para o sucesso e a minha irmagrave Ceia

Aos meus dois amores minha esposa Janete e minha fillia liiiza

pelo incentivo dedicaccedilatildeo lealdade energia e conjunccedilatildeo de ideais

instrumentos vitais para o eterno ainoi- e hem viver

AGRADECIMENTOS

Ao Dr Aucyone Augusto da Silva pela orientaccedilatildeo da tese e principalmente pela

amizade e confianccedila demonstrada no decorrer desse trabalho

Ao Dr Daniel Kao Sun Ting pelo apoio espiacuterito criacutetico e sugestotildees teacutecnicas

Ao Instituto de Pesquisas Energeacuteticas e Nucleares (IPENCNEN-SP) ao

Superintendente Dr Claacuteudio Rodrigues em especial ao Centro de Engenharia Nuclear (CEN)

por toda infra-estrutura fornecida e pela oportunidade concedida

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq) pelo

suporte financeiro fornecido nas visitas teacutecnicas agrave Universidade do Tennessee

Ao Departamento de Engenharia Nuclear da Universidade do Tennessee pela

disponibilidade do banco de dados utilizado no desenvolvimento deste trabalho

Ao Dr Belle R Upadhyaya do Departamento de Engenharia Nuclear da

Universidade do Tennessee pelo expressivo apoio cientiacutefico no desenvolvimento desta

pesquisa

Agrave ELETRONUCLEAR Unidades ANGRA I e ANGRA II pelo intercacircmbio

teacutecnico em especial ao Departamento de Engenharia e Manutenccedilatildeo e ma equipe Eng Seacutergio

Dias Eng Mareio Rezende Siniscalchi Eng Francisco Carlos Sant Anna da Silva e Eng

Antonio Zaroni Torres

Ao Dr Pernio Seacutergio Brasko Ferreira pela amizade apoio e sugestotildees

Ao colega MSc Paulo Henrique F Masotti pela constante e inestimaacutevel

colaboraccedilatildeo nas discussotildees teacutecnicas

A colega M Sc Rosani Maria L da Penha pela contribuiccedilatildeo nas sugestotildees e

revisatildeo do texto

Aos colegas do grupo de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico do CEN PEN em especial

ao Roberto Carlos dos Santos e ao Dr Roberto Navarro de Mesquita pela amizade e apoio

Aos colegas do CEN em especial atilde Dra Gaianecirc Sabundjian agrave M Sc Margaret

de Almeida Damy ao Dr Ulysses DUtra Bitelli ao Gelson Toshio Otani c a todos que de

alguma for niacutea colaboraram para o sucesso deste trabalho

1

DESENVOL VIMENTO DE SISTEMA DE MONITORACcedilAtildeO E DIAGNOacuteSTICO APLICADO

A VAacuteLVULAS MOTO-OPERADAS UTILIZADAS EM CENTRAIS NUCLEARES

ALVARO LUIZ GUIMARAtildeRES CARNEIRO

RESUMO

A questatildeo da confiabilidade dos componentes mais especificamente as

vaacutelvulas moto-operadas tomou-se um dos fatores mais importante a serem investigados

nas centrais nucleares no que diz respeito agrave seguranccedila e extensatildeo de vida uacutetil da

instalaccedilatildeo Com isto a necessidade de melhorias nos meacutetodos de monitoraccedilatildeo e

diagnoacutestico passou a ser de extrema relevacircncia no campo da manutenccedilatildeo predifiva

estabelecendo como meta principal a confiabilidade da operaccedilatildeo dos componentes Em

plantas nucleares a manutenccedilatildeo preditiva contribui principalmente no fator seguranccedila no

sentido de diagnosticar com antecedecircncia a ocorrecircncia de uma possivei falha em um

determinado componente evitando consequecircncias mais severas assim como no aspecto

econocircmico estabelecendo uma melhor programaccedilatildeo na manutenccedilatildeo reduzindo paradas

inesperadas da planta O desenvolvimento de meacutetodos natildeo intrusivos de monitoraccedilatildeo e

diagnoacutestico torna possiacutevel a identificaccedilatildeo de falhas em componentes durante a operaccedilatildeo

nonnal da planta Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema integrado de

monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico aplicado a vaacutelvulas moto-operadas utilizadas em centrais

nucleares A metodologia utilizada neste projeto eacute baseada na anaacutelise da assinatura da

potecircncia eleacutetnca do motor obtida durante a movimentaccedilatildeo do ciclo de abertura e

fechamento da vaacuteKoila Uma vez obtida a medida da assinatura padratildeo da vaacutelvula eacute

possivei detectar desvios em determinados paracircmetros ao longo da vida operacional da

vaacutelvula identificando falhas incipientes na vaacutelvula O sistema utiliza duas teacutecnicas

paralelas para detecccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo de falhas Sistema Especialista implementado

atraveacutes da Loacutegica Nebulosa baseada em um conjunto de regras desenvolvidas atraveacutes de

um banco de conhecimento a segunda teacutecnica consiste na utilizaccedilatildeo da Transformada de

Wavelet onde o objetivo principal constitui em obter intbnnaccedilogravees mais detalhadas

contidas nos sinais medidos idenfiticando c caracterizando fenocircmenos transientes no

domiacutenio tempo - frequecircncia conelacionand(i-os a situaccedilotildees de falhas no estado incipiente

O sistema de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico foi desenvolvido e implementado na platafonna

MATLAB que eacute uma linguagem computacional de alto desempenho integrando de foniia

eficiente os ambientes de programaccedilatildeo e visualizaccedilatildeo Os resultados obtidos foram de

grande relevacircncia proporcionando uma metodologia qualitativa de monitoraccedilatildeo e

diagnoacutestico para as condiccedilotildees operacionais de vaacutelvulas moto-operadas

u

^DEVELOPMENT OF AN INTEGRA TED CONDITION MONITORING AND DIAGNOSTIC

SYSTEM FOR MOTOR-OPERTATED VALVES USED IN NUCLEAR POWER PLANT

A L V A R O LUIZ G U I M A R Atilde E S C A R N E I R O

ABSTRACT

The reUabihty question of the components specifically o f motor operated-

valves became one of the most important issues to be investigated in nuclear power plants

considering security and life plant extension Therefore the necessity o f improvements in

monitoring and diagnosis methods started to be of extreme relevance in the maintenance

predictive field establishing as main goal the reliability and readiness o f the system

components Specially in nuclear power plants the predictive maintenance contributes in

the security factor in order to diagnosis in advance the occurrence of a possible failure

preventing severes situations It also presents a contribution on the economic side by

stablishing a better maintenance programming and reducing unexpected shutdown The

development of nonintrusive monitoring and diagnostic method makes it possible to

identify malfunctions in plant components during normal plant operation This dissertation

presents the development of an integrated condition monitoring system for motor-operated

valves used in nuclear power plants The methodology used in this project is based on the

electric motor power signatures analysis during the closing and opening stroke time o f the

valve Once the measurements baseline diagnostic of the motor-operated valve is taken it

is possible to detect long-tenn deviations during valve lifetime detecting in advance valve

failures The system implements two parallel techniques for detection and categorization of

anomalies Expert System using fuzzy logic based on rules and knowledge base proiding

a systematic approach for decision making and the Wavelet Transform Technique where

the main goal is to obtain more detailed information contained in the measured data

identifying and characterizing the transients phenomena in the time and frequenc

domains c o i T e l a t i n g them to failures situatios in the i n c i p i e n t s t a g e The conditioning

monitoring and diagnostic system was designed and implemented at the MATLAB

platafomi which is a powerfuU language with high perfonnance The developed system

has provided good results stablishing a new qualitative methodology for monitoring and

diagnostic of motor operated valves

COMISSAO hSACIOfW- DE EftERfiJ NlgtLEARSP-IPEN

m

SUMARIO

Paacutegina

1 INTRODUCcedilAtildeO 1

2 OBJETIVO 4

21 ASPECTOS RELEVANTES E CONTRIBUICcedilOtildeES DO TRABALHO 4

3 HISTOacuteRICO 6

4 FUNDAMENTOS TEOacuteRICOS 8

4T VAacuteLVULA MOTO-OPERADA 8

4 L1 CONSIDERACcedilOtildeES GERAIS 8

412 PRINCIacutePIO DE OPERACcedilAtildeO 9

413 TIPOS DE VAacuteLVULAS MOTO-OPERADAS ] O

414 ANOMALIAS EM VAacuteLVULAS MOTO-OPERADAS 13

42 ANAacuteLISE DA POTEcircNCIA ELEacuteTRICA 14

5 MATERIAIS E MEacuteTODOS 16

51 SISTEMA DE MEDIDA E PROCESSAMENTO DE SINAIS 17

52 BASE DE DADOS 18

53 ANAacuteLISE DOS SINAIS 20

IV

5 4 S I S T E M A E S P E C I A L I S T A 2 3

541 I N T R O D U Ccedil Atilde O 2 3

542 P R I N C I P A I S C O M P O N E N T E S D O S I S T E M A E S P E C I A L I S T A 2 4

543 C A R A C T E R Iacute S T I C A S G E R A I S D O S S I S T E M A S E S P E C I A L I S T A S 2 5

544 C L A S S I F I C A Ccedil Atilde O D E S I S T E M A S E S P E C I A L I S T A S 2 5

55 L Oacute G I C A N E B U L O S A 2 9


5 5 2 C A R A C T E R Iacute S T I C A S G E R A I S E V A N T A G E N S D A L Oacute G I C A N E B U L O S A 31

553 C O N J U N T O N E B U L O S O 3 2

5 5 3 1 P R I N C I P A I S O P E R A Ccedil Otilde E S E N T R E C O N J U N T O S N E B U L O S O S 3 2

5 6 S I S T E M A E S P E C I A L I S T A I M P L E M E N T A D O P E L A L Oacute G I C A N E B U L O S A 3 3

561 A N Aacute L I S E D O S SUMAIS V I A S I S T E M A E S P E C I A L I S T A 3 6

5 6 1 1 T E L A S D O S P R O G R A M A S D E A N Aacute L I S E V I A

S I S T E M A E S P E C I A L I S T A 4 9

57 T R A N S F O R M A D A D E W A V E L E T 5 4

571 F U N Ccedil Otilde E S D E W A V E L E T 5 8

57 2 A N Aacute L I S E D O S S I N A I S V I A T R A N S F O R M A D A D I S C R E T A D E W A V E L E T 59

6 R E S U L T A D O S 6 2

61 R E S U L T A D O S C O M A P L I C A Ccedil Atilde O D O S I S T E M A E S P E C I A L I S T A 6 2

62 R E S U L T A D O S C O M A P L I C A Ccedil Atilde O D A T R A N S F O R M A D A D E W A V E L E T 75

7 ANALISE DOS RESULTADOS 81

71 RESULTADOS OBTIDOS COM APLICACcedilAtildeO DO SISTEMA ESPECIALISTA S1

72 RESULTADOS OBTIDOS COM APLICACcedilAtildeO DA TRANSFORMADA

DISCRETA DE WAVELET 82

8 CONCLUSAtildeO 83

81 RECOMENDACcedilAOES PARA TRABALHOS FUTUROS 84

APEcircNDICE A PROGRAMA MENUP 85

APEcircNDICE B PROGRAMA NORM_DIAG 98

APEcircNDICE C - PROGRAMA FUZZYEIS 102

REFERENCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 111

VI

igura

2

4

5

6

7

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

L I S T A D E F I G U R A S

Tiacutetulo Paacutegina

Componentes baacutesicos da vaacutelvula moto-operada 9

Vaacutelvula do tipo gaveta 10

Vaacutelvula moto-operada tipo gaveta visatildeo geral 10

Vaacutelvula do tipo globo 1 I

Vista de uma vaacutelvula moto-operada do tipo globo 11

Vaacutelvula do tipo borboleta 12

Vaacutelvula moto-operada do tipo borboleta 12

Circuito equivalente de um motor eleacutetrico por fase 14

Diagrama de blocos do sistema de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico 16

Sistema de medida e processamento de sinais 1 7

Diagrama de blocos do sistema com os programas implementados 22

Principais componentes do sistema especialista 25

Diagrama de blocos do sistema especialista via loacutegica nebulosa 33

Fuzzificaccedilatildeo de uma variaacutevel de entrada 34

Meacutetodo do centro de gravidade 35

Defuzificaccedilatildeo por centro de gravidade 35

Assinatura de potecircncia com eventos caracteriacutesticos ciclo de fechamento 37

Assinatura de potecircncia com eventos caracteriacutesticos ciclo de abertura 37

Principais componentes dos sinais primitivos (abc) 39

Diagrama de blocos do algoritmo de extraccedilatildeo dos sinais primitivos 40

Etapas do algoritmo de extraccedilatildeo dos sinais primitivos 41

Assinaturas de potecircncia com os eventos caracteriacutesticos 42

Paracircmetros de saiacuteda do moacutedulo extraccedilatildeo de eventos 43

Diagrama de blocos da anaacutelise via sistema especialista-loacutegica nebulosa 44

Funccedilotildees de pertinecircncia do sistema 45

Etapas de normalizaccedilatildeo-condiccedilatildeo de diagnoacutestico 46

Diagrama de blocos - variaacuteveis de anaacutelise do sistema especialista 46

Tela do moacutedulo de extraccedilatildeo de eventos (ciclo fechamento) 49

Sequumlecircncia de telas da etapa de normalizaccedilatildeo 50

Tela de acionamento do comando fuzzy 50 30

Vil

3 1 Sistema Fuzzy de inferecircncia 51

32 Tela com as variaacuteveis de entrada saida e funccedilotildees de pertinecircncia 51

33 Tela com apresentaccedilatildeo de um conjunto de regras 52

34 Tela com as variaacuteveis de entrada e saida com os respectivos valores 53

35 Plano tempo-escala (wavelet) 54

36 Efeito da variaccedilatildeo do valor da escala (paracircmetro cr) 55

37 Deslocamento continuo da wavelet no tempo (paracircmetro 6) 55

38 Dilataccedilatildeocompressatildeo e deslocamento da transf discreta de wavelet 56

39 Bloco baacutesico de decomposiccedilatildeo do sinal 57

40 Decomposiccedilatildeo do sinal em aacutervore 57

41 Apresentaccedilatildeo de algumas funccedilotildees wavelets 58

42 Sinal onginal e sinais de aproximaccedilatildeo e decomposiccedilatildeo db4 niacutevel 6 60

43 Decomposiccedilatildeo em aacutervore e sinais original e aproximaccedilatildeo niacutevel 6 60

44 Ilustraccedilatildeo das condiccedilotildees do diagnoacutestico 62

45 Arquivo UTIBLCO - assinatura padratildeo 64

46 Arquivo UTIMLSCO - desajuste chave limite 65

47 Arquivo UT2BLC0-assinatura padratildeo 66

48 Arquivo UT2MLSC0 - desajuste chave limite 67

49 Arquivo UT2FELTC0-felha eleacutetrica 68

50 Arquivo UT2BBARC0 - obstruccedilatildeo na haste 69

5 1 Arquivo UTl BLOC - assinatura padratildeo 70

52 Arquivo UTl MTSOC - desajuste chave torque 71

53 Arquivo UTIOBSOC - obstruccedilatildeo na sede 72

54 Arquivo UT2BL0C - assinatura padratildeo 73

55 Arquivo UT2MTS0C- desajuste chave torque 74

56 Evoluccedilatildeo de falhas obstruccedilatildeo na movimentaccedilatildeo 76

57 Sinal original e as decomposiccedilotildees 76

58 Anaacutelise de evoluccedilatildeo de falha - ciclo total 77

59 Anaacutelise de evoluccedilatildeo de falha na regiatildeo de movimentaccedilatildeo da haste 77

60 Assinaturas - evoluccedilatildeo de falha de desgaste de engrenagem 78

61 Anaacutelise do sinal com falha real 79

62 Evoluccedilatildeo da falha - ciclo total de movimentaccedilatildeo 80

63 Evoluccedilatildeo da falha na regiatildeo de movimentaccedilatildeo 80

Vlll

LISTA DE TABELAS

CWIacuteSSAO mom^ ^ EMERSA lilfClEAfVSf-iacuteFf

Tabela Tiacutetulo P aacute g i n a

1 Base de dados 19

2 Situaccedilotildees do diagnoacutestico 48

3 Legenda da Figura 32 52

4 Relatoacuterio de saiacuteda - Diagnoacutestico via sistema especialista 53

5 Resultados obtidos-anaacutelise dos sinais no ciclo de abeitura 63

6 Resultados obtidos-anaacutelise dos sinais no ciclo de fechamento 63

7 Arquivo UTIBLCO-RESULTADOS 64

8 Arquivo UTIMLSCO-RESULTADOS 65

9 Arquivo UT2BLC0 - RESULTADOS 66

10 Arquivo UT2MLSC0 - RESULTADOS 67

11 Arquivo UT2FELTC0 - RESULTADOS 68

12 Arquivo UT2BBARC0 - RESULTADOS 69

13 Arquivo UTl BLOC - RESULTADOS 70

14 Arquivo UTIMTSOC - RESULTADOS 71

15 Arquivo UTl OBSOC - RESULTADOS 72

16 Arquivo UT2BL0C - RESULTADOS 73

17 Arquivo UT2MTS0C - RESULTADOS 74

IX

ABREVIATURAS E SIGLAS

ASME American Society of Mechanical Engineers

CCM Centro de Controle de Motores

CD Condiccedilatildeo de Diagnoacutestico

CEN Centro de Engeniiaria Nuclear

CNPq Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnoloacutegico

CWT Continuous Wavelet Transform

DWT Discrete Wavelet Transform

EPRI Electric Power Research Institute

FN Fator de Nomializaccedilatildeo

GL Generic Letter

INPO Institute of Nuclear Power Operations

IPEN Instituto de Pesquisas Energeacuteticas e Nucleares

MAC Motor Actuator Characterizer

MCDS Microprocessor Control and Diagnostics System

MOV Motor-Operated Valve

MO VATS Motor Operated Valve Analysis and Test System

NPARP Nuclear Plant Aging Research Program

NRC Nuclear Regulatory Commission

NSF National Science Foundadon

ORNL Oak Ridge National Laboiatory

PECI Programa Especial de Cooperaccedilatildeo Internacional

RMS Root Mean Square

USCFRUnited States Code of Federal Regulations

UT Unversity of Tennessee

VMO Vaacutelvula Moto-Operada

VMODS Valve Motor Operator Diagnostic System

VOTES Valve Operation Test and Evaluation System

1 INTRODUCcedilAtildeO

A questatildeo do enelhecimento dos componentes das plantas nucleares tem sido

exaustivamente estudada e tratada como um dos pontos mais importantes no que diz respeito agrave

seguranccedila e extensatildeo da vida uacutetil da instalaccedilatildeo Com isto a necessidade de melhorias nos

meacutetodos de testes monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico passou a ser de extrema rele acircncia no campo da

manutenccedilatildeo preditiva estabelecendo como meta principal a contabilidade da operaccedilatildeo dos

componentes

A manutenccedilatildeo preditiva contribui principalmente no fator seguranccedila no sentido

de diagnosticar com antecedecircncia a ocoirecircncia de uma possiacutevel falha em um componente^

evitando consequumlecircncias mais severas Aleacutem disso a manutenccedilatildeo preditia apresenta uma

contribuiccedilatildeo sobre o ponto de vista econocircmico de maneira a estabelecer uma melhor

programaccedilatildeo da manutenccedilatildeo reduzindo as paradas imprcMstas devido a problemas

inesperados e com isto disponibilizar a planta para a geraccedilatildeo de energia eleacutetrica quase que na

sua totalidade do tempo de operaccedilatildeo previsto

O gerenciamento e o planejamento da manutenccedilatildeo assim como a otimizaccedilatildeo dos

custos relativos satildeo tarelas difiacuteceis nos dias de hoje por se tratar de um trabalho

extremamente complexo devido a fatores tais como elevaccedilatildeo dos requisitos de seguranccedila

durante operaccedilatildeo da planta aumento do nuacutemero de leis ambientais complexidade dos

sistemas instalados e o controle da contlabilidade desses sistemas

Em plantas nucleares satildeo utilizados diversos tipos dc vaacutelvulas como vaacutelvulas

operadas a ar comprimido a solenoacuteides e a motores eleacutetricos tambeacutem chamadas aacutelvulas

moto-operadas (VMO) ou nuxor-operciicd vtdve (MOV) que constitui o enfoque principal

da presente tese

bullAs vaacutelvulas moto-operada^ tecircm como papel principal a operaccedilatildeo dos sistemas de

seguranccedila e a perda do controle desses sistemas pode acarretar situaccedilotildees cmergenciais

As investigaccedilotildees teacutecnicas das vaacutelvulas moto-operadas vatildeo desde as anaacutelises dos

materiais envolvidos na fabricaccedilatildeo ateacute lestes mais especiacuteficos como em situaccedilotildees de anaacutelise

siacutesmica

COMtSSAO M ^ K m DE EfiacuteEFtacircA ^XLEARSP-IacutePEN

Portanto para a melhoria na confiabilidade de operaccedilatildeo da planta e a

consequente reduccedilatildeo nos custos de manutenccedilatildeo resultou o cuidado especial dirigido agrave

monitoraccedilatildeo das vaacutelvulas moto-operadas

Toda esta atenccedilatildeo voltada agrave confiabilidade de operaccedilatildeo dos componentes mais

especificamente tratando das vaacutelvulas moto-operadas teve um impulso maior com o

advento das instmccedilocirces normativas editadas p e l o oacute r g atilde o regulador Nuclear Regulaloiy

Commission (NRC) e American Society of Mechanical Engiacuteneers (ASME)

As primeiras instmccedilocirces normativas relacionadas a testes e supervisatildeo de

vaacutelvulas moto-operadas satildeo datadas de junho de 1989 trata-se da Generic Letter (GLJ

Ndeg 89-10

Este docuinento eacute tambeacutem conhecido como 10 CFR 5054f trata-se da seccedilatildeo

5054(iacute) do tiacutetulo 10 do United States Code of Federai Regidations (USCFR)

Atualmente esta instruccedilatildeo normativa possui sete suplementos que tratam

basicamente de fatores relacionados a testes prograinas de manutenccedilatildeo gerenciamento de

suporte teacutecnico e coordenaccedilatildeo de engenharia

A GL 89-10 suplemento 5 eacute dirigida aos sistemas de monitoraccedilatildeo relatando

recomendaccedilotildees avaliaccedilotildees de melhorias accedilotildees c o i T C t i v a s e tendecircncias de problemas

Dados percentuais originados de custos anuais em manutenccedilatildeo na i n d uacute s t r i a e

direcionados a sistemas de controle e seguranccedila envolvendo mais especificamente vaacutelvulas

apontam a ordem de 30 do orccedilamento total previsto para manutenccedilatildeo

Aleacutem disso estimativas indicam valores percentuais de 20 relacionados a

paradas n atilde o programadas em usinas nucleares americanas devido a problemas relacionados

a vaacutelvulas^

Sendo assim justificativas de ordem econocircmica^ tecircm sido destacadas por

i nves t i iT ien tos em desenvolvimentos e aplicaccedilotildees de teacutecnicas dc monitoraccedilatildeo das condiccedilotildees

operacionais dos componentes mais vulneraacuteveis agrave oconecircncia de falhas

A demanda da necessidade de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico d e falhas de

componentes e m p r o c e s s o s dinacircmicos d e instalaccedilotildees industriais f e z c o m que e s f o r ccedil o s se

concentrassem e m desenvolver novas teacutecnicas de anaacutelise d e d a d o s contribuindo

significativamente na seguranccedila manutenccedilatildeo e extensatildeo da vida uacutetil da instalaccedilatildeo

A principal tarefa nessa evoluccedilatildeo tecnoloacutegica consiste em obter informaccedilotildees

mais detalhadas contidas nos dados medidos atraveacutes das teacutecnicas de processamento de

sinais

Nos illtimos anos o Centro de Engenharia Nuclear (CEN) do IPEN vem

deseiivolvendo trabalhos de pesquisa na aacuterea de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico sendo alguns

deles ein parcerias com instituiccedilotildees internacionais objetivando a especializaccedilatildeo e

competecircncia em metodologias de manutenccedilatildeo preditiva sendo esses aspectos os pontos

principais para a motivaccedilatildeo no desenvolvimento deste trabalho

Este projeto traz contribuiccedilotildees significativas pois eacute de aplicaccedilatildeo direta aleacutem

disso transcende a aplicaccedilatildeo na aacuterea nuclear devido a larga utilizaccedilatildeo das vaacutelvulas moto-

operadas na induacutestna em geral destacando-se induacutestrias quiacutemicas petroquiacutemicas

farmacecircuticas e alimentiacutecias

A presente tese apresenta de forma qualitativa uma metodologia de coino pode

ser tratada a questatildeo da monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico de falhas em vaacutelvulas inoto-operadas de

fonna a gerar os meios necessaacuterios para a avaliaccedilatildeo precisa da condiccedilatildeo operacional destas

vaacutelwlas

2 OBJETIVO

O objetivo deste trabalho consiste eni desenoler um sisema nao intrusivo de

monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico aplicado a aacutelvulas moto-operadas do tipo gaveta e globo

utilizadas em sistemas de seguranccedila de centrais nucleares de potencia identificando com

antecedencia a ocorrecircncia de possiacuteveis falhas mecacircnicas e ou eleacutetricas intriacutensecas do conjunto

motor atuador e vaacutelvula

O sistema de monitoraccedilatildeo natildeo intrusivo atua de forma remola na obtenccedilatildeo das

medidas dos sinais que compotildeem a assinatura da potecircncia a ser analisada permitindo dessa

maneira a natildeo intervenccedilatildeo na operaccedilatildeo normal da planta o que iraz inuacutemeros benellcios

operacionais

O sistema utiliza teacutecnicas avanccediladas de medidas processamento e anaacutelise de sinais

direcionadas agrave obtenccedilatildeo de um diagnoacutestico qualitativo das condiccedilotildees operacionais eleacutetricas e

mecacircnicas de vaacutehoilas moto-operadas

A monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico das vaacutelvulas moto-operadas eacute lealizada baseada na

anaacutelise da assinatura de potecircncia eleacutetrica do motor durante a movimentaccedilatildeo de abertura c

fechamento das vaacuteKulas

Este trabalho vai ao encontro das metas e objetivos do CEN e do IPEN na

pesquisa e desenvolvimento de novas metodologias de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico aplicadas

na manutenccedilatildeo preditiva

21 ASPECTOS RELEVANTES E CONTRIBUICcedilOtildeES DO TRABALHO

Como aspectos relevantes e contribuiccedilotildees do trabalho dcslacam-se

bull Proposta ineacutedita da aplicaccedilatildeo da Transformada de Wavelet para

identificaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo de fenocircmenos transientes em regime dinacircmico de sinais eleacutetricos

de vaacuteKulas moto-operadas permitindo a localizaccedilatildeo dos eventos no tempo e escala

correlacionando-os agraves situaccedilotildees de falhas incipientes do componente no sistema

bull Utilizaccedilatildeo de um sistema especialista que corresponde a uma

ferramenta da Inteligecircncia Artificial composto por meacutetodos inferenciais implementados

atraveacutes da loacutegica nebulosa constimiacuteda por banco de conhecimento base de regras e

dispositivo de inferecircncia tratando-se de uma importante ferramenta na tomada de decisatildeo

bull Em termos nacionais eacute o primeiro sistema de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico

desenvolvido e aplicado agraves vaacute l vT j l as moto-operadas utilizadas em plantas nucleares de

potecircncia proporcionando uma identificaccedilatildeo de eventos caracteriacutesticos de falhas no estado

incipiente

bull Implementaccedilatildeo futura desse sistema nas usinas nucleares

b r a s i l e i r a s u m a vez que todo trabalho de diagnoacutestico de vaacutelvulas moto-operadas

instaladas nas usinas nucleares Angra I e Angra II eacute realizado por empresas estrangeiras

bull Abrangecircncia da aplicaccedilatildeo do sistema uma vez que natildeo se restringe a

plantas nucleares sendo possiacutevel a implementaccedilatildeo em outros tipos de plantas industriais

destacando-se como potencial as induacutestrias petroquiacutemicas

bull Contribuiccedilatildeo teacutecnica e cientiacutefica em termos de especializaccedilatildeo

profissional atraveacutes de parcerias com instituiccedilotildees nacionais e internacionais de excelecircncia na

aacuterea de manutenccedilatildeo preditiva a Eletronuclear atraveacutes das usinas nucleares Angra I e Angra II

e a Universidade do Tennessee - EUA atraveacutes do Departamento de Engeniiaria Nuclear

3 HISTOacuteRICO

Esta revisatildeo bibliograacutefica tem como objetivo estabelecer o estado da arte refereme

aos trabalhos relacionados a sistemas de diagnoacutesticos aplicados a vaacutelvulas moto-operadas

No inicio da deacutecada de 80 constam trabalhos realizados como parte do programa

de pesquisa de envelhecimento de plantas nucleares NPARP (Nuclear Plant Aging

Research Program) e ainda com maior importacircncia no final da deacutecada de 80 (_junho de 1989)

destaca-se as publicaccedilotildees das instruccedilotildees normadvas determinadas pelo NRC e ASiVIE

O pnmeiro sistema desenvolvido foi o MOVATS (Motor Operated Valve

Analysis and Test System) da MOV ATS INC USA disponiacutevel comercialmente em 1987 Este

sistema trata-se de um dispositivo que analisa sinais eleacutetncos do deslocamento da caixa de

molas atuaccedilatildeo das chaves limite e torque e corrente do motor

Em 1989 aparece o sistema V O T E S V a l v e Operation Test and Evaluation

System) desenvolvido pela Liberty Technology Center Inc USA que monitora os paracircmetros

de forccedila atuante na haste da vaacutelvula atuaccedilatildeo das chaves limite e torque e corrente do motor

No final de 1989 surgiu o VMODS Valve Motor Operator Diagnostic System)

desenvolvido e comercializado por Wyle Laboratories Inc USA Este sistema monitora os

mesmos paracircmetros do sistema anterior e inclui anaacutelise do espectro de frequecircncia da corrente

do motor

Os sistemas subsequentes basicamente monitoram os mesmos paracircmetros

incluindo sensores de temperaturas e vibraccedilatildeo^ Satildeo eles MAC Motor Actuator

Characterizer) desenvolvido pela Limitorque Corporation e o MCDS Microprocessor

Control and Diagnostics System) que satildeo uma extensatildeo do sistema anterior utilizando

microprocessador projeto este desenvolvido por Foster Miller Inc com suporte financeiio do

EPRI [Electric Power Research institute)

Em 1993 foi desenvolvido pelo 1ST (Institut fur Sicherheitstechnologie GmbH)

em Garching em parceria com a SIEMENS (Power Generation Group) Alemanha o sistema

DAW-MCC^ ( unidade para diagnoacutestico de vaacutelvulas moto-operadas)

o sistema DAW-MCC pennite aquisiccedilatildeo dos paracircmetros eleacutetricos (tensatildeo e

correntes das fases) sinais dos atuadores e paracircmetros mecacircnicos como deslocamento da

caixa de molas acircngulo de rotaccedilatildeo e forccedila na haste

Os paracircmetros eleacutetricos assim como os sinais dos atuadores podem ser obtidos

diretamente no centro de controle de motores Todos esses paracircmetros satildeo armazenados no

moacutedulo VSS-DB (Valve Diagnosis System) que constitui a estmtura de armazenamento

dos dados para que posterionnente tais paiametros sejam analisados e comparados com os

valores estabelecidos de projeto

No iniacutecio da deacutecada de 90 o ORNL ( Oak Ridge National Laboratory) como

participante do NPARP realizou um trabalho de avaliaccedilatildeo dos sistemas de diagnoacutestico

assim como os paracircmetros monitorados pelos sistemas A conclusatildeo do trabalho mostrou

como maior potencial o meacutetodo da anaacutelise da con-ente devido a nqueza de informaccedilotildees

contidas nas assinamras das conentes do motor ressaltando como fator importante a

monitoraccedilatildeo remota

Como consequecircncia desta avaliaccedilatildeo tiveram iniacutecio os trabalhos de pesquisa

vohados agrave monitoraccedilatildeo de vaacutelvulas moto-operadas desenvolvidos pelo Departamento de

Engeniiaria Nuclear da Universidade do Termessee Esses trabalhos utilizaram inicialmente a

anaacutelise do sinal das conentes^ das fases do motor e posteriormente a anaacutelise da potecircncia

tendo como paracircmetros de monitoraccedilatildeo as correntes e tensotildees das fases

A proposta desenvolvida nesta tese adotou principalmente a possibilidade da

aquisiccedilatildeo remota das medidas dos paracircmetros e deu continuidade agrave pesquisa de processamento

e anaacutelise dos sinais baseada nas assinaturas de potecircncia obtidas durante a movimentaccedilatildeo dos

ciclos de abertura e fechamento das vaacutelvulas moto-operadas

Como continuidade da pesquisa neste trabalho foram introduzidas teacutecnicas

inovativas de processamento e anaacutelise dos sinais atraveacutes da aplicaccedilatildeo de Sistema Especialista

implementado via Loacutegica Nebulosa e a utilizaccedilatildeo da Transformada de Wavelet para

identificaccedilatildeo de fenocircmenos transientes na regiatildeo da movimentaccedilatildeo da vaacutelvula durante os

ciclos de abertura e fechamento

4 FUNDAMENTOS TEOacuteRICOS

41 VAacuteLVULA MOTO-OPERADA

411 CONSIDERACcedilOtildeES GERAIS

A finalidade de uma vaacutelvula instalada em um processo consiste em controlar o

iacuteluxo de um determinado tluido em um sistema constituido de tubulaccedilotildees asos e maacutequinas

atraveacutes da sua abertura e fechamento modulando ou obstmindo o fluxo do tluido por si

mesma

A aplicaccedilatildeo ou uso fundamental da vaacuteKula moto-operada se daacute em situaccedilotildees

adversas como

-linhas de tubulaccedilatildeo extensas aha pressatildeo temperatura e fluxo local de difiacutecil

acesso ou periculosidade elevada para o operador condiccedilotildees onde eacute requerido posicionamento

raacutepido regime de trabalho com alta frequumlecircncia de manobras controle automaacutetico de processo

onde as vaacutelvulas operam em duas posiccedilotildees extremas ou com reposicionamento intermediaacuterio

(modulaccedilatildeo) e por uacuteltimo onde a isolaccedilatildeo eacute desejada

Vantagens e desvantagens na utilizaccedilatildeo da vaacutelvula moto-operada

Vantagens

-Motores eleacutetncos possuem alta velocidade rotacional proporcionando alta energia

cineacutetica garantindo a abeitura e fechamento da vaacutelvula

-Habilidade de interfacear com sistemas computadorizados

-Circuitos eleacutetricos satildeo operados instantaneamente a longas distacircncias

-Interface entre o motor e o controle remoto eacute um contato o qual apiesenta menos

problemas de confiabilidade comparado a outros tipos de vaacutelvula

-O sistema de controle e atuador podem ser completamente testados sem a

necessidade de movimentaccedilatildeo da vaacutelvula

-Usualmente e necessaacuteno trazer apenas dois cabos ateacute a localizaccedilatildeo do atuador

um para potecircncia e o outro para controle independentemente do grau de sofisticaccedilatildeo do

sistema de instrumentaccedilatildeo e controle

Desvantagens vulnerabilidade a altas temperaturas e impurezas requerendo alta

integndade de encapsulamento

412 PRINCIacutePIO DE OPERACcedilAtildeO

A vaacutelvula moto-operada eacute constituiacuteda basicamente de duas partes motor-atuador

incluindo o trem de engrenagens e redutor e a sede da vaacutelvula

A operaccedilatildeo da vaacutelvula moto-operada basicamente se daacute atraveacutes do motor que

comanda a rotaccedilatildeo do conjunto de engrenagens (redutor) que eacute conectado agrave haste da vaacutelvula

A haste da vaacutelvula movimenta-se verticalmente atraveacutes de conexatildeo do tipo coroa

e pinhatildeo abrindo modulando ou obstruindo totalmente a passagem do Huido via o obturador

O comando de desligamento da alimentaccedilatildeo eleacutetrica do motor ou seja as paradas

das movimentaccedilotildees de abeilura e fechamento da vaacutelvula eacute feito via contalo da chave limite e

chave de torque

A Figura 1 apresenta os componentes baacutesicos de funcionamento de uma vaacutelvula

moto-operada

FIGURA 1 Componentes baacutesicos da vaacutelvula moto-operada

10

413 TIPOS DE VAacuteLVULAS MOTO-OPERADAS

As vaacuteKulas sao caracterizadas basicamente pela direccedilatildeo do iacuteluxo do tluido na aacuterea

de assentamento (sede) e seu dispositivo de fechamento (obturador) Os tipos de vaacutelvulas mais

usadas satildeo gaveta g a t e ) globo g l o b e ) e borboleta ( b u t t e r f l y )

A vaacutelvula do tipo gaveta (FIG 2 ) possui um dispositivo de fechamento ou

obturadof que move em linha direta a aacuterea de assentamento e peipendicular a direccedilatildeo do tluxo

do fluido A Figura 3 apresenta uma visatildeo geral motor atuador e vaacutelvula

FIGURA 2 Vaacutelvula do tipo gaveta

FIGURA 3 Vaacutelvula moto-operada tipo gaveta visatildeo geral

11

A vaacutelvula do tipo globo (FIG 45) possui o obturador que move em linha direta agrave

aacuterea de assentamento e paralela agrave direccedilatildeo do tluxo

FIGURA 4 Vaacutelvula do tipo globo

o4 iacute -3 liJ

Z2ZZZJX

FIGURA 5 Vista de uma vaacutelvula moto-operada do tipo globo

12

A vaacutelvula do tipo borboleta (FIG6) possui o obturador que move em direccedilatildeo

roiacional e na posiccedilatildeo de abermra o tluxo do fluido passa ao redor do dispositivo

A Figura 7 apresenta uma visatildeo geral da vaacutelvula molo-operada do tipo borboleta

w

K N

K

V

1 lt

FIGURA 6 Vaacutelvula do tipo borboleta

FIGURA 7 Vaacutelvula inoto-operada do tipo borboleta

13

414 ANOMALIAS EM VAacuteLVULAS MOTO-OPERADAS

As vaacutelvulas moto-operadas estatildeo sujeitas a cargas e estresses pro enientes dos

sistemas de controle por onde satildeo conectadas sistemas de potecircncia por onde satildeo

alimentadas eletricamente e dos proacuteprios iacuteluidos sob agrave accedilatildeo dos quais elas operam Desta

maneira as vaacutelvulas moto-operadas satildeo vulneraacuteveis a desgastes parciais ou ateacute mesmo a

extreinos que resultam em situaccedilotildees de natildeo operabilidade

O Institute of N]idear Power Operaiions^ (INPO) que agrega um grande

nuacutemero de usinas nucleares em operaccedilatildeo por todo mundo realizou um estudo atra eacutes da

anaacutelise dos dados provenientes de registros de falhas em vaacutelvulas moto-operadas

submetidos ao NRC apresentando os seguintes resultados

bull Falhas eletromecacircnicas (32)

ajuste da chave limite

ajuste da chave de torque

bull Falhas eleacutetricas 11)

motor

contatos

outros

bull Falhas mecacircnicas (22So)

desgaste de engrenagens

desgaste da sede da vaacutelvula

envergamento da haste da vaacutelvula

bull Outros ( 1 9 )

Corrosatildeo vibraccedilatildeo selagem etc

14

42 ANAacuteLISE DA POTENCIA ELEacuteTRICA

A metodologia aplicada no desenvolvimento do trabalho consiste na anaacutelise da

assinamra da potecircncia eleacutetrica do motor obtida durante a movimentaccedilatildeo de abertura e

fechamento da vaacutelvula

As condiccedilotildees mecacircnicas e eleacutetricas de uma vaacutelvula moto-operada podem ser

monitoradas atraveacutes da anaacutelise da medida da potecircncia eleacutetrica do motor o qual comanda a

movimentaccedilatildeo da vaacutelvula

A Figura 8 apresenta o circuito equivalente de um motor eleacutetrico

Rs JcObLis joaL Rs

copy ^

1 ma lr

o eacute

FIGURA 8 Circuito equivalente de um motor eleacutetrico por fase

Os subscritos v e r referem-se ao estator e rotor do motor respectivamente

Iibdquoa eacute a corrente de magnetizaccedilatildeo corrente do estator corrente do rotor e o restante satildeo

cargas resistivas e impedacircncias indutivas referentes ao estator e rotor

A notaccedilatildeo () refere-se aos valores das impedacircncias do rotor normalizadas com

relaccedilatildeo ao estator

O termo S eacute denominado de deslizamento e consiste na diferenccedila entre a

velocidade rotacional do campo magneacutetico e a velocidade rotacional do rotor

Quando uma carga mecacircnica eacute conectada o rotor reduz a velocidade rotacional

aumentando portanto o deslizamento que por consequecircncia eleva a tensatildeo induzida a

corrente do rotor e finalmente o torque ateacute atingir o valor exigido pela carga

Coirelacionando o fundamento teoacuterico apresentado agrave aplicaccedilatildeo do trabalho de

monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico de vaacutelvulas moto-operada observamos que durante a

movimentaccedilatildeo de abertura e fechamento da vaacutelvula surgem variaccedilotildees mecacircnicas na carga

acoplada ao motor eleacutetrico Essas variaccedilotildees mecacircnicas induzem transientes no sinal da

potecircncia eleacutetrica do motor e satildeo observadas na assinatura da potecircncia

1 5

A potecircncia eleacutetnca de um sistema monofaacutesico eacute dada pela equaccedilatildeo

P = Uiacutecos(p (1)

Onde P e a potecircncia ativa U Q I satildeo os valores da tensatildeo e con-ente e cp eacute o

acircngulo de fase entre a conente e a tensatildeo A potencia ativa eacute definida como a potecircncia

utilizada para desenvolver um trabalho mecacircnico

Para um sistema trifaacutesico a equaccedilatildeo da potecircncia eleacutetrica eacute dada por

P = Ui Ii eos (1^1 + U2 12 bull eos (p^ + U I3 eos (piacute (2)

Onde Ui e bull refere-se a corrente e tensatildeo por fase Para a condiccedilatildeo de fases

balanceadas em um sistema trifaacutesico a potecircncia eacute dada por

= V3 t cwACp (3)

Nesse caso os valores de con-ente e tensatildeo satildeo valores RMS ou seja valores

meacutedios pois requerem um tempo meacutedio para as medidas dos sinais da tensatildeo e corrente

Esses valores meacutedios natildeo satildeo os sinais mais convenientes para monitoraccedilatildeo e

diagnoacutestico pois o maior interesse estaacute nos valores instantacircneos da medida da tensatildeo e

corrente

Para a potecircncia instantacircnea a equaccedilatildeo eacute dada por

P= U i + U2 Iacute2 + UI ii (4)

Onde Ui e satildeo valores instantacircneo da tensatildeo e conente da fase i

Portanto a anaacutelise da assinatura da potecircncia eleacutetrica do motor obtida durante a

movimentaccedilatildeo de abertura e fechamento da vaacutelvula constitui a base da monitoraccedilatildeo e

diagnoacutestico das condiccedilotildees operacionais eleacutetricas e mecacircnicas de vaacutelvulas moto-operadas

aplicada no desenvolvimento da presente tese

16

5 MATERIAIS E MEacuteTODOS

O sistema de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico estaacute dividido principalmente em trecircs

partes conforme apresentado na Figura 9

A primeira parte consiste no sistema de medida e processamento dos sinais

A segunda parte eacute formada pela base de dados

A terceira parte que eacute o nuacutecleo do sistema constitui a anaacutelise dos sinais de

potecircncia atraveacutes da aplicaccedilatildeo de duas metodologias sistema especialista com implementaccedilatildeo

da loacutegica nebulosa e a aplicaccedilatildeo da transfonnada de wavelet

Finalmente o sistema fornece o resultado do diagnoacutestico atraveacutes de relatoacuterios e

graacuteficos

Todo sistema de anaacutelise foi desenvolvido e implementado na plataforma

MATLAB^ VERSAtildeO 53 que eacute uma linguagem de computaccedilatildeo de alto nivel de

desempenlio integrando de forma eficiente e flexiacutevel os ambientes de programaccedilatildeo e

visualizaccedilatildeo

MEDIDA K

PROCESSAMENTO DE SINAIS

AN4LISE

VIA

SISTEMA ESPECIAEISI A

t BASE

DE DDOS

ANAacuteUSE VIA

TRANSFORMADA DE WAVTLET

REIArOacuteRIOS E GRAacuteFICOS DO DlAGNOacuteSriCO

FIGURA 9 Diagraina de blocos do sistema de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico

17

51 SISTEMA DE MEDIDA E PROCESSAMENTO DE SINAIS

O sistema de medida consiste na aquisiccedilatildeo dos sinais de c o i T c n t e e tensatildeo das fases

de alimentaccedilatildeo do motor da aacutelvula obtendo a assinatura de potecircncia

Esses sinais satildeo obtidos diretamente no centro de controle de motores (CCM)

passando por um condicionador de sinais constituiacutedo de amplificadores isoladores

transdutores e conversores

Os sinais satildeo obtidos durante a movimentaccedilatildeo de abertura e fechamento da aacutelvula

e armazenados no computador de aquisiccedilatildeo de dados para posteriomiente serem analisados

A Figura 10 apresenta o sistema de medida e processamento dos sinais

CCM sala uumle controle

9

bullbull condicionador

de sinal

Viacuteilvula

compuiaJor de medida e

auiiisicatildeo dc ciados

computador de

anaacutelise e diagnoacutestico

F

=i n

relatoacuterio

FIGURA 10 Sistcnui de medida c processamento de sinais

52 BASE DE DADOS

O sistema de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico aplicado a vaacutelvulas moto-operadas foi

desenvolvido utilizando a base de dados (TABl) com sinais padrotildees (referecircncias) dados com

causas e efeitos de falhas obtidos em bancadas experimentais e dados simulados

A base de dados foi obtida do Departamento de Engenharia Nuclear da

Universidade do Tennessee como parte do acordo bilateral BrasilCNPqlPEN e

EUANSFUT (National Science FoundationUniversity of Teimessee) dentro do Programa

Especial de Cooperaccedilatildeo Internacional (PECI) sob N 91000598-2

Foram utilizadas vaacutelvulas moto-operadas Westinghouse do tipo gaveta e globo

com atuadores Limitorque modelo SMB-OOO

Dados simulando falhas em vaacuterios niacuteveis foram gerados a partir dos dados reais

das situaccedilotildees padrotildees e situaccedilotildees de falha

Os dados simulados foram necessaacuterios para averiguaccedilotildees dos resultados

fomecidos pelo sistema de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico desenvolvido envolvendo situaccedilotildees

intermediaacuterias ou seja condiccedilotildees que estejam entre a falha real e a condiccedilatildeo em que natildeo haja

falha chamada de condiccedilatildeo de referecircncia ou condiccedilatildeo padratildeo reproduzindo desta maneira

casos de falhas em simaccedilotildees incipientes

Os dados simulados foram gerados a partir de um programa desenvolvido em

EXCEL onde se faz uma regressatildeo percentual dos valores das magnitudes das potecircncia em

funccedilatildeo do tempo nos instantes em que as medidas obtidas apresentam significativas

descontinuidades

A Tabela 1 a seguir apresenta a base de dados utilizada neste trabalho que

consiste em 25 arquivos de dados de assinaturas de potecircncia organizados pelos nomes dos

arquivos a origem (real-UT ou simulado) o ciclo (abertura ou fechamento da vaacutelvula) e a

condiccedilatildeo de operaccedilatildeo em que o dado foi adquirido (padratildeo ou referecircncia falhas devido a

desajustes das chaves limite e torque falhas mecacircnicas devido a obstruccedilatildeo na movimentaccedilatildeo

da haste e desgastes de engrenagens e falha eleacutetrica)

TABELA I Base de dados

19

UTIBLCO UT abertura padratildeo

UTl BLOC UT fechamento padratildeo

UTIMLSCO UT abertura desajuste chave limite

UTIMLSSICO simulado abertura desajuste chave limite

UT1MLSS2C0 simulado abertura desajuste chave limite

UTIMTSOC UT fechamento desajuste chave de torque

UTIMTSSIOC simulado fechamento desajuste chave de torque

UT1MTSS20C simulado fechamento desajuste chave de torque

UTIOBSOC UT fechamento obstruccedilatildeo na sede

UT2BLOC UT fechamento padratildeo




UT2BLC0 UT abertura padratildeo

UT2MLSC0 UT abertura desajuste chave limite


UT2MLSS2CO simulado abertura desajuste chave limite

UT2BBARC0 UT abertura obstruccedilatildeo da haste

UT2GDEGC0 UT abertura desgaste de engrenagem

UT2FELETC0 UT abeilura falha eleacutetrica

UT2GDEGsiml simulado abertura desgaste de engrenagem

UT2GDEGsim2 simulado abertura desgaste de engrenagem

UT2GDEGsim3 simulado abeilura desgaste de engrenagem

UT2BBARsiml simulado abertura obstruccedilatildeo da haste

UT2BBARsim2 simulado abertura obstruccedilatildeo da haste

20

53 ANALISE DOS SINAIS

Para delineamento no desenvolvimento do sistema de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico a

investigaccedilatildeo das falhas estaacute direcionada piincipalmente agraves falhas de ajustes das chaves limite e

torque e situaccedilotildees de desgastes mecacircnicos e falhas eleacutetricas

Este enfoque e maior atenccedilatildeo a essas anomalias se daacute devido a predominacircncia de

tais falhas obseivadas no estudo realizado pelo Institute ofNuclear Power Operations (INPO)

conforme descrito no capiacutetulo 414

Portanto o sistema no que diz respeito as metodologias aplicadas para anaacutelise dos

sinais estaacute dividido da seguinte maneira

A anaacutelise dos sinais utilizando sistema especialista implementado pela loacutegica nebulosa

Tem como objetivo identificar e caracterizar faLhas principalmente devido a desajustes

da chave de torque e chave limite^ Algumas situaccedilotildees de degradaccedilotildees eleacutetricas e mecacircnicas

tambeacutem foram analisadas via sistema especiahsta poreacutem natildeo constituem a principal aplicaccedilatildeo

do meacutetodo

9 A anaacutelise dos sinais utilizando a transformada de wavelet

Foi utilizada predominantemente para detecccedilatildeo de falhas provenientes de desgastes

mecacircnicos identificando e caracterizando tais defeitos em situaccedilotildees incipientes^^

Toda estrumra de anaacutelise com aplicaccedilatildeo do sistema especialista via loacutegica

nebulosa e aplicaccedilatildeo da transformada de wavelet foi desenvolvida na plataforma IV1ATLAB

e implementadas urilizando os softwares Fuzzy Logic Toolboxe Wavelet Toolbox da

Math PFo7cs- [nc

21

A Figura 11 apresenta o diagrama de blocos da composiccedilatildeo do sistema de

monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico

A anaacutelise via sistema especialista eacute constituiacuteda por etapas compostas por menus

de interface com o usuaacuterio identificaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo de sinais nonnalizaccedilatildeo de

paracircmetros aplicaccedilatildeo da loacutegica nebulosa diagnoacutestico e relatoacuterio final

Essas etapas foram implementadas atraveacutes dos programas computacionais

MENUP NORM_DIAG DIAG desenvolvidos na plataforma MATLAB (APEcircNDICES A e

B)

A aplicaccedilatildeo da loacutegica nebulosa para anaacutelise dos sinais foi iinplementada atraveacutes do

programa FUZZYFIS desenvolvido com a utilizaccedilatildeo do software FUZZY ToolBox

(APEcircNDICE C)

A anaacutelise dos sinais via aplicaccedilatildeo da transformada discreta de wavelet foi

implementada com a aplicaccedilatildeo direta do software WAVELET ToolBox

Os capiacutemlos seguintes descrevem detalhadamente as metodologias e a

implementaccedilatildeo dos meacutetodos utilizados

22

ASSINATURA DA

VAacuteLVULA (ARQUIVOS)

S I S T E M A

M E M S

R O T I N A

D E

E N T R A D A

S I N A I S

P R I M U T V O S

R O T I N A

S I N A I S P R I M I I I V O S

R O T I N A

H V E N I O S

C A R A C T E R Iacute S T I C O S

E V E N I O S

IN I T R I - A C F

C R

C R I T E R I O S

N O R M A L I Z A Ccedil Atilde O

CD ( N O R V L D I A G )

FN

TR_ANSFORN4DA

DE

WAVELET

D I A G N O S T I C O

W A V t T E T

N 0 R M 1 I A C A 0

SISTEMA

ESPECIALISTA

(FUZZY FIS)

D I A G N Oacute S T I C O

S I S T E M A

E S P E C I A L I S T A

I D I A G )

TELAS GRAacuteFICOS

RELATOacuteRIOS

( M l N[ I

FIGURA 11 Diagrama de blocos do sistema com os programas implementados

23

54 SISTEMA ESPECIALISTA


Nos anos 50 os pesquisadores jaacute Iraviam estabelecido os fundamentos da

Inteligecircncia ArtitlciaP incluindo Loacutegica Matemaacutetica e Teoria das Funccedilotildees Recursivas

guiando a formulaccedilatildeo de processamento de listas e da proacutepria linguagem LISP que iacutebrnece um

inlerpretador para desenvolver expressotildees simboacutelicas recursivas Tais capacidades suportaram

o surgimento de sistemas praacuteticos de computaccedilatildeo simboacutelica

Ao mesmo tempo emergiram computadores interativos tomando possiacuteveis

ambientes computacionais para desenvolvimento e depuraccedilatildeo de programas incrementais

Nesta mesma ocasiatildeo psicoacutelogos cognitivos - estudantes da tbrma de pensar

humana - criaram caminhos padrotildees do processo de investigaccedilatildeo do raciociacutenio modelando o

aparente processo de tomada de decisatildeo em tenuos de regras de produccedilatildeo condicionais

Nos anos 60 os pesquisadores de Inteligecircncia Artitlcial tentaram simular o

complexo processo do pensamento procurando meacutetodos gerais para resolver uma ampla classe

de problemas entretanto a despeito de alguns progressos interessiacuteintes as dificuldades eram

enormes e natildeo fmtitlcaram

Durante a deacutecada de 70 concentraram esforccedilos em teacutecnicas como Representacao

isto eacute modo de formular o problema de maneira a tornar sua soluccedilatildeo mais faacutecil de controlaacute-la

inteligentemente dentro da capacidade de memoacuteria do computador Esta estrateacutegia produziu

algum sucesso mas ainda natildeo foi decisiva

Somente no final da deacutecada fizeram a descoberta mais importante o podei do

programa cm resolver problemas depende mais do conhecimento que se possui do que do

formalismo ou esquema de inferecircncia empregado Esta realizaccedilatildeo lev ou ao

desenvolvimento de programas de computador de propoacutesito particular sistemas que satildeo

peritos em alguma aacuterea limitada Estes programas satildeo chamados Sistemas Especialistas

Portanto Sistemas Especialistas^^ satildeo sistemas cognitivos desenvolvidos atraveacutes

da Engenharia do Conhecimento que constitui uma aacuterea da Inteligecircncia Artificial voltada agrave

aplicaccedilatildeo do conhecimento para resolver problemas teacutecnicos especiacuteficos utilizando meacutetodos

inferenciais

24

Estes sistemas baseados no conhecimento construiacutedos principalinente com regras

que reproduzem o conhecimento do peritt) satildeo utihzados para sohicionar determinados

problemas eiu domiacutenios especiacuteficos emitindo uma decisatildeo apoiada em conhecimento

justificado a paitir de uma base de informaccedilotildees tal qual um especialista de uma determinada

aacuterea do conhecimento huinano

O conhecimento de um Sistema Especialista consiste em fatos e heuriacutesticas

Os fatos constituem um corpo de informaccedilotildees que satildeo largamente compartilhadas

publicamente disponiacuteveis e geralmente aceito pelos especialistas em um determinado campo

As heuriacutesticas satildeo regras privadas de raciociacutenio plausiacutevel e boa conjectura que

caracterizam a tomada de decisatildeo no niacutevel de um especialista da aacuterea

De maneira geral Sistemas Especialistas satildeo programas de computador que

resolvem problemas que os seres humanos resolveriam emulando o raciociacutenio de um

especialista aplicando conhecimentos especiacuteficos e inferencias

O niacutevel de desempenho de um sistema especialista eacute funccedilatildeo principalmente da

qualidade do banco de conhecimento que possui

542 PRINCIPAIS COMPONENTES DO SISTEMA ESPECIALISTA

Os principais componentes de um sistema especialista estatildeo apresentados na

Figura 12

bull Dispositivo de iiijerecirciieia

Trata-se do programa computacional que consiste no processamento de um

conjunto de regras que representam o conhecimento do especialista para soluccedilatildeo de um

determinado problema

bull Base de conheeiniento

Consiste na base de dados onde satildeo armazenadas as informaccedilotildees do conhecimento

de um especialista necessaacuterias para soluccedilatildeo dc problemas cm um donnnio especiacutefico

bull Interface com usuaacuterio

Trata-se da relaccedilatildeo com o usuaacuterio onde se daacute a inserccedilatildeo e troca de informaccedilotildees no

sistema

25

USUARIO

descriccedilatildeo dc bull novos casos

c informaccedilotildees bull

SISTKMA KSPECIALISTA

INTERFACE COM

USUAacuteRIO

DISPOSITIVO DE

INFERENCIA

BASE DE

CONHECIMENTO

FIGURA 12 Principais componentes do sistema especialista

543 C A R A C T E R Iacute S T I C A S G E R A I S D O S S I S T E M A S E S P E C I A L I S T A S

bull Resolvem problemas complexos tatildeo bem quanto ou melhor que especialistas

humanos

bull Raciocinam heuriacutesticamente usando o que os peritos consideram efetivamente

regras praacuteticas

bull Interagem com usuaacuterios utilizando inclusive linguagem namral

bull Manipulam e raciocinam sobre descriccedilotildees simboacutelicas

bull Contemplam hipoacuteteses mitltiplas siinultaneamente

bull lustificam suas conclusotildees

544 C L A S S I F I C A Ccedil Atilde O D E S I S T E M A S E S P E C I A L I S T A S

Podemos classificar os sistemas especialistas quanto agraves caracteristicas do seu

funcionamento De um modo geral tais categorias satildeo

bull iacutemerpretaccedilagraveo Satildeo sistemas que inferem descriccedilotildees de situaccedilotildees a partir da

observaccedilatildeo de fatos fazendo uma anaacutelise de dados e procurando determinar as relaccedilotildees c seus

significados Devem considerar as possiacuteveis interpretaccedilotildees descartando as que se mostraiem

inconsistentes

2 6

gt Diagnoacutesticos Satildeo sistemas que detectam falliacuteas oriundas da anaacutelise de dados A

anaacutelise dessas falhas pode conduzir agrave uma conclusatildeo diferente da simples inteipretaccedilatildeo de

dados Detectam os problemas mascarados por falhas dos equipamentos Estes sistemas jaacute tecircm

embutido o sistema de inteipretaccedilatildeo de dados

8 Monitoramento Inteipreta as obseivaccedilotildees de sinais sobre o comportainento

monitorado Tem que verificar continuamente um detenninado comportamento em limites

preacute-estabelecidos sinalizando quando forem requeridas interenccedilotildees para o sucesso da

execuccedilatildeo Um sinal poderaacute ser interpretado de maneiras diferentes de acordo com a situaccedilatildeo

global percebida naquele momento e a inteipretaccedilatildeo varia de acordo com os fatos que o

sistema percebe a cada momento

laquo Prediccedilatildeo A partir de uma modelagem de dados do passado e do presente este

sistema permite uma detenninada previsatildeo do futuro Ele baseia sua soluccedilatildeo na anaacutelise do

compoitamento dos dados recebidos no passado e tem mecanismos para verificar os vaacuterios

futuros possiacuteveis a partir da anaacutelise do comportamento desses dados fazendo uso de

raciociacutenios hipoteacuteticos e verificando a tendecircncia de acordo com a variaccedilatildeo dos dados de

entrada

e Planejamento Neste caso o sistema prepara um programa de iniciativas a

serem tomadas para se atingir um determinado objetivo Satildeo estabelecidas etapas e subetapas

e em caso de etapas conflitantes satildeo definidas as prioridades Possui caracteriacutesdcas parecidas

com o sistema para a prediccedilatildeo c normalmente opera cm problemas de grande porte c de

soluccedilatildeo complexa O princiacutepio de funcionamento em alguns casos eacute por tentativas de

soluccedilotildees cabendo a anaacutelise mais profunda ao especialista que trabalha com esse sistema

Enfoca os aspectos mais importantes e divide de maneira coerente um problema em sub-

27

problemas menos complexos estabelecendo sempre o relacionamento entre as metas destes

subproblemas e a meta principal

laquo Projeto Este sistema tem caracteriacutesticas parecidas com as caracteriacutesticas do

planejamento e devem confeccionar especificaccedilotildees tais que sejam atendidos os objetivos dos

requisitos particulares E um sistema capaz de justificar a alternativa tomada para o projeto

final e de fazer uso dessa jusfificativa para alternativas futuras

bull Depuraccedilatildeo Trata-se dc sistemas que possuem mecanismos para fornecerem

soluccedilotildees para o mau funcionamento provocado por distorccedilotildees de dados Prove de maneira

automaacutetica verificaccedilotildees nas diversas partes incluindo mecanismos para ir validando cada

etapa necessaacuteria em um processo qualquer

bull Reparo Este sistema desenvolve e executa planos para administrar os reparos

verificados na etapa de diagnoacutestico Um sistema especialista para reparos segue um plano para

administrar alguma soluccedilatildeo encontrada em uma etapa do diagnoacutestico Satildeo poucos os sistemas

desenvolvidos porque o ato de executar um conserto em alguma coisa do mundo real eacute uma

tarefa complexa

laquo Instruccedilatildeo O sistema de instmccedilatildeo tem um mecanismo para verificar e corrigir o

comportamento do aprendizado dos estudantes Normalmente incoiporam como subsistemas

um sistema de diagnoacutestico e de reparo e tomam por base uma descriccedilatildeo hipoteacutetica do

conhecimento do aluno Seu tlincionamento consiste em ir interagindo com o treinando em

alguns casos apresentando uma pequena explicaccedilatildeo e a partir daiacute ir sugerindo situaccedilotildees para

serem analisadas pelo treinando Dependendo do comportamento deste se vai aumentando a

28

complexidade das situaccedilotildees e encaminhando o assunto de maneira didaacutetica ateacute o niacutevel

intelectual do treinamento

bull Controle Eacute um sistema que governa o compoitamento geral de outros sistemas

(natildeo apenas de computaccedilatildeo) Eacute o mais completo de um modo geral pois deve interpretar os

fatos de uma situaccedilatildeo atual verificando os dados passados e fazendo uma prediccedilatildeo do futuro

Apresenta os diagnoacutesticos de possiacuteveis problemas formulando um plano oacutetimo para sua

correccedilatildeo Este plano de coireccedilatildeo eacute executado e monitorado para que o objetivo seja alcanccedilado

O trabalho desenvolvido na presente tese envolve as questotildees de monitoraccedilatildeo e

diagnoacutestico utilizando Sistemas Especialistas

A estrutura conceituai do sistema estaacute baseada na aplicaccedilatildeo da Loacutegica Nebulosa

tambeacutem chamada de Loacutegica Difusa ou Loacutegica Fuzzy (Fuzzy Logic

O proacuteximo capiacutemlo apresenta a metodologia e a implementaccedilatildeo da Loacutegica

Nebulosa

29

55 LOacuteGICA NEBLLOSA


A loacutegica digital convencional trata variaacuteveis assumindo apenas dois possiacuteveis

estados falso ou verdadeiro Em boa parte dos casos essa representaccedilatildeo eacute suficiente inas haacute

situaccedilotildees em que desejamos valores intennediaacuterios Poderiacuteamos usar alores analoacutegicos mas

neste caso cairiacuteamos em equaccedilotildees matemaacuteticas complexas que nem sempre chegariam ao

resultado esperado

Neste ponto eacute que aparece a loacutegica nebulosa ou loacutegica difusa que expressa

exatamente os valores com que trabalha

Os proacuteximos paraacutegrafos descrevem um breve histoacuterico sobre como surgiu a loacutegica

nebulosa suas aplicaccedilotildees e uma comparaccedilatildeo da loacutegica claacutessica com a loacutegica nebulosa

O conceito de conjunto nebuloso foi introduzido em 1965 por Lotfi A

Zadeh

A ele eacute atribuido o reconhecimento de grande colaborador do Controle Moderno

Em meados da deacutecada de 60 o Prof Zadeh observou que os recursos tecnoloacutegicos

disponiacuteveis eram incapazes de automatizar as ati idades relacionadas a problemas de natureza

industrial bioloacutegica ou quimica que compreendessem simaccedilotildees ambiacuteguas natildeo passiacuteveis de

processamento atraveacutes da loacutegica computacional fundainentada na loacutegica booleana

Procurando solucionar esses problemas o Prof Zadeh publicou em 1965 um

arfigo resumindo os conceitos dos conjuntos nebulosos revolucionando o assunto com a

criaccedilatildeo dc sistemas nebulosos ou sistemas difusos

Em 1974 o Prof Mamdani do Qiiccii Maiy College Universidade de Londres

apoacutes inuacutemeras tentativas frustradas em controlar uma maacutequina a vapor com tipos distintos de

controladores somente conseguiu fazecirc-lo atraveacutes da aplicaccedilatildeo do raciociacutenio nebuloso

Esse sucesso serviu para estimular outras aplicaccedilotildees como em 1980 no controle

nebuloso de operaccedilatildeo de um forno de cimento Vieram em seguida vaacuterias outras aplicaccedilotildees

destacando-se por exemplo os controladores nebulosos de plantas industriais refinarias

30

processos bioloacutegicos e quiacutemicos trocador de calor maacutequina diesel tratamento de aacutegua e

sistema de operaccedilatildeo automaacutetica de trens

O desenvolvimento de teacutecnicas de Inteligecircncia Artificial nos uacuteltimos anos ocupa

cada vez mais posiccedilatildeo de destaque em pesquisas na aacuterea de controle e diagnoacutestico com

aplicaccedilotildees diversas nas aacutereas de engenharia biomeacutedica financeira e etc

Os conjuntos nebulosos constituem uma ponte no caminho de aproximar o

raciociacutenio humano ao da loacutegica executada pela maacutequina

Por outro lado a loacutegica claacutessica desenvolvida por Aristoacuteteles filoacutesofo grego (384-

322 aC) estabelece um conjunto de regras riacutegidas para que conclusotildees possam ser aceitas

logicamente vaacutelidas O emprego da loacutegica de Aristoacuteteles leva a unia linha de raciociacutenio loacutegico

baseado em premissas e conclusotildees

Desde entatildeo a loacutegica convencional assim chamada tem sido binaria isto eacute uma

declaraccedilatildeo eacute falsa ou verdadeira natildeo podendo ser ao mesmo tempo parcialmente verdadeira e

parcialmente falsa

A Loacutegica Nebulosa viola estas suposiccedilotildees O conceito de dualidade estabelecendo

que algo pode e deve coexistir com o seu oposto faz a loacutegica difusa parecer natural ateacute

mesmo inevitaacutevel

A loacutegica de Aristoacuteteles trata com valores verdade das aiacuteinnaccedilotildees classificando-

as como verdadeiras ou falsas

Natildeo obstante muitas das experiecircncias humanas natildeo podem ser classificadas

simplesmente como verdadeiras ou falsas sim ou natildeo branco ou preto Por exemplo eacute aquele

homem alto ou baixo A taxa de risco para aquele empreendimento eacute grande ou pequena Um

sim ou um natildeo como resposta a estas questotildees eacute na maioria das vezes incompleta

Portanto a diferenccedila baacutesica entre a loacutegica claacutessica e a loacutegica nebulosa eacute que a

loacutegica convencional trata conceitos como categorias discretas e a loacutegica nebulosa

simuhaneamente pode atribuir a um mesmo conceito diversos valores linguumliacutesticos com graus

de ceiteza associados

Na verdade entre a certeza de ser e a certeza de natildeo ser existem inuacutemeros graus

de incerteza

Conmdo a Loacutegica Nebulosa com base na teoria dos conjuntos nebulosos tem se

mostrado mais adequada para tratar imperfeiccedilotildees da informaccedilatildeo

coi tfssAo mmi DE EMLRQA MLCLEAR5P-IacutePpoundM

31

De forma mais objetiva e preliminar podemos definir Loacutegica Nebulosa como

sendo uma ferrainenta capaz de capturar informaccedilotildees vagas em geral descritas em uma

linguagem natural e convertecirc-las para um formato numeacuterico de faacutecil manipulaccedilatildeo pelos

computadores

A Loacutegica Nebulosa desenvolvida pelo Prof Lofti A Zadeh combina Loacutegica

Vluhivalorada Teoria Probabiliacutestica e Inteligecircncia Artificial para representar o pensamento

huinano ou seja ligar a linguumliacutestica e a inteligecircncia humana pois muitos conceitos satildeo melhor

definidos por palavras do que pela inatemaacutetica

552 C A R A C T E R Iacute S T I C A S G E R A I S E V A N T A G E N S D A L Oacute G I C A N E B U L O S A

Caracteriacutesticas gerais da Loacutegica Nebulosa

bull Estaacute baseada em palavras e natildeo em nuacutemeros ou seja os valores verdade satildeo

expressos linguumliacutesticamente Exemplo quente frio longe perto etc

bull Possui vaacuterios modificadores de predicado como por exeinplo muito pouco

grande pequeno ineacutedio etc

bull Faz uso das probabilidades linguumliacutesticas inteipretadas como nuacutemeros nebulosos

e manipulados pela sua aritmeacutetica

bull Manuseia todos os valores entre O e 1 tomando o intervalo apenas como um

limite

Vantagens de utilizaccedilatildeo da Loacutegica Nebulosa

bull Requer poucas regras valores e decisotildees

bull O uso das variaacuteveis linguumliacutesticas nos deixa mais proacuteximo do pensamento

humano

bull Simplifica a aquisiccedilatildeo da base do conhecimento

bull Pioporciona um raacutepido protoacutetipo dos sistemas

bull Simplifica a soluccedilatildeo de problemas

32

553 CONJUNTO NEBULOSO

O conceito de conjunto nebuloso aparece como uma tentaliva de superar a rigidez

da teoria claacutessica de conjuntos para trabalhar matematicamente com classes nas quais a

pertinecircncia de um objeto a uma classe pode ser interpretada como uma questatildeo de grau isto eacute

apresenta uma variaccedilatildeo gradual

Se em vez de assumir valores no intervalo discreto 01 a funccedilatildeo de pertinecircncia

assumir valores no intervalo continuo 101 f entatildeo o conjunto A denomina-se conjunto

nebuloso

Poitanto a pertinecircncia a um subconjunto nebuloso A de X pode ser escrito

como

MAX^ |0 1 | (5)

onde grau de pertinecircncia

Uma interpretaccedilatildeo fiacutesica dc grau de pertinecircncia pode ser escrita como grau de

confianccedila com que uma asseveraccedilatildeo vai se cumprir ou grau de certeza de uma afirmativa

Conjunto nebuloso A pode ser escrito em pares ordenados como

A=(x|tA(X))|xeuroX (6)

5531 PRINCIPAIS OPERACcedilOtildeES ENTRE CONJUNTOS NEBULOSOS

bull Uniatildeo (^) A uniatildeo de conjuntos nebulosos definidos no mesmo universo de

discurso eacute um novo conjunto nebuloso com uma funccedilatildeo de pertinecircncia que representa o grau

maacuteximo de relevacircncia entre cada elemento e o noo conjunto nebuloso A funccedilatildeo de

pertinecircncia eacute representada por

|a^(x) = U|(x) v u (x) V jaiexcl(x) xeX (7)

onde X eacute o universo de discurso c v c a operaccedilatildeo maacuteximo

bull Intersecccedilatildeo ( n ) A intersecccedilatildeo de conjuntos nebulosos deiinidos no mesmo

universo de discurso eacute um novo conjunto nebuloso com uma funccedilatildeo de pertinecircncia que

representa o grau miacutenimo de relevacircncia entre cada elemento e o novo conjunto nebuloso A

funccedilatildeo de pertinecircncia eacute representada por

33

|i n (x) = |ii (X) A |i2(x) A )a(x) xe X (8)

onde X eacute o universo de discurso e A eacute a operaccedilatildeo minimo

bull Potecircncia Um conjunto nebuloso pode ser elevado a potecircncia in elevando a

funccedilatildeo de pertinecircncia a potecircncia ni onde m eacute um nuacutemero real e positivo

|a(x) = Iacute4i|(x)] xeX (9)

bull Produto Algeacutebrico O produto algeacutebrico de conjuntos nebulosos no mesmo

universo de discurso eacute um novo conjunto nebuloso com funccedilatildeo de pertinecircncia no universo X

dado por

Ll(x) = jl(x))i2(x)|ij(x) xeX (10)

bull interpolaccedilatildeo A interpolaccedilatildeo de conjuntos nebulosos no mesmo universo de

discurso eacute um novo conjunto nebuloso com funccedilatildeo de pertinecircncia no universo X dado por

)i (x) = 1 j luI (x) + p(x)++ n(x) xe X (11)

56 SISTEMA ESPECIALISTA IMPLEMENTADO PELA LOacuteGICA NEBULOSA

O sistema especialista desenvolvido na presente tese foi implementado utilizando a

loacutegica nebulosa A Figura 13 apresenta o diagrama de blocos do sistema

FUZIFICACcedilAtildeO

4

DADOS DE

ENTRADA

BASE DE REGRAS

(Banco de Conhecimento)

DISPOSITIVO DE

INFEREcircNCIA DEFUZIFICACcedilAtildeO

DADOS DE

SAIacuteDA

FIGURA 13 Diagrama de blocos do sistema especialista via loacutegica nebulosa

34

A fuzificaccedilatildeo consiste em transformar um dado de entrada ou ariaacutevel dc entrada

em grau de pertinecircncia que satildeo valores no intervalo 10 IJ de acordo com a funccedilatildeo de

pertinecircncia adotada

As funccedilotildees de pertinecircncia podem assumir diversas formas geomeacutetricas como

triangulares trapezoidais gaussianas etc

A Figura 14 apresenta a fuziiacutelcaccedilatildeo de uma variaacutevel de entrada usando uniiacutei

funccedilatildeo de pertinecircncia triangular

Grau de pertinecircncia

Funccedilatildeo de pertinecircncia

Dado de entrada Universo de discurso

FIGURA 14 Fuzzifiacutecaccedilatildeo de uma variaacutevel de entrada

O dispositivo de inferecircncia eacute um algoriacutetimo que consiste no tiatamento

computacional de um conjunto de regras que representam o conhecimento de um

especialista

A base de regras constitui um conjunto de regras linguiacutesticas com a funccedilatildeo de

obter um objetiv o atrelado a um determinado fato

As descriccedilotildees linguisticas infonnais utilizadas pelo ser humano (especialista) no

dia a dia eacute o ponto de partida para o desenvoK imenlo das regras de inferecircncia Cada regra eacute

uma proposiccedilatildeo condicional nebulosa com uma ou mais claacuteusulas

As regras satildeo representaccedilotildees de sistemas desenvolvidos utilizando consideraccedilotildees

condicionais de forma canoacutenica da relaccedilatildeo entre antecedente e consequente do tipo bullSE v c

isto ENTAtildeO_v c aquilo

35

O resultado do processo de inferencia consdtui na defuziiacuteicaccedilagraveo obtendo um valor

numeacuterico da variaacutevel de saiacuteda

Os meacutetodos de defuzificaccedilatildeo mais utilizados satildeo

Meacutetodo da meacutedia dos maacuteximos o qual gera uma accedilatildeo de controle que representa o

valor meacutedio de todas as accedilotildees de controle individuais cujas funccedilotildees de pertinecircncia assuinem o

valor maacuteximo

Meacutetodo do centro de gravidade a accedilatildeo de controle numeacuterica eacute calculada obtendo-

se o centro de gravidade da distribuiccedilatildeo de possibilidades da accedilatildeo de controle global (FIG 15)

O meacutetodo do centro de gravidade eacute o meacutetodo utilizado na presente tese

J llU ( ( )iacutelu

ll(liacute)clll

FIGURA 15 Meacutetodo do centro de gravidade

A Figura 16 apresenta um exemplo considerando duas ariaacutevcis de entrada duas

regras e a defuziiacuteicaccedilatildeo pelo meacutetodo do centro de gravidade

Regra com duas variaacuteveis de entrada e uma de saiacuteda

Regra 1

peso s

A A 1 peso

A ^ A

Dado de saiacuteda

FIGURA 16 Defuzificaccedilatildeo por centro de gravidade

36

561 ANALISE DOS SINAIS V IA SISTEMA ESPECIALISTA

A assinatura de potecircncia de uma xaacutelvula moto-operada eacute representada pela

magnitude da potecircncia ao longo do tempo e eacute constituiacuteda de eventos caracteriacutesticos

obsei-vados durante os ciclos de abertura e fechamento

A Figura 17 apresenta a assinatura de potecircncia tiacutepica de uma aacutelvula moto-

operada durante o ciclo de movimentaccedilatildeo de fechamento destacando alguns eventos

caracteriacutesticos deste ciclo Satildeo eles

bull Pico cie coinundo o pico de comando eacute ocasionado pelo chaveamento

de contato do motor quando eacute acionado o comando de fechamento da aacutelvula

bull Inicio du movimentaccedilatildeo o degrau inicial da assinatura de potecircncia estaacute

coiTelacionado ao iniacutecio da inovimentaccedilatildeo das engrenagens da caixa de reduccedilatildeo

bull Degrau de iniacutecio da movimentaccedilatildeo da liaste da vaacutelvula esse degrau

caracteriza o iniacutecio da movimentaccedilatildeo da haste da vaacutelvula

bull Pico de acunhamento este pico estaacute relacionado ao instante em que o

obturador atinge a sede da vaacutelvula ocasionando o aumento da potecircncia de maneira a garantir o

fechamento efetivo da vaacutelvula

bull Final da movimentaccedilatildeo significa o instante de desligamento do motor

atraeacutes da abertura dos contatos da chave de torque caracterizando o teacutermmo da

movimentaccedilatildeo de fechamento da vaacutelvula

A Figura 18 apresenta a assinatura de potecircncia tipica de uma vaacutelvula moto-

operada durante o ciclo de mo imentaccedilatildeo de abertura com destaque para alguns eventos

caracteriacutesticos que ocoirem durante este ciclo Satildeo eles

bull Pico dc comando da mesma maneira que ocorre durante o ciclo de

fechamento este pico eacute ocasionado pelo chaveamento de contato do motor quando eacute acionado

o comando de abertura da vaacutelvula

bull Degrau de iniacutecio da movimentaccedilatildeo estaacute correlacionado ao iniacutecio da

movimentaccedilatildeo das engrenagens da caixa de reduccedilatildeo

37

bull Pico Je desucunhumento este pico estaacute relacionado ao acreacutescimo da

potecircncia necessaacuteria para vencer o desacunhamento do obturador na sede da aacutelvula

bull Degrau finid da movimentaccedilatildeo significa o instante de desligamento do

motor atraveacutes da abertura dos contatos da chave limite caracterizando o teacutermino da

movimentaccedilatildeo de abertura da vaacutelvula

Pico de comando

Pico de acunhamento

Degrau iniacutecio da movim da haste

^Tnicio da movimentaccedilatildeo

Final da

movimentaccedilatildeo

O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)

FIGURA 17 Assinatura de potencia com eventos caracteriacutesticos do ciclo de fechamento

Pico de comando

Pico de desacunhamento Degrau-

final da


Degrau inicio da movimentaccedilatildeo

O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)

FIGURA 18 Assinatura de potecircncia com eventos caracteriacutesticos do ciclo de abertura

3 8

Na assinatura de potecircncia pode-se identificar formas geomeacutetricas aqui tratadas

como sinais primitivos sendo basicamente picos degraus e rampas os quais estatildeo

relacionados aos eventos caracteriacutesticos do ciclo de abeitura e fechamento da vaacutelvula moto-

operada Portanto a primeira etapa consiste na identificaccedilatildeo de tais sinais

Uma maneira de representar a assinamra de potecircncia eacute dividir em grupos de sinais

que possam ser identificados utilizando algoritmos de reconhecimento padratildeo

O principal objetivo do algoritmo eacute identificar as f o iTnas geomeacutetricas contidas nas

assinamras de potecircncia

Poitanto o formato da assinamra pode ser representada como sendo a somatoacuteria

das foimas geomeacutetricas ou sinais primhivos

A assinatura pode ser escrita como sendo

V

Y=Jâograve (t - T ) + ^bu(t -T ) + J^c^rit - X 3 ) + r | ( 0 fj2j

i=i iacute=i iacute=i

Onde

5 t)Tîexcl - componente pico e respectivo tempo

u(t) - componente degrau e respectivo tempo

r(t) X - componente rampa e respectivo tempo

A A - - nuacutemero de picos degraus e rampas

2i ^ - itistante de tempo do pico degrau e rampa

aiexcl biexcl Ci - amplitudes do pico degrau e rampa

T (t) - ruidos randocircmicos

39

Os principais componentes dos sinais primitivos estatildeo apresentados na Figura 19

a) Pico

amplitude

b) Degrau

amplitude

Instante inicial

Instante iacutemal

Instante da ocorrecircncia

Inslame da

ocorrecircncia

c) Rampa

Instante Instante inicial final

FIGURA 19 Priiicipais componentes dos sinais primitivos (a b c)

Para identificaccedilatildeo dos sinais primitivos e posteriormente a correlaccedilatildeo dos eventos

caracteriacutesticos foi desenvolvido um programa computacional MENUPXAPEacuteNDICE A)

baseado na concepccedilatildeo do algoritmo de Love e Simaan^^ que constituiacute em uma associaccedilatildeo de

filtros (FIG20)

40

amplitute limiar PICO

filtro mediano

assinatura de potecircncia

filtro rampa

filtro meacutedia

horizontal U amplitute

limiar DEGRAU

RAMPA

FIGURA 20 Diagrama de blocos do algoritmo de extraccedilatildeo dos sinais primitivos

bull DETECCcedilAtildeO DE PICO

O fdtro mediano substitui uiua amostra do sinal que conteacutem um determinado ntimero de pontos pelo valor mediano da amostra A saiacuteda do filtro pode ser escrita como

Y(i)=inedicmo y(j) je N(iJ

Onde ajaacutenela Nfi) eacute definida como

N(i) = Iacute-IacuteIacuteIacute+Iacute2 (14)

A operaccedilatildeo que consiste em computar a diferenccedila do sinal de entrada menos o

sinal de saida do filtro mediano com o estabelecimento de uma amplitude limiar gera a

detecccedilatildeo da oconecircncia de picos no sinal amostrado

bull DETECCcedilAtildeO DE DEG RA U E R4MPA

Degraus e rampas satildeo detectados usando a combinaccedilatildeo do filtro rampa e o filtro de

meacutedia horizontal

O filtro rampa opera na saiacuteda do filtro mediano A rampa eacute determinada pelo

ajuste dos miacutenimos quadrados das amostras nas vizinhanccedilas imediatas N(ij de todo sinal

amostrado A ocorrecircncia de degraus no sinal amostrado satildeo transformados em impulsos e

rampas satildeo transformadas em segmentos contiacutenuos positivos ou contiacutenuos negativos

O filtro de meacutedia horizontal opera na saiacuteda do filtro rampa O propoacutesito eacute extrair

os segmentos condnuos positivos ou segmentos contiacutenuos negativos do seu sinal de entrada

Tais segmentos conespondem agraves rampas no sinal original amostrado

A Figura 21 ilustra atraveacutes de um sinal de teste as etapas de operaccedilatildeo do moacutedulo

de extraccedilatildeo dos sinais primitivos picos degraus e rampas

cowssAo miom œ EMEROcircIA Iacute^CLFARSP-IacutePpoundM

V - - -

41

S I N A L D K T H S T E S A I D A I T I I R ( i M l D i A N o

D E i l X T O R D l - P I C O S A I D A I I I I R O R A M P A

i

1 j

1 bull bull 1

bull J

J 1

bull 1

S A I D A F I L T R O R A M P S A I D A I T L I R o M I D I A H O R I Z O N 1 A L

D F T L f T O R D H R A M P A

D l l l C l O R D L D l C i R A l R l ( 0 s I I I I i ( o )0 sl |

FIGURA 21 Etapas do algoritmo de extraccedilatildeo dos sinais primitivos

42

Uma vez idemificados os sinais primitivos picos degraus e rainpas a proacutexima

etapa consiste em correlacionaacute-los aos eventos caracterisuumlcos existentes durante a

movimentaccedilatildeo de abertura e fechamento atraveacutes de regras sc e cniacuteagraveo) Tais eventos

caracteriacutesticos seratildeo os paracircmetros de anaacutelise do sistema especialista iinplementado atraveacutes da

loacutegica nebulosa

A Figura 22 apresenta graticamente os dados de saiacuteda do moacutedulo de extraccedilatildeo de

eventos os paracircmetros de anaacutelise no ciclo de abertura (1 a 6) e no ciclo de fechamento (1 a 8)

CICLO DE ABERTURA

1-TM (tempo de movinientaccedilagravei))

2-PM(potecircnciacutea meacutedia)

yPcC (pico de comando)

4-PcD (pico de desacunliamemo)

5-PSC (potecircncia s carga)

6-DP (des io padratildeo)

4 26

CICLO DE F E C H A M E N T O

1-PcA (pico dc acunhamento)

2-TAc (tempo de actinhaniento)

i-DPA (delta pot de acunhamento)

4 -PM (po teacutenc ia m eacute d i a )

5-TV1 (tempo de moMi i i cn taccedilagrave iraquo )

6-PcC (pico de comando)

7-PSC (potecircncia caraga)

X-DP (desvio padratildeo)

6

7

4S

tempo (seuuml)

FIGURA 22 Assinaturas de potecircncia com os eventos caracteriacutesticos

tci i ipo (SCIacuteI)

A Figura 23 apresenta os paracircmetros de saiacuteda do moacutedulo de extraccedilatildeo dc cventtgts

que compotildeem as variaacuteveis a serein analisadas pelo sistema especialista atraveacutes da

implementaccedilatildeo da loacutegica nebulosa Satildeo eles

43

bull Ciclo de abertura

TM (tempo de movimentaccedilatildeo) PM (potecircncia meacutedia) PcC (pico de comando)

PcD (pico de desacunhamento) PSC (potecircncia sem carga) DP (desvio padratildeo)

bull Ciclo de fechamento

PcA (pico de acunhamento) TAc (tempo de acunhamento) DPA (deha potecircncia

de acunhamento) PM (potecircncia meacutedia) TM (tempo de movimentaccedilatildeo) PcC (pico de

comando) PSC (potecircncia sem carga) DP (desvio padratildeo)

EXTRACcedilAtildeO

DE

EVENTOS

ABERTURA

FECHAMENTO

1-saida 71 =TM=tempo de movimentaccedilatildeo 2-saida 61=PM=potecircncia meacutedia 3-saida 22=PcC=pico de comando 4-saida 42=PcD=pico de desacunhamento 5-saida 81=PSC=potecircncia sem carga 6-saida 62=DP= desvio padragraveo

1-saiacuteda 32=PiA=pico de acunhamento 2-saiacuteda 41=TAc=Tempo de acunhamento 3-saiacuteda 51=DPA=Delta potecircncia de acunhamento 4-saiacuteda 61=PM=potecircncia meacutedia 5-saiacuteda 71=TM=tempo de movimentaccedilatildeo 6-saiacuteda 22=PC=pico de comando 7-saiacuteda 81=PSC=potecircncia sem carga 8-saiacuteda 62=DP=desvio padratildeo

FIGURA 23 Paracircmetros de saiacuteda do moacutedulo de extraccedilatildeo de eventos

A Figura 24 apresenta o diagrama de blocos com as etapas da anaacutelise da assinatura

de potecircncia via sistema especialista com implementaccedilatildeo da loacutegica nebulosa

4 4

ASSINATURA DH

lOTONCI

MOacuteDULO EXTRACcedilAtildeO DE EVENTOS

(MENUP)

C R CD

CRITEacuteRIOS N O R M A I I A Ccedil Agrave O

FN NORMALIZACcedilAtildeO

CRITEacuteRIOS N O R M A I I A Ccedil Agrave O NORMALIZACcedilAtildeO

SISTEMA FSPECIALITSA

(FUZZYFIS)

I DIAGNOSTICO

(DIAG)

I

(NORM^DIAG)

RELATOacuteRIO

FIGURA 24 Diagrama de hlocos da anaacutelise via sistema especialista-loacutegica nebulosa

Em primeiro lugar o moacutedulo de extraccedilatildeo de eventos (programa MENUP) lecirc o

arquivo que constitui a assinatura de potecircncia processa o levantamento dos sinais primitivos

correlaciona aos eventos caracteristicos e gera o arquivo de saida com os paracircmetros a serem

analisados no sistema especialista implementado pela loacutegica nebulosa

Esses paracircmetros satildeo normalizados via programa computacional N0RM_DIAG

(APEacuteNDICE B) scndd duas as condiccedilotildees

bull condiccedilatildeo de referecircncia (CR) onde se tem a assinatura padratildeo de potecircncia da

vaacutelvula

bull condiccedilatildeo de diagnoacutestico (CD) para todas as assinaturas obtidas posteriormente agrave

simaccedilatildeo de referecircncia

45

Condiccedilatildeo de referencia

Na condiccedilatildeo de referencia os vaiores dos paracircmetros dos e entos caracteristicos

dos ciclos de abertura e fechainento satildeo nonnalizados para o valor S que significa a

condiccedilatildeo normal (referencia) de operaccedilatildeo da vaacutehoila

Esta condiccedilatildeo eacute estabelecida devida as simaccedilotildees distribuidas para o processamento

do sistema especialista via loacutegica nebulosa onde foram adotadas as funccedilotildees de pertinecircncia do

tipo triangular e trapezoidal para as regiotildees extremas com o universo de discurso estabelecido

entre O e 10 Portanto o valor 5 ocupa a regiatildeo central que caracteriza a situaccedilatildeo normal Jaacute as

situaccedilotildees de falhas podem ocorrer devido aos desvios para ambos os lados comparando os

valores obtidos da condiccedilatildeo de diagnoacutestico com os valores de referecircncia

A Figura 25 apresenta como exemplo a variaacutevel PCA com as funccedilotildees de

pertinecircncia e o universo de discurso adotado no desenvolvimento do sistema

I Figure No 2 FILE EDIT LOOLS WINDOW HELP

08

tn

Iuml 06 E (O

E

S 04 ro Q

02

NG NMNPOKPPPM

2 3 4 5 6 7 PCA

PG

- J 1 1 L

bull ntilde ] x ]

10

FIGURA 25 Funccedilotildees de pertinecircncia do sistema

46

Portante na condiccedilatildeo de referencia os fatores de normalizaccedilatildeo (FN) satildeo obtidos

da seguinte maneira

Situaccedilatildeo de abermra FNi=5saiacutedai

-referecircncia na abertura

Simaccedilatildeo de fechamento FNj=5saiacutedajreleregravenciano lechamemo

Condiccedilatildeo de diasnoacutestico

A nonnalizaccedilatildeo dos paracircmetros na condiccedilatildeo de diagnoacutestico ou seja todas as

medidas subsequentes agraves medidas de referecircncia de uma mesma vaacutelvula eacute obtida

multiplicando-se os valores dos paracircmetros dos eventos caracteriacutesticos pelos respectivos

fatores de normalizaccedilatildeo (FIG 26)

Extraccedilatildeo de

Eventos

Abeitura

Fechamento

saiacutedai-diaenoacutesiico X FN =entradaisisi cspcc

saiacutedadagnoacutesuumlco X FN =entradaissi espec

FIGURA 26 Etapas de nonnalizaccedilatildeo-condiccedilatildeo de diagnoacutestico

Terminada a etapa de normalizaccedilatildeo inicia-se o processamento do sistema

especialista

A Figura 27 apresenta um quadro geral de todos os paracircmetros ou variaacuteveis

(entradasaiacuteda) de anaacutelise do sistema especialista para os ciclos de abertura e fechamento

V A R I Aacute V E I S

or E M R A I 3 A

D

I s 1 o s 1 T I

V

o D E

I N

K E

R

H

C

1 A

ABKRTlRA

S A Iacute D A

- ^ F E C H A M E N T O

l-CL=chave limite 2-OtS=ot)struccedilatildeo sede 3-OiH=obstriiccedilatildeo liaste 4-FEi=tallia eleacutetrica 5-P^D=pico desacunhamento 6-PSC=iiotecircncia sem carga

I -CT=ehave de lorciiie 2-0|S=obstruccedilagraveo sede 3-OBH=obstrLiccedilagraveo haste 4-FE|=falha eleacutetrica 5-PSC=potecircncia sem carga 6-TVl=tenipo niovimentagagraveo

FIGURA 27 Diagrama de blocos com as variaacuteveis de anaacutelise do sistema especialista

47

As variaacuteveis de saiacuteda constituem o objeto de inspeccedilatildeo do diagnoacutestico

Satildeo elas

o Ciclo de abertura

CL= desajuste da chave limite

ObS=obstruccedilatildeo na regiatildeo da sede

ObH=obstmccedilatildeo da haste durante a movimentaccedilatildeo

FEi=falha eleacutetrica

PcD=pico de desacunhamento

PSC=potecircncia sem carga


CT=desajuste da chave de torque

ObS=obstmccedilatildeo na regiatildeo da sede

OBH=obstruccedilatildeo da haste durante a movimentaccedilatildeo



TM=tempo de movimentaccedilatildeo

As variaacuteveis denominadas PSC (potecircncia sem carga) PcD (pico de

desacunhamento) e TM (tempo de movimentaccedilatildeo) fazem parte do diagnoacutestico tina mesmo

natildeo tendo a relaccedilatildeo de falha com causa conhecida O objetivo consiste em emiquecer o

diagnoacutestico pois havendo desvios destas variaacuteveis com relaccedilatildeo ao valor de referecircncia eacute

considerada uma situaccedilatildeo de falha poreacutem sem o tipo de degradaccedilatildeo que ocasionou tal falha

O dispositivo de inferencia eacute o programa que faz o processamento computacional

das variaacuteveis baseado em um conjunto de regras que representam o conhecimento de um

especialista proporcionando o diagnoacutestico de saiacuteda Foi um total de 85 regras sendo 44 para a

condiccedilatildeo de abertura e 41 para a condiccedilatildeo de fechamento O sistema especialista foi

implementado via loacutegica nebulosa atraveacutes do programa FUZZYFIS (APEcircNDICE C)

48

A etapa final constitui o diagnoacutestico O relatoacuterio eacute obtido ia programa DIAG que

eacute uma subrotina do programa NORM_DIAG onde eacute realizado o processamento das variaacute eis

de saiacuteda do sistema especialista baseado nas situaccedilotildees apresentadas na (TAB2)

Os valores das variaacuteveis de saiacuteda do sistema especialista estaratildeo sempre entre 0 -

10 devido a distribuiccedilatildeo adotada no desenvolvimento das funccedilotildees de pertinecircncia e o universo

de discurso estabelecido (vide FIG25)

TABELA 2 Situaccedilotildees do diagnoacutestico

SITUACcedilAtildeO NORMAL 45=ltvaiiaacuteveis de saiacuteda=lt55

SITUACcedilAtildeO ALERTA 40=ltvariaacuteveis de saiacutedalt45 55ltvariaacuteveis de saiacuteda=lt60

SITUACcedilAtildeO AIHNCcedilAO 60ltvariaacuteveis de saiacuteda=lt70 30=ltvariaacuteveis de saiacutedalt40

SITUACcedilAtildeO EMERGENCL 70ltvariaacuteveis de saiacuteda lt30

49

5611 TELAS DOS PROGRAMAS DE ANAacuteLISE VIA SISTEMA ESPECIALISTA

A Figura 28 apreacutesenla a lela do moacutedulo de extraccedilatildeo de eventos que consiste na

primeira etapa da anaacutelise via sistema especialista

Em primeiro lugar carrega-se o arquivo com os dados da assinatura de

potencia veriiacuteicando-se o graacutefico da assinatura original do sinal seleciona-se o

levantamento dos eventos caracteriacutesticos escolhendo-se o ciclo abertura ou fechamento

Em seguida o programa fornece os valores dos paracircmetros que constimein os

eventos caracteriacutesticos da assinatura de potencia a serem analisados

bull Figure No 1

File Edit lools Window File Edit lools Window Help

bull y Help

Diagnostico deValv Moto-Op

Ler atq de assinatura

k 7^ ^ amp O pontos orig

Flotar assinatura

Atq de paracircmetros

Lev Eventos (fecham)

Lev Eventos (abert)

Output filtros-

Output litros bull rampas

Ver Eventos

Anaacutelise-Wevelel

Anaacutelise - Loacutegica Fuzzy

Sair

ÛTIBLOCres HIsIB Arquivo E

Ajuda

J i i ^ D Arquivo E

Ajuda UT1BL0CresTXT-B

Arquivo E

Ajuda

euentos flrquiuo de saiacuteda UumlTIBLOCres Ciclo de fechamento 1-Pcft 4291990 2-Tfic 0 1750 3-DPfl 30559001 ij-PM 131 8408 5-TM 1 5 3 4 5 0 6-PcC 6798520 7-PSC 925863 8-DP 3 3678

FIGURA 28 Tela do moacutedulo de extraccedilatildeo de eventos (ciclo fechamento)

Posteriormente eacute executada a etapa de normalizaccedilatildeo Caso a assinatura seja da

condiccedilatildeo de referecircncia (CR) o programa calcula os fatores de normalizaccedilatildeo (FN) Caso

contraacuterio o programa normaliza os paracircmetros de saiacuteda do moacutedulo de extraccedilatildeo de eventos

A Figura 29 apresenta as telas da etapa de normalizaccedilatildeo

50

-1^ Arquivos a serem carregados

Escolha Condiccedilatildeo

Condiccedilatildeo Referecircncia (CR) Condiccedilatildeo Diagnoacutestico (CD)

- ^ Der in iccedilatildeo do arquivo a ser cl

E abeilura ou fechamento

Abertura Fechamento

FIGURA 29 Sequumlecircncia de telas da etapa de normalizaccedilatildeo

O proacuteximo passo consiste em entrar com os valores das variaacuteveis (que constitui

o arquivo de saida da etapa de normalizaccedilatildeo) no sistema especialista Este processo daacute-se

autorizando a anaacutelise via fuzzy escolhendo o ciclo de movimentaccedilatildeo abertura ou

fechamento confonne apresentado na Figura 30

Favor responder a questatildeo

f Anaacutelise via fuzzy informe se eacute

Abertura Fechamento

FIGURA 30 Tela de acionamento do comando fuzzy

A tela seguinte (FIG 31) apresenta como exemplo o sistema fuzzy

evidenciando as variaacuteveis de entrada as variaacuteveis de saiacuteda o meacutetodo de inferencia e o

meacutetodo de defuziiacuteicaccedilatildeo

COWSSAO HMmM Deuro EWERGiA WUCLBRSP-IPEM

FUZABEN

(MAMUcircANI)

RS Na Fuabert FIS TYPE

AND METHOD

OI METHOD

IMPLICATION

AGGTEGATION

D EFUAZTF iexclCATIOacuteN

1 MIN z

1 MAX z

[ MM z

1 MAX z

3

CURENT VAIABLE

NAME

TYPE

RANGE

HELP

SYSTEM FUZABED G INPUTS 6 OUTPUTS AND 44 RULES

FIGURA 31 Sistema Fuzzy de interecircncia

A tela seguime (FIG 32) apresenta as variaacuteveis de entrada as variaacuteveis de saida

e as tunccedilogravees de pertinecircncia para o ciclo de abertura cuja legenda estaacute na Tabela 3

PTOLPOINLS I iacuteif

Hembeiship Function Editor Fuzabert FJE EDIT VIEW

FIS VARIABLES

E X ] ^ TIILEFNBERSHIP TUNCTION PLOTS

NM NP OK PP PM

PM OBS X X Z M

PCC OBH Z M

PSC PCD X X gtOOX

uumlfi esc input varlalDte ^w

CUIIENLVAIIK)LE

NAME

TYPE

RANGE

OISPTOY RANGE

TM

INPUT

[010]

[0101

CUTRERT MENIBERSHIP FUNCTION (CLICK ON TltIacuteF TO SDECTJ

NAME

TYPlaquo

PAIAIM

HELP DOSE

READY

FIGURA 32 Tela com as variaacuteveis de entrada saiacuteda e funccedilotildees de pertinecircncia

TABELA 3 Legenda da Figura 32

Variaacuteveis de entrada Variaacuteveis de saiacuteda Funccedilotildees de pertinecircncia

TM tempo de mo imentaccedilatildeo CL chac limite NG negati(i grande

PM ]iotecircncia meacutedia OBS obstrnvagraveo sede NM negativo meacutedio

PCC pico de comando OBH obstruccedilatildeo haste NP negati(i pequeno

PCD pico de desactinhaniento FEL talha eleacutetrica OK nonnal

PSC potecircncia sem catga PCD pico de desacunhamento PP positivo pequeno

DP des io padtagraveotilde PSC potecircncia sem carga PM positixiacutei meacutedio

PG positivo grande

A proacutexima tela (FIG 33) apreacutesenla um conjunlo de regras

Re Edit View Options

2 if (TM iNM)theriiCL isNM|(11 3 lf(TMisNPlthen(CLisNPl (1) 4 lf(TMisQK)then(CLisOt) (1) 5 IffTfvlis PP) then (a is PP) (1) 6 IffTMis PMfthen (CL is PII) (1] 7 lf(Ttiis PG)then(aisPGJ(1) 8 If (Tf-t IS OK) and (Pl is OK) then (OBS is OK) (1) 9 If (Tf is PP) and (Pfvt is PP) then (OBS is PP) (1 ) 10 If (Tlraquol is PM] and (Pf is PP) then (OBS is PU] (1) 11 If (Ttraquol is PG) and (PM is PP) then (OBS is PM) (1) 12 If (PM is OK) and (DP is OK) then (OBH is 0K| (1) 13 If (PM is NP) and (DP is OK) then (OBH is OKI (1) 14 If (PM is NM) and (DP is OK) then (OBH is OK) (1)

FIGURA 33 Tela com apresentaccedilatildeo de um conjunto de regras

A proacutexima tela ( FIG 34) apresenta as variaacuteveis de entrada e saiacuteda com os

respectivos valores

53

Fue Edit View Opograveom

TM-5 PM-5 PCC-5 PCO-5 PSC-5 bull^ bull5 CL-5 o e s = 5 OeHlt5 FEL-5 PCD - 5 PSC - 5

liv^- I [5 5555 5] Ploi poims

Ready

tett rqhi down up

FIGURA 34 Tela com as variaacuteveis de entrada e saiacuteda com os respectivos valores

A etapa final consiste na emissatildeo do relatoacuterio de saida do diagnoacutestico da

vaacutelvula irioto-operada com a anaacutelise da assinatura de potecircncia via sistetna especialista

como mostrado na Tabela 4

TABELA 4 Relatoacuterio de saiacuteda - diagnoacutestico via sistema especialista

ARQUIVO UTIBLCOPRN - MONITORACcedilAtildeODIAGNOSTICO

PARAacuteMETROS DE SAIDA SITUACcedilAO

CL=chave limite nomial

ObS=obstnaccedilatildeo sede normal

ObH=obstnaccedilatildeo haste nornial

FEpfalha eleacutetrica noniial

PeD=pico desacunhamento nonnal

PSC=potecircncia sem carga normal

54

57 TRANSFORMADA DE WAVELET

A transformada de wavelet tem sido aplicada em muitas aacutereas de pesquisa^^

com bastante sucesso entre elas anaacutelise de impressotildees digitais anaacutelise de vibraccedilotildees banco de

filtros de sinais e principalmente processamento de imagem onde se tem o maior nuacutemero de

aplicaccedilotildees como exemplo imagens biomeacutedicas

A Transformada de wavelet consiste em um meacutetodo de anaacutelise de sinais^ que

utiliza funccedilotildees elementares localizadas no tempo e escala

A transformada continua de wavelet (TCW) relaciona o sinal estudado s(t) com a

funccedilatildeo elementar chamada xsiavelet que eacute uma ftinccedilatildeo real oscilatoacuteria com conteuacutedo finito de

frequecircncia e de curta duraccedilatildeo A variaccedilatildeo de frequecircncia na transformada de wavelet eacute obtida

atraveacutes da sua compressatildeo expansatildeo do sinal no tempo A funccedilatildeo i(x) caracteriza a

wavelei matildee e eacute dada por

(x-h onde ab e R aiÔ 0 5 )

Uma seacuterie de funccedilotildees derivadas da wavelet matildee satildeo geradas a partir da variaccedilatildeo

dos paracircmetros a e onde a representa a escala e h define a translaccedilatildeo no tempo

A transformada contiacutenua de wavelet de uma funccedilatildeo euro L (R) ou seja funccedilotildees

r -que satisfazem a condiccedilatildeo de energia finita ( ( ) ~dt lt o o ) eacute dada pela seguinte expressatildeo

(f) = ]f(x)^bdquoJx)dx (16)

A transformada continua de wavelet pode ser representada graficamente em um

plano tempo-escala como apresentado na Figura 35

UJ bullm uuml

Tempo

FIGURA 35 Plano tempo-escala (wavelet)

55

As Figuras 36 e 37 mostram os efeitos de dilataccedilatildeo e translaccedilatildeo da TCW

escala baixa

Wavocircioi

escala alia

FIGURA 36 Efeito da variaccedilatildeo do valor da escala (paracircmetro a)

Sinal

Wavelet 1^ FIGURA 37 Deslocamento contiacutenuo da wavelet no teinpo (paracircmetro h)

A transformada continua de vvavelet eacute uma representaccedilatildeo redundante ou seja o

deslocamento da wavelet no dominio do tempo eacute continuo ao longo de todo u dominio

tetnporal do sinal Com isto o caacutelculo computacional para a transformada continua de wavelet

eacute bastante dispendioso

Uma possibilidade que tetn sido explorada eacute a utilizaccedilatildeo da transformada de

wavelet continua numa versatildeo amostrada onde satildeo utilizados apenas determinados valores

para os paracircmetros V e h ditninuindo ou eliminando a redundacircncia

Escolhendo-se adequadamente os paracircmetros a e h pode-se defmir uma

familia de wavelets transladadas e escaladas no tempo tal que ainda seja possiacutevel recuperar

o sinal completamente de forma mais siiuples eficiente e compacta com menor custo

computacional

Com este objetivo a transformada continua de wavelet c amostrada escolhendo-se

valores de escalas e posiccedilotildees (paracircmetros a e h ) baseados em potecircncia de dois conforme

equaccedilotildees (17) e (18)

56

iacute=2ê b=k2 ondeA e R (17)

Mf ^(x)=2--(2-Jx-k) (18)

onde T (xgt satildeo versotildees dilatadas e transladadas da wavelet matildee ^(x)

Poitanto eacute possivei representar as funccedilotildees em lermos de wavelets como

onde

rf-=j(v)|bdquo(Ygtv (20)

A versatildeo amostrada da transformada contiacutenua de wavelet como definida nas

equaccedilotildees (19) e (20) eacute denominada transformada discreta de wavelet (TDW) oti cliserete

wavelet transform (DWT) A Figura 38 apresenta uma ilustraccedilatildeo do processo de

dilataccedilatildeocompressatildeo e o deslocamento da transfomiada discreta de vvavelet

FIGURA 38 Dilataccedilatildeocompressatildeo e deslocamento da transformada discreta de wavelet

57

A transfonnada de wavelet decompotildee o sinal amostrado em faixas de frequecircncias

que podem variar atraveacutes da compressatildeo expansatildeo do sinal no tempo

As Figuras 39 e 40 ilustram a decomposiccedilatildeo de um sinal atraveacutes do bloco baacutesico

de decomposiccedilatildeo do algoritmo de Mallat Neste processo o sinal original 5 passa atraveacutes de

filtros complementares H e L passa alta e passa baixa respectivamente Destes tlltros

emergem dois sinais com o mesmo nuacutemero de amostras que S Apoacutes a operaccedilatildeo

dowiisainpling^ que consiste em desprezar cada segunda amostra da sequecircncia tem

origem os sinais cA e cD que satildeo os coeficientes de aproximaccedilatildeo e coeficientes de detalhe da

transformada discreta de wavelet (TDW) O filtro passa baixa L tem o efeito de suavizar o

sinal gerando o que eacute denominado de aproximaccedilatildeo do sinal O filtro passa alta reteacutem a parte

de alta frequecircncia que eacute denominada de detaliie do sinal

f l )

FIGURA 39 Bloco baacutesico de decomposiccedilatildeo do sinal

-A

c A

cD

FIGURA 40 Decomposiccedilatildeo do sinal em aacutervore

58

571 FUNCcedilOtildeES DE WAVELET

Existem diversas llinccedilOgravees de wavelets ou famiacutelias de wavelets

A escolha da wavelet depende do objetivo do processamento do sinal Natildeo existem

regras poreacutem o mais indicado eacute encontrar a funccedilatildeo mais adequada para comparar agraves

componentes locais de interesse do sinal ainostrado

Inuacutemeros autores tecircm desenvolvidos funccedilotildees de wavelets com propiaacuteedades

especiais que as fazem adequadas para aplicaccedilatildeo em diferentes campos As funccedilotildees principais

satildeo Haar Daubechies Morlet Mexican Hat Meyer Bioithogonal Coifleis Symlets

A Figura 41 apresenta algumas funccedilotildees aqui mencionadas

Haar Morlet Meraquoicari Hat Meyer

iacute

Daubectiies

db2 Clti3 db5 db6

db7 Cb8 db9 dbio

FIGURA 41 Apresentaccedilatildeo de algumas funccedilotildees wavelets

59

572 NALISE DOS SINAIS VIA TRANSFORMADA DISCRETA DE WAVELET

A anaacutelise dos sinais das assinaUiras de potecircncia com aplicaccedilatildeo da transformada de

wuvelct tem como objetivo principal a identificaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo de falhas mecacircnicas em

situaccedilotildees incipientes com objetivo de detectar anomalias em curto periodo de tempo ou seja

transientes analisando os sinais em situaccedilotildees natildeo estacionaacuterias

A teacutecnica de anaacutelise de sinais apresentada anteriormente foi implementada para a

anaacutelise de um determinado grupo de sinais que conteacutem falhas mecacircnicas devido a desgastes de

engrenagens e falhas de obstmccedilatildeo da haste da vaacutelvula devido a envergamento

Para proceder a implementaccedilatildeo desta teacutecnica foram utilizadas as facilidades de

anaacutelise e programaccedilatildeo oferecidas pelo MATLAB atraveacutes do software Wavelet Toolbox onde

vaacuterias famiacutelias de wavelets estatildeo disponiacuteveis permitindo a exploraccedilatildeo dos resultados das

anaacutelises de forma muito eficiente

A escolha da melhor wavelet a ser usada para anaacutelise de um determinado sinal eacute

um toacutepico de muita discussatildeo pois natildeo haacute nenhuma regra geral para escolha da mesma O

que ocone eacute mais uma questatildeo de bom senso e experiecircncia que se vai adquirindo agrave medida

que mais e mais experimentos utilizando as vaacuterias possibilidades vatildeo sendo realizados

Alguns aspectos baacutesicos podem ser observados para uina aproximaccedilatildeo da melhor

escolha como a similaridade do sinal com determinada wavelet aleacutem das irregularidades

presentes no sinal amostrado

Apoacutes vaacuterios experimentos foi escolhida para anaacutelise a wavelet Daubecliies bulldb4

com niacutevel de decomposiccedilatildeo 6 pois a partir desse niacutevel o processamento do sinal natildeo

apresentava melhora significativa quanto a evidecircncia da fafha

A famiacutelia de wavelet Daubechies tem-se mostrado uma boa opccedilatildeo para anaacutelise

segundo publicaccedilotildees para identificaccedilatildeo de falhas em sinais de ibraccedilatildeo e aplicaccedilotildees cm

processamento de imagens

As Figuras 42 e 43 apresentam as telas da sequecircncia da anaacutelise em caraacutelei

ilustrativo sendo os resultados e discussotildees apresentados no capiacutetulo 6

60

A Figura 42 apresenta o sinal original de falha de obstruccedilatildeo na haste e os sinais

de aproximaccedilatildeo e detalhe para aplicaccedilatildeo da vvavelet Daubechies bullbulldb4 e niacutevel de

decomposiccedilatildeo 6

Fie Optam VNDOWS

Y CONTA X ] Y 1 rio X -

Y -

1 ll X- Y- ON 1 rio

X -

Y - HISTOFJ- ZOCMAXBI

SIGNAL D

^mdash3

ANALYZE

LEVEL

STATKTICT COFRPTESS

HISLOGIAMS DE-NOISE

DISOIAY MODE

ISEPAIATEMODE _ ^

MOTE DTIPJEY OPTIOFB [

FIGURA 42 Sinai original e sinais de aproximaccedilatildeo e detalhe db4 niacutevel 6

A Figura 43 apresenta a decomposiccedilatildeo em aacutervore juntamente com o sinal

original e o sinal de aproximaccedilatildeo niacutevel 6

FIGURA 43 Decomposiccedilatildeo em arvore c sinais original e aproximaccedilatildeo niacutevel 6

COWISSAO NACIOfW- DE BiERIacuteiA NUCifARSP-IPEfiacute

61

A transformada discreta de wavelet foi utilizada neste trabalho coin objetivo

principal de obter informaccedilotildees mais detalhadas contidas nos dados medidos atraveacutes das

teacutecnicas de processamento de sinais

Destaque para aplicaccedilatildeo predominantemente de investigaccedilatildeo de sinais

transientes e detecccedilatildeo de falhas provenientes de desgastes mecacircnicos identificando-as e

caracterizando tais defeitos em simaccedilotildees incipientes

Os resultados da aplicaccedilatildeo desta teacutecnica estatildeo apresentados no capiacutemlo a seguir

62

6 RESULTADOS

61 RESULTADOS COM APLICACcedilAtildeO DO SISTEMA ESPECIALISTA

As Tabelas 5 e 6 apresentam um resumo dos resultados dos casos analisados com aplicaccedilatildeo do sistema especialista atraveacutes da implementaccedilatildeo da loacutegica nebulosa para os ciclos de abertura e techamento

Nas tabelas estatildeo apresentados os arquivos de dados analisados a relaccedilatildeo das variaacuteveis de saida do sistema especialista com os respectivos resultados obtidos e o diagnoacutestico contendo a situaccedilatildeo operacional da vaacutelvula e a degradaccedilatildeo correspondente

Os resultados das variaacuteveis destacados na cor cinza signiiacutelcam que os mesmos se encontram fora da regiatildeo dos valores estabelecidos para a condiccedilatildeo normal de operaccedilatildeo da vaacutelvula

A distribuiccedilatildeo das situaccedilotildees operacionais do diagnoacutestico estabelecidas no presente trabalho encontram-se ilustradas na Figura 44

45 NORMAL 55 _ _ _ _ 40 ALERTA 45 55 ALERTA 60 ^ ^ ^ ^

30 I H i uuml J i 40 60 bull bull bull bull 70 30 EMERGEcircNCIA feMERGEcircNCIA 70

I FIGURA 44 Ilustraccedilatildeo das condiccedilotildees do diagnoacutestico Nas Tabelas 5 e 6 as colunas DIAGNOacuteSTICOS estatildeo divididas em

I DEGRADACcedilAtildeO e SITUACcedilAtildeO A colutia SITUACcedilAtildeO fornece as condiccedilotildees operacionais da vaacutelvula conforme

descrito anteriormente e a coluna DEGRADACcedilAtildeO fornece a mais provaacutevel causa ocoirida para a respectiva SITUACcedilAtildeO do diagnoacutestico

As Figuras de 45 a 55 apresentam as assinaturas de potecircncia com as respectivas identificaccedilotildees dos arquivos de dados

As TABELAS de 7 a 17 apresentam as seguintes inlbnnaccedilotildees

bull os ciclos dc movimcntuccedilagraveo

bull a identificaccedilatildeo dos afquivos de dados

bull as infofmaccedilogravees do nuklulo de extraccedilatildeo de eventcjs contendo o nomc da variaacutevel o valor obtido c o fator dc normalizaccedilatildeo

bull as infortnaccedilogravees do sistema especialista contendo os nomes das variaacuteveis de entrada e saiacuteda e os respectivos valores normalizados obtidos

bull os residtados do diagiwstico contendo a falha observada e a situaccedilatildeo operacional da vaacutelvula monitorada

63

TABELA 5 Resultados obtidos com anaacutelise dos sinais do ciclo de abeitura

CICLO DE ABERTURA DA VAacuteLVULA

A R Q U I V O

A N A L I S A D O

VARIAacuteVEIS DE SAIacuteDA DIAGNOacuteSTICO A R Q U I V O

A N A L I S A D O CL ObS ObH FE| PcD PSC DEGRADACcedilAtildeO SITUACcedilAtildeO

U T I B L C O 500 500 500 500 501 500 padfacirco

L T I M L S C O L74 500 500 500 472 507 desajuste - chave limite emergecircncia

L T I M L S S I C O 404 500 500 500 472 507 desajuste - chae limite alerta

I T1MI SS2CO 307 500 500 500 472 507 desajuste - cliave liinite atenccedilatildeo

IT2BLCO 500 500 500 500 501 501 padiatildeo

t T 2 M L S C O 174 500 500 500 538 474 desajuste - chave litnite emergecircncia

L T 2 M L S S I C O 413 500 500 500 538 474 desajuste - chave limite alerta

UT2 l LSS2CO 359 500 500 500 538 474 desajuste - chave limite atenccedilatildeo

L T2FELTC0 500 500 500 731 601 519 falha eleacutettica emergecircncia

LT2BBARC0 488 500 816 567 522 495 falha mecacircnica emergecircncia

TABELA 6 Resultados obtidos com anaacutelise dos sinais do ciclo de fechamento

CICLO DE FECHAMENTO DA VAacuteLVULA

A R Q U I V O VARIAacuteVEIS DE SAIacuteDA DIAGNOacuteSTICO

A N A L I S A D O CT ObS ObH FE PSC TM DEGRADACcedilAtildeO SITUACcedilAtildeO

l 11 BLOC 503 500 500 500 500 500 padratildeo

L i l M T S O C 826 500 500 500 512 510 desajuste - chave torque emefgecircncia

I T I M I S S I O C 568 532 500 500 512 510 desajuste - chave loixiuc alerta

I T1MTSS20C 640 532 500 500 512 510 desajuste - chave torque atenccedilatildeo

L I T O B S O C 745 826 500 500 477 499 falha mecacircnica emergecircncia

I T 2 B L O C 504 500 500 500 500 500 padratildeo

L r 2 M r s o t 826 500 500 500 502 511 desajuste - chave torque emergecircncia

IT2VITSSIOC 590 500 500 500 502 511 desajuste - chav e tofque alerta

LT2MTSS20C 668 502 500 500 502 511 desajuste - chave torque atenccedilatildeo

64

800

700

600

500

lt ^ 400

ltUJ

o Q- 300

200

PADRAtildeO UTIBLCO

100

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

K f K f

1

6 8 10 12 14 16 TEMPO (seg)

18

FIGURA 45 Arquivo UTIBLCO - assinatura padratildeo

TABELA 7Arquivo UTIBLCO - RESULTADOS CICLO DE ABERTUR^

ARQUIVO UTIBLCO (padratildeoi

EXTRACcedilAtildeO Dt EVtNlOS SlSl EMA ESPECIALISTA DIAGNOSTICO

PARAgraveMblRuuml DE

SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN

ENTRADA SAIDA FAl HA sirr v( ( )


SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN

VARI-UTl VMOR VRIAVFi VAIOR FAl HA sirr v( ( )

1-TM 1538000 03251 1-TM 50000 1-CL 500 p a d r agrave o

2-PM 1338782 U033 2-PM 49937 2-ObS 500 padragraveo

3-PeC 699000 00072 3-PC 50328 3-ObH 500 padragraveo

4-PD 2517970 00199 4-PD 50108 4-FE 500 p a d r agrave o

5-PSC 921759 00542 5-PSC 49959 5-PD 501 p a d r agrave o

6-DP 39773 12571 6-DP 49999 6-PSC 500 p a d r atilde o

65

8G0

700

600

ccedil 5 0 0

lt

^ 400 ltUJ i-o

CL 300

200

100

O

UTIMLSCO mdashI r

O 3 4 TEMPO (seg)

FIGURA 46 Arquivo UTl MLSCO-desajuste chave limite

TABELA 8 Arquivo UTl MLSCO - RESULTADOS

CICLO DE ABERTLTIA ARQUIVO UTIMLSCO (desajuste chave limite)

EXTRACcedilAtildeO DE EVEN LOS SISTEMA ESPECIALIS IA DIAGNOSTICO

PARAcircMETRO DL

SAIacuteDA ALOR

F-XTOR DE

NORMALIZACcedilAtildeO FN

ENTRADA SAIacuteDA 1 ALUA

1

Sl IDACcedilAgraveC PARAcircMETRO

DL SAIacuteDA

ALOR

F-XTOR DE


VARIAVFl VALOR ARIAVLI VAIOR 1 ALUA

1

Sl IDACcedilAgraveC

1-TM 43200 03251 1-TM 14044 1-CL 174 CL Em erg

2-PM 1321668 00373 2-PM 49298 2-OhS 500 mdash OK 3-PC 7068359 00072 3-PC 50892 3-0H 500 mdash OK 4-PD 2357734 00199 4-PD 46919 4-FE 500 mdash OK 5-PSC 933610 00542 5-PSC 50602 5-PD 472 mdash OK 6-DP 18071 12571 6-DP 22717 6-PSC 50 -mdash OK

66

UT2BLC0 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt g 1000

ltLU

O 800

600

400

200

O O 6 8 10 12 TEMPO (seg)

14 16 18

FIGURA 47 Arquivo UT2BLC0 - assinamra padratildeo

TABELA 9 Arquivo UT2BLCO - RESULTADOS

CICLO DE ABERTURA ARQUIVO UT2BLC0 (padratildeo)

EXTRACcedilAtildeO DE EVENTOS SISTEMA ESPECIALISTA DIAGNOSTICO PARiMETRO

DE SAIacuteDA

VA10R

FATOR DE


ENTRADA SAIDA 1 AIILA siruACcedilAgraveo

PARiMETRO DE

SAIacuteDA VA10R

FATOR DE


VARLWFL VALOR VARIAacuteVFI VALOR 1 AIILA siruACcedilAgraveo

1-TM 150450 03323 1-TM 49995 1-CL 500 PADRAgraveO

2-PM 2596610 00193 2-PM 50114 2-OhS 500 PADIAgraveO

3-PC 18005460 00028 3-PC 50415 3-ObH 500 PADRAgraveO

4-PcD 3766172 00133 4-PD 50090 4-FE 500 PADRAgraveO

5-PSC 1955709 00256 5-PSC 50092 5-PcD 501 PADRAgraveO

6-DP 22627 22097 6-DP 50000 6-PSC 501 PADRAtildeO

67

UT2MLSC0 2000

1800

1600

1400

g 1200 lt

y 1000

g 800

600

400

200

O O 8 10 12 TEMPO (seg)

14 16 18

FIGURA 48 Arquivo UT2MLSC0-desajuste chave limite

TABELA 10 Arquivo UT2MLSC0 - RESULTADOS

CICLO DE ABERTURA ARQUIVO UT2MLSC0 (desajuste chave limite)

EXTRACcedilAtildeO DE EVENTOS SISTEMA ESPECIALISTA DIAGNOSTICO

PARAgraveMCTRO Dt

s a iacute d a VAlOR

FATOR DF

NORVIAFIZACcedilAtildeO IN

ENTR-ADA SAIDA 1 Al HA sirtACcedilM)

PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF


VR1VTT VLOR VARIWl 1 VALOR 1 Al HA sirtACcedilM)

1-TM 84900 03323 1-TM 28212 1-CL 174 CL Emerg 2-PM 2373496 00193 2-PM 45808 2-0S 500 OK V1C 18107813 00028 3-PC 50702 3-ObH 500 OK

4074531 00133 4-PD 54191 4-FE 500 OK 5-PSC 1844276 00256 5-PSC 47213 5-PD 538 OK 6-DP 67133 22097 6-DP 14834 6-PSC 474 1 -mdash OK

68

UT2FELETC0 2500

2000

g 1500

lt o

O 1000

500

6 8 10 12 14 16 liacute TEMPO (seg)

FIGURA 49 Arquivo UT2FELTC0 - falha eleacutetrica

TABELA 11 Arquivo UT2FELTC0 - RESULTADOS CICLO DE ABERTURA

ARQUIVO UT2FELTC0 (falha eleacutetrica) EXTRACcedilAtildeO DE EVENTOS SISTEMA ESPECIALISTA DIAGNOSTICO

PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE

NORMAL lACcedillt) H

ENTRADA SAIDA IALHV S l l l ( vo

PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE


VARIWFL V4L0R V A R I a i V i

1 VALOR IALHV S l l l ( vo

1-TM 150450 03323 1-TM 4994 1-CL 500 mdash- OK 2-PM 2826784 00193 2-PM 54557 2-ObS 500 OK 3-PC 22175460 00028 3-PC 62091 3-OblI 500 OK 4-PD 4376478 00133 4-PD 58207 4-FE 731 EIctr Emerg

5-PSC 2026991 00256 5-PSC 51891 5-PD 601 PSC alerta

6-DP 22593 22097 6-DP 49924 6-PSC 519 mdash- OK

69

UT2BBARC0 2000

1800

1600

1400

1200

1000 lt o

LU

O 800

600

400

200

O

r 1 mdash mdash mdash mdash mdash r

1 1 L L

L _ _ _ _ _ L _ _ mdash mdash mdash L _ _ _ _ _

r I 1 I r

1

o 6 8 10 TEMPO (seg)

14 16 18

FIGURA 50 Arquivo UT2BBARC0 - obstmccedilatildeo na haste

TABELA 12 Arquivo UT2BBARCO - RESULTADOS

CICLO DE ABERTLJRA ARQUIVO UT2BBARC0 (obstruccedilatildeo na hasta

EXTRACcedilAtildeO DE EVENTOS SISTEMA ESPECIALISTA DLGNOSTCO

LgtARAacuteMLIL R ( )

o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L

N O R M A L 17 ACcedilAtildeO

F N

ENTRVDA SAIDA 1 A L U A sn 1 A( V()


o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N

V^KIVLL VALOR ARIAVL 1 VAI OR 1 A L U A sn 1 A( V()

1-TM 147300 03323 1-TM 48948 1-CL 488 OK 2-PM 2964992 00193 2-PM 57211 2-0bdquoS 500 OK 3-PcC 18953438 00028 3-PC 53069 3-ObH 816 Mee Emerg

4-PD 3932422 00133 4-PD 52301 4-FE| 56 Eleacutelric alerta

5-PSC 1936247 00256 5-PSC 49568 5-PD 522 mdash OK 6-DP 219185 22097 6-DP 48433 6-PSC 495 mdash - OK

70

UTl BLOC 800

700

600

ccedil 5 0 0

^ 400

r O

CL 300

200

100

O

1

_ _ _ _ _ L _ _ _ - _ 1 _ _ _ j

1

r i 1 R

O 8 10 TEMPO (seg)

12 16 18

FIGURA 51 Arquivo UTl BLOC - assinatura padratildeo

TABELA 13 Arquivo UTl BLOC - RESULTADOS C I C L O D E F E C H A M E N T O

A R Q U I V O UTl B L O C (puclratildeoj

E X T R A Ccedil Atilde O D E E V E N T O S S I S T E M A E S P E C I A L I S T A D I A G N O S T I C O

PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE


E N T R A D A S A Iacute D A 1 ALUA siiiJA(Atilde()

PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE


VR1 VLL VALuumlR VARIAacuteVEL VALIacuteIR 1 ALUA siiiJA(Atilde()

1-PA 4291990 00117 1-PA 50216 1-CT 503 padratildeo

2 - T A 01750 285714 2 - T A 50000 2-ObS 500 padratildeo

3 - D P A 3055900 00164 3 - D P A 5 0 1 P 3-OiTl 500 padratildeo

4-PM 1318408 00379 4-PM 49968 4 -FE 500 padratildeo

vTM 153450 03258 5-TM 49994 5-PSC 500 padratildeo

6-PC 6798520 00074 6-PC 50309 6-TM 500 padratildeo

7-PSC 925863 00540 7-PSC 49997

8-DP 33688 14846 8-DP 50000

COWSSAO mm^L Deuro EHERC^ KUCI^FVSP-IPEfl

71

UTl MTSOC 700

600

500

lt o bullz

T o CL

bull400

300

200

100

n

1 1 |-1

1 - 1

r 1

6 3 10 TEMPO (seg)

14 15

FIGURA 52 Arquivo UTl MTSOC - desajuste chave torque

TABELA 14 Arquivo UTIMTSOC - RESULTADOS CICtO DF FECHAMENTO

ARQU1V0LT1 MTSOC EXTRACcedilAtildeO DE EVENTOS SISTEMA ESPECIALISTA DIXGNOSTICO

PARAcircMIiTRUuml DL

SAIacuteDA ALOR

FATOR DF

NORMAL IZA(Atilde0 FN

ENTRADA SAIDA lAI i IA SIILA(AtildeO


SAIacuteDA ALOR

FATOR DF


VAKIAacuteVn A L O R V A R I A V I T V A I O R lAI i IA SIILA(AtildeO

1 -PA 6255660 00117 1-PA 73191 1-CT 826 Emerg

2-TA 01350 285714 2-TA 38570 2-ObS 500 OK 3-DPA 4914455 00164 3-DPA 80597 3-0iH 500 OK 4-PM 1318010 00379 4-PM 49952 4-FE 500 OK 5-TM 155950 U3258 5-TM 50808 5-PSC 512 OK 6-PC 6998520 00074 6-PC 51789 6-TM 510 OK 7-PSC 943445 00540 7-PSC 50951 8-DP 33627 14846 8-DP 49923

72

UTIOBSOC 800

6 8 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18

FIGURA 53 Arquivo UTIOBSOC - obsu-uccedilatildeo na sede

TABELA 15 Arquivo UTIOBSOC - RESULTADOS

CICLO DE FECHAMENTO

ARQU1V0UTI OBSOC (obstruccedilatildeo mecacircnica na sede)


PARAgraveMETRO Dt

SAIacuteDA VALOR

FATOR DF


ENTRADA SAIDA

1 ALUA Sll l A(VO PARAgraveMETRO

Dt SAIacuteDA

VALOR FATOR

DF NORMALIZACcedilAtildeO

FN VARlAgraveVLl VALOR VARIAacuteVEL VAI OR

1 ALUA Sll l A(VO

1-PA 4978711 00129 1-PA 64255 1-CT 745 C T Emere

2-TA 11550 285714 2-TA 32999 2 - 0 S 826 Mec Emerg

3-DPA 2998672 00191 3-DPA 57275 3-ObH 500 OK

4-PM 1300543 003 9 4-PM 4929 4-FEi 500 OK

5-LM 153150 03258 5- IM 49896 5-PSC 477 OK

6-PC 7096094 00074 6-PC 52511 6-TM 499 OK

7-PSC 884282 00540 7-PSC 47751

S-DP 189054 14842 8-DP 28059

73

UT2BL0C 2000

1800

1600

1400

5 1200

lt ^ 1000

bullLU

O 800

600

400

200

O o 6 8 10 12 TEMPO (seg)

14

FIGURA 54 Arquivo UT2BL0C - assinatura padragraveo

TABELA 16 Arquivo UT2BL0C - RESULTADOS

CICLO DE FECHAMENTO ARQITVO UT2BL0C (padratildeo


PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN

ENTRADA SAIDA l-ALHA siri (Agraveo

PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN

Vi VAlOR VARIA VI 1 VAlOR l-ALHA siri (Agraveo

1-PA 5407061 00093 1-PA 50286 1-CT 504 padratildeo 2-TA 01950 256410 2-TA 50000 2-ObS 500 padratildeo 3-DPA 2942647 00170 3-DPA 50025 3-0tH 500 padratildeo 4-PM 2479245 00202 4-PM 50080 4-FE 500 padratildeo 5-TM 153450 03258 5-TM 50000 5-PSC 500 padratildeo

6-PC 18521172 00027 6-PC 50007 6-TM 500 padragraveo

7-PSC 1850626 00270 7-PSC 49967 8-DP 25699 19456 8-DP 50000

74

UT2MTS0C 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt ^ 1000

ltUJ

O 800

600

400

200

O

L L

L _ mdash mdash mdash mdash L _ _ _ _ _ J

rrr- I

O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 TEMPO (seg)

FIGURA 55 Arquivo UT2MTSOC- desajuste chave torque

TABELA 17 Arquivo UT2MTS0C - RESULTADOS C I C L O D E F E C H A M E N T O

A R Q U I V O U T 2 M T S 0 C (desajuste chave de torqucj E X T R A Ccedil Atilde O D E E V E N T O S S I S T E M A E S P E C I A L I S T A D I A G N O S T I C O

PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE

NORMALIZACcedilXO EN

E N T R A D A S A Iacute D A I-VLIIA SMUACAtildeO

PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE


VARL4VEL VALOR VARLAacuteVLL VAKIR I-VLIIA SMUACAtildeO

1-PA 1322339 00093 1-PA 12297 1-CT L826 c r Emerg 2 - T A 01500 256410 2 - T A 38461 2-OiS 500 mdash O K 3 - D P A 1059558 00170 3 - D P A 18012 3-0bdquoH 500 O K 4-PM 26088353 00202 4-PM 52688 4 -FE 500 mdash O K 5 - T M 156150 03258 5 - T M 50873 5-PSC 502 O K 6-PC 18873304 00027 6-PC 50579 6 - T M 511 O K 7-PSC 1858442 00270 7-PSC 50177 8-DP 31627 19456 8-DP 61533

75

62 RESULTADOS COM APLICACcedilAtildeO DA TRANSFORMADA DE VAVELET

Foram duas as simaccedilotildees analisadas de falhas mecacircnicas envolvendo a aplicaccedilatildeo da

transformada de wavelet discreta No primeiro caso a falha eacute caracterizada por uma obstruccedilatildeo

excessiva devido ao envergainento da haste da vaacutelvula No segundo a falha eacute originada por

desgaste mecacircnico da engrenagem da caixa de reduccedilatildeo

Como o principal objetivo da aplicaccedilatildeo da transformada discreta de wavelet

consiste na identificaccedilatildeo da falha no estado incipiente e o dado real das duas situaccedilotildees de

falhas encontram-se em estado avanccedilado foi necessaacuterio fazer uma regressatildeo dos dados

simulando uma condiccedilatildeo inicial de falha ou seja estado incipiente Desta maneira foi possivei

avaliar a sensibilidade de detecccedilatildeo de falha do sistema

CASO I A falha apresentada no primeiro caso consiste em uma simaccedilatildeo de

obsti-uccedilatildeo mecacircnica durante a movimentaccedilatildeo de abeitura da vaacutelvula Nesse caso satildeo

apresentados 4 sinais sendo

bull a primeira assinatura a situaccedilatildeo noimal sem falha denominada de padratildeo

ou referecircncia

bull a quarta assinatura apresenta falha real de obstruccedilatildeo mecacircnica no

movimento de abeitura

bull as assinaturas 2 c 3 foram simuladas fazendo-se uma regressatildeo do sinal de

falha chegando proacuteximo da situaccedilatildeo normal ou situaccedilatildeo padratildeo

O objetivo da regressatildeo estaacute na observaccedilatildeo e detecccedilatildeo da falha ainda no estado

incipiente diagnosticando uma situaccedilatildeo inicial de falha

As assinaturas de potecircncia no domiacutenio do tempo nos quatro estaacutegios estatildeo

apresentadas na Figura 56 intitulada evoluccedilatildeo de falhas-obstruccedilatildeo na mo imentaccedilatildeo

EVOLUCcedilAtildeO DE FALHA (obstruccedilatildeo na movimentaccedilatildeo)

76

2000

IBOO

1B00

1400

1200

1000

300

600

4III

200

O

-padratildeo

-simulaccedilatildeo falha incipiente

-simulaccedilagraveo falha evoluiacuteda

- V

z o o m

o 2 A 6 8 10 12 14 IB 13

TEMPO(seg)

FIGURA 56 Evoluccedilatildeo de falhas obstruccedilatildeo na movimentaccedilatildeo Para anaacutelise desses sinais foi utilizada a wavelet tipo Daubechies4 nivel de

decomposiccedilatildeo 6 A Figura 57 apresenta as aproximaccedilotildees para os 6 niacuteveis de decomposiccedilatildeo do sinal com a laacutelha real

SIGNAI AND APPROXIMATION(S)

bull1500 e 1000

500 O

bull I

300 250 200 150

- mdash 1 r -

-

400

flg 200

O L 600

a 400 4 200

O

bull1000

3 3 500

1500 F bull1000 -

2 500 O

bull1500 -1000 -

1 500 h O

200 400 600 800 N di pontos

1000 1200

FIGURA 57 Sinal original e as decomposiccedilotildees

77

A Figura 58 apresenta a sobreposiccedilatildeo dos quatro casos analisados ou seja siUiaccedilatildeo padratildeo (sem falha) simulaccedilatildeo falha incipiente simulaccedilatildeo falha evoluiacuteda e a situaccedilatildeo de falha real Os resultados estatildeo apresentados para lodo o ciclo de abeitura da vaacutelvula Para essa anaacutelise foi utilizada vvavelet tipo db4 nivel 6 e estatildeo apresentadas as aproximaccedilotildees de nivel 6 para cada sinal analisado

350 r

E V O L U Ccedil Atilde O D E F A L H A

(obs t ruccedilatildeo na m o m m e n t a ccedil i o )

300

250

1 200

g 150

bullO

t 100 2

50

bull50

mdash padratildeo

s i m u l a ccedil atilde o fa iha incipiente

s i m u l a ccedil atilde o falha evoluiacuteda

falha real

1

1 1 mdash padratildeo



falha real

200 400 BOO

N de pontos

1000 1200

FIGURA 58 Anaacutelise de evoluccedilatildeo de falha - ciclo total

A Figura 59 apresenta a anaacutelise da evoluccedilatildeo de falha na regiatildeo de interesse ou

seja durante o intervalo de tempo de movimentaccedilatildeo da haste da vaacutelvula propriamente dito

Este graacutefico evidencia a sensibilidade de detecccedilatildeo da falha aiacutenda no estaacutegio

incipiente

350

340 --

330 -

^ 320 - -

bullpound

bullS 310 h -

300 -l

I 290 -b

2B0 -

270 -

260

250


(tradeilatildeoê mylnientaccedilatildeq)

padratildeo

mdash s i m u l a ccedil atilde o fa lha inc ip ien te

s i m u l a ccedil atilde o fa lha evolu iacuteda

fa lha real

FIGURA 59 Anaacutelise de evoluccedilatildeo de falha na regiatildeo de movimentaccedilatildeo da haste

78

CASO 2 A falha apresentada neste caso consiste em uma situaccedilatildeo de desgaste de

engrenagem da caixa de reduccedilatildeo do atuador A assinamra de potecircncia analisada foi obtida

durante a movimentaccedilatildeo de abeitura da vaacutelvula

Nesse caso satildeo apresentados 5 assinamras sendo

bull a primeira assinatura consiste na simaccedilatildeo normal (sem falha) denominada

de padratildeo ou referecircncia

bull a quinta assinatura apresenta falha real devido a desgaste na engrenagem

bull as assinamras 2 3 e 4 foram simuladas fazendo uma regressatildeo do sinal de

falha chegando proacuteximo a situaccedilatildeo normal simulando a simaccedilatildeo de falha

incipiente

A Figura 60 apresenta a sobreposiccedilatildeo das assinaturas de potecircncia no domiacutenio do

tempo para as cinco simaccedilotildees

Obs A assinatura de potecircncia da condiccedilatildeo padratildeo natildeo aparece no graacutetico a seguir

devido a sobreposiccedilatildeo das assinaturas

EVOLUCcedilAtildeO DE FALHA

18D0

1600

1400

1200

^ 1000 lt

1

mdash padratildeo te

bull 1

te

iacuteoom li

iacuteoom 1

iacuteoom mdash

i ii L L I l 1 l 1 1 1 1 1 Ul

800

600

400

200

B 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18

FIGURA 60 Assinaturas de potecircncia - evoluccedilatildeo de falha de desgaste de engrenagem

79

A anaacutelise do sinal na condiccedilatildeo de falha real de desgaste de engrenagem com aplicaccedilatildeo da transfonnada discreta de wavelet utilizando wavelet Oaubechies tipo db4 nivel 6 estaacute apresentada a seguir na Figura 61

Signal and ApproximationCs) Signal and Detail(s)

1500

tooo S

500

O

200

3g 100

O

300

200

^ 100

0 -

400

a 200

o

1500

1000

500

O

50

0

-50

o -100

I OI m 2 -100

100

o

100

o

-100

1000 2000 3000 IODO 2000 3000

Huacutemero de pontos

FIGURA 61 Anaacutelise do smal coin falha real

A Figura 62 apresenta os resultados da aplicaccedilatildeo da transfonnada de vvavelet

discreta do tipo Daubechies db4 com mvel de decomposiccedilatildeo 6

Na figura estatildeo apresentados os resultados de detalhe devido a atenccedilatildeo especial agraves

componentes de alta frequecircncia ao longo de todo o tempo de movimentaccedilatildeo da vaacutelvula

Satildeo cinco graacuteficos que apresentam a evoluccedilatildeo da falha sendo

1-Resultado da aplicaccedilatildeo da TDW para a situaccedilatildeo padratildeo ou seja para a assinatura

de potecircncia de uma vaacutelvula sem defeito

2-Resultado para a situaccedilatildeo de falha simulada denominada incipiente

3-Resultado para situaccedilatildeo simulada de falha denominada evoluiacuteda 1

4- Resultado para simaccedilatildeo simulada de falha denominada evoluiacuteda 2

5- Resultado para situaccedilatildeo de falha real

80

Evoluccedilatildeo da falha

200

O

-200

2QQ O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

_J 1 1 L_

padratildeo

- I 1_

simulaccedilatildeo falha incipiente

laquo 2og0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

u -200

200 bullo

1 0

1 -200

s 200

0

-200

-y-

_ j 1 1 L_

simulaccedilatildeo falha evoluiacuteda 1


I 200deg trade degPdeg trade 2000 2500 3000 3500 4000

- falha real

O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000


FIGURA 62 Evoluccedilatildeo da falha - ciclo total de movimentaccedilatildeo

A Figura 63 apresenta os mesmos resultados poreacutem na regiatildeo de movimentaccedilatildeo

da haste da vaacutelvula evidenciando a identificaccedilatildeo da falha durante toda evoluccedilatildeo


bullo pound C bull I

20

-20 500 1000 1500 2000 2500

1000 1500 2000 2500 3000 -20

20

-20

bull= 100 u

-100

50

500 1000 1500 2000 2500

1000

oh^

-50

H-1

o 500

padratildeo

3000



3000


1500 2000 2500 3000

falha real

2500 3000 1000 1500 2000

Nuacutemero de pontos

FIGURA 63 Evoluccedilatildeo da falha na regiatildeo de movimentaccedilatildeo

COWSSIacutevO NACIONAL K ENtiÂ KliCLEARSP-IPpoundH

81

7 ANALISE DOS RESULTADOS

Os resultados estatildeo divididos de acordo com o meacutetodo aplicado para anaacutelise e

diagnoacutestico utilizando a base de dados sendo as rotinas implementadas e testadas

isoladamente

71 RESULTADOS OBTIDOS COM APLICACcedilAtildeO DO SISTEMA ESPECIALISTA

A utilizaccedilatildeo do sistema especialista com aplicaccedilatildeo da loacutegica nebulosa apresentou

excelentes resultados consistentes com as condiccedilotildees preacute estabelecidas sejam elas situaccedilotildees

padrotildees ou de falhas

O objetivo principal da aplicaccedilatildeo do sistema especialista consiste na identitlcaccedilatildeo

e caracterizaccedilatildeo de falhas de ajustes das chaves limite e torque sendo este objeUvo alcanccedilado

cotn sucesso conforme resultados apresentados nas Tabelas 5 e 6 demonstrando a

funcionalidade do sistema de forma categoacuterica com o diagnoacutestico de falha apresentado

Os resultados obtidos com os dados simulados serviram para demonstrar a

sensibilidade do sistema para situaccedilotildees de falhas incipientes dando corno resultados as

simaccedilotildees de alerta e atenccedilatildeo

Ainda com aplicaccedilagraveo do sistema especialista implementado pela loacutegica nebulosa

foram realizadas anaacutelises para outros tipos de falhas como as falhas provenientes de problemas

rnecacircnicos e eleacutetricos sendo os casos dos arquivos de dados UTIOBSOC UT2BBARCO e

UT2FELTCO

Estes dados tratam de falhas mecacircnicas provenientes de obsinaccedilatildeo durante a

movimentaccedilatildeo da aacutelaila e falha eleacutetrica provenientes de probletnas de isolaccedilatildeo eleacutetrica na

paitida do motor

Os resultados foram razoaacuteveis pois o sistema identificou as falhas corretainente

para as simaccedilotildees que chamamos de falha evoluiacuteda ou seja situaccedilotildees de falha em estado

avanccedilado poreacutem para as simaccedilotildees de falhas iniciais ou incipientes o sistema natildeo respondeu

corretamente

82


DISCRETA DE WAVELET

O objetivo da aplicaccedilagraveo da transformada discreta de wavelet consiste em obter

informaccedilotildees mais detalhadas dos sinais de potecircncia durante a movimentaccedilagraveo da v aacute l v T i l a

A atenccedilatildeo principal estaacute na identifiacutecaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo de falhas provenientes

de problemas mecacircnicos

No caso foram duas as situaccedilotildees com dados disponiacuteveis coin causa e efeito

conhecido obstruccedilatildeo da haste devido a envergamento durante a movimentaccedilatildeo da vaacutelvula e

desgastes de engrenagens da caixa de reduccedilatildeo do atuador

Os casos analisados com aplicaccedilatildeo desse meacutetodo apresentaram excelentes

resultados com significativa eficiecircncia e sensibilidade evidenciando toda evoluccedilatildeo da laacutelha

desde o iniacutecio ateacute a situaccedilatildeo criacutetica

Isto pode ser observado nos graacuteficos com os resultados obtidos (FIG 58 59 62

63) nas quais estaacute bem caracterizado todo o crescimento das falhas

No caso da falha proveniente da obstaiccedilatildeo da movimentaccedilatildeo da haste ficou mais

evidente a anaacutelise atraveacutes dos coeficientes de aproximaccedilatildeo (FIG58 59) devido a atenccedilatildeo

maior agraves componentes de baixa frequumlecircncia

No caso da falha proveniente de desgastes de engrenagem a evidecircncia na

caracterizaccedilatildeo do problema se deu atraveacutes da anaacutelise dos coeficientes de detalhe (FIG62 63)

devido a observaccedilatildeo das componentes de alta frequecircncia originadas pela movimentaccedilatildeo das

engrenagens da caixa de reduccedilatildeo

8 3

8 CONCLUSAtildeO

O sistema de monitoraccedilatildeo e diagnoacutesdco desenvolvido atingiu os objetivos

propostos para o trabalho direcionados a uma metodologia de monitoraccedilatildeo e obtenccedilatildeo de

diagnoacutestico qualitativo das condiccedilotildees operacionais eleacutetricas e mecacircnicas de vaacutelvulas moto-

operadas

O enfoque principal da tese consiste na aplicaccedilatildeo de meacutetodos avanccedilados de

processamento e anaacutelise de sinais buscando identificar e caracterizar com antecedecircncia a

ocorrecircncia de possiacuteveis falhas Este objetivo foi amplamente contemplado no sistema

desenvolvido

A utilizaccedilatildeo do sistema especialista coiu aplicaccedilatildeo da loacutegica nebulosa contribuiu

significativamente proporcionando o diagnoacutestico qualitativo de forma sistemaacutetica e simples

para situaccedilotildees complexas devido ao processamento e anaacutelise de vaacuterios paracircmetros

inoniacutetorados

A sensibilidade do sistema para a detecccedilatildeo de falhas para as simaccedilotildees de

desajustes das chaves limite e torque foi plenamente atingida sendo esta a principal aplicaccedilatildeo

do sistema especialista no diagnoacutestico Aleacutem disso o sistema especialista mostrou a

possibilidade da identificaccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo de falha eleacutetrica e mecacircnica mesmo que para

situaccedilotildees de falhas mais criacuteticas

A aplicaccedilatildeo da transformada de wavelet contribuiu de forma significativa pela sua

eficiecircncia na sensibilidade da detecccedilatildeo de fenocircmenos de curta duraccedilatildeo contribuindo com

relevacircncia na identificaccedilatildeo da falha no estado incipiente localizando tais eventos no tempo e

na frequecircncia simultaneamente com relativa precisatildeo

Sobre o ponto de vista praacutetico alguns pontos satildeo importantes ressaltar como

repercussatildeo da disponibilidade do sistema desenvolvido para uma planta nuclear de potecircncia

bull Subsiacutedio importante para o operador da planta estabelecendo uma

monitoraccedilatildeo das condiccedilotildees operacionais da vaacutelvula

bull Natildeo inierieacuterecircncia na operaccedilatildeo normal da planta

bull Reduccedilatildeo de exposiccedilatildeo agrave dose de radiaccedilatildeo do pessoal teacutecnico

bull Contribuiccedilatildeo na programaccedilatildeo da manutenccedilatildeo durante a parada da usina

8 4

Como beneficios do desenvolvimento do trabalho satildeo destacados os seguintes

aspectos

bull Teacutecnico capacitaccedilatildeo para soluccedilotildees de problemas em nossa plantas

nucleares

bull Cientiacutefico intercambio com instituiccedilotildees internacionais de excelecircncia na

aacuterea de monitoraccedilatildeo e diagnoacutestico

bull Econocircmico possibilidade de prestaccedilatildeo de serviccedilos com alta qualidade

baixos custos evitando contrataccedilatildeo de empresas estrangeiras

81 RECOMENDACcedilOtildeES PARA TRABALHOS FUTUROS

bull Desenvolvimento de bancadas de testes com vaacutelvulas moto-operadas em

uso nas plantas brasileiras para levantamento de ensaios com falhas com controle sobre as

causas e feitos

bull Emiquecimento do banco de conhecimento e por consequumlecircncia da base

de regras estabelecidas no sistema especialista

bull Automaccedilatildeo do meacutetodo de anaacutelise utilizando a transformada de wavelet

discreta atraveacutes da utilizaccedilatildeo dos coeficientes de aproximaccedilatildeo e detalhe gerados no processo

bull Implementaccedilatildeo efetiva do sistema nas usinas nucleares brasileiras

85

APEacuteNDICE A PROGRAMA MENUP

k l = 0 e l e

h o m e w h i l e k l lt l l

e l e

k l = m e n u ( D i a g n o s t i e o d e V a l v M o t o - O p e r a d a s L e r a r q d e a s s i n a t u r a 1 F l o t a r a s s i n a t u r a 2 A r q d e p a r acirc m e t r o s 3 L e v E v e n t o s ( f e e h a m ) 4

L e v E v e n t o s ( a b e r t ) 5 O u t p u t f i l t r o s - s t e p s 6 O u t p u t f i l t r o s - r a m p a s 7 V e r E v e n t o s 8 A n aacute l i s e - V e v e l e t 9

A n aacute l i s e - L oacute g i c a F u z z y 10 S a i r )

i f k l = = l f l e r

a O = p o n t o s 1 ) b O = p o n t o s 2 )

e n d

i f k l = = 2 p l o t ( a C b O )

t i t l e ( b = p o n t o s o r i g ) z o o m o n

e n d

i f k l = = 3 s = 1 n o t e p a d f p a r a m m

e v a l ( s )

e n d ^ bull

i f k l = = 4 f p a r a m i d e v

f l a g l = 0 [ m s t n s t ] = s i z e ( d e g r a u s ) i f m s t lt 4

86

f l a g l = f l a g l + 1 end [ m r p n r t ] = s i z e ( r a m p a ) i f m r p lt l

f l a g l = f l a g l + 1 0 e n d [ m p c n p c ] = s i z e ( p i c o 2 ) i f mpcltl

f l a g l = f l a g l + 1 0 0 e n d i f f l a g l = = 0

g u a r d e v l s a l v a e v l

e l s e c l c d i s p ( E r r o no p a d r atilde o da a s s i n a t u r a ) d i s p ( e r r o = ) d i s p ( f l a g l ) p a u s e

e n d e n d

i f k l = = 5 f p a r a m i d e v 2 f l a g 2 = 0 [ m s t n s t ] = s i z e ( d e g r a u s ) i f ms tlt4

f l a g 2 = f l a g 2 + l e n d rampa=O [ m p c n p c ] = s i z e ( p i c o 2 ) i f mpcltl

f l a g 2 = f l a g 2 + 1 0 0 e n d i f f l a g 2 = = 0

g u a r d e v 2 s a l v a e v 2

e l s e c l c d i s p ( E r r o no pad i aL u a - l uuml ^ n m - u i d )

d i s p ( e r r o = ) d i s p ( f l a g 2 ) p a u s e

e n d e n d

87

i f k l = = 6 f o u t l

e n d

^ t ^ i - gt

i f k l = = 7 f o u t 2

e n d ^ - t j P l - bull i

i f k l = = 8 s u b p l o t ( 2 1 1 ) p l o t ( a O b O ) t i t l e ( p o n t o s o r i g ) s u b p l o t ( 2 1 2 ) p l o t ( t e v p e v ) t i t l e ( a s s i n a t u r a p e v e n t o s )

e n d ^ i 1 t iacute -

i f k l = = 9

sai do menu e n d

^ t i iacute

i f k l = = 1 0 f u z z y

e n d e n d ^ t ^ - i - A

f l e r nome = i n p u t ( n o m e do a r q u i v o s ) e x t = p r n l o a d ( n o m e ) p o n t o s = e v a l ( s t r t o k ( n o m e e x t ) ) f u n c a o f f i l p i c

p p i c = 2 5 p p i c = 2 5

f u n c a o f r e d p l 3 = O p l 4 = O p l 5 = 2 0 p l 3 = O p l 4 = O p l 5 = 2

f u n c a o fmed p 2 3 = 2 0 p 2 4 = 2 0

f u n c a o f s l o p p 3 3 = 1

88

p 3 4 = 1

f u n c a o f h s l o p

p 4 3 = 0 0 1 5 1 5

p 4 4 = 1 5

f u n c a o f p s

p 5 3 = 8 0 0

f u n c a o f r e d

p r l l = O

p r l 2 = O

p r l 3 = 2

f u n c a o f m e d

p r 2 1 = 1

p r 2 2 = 1

f u n c a o f s l o p

p r 3 1 = 3

p r 3 2 = 3


p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

f u n c a o f d e g

p r 5 1 = 1

p r 5 2 = 0

p r 5 3 = 0

p r 5 4 = 1

i d e n t i f i c a p i c o s A x X X x X gt bull

[ b r a r ] = r e d u z m a t ( b O a O )

[ p i c o v a l e t p i c o t v a l e h ] = f p i c o ( b r a r )

[ p i c o 2 v a l e 2 t p i c o 2 t v a l e 2 h 2 ] = f f i I p i c ( p i c o v a l e t p i c o t v a l e h

p p i c )

i d e n t i f i c a s t e p s x x

c l c

d i s p ( p r o c u r a n d o s t e p s - )

[ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 )

b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 )

b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 )

b 4 = b 2 - b 3

d e g r a u s = f p s ( a b b 4 p 5 3 )

d i s p ( s t e p s e n c o n t r a d o s )

i d e n t i f i c a r a m p a

d i s p ( p r o c u r a n d o r a m p a )

b r = f c 4 ( b O 0 7 5 )

89

[ a r b r ] = f r e d ( a b r p r l l p r l 2 p r l 3 ) b r l = f m e d ( b r p r 2 1 p r 2 2 ) b r 2 = f s l o p ( b r l a r p r 3 1 p r 3 2 ) b r 3 = f h s l o p ( b r 2 a r p r 4 1 p r 4 2 ) r a m p a = f d e g ( a r b r 3 b r p r 5 1 p r 5 2 p r 5 3 p r 5 4 ) d i s p ( r ampa e n c o n t r a d a )

j j r x -A

f u n c t i o n [ p i c o v a l e t p i c o t v a l e h ] = f p i c o ( p o t t ) n p = m a x ( s i z e ( p o t l ) s i z e ( p o t 2 ) )

i f ( p o t ( 1 ) lt p o t ( 2 ) ) amp ( p o t ( n p - l ) lt p o t ( n p ) ) c a s o = 1

e l s e i f ( p o t ( 1 ) lt p o t ( 2 ) ) amp ( p o t ( n p - l ) gt p o t ( n p ) ) c a s o =2

e l s e i f ( p o t ( l ) gt p o t ( 2 ) ) amp ( p o t ( n p - l ) lt p o t ( n p ) ) c a s o = 3

e l s e c a s o =4

end i f c a s o = = l

p o t = [ p o t (2) p o t p o t ( n p - l ) ] t = [ t ( l ) t t ( n p ) + 2 ( t ( n p ) - t ( n p - l ) ) ] np = n p + 2

e l s e i f c a s o = = 2 p o t = [ p o t ( 2 ) p o t ] t = [ t ( l ) - ( t ( 2 ) - t ( l ) ) t ] np = n p + 1

e l s e i f c a s o = = 3 p o t = [ p o t p o t ( n p - l ) ] t = [ t t ( n p ) + ( t ( n p ) - t ( n p - l ) ) ] np = n p + 1

e l s e e n d

^ n p i c o = 1 n v a l e = 1 f o r i = 2 n p - l

i f ( p o t ( i - l ) lt p o t ( i ) ) amp ( p o t ( i ) gt p o t ( i + 1 ) ) p i c o ( n p i c o ) = p o t ( i ) t p i c o ( n p i c o ) = t ( i ) n p i c o = n p i c o + l

e n d end f o r i = 2 n p - l

i f ( p o t ( i - 1 ) gt p o t ( i ) ) amp ( p o t ( i ) lt p o t ( i + 1 ) ) v a l e ( n v a l e ) = p o t ( i ) t v a l e ( n v a l e ) = t ( i ) n v a l e = n v a l e + l

90

e n d end n p i c o = n p i c o - 1 n v a l e = n v a l e - 1 i f t p i c o ( 1 ) lt t v a l e ( 1 )

f o r i = l n p i c o i f i == 1

h i ) = p i c o ( i ) - v a l e ( i ) e l s e

h ( i ) = m i n [ ( p i c o ( i ) - v a l e ( i - 1 ) ) ( p i c o ( i ) - v a l e ( i end

end e l s e

f o r i = l n p i c o i f i == n p i c o

h ( i ) = p i c o ( i ) - v a l e ( i ) e l s e

h ( i ) = m i n ( [ ( p i c o ( i ) - v a l e ( i ) ) ( p i c o ( i ) - v a l e ( i + 1 end

e n d end

^ X X X X X

f u n c t i o n [ p f v f t p f t v f h f ] = f f i l p i c ( p V t p t v h z ) s a i = uuml w h i l e s a i = = 0 n = m a x ( s i z e ( p l ) s i z e ( p 2 ) )

i f ( r e i n ( n 1 0 ) = = 0 ) c l c n=n

end i f t v ( l ) lt t p ( l )

d i = 0 e l s e

d i = l end

hmin = m i n ( h ) i f hmin lt= z

p p = 0 i f n = = 1

s a i = l P= [ ] t p = [ 1 t v = [ ] v= [ ] h= [ ]

e l s e f o r i = l n

C0^-SAO i ClOIacute4AL Deuro EWROacuteIA ^LEARSP-iPEM

91

i f ( h ( i ) lt = h m i n ) amp ( i lt = n ) amp ( p p = = 0 ) pp = l i f ( i = = n ) amp ( n gt l )

c a s o = l p = p ( l n - l )

T P = t p ( l n - l ) I F t v ( l ) lt t p ( l )

v = v ( l n - l ) t v = t v ( l n - l )

e l s e i f v ( n - l ) gt v ( n )

i f n gt 2 v = [ v ( l n - 2 ) v ( n ) ]

t v = [ t v l n - 2 ) t v ( n ) e l s e

v = v ( n ) t v = t v ( n )

e n d e l s e v = v ( l n - l )

t v = t v ( l n - l ) e n d

e n d e n d i f ( i = = l )

c a s o = 2 p = p ( 2 n ) T P = t p ( 2 n ) i f t v ( l ) lt t p ( l ) i f v l ) lt v ( 2 )

i f n gt 2 v = [ v ( l ) v ( 3 n ) ]

t v = [ t v ( l ) t v ( 3 n ) ] e l s e

v = v ( 1 ) t v = t v ( l )

e n d e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n)

end e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n )

e n d e n d

i f ( i gt l ) amp ( n gt l ) S C ( i ~ = n )

92

c a s o = 3 p = [ p l i - l ) p ( i + l n ) ]

t p = [ t p ( l i - l ) t p ( i + l n ) ] i f V ( i - d i ) lt = v ( i - d i + 1 )

i i = i - d i + l e l s e i i = i - d i

e n d i i i = m i n ( [ i i + 1 n ] ) i f i i = = i i i

v = V ( 1 i i - 1 ) t v = t v l i i - 1 )

e l s e v = [ v ( l i i - l ) v i i i n ) ] t v = [ t v ( l i i - 1 ) t v ( i i i n ) ]

e n d e n d

n = n - l b r e a k

end e n d

end n = m a x ( s i z e ( p l ) s i z e ( p 2 ) ) h = [ ] i f t p ( l ) lt t v ( l )

f o r i = l n i f i == 1 h ( i ) = p ( i ) - v ( i )

e l s e h ( i ) = m i n ( [ ( p ( i ) - v ( i - l ) ) ( p ( i ) - v ( i ) ) ] )

end e n d


i f i == n h ( i ) = p i ) - V ( i )

e l s e h ( i ) = m i n ( [ ( p ( i ) - V ( i ) ) ( p ( i ) - v ( i + 1 ) ) ] )

e n d e n d

end e l s e s a i = 1

end end c l c n=n

93

p f = p t p f = t p v f = v t v f = t v h f = h ^ + bull

f u n c t i o n [ a r e d b r e d ] = f r e d ( a b t l t 2 l i ) n = m a x ( s i z e ( a 1 ) s i z e ( a 2 ) ) j = 0 f o r i = l n

i f ( r e m ( i ] i ) = = 0) [ ( a ( i ) lt t l ) | ( a ( i ) gt t 2 )

a r e d ( j ) = a i ) b r e d ( j ) = b ( i )

end end

lt5- -bull bullbull- bull

f u n c t i o n z = f m e d ( a n l n 2 ) n = m a x ( s i z e ( a 1 ) s i z e ( a 2 ) ) f o r i = l n

l l = m a x [ 1 i - n l ] ) 12=inin( [n i + n 2 ] ) a l ( i ) = m e d i a n ( a l l 1 2 ) )

end z = a l

^ f u n c t i o n z = f s l o p e ( a t n l n 2 ) n=niax ( s i z e a l ) s i z e ( a 2 ) ) f o r i = l n

l l = m a x ( [ 1 i - n l ] ) 1 2 = m i n ( [ n i + n 2 ] ) S = p o l Y f i t ( t ( l l 1 2 ) a ( l l 1 2 ) 1 ) a l ( i ) = s ( 1 )

end z = a l

^ ^ A- A- =k t A A A

f u n c t i o n z = f l i s l o p ( a t zln zv ) n = m a x ( s i z e ( a l ) s i z e ( a 2 ) ) a p = a 0 a n = a 0 tO = t ( 1 ) iO = l i f i m = l ]c=0 f o r i = l n

i f ( a ( i ) gt z v ) amp ( i lt n ) i f i m = i

94

e l s e i f ( t ( i f i m ) - t ( i O ) ) gt = z h

f o r j = i O i f i m - 1 a p ( j ) = m e a n ( a ( i 0 i f i m - 1 ) )

e n d e l s e

f o r j = i O i f i m - l a p ( j ) = 0

e n d e n d i f i m = i i O = i f i m

e n d e n d i O = l i f i m = 2 f o r i = l n

i f ( ( - a ( i ) ) gt z v ) amp ( i lt n ) i f i m = i

e l s e

i f ( t ( i f i m ) - t ( 1 0 ) ) gt = z h f o r j = i 0 i f i m - l

a n ( j ) = m e a n ( a ( i 0 i f i m - 1 ) ) e n d

e l s e f o r j = i 0 i f i m - l

a n ( j ) = 0

e n d e n d

i f i m = i 1 0 = i f i m

e n d e n d z = a p + a n

f u n c t i o n z = f p s ( t Y y f h v ) n = m a x ( s i z e ( t 1 ) s i z e ( t 2 ) ) k = l

s t e p ( k 1 ) = 1 s t e p ( k 2 ) = t ( l ) s t e p ( k 3 ) = 0 s t e p ( k 2 ) = 0 f o r i = 2 n - l

i f ( y f ( i ) ) gt = h v i f ( y f ( i ) gt = y f ( i - 1 ) ) amp ( y f ( i ) gt = y f ( i + 1 ) )

k = k + l

s t e p ( k 1 ) = i

95

S t e p ( k 2 ) = t ( i ) e n d

e n d i f ( y f ( i ) ) lt = - h v

i f ( y f ( i ) lt = y f ( i - 1 ) ) amp ( y f ( i ) lt = y f ( i + 1 ) ) k = k + l S t e p ( k 1 ) = i s t e p ( k 2 ) = t ( i )

e n d e n d

e n d k = k + l S t e p ( k 1 ) = n S t e p ( k 2 ) = t ( n ) s t e p ( k 3 ) = 0 f o r i = 2 k - l

1 1 = s t e p d 1 ) 1 2 = s t e p ( i + l 1 )

s t e p ( i 3 ) = m e d i a n ( y ( l l 1 2 ) ) e n d z = s t e p

f u n c t i o n z = f d e g ( t y d y h i l h i 2 h f l h f 2 ) n = m a x ( s i z e ( y l ) s i z e ( y 2 ) ) j = 0 f o r i = l n - l

i f ( y d ( i ) = = 0 ) amp ( y d ( i + l ) ~ = 0 ) j = l d e g ( j 1 ) = t ( i ) d e g ( j 2 ) = i d e g ( j 3 ) = m e d i a n ( y ( i - h i l i + h i 2 ) )

e n d i f ( y d ( i ) ~ = 0 ) amp ( y d ( i + l ) = = 0 )

d e g ( j 4 ) = t ( i ) d e g ( j 5 ) = i d e g ij 6)=median(y(i-hf1i+hf2))

e n d e n d z = d e g

^ Auml i i r + i i i

[ b r a r j = r e d u z m a t ( b O a O ) [ p i c o v a l e t p i c o t v a l e h ] = f p i c o ( b r a r )

[ p i c o 2 v a l e 2 t p i c o 2 t v a l e 2 h 2 ] = f f i l p i c ( p i c o v a l e t p i c o t v a l e h p p i c ) c l c d i s p ( p r o c u r a n d o s t e p s ) [ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

96

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 ) b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 ) b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 ) b 4 = b 2 - b 3 d e g r a u s ^ f p s ( a b b 4 p 5 3 ) d i s p ( s t e p s e n c o n t r a d o s )

s u b p l o t ( 3 1 1 ) p l o t ( a b ) s u b p l o t ( 3 1 2 ) p l o t ( a b l a b 2 ) s u b p l o t ( 3 1 3 ) p l o t ( a b 3 a b 4 ) p a u s e s u b p l o t ( 2 1 1 ) p l o t ( a b ) t i t l e (r_ = p o n t o s o r i g ) s u b p l o t ( 2 1 2 ) p l o t ( a b l ) t i t l e ( b l - o u t p u t m e d i a n f i l t e r ) x l a b e l ( t ( s ) ) p a u s e p l o t ( a b 2 ) t i t l e ( b 2 = o u t p u t s l o p f i l t e r ) x l a b e l ( t ( s ) ) p a u s e p l o t ( a b 3 ) t i t l e ( o 3 = o u t p u t h o r s l o p f i l t e r ) x l a b e l ( t ( s ) ) p a u s e p l o t ( a b 4 ) t i t l e Cc^ = b 2 - b 3 ) x l a b e l ( t ( s ) ) p a u s e c l c s a l v a = i n p u t ( d e s e j a s a l v a r a r q u i v o d e v e t o r e s ( s n ) s ) c l c i f s a l v a = - s

d i s p ( e s p e r e ) f i l e n a m e = o u t l m a t l = [ a b b l b 2 b 3 b 4 ] w k l w r i t e ( f i l e n a m e m a t l ) c l c d i s p ( o u t l w k l s a l v o )

e l s e d i s p ( a r q n a o f o i s a l v o )

e n d

97

^ x

s u b p l o t ( 3 1 1 ) p l o t ( a b ) s u b p l o t ( 3 1 2 ) p l o t ( a r b r l a r b r 2 ) s u b p l o t ( 3 1 3 ) p l o t ( a r b r 3 ) p a u s e s u b p l o t ( 2 1 1 ) p l o t ( a b ) t i t l e ( b = p o n t o s o r i g ) s u b p l o t ( 2 1 2 ) p l o t ( a r b r l ) t i t l e ( o i = o u t p u t m e d i a n f i l t e r ) x l a b e l ( t ( s ) ) p a u s e p l o t ( a r b r 2 ) t i t l e ( b 2 = o u t p u t s l o p f i l t e r ) x l a b e l ( t ( s ) ) p a u s e p l o t ( a r b r 3 ) t i t l e ( b 3 = o u t p u t h o r s l o p f i l t e r ) x l a b e l ( t ( s ) ) p a u s e c l c s a l v a = i n p u t ( d e s e j a s a l v a r a r q u i v o de v e t o r e s ( s n ) s ) c l c i f s a l v a -= s

d i s p ( bull e s p e r e ) f i l e n a m e = o u t l m a t l = [ a b a r b r l b r 2 b r 3 b r 4 ] w k l w r i t e ( f i l e n a m e m a t l ) c l c d i s p ( o u t l w k l s a l v o )


end c u x ^ ^ ^

98

APEacuteNDICE B PROGRAMA NORM_DIAG

f u n c t i o n n o r m _ d i a g ( n n )

q u e s t a o l = q u e s t d l g ( E s c o l h a C o n d i ccedil atilde o

A r q u i v o s a s e r e m c a r r e g a d o s

C o n d i ccedil atilde o R e f e r ecirc n c i a ( C R ) C o n d i ccedil atilde o

D i a g n oacute s t i c o ( C D ) C o n d i ccedil atilde o D i a g n oacute s t i c o ( C D ) )

s w i t c h q u e s t a o l

c a s e C o n d i ccedil atilde o R e f e r ecirc n c i a ( C R )

d e f i n i n d o s e o a r q u i v o eacute a b e r t u r a o u f e c h a m e n t o

q u e s t a o S = q u e s t d l g ( Eacute a b e r t u r a o u f e c h a m e n t o

A r q u i v o a s e r c a r r e g a d o

A b e r t u r a F e c h a m e n t o F e c h a m e n t o )

s w i t c h q u e s t a o S

c a s e A b e r t u r a

c a m = c d

[ a r q _ i n p a t h _ i n ] = u i g e t f i l e ( O u t 2 e s c o l h a o

a r q u i v o d e a b e r t u r a e a g u a r d e 5 0 5 0 )

i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

w a r n d l g ( 0 n o m e d o a r q u i v o n atilde o f o i f o r n e c i d o )

r e t u r n

e l s e

c d ( p a t h _ i n )

p w d

c a m l = c d

n o m e _ a r q = a r q _ i n

m m l = d l m r e a d ( n o m e _ a r q bull 0 1 )

9) m m l ( 3 ) m m l ( 7 ) m m l ( 1 4 ) m m l ( l O ) ] m m l n = [ m m l ( 1 3 ) m m l

F N A l = 5 m m l n ( 1 )

F N A 2 = 5 m m l n ( 2 )

F N A 3 = 5 m m l n ( 3 )

F N A 4 = 5 m m l n ( 4 )

F N A 5 = 5 m m l n ( 5 )

F N A 6 = 5 m m l n 6 )

F N A --= [ F N A l F N A 2

c d ( c a m

s a v e F N A t x t F N A

e n d

c a s e F e c h a m e n t o

cami = c d

99

[ a r q _ i n p a t h _ i n ] = u i g e t f i l e ( O u t l ^ a r q u i v o aacute e f e c h a m e n t c e a g u a r a e 5 0 5 0 )

i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

e s c o l h a o

0 1 )

M M L 2 ( 7 ) M M L 2 ( 8 M I N L 2 ( 1 2

M R T I L 2 ( 3

w a r n d l g ( 0 nome d o a r q u i v o n atilde o f o i f o r n e c i d o r e t u r n

e l s e c d ( p a t h _ i n ) pwd c a m l = c d n o m e _ a r q = a r q _ i n mml2 = d l m r e a d ( n o m e ^ a r q miml2n = [ m m l 2 ( 5 ) m m l 2 ( 6 ) mml2 ( 1 3 ) iTml2 ( 9 ) ]

FNFl FNF2 FNF3 FNF4 FNF5

FNF6 FNF7 FNF8 FNF --c d (cam)

s a v e F N F t x t FNF - a s c i i e n d

5 m m l 2 n ( l )

5 m m l 2 n ( 2 )

5 m m l 2 n ( 3 )

5 m m l 2 n ( 4 )

5 m m l 2 n ( 5 )

5 m m l 2 n ( 6 )

5 m m l 2 n ( 7 )

5 m m l 2 n ( 8 )

[ F N F l F N F 2 FNF3 FNF4 FNF5 FNF6 FNF7 F N F 8 ]

e n d c a s e C o n d i ccedil atilde o D i a g n oacute s t i c o ( C D ) q u e s t a o 2 = q u e s t d l g ( Eacute a b e r t u r a ou f e c h a m e n t o

A r q u i v o a s e r c a r r e g a d o A b e r t u r a F e c h a m e n t o F e c h a m e n t o )

s w i t c h q u e s t a o 2 c a s e A b e r t u r a

l o a d F N A t x t FNAl = F N A ( 1 ) FNA2 = F N A ( 2 ) FNA3 = F N A 3 ) FNA4 = F N A ( 4 ) FNA5 = F N A ( 5 ) FNA6 = F N A ( 6 ) cam = c d [ a r q _ i n l p a t h _ i n l ] = u i g e t f i l e ( O u t 2 e s c c l

a r q u i v o d e a b e r t u r a e a g u a r d e 5 0 5 0 ) i f - i s c h a r ( a r q _ i n l )

w a r n d l g ( G nome d o a r q u i v o n atilde o f o i f o r n e c i d o ) r e t u r n

e l s e c d ( p a t h _ i n l )

100

pwd c a m l - c d n o m e _ a r q l = a r q _ i n l mmll = d l m r e a d ( n o m e _ a r q l m m l l n = [ m m l l ( 1 3 ) m m l l ( 9 )

m m l l ( 1 0 ) ] o u t l a _ m e d i d a s o u t 2 a _ m e d i d a s o u t 3 a _ m e d i d a s o u t 4 a _ m e d i d a s o u t 5 a _ m e d i d a s o u t 6 a m e d i d a s

^ O 1) m m l l ( 3 ) m m l l ( 7 ) m m l l ( 1 4 )

m m l l n ( l ) FNAl m m l l n ( 2 ) FNA2 m m l l n ( 3 ) FNA3 m m l l n ( 4 ) FNA4 m m l l n ( 5 ) FNA5 m m l l n ( 6 ) FNA6

o u t 2 a b e r t _ m e d i d a s = [ o u t l a _ m e d i d a s o u t 2 a _ m e d i d a s o u t 3 a _ m e d i d a s o u t 4 a _ m e d i d a s o u t 5 a _ m e d i d a s o u t 6 a _ m e d i d a s ]

c d (cam) s a v e o u t 2 a b e r t _ m e d i d a s t x t o u t 2 a b e r t _ m e d i d a s - a s c i i

c a s e

e n d

Fee h a m e n t o l o a d F N F t x t FNFl = F N F ( l ) FNF 2 = F N F ( 2 ) FNF 3 = F N F ( 3 ) FNF4 = F N F ( 4 ) FNF 5 = F N F ( 5 ) FNF 6 = FNF(6 ) FNF7 = F N F ( 7 ) FNF 8 = FNF(8 ) c a m = C d

[ a r q _ i n l p a t h _ i n l ] = u i g e t f i l e ( O u t l a r q u i v o d e f e c h a m e n t o e a g u a r d e 5 0 5 0 )

i f - i s c h a r ( a r q _ i n l ) w a r n d l g ( O nome d o a r q u i v o n atilde o f o i f o r n e c i d o r e t u r n

e l s e c d ( p a t h _ i n l ) pwd c a m l = c d n o m e _ a r q l = a r q _ i n l mml21 = d l m r e a d ( n o m e _ a r q l

e s c o l h a o

mml21 mml21n = [ m m l 2 1 ( 5 ) mml21 ) mml21 ( 1 3 ) mmil21 (9 ) ]

6 )

0 1 ) m m l 2 1 ( 7 m m l 2 1 ( 8 ) m m l 2 1 ( 1 2

o u t l f _ _ m e d i d a s = m m l 2 1 n ( l ) F N F 1

o u t 2 f _ _ m e d i d a s = m m l 2 1 n ( 2 ) F N F 2

o u t 3 f _ m e d i d a s = m m l 2 1 n ( 3 ) F N F 3




COMISSAtildeO m^m oe mimi^m

101



o u t l f e c h a _ m e d i d a s = iacute o u t l f _ m e d i d a s o u i 2 f _ i n e d i d a s

o u t 3 f _ m e d i d a s o u t 4 f _ m e d i d a s o u t 5 f _ m e d i d a s o u t 6 f _ m e d i d a s

o u t 7 f _ m e d i d a s o u t S f _ m e d i d a s ] -

c d ( c a m )

s a v e o u t l f e c h a _ m e d i d a s t x t o u t l f e c h a _ m e d i d a s - a s c i i

e n d

e n d

q u e s t a o 3 = q u e s t d l g ( A n aacute l i s e v i a f u z z y i n f o r m e s e eacute

F a v o r r e s p o n d e r a q u e s t atilde o


s w i t c h q u e s t a o 3


a a = r e a d f i s ( F u z a b e r t )

o u t = e v a l f i s ( [ o u t 2 a b e r t _ m e d i d a s ] a a )

f u z z y

s a i d a e v a l f i s = o u t

e n t r a d a d i a g = [ s a i d a e v a l f i s ]

[ d i a g d i a g p ] = l e _ a r q u i v o _ d i a g 2 ( e n t r a d a d i a g )

[ n s 2 s a c 2 v e t d i a g 2 ] = l o c _ v e t 2 ( d i a g p )

v e t _ d i a g 2 = s t r c a t ( v e t d i a g 2 = s a c 2 )

c a s e F e c h a m e n t c

a a = r e a d f i s ( F u z f e c h )

o u t = e v a l f i s ( [ o u t l f e c h a _ m e d i d a s ] a a )



[ d i a g d i a g p ] = l e _ a r q u i v o _ d i a g l ( e n t r a d a d i a g )

[ n s l s a c i v e t d i a g l ] = l o c _ v e t l ( d i a g p )

v e t _ d i a g l = s t r c a t ( v e t d i a g l = s a c l )

e n d

e n d

102

APEacuteNDICE C - PROGRAMA FUZZYFIS

Fuzabenfis [System] Name=Fuzabert Type=mamdani Version=20 Numlnputs=6 NumOutputs=6 NumRules=44 AndMethod=min OrMethod=max ImpMethod=min AggMethod=max DefuzzMethod=centroid

[Input 1] Name=TM Range=[0 10] NufnMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 O 3008 4016] MF2=NMtfimt[3008 4016 4488] MF3=NPtftmt^[4016 4488 5] MF4=0Ktrimf[4488 5 5512] MF5=PPtrimf[5 5512 5984] MF6=PMtfimt[5512 5984 7008] MF7=PGtrapmt[5984 7008 10 10] [Input2] Name=PM Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmt[0 O 3008 4016] MF2=NMtrimf[3008 4016 4488] MF3=NPtnmr[4016 4488 5] MF4=OKtiimiacute[449 5 551] MF5=PPtrimf[5 5512 5984] MF6=PMtnmi[5512 5984 7008] MF7=PGtrapmt[5984 7008 10 10] [lnput3] Name=PCC Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmt[0 O 3008 4016]

103

MF2=NMtrimf[3008 4016 4488] MF3=NPtrimf[4016 4488 5] MF4=OKtnmf[449 5 551] MF5=PPtrimf[5 5512 5984] MF6=PMtrimf[5512 5984 7008] MF7=PGtrapmf [5984 7008 10 10] [Input4] Name=PCD Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3008 4016] MF2=NMtnmf[3008 4016 4488] MF3=NPtrimf[4016 4488 5] MF4=0Ktrimf[4488 5 5512] MF5=PPtrimf[5 5512 5984] MF6=PMtrimf[5512 5984 7008] MF7=PGtrapmf[5984 7008 10 10] [lnput5] Name=PSC Range=[0 10] NumMFs=7 MF]=NGtrapmf[0 0 3008 4016] MF2=NMtrimf[3008 4016 4488] MF3=NPtrimf[4016 4488 5] MF4=OKtrimf[449 5 551] MF5=PPtrimf[5 5512 5984] MF6=PMtrimf[5512 5984 7008] MF7=PGtrapmf[5984 7008 10 10] [Input6] Name=DP Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3 4] MF2=NMtrimf[3 4 45] MF3=NPtrimf[4 45 5] MF4=OKlrimf[45 5 55] MF5=PPtrimf[5 55 6] MF6=PMtrimf[55 6 7] MF7=PGtrapmf[6 7 10 10] [Output 1 ] Name=CL Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3008 4016] MF2=NMtrimf[3008 4016 4488] MF3=NPti-imf[4016 4488 5] MF4=OKtrimf[449 5 551]

104

MF5=PPtrimf[5 5512 5984] MF6=PMtrimf[5512 5984 7008] MF7=PGtrapmf[5984 7008 10 10]

[Output2] Name=OBS Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3008 4016] MF2=NMtrimf [3008 4016 4488] MF3=NPtrimf[4016 4488 5] MF4=OKtrimf[4488 5 5512] MF5=PPtrimf[5 5512 5984] MF6=PMtrimf[5512 5984 7008] MF7=PGtrapmf[5984 7008 10 10] [Output3] Name=OBH Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3008 4016] MF2=NMtrimf [3008 4016 4488] MF3=NPtrimf[4016 4488 5] MF4=0Ktrimf[4488 5 5512] MF5=PPtrimf[5 5512 5984] MF6=PMtrimf[5512 5984 7008] MF7=PGtrapmf[5984 7008 10 10] [Output4] Name=FEL Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3008 4016] MF2=NMtrimf [3008 4016 4488] MF3=NPtrimf[4016 4488 5] MF4=0Ktrimf[4488 5 5512] MF5=PPtrimf[5 5512 5984] MF6=PMtrimf[5512 5984 7008] MF7=PGtrapmf[5984 7008 10 10] [Output5] Name=PCD Range=[0 10] NumMFs=7 MFi=NGtrapmf[0 0 3008 4016] MF2=NMtrimf[3008 4016 4488] MF3=NPtrimf [4016 4488 5] MF4=0Ktrimf[4488 5 5512] MF5=PPtrimf[5 5512 5984] MF6=PMtrimf[5512 5984 7008]

105

MF7=PGtrapmf[5984 7008 10 10] [Outputoacute] Name=PSC Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 O 3008 4016] MF2=NMtrimf[3008 4016 4488] MF3=NPtrimf[4016 4488 5] MF4=0Ktrimf[4488 5 5512] MF5=PPtrimf[5 5512 5984] MF6=PMtrimf[5512 5984 7008] MF7=PGtrapmf[5984 7008 10 10] [Rules] 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 (1 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 (1] 3 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 ( i 5 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 (i 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 (1 7 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 (i 4 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 ( i 5 5 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 (1 6 5 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 (1 7 5 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 ( i 0 4 0 0 04 0 0 4 0 00 (1 ] 0 3 0 0 0 4 0 0 4 0 0 o( i 0 2 0 0 0 4 0 0 4 0 0 0 (i 0 5 0 0 0 5 0 0 5 0 0 0 (1 0 4 4 0 00 o o 0 4 0 0 (i 0 5 5 0 0 0 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 6 6 0 0 0 0 0 0 6 0 0 (i 0 0 0 0 1 o 0 0 0 0 0 1 (i 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 2 ( 1 0 0 0 03 0 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 7 (1 5 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 (1 6 7 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 (1 7 7 0 0 00 o 7 0 0 0 o (i 6 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 (1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 o(i 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 2 0 (1 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 3 0 (1 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 4 0 (i 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 5 0 ( 1

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Fuzfech fis [System] Name=Fuzfech Type=mamdani Version=20 Numlnputs=8 NumOutputs=6 NumRules=41 AndMethod=min OrMethod=max ImpMethod=min AggMethod=max DefuzzMethod-centroid

[ Input 1] Name=PCA Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3 4] MF2=NMtrimf[3 4 45] MF3=NPtrimf [4 45 5] MF4=OKtrimf[45 5 55] MF5=PPtrimf[5 55 6] MF6=PMtrimf[55 6 7] MF7=PGtrapmf[6 7 10 10] [Input2] Name=TAC Range=[0 10] NumMFs=7 MF-NGti-apmf[0 0 3 4] MF2=NMtrimf[3 4 45] MF3=NPtrimf[4 45 5] MF4=OKtrimf[45 5 55] MF5=PPtrimf[5 55 6] MF6=PMtrimf[55 6 7] MF7=PGtrapmf[6 7 10 10]

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NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3 4] MF2=NMtrimf[3 4 45] MF3=NPtrimf [4 45 5] MF4=OKtrimf[45 5 55] MF5=PPtrimf [5 55 6] MF6=PMtrimf [55 6 7] MF7=PGtrapmf[6 7 10 10] [lnput8] Name=DP Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3 4] MF2=NMtrimf [3 4 45] MF3=NPtrimf [4 45 5] MF4=OKtrimf [45 5 55] MF5=PPtrimf [5 55 6] MF6=PMtrimf[55 6 7] MF7=PGtrapmf [6 7 10 10] [Output 1] Name=CT Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3 4] MF2=NMtnmf[3 4 45] MF3=NPtrimf[4 45 5] MF4=OKtrimr[45 5 55] MF5=PPtrimf [5 55 6] MF6=PMtrimf[55 6 7] MF7=PGtrapmf[6 7 10 10] [Output2] Name=OBS Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3 4] MF2=NMtrimf[3 4 45] MF3=NPtrimf [4 45 5] MF4=OKtrimf [45 5 55] MF5=PPtnmf[5 55 6] MF6=PMtrimf [55 6 7] MF7=PGtrapmf [6 7 10 10] [Output3] Name=OBH Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3 4] MF2=NMtrimf [3 4 45]

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MF3=NPtrimf [4 45 5] MF4=OKtrimf[45 5 55] MF5=PPtrimf [5 55 6] MF6=PMtrimf [55 6 7] MF7=PGtrapmf[6 7 10 10] [Output4] Name=FEL Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3 4] MF2=NMtrinif[3 4 45] MF3=NPtrimf [4 45 5] MF4=OKtrimf[45 5 55] MF5=PPtrimf[5 55 6] MF6=PMtrimf[55 6 7] MF7=PGtrapmf [6 7 10 10] [Output5] Name=PSC Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGti-apmf[0 0 3 4] MF2=NMtrimf [3 4 45] MF3=NPtrimf [4 45 5] MF4=OKtrimf[45 5 55] MF5=PPtrimf [5 55 6] MF6=PMtrimf [55 6 7] MF7=PGtrapmf[6 7 10 10] [Outputoacute] Name=TM Range=[0 10] NumMFs=7 MFl=NGtrapmf[0 0 3 4] MF2=NMtnmf [3 4 45] MF3=NPtnmf [4 45 5] MF4=OKtrimf[45 5 55] MF5=PPtrimf [5 55 6] MF6=PMtnmf[55 6 7] MF7=PGtrapmf[6 7 10 10] [Rules] 1 0 I 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 ( 1 ) 2 0 2 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 ( 1 ) 3 0 3 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0(1) 4 0 4 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 ( 1 ) 5 0 5 0 0 0 0 05 0 0 0 00 (1 ) 6 0 6 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 ( 1 ) 7 0 7 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 ( 1 ) 0 0 0 4 0 0 04 0 0 4 0 00 (1 )

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0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 6 0 0 0 ( 1 0 0 7 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0(1 0 0 0 5 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 0 0 1 (1 0 0 0 0 0 2 (1 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 0 7 ( 1 0 0 0 0 1 0(1 0 0 0 0 2 0 ( 1 0 0 0 0 3 0(1 0 0 0 0 4 0(1 0 0 0 0 5 0(1 O O O O 6 O (1 0 0 0 0 7 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 5 0 0 0 0 ( 1 0 7 0 0 0 0(1

COMISSAtildeO NAGOHAi- DE EMERSIA MUDiiiacute SP-iacutePEi

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115

nl PENHA R M L Anaacutelise de sinais em regime transiente aplicando a teacutecnica

de wavelet 1999 Tese (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeacuteticas e Nucleares -Universidade de Satildeo Paulo Satildeo Paulo

1121 MALLAT S A theory for multi-resolution signal decomposition The Wavelet Representation IEEE Transaction on Pattern Analysis and Machine Inteligence Vol 11N07 July 1989

73 STRANG G Nguyen T Wavelets And Filter Banks Wellesley - Catirbiidge Press 1996

74 DAUBECHIES 1 Ten Lectures on Wavelets Philadelphia PA Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM) 1992

coHssAo mwlti Dpound mm MICLEARSP-IPEM

INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGEacuteTICAS E NUCLEARES

Autarquia associada agrave Universidade de Satildeo Paulo




Alvaro Luiz Guimaratildees Carneiro

Tese apresentada como parte dos

requisitos para obtenccedilatildeo do Grau

de Doutor em Ciencias na Aacuterea de

Tecnologia Nuclear - Reatores


Satildeo Paulo

2 0 0 3

COWtSSiO NACiacuteOfiAacutei Ct [MtmX laquoIXlfARSP-IPEN

I







AGRADECIMENTOS













pesquisa















1




RESUMO































u




ABSTRACT




























m

SUMARIO

Paacutegina


2 OBJETIVO 4


3 HISTOacuteRICO 6










52 BASE DE DADOS 18


IV

























8 CONCLUSAtildeO 83






VI

igura

2

4

5

6

7

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

































Vil


































Vlll

LISTA DE TABELAS



1 Base de dados 19

















IX











GL Generic Letter
























componentes
















da presente tese





siacutesmica











Ndeg 89-10













a vaacutelvulas^










sinais













vaacutelwlas

2 OBJETIVO









operacionais























incipiente











3 HISTOacuteRICO

















do motor












































mesma


adversas como







Vantagens























chave de torque


moto-operada


10










11




o4 iacute -3 liJ

Z2ZZZJX


12




w

K N

K

V

1 lt



13















motor

contatos

outros





bull Outros ( 1 9 )


14









Rs JcObLis joaL Rs

copy ^

1 ma lr

o eacute

















1 5










= V3 t cwACp (3)





corrente








16










graacuteficos





MEDIDA K


AN4LISE

VIA


t BASE

DE DDOS

ANAacuteUSE VIA




17











9


de sinal

Viacuteilvula



computador de


F

=i n

relatoacuterio


52 BASE DE DADOS




















descontinuidades








19


























20














do meacutetodo







Math PFo7cs- [nc

21








B)



(APEcircNDICE C)





22

ASSINATURA DA


S I S T E M A

M E M S

R O T I N A

D E

E N T R A D A

S I N A I S

P R I M U T V O S

R O T I N A


R O T I N A

H V E N I O S


E V E N I O S

IN I T R I - A C F

C R

C R I T E R I O S



FN

TR_ANSFORN4DA

DE

WAVELET


W A V t T E T

N 0 R M 1 I A C A 0

SISTEMA

ESPECIALISTA

(FUZZY FIS)


S I S T E M A


I D I A G )

TELAS GRAacuteFICOS

RELATOacuteRIOS

( M l N[ I


23





























inferenciais

24


















Figura 12










sistema

25

USUARIO




INTERFACE COM

USUAacuteRIO

DISPOSITIVO DE

INFERENCIA

BASE DE

CONHECIMENTO




humanos













inconsistentes

2 6
















entrada








27















tarefa complexa







28













Nebulosa

29







resultado esperado






Zadeh















30














parcialmente falsa















de incerteza




31




computadores














limite




humano




32








nebuloso


como

MAX^ |0 1 | (5)

















33








dado por




)i (x) = 1 j luI (x) + p(x)++ n(x) xe X (11)





4

DADOS DE

ENTRADA

BASE DE REGRAS


DISPOSITIVO DE


DADOS DE

SAIacuteDA


34














especialista









35






valor maacuteximo




J llU ( ( )iacutelu

ll(liacute)clll





Regra 1

peso s

A A 1 peso

A ^ A

Dado de saiacuteda


36




























37






Pico de comando

Pico de acunhamento



Final da


O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


Pico de comando


final da



O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


3 8












V



Onde








39


a) Pico

amplitude

b) Degrau

amplitude

Instante inicial

Instante iacutemal


Inslame da

ocorrecircncia

c) Rampa






filtros (FIG20)

40


filtro mediano


filtro rampa

filtro meacutedia


limiar DEGRAU

RAMPA























V - - -

41



i

1 j

1 bull bull 1

bull J

J 1

bull 1





42








CICLO DE ABERTURA







4 26










6

7

4S

tempo (seuuml)






43








EXTRACcedilAtildeO

DE

EVENTOS

ABERTURA

FECHAMENTO






4 4

ASSINATURA DH

lOTONCI


(MENUP)

C R CD





(FUZZYFIS)

I DIAGNOSTICO

(DIAG)

I

(NORM^DIAG)

RELATOacuteRIO









vaacutelvula



45














08

tn

Iuml 06 E (O

E

S 04 ro Q

02

NG NMNPOKPPPM

2 3 4 5 6 7 PCA

PG

- J 1 1 L

bull ntilde ] x ]

10


46


da seguinte maneira










Eventos

Abeitura

Fechamento





especialista




or E M R A I 3 A

D

I s 1 o s 1 T I

V

o D E

I N

K E

R

H

C

1 A

ABKRTlRA

S A Iacute D A





47


Satildeo elas

o Ciclo de abertura
























48












49









bull Figure No 1


bull y Help




Flotar assinatura



Lev Eventos (abert)

Output filtros-


Ver Eventos



Sair


Ajuda

J i i ^ D Arquivo E


Arquivo E

Ajuda







50






Abertura Fechamento








Abertura Fechamento






FUZABEN

(MAMUcircANI)


AND METHOD

OI METHOD

IMPLICATION

AGGTEGATION


1 MIN z

1 MAX z

[ MM z

1 MAX z

3

CURENT VAIABLE

NAME

TYPE

RANGE

HELP







FIS VARIABLES


NM NP OK PP PM

PM OBS X X Z M

PCC OBH Z M

PSC PCD X X gtOOX


CUIIENLVAIIK)LE

NAME

TYPE

RANGE

OISPTOY RANGE

TM

INPUT

[010]

[0101


NAME

TYPlaquo

PAIAIM

HELP DOSE

READY










PG positivo grande






respectivos valores

53




Ready

tett rqhi down up














54





















UJ bullm uuml

Tempo


55


escala baixa

Wavocircioi

escala alia


Sinal












computacional




56


Mf ^(x)=2--(2-Jx-k) (18)



onde







57












f l )


-A

c A

cD


58











iacute

Daubectiies

db2 Clti3 db5 db6

db7 Cb8 db9 dbio


59




























60




Fie Optam VNDOWS


Y -

1 ll X- Y- ON 1 rio

X -


SIGNAL D

^mdash3

ANALYZE

LEVEL

STATKTICT COFRPTESS

HISLOGIAMS DE-NOISE

DISOIAY MODE

ISEPAIATEMODE _ ^







61








62

6 RESULTADOS


















63



A R Q U I V O

A N A L I S A D O


























64

800

700

600

500

lt ^ 400

ltUJ

o Q- 300

200

PADRAtildeO UTIBLCO

100

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

K f K f

1

6 8 10 12 14 16 TEMPO (seg)

18






SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN



SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN








65

8G0

700

600

ccedil 5 0 0

lt

^ 400 ltUJ i-o

CL 300

200

100

O

UTIMLSCO mdashI r

O 3 4 TEMPO (seg)





PARAcircMETRO DL

SAIacuteDA ALOR

F-XTOR DE



1


DL SAIacuteDA

ALOR

F-XTOR DE



1

Sl IDACcedilAgraveC

1-TM 43200 03251 1-TM 14044 1-CL 174 CL Em erg


66

UT2BLC0 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt g 1000

ltLU

O 800

600

400

200


14 16 18





DE SAIacuteDA

VA10R

FATOR DE



PARiMETRO DE

SAIacuteDA VA10R

FATOR DE









67

UT2MLSC0 2000

1800

1600

1400

g 1200 lt

y 1000

g 800

600

400

200


14 16 18





PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF



PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF





68

UT2FELETC0 2500

2000

g 1500

lt o

O 1000

500





PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE






6-DP 22593 22097 6-DP 49924 6-PSC 519 mdash- OK

69

UT2BBARC0 2000

1800

1600

1400

1200

1000 lt o

LU

O 800

600

400

200

O


1 1 L L


r I 1 I r

1


14 16 18






o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N



o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N





70

UTl BLOC 800

700

600

ccedil 5 0 0

^ 400

r O

CL 300

200

100

O

1

_ _ _ _ _ L _ _ _ - _ 1 _ _ _ j

1

r i 1 R

O 8 10 TEMPO (seg)

12 16 18





PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE



PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE









7-PSC 925863 00540 7-PSC 49997

8-DP 33688 14846 8-DP 50000


71

UTl MTSOC 700

600

500

lt o bullz

T o CL

bull400

300

200

100

n

1 1 |-1

1 - 1

r 1

6 3 10 TEMPO (seg)

14 15





SAIacuteDA ALOR

FATOR DF




SAIacuteDA ALOR

FATOR DF



1 -PA 6255660 00117 1-PA 73191 1-CT 826 Emerg


72

UTIOBSOC 800

6 8 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18



CICLO DE FECHAMENTO



PARAgraveMETRO Dt

SAIacuteDA VALOR

FATOR DF


ENTRADA SAIDA


Dt SAIacuteDA

VALOR FATOR



1 ALUA Sll l A(VO

1-PA 4978711 00129 1-PA 64255 1-CT 745 C T Emere

2-TA 11550 285714 2-TA 32999 2 - 0 S 826 Mec Emerg

3-DPA 2998672 00191 3-DPA 57275 3-ObH 500 OK

4-PM 1300543 003 9 4-PM 4929 4-FEi 500 OK

5-LM 153150 03258 5- IM 49896 5-PSC 477 OK

6-PC 7096094 00074 6-PC 52511 6-TM 499 OK

7-PSC 884282 00540 7-PSC 47751

S-DP 189054 14842 8-DP 28059

73

UT2BL0C 2000

1800

1600

1400

5 1200

lt ^ 1000

bullLU

O 800

600

400

200


14





PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN


PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN




7-PSC 1850626 00270 7-PSC 49967 8-DP 25699 19456 8-DP 50000

74

UT2MTS0C 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt ^ 1000

ltUJ

O 800

600

400

200

O

L L


rrr- I

O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 TEMPO (seg)




PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE




75















ou referecircncia










76

2000

IBOO

1B00

1400

1200

1000

300

600

4III

200

O

-padratildeo



- V

z o o m

o 2 A 6 8 10 12 14 IB 13

TEMPO(seg)




bull1500 e 1000

500 O

bull I

300 250 200 150

- mdash 1 r -

-

400

flg 200

O L 600

a 400 4 200

O

bull1000

3 3 500

1500 F bull1000 -

2 500 O

bull1500 -1000 -

1 500 h O

200 400 600 800 N di pontos

1000 1200


77


350 r



300

250

1 200

g 150

bullO

t 100 2

50

bull50

mdash padratildeo



falha real

1




falha real

200 400 BOO

N de pontos

1000 1200





incipiente

350

340 --

330 -

^ 320 - -

bullpound

bullS 310 h -

300 -l

I 290 -b

2B0 -

270 -

260

250



padratildeo



fa lha real


78










incipiente






18D0

1600

1400

1200

^ 1000 lt

1


bull 1

te

iacuteoom li

iacuteoom 1

iacuteoom mdash

i ii L L I l 1 l 1 1 1 1 1 Ul

800

600

400

200

B 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18


79



1500

tooo S

500

O

200

3g 100

O

300

200

^ 100

0 -

400

a 200

o

1500

1000

500

O

50

0

-50

o -100

I OI m 2 -100

100

o

100

o

-100

1000 2000 3000 IODO 2000 3000














80


200

O

-200

2QQ O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

_J 1 1 L_

padratildeo

- I 1_


laquo 2og0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

u -200

200 bullo

1 0

1 -200

s 200

0

-200

-y-

_ j 1 1 L_




- falha real

O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000







20

-20 500 1000 1500 2000 2500

1000 1500 2000 2500 3000 -20

20

-20

bull= 100 u

-100

50

500 1000 1500 2000 2500

1000

oh^

-50

H-1

o 500

padratildeo

3000



3000


1500 2000 2500 3000

falha real

2500 3000 1000 1500 2000




81




isoladamente















UT2FELTCO



paitida do motor




corretamente

82


DISCRETA DE WAVELET




















8 3

8 CONCLUSAtildeO




operadas




desenvolvido




inoniacutetorados

















8 4


aspectos


nucleares








causas e feitos






85


k l = 0 e l e


e l e






e n d

i f k l = = 2 p l o t ( a C b O )


e n d


e v a l ( s )

e n d ^ bull



86






e n d e n d







e n d e n d

87

i f k l = = 6 f o u t l

e n d

^ t ^ i - gt

i f k l = = 7 f o u t 2




i f k l = = 9

sai do menu e n d

^ t i iacute

i f k l = = 1 0 f u z z y

e n d e n d ^ t ^ - i - A


p p i c = 2 5 p p i c = 2 5


f u n c a o fmed p 2 3 = 2 0 p 2 4 = 2 0

f u n c a o f s l o p p 3 3 = 1

88

p 3 4 = 1


p 4 3 = 0 0 1 5 1 5

p 4 4 = 1 5

f u n c a o f p s

p 5 3 = 8 0 0

f u n c a o f r e d

p r l l = O

p r l 2 = O

p r l 3 = 2

f u n c a o f m e d

p r 2 1 = 1

p r 2 2 = 1


p r 3 1 = 3

p r 3 2 = 3


p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

f u n c a o f d e g

p r 5 1 = 1

p r 5 2 = 0

p r 5 3 = 0

p r 5 4 = 1





p p i c )


c l c


[ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 )

b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 )

b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 )

b 4 = b 2 - b 3

d e g r a u s = f p s ( a b b 4 p 5 3 )




b r = f c 4 ( b O 0 7 5 )

89


j j r x -A





e l s e c a s o =4





e l s e e n d





90





end e l s e




e n d end

^ X X X X X


i f ( r e i n ( n 1 0 ) = = 0 ) c l c n=n


d i = 0 e l s e

d i = l end


p p = 0 i f n = = 1

s a i = l P= [ ] t p = [ 1 t v = [ ] v= [ ] h= [ ]



91


c a s o = l p = p ( l n - l )


v = v ( l n - l ) t v = t v ( l n - l )

e l s e i f v ( n - l ) gt v ( n )

i f n gt 2 v = [ v ( l n - 2 ) v ( n ) ]

t v = [ t v l n - 2 ) t v ( n ) e l s e

v = v ( n ) t v = t v ( n )

e n d e l s e v = v ( l n - l )

t v = t v ( l n - l ) e n d

e n d e n d i f ( i = = l )


i f n gt 2 v = [ v ( l ) v ( 3 n ) ]

t v = [ t v ( l ) t v ( 3 n ) ] e l s e

v = v ( 1 ) t v = t v ( l )

e n d e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n)

end e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n )

e n d e n d


92

c a s o = 3 p = [ p l i - l ) p ( i + l n ) ]




v = V ( 1 i i - 1 ) t v = t v l i i - 1 )


e n d e n d

n = n - l b r e a k

end e n d




end e n d


i f i == n h ( i ) = p i ) - V ( i )


e n d e n d


end end c l c n=n

93




a r e d ( j ) = a i ) b r e d ( j ) = b ( i )

end end




end z = a l



end z = a l

^ ^ A- A- =k t A A A



94



e n d e l s e

f o r j = i O i f i m - l a p ( j ) = 0




e l s e




a n ( j ) = 0

e n d e n d

i f i m = i 1 0 = i f i m





k = k + l

s t e p ( k 1 ) = i

95

S t e p ( k 2 ) = t ( i ) e n d

e n d i f ( y f ( i ) ) lt = - h v


e n d e n d


1 1 = s t e p d 1 ) 1 2 = s t e p ( i + l 1 )










96





e n d

97

^ x




end c u x ^ ^ ^

98















c a m = c d



i f - i s c h a r ( a r q _ i n )


r e t u r n

e l s e

c d ( p a t h _ i n )

p w d

c a m l = c d




F N A l = 5 m m l n ( 1 )

F N A 2 = 5 m m l n ( 2 )

F N A 3 = 5 m m l n ( 3 )

F N A 4 = 5 m m l n ( 4 )

F N A 5 = 5 m m l n ( 5 )

F N A 6 = 5 m m l n 6 )

F N A --= [ F N A l F N A 2

c d ( c a m


e n d


cami = c d

99


i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

e s c o l h a o

0 1 )

M M L 2 ( 7 ) M M L 2 ( 8 M I N L 2 ( 1 2

M R T I L 2 ( 3






5 m m l 2 n ( l )

5 m m l 2 n ( 2 )

5 m m l 2 n ( 3 )

5 m m l 2 n ( 4 )

5 m m l 2 n ( 5 )

5 m m l 2 n ( 6 )

5 m m l 2 n ( 7 )

5 m m l 2 n ( 8 )









100



^ O 1) m m l l ( 3 ) m m l l ( 7 ) m m l l ( 1 4 )




c a s e

e n d





e s c o l h a o


6 )

0 1 ) m m l 2 1 ( 7 m m l 2 1 ( 8 ) m m l 2 1 ( 1 2








101






c d ( c a m )


e n d

e n d








f u z z y














e n d

e n d

102




103


104



105


m

0 0 0 6 0 0 0 0 0 7 0 O 0 7 6 0 0 0 O 7 7 0 0 0 0 7 0 0 0 5 0 7 0 0 0 6 0 7 0 0 0 7 0 5 0 0 0 6 0 5 0 0 0 7 0 6 0 0 0 7

0 0 0 0 6 0 ( 1 ) 0 0 0 0 7 0(1) 0 0 0 6 00 (1 ) 0 0 0 7 0 0 ( 1 ) 0 0 5 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 )



107


108


109


110

0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 5 0 5 0 0 0 0 0 6 0 5 0 0 0 0 0 7 0 5 0 0 0 0 0 5 0 6 0 0 0 0 0 6 0 7 0 0 0 0 0 6 0 6 0 0 0 0 0 7 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0

0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 6 0 0 0 ( 1 0 0 7 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0(1 0 0 0 5 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 0 0 1 (1 0 0 0 0 0 2 (1 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 0 7 ( 1 0 0 0 0 1 0(1 0 0 0 0 2 0 ( 1 0 0 0 0 3 0(1 0 0 0 0 4 0(1 0 0 0 0 5 0(1 O O O O 6 O (1 0 0 0 0 7 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 5 0 0 0 0 ( 1 0 7 0 0 0 0(1


11




















112


















113



















114























115







I







AGRADECIMENTOS













pesquisa















1




RESUMO































u




ABSTRACT




























m

SUMARIO

Paacutegina


2 OBJETIVO 4


3 HISTOacuteRICO 6










52 BASE DE DADOS 18


IV

























8 CONCLUSAtildeO 83






VI

igura

2

4

5

6

7

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

































Vil


































Vlll

LISTA DE TABELAS



1 Base de dados 19

















IX











GL Generic Letter
























componentes
















da presente tese





siacutesmica











Ndeg 89-10













a vaacutelvulas^










sinais













vaacutelwlas

2 OBJETIVO









operacionais























incipiente











3 HISTOacuteRICO

















do motor












































mesma


adversas como







Vantagens























chave de torque


moto-operada


10










11




o4 iacute -3 liJ

Z2ZZZJX


12




w

K N

K

V

1 lt



13















motor

contatos

outros





bull Outros ( 1 9 )


14









Rs JcObLis joaL Rs

copy ^

1 ma lr

o eacute

















1 5










= V3 t cwACp (3)





corrente








16










graacuteficos





MEDIDA K


AN4LISE

VIA


t BASE

DE DDOS

ANAacuteUSE VIA




17











9


de sinal

Viacuteilvula



computador de


F

=i n

relatoacuterio


52 BASE DE DADOS




















descontinuidades








19


























20














do meacutetodo







Math PFo7cs- [nc

21








B)



(APEcircNDICE C)





22

ASSINATURA DA


S I S T E M A

M E M S

R O T I N A

D E

E N T R A D A

S I N A I S

P R I M U T V O S

R O T I N A


R O T I N A

H V E N I O S


E V E N I O S

IN I T R I - A C F

C R

C R I T E R I O S



FN

TR_ANSFORN4DA

DE

WAVELET


W A V t T E T

N 0 R M 1 I A C A 0

SISTEMA

ESPECIALISTA

(FUZZY FIS)


S I S T E M A


I D I A G )

TELAS GRAacuteFICOS

RELATOacuteRIOS

( M l N[ I


23





























inferenciais

24


















Figura 12










sistema

25

USUARIO




INTERFACE COM

USUAacuteRIO

DISPOSITIVO DE

INFERENCIA

BASE DE

CONHECIMENTO




humanos













inconsistentes

2 6
















entrada








27















tarefa complexa







28













Nebulosa

29







resultado esperado






Zadeh















30














parcialmente falsa















de incerteza




31




computadores














limite




humano




32








nebuloso


como

MAX^ |0 1 | (5)

















33








dado por




)i (x) = 1 j luI (x) + p(x)++ n(x) xe X (11)





4

DADOS DE

ENTRADA

BASE DE REGRAS


DISPOSITIVO DE


DADOS DE

SAIacuteDA


34














especialista









35






valor maacuteximo




J llU ( ( )iacutelu

ll(liacute)clll





Regra 1

peso s

A A 1 peso

A ^ A

Dado de saiacuteda


36




























37






Pico de comando

Pico de acunhamento



Final da


O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


Pico de comando


final da



O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


3 8












V



Onde








39


a) Pico

amplitude

b) Degrau

amplitude

Instante inicial

Instante iacutemal


Inslame da

ocorrecircncia

c) Rampa






filtros (FIG20)

40


filtro mediano


filtro rampa

filtro meacutedia


limiar DEGRAU

RAMPA























V - - -

41



i

1 j

1 bull bull 1

bull J

J 1

bull 1





42








CICLO DE ABERTURA







4 26










6

7

4S

tempo (seuuml)






43








EXTRACcedilAtildeO

DE

EVENTOS

ABERTURA

FECHAMENTO






4 4

ASSINATURA DH

lOTONCI


(MENUP)

C R CD





(FUZZYFIS)

I DIAGNOSTICO

(DIAG)

I

(NORM^DIAG)

RELATOacuteRIO









vaacutelvula



45














08

tn

Iuml 06 E (O

E

S 04 ro Q

02

NG NMNPOKPPPM

2 3 4 5 6 7 PCA

PG

- J 1 1 L

bull ntilde ] x ]

10


46


da seguinte maneira










Eventos

Abeitura

Fechamento





especialista




or E M R A I 3 A

D

I s 1 o s 1 T I

V

o D E

I N

K E

R

H

C

1 A

ABKRTlRA

S A Iacute D A





47


Satildeo elas

o Ciclo de abertura
























48












49









bull Figure No 1


bull y Help




Flotar assinatura



Lev Eventos (abert)

Output filtros-


Ver Eventos



Sair


Ajuda

J i i ^ D Arquivo E


Arquivo E

Ajuda







50






Abertura Fechamento








Abertura Fechamento






FUZABEN

(MAMUcircANI)


AND METHOD

OI METHOD

IMPLICATION

AGGTEGATION


1 MIN z

1 MAX z

[ MM z

1 MAX z

3

CURENT VAIABLE

NAME

TYPE

RANGE

HELP







FIS VARIABLES


NM NP OK PP PM

PM OBS X X Z M

PCC OBH Z M

PSC PCD X X gtOOX


CUIIENLVAIIK)LE

NAME

TYPE

RANGE

OISPTOY RANGE

TM

INPUT

[010]

[0101


NAME

TYPlaquo

PAIAIM

HELP DOSE

READY










PG positivo grande






respectivos valores

53




Ready

tett rqhi down up














54





















UJ bullm uuml

Tempo


55


escala baixa

Wavocircioi

escala alia


Sinal












computacional




56


Mf ^(x)=2--(2-Jx-k) (18)



onde







57












f l )


-A

c A

cD


58











iacute

Daubectiies

db2 Clti3 db5 db6

db7 Cb8 db9 dbio


59




























60




Fie Optam VNDOWS


Y -

1 ll X- Y- ON 1 rio

X -


SIGNAL D

^mdash3

ANALYZE

LEVEL

STATKTICT COFRPTESS

HISLOGIAMS DE-NOISE

DISOIAY MODE

ISEPAIATEMODE _ ^







61








62

6 RESULTADOS


















63



A R Q U I V O

A N A L I S A D O


























64

800

700

600

500

lt ^ 400

ltUJ

o Q- 300

200

PADRAtildeO UTIBLCO

100

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

K f K f

1

6 8 10 12 14 16 TEMPO (seg)

18






SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN



SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN








65

8G0

700

600

ccedil 5 0 0

lt

^ 400 ltUJ i-o

CL 300

200

100

O

UTIMLSCO mdashI r

O 3 4 TEMPO (seg)





PARAcircMETRO DL

SAIacuteDA ALOR

F-XTOR DE



1


DL SAIacuteDA

ALOR

F-XTOR DE



1

Sl IDACcedilAgraveC

1-TM 43200 03251 1-TM 14044 1-CL 174 CL Em erg


66

UT2BLC0 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt g 1000

ltLU

O 800

600

400

200


14 16 18





DE SAIacuteDA

VA10R

FATOR DE



PARiMETRO DE

SAIacuteDA VA10R

FATOR DE









67

UT2MLSC0 2000

1800

1600

1400

g 1200 lt

y 1000

g 800

600

400

200


14 16 18





PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF



PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF





68

UT2FELETC0 2500

2000

g 1500

lt o

O 1000

500





PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE






6-DP 22593 22097 6-DP 49924 6-PSC 519 mdash- OK

69

UT2BBARC0 2000

1800

1600

1400

1200

1000 lt o

LU

O 800

600

400

200

O


1 1 L L


r I 1 I r

1


14 16 18






o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N



o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N





70

UTl BLOC 800

700

600

ccedil 5 0 0

^ 400

r O

CL 300

200

100

O

1

_ _ _ _ _ L _ _ _ - _ 1 _ _ _ j

1

r i 1 R

O 8 10 TEMPO (seg)

12 16 18





PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE



PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE









7-PSC 925863 00540 7-PSC 49997

8-DP 33688 14846 8-DP 50000


71

UTl MTSOC 700

600

500

lt o bullz

T o CL

bull400

300

200

100

n

1 1 |-1

1 - 1

r 1

6 3 10 TEMPO (seg)

14 15





SAIacuteDA ALOR

FATOR DF




SAIacuteDA ALOR

FATOR DF



1 -PA 6255660 00117 1-PA 73191 1-CT 826 Emerg


72

UTIOBSOC 800

6 8 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18



CICLO DE FECHAMENTO



PARAgraveMETRO Dt

SAIacuteDA VALOR

FATOR DF


ENTRADA SAIDA


Dt SAIacuteDA

VALOR FATOR



1 ALUA Sll l A(VO

1-PA 4978711 00129 1-PA 64255 1-CT 745 C T Emere

2-TA 11550 285714 2-TA 32999 2 - 0 S 826 Mec Emerg

3-DPA 2998672 00191 3-DPA 57275 3-ObH 500 OK

4-PM 1300543 003 9 4-PM 4929 4-FEi 500 OK

5-LM 153150 03258 5- IM 49896 5-PSC 477 OK

6-PC 7096094 00074 6-PC 52511 6-TM 499 OK

7-PSC 884282 00540 7-PSC 47751

S-DP 189054 14842 8-DP 28059

73

UT2BL0C 2000

1800

1600

1400

5 1200

lt ^ 1000

bullLU

O 800

600

400

200


14





PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN


PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN




7-PSC 1850626 00270 7-PSC 49967 8-DP 25699 19456 8-DP 50000

74

UT2MTS0C 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt ^ 1000

ltUJ

O 800

600

400

200

O

L L


rrr- I

O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 TEMPO (seg)




PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE




75















ou referecircncia










76

2000

IBOO

1B00

1400

1200

1000

300

600

4III

200

O

-padratildeo



- V

z o o m

o 2 A 6 8 10 12 14 IB 13

TEMPO(seg)




bull1500 e 1000

500 O

bull I

300 250 200 150

- mdash 1 r -

-

400

flg 200

O L 600

a 400 4 200

O

bull1000

3 3 500

1500 F bull1000 -

2 500 O

bull1500 -1000 -

1 500 h O

200 400 600 800 N di pontos

1000 1200


77


350 r



300

250

1 200

g 150

bullO

t 100 2

50

bull50

mdash padratildeo



falha real

1




falha real

200 400 BOO

N de pontos

1000 1200





incipiente

350

340 --

330 -

^ 320 - -

bullpound

bullS 310 h -

300 -l

I 290 -b

2B0 -

270 -

260

250



padratildeo



fa lha real


78










incipiente






18D0

1600

1400

1200

^ 1000 lt

1


bull 1

te

iacuteoom li

iacuteoom 1

iacuteoom mdash

i ii L L I l 1 l 1 1 1 1 1 Ul

800

600

400

200

B 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18


79



1500

tooo S

500

O

200

3g 100

O

300

200

^ 100

0 -

400

a 200

o

1500

1000

500

O

50

0

-50

o -100

I OI m 2 -100

100

o

100

o

-100

1000 2000 3000 IODO 2000 3000














80


200

O

-200

2QQ O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

_J 1 1 L_

padratildeo

- I 1_


laquo 2og0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

u -200

200 bullo

1 0

1 -200

s 200

0

-200

-y-

_ j 1 1 L_




- falha real

O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000







20

-20 500 1000 1500 2000 2500

1000 1500 2000 2500 3000 -20

20

-20

bull= 100 u

-100

50

500 1000 1500 2000 2500

1000

oh^

-50

H-1

o 500

padratildeo

3000



3000


1500 2000 2500 3000

falha real

2500 3000 1000 1500 2000




81




isoladamente















UT2FELTCO



paitida do motor




corretamente

82


DISCRETA DE WAVELET




















8 3

8 CONCLUSAtildeO




operadas




desenvolvido




inoniacutetorados

















8 4


aspectos


nucleares








causas e feitos






85


k l = 0 e l e


e l e






e n d

i f k l = = 2 p l o t ( a C b O )


e n d


e v a l ( s )

e n d ^ bull



86






e n d e n d







e n d e n d

87

i f k l = = 6 f o u t l

e n d

^ t ^ i - gt

i f k l = = 7 f o u t 2




i f k l = = 9

sai do menu e n d

^ t i iacute

i f k l = = 1 0 f u z z y

e n d e n d ^ t ^ - i - A


p p i c = 2 5 p p i c = 2 5


f u n c a o fmed p 2 3 = 2 0 p 2 4 = 2 0

f u n c a o f s l o p p 3 3 = 1

88

p 3 4 = 1


p 4 3 = 0 0 1 5 1 5

p 4 4 = 1 5

f u n c a o f p s

p 5 3 = 8 0 0

f u n c a o f r e d

p r l l = O

p r l 2 = O

p r l 3 = 2

f u n c a o f m e d

p r 2 1 = 1

p r 2 2 = 1


p r 3 1 = 3

p r 3 2 = 3


p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

f u n c a o f d e g

p r 5 1 = 1

p r 5 2 = 0

p r 5 3 = 0

p r 5 4 = 1





p p i c )


c l c


[ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 )

b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 )

b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 )

b 4 = b 2 - b 3

d e g r a u s = f p s ( a b b 4 p 5 3 )




b r = f c 4 ( b O 0 7 5 )

89


j j r x -A





e l s e c a s o =4





e l s e e n d





90





end e l s e




e n d end

^ X X X X X


i f ( r e i n ( n 1 0 ) = = 0 ) c l c n=n


d i = 0 e l s e

d i = l end


p p = 0 i f n = = 1

s a i = l P= [ ] t p = [ 1 t v = [ ] v= [ ] h= [ ]



91


c a s o = l p = p ( l n - l )


v = v ( l n - l ) t v = t v ( l n - l )

e l s e i f v ( n - l ) gt v ( n )

i f n gt 2 v = [ v ( l n - 2 ) v ( n ) ]

t v = [ t v l n - 2 ) t v ( n ) e l s e

v = v ( n ) t v = t v ( n )

e n d e l s e v = v ( l n - l )

t v = t v ( l n - l ) e n d

e n d e n d i f ( i = = l )


i f n gt 2 v = [ v ( l ) v ( 3 n ) ]

t v = [ t v ( l ) t v ( 3 n ) ] e l s e

v = v ( 1 ) t v = t v ( l )

e n d e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n)

end e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n )

e n d e n d


92

c a s o = 3 p = [ p l i - l ) p ( i + l n ) ]




v = V ( 1 i i - 1 ) t v = t v l i i - 1 )


e n d e n d

n = n - l b r e a k

end e n d




end e n d


i f i == n h ( i ) = p i ) - V ( i )


e n d e n d


end end c l c n=n

93




a r e d ( j ) = a i ) b r e d ( j ) = b ( i )

end end




end z = a l



end z = a l

^ ^ A- A- =k t A A A



94



e n d e l s e

f o r j = i O i f i m - l a p ( j ) = 0




e l s e




a n ( j ) = 0

e n d e n d

i f i m = i 1 0 = i f i m





k = k + l

s t e p ( k 1 ) = i

95

S t e p ( k 2 ) = t ( i ) e n d

e n d i f ( y f ( i ) ) lt = - h v


e n d e n d


1 1 = s t e p d 1 ) 1 2 = s t e p ( i + l 1 )










96





e n d

97

^ x




end c u x ^ ^ ^

98















c a m = c d



i f - i s c h a r ( a r q _ i n )


r e t u r n

e l s e

c d ( p a t h _ i n )

p w d

c a m l = c d




F N A l = 5 m m l n ( 1 )

F N A 2 = 5 m m l n ( 2 )

F N A 3 = 5 m m l n ( 3 )

F N A 4 = 5 m m l n ( 4 )

F N A 5 = 5 m m l n ( 5 )

F N A 6 = 5 m m l n 6 )

F N A --= [ F N A l F N A 2

c d ( c a m


e n d


cami = c d

99


i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

e s c o l h a o

0 1 )

M M L 2 ( 7 ) M M L 2 ( 8 M I N L 2 ( 1 2

M R T I L 2 ( 3






5 m m l 2 n ( l )

5 m m l 2 n ( 2 )

5 m m l 2 n ( 3 )

5 m m l 2 n ( 4 )

5 m m l 2 n ( 5 )

5 m m l 2 n ( 6 )

5 m m l 2 n ( 7 )

5 m m l 2 n ( 8 )









100



^ O 1) m m l l ( 3 ) m m l l ( 7 ) m m l l ( 1 4 )




c a s e

e n d





e s c o l h a o


6 )

0 1 ) m m l 2 1 ( 7 m m l 2 1 ( 8 ) m m l 2 1 ( 1 2








101






c d ( c a m )


e n d

e n d








f u z z y














e n d

e n d

102




103


104



105


m

0 0 0 6 0 0 0 0 0 7 0 O 0 7 6 0 0 0 O 7 7 0 0 0 0 7 0 0 0 5 0 7 0 0 0 6 0 7 0 0 0 7 0 5 0 0 0 6 0 5 0 0 0 7 0 6 0 0 0 7

0 0 0 0 6 0 ( 1 ) 0 0 0 0 7 0(1) 0 0 0 6 00 (1 ) 0 0 0 7 0 0 ( 1 ) 0 0 5 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 )



107


108


109


110

0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 5 0 5 0 0 0 0 0 6 0 5 0 0 0 0 0 7 0 5 0 0 0 0 0 5 0 6 0 0 0 0 0 6 0 7 0 0 0 0 0 6 0 6 0 0 0 0 0 7 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0

0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 6 0 0 0 ( 1 0 0 7 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0(1 0 0 0 5 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 0 0 1 (1 0 0 0 0 0 2 (1 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 0 7 ( 1 0 0 0 0 1 0(1 0 0 0 0 2 0 ( 1 0 0 0 0 3 0(1 0 0 0 0 4 0(1 0 0 0 0 5 0(1 O O O O 6 O (1 0 0 0 0 7 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 5 0 0 0 0 ( 1 0 7 0 0 0 0(1


11




















112


















113



















114























115







AGRADECIMENTOS













pesquisa















1




RESUMO































u




ABSTRACT




























m

SUMARIO

Paacutegina


2 OBJETIVO 4


3 HISTOacuteRICO 6










52 BASE DE DADOS 18


IV

























8 CONCLUSAtildeO 83






VI

igura

2

4

5

6

7

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

































Vil


































Vlll

LISTA DE TABELAS



1 Base de dados 19

















IX











GL Generic Letter
























componentes
















da presente tese





siacutesmica











Ndeg 89-10













a vaacutelvulas^










sinais













vaacutelwlas

2 OBJETIVO









operacionais























incipiente











3 HISTOacuteRICO

















do motor












































mesma


adversas como







Vantagens























chave de torque


moto-operada


10










11




o4 iacute -3 liJ

Z2ZZZJX


12




w

K N

K

V

1 lt



13















motor

contatos

outros





bull Outros ( 1 9 )


14









Rs JcObLis joaL Rs

copy ^

1 ma lr

o eacute

















1 5










= V3 t cwACp (3)





corrente








16










graacuteficos





MEDIDA K


AN4LISE

VIA


t BASE

DE DDOS

ANAacuteUSE VIA




17











9


de sinal

Viacuteilvula



computador de


F

=i n

relatoacuterio


52 BASE DE DADOS




















descontinuidades








19


























20














do meacutetodo







Math PFo7cs- [nc

21








B)



(APEcircNDICE C)





22

ASSINATURA DA


S I S T E M A

M E M S

R O T I N A

D E

E N T R A D A

S I N A I S

P R I M U T V O S

R O T I N A


R O T I N A

H V E N I O S


E V E N I O S

IN I T R I - A C F

C R

C R I T E R I O S



FN

TR_ANSFORN4DA

DE

WAVELET


W A V t T E T

N 0 R M 1 I A C A 0

SISTEMA

ESPECIALISTA

(FUZZY FIS)


S I S T E M A


I D I A G )

TELAS GRAacuteFICOS

RELATOacuteRIOS

( M l N[ I


23





























inferenciais

24


















Figura 12










sistema

25

USUARIO




INTERFACE COM

USUAacuteRIO

DISPOSITIVO DE

INFERENCIA

BASE DE

CONHECIMENTO




humanos













inconsistentes

2 6
















entrada








27















tarefa complexa







28













Nebulosa

29







resultado esperado






Zadeh















30














parcialmente falsa















de incerteza




31




computadores














limite




humano




32








nebuloso


como

MAX^ |0 1 | (5)

















33








dado por




)i (x) = 1 j luI (x) + p(x)++ n(x) xe X (11)





4

DADOS DE

ENTRADA

BASE DE REGRAS


DISPOSITIVO DE


DADOS DE

SAIacuteDA


34














especialista









35






valor maacuteximo




J llU ( ( )iacutelu

ll(liacute)clll





Regra 1

peso s

A A 1 peso

A ^ A

Dado de saiacuteda


36




























37






Pico de comando

Pico de acunhamento



Final da


O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


Pico de comando


final da



O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


3 8












V



Onde








39


a) Pico

amplitude

b) Degrau

amplitude

Instante inicial

Instante iacutemal


Inslame da

ocorrecircncia

c) Rampa






filtros (FIG20)

40


filtro mediano


filtro rampa

filtro meacutedia


limiar DEGRAU

RAMPA























V - - -

41



i

1 j

1 bull bull 1

bull J

J 1

bull 1





42








CICLO DE ABERTURA







4 26










6

7

4S

tempo (seuuml)






43








EXTRACcedilAtildeO

DE

EVENTOS

ABERTURA

FECHAMENTO






4 4

ASSINATURA DH

lOTONCI


(MENUP)

C R CD





(FUZZYFIS)

I DIAGNOSTICO

(DIAG)

I

(NORM^DIAG)

RELATOacuteRIO









vaacutelvula



45














08

tn

Iuml 06 E (O

E

S 04 ro Q

02

NG NMNPOKPPPM

2 3 4 5 6 7 PCA

PG

- J 1 1 L

bull ntilde ] x ]

10


46


da seguinte maneira










Eventos

Abeitura

Fechamento





especialista




or E M R A I 3 A

D

I s 1 o s 1 T I

V

o D E

I N

K E

R

H

C

1 A

ABKRTlRA

S A Iacute D A





47


Satildeo elas

o Ciclo de abertura
























48












49









bull Figure No 1


bull y Help




Flotar assinatura



Lev Eventos (abert)

Output filtros-


Ver Eventos



Sair


Ajuda

J i i ^ D Arquivo E


Arquivo E

Ajuda







50






Abertura Fechamento








Abertura Fechamento






FUZABEN

(MAMUcircANI)


AND METHOD

OI METHOD

IMPLICATION

AGGTEGATION


1 MIN z

1 MAX z

[ MM z

1 MAX z

3

CURENT VAIABLE

NAME

TYPE

RANGE

HELP







FIS VARIABLES


NM NP OK PP PM

PM OBS X X Z M

PCC OBH Z M

PSC PCD X X gtOOX


CUIIENLVAIIK)LE

NAME

TYPE

RANGE

OISPTOY RANGE

TM

INPUT

[010]

[0101


NAME

TYPlaquo

PAIAIM

HELP DOSE

READY










PG positivo grande






respectivos valores

53




Ready

tett rqhi down up














54





















UJ bullm uuml

Tempo


55


escala baixa

Wavocircioi

escala alia


Sinal












computacional




56


Mf ^(x)=2--(2-Jx-k) (18)



onde







57












f l )


-A

c A

cD


58











iacute

Daubectiies

db2 Clti3 db5 db6

db7 Cb8 db9 dbio


59




























60




Fie Optam VNDOWS


Y -

1 ll X- Y- ON 1 rio

X -


SIGNAL D

^mdash3

ANALYZE

LEVEL

STATKTICT COFRPTESS

HISLOGIAMS DE-NOISE

DISOIAY MODE

ISEPAIATEMODE _ ^







61








62

6 RESULTADOS


















63



A R Q U I V O

A N A L I S A D O


























64

800

700

600

500

lt ^ 400

ltUJ

o Q- 300

200

PADRAtildeO UTIBLCO

100

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

K f K f

1

6 8 10 12 14 16 TEMPO (seg)

18






SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN



SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN








65

8G0

700

600

ccedil 5 0 0

lt

^ 400 ltUJ i-o

CL 300

200

100

O

UTIMLSCO mdashI r

O 3 4 TEMPO (seg)





PARAcircMETRO DL

SAIacuteDA ALOR

F-XTOR DE



1


DL SAIacuteDA

ALOR

F-XTOR DE



1

Sl IDACcedilAgraveC

1-TM 43200 03251 1-TM 14044 1-CL 174 CL Em erg


66

UT2BLC0 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt g 1000

ltLU

O 800

600

400

200


14 16 18





DE SAIacuteDA

VA10R

FATOR DE



PARiMETRO DE

SAIacuteDA VA10R

FATOR DE









67

UT2MLSC0 2000

1800

1600

1400

g 1200 lt

y 1000

g 800

600

400

200


14 16 18





PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF



PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF





68

UT2FELETC0 2500

2000

g 1500

lt o

O 1000

500





PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE






6-DP 22593 22097 6-DP 49924 6-PSC 519 mdash- OK

69

UT2BBARC0 2000

1800

1600

1400

1200

1000 lt o

LU

O 800

600

400

200

O


1 1 L L


r I 1 I r

1


14 16 18






o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N



o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N





70

UTl BLOC 800

700

600

ccedil 5 0 0

^ 400

r O

CL 300

200

100

O

1

_ _ _ _ _ L _ _ _ - _ 1 _ _ _ j

1

r i 1 R

O 8 10 TEMPO (seg)

12 16 18





PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE



PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE









7-PSC 925863 00540 7-PSC 49997

8-DP 33688 14846 8-DP 50000


71

UTl MTSOC 700

600

500

lt o bullz

T o CL

bull400

300

200

100

n

1 1 |-1

1 - 1

r 1

6 3 10 TEMPO (seg)

14 15





SAIacuteDA ALOR

FATOR DF




SAIacuteDA ALOR

FATOR DF



1 -PA 6255660 00117 1-PA 73191 1-CT 826 Emerg


72

UTIOBSOC 800

6 8 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18



CICLO DE FECHAMENTO



PARAgraveMETRO Dt

SAIacuteDA VALOR

FATOR DF


ENTRADA SAIDA


Dt SAIacuteDA

VALOR FATOR



1 ALUA Sll l A(VO

1-PA 4978711 00129 1-PA 64255 1-CT 745 C T Emere

2-TA 11550 285714 2-TA 32999 2 - 0 S 826 Mec Emerg

3-DPA 2998672 00191 3-DPA 57275 3-ObH 500 OK

4-PM 1300543 003 9 4-PM 4929 4-FEi 500 OK

5-LM 153150 03258 5- IM 49896 5-PSC 477 OK

6-PC 7096094 00074 6-PC 52511 6-TM 499 OK

7-PSC 884282 00540 7-PSC 47751

S-DP 189054 14842 8-DP 28059

73

UT2BL0C 2000

1800

1600

1400

5 1200

lt ^ 1000

bullLU

O 800

600

400

200


14





PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN


PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN




7-PSC 1850626 00270 7-PSC 49967 8-DP 25699 19456 8-DP 50000

74

UT2MTS0C 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt ^ 1000

ltUJ

O 800

600

400

200

O

L L


rrr- I

O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 TEMPO (seg)




PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE




75















ou referecircncia










76

2000

IBOO

1B00

1400

1200

1000

300

600

4III

200

O

-padratildeo



- V

z o o m

o 2 A 6 8 10 12 14 IB 13

TEMPO(seg)




bull1500 e 1000

500 O

bull I

300 250 200 150

- mdash 1 r -

-

400

flg 200

O L 600

a 400 4 200

O

bull1000

3 3 500

1500 F bull1000 -

2 500 O

bull1500 -1000 -

1 500 h O

200 400 600 800 N di pontos

1000 1200


77


350 r



300

250

1 200

g 150

bullO

t 100 2

50

bull50

mdash padratildeo



falha real

1




falha real

200 400 BOO

N de pontos

1000 1200





incipiente

350

340 --

330 -

^ 320 - -

bullpound

bullS 310 h -

300 -l

I 290 -b

2B0 -

270 -

260

250



padratildeo



fa lha real


78










incipiente






18D0

1600

1400

1200

^ 1000 lt

1


bull 1

te

iacuteoom li

iacuteoom 1

iacuteoom mdash

i ii L L I l 1 l 1 1 1 1 1 Ul

800

600

400

200

B 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18


79



1500

tooo S

500

O

200

3g 100

O

300

200

^ 100

0 -

400

a 200

o

1500

1000

500

O

50

0

-50

o -100

I OI m 2 -100

100

o

100

o

-100

1000 2000 3000 IODO 2000 3000














80


200

O

-200

2QQ O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

_J 1 1 L_

padratildeo

- I 1_


laquo 2og0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

u -200

200 bullo

1 0

1 -200

s 200

0

-200

-y-

_ j 1 1 L_




- falha real

O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000







20

-20 500 1000 1500 2000 2500

1000 1500 2000 2500 3000 -20

20

-20

bull= 100 u

-100

50

500 1000 1500 2000 2500

1000

oh^

-50

H-1

o 500

padratildeo

3000



3000


1500 2000 2500 3000

falha real

2500 3000 1000 1500 2000




81




isoladamente















UT2FELTCO



paitida do motor




corretamente

82


DISCRETA DE WAVELET




















8 3

8 CONCLUSAtildeO




operadas




desenvolvido




inoniacutetorados

















8 4


aspectos


nucleares








causas e feitos






85


k l = 0 e l e


e l e






e n d

i f k l = = 2 p l o t ( a C b O )


e n d


e v a l ( s )

e n d ^ bull



86






e n d e n d







e n d e n d

87

i f k l = = 6 f o u t l

e n d

^ t ^ i - gt

i f k l = = 7 f o u t 2




i f k l = = 9

sai do menu e n d

^ t i iacute

i f k l = = 1 0 f u z z y

e n d e n d ^ t ^ - i - A


p p i c = 2 5 p p i c = 2 5


f u n c a o fmed p 2 3 = 2 0 p 2 4 = 2 0

f u n c a o f s l o p p 3 3 = 1

88

p 3 4 = 1


p 4 3 = 0 0 1 5 1 5

p 4 4 = 1 5

f u n c a o f p s

p 5 3 = 8 0 0

f u n c a o f r e d

p r l l = O

p r l 2 = O

p r l 3 = 2

f u n c a o f m e d

p r 2 1 = 1

p r 2 2 = 1


p r 3 1 = 3

p r 3 2 = 3


p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

f u n c a o f d e g

p r 5 1 = 1

p r 5 2 = 0

p r 5 3 = 0

p r 5 4 = 1





p p i c )


c l c


[ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 )

b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 )

b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 )

b 4 = b 2 - b 3

d e g r a u s = f p s ( a b b 4 p 5 3 )




b r = f c 4 ( b O 0 7 5 )

89


j j r x -A





e l s e c a s o =4





e l s e e n d





90





end e l s e




e n d end

^ X X X X X


i f ( r e i n ( n 1 0 ) = = 0 ) c l c n=n


d i = 0 e l s e

d i = l end


p p = 0 i f n = = 1

s a i = l P= [ ] t p = [ 1 t v = [ ] v= [ ] h= [ ]



91


c a s o = l p = p ( l n - l )


v = v ( l n - l ) t v = t v ( l n - l )

e l s e i f v ( n - l ) gt v ( n )

i f n gt 2 v = [ v ( l n - 2 ) v ( n ) ]

t v = [ t v l n - 2 ) t v ( n ) e l s e

v = v ( n ) t v = t v ( n )

e n d e l s e v = v ( l n - l )

t v = t v ( l n - l ) e n d

e n d e n d i f ( i = = l )


i f n gt 2 v = [ v ( l ) v ( 3 n ) ]

t v = [ t v ( l ) t v ( 3 n ) ] e l s e

v = v ( 1 ) t v = t v ( l )

e n d e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n)

end e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n )

e n d e n d


92

c a s o = 3 p = [ p l i - l ) p ( i + l n ) ]




v = V ( 1 i i - 1 ) t v = t v l i i - 1 )


e n d e n d

n = n - l b r e a k

end e n d




end e n d


i f i == n h ( i ) = p i ) - V ( i )


e n d e n d


end end c l c n=n

93




a r e d ( j ) = a i ) b r e d ( j ) = b ( i )

end end




end z = a l



end z = a l

^ ^ A- A- =k t A A A



94



e n d e l s e

f o r j = i O i f i m - l a p ( j ) = 0




e l s e




a n ( j ) = 0

e n d e n d

i f i m = i 1 0 = i f i m





k = k + l

s t e p ( k 1 ) = i

95

S t e p ( k 2 ) = t ( i ) e n d

e n d i f ( y f ( i ) ) lt = - h v


e n d e n d


1 1 = s t e p d 1 ) 1 2 = s t e p ( i + l 1 )










96





e n d

97

^ x




end c u x ^ ^ ^

98















c a m = c d



i f - i s c h a r ( a r q _ i n )


r e t u r n

e l s e

c d ( p a t h _ i n )

p w d

c a m l = c d




F N A l = 5 m m l n ( 1 )

F N A 2 = 5 m m l n ( 2 )

F N A 3 = 5 m m l n ( 3 )

F N A 4 = 5 m m l n ( 4 )

F N A 5 = 5 m m l n ( 5 )

F N A 6 = 5 m m l n 6 )

F N A --= [ F N A l F N A 2

c d ( c a m


e n d


cami = c d

99


i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

e s c o l h a o

0 1 )

M M L 2 ( 7 ) M M L 2 ( 8 M I N L 2 ( 1 2

M R T I L 2 ( 3






5 m m l 2 n ( l )

5 m m l 2 n ( 2 )

5 m m l 2 n ( 3 )

5 m m l 2 n ( 4 )

5 m m l 2 n ( 5 )

5 m m l 2 n ( 6 )

5 m m l 2 n ( 7 )

5 m m l 2 n ( 8 )









100



^ O 1) m m l l ( 3 ) m m l l ( 7 ) m m l l ( 1 4 )




c a s e

e n d





e s c o l h a o


6 )

0 1 ) m m l 2 1 ( 7 m m l 2 1 ( 8 ) m m l 2 1 ( 1 2








101






c d ( c a m )


e n d

e n d








f u z z y














e n d

e n d

102




103


104



105


m

0 0 0 6 0 0 0 0 0 7 0 O 0 7 6 0 0 0 O 7 7 0 0 0 0 7 0 0 0 5 0 7 0 0 0 6 0 7 0 0 0 7 0 5 0 0 0 6 0 5 0 0 0 7 0 6 0 0 0 7

0 0 0 0 6 0 ( 1 ) 0 0 0 0 7 0(1) 0 0 0 6 00 (1 ) 0 0 0 7 0 0 ( 1 ) 0 0 5 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 )



107


108


109


110

0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 5 0 5 0 0 0 0 0 6 0 5 0 0 0 0 0 7 0 5 0 0 0 0 0 5 0 6 0 0 0 0 0 6 0 7 0 0 0 0 0 6 0 6 0 0 0 0 0 7 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0

0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 6 0 0 0 ( 1 0 0 7 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0(1 0 0 0 5 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 0 0 1 (1 0 0 0 0 0 2 (1 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 0 7 ( 1 0 0 0 0 1 0(1 0 0 0 0 2 0 ( 1 0 0 0 0 3 0(1 0 0 0 0 4 0(1 0 0 0 0 5 0(1 O O O O 6 O (1 0 0 0 0 7 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 5 0 0 0 0 ( 1 0 7 0 0 0 0(1


11




















112


















113



















114























115







1




RESUMO































u




ABSTRACT




























m

SUMARIO

Paacutegina


2 OBJETIVO 4


3 HISTOacuteRICO 6










52 BASE DE DADOS 18


IV

























8 CONCLUSAtildeO 83






VI

igura

2

4

5

6

7

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

































Vil


































Vlll

LISTA DE TABELAS



1 Base de dados 19

















IX











GL Generic Letter
























componentes
















da presente tese





siacutesmica











Ndeg 89-10













a vaacutelvulas^










sinais













vaacutelwlas

2 OBJETIVO









operacionais























incipiente











3 HISTOacuteRICO

















do motor












































mesma


adversas como







Vantagens























chave de torque


moto-operada


10










11




o4 iacute -3 liJ

Z2ZZZJX


12




w

K N

K

V

1 lt



13















motor

contatos

outros





bull Outros ( 1 9 )


14









Rs JcObLis joaL Rs

copy ^

1 ma lr

o eacute

















1 5










= V3 t cwACp (3)





corrente








16










graacuteficos





MEDIDA K


AN4LISE

VIA


t BASE

DE DDOS

ANAacuteUSE VIA




17











9


de sinal

Viacuteilvula



computador de


F

=i n

relatoacuterio


52 BASE DE DADOS




















descontinuidades








19


























20














do meacutetodo







Math PFo7cs- [nc

21








B)



(APEcircNDICE C)





22

ASSINATURA DA


S I S T E M A

M E M S

R O T I N A

D E

E N T R A D A

S I N A I S

P R I M U T V O S

R O T I N A


R O T I N A

H V E N I O S


E V E N I O S

IN I T R I - A C F

C R

C R I T E R I O S



FN

TR_ANSFORN4DA

DE

WAVELET


W A V t T E T

N 0 R M 1 I A C A 0

SISTEMA

ESPECIALISTA

(FUZZY FIS)


S I S T E M A


I D I A G )

TELAS GRAacuteFICOS

RELATOacuteRIOS

( M l N[ I


23





























inferenciais

24


















Figura 12










sistema

25

USUARIO




INTERFACE COM

USUAacuteRIO

DISPOSITIVO DE

INFERENCIA

BASE DE

CONHECIMENTO




humanos













inconsistentes

2 6
















entrada








27















tarefa complexa







28













Nebulosa

29







resultado esperado






Zadeh















30














parcialmente falsa















de incerteza




31




computadores














limite




humano




32








nebuloso


como

MAX^ |0 1 | (5)

















33








dado por




)i (x) = 1 j luI (x) + p(x)++ n(x) xe X (11)





4

DADOS DE

ENTRADA

BASE DE REGRAS


DISPOSITIVO DE


DADOS DE

SAIacuteDA


34














especialista









35






valor maacuteximo




J llU ( ( )iacutelu

ll(liacute)clll





Regra 1

peso s

A A 1 peso

A ^ A

Dado de saiacuteda


36




























37






Pico de comando

Pico de acunhamento



Final da


O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


Pico de comando


final da



O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


3 8












V



Onde








39


a) Pico

amplitude

b) Degrau

amplitude

Instante inicial

Instante iacutemal


Inslame da

ocorrecircncia

c) Rampa






filtros (FIG20)

40


filtro mediano


filtro rampa

filtro meacutedia


limiar DEGRAU

RAMPA























V - - -

41



i

1 j

1 bull bull 1

bull J

J 1

bull 1





42








CICLO DE ABERTURA







4 26










6

7

4S

tempo (seuuml)






43








EXTRACcedilAtildeO

DE

EVENTOS

ABERTURA

FECHAMENTO






4 4

ASSINATURA DH

lOTONCI


(MENUP)

C R CD





(FUZZYFIS)

I DIAGNOSTICO

(DIAG)

I

(NORM^DIAG)

RELATOacuteRIO









vaacutelvula



45














08

tn

Iuml 06 E (O

E

S 04 ro Q

02

NG NMNPOKPPPM

2 3 4 5 6 7 PCA

PG

- J 1 1 L

bull ntilde ] x ]

10


46


da seguinte maneira










Eventos

Abeitura

Fechamento





especialista




or E M R A I 3 A

D

I s 1 o s 1 T I

V

o D E

I N

K E

R

H

C

1 A

ABKRTlRA

S A Iacute D A





47


Satildeo elas

o Ciclo de abertura
























48












49









bull Figure No 1


bull y Help




Flotar assinatura



Lev Eventos (abert)

Output filtros-


Ver Eventos



Sair


Ajuda

J i i ^ D Arquivo E


Arquivo E

Ajuda







50






Abertura Fechamento








Abertura Fechamento






FUZABEN

(MAMUcircANI)


AND METHOD

OI METHOD

IMPLICATION

AGGTEGATION


1 MIN z

1 MAX z

[ MM z

1 MAX z

3

CURENT VAIABLE

NAME

TYPE

RANGE

HELP







FIS VARIABLES


NM NP OK PP PM

PM OBS X X Z M

PCC OBH Z M

PSC PCD X X gtOOX


CUIIENLVAIIK)LE

NAME

TYPE

RANGE

OISPTOY RANGE

TM

INPUT

[010]

[0101


NAME

TYPlaquo

PAIAIM

HELP DOSE

READY










PG positivo grande






respectivos valores

53




Ready

tett rqhi down up














54





















UJ bullm uuml

Tempo


55


escala baixa

Wavocircioi

escala alia


Sinal












computacional




56


Mf ^(x)=2--(2-Jx-k) (18)



onde







57












f l )


-A

c A

cD


58











iacute

Daubectiies

db2 Clti3 db5 db6

db7 Cb8 db9 dbio


59




























60




Fie Optam VNDOWS


Y -

1 ll X- Y- ON 1 rio

X -


SIGNAL D

^mdash3

ANALYZE

LEVEL

STATKTICT COFRPTESS

HISLOGIAMS DE-NOISE

DISOIAY MODE

ISEPAIATEMODE _ ^







61








62

6 RESULTADOS


















63



A R Q U I V O

A N A L I S A D O


























64

800

700

600

500

lt ^ 400

ltUJ

o Q- 300

200

PADRAtildeO UTIBLCO

100

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

K f K f

1

6 8 10 12 14 16 TEMPO (seg)

18






SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN



SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN








65

8G0

700

600

ccedil 5 0 0

lt

^ 400 ltUJ i-o

CL 300

200

100

O

UTIMLSCO mdashI r

O 3 4 TEMPO (seg)





PARAcircMETRO DL

SAIacuteDA ALOR

F-XTOR DE



1


DL SAIacuteDA

ALOR

F-XTOR DE



1

Sl IDACcedilAgraveC

1-TM 43200 03251 1-TM 14044 1-CL 174 CL Em erg


66

UT2BLC0 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt g 1000

ltLU

O 800

600

400

200


14 16 18





DE SAIacuteDA

VA10R

FATOR DE



PARiMETRO DE

SAIacuteDA VA10R

FATOR DE









67

UT2MLSC0 2000

1800

1600

1400

g 1200 lt

y 1000

g 800

600

400

200


14 16 18





PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF



PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF





68

UT2FELETC0 2500

2000

g 1500

lt o

O 1000

500





PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE






6-DP 22593 22097 6-DP 49924 6-PSC 519 mdash- OK

69

UT2BBARC0 2000

1800

1600

1400

1200

1000 lt o

LU

O 800

600

400

200

O


1 1 L L


r I 1 I r

1


14 16 18






o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N



o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N





70

UTl BLOC 800

700

600

ccedil 5 0 0

^ 400

r O

CL 300

200

100

O

1

_ _ _ _ _ L _ _ _ - _ 1 _ _ _ j

1

r i 1 R

O 8 10 TEMPO (seg)

12 16 18





PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE



PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE









7-PSC 925863 00540 7-PSC 49997

8-DP 33688 14846 8-DP 50000


71

UTl MTSOC 700

600

500

lt o bullz

T o CL

bull400

300

200

100

n

1 1 |-1

1 - 1

r 1

6 3 10 TEMPO (seg)

14 15





SAIacuteDA ALOR

FATOR DF




SAIacuteDA ALOR

FATOR DF



1 -PA 6255660 00117 1-PA 73191 1-CT 826 Emerg


72

UTIOBSOC 800

6 8 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18



CICLO DE FECHAMENTO



PARAgraveMETRO Dt

SAIacuteDA VALOR

FATOR DF


ENTRADA SAIDA


Dt SAIacuteDA

VALOR FATOR



1 ALUA Sll l A(VO

1-PA 4978711 00129 1-PA 64255 1-CT 745 C T Emere

2-TA 11550 285714 2-TA 32999 2 - 0 S 826 Mec Emerg

3-DPA 2998672 00191 3-DPA 57275 3-ObH 500 OK

4-PM 1300543 003 9 4-PM 4929 4-FEi 500 OK

5-LM 153150 03258 5- IM 49896 5-PSC 477 OK

6-PC 7096094 00074 6-PC 52511 6-TM 499 OK

7-PSC 884282 00540 7-PSC 47751

S-DP 189054 14842 8-DP 28059

73

UT2BL0C 2000

1800

1600

1400

5 1200

lt ^ 1000

bullLU

O 800

600

400

200


14





PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN


PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN




7-PSC 1850626 00270 7-PSC 49967 8-DP 25699 19456 8-DP 50000

74

UT2MTS0C 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt ^ 1000

ltUJ

O 800

600

400

200

O

L L


rrr- I

O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 TEMPO (seg)




PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE




75















ou referecircncia










76

2000

IBOO

1B00

1400

1200

1000

300

600

4III

200

O

-padratildeo



- V

z o o m

o 2 A 6 8 10 12 14 IB 13

TEMPO(seg)




bull1500 e 1000

500 O

bull I

300 250 200 150

- mdash 1 r -

-

400

flg 200

O L 600

a 400 4 200

O

bull1000

3 3 500

1500 F bull1000 -

2 500 O

bull1500 -1000 -

1 500 h O

200 400 600 800 N di pontos

1000 1200


77


350 r



300

250

1 200

g 150

bullO

t 100 2

50

bull50

mdash padratildeo



falha real

1




falha real

200 400 BOO

N de pontos

1000 1200





incipiente

350

340 --

330 -

^ 320 - -

bullpound

bullS 310 h -

300 -l

I 290 -b

2B0 -

270 -

260

250



padratildeo



fa lha real


78










incipiente






18D0

1600

1400

1200

^ 1000 lt

1


bull 1

te

iacuteoom li

iacuteoom 1

iacuteoom mdash

i ii L L I l 1 l 1 1 1 1 1 Ul

800

600

400

200

B 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18


79



1500

tooo S

500

O

200

3g 100

O

300

200

^ 100

0 -

400

a 200

o

1500

1000

500

O

50

0

-50

o -100

I OI m 2 -100

100

o

100

o

-100

1000 2000 3000 IODO 2000 3000














80


200

O

-200

2QQ O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

_J 1 1 L_

padratildeo

- I 1_


laquo 2og0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

u -200

200 bullo

1 0

1 -200

s 200

0

-200

-y-

_ j 1 1 L_




- falha real

O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000







20

-20 500 1000 1500 2000 2500

1000 1500 2000 2500 3000 -20

20

-20

bull= 100 u

-100

50

500 1000 1500 2000 2500

1000

oh^

-50

H-1

o 500

padratildeo

3000



3000


1500 2000 2500 3000

falha real

2500 3000 1000 1500 2000




81




isoladamente















UT2FELTCO



paitida do motor




corretamente

82


DISCRETA DE WAVELET




















8 3

8 CONCLUSAtildeO




operadas




desenvolvido




inoniacutetorados

















8 4


aspectos


nucleares








causas e feitos






85


k l = 0 e l e


e l e






e n d

i f k l = = 2 p l o t ( a C b O )


e n d


e v a l ( s )

e n d ^ bull



86






e n d e n d







e n d e n d

87

i f k l = = 6 f o u t l

e n d

^ t ^ i - gt

i f k l = = 7 f o u t 2




i f k l = = 9

sai do menu e n d

^ t i iacute

i f k l = = 1 0 f u z z y

e n d e n d ^ t ^ - i - A


p p i c = 2 5 p p i c = 2 5


f u n c a o fmed p 2 3 = 2 0 p 2 4 = 2 0

f u n c a o f s l o p p 3 3 = 1

88

p 3 4 = 1


p 4 3 = 0 0 1 5 1 5

p 4 4 = 1 5

f u n c a o f p s

p 5 3 = 8 0 0

f u n c a o f r e d

p r l l = O

p r l 2 = O

p r l 3 = 2

f u n c a o f m e d

p r 2 1 = 1

p r 2 2 = 1


p r 3 1 = 3

p r 3 2 = 3


p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

f u n c a o f d e g

p r 5 1 = 1

p r 5 2 = 0

p r 5 3 = 0

p r 5 4 = 1





p p i c )


c l c


[ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 )

b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 )

b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 )

b 4 = b 2 - b 3

d e g r a u s = f p s ( a b b 4 p 5 3 )




b r = f c 4 ( b O 0 7 5 )

89


j j r x -A





e l s e c a s o =4





e l s e e n d





90





end e l s e




e n d end

^ X X X X X


i f ( r e i n ( n 1 0 ) = = 0 ) c l c n=n


d i = 0 e l s e

d i = l end


p p = 0 i f n = = 1

s a i = l P= [ ] t p = [ 1 t v = [ ] v= [ ] h= [ ]



91


c a s o = l p = p ( l n - l )


v = v ( l n - l ) t v = t v ( l n - l )

e l s e i f v ( n - l ) gt v ( n )

i f n gt 2 v = [ v ( l n - 2 ) v ( n ) ]

t v = [ t v l n - 2 ) t v ( n ) e l s e

v = v ( n ) t v = t v ( n )

e n d e l s e v = v ( l n - l )

t v = t v ( l n - l ) e n d

e n d e n d i f ( i = = l )


i f n gt 2 v = [ v ( l ) v ( 3 n ) ]

t v = [ t v ( l ) t v ( 3 n ) ] e l s e

v = v ( 1 ) t v = t v ( l )

e n d e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n)

end e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n )

e n d e n d


92

c a s o = 3 p = [ p l i - l ) p ( i + l n ) ]




v = V ( 1 i i - 1 ) t v = t v l i i - 1 )


e n d e n d

n = n - l b r e a k

end e n d




end e n d


i f i == n h ( i ) = p i ) - V ( i )


e n d e n d


end end c l c n=n

93




a r e d ( j ) = a i ) b r e d ( j ) = b ( i )

end end




end z = a l



end z = a l

^ ^ A- A- =k t A A A



94



e n d e l s e

f o r j = i O i f i m - l a p ( j ) = 0




e l s e




a n ( j ) = 0

e n d e n d

i f i m = i 1 0 = i f i m





k = k + l

s t e p ( k 1 ) = i

95

S t e p ( k 2 ) = t ( i ) e n d

e n d i f ( y f ( i ) ) lt = - h v


e n d e n d


1 1 = s t e p d 1 ) 1 2 = s t e p ( i + l 1 )










96





e n d

97

^ x




end c u x ^ ^ ^

98















c a m = c d



i f - i s c h a r ( a r q _ i n )


r e t u r n

e l s e

c d ( p a t h _ i n )

p w d

c a m l = c d




F N A l = 5 m m l n ( 1 )

F N A 2 = 5 m m l n ( 2 )

F N A 3 = 5 m m l n ( 3 )

F N A 4 = 5 m m l n ( 4 )

F N A 5 = 5 m m l n ( 5 )

F N A 6 = 5 m m l n 6 )

F N A --= [ F N A l F N A 2

c d ( c a m


e n d


cami = c d

99


i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

e s c o l h a o

0 1 )

M M L 2 ( 7 ) M M L 2 ( 8 M I N L 2 ( 1 2

M R T I L 2 ( 3






5 m m l 2 n ( l )

5 m m l 2 n ( 2 )

5 m m l 2 n ( 3 )

5 m m l 2 n ( 4 )

5 m m l 2 n ( 5 )

5 m m l 2 n ( 6 )

5 m m l 2 n ( 7 )

5 m m l 2 n ( 8 )









100



^ O 1) m m l l ( 3 ) m m l l ( 7 ) m m l l ( 1 4 )




c a s e

e n d





e s c o l h a o


6 )

0 1 ) m m l 2 1 ( 7 m m l 2 1 ( 8 ) m m l 2 1 ( 1 2








101






c d ( c a m )


e n d

e n d








f u z z y














e n d

e n d

102




103


104



105


m

0 0 0 6 0 0 0 0 0 7 0 O 0 7 6 0 0 0 O 7 7 0 0 0 0 7 0 0 0 5 0 7 0 0 0 6 0 7 0 0 0 7 0 5 0 0 0 6 0 5 0 0 0 7 0 6 0 0 0 7

0 0 0 0 6 0 ( 1 ) 0 0 0 0 7 0(1) 0 0 0 6 00 (1 ) 0 0 0 7 0 0 ( 1 ) 0 0 5 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 )



107


108


109


110

0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 5 0 5 0 0 0 0 0 6 0 5 0 0 0 0 0 7 0 5 0 0 0 0 0 5 0 6 0 0 0 0 0 6 0 7 0 0 0 0 0 6 0 6 0 0 0 0 0 7 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0

0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 6 0 0 0 ( 1 0 0 7 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0(1 0 0 0 5 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 0 0 1 (1 0 0 0 0 0 2 (1 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 0 7 ( 1 0 0 0 0 1 0(1 0 0 0 0 2 0 ( 1 0 0 0 0 3 0(1 0 0 0 0 4 0(1 0 0 0 0 5 0(1 O O O O 6 O (1 0 0 0 0 7 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 5 0 0 0 0 ( 1 0 7 0 0 0 0(1


11




















112


















113



















114























115







u




ABSTRACT




























m

SUMARIO

Paacutegina


2 OBJETIVO 4


3 HISTOacuteRICO 6










52 BASE DE DADOS 18


IV

























8 CONCLUSAtildeO 83






VI

igura

2

4

5

6

7

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

































Vil


































Vlll

LISTA DE TABELAS



1 Base de dados 19

















IX











GL Generic Letter
























componentes
















da presente tese





siacutesmica











Ndeg 89-10













a vaacutelvulas^










sinais













vaacutelwlas

2 OBJETIVO









operacionais























incipiente











3 HISTOacuteRICO

















do motor












































mesma


adversas como







Vantagens























chave de torque


moto-operada


10










11




o4 iacute -3 liJ

Z2ZZZJX


12




w

K N

K

V

1 lt



13















motor

contatos

outros





bull Outros ( 1 9 )


14









Rs JcObLis joaL Rs

copy ^

1 ma lr

o eacute

















1 5










= V3 t cwACp (3)





corrente








16










graacuteficos





MEDIDA K


AN4LISE

VIA


t BASE

DE DDOS

ANAacuteUSE VIA




17











9


de sinal

Viacuteilvula



computador de


F

=i n

relatoacuterio


52 BASE DE DADOS




















descontinuidades








19


























20














do meacutetodo







Math PFo7cs- [nc

21








B)



(APEcircNDICE C)





22

ASSINATURA DA


S I S T E M A

M E M S

R O T I N A

D E

E N T R A D A

S I N A I S

P R I M U T V O S

R O T I N A


R O T I N A

H V E N I O S


E V E N I O S

IN I T R I - A C F

C R

C R I T E R I O S



FN

TR_ANSFORN4DA

DE

WAVELET


W A V t T E T

N 0 R M 1 I A C A 0

SISTEMA

ESPECIALISTA

(FUZZY FIS)


S I S T E M A


I D I A G )

TELAS GRAacuteFICOS

RELATOacuteRIOS

( M l N[ I


23





























inferenciais

24


















Figura 12










sistema

25

USUARIO




INTERFACE COM

USUAacuteRIO

DISPOSITIVO DE

INFERENCIA

BASE DE

CONHECIMENTO




humanos













inconsistentes

2 6
















entrada








27















tarefa complexa







28













Nebulosa

29







resultado esperado






Zadeh















30














parcialmente falsa















de incerteza




31




computadores














limite




humano




32








nebuloso


como

MAX^ |0 1 | (5)

















33








dado por




)i (x) = 1 j luI (x) + p(x)++ n(x) xe X (11)





4

DADOS DE

ENTRADA

BASE DE REGRAS


DISPOSITIVO DE


DADOS DE

SAIacuteDA


34














especialista









35






valor maacuteximo




J llU ( ( )iacutelu

ll(liacute)clll





Regra 1

peso s

A A 1 peso

A ^ A

Dado de saiacuteda


36




























37






Pico de comando

Pico de acunhamento



Final da


O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


Pico de comando


final da



O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


3 8












V



Onde








39


a) Pico

amplitude

b) Degrau

amplitude

Instante inicial

Instante iacutemal


Inslame da

ocorrecircncia

c) Rampa






filtros (FIG20)

40


filtro mediano


filtro rampa

filtro meacutedia


limiar DEGRAU

RAMPA























V - - -

41



i

1 j

1 bull bull 1

bull J

J 1

bull 1





42








CICLO DE ABERTURA







4 26










6

7

4S

tempo (seuuml)






43








EXTRACcedilAtildeO

DE

EVENTOS

ABERTURA

FECHAMENTO






4 4

ASSINATURA DH

lOTONCI


(MENUP)

C R CD





(FUZZYFIS)

I DIAGNOSTICO

(DIAG)

I

(NORM^DIAG)

RELATOacuteRIO









vaacutelvula



45














08

tn

Iuml 06 E (O

E

S 04 ro Q

02

NG NMNPOKPPPM

2 3 4 5 6 7 PCA

PG

- J 1 1 L

bull ntilde ] x ]

10


46


da seguinte maneira










Eventos

Abeitura

Fechamento





especialista




or E M R A I 3 A

D

I s 1 o s 1 T I

V

o D E

I N

K E

R

H

C

1 A

ABKRTlRA

S A Iacute D A





47


Satildeo elas

o Ciclo de abertura
























48












49









bull Figure No 1


bull y Help




Flotar assinatura



Lev Eventos (abert)

Output filtros-


Ver Eventos



Sair


Ajuda

J i i ^ D Arquivo E


Arquivo E

Ajuda







50






Abertura Fechamento








Abertura Fechamento






FUZABEN

(MAMUcircANI)


AND METHOD

OI METHOD

IMPLICATION

AGGTEGATION


1 MIN z

1 MAX z

[ MM z

1 MAX z

3

CURENT VAIABLE

NAME

TYPE

RANGE

HELP







FIS VARIABLES


NM NP OK PP PM

PM OBS X X Z M

PCC OBH Z M

PSC PCD X X gtOOX


CUIIENLVAIIK)LE

NAME

TYPE

RANGE

OISPTOY RANGE

TM

INPUT

[010]

[0101


NAME

TYPlaquo

PAIAIM

HELP DOSE

READY










PG positivo grande






respectivos valores

53




Ready

tett rqhi down up














54





















UJ bullm uuml

Tempo


55


escala baixa

Wavocircioi

escala alia


Sinal












computacional




56


Mf ^(x)=2--(2-Jx-k) (18)



onde







57












f l )


-A

c A

cD


58











iacute

Daubectiies

db2 Clti3 db5 db6

db7 Cb8 db9 dbio


59




























60




Fie Optam VNDOWS


Y -

1 ll X- Y- ON 1 rio

X -


SIGNAL D

^mdash3

ANALYZE

LEVEL

STATKTICT COFRPTESS

HISLOGIAMS DE-NOISE

DISOIAY MODE

ISEPAIATEMODE _ ^







61








62

6 RESULTADOS


















63



A R Q U I V O

A N A L I S A D O


























64

800

700

600

500

lt ^ 400

ltUJ

o Q- 300

200

PADRAtildeO UTIBLCO

100

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

K f K f

1

6 8 10 12 14 16 TEMPO (seg)

18






SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN



SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN








65

8G0

700

600

ccedil 5 0 0

lt

^ 400 ltUJ i-o

CL 300

200

100

O

UTIMLSCO mdashI r

O 3 4 TEMPO (seg)





PARAcircMETRO DL

SAIacuteDA ALOR

F-XTOR DE



1


DL SAIacuteDA

ALOR

F-XTOR DE



1

Sl IDACcedilAgraveC

1-TM 43200 03251 1-TM 14044 1-CL 174 CL Em erg


66

UT2BLC0 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt g 1000

ltLU

O 800

600

400

200


14 16 18





DE SAIacuteDA

VA10R

FATOR DE



PARiMETRO DE

SAIacuteDA VA10R

FATOR DE









67

UT2MLSC0 2000

1800

1600

1400

g 1200 lt

y 1000

g 800

600

400

200


14 16 18





PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF



PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF





68

UT2FELETC0 2500

2000

g 1500

lt o

O 1000

500





PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE






6-DP 22593 22097 6-DP 49924 6-PSC 519 mdash- OK

69

UT2BBARC0 2000

1800

1600

1400

1200

1000 lt o

LU

O 800

600

400

200

O


1 1 L L


r I 1 I r

1


14 16 18






o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N



o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N





70

UTl BLOC 800

700

600

ccedil 5 0 0

^ 400

r O

CL 300

200

100

O

1

_ _ _ _ _ L _ _ _ - _ 1 _ _ _ j

1

r i 1 R

O 8 10 TEMPO (seg)

12 16 18





PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE



PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE









7-PSC 925863 00540 7-PSC 49997

8-DP 33688 14846 8-DP 50000


71

UTl MTSOC 700

600

500

lt o bullz

T o CL

bull400

300

200

100

n

1 1 |-1

1 - 1

r 1

6 3 10 TEMPO (seg)

14 15





SAIacuteDA ALOR

FATOR DF




SAIacuteDA ALOR

FATOR DF



1 -PA 6255660 00117 1-PA 73191 1-CT 826 Emerg


72

UTIOBSOC 800

6 8 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18



CICLO DE FECHAMENTO



PARAgraveMETRO Dt

SAIacuteDA VALOR

FATOR DF


ENTRADA SAIDA


Dt SAIacuteDA

VALOR FATOR



1 ALUA Sll l A(VO

1-PA 4978711 00129 1-PA 64255 1-CT 745 C T Emere

2-TA 11550 285714 2-TA 32999 2 - 0 S 826 Mec Emerg

3-DPA 2998672 00191 3-DPA 57275 3-ObH 500 OK

4-PM 1300543 003 9 4-PM 4929 4-FEi 500 OK

5-LM 153150 03258 5- IM 49896 5-PSC 477 OK

6-PC 7096094 00074 6-PC 52511 6-TM 499 OK

7-PSC 884282 00540 7-PSC 47751

S-DP 189054 14842 8-DP 28059

73

UT2BL0C 2000

1800

1600

1400

5 1200

lt ^ 1000

bullLU

O 800

600

400

200


14





PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN


PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN




7-PSC 1850626 00270 7-PSC 49967 8-DP 25699 19456 8-DP 50000

74

UT2MTS0C 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt ^ 1000

ltUJ

O 800

600

400

200

O

L L


rrr- I

O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 TEMPO (seg)




PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE




75















ou referecircncia










76

2000

IBOO

1B00

1400

1200

1000

300

600

4III

200

O

-padratildeo



- V

z o o m

o 2 A 6 8 10 12 14 IB 13

TEMPO(seg)




bull1500 e 1000

500 O

bull I

300 250 200 150

- mdash 1 r -

-

400

flg 200

O L 600

a 400 4 200

O

bull1000

3 3 500

1500 F bull1000 -

2 500 O

bull1500 -1000 -

1 500 h O

200 400 600 800 N di pontos

1000 1200


77


350 r



300

250

1 200

g 150

bullO

t 100 2

50

bull50

mdash padratildeo



falha real

1




falha real

200 400 BOO

N de pontos

1000 1200





incipiente

350

340 --

330 -

^ 320 - -

bullpound

bullS 310 h -

300 -l

I 290 -b

2B0 -

270 -

260

250



padratildeo



fa lha real


78










incipiente






18D0

1600

1400

1200

^ 1000 lt

1


bull 1

te

iacuteoom li

iacuteoom 1

iacuteoom mdash

i ii L L I l 1 l 1 1 1 1 1 Ul

800

600

400

200

B 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18


79



1500

tooo S

500

O

200

3g 100

O

300

200

^ 100

0 -

400

a 200

o

1500

1000

500

O

50

0

-50

o -100

I OI m 2 -100

100

o

100

o

-100

1000 2000 3000 IODO 2000 3000














80


200

O

-200

2QQ O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

_J 1 1 L_

padratildeo

- I 1_


laquo 2og0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

u -200

200 bullo

1 0

1 -200

s 200

0

-200

-y-

_ j 1 1 L_




- falha real

O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000







20

-20 500 1000 1500 2000 2500

1000 1500 2000 2500 3000 -20

20

-20

bull= 100 u

-100

50

500 1000 1500 2000 2500

1000

oh^

-50

H-1

o 500

padratildeo

3000



3000


1500 2000 2500 3000

falha real

2500 3000 1000 1500 2000




81




isoladamente















UT2FELTCO



paitida do motor




corretamente

82


DISCRETA DE WAVELET




















8 3

8 CONCLUSAtildeO




operadas




desenvolvido




inoniacutetorados

















8 4


aspectos


nucleares








causas e feitos






85


k l = 0 e l e


e l e






e n d

i f k l = = 2 p l o t ( a C b O )


e n d


e v a l ( s )

e n d ^ bull



86






e n d e n d







e n d e n d

87

i f k l = = 6 f o u t l

e n d

^ t ^ i - gt

i f k l = = 7 f o u t 2




i f k l = = 9

sai do menu e n d

^ t i iacute

i f k l = = 1 0 f u z z y

e n d e n d ^ t ^ - i - A


p p i c = 2 5 p p i c = 2 5


f u n c a o fmed p 2 3 = 2 0 p 2 4 = 2 0

f u n c a o f s l o p p 3 3 = 1

88

p 3 4 = 1


p 4 3 = 0 0 1 5 1 5

p 4 4 = 1 5

f u n c a o f p s

p 5 3 = 8 0 0

f u n c a o f r e d

p r l l = O

p r l 2 = O

p r l 3 = 2

f u n c a o f m e d

p r 2 1 = 1

p r 2 2 = 1


p r 3 1 = 3

p r 3 2 = 3


p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

f u n c a o f d e g

p r 5 1 = 1

p r 5 2 = 0

p r 5 3 = 0

p r 5 4 = 1





p p i c )


c l c


[ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 )

b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 )

b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 )

b 4 = b 2 - b 3

d e g r a u s = f p s ( a b b 4 p 5 3 )




b r = f c 4 ( b O 0 7 5 )

89


j j r x -A





e l s e c a s o =4





e l s e e n d





90





end e l s e




e n d end

^ X X X X X


i f ( r e i n ( n 1 0 ) = = 0 ) c l c n=n


d i = 0 e l s e

d i = l end


p p = 0 i f n = = 1

s a i = l P= [ ] t p = [ 1 t v = [ ] v= [ ] h= [ ]



91


c a s o = l p = p ( l n - l )


v = v ( l n - l ) t v = t v ( l n - l )

e l s e i f v ( n - l ) gt v ( n )

i f n gt 2 v = [ v ( l n - 2 ) v ( n ) ]

t v = [ t v l n - 2 ) t v ( n ) e l s e

v = v ( n ) t v = t v ( n )

e n d e l s e v = v ( l n - l )

t v = t v ( l n - l ) e n d

e n d e n d i f ( i = = l )


i f n gt 2 v = [ v ( l ) v ( 3 n ) ]

t v = [ t v ( l ) t v ( 3 n ) ] e l s e

v = v ( 1 ) t v = t v ( l )

e n d e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n)

end e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n )

e n d e n d


92

c a s o = 3 p = [ p l i - l ) p ( i + l n ) ]




v = V ( 1 i i - 1 ) t v = t v l i i - 1 )


e n d e n d

n = n - l b r e a k

end e n d




end e n d


i f i == n h ( i ) = p i ) - V ( i )


e n d e n d


end end c l c n=n

93




a r e d ( j ) = a i ) b r e d ( j ) = b ( i )

end end




end z = a l



end z = a l

^ ^ A- A- =k t A A A



94



e n d e l s e

f o r j = i O i f i m - l a p ( j ) = 0




e l s e




a n ( j ) = 0

e n d e n d

i f i m = i 1 0 = i f i m





k = k + l

s t e p ( k 1 ) = i

95

S t e p ( k 2 ) = t ( i ) e n d

e n d i f ( y f ( i ) ) lt = - h v


e n d e n d


1 1 = s t e p d 1 ) 1 2 = s t e p ( i + l 1 )










96





e n d

97

^ x




end c u x ^ ^ ^

98















c a m = c d



i f - i s c h a r ( a r q _ i n )


r e t u r n

e l s e

c d ( p a t h _ i n )

p w d

c a m l = c d




F N A l = 5 m m l n ( 1 )

F N A 2 = 5 m m l n ( 2 )

F N A 3 = 5 m m l n ( 3 )

F N A 4 = 5 m m l n ( 4 )

F N A 5 = 5 m m l n ( 5 )

F N A 6 = 5 m m l n 6 )

F N A --= [ F N A l F N A 2

c d ( c a m


e n d


cami = c d

99


i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

e s c o l h a o

0 1 )

M M L 2 ( 7 ) M M L 2 ( 8 M I N L 2 ( 1 2

M R T I L 2 ( 3






5 m m l 2 n ( l )

5 m m l 2 n ( 2 )

5 m m l 2 n ( 3 )

5 m m l 2 n ( 4 )

5 m m l 2 n ( 5 )

5 m m l 2 n ( 6 )

5 m m l 2 n ( 7 )

5 m m l 2 n ( 8 )









100



^ O 1) m m l l ( 3 ) m m l l ( 7 ) m m l l ( 1 4 )




c a s e

e n d





e s c o l h a o


6 )

0 1 ) m m l 2 1 ( 7 m m l 2 1 ( 8 ) m m l 2 1 ( 1 2








101






c d ( c a m )


e n d

e n d








f u z z y














e n d

e n d

102




103


104



105


m

0 0 0 6 0 0 0 0 0 7 0 O 0 7 6 0 0 0 O 7 7 0 0 0 0 7 0 0 0 5 0 7 0 0 0 6 0 7 0 0 0 7 0 5 0 0 0 6 0 5 0 0 0 7 0 6 0 0 0 7

0 0 0 0 6 0 ( 1 ) 0 0 0 0 7 0(1) 0 0 0 6 00 (1 ) 0 0 0 7 0 0 ( 1 ) 0 0 5 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 )



107


108


109


110

0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 5 0 5 0 0 0 0 0 6 0 5 0 0 0 0 0 7 0 5 0 0 0 0 0 5 0 6 0 0 0 0 0 6 0 7 0 0 0 0 0 6 0 6 0 0 0 0 0 7 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0

0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 6 0 0 0 ( 1 0 0 7 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0(1 0 0 0 5 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 0 0 1 (1 0 0 0 0 0 2 (1 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 0 7 ( 1 0 0 0 0 1 0(1 0 0 0 0 2 0 ( 1 0 0 0 0 3 0(1 0 0 0 0 4 0(1 0 0 0 0 5 0(1 O O O O 6 O (1 0 0 0 0 7 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 5 0 0 0 0 ( 1 0 7 0 0 0 0(1


11




















112


















113



















114























115







m

SUMARIO

Paacutegina


2 OBJETIVO 4


3 HISTOacuteRICO 6










52 BASE DE DADOS 18


IV

























8 CONCLUSAtildeO 83






VI

igura

2

4

5

6

7

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

































Vil


































Vlll

LISTA DE TABELAS



1 Base de dados 19

















IX











GL Generic Letter
























componentes
















da presente tese





siacutesmica











Ndeg 89-10













a vaacutelvulas^










sinais













vaacutelwlas

2 OBJETIVO









operacionais























incipiente











3 HISTOacuteRICO

















do motor












































mesma


adversas como







Vantagens























chave de torque


moto-operada


10










11




o4 iacute -3 liJ

Z2ZZZJX


12




w

K N

K

V

1 lt



13















motor

contatos

outros





bull Outros ( 1 9 )


14









Rs JcObLis joaL Rs

copy ^

1 ma lr

o eacute

















1 5










= V3 t cwACp (3)





corrente








16










graacuteficos





MEDIDA K


AN4LISE

VIA


t BASE

DE DDOS

ANAacuteUSE VIA




17











9


de sinal

Viacuteilvula



computador de


F

=i n

relatoacuterio


52 BASE DE DADOS




















descontinuidades








19


























20














do meacutetodo







Math PFo7cs- [nc

21








B)



(APEcircNDICE C)





22

ASSINATURA DA


S I S T E M A

M E M S

R O T I N A

D E

E N T R A D A

S I N A I S

P R I M U T V O S

R O T I N A


R O T I N A

H V E N I O S


E V E N I O S

IN I T R I - A C F

C R

C R I T E R I O S



FN

TR_ANSFORN4DA

DE

WAVELET


W A V t T E T

N 0 R M 1 I A C A 0

SISTEMA

ESPECIALISTA

(FUZZY FIS)


S I S T E M A


I D I A G )

TELAS GRAacuteFICOS

RELATOacuteRIOS

( M l N[ I


23





























inferenciais

24


















Figura 12










sistema

25

USUARIO




INTERFACE COM

USUAacuteRIO

DISPOSITIVO DE

INFERENCIA

BASE DE

CONHECIMENTO




humanos













inconsistentes

2 6
















entrada








27















tarefa complexa







28













Nebulosa

29







resultado esperado






Zadeh















30














parcialmente falsa















de incerteza




31




computadores














limite




humano




32








nebuloso


como

MAX^ |0 1 | (5)

















33








dado por




)i (x) = 1 j luI (x) + p(x)++ n(x) xe X (11)





4

DADOS DE

ENTRADA

BASE DE REGRAS


DISPOSITIVO DE


DADOS DE

SAIacuteDA


34














especialista









35






valor maacuteximo




J llU ( ( )iacutelu

ll(liacute)clll





Regra 1

peso s

A A 1 peso

A ^ A

Dado de saiacuteda


36




























37






Pico de comando

Pico de acunhamento



Final da


O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


Pico de comando


final da



O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


3 8












V



Onde








39


a) Pico

amplitude

b) Degrau

amplitude

Instante inicial

Instante iacutemal


Inslame da

ocorrecircncia

c) Rampa






filtros (FIG20)

40


filtro mediano


filtro rampa

filtro meacutedia


limiar DEGRAU

RAMPA























V - - -

41



i

1 j

1 bull bull 1

bull J

J 1

bull 1





42








CICLO DE ABERTURA







4 26










6

7

4S

tempo (seuuml)






43








EXTRACcedilAtildeO

DE

EVENTOS

ABERTURA

FECHAMENTO






4 4

ASSINATURA DH

lOTONCI


(MENUP)

C R CD





(FUZZYFIS)

I DIAGNOSTICO

(DIAG)

I

(NORM^DIAG)

RELATOacuteRIO









vaacutelvula



45














08

tn

Iuml 06 E (O

E

S 04 ro Q

02

NG NMNPOKPPPM

2 3 4 5 6 7 PCA

PG

- J 1 1 L

bull ntilde ] x ]

10


46


da seguinte maneira










Eventos

Abeitura

Fechamento





especialista




or E M R A I 3 A

D

I s 1 o s 1 T I

V

o D E

I N

K E

R

H

C

1 A

ABKRTlRA

S A Iacute D A





47


Satildeo elas

o Ciclo de abertura
























48












49









bull Figure No 1


bull y Help




Flotar assinatura



Lev Eventos (abert)

Output filtros-


Ver Eventos



Sair


Ajuda

J i i ^ D Arquivo E


Arquivo E

Ajuda







50






Abertura Fechamento








Abertura Fechamento






FUZABEN

(MAMUcircANI)


AND METHOD

OI METHOD

IMPLICATION

AGGTEGATION


1 MIN z

1 MAX z

[ MM z

1 MAX z

3

CURENT VAIABLE

NAME

TYPE

RANGE

HELP







FIS VARIABLES


NM NP OK PP PM

PM OBS X X Z M

PCC OBH Z M

PSC PCD X X gtOOX


CUIIENLVAIIK)LE

NAME

TYPE

RANGE

OISPTOY RANGE

TM

INPUT

[010]

[0101


NAME

TYPlaquo

PAIAIM

HELP DOSE

READY










PG positivo grande






respectivos valores

53




Ready

tett rqhi down up














54





















UJ bullm uuml

Tempo


55


escala baixa

Wavocircioi

escala alia


Sinal












computacional




56


Mf ^(x)=2--(2-Jx-k) (18)



onde







57












f l )


-A

c A

cD


58











iacute

Daubectiies

db2 Clti3 db5 db6

db7 Cb8 db9 dbio


59




























60




Fie Optam VNDOWS


Y -

1 ll X- Y- ON 1 rio

X -


SIGNAL D

^mdash3

ANALYZE

LEVEL

STATKTICT COFRPTESS

HISLOGIAMS DE-NOISE

DISOIAY MODE

ISEPAIATEMODE _ ^







61








62

6 RESULTADOS


















63



A R Q U I V O

A N A L I S A D O


























64

800

700

600

500

lt ^ 400

ltUJ

o Q- 300

200

PADRAtildeO UTIBLCO

100

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

K f K f

1

6 8 10 12 14 16 TEMPO (seg)

18






SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN



SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN








65

8G0

700

600

ccedil 5 0 0

lt

^ 400 ltUJ i-o

CL 300

200

100

O

UTIMLSCO mdashI r

O 3 4 TEMPO (seg)





PARAcircMETRO DL

SAIacuteDA ALOR

F-XTOR DE



1


DL SAIacuteDA

ALOR

F-XTOR DE



1

Sl IDACcedilAgraveC

1-TM 43200 03251 1-TM 14044 1-CL 174 CL Em erg


66

UT2BLC0 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt g 1000

ltLU

O 800

600

400

200


14 16 18





DE SAIacuteDA

VA10R

FATOR DE



PARiMETRO DE

SAIacuteDA VA10R

FATOR DE









67

UT2MLSC0 2000

1800

1600

1400

g 1200 lt

y 1000

g 800

600

400

200


14 16 18





PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF



PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF





68

UT2FELETC0 2500

2000

g 1500

lt o

O 1000

500





PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE






6-DP 22593 22097 6-DP 49924 6-PSC 519 mdash- OK

69

UT2BBARC0 2000

1800

1600

1400

1200

1000 lt o

LU

O 800

600

400

200

O


1 1 L L


r I 1 I r

1


14 16 18






o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N



o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N





70

UTl BLOC 800

700

600

ccedil 5 0 0

^ 400

r O

CL 300

200

100

O

1

_ _ _ _ _ L _ _ _ - _ 1 _ _ _ j

1

r i 1 R

O 8 10 TEMPO (seg)

12 16 18





PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE



PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE









7-PSC 925863 00540 7-PSC 49997

8-DP 33688 14846 8-DP 50000


71

UTl MTSOC 700

600

500

lt o bullz

T o CL

bull400

300

200

100

n

1 1 |-1

1 - 1

r 1

6 3 10 TEMPO (seg)

14 15





SAIacuteDA ALOR

FATOR DF




SAIacuteDA ALOR

FATOR DF



1 -PA 6255660 00117 1-PA 73191 1-CT 826 Emerg


72

UTIOBSOC 800

6 8 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18



CICLO DE FECHAMENTO



PARAgraveMETRO Dt

SAIacuteDA VALOR

FATOR DF


ENTRADA SAIDA


Dt SAIacuteDA

VALOR FATOR



1 ALUA Sll l A(VO

1-PA 4978711 00129 1-PA 64255 1-CT 745 C T Emere

2-TA 11550 285714 2-TA 32999 2 - 0 S 826 Mec Emerg

3-DPA 2998672 00191 3-DPA 57275 3-ObH 500 OK

4-PM 1300543 003 9 4-PM 4929 4-FEi 500 OK

5-LM 153150 03258 5- IM 49896 5-PSC 477 OK

6-PC 7096094 00074 6-PC 52511 6-TM 499 OK

7-PSC 884282 00540 7-PSC 47751

S-DP 189054 14842 8-DP 28059

73

UT2BL0C 2000

1800

1600

1400

5 1200

lt ^ 1000

bullLU

O 800

600

400

200


14





PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN


PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN




7-PSC 1850626 00270 7-PSC 49967 8-DP 25699 19456 8-DP 50000

74

UT2MTS0C 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt ^ 1000

ltUJ

O 800

600

400

200

O

L L


rrr- I

O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 TEMPO (seg)




PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE




75















ou referecircncia










76

2000

IBOO

1B00

1400

1200

1000

300

600

4III

200

O

-padratildeo



- V

z o o m

o 2 A 6 8 10 12 14 IB 13

TEMPO(seg)




bull1500 e 1000

500 O

bull I

300 250 200 150

- mdash 1 r -

-

400

flg 200

O L 600

a 400 4 200

O

bull1000

3 3 500

1500 F bull1000 -

2 500 O

bull1500 -1000 -

1 500 h O

200 400 600 800 N di pontos

1000 1200


77


350 r



300

250

1 200

g 150

bullO

t 100 2

50

bull50

mdash padratildeo



falha real

1




falha real

200 400 BOO

N de pontos

1000 1200





incipiente

350

340 --

330 -

^ 320 - -

bullpound

bullS 310 h -

300 -l

I 290 -b

2B0 -

270 -

260

250



padratildeo



fa lha real


78










incipiente






18D0

1600

1400

1200

^ 1000 lt

1


bull 1

te

iacuteoom li

iacuteoom 1

iacuteoom mdash

i ii L L I l 1 l 1 1 1 1 1 Ul

800

600

400

200

B 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18


79



1500

tooo S

500

O

200

3g 100

O

300

200

^ 100

0 -

400

a 200

o

1500

1000

500

O

50

0

-50

o -100

I OI m 2 -100

100

o

100

o

-100

1000 2000 3000 IODO 2000 3000














80


200

O

-200

2QQ O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

_J 1 1 L_

padratildeo

- I 1_


laquo 2og0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

u -200

200 bullo

1 0

1 -200

s 200

0

-200

-y-

_ j 1 1 L_




- falha real

O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000







20

-20 500 1000 1500 2000 2500

1000 1500 2000 2500 3000 -20

20

-20

bull= 100 u

-100

50

500 1000 1500 2000 2500

1000

oh^

-50

H-1

o 500

padratildeo

3000



3000


1500 2000 2500 3000

falha real

2500 3000 1000 1500 2000




81




isoladamente















UT2FELTCO



paitida do motor




corretamente

82


DISCRETA DE WAVELET




















8 3

8 CONCLUSAtildeO




operadas




desenvolvido




inoniacutetorados

















8 4


aspectos


nucleares








causas e feitos






85


k l = 0 e l e


e l e






e n d

i f k l = = 2 p l o t ( a C b O )


e n d


e v a l ( s )

e n d ^ bull



86






e n d e n d







e n d e n d

87

i f k l = = 6 f o u t l

e n d

^ t ^ i - gt

i f k l = = 7 f o u t 2




i f k l = = 9

sai do menu e n d

^ t i iacute

i f k l = = 1 0 f u z z y

e n d e n d ^ t ^ - i - A


p p i c = 2 5 p p i c = 2 5


f u n c a o fmed p 2 3 = 2 0 p 2 4 = 2 0

f u n c a o f s l o p p 3 3 = 1

88

p 3 4 = 1


p 4 3 = 0 0 1 5 1 5

p 4 4 = 1 5

f u n c a o f p s

p 5 3 = 8 0 0

f u n c a o f r e d

p r l l = O

p r l 2 = O

p r l 3 = 2

f u n c a o f m e d

p r 2 1 = 1

p r 2 2 = 1


p r 3 1 = 3

p r 3 2 = 3


p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

f u n c a o f d e g

p r 5 1 = 1

p r 5 2 = 0

p r 5 3 = 0

p r 5 4 = 1





p p i c )


c l c


[ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 )

b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 )

b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 )

b 4 = b 2 - b 3

d e g r a u s = f p s ( a b b 4 p 5 3 )




b r = f c 4 ( b O 0 7 5 )

89


j j r x -A





e l s e c a s o =4





e l s e e n d





90





end e l s e




e n d end

^ X X X X X


i f ( r e i n ( n 1 0 ) = = 0 ) c l c n=n


d i = 0 e l s e

d i = l end


p p = 0 i f n = = 1

s a i = l P= [ ] t p = [ 1 t v = [ ] v= [ ] h= [ ]



91


c a s o = l p = p ( l n - l )


v = v ( l n - l ) t v = t v ( l n - l )

e l s e i f v ( n - l ) gt v ( n )

i f n gt 2 v = [ v ( l n - 2 ) v ( n ) ]

t v = [ t v l n - 2 ) t v ( n ) e l s e

v = v ( n ) t v = t v ( n )

e n d e l s e v = v ( l n - l )

t v = t v ( l n - l ) e n d

e n d e n d i f ( i = = l )


i f n gt 2 v = [ v ( l ) v ( 3 n ) ]

t v = [ t v ( l ) t v ( 3 n ) ] e l s e

v = v ( 1 ) t v = t v ( l )

e n d e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n)

end e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n )

e n d e n d


92

c a s o = 3 p = [ p l i - l ) p ( i + l n ) ]




v = V ( 1 i i - 1 ) t v = t v l i i - 1 )


e n d e n d

n = n - l b r e a k

end e n d




end e n d


i f i == n h ( i ) = p i ) - V ( i )


e n d e n d


end end c l c n=n

93




a r e d ( j ) = a i ) b r e d ( j ) = b ( i )

end end




end z = a l



end z = a l

^ ^ A- A- =k t A A A



94



e n d e l s e

f o r j = i O i f i m - l a p ( j ) = 0




e l s e




a n ( j ) = 0

e n d e n d

i f i m = i 1 0 = i f i m





k = k + l

s t e p ( k 1 ) = i

95

S t e p ( k 2 ) = t ( i ) e n d

e n d i f ( y f ( i ) ) lt = - h v


e n d e n d


1 1 = s t e p d 1 ) 1 2 = s t e p ( i + l 1 )










96





e n d

97

^ x




end c u x ^ ^ ^

98















c a m = c d



i f - i s c h a r ( a r q _ i n )


r e t u r n

e l s e

c d ( p a t h _ i n )

p w d

c a m l = c d




F N A l = 5 m m l n ( 1 )

F N A 2 = 5 m m l n ( 2 )

F N A 3 = 5 m m l n ( 3 )

F N A 4 = 5 m m l n ( 4 )

F N A 5 = 5 m m l n ( 5 )

F N A 6 = 5 m m l n 6 )

F N A --= [ F N A l F N A 2

c d ( c a m


e n d


cami = c d

99


i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

e s c o l h a o

0 1 )

M M L 2 ( 7 ) M M L 2 ( 8 M I N L 2 ( 1 2

M R T I L 2 ( 3






5 m m l 2 n ( l )

5 m m l 2 n ( 2 )

5 m m l 2 n ( 3 )

5 m m l 2 n ( 4 )

5 m m l 2 n ( 5 )

5 m m l 2 n ( 6 )

5 m m l 2 n ( 7 )

5 m m l 2 n ( 8 )









100



^ O 1) m m l l ( 3 ) m m l l ( 7 ) m m l l ( 1 4 )




c a s e

e n d





e s c o l h a o


6 )

0 1 ) m m l 2 1 ( 7 m m l 2 1 ( 8 ) m m l 2 1 ( 1 2








101






c d ( c a m )


e n d

e n d








f u z z y














e n d

e n d

102




103


104



105


m

0 0 0 6 0 0 0 0 0 7 0 O 0 7 6 0 0 0 O 7 7 0 0 0 0 7 0 0 0 5 0 7 0 0 0 6 0 7 0 0 0 7 0 5 0 0 0 6 0 5 0 0 0 7 0 6 0 0 0 7

0 0 0 0 6 0 ( 1 ) 0 0 0 0 7 0(1) 0 0 0 6 00 (1 ) 0 0 0 7 0 0 ( 1 ) 0 0 5 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 )



107


108


109


110

0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 5 0 5 0 0 0 0 0 6 0 5 0 0 0 0 0 7 0 5 0 0 0 0 0 5 0 6 0 0 0 0 0 6 0 7 0 0 0 0 0 6 0 6 0 0 0 0 0 7 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0

0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 6 0 0 0 ( 1 0 0 7 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0(1 0 0 0 5 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 0 0 1 (1 0 0 0 0 0 2 (1 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 0 7 ( 1 0 0 0 0 1 0(1 0 0 0 0 2 0 ( 1 0 0 0 0 3 0(1 0 0 0 0 4 0(1 0 0 0 0 5 0(1 O O O O 6 O (1 0 0 0 0 7 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 5 0 0 0 0 ( 1 0 7 0 0 0 0(1


11




















112


















113



















114























115







IV

























8 CONCLUSAtildeO 83






VI

igura

2

4

5

6

7

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

































Vil


































Vlll

LISTA DE TABELAS



1 Base de dados 19

















IX











GL Generic Letter
























componentes
















da presente tese





siacutesmica











Ndeg 89-10













a vaacutelvulas^










sinais













vaacutelwlas

2 OBJETIVO









operacionais























incipiente











3 HISTOacuteRICO

















do motor












































mesma


adversas como







Vantagens























chave de torque


moto-operada


10










11




o4 iacute -3 liJ

Z2ZZZJX


12




w

K N

K

V

1 lt



13















motor

contatos

outros





bull Outros ( 1 9 )


14









Rs JcObLis joaL Rs

copy ^

1 ma lr

o eacute

















1 5










= V3 t cwACp (3)





corrente








16










graacuteficos





MEDIDA K


AN4LISE

VIA


t BASE

DE DDOS

ANAacuteUSE VIA




17











9


de sinal

Viacuteilvula



computador de


F

=i n

relatoacuterio


52 BASE DE DADOS




















descontinuidades








19


























20














do meacutetodo







Math PFo7cs- [nc

21








B)



(APEcircNDICE C)





22

ASSINATURA DA


S I S T E M A

M E M S

R O T I N A

D E

E N T R A D A

S I N A I S

P R I M U T V O S

R O T I N A


R O T I N A

H V E N I O S


E V E N I O S

IN I T R I - A C F

C R

C R I T E R I O S



FN

TR_ANSFORN4DA

DE

WAVELET


W A V t T E T

N 0 R M 1 I A C A 0

SISTEMA

ESPECIALISTA

(FUZZY FIS)


S I S T E M A


I D I A G )

TELAS GRAacuteFICOS

RELATOacuteRIOS

( M l N[ I


23





























inferenciais

24


















Figura 12










sistema

25

USUARIO




INTERFACE COM

USUAacuteRIO

DISPOSITIVO DE

INFERENCIA

BASE DE

CONHECIMENTO




humanos













inconsistentes

2 6
















entrada








27















tarefa complexa







28













Nebulosa

29







resultado esperado






Zadeh















30














parcialmente falsa















de incerteza




31




computadores














limite




humano




32








nebuloso


como

MAX^ |0 1 | (5)

















33








dado por




)i (x) = 1 j luI (x) + p(x)++ n(x) xe X (11)





4

DADOS DE

ENTRADA

BASE DE REGRAS


DISPOSITIVO DE


DADOS DE

SAIacuteDA


34














especialista









35






valor maacuteximo




J llU ( ( )iacutelu

ll(liacute)clll





Regra 1

peso s

A A 1 peso

A ^ A

Dado de saiacuteda


36




























37






Pico de comando

Pico de acunhamento



Final da


O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


Pico de comando


final da



O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


3 8












V



Onde








39


a) Pico

amplitude

b) Degrau

amplitude

Instante inicial

Instante iacutemal


Inslame da

ocorrecircncia

c) Rampa






filtros (FIG20)

40


filtro mediano


filtro rampa

filtro meacutedia


limiar DEGRAU

RAMPA























V - - -

41



i

1 j

1 bull bull 1

bull J

J 1

bull 1





42








CICLO DE ABERTURA







4 26










6

7

4S

tempo (seuuml)






43








EXTRACcedilAtildeO

DE

EVENTOS

ABERTURA

FECHAMENTO






4 4

ASSINATURA DH

lOTONCI


(MENUP)

C R CD





(FUZZYFIS)

I DIAGNOSTICO

(DIAG)

I

(NORM^DIAG)

RELATOacuteRIO









vaacutelvula



45














08

tn

Iuml 06 E (O

E

S 04 ro Q

02

NG NMNPOKPPPM

2 3 4 5 6 7 PCA

PG

- J 1 1 L

bull ntilde ] x ]

10


46


da seguinte maneira










Eventos

Abeitura

Fechamento





especialista




or E M R A I 3 A

D

I s 1 o s 1 T I

V

o D E

I N

K E

R

H

C

1 A

ABKRTlRA

S A Iacute D A





47


Satildeo elas

o Ciclo de abertura
























48












49









bull Figure No 1


bull y Help




Flotar assinatura



Lev Eventos (abert)

Output filtros-


Ver Eventos



Sair


Ajuda

J i i ^ D Arquivo E


Arquivo E

Ajuda







50






Abertura Fechamento








Abertura Fechamento






FUZABEN

(MAMUcircANI)


AND METHOD

OI METHOD

IMPLICATION

AGGTEGATION


1 MIN z

1 MAX z

[ MM z

1 MAX z

3

CURENT VAIABLE

NAME

TYPE

RANGE

HELP







FIS VARIABLES


NM NP OK PP PM

PM OBS X X Z M

PCC OBH Z M

PSC PCD X X gtOOX


CUIIENLVAIIK)LE

NAME

TYPE

RANGE

OISPTOY RANGE

TM

INPUT

[010]

[0101


NAME

TYPlaquo

PAIAIM

HELP DOSE

READY










PG positivo grande






respectivos valores

53




Ready

tett rqhi down up














54





















UJ bullm uuml

Tempo


55


escala baixa

Wavocircioi

escala alia


Sinal












computacional




56


Mf ^(x)=2--(2-Jx-k) (18)



onde







57












f l )


-A

c A

cD


58











iacute

Daubectiies

db2 Clti3 db5 db6

db7 Cb8 db9 dbio


59




























60




Fie Optam VNDOWS


Y -

1 ll X- Y- ON 1 rio

X -


SIGNAL D

^mdash3

ANALYZE

LEVEL

STATKTICT COFRPTESS

HISLOGIAMS DE-NOISE

DISOIAY MODE

ISEPAIATEMODE _ ^







61








62

6 RESULTADOS


















63



A R Q U I V O

A N A L I S A D O


























64

800

700

600

500

lt ^ 400

ltUJ

o Q- 300

200

PADRAtildeO UTIBLCO

100

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

K f K f

1

6 8 10 12 14 16 TEMPO (seg)

18






SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN



SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN








65

8G0

700

600

ccedil 5 0 0

lt

^ 400 ltUJ i-o

CL 300

200

100

O

UTIMLSCO mdashI r

O 3 4 TEMPO (seg)





PARAcircMETRO DL

SAIacuteDA ALOR

F-XTOR DE



1


DL SAIacuteDA

ALOR

F-XTOR DE



1

Sl IDACcedilAgraveC

1-TM 43200 03251 1-TM 14044 1-CL 174 CL Em erg


66

UT2BLC0 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt g 1000

ltLU

O 800

600

400

200


14 16 18





DE SAIacuteDA

VA10R

FATOR DE



PARiMETRO DE

SAIacuteDA VA10R

FATOR DE









67

UT2MLSC0 2000

1800

1600

1400

g 1200 lt

y 1000

g 800

600

400

200


14 16 18





PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF



PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF





68

UT2FELETC0 2500

2000

g 1500

lt o

O 1000

500





PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE






6-DP 22593 22097 6-DP 49924 6-PSC 519 mdash- OK

69

UT2BBARC0 2000

1800

1600

1400

1200

1000 lt o

LU

O 800

600

400

200

O


1 1 L L


r I 1 I r

1


14 16 18






o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N



o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N





70

UTl BLOC 800

700

600

ccedil 5 0 0

^ 400

r O

CL 300

200

100

O

1

_ _ _ _ _ L _ _ _ - _ 1 _ _ _ j

1

r i 1 R

O 8 10 TEMPO (seg)

12 16 18





PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE



PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE









7-PSC 925863 00540 7-PSC 49997

8-DP 33688 14846 8-DP 50000


71

UTl MTSOC 700

600

500

lt o bullz

T o CL

bull400

300

200

100

n

1 1 |-1

1 - 1

r 1

6 3 10 TEMPO (seg)

14 15





SAIacuteDA ALOR

FATOR DF




SAIacuteDA ALOR

FATOR DF



1 -PA 6255660 00117 1-PA 73191 1-CT 826 Emerg


72

UTIOBSOC 800

6 8 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18



CICLO DE FECHAMENTO



PARAgraveMETRO Dt

SAIacuteDA VALOR

FATOR DF


ENTRADA SAIDA


Dt SAIacuteDA

VALOR FATOR



1 ALUA Sll l A(VO

1-PA 4978711 00129 1-PA 64255 1-CT 745 C T Emere

2-TA 11550 285714 2-TA 32999 2 - 0 S 826 Mec Emerg

3-DPA 2998672 00191 3-DPA 57275 3-ObH 500 OK

4-PM 1300543 003 9 4-PM 4929 4-FEi 500 OK

5-LM 153150 03258 5- IM 49896 5-PSC 477 OK

6-PC 7096094 00074 6-PC 52511 6-TM 499 OK

7-PSC 884282 00540 7-PSC 47751

S-DP 189054 14842 8-DP 28059

73

UT2BL0C 2000

1800

1600

1400

5 1200

lt ^ 1000

bullLU

O 800

600

400

200


14





PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN


PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN




7-PSC 1850626 00270 7-PSC 49967 8-DP 25699 19456 8-DP 50000

74

UT2MTS0C 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt ^ 1000

ltUJ

O 800

600

400

200

O

L L


rrr- I

O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 TEMPO (seg)




PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE




75















ou referecircncia










76

2000

IBOO

1B00

1400

1200

1000

300

600

4III

200

O

-padratildeo



- V

z o o m

o 2 A 6 8 10 12 14 IB 13

TEMPO(seg)




bull1500 e 1000

500 O

bull I

300 250 200 150

- mdash 1 r -

-

400

flg 200

O L 600

a 400 4 200

O

bull1000

3 3 500

1500 F bull1000 -

2 500 O

bull1500 -1000 -

1 500 h O

200 400 600 800 N di pontos

1000 1200


77


350 r



300

250

1 200

g 150

bullO

t 100 2

50

bull50

mdash padratildeo



falha real

1




falha real

200 400 BOO

N de pontos

1000 1200





incipiente

350

340 --

330 -

^ 320 - -

bullpound

bullS 310 h -

300 -l

I 290 -b

2B0 -

270 -

260

250



padratildeo



fa lha real


78










incipiente






18D0

1600

1400

1200

^ 1000 lt

1


bull 1

te

iacuteoom li

iacuteoom 1

iacuteoom mdash

i ii L L I l 1 l 1 1 1 1 1 Ul

800

600

400

200

B 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18


79



1500

tooo S

500

O

200

3g 100

O

300

200

^ 100

0 -

400

a 200

o

1500

1000

500

O

50

0

-50

o -100

I OI m 2 -100

100

o

100

o

-100

1000 2000 3000 IODO 2000 3000














80


200

O

-200

2QQ O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

_J 1 1 L_

padratildeo

- I 1_


laquo 2og0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

u -200

200 bullo

1 0

1 -200

s 200

0

-200

-y-

_ j 1 1 L_




- falha real

O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000







20

-20 500 1000 1500 2000 2500

1000 1500 2000 2500 3000 -20

20

-20

bull= 100 u

-100

50

500 1000 1500 2000 2500

1000

oh^

-50

H-1

o 500

padratildeo

3000



3000


1500 2000 2500 3000

falha real

2500 3000 1000 1500 2000




81




isoladamente















UT2FELTCO



paitida do motor




corretamente

82


DISCRETA DE WAVELET




















8 3

8 CONCLUSAtildeO




operadas




desenvolvido




inoniacutetorados

















8 4


aspectos


nucleares








causas e feitos






85


k l = 0 e l e


e l e






e n d

i f k l = = 2 p l o t ( a C b O )


e n d


e v a l ( s )

e n d ^ bull



86






e n d e n d







e n d e n d

87

i f k l = = 6 f o u t l

e n d

^ t ^ i - gt

i f k l = = 7 f o u t 2




i f k l = = 9

sai do menu e n d

^ t i iacute

i f k l = = 1 0 f u z z y

e n d e n d ^ t ^ - i - A


p p i c = 2 5 p p i c = 2 5


f u n c a o fmed p 2 3 = 2 0 p 2 4 = 2 0

f u n c a o f s l o p p 3 3 = 1

88

p 3 4 = 1


p 4 3 = 0 0 1 5 1 5

p 4 4 = 1 5

f u n c a o f p s

p 5 3 = 8 0 0

f u n c a o f r e d

p r l l = O

p r l 2 = O

p r l 3 = 2

f u n c a o f m e d

p r 2 1 = 1

p r 2 2 = 1


p r 3 1 = 3

p r 3 2 = 3


p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

f u n c a o f d e g

p r 5 1 = 1

p r 5 2 = 0

p r 5 3 = 0

p r 5 4 = 1





p p i c )


c l c


[ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 )

b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 )

b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 )

b 4 = b 2 - b 3

d e g r a u s = f p s ( a b b 4 p 5 3 )




b r = f c 4 ( b O 0 7 5 )

89


j j r x -A





e l s e c a s o =4





e l s e e n d





90





end e l s e




e n d end

^ X X X X X


i f ( r e i n ( n 1 0 ) = = 0 ) c l c n=n


d i = 0 e l s e

d i = l end


p p = 0 i f n = = 1

s a i = l P= [ ] t p = [ 1 t v = [ ] v= [ ] h= [ ]



91


c a s o = l p = p ( l n - l )


v = v ( l n - l ) t v = t v ( l n - l )

e l s e i f v ( n - l ) gt v ( n )

i f n gt 2 v = [ v ( l n - 2 ) v ( n ) ]

t v = [ t v l n - 2 ) t v ( n ) e l s e

v = v ( n ) t v = t v ( n )

e n d e l s e v = v ( l n - l )

t v = t v ( l n - l ) e n d

e n d e n d i f ( i = = l )


i f n gt 2 v = [ v ( l ) v ( 3 n ) ]

t v = [ t v ( l ) t v ( 3 n ) ] e l s e

v = v ( 1 ) t v = t v ( l )

e n d e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n)

end e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n )

e n d e n d


92

c a s o = 3 p = [ p l i - l ) p ( i + l n ) ]




v = V ( 1 i i - 1 ) t v = t v l i i - 1 )


e n d e n d

n = n - l b r e a k

end e n d




end e n d


i f i == n h ( i ) = p i ) - V ( i )


e n d e n d


end end c l c n=n

93




a r e d ( j ) = a i ) b r e d ( j ) = b ( i )

end end




end z = a l



end z = a l

^ ^ A- A- =k t A A A



94



e n d e l s e

f o r j = i O i f i m - l a p ( j ) = 0




e l s e




a n ( j ) = 0

e n d e n d

i f i m = i 1 0 = i f i m





k = k + l

s t e p ( k 1 ) = i

95

S t e p ( k 2 ) = t ( i ) e n d

e n d i f ( y f ( i ) ) lt = - h v


e n d e n d


1 1 = s t e p d 1 ) 1 2 = s t e p ( i + l 1 )










96





e n d

97

^ x




end c u x ^ ^ ^

98















c a m = c d



i f - i s c h a r ( a r q _ i n )


r e t u r n

e l s e

c d ( p a t h _ i n )

p w d

c a m l = c d




F N A l = 5 m m l n ( 1 )

F N A 2 = 5 m m l n ( 2 )

F N A 3 = 5 m m l n ( 3 )

F N A 4 = 5 m m l n ( 4 )

F N A 5 = 5 m m l n ( 5 )

F N A 6 = 5 m m l n 6 )

F N A --= [ F N A l F N A 2

c d ( c a m


e n d


cami = c d

99


i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

e s c o l h a o

0 1 )

M M L 2 ( 7 ) M M L 2 ( 8 M I N L 2 ( 1 2

M R T I L 2 ( 3






5 m m l 2 n ( l )

5 m m l 2 n ( 2 )

5 m m l 2 n ( 3 )

5 m m l 2 n ( 4 )

5 m m l 2 n ( 5 )

5 m m l 2 n ( 6 )

5 m m l 2 n ( 7 )

5 m m l 2 n ( 8 )









100



^ O 1) m m l l ( 3 ) m m l l ( 7 ) m m l l ( 1 4 )




c a s e

e n d





e s c o l h a o


6 )

0 1 ) m m l 2 1 ( 7 m m l 2 1 ( 8 ) m m l 2 1 ( 1 2








101






c d ( c a m )


e n d

e n d








f u z z y














e n d

e n d

102




103


104



105


m

0 0 0 6 0 0 0 0 0 7 0 O 0 7 6 0 0 0 O 7 7 0 0 0 0 7 0 0 0 5 0 7 0 0 0 6 0 7 0 0 0 7 0 5 0 0 0 6 0 5 0 0 0 7 0 6 0 0 0 7

0 0 0 0 6 0 ( 1 ) 0 0 0 0 7 0(1) 0 0 0 6 00 (1 ) 0 0 0 7 0 0 ( 1 ) 0 0 5 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 )



107


108


109


110

0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 5 0 5 0 0 0 0 0 6 0 5 0 0 0 0 0 7 0 5 0 0 0 0 0 5 0 6 0 0 0 0 0 6 0 7 0 0 0 0 0 6 0 6 0 0 0 0 0 7 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0

0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 6 0 0 0 ( 1 0 0 7 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0(1 0 0 0 5 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 0 0 1 (1 0 0 0 0 0 2 (1 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 0 7 ( 1 0 0 0 0 1 0(1 0 0 0 0 2 0 ( 1 0 0 0 0 3 0(1 0 0 0 0 4 0(1 0 0 0 0 5 0(1 O O O O 6 O (1 0 0 0 0 7 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 5 0 0 0 0 ( 1 0 7 0 0 0 0(1


11




















112


















113



















114























115











8 CONCLUSAtildeO 83






VI

igura

2

4

5

6

7

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

































Vil


































Vlll

LISTA DE TABELAS



1 Base de dados 19

















IX











GL Generic Letter
























componentes
















da presente tese





siacutesmica











Ndeg 89-10













a vaacutelvulas^










sinais













vaacutelwlas

2 OBJETIVO









operacionais























incipiente











3 HISTOacuteRICO

















do motor












































mesma


adversas como







Vantagens























chave de torque


moto-operada


10










11




o4 iacute -3 liJ

Z2ZZZJX


12




w

K N

K

V

1 lt



13















motor

contatos

outros





bull Outros ( 1 9 )


14









Rs JcObLis joaL Rs

copy ^

1 ma lr

o eacute

















1 5










= V3 t cwACp (3)





corrente








16










graacuteficos





MEDIDA K


AN4LISE

VIA


t BASE

DE DDOS

ANAacuteUSE VIA




17











9


de sinal

Viacuteilvula



computador de


F

=i n

relatoacuterio


52 BASE DE DADOS




















descontinuidades








19


























20














do meacutetodo







Math PFo7cs- [nc

21








B)



(APEcircNDICE C)





22

ASSINATURA DA


S I S T E M A

M E M S

R O T I N A

D E

E N T R A D A

S I N A I S

P R I M U T V O S

R O T I N A


R O T I N A

H V E N I O S


E V E N I O S

IN I T R I - A C F

C R

C R I T E R I O S



FN

TR_ANSFORN4DA

DE

WAVELET


W A V t T E T

N 0 R M 1 I A C A 0

SISTEMA

ESPECIALISTA

(FUZZY FIS)


S I S T E M A


I D I A G )

TELAS GRAacuteFICOS

RELATOacuteRIOS

( M l N[ I


23





























inferenciais

24


















Figura 12










sistema

25

USUARIO




INTERFACE COM

USUAacuteRIO

DISPOSITIVO DE

INFERENCIA

BASE DE

CONHECIMENTO




humanos













inconsistentes

2 6
















entrada








27















tarefa complexa







28













Nebulosa

29







resultado esperado






Zadeh















30














parcialmente falsa















de incerteza




31




computadores














limite




humano




32








nebuloso


como

MAX^ |0 1 | (5)

















33








dado por




)i (x) = 1 j luI (x) + p(x)++ n(x) xe X (11)





4

DADOS DE

ENTRADA

BASE DE REGRAS


DISPOSITIVO DE


DADOS DE

SAIacuteDA


34














especialista









35






valor maacuteximo




J llU ( ( )iacutelu

ll(liacute)clll





Regra 1

peso s

A A 1 peso

A ^ A

Dado de saiacuteda


36




























37






Pico de comando

Pico de acunhamento



Final da


O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


Pico de comando


final da



O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


3 8












V



Onde








39


a) Pico

amplitude

b) Degrau

amplitude

Instante inicial

Instante iacutemal


Inslame da

ocorrecircncia

c) Rampa






filtros (FIG20)

40


filtro mediano


filtro rampa

filtro meacutedia


limiar DEGRAU

RAMPA























V - - -

41



i

1 j

1 bull bull 1

bull J

J 1

bull 1





42








CICLO DE ABERTURA







4 26










6

7

4S

tempo (seuuml)






43








EXTRACcedilAtildeO

DE

EVENTOS

ABERTURA

FECHAMENTO






4 4

ASSINATURA DH

lOTONCI


(MENUP)

C R CD





(FUZZYFIS)

I DIAGNOSTICO

(DIAG)

I

(NORM^DIAG)

RELATOacuteRIO









vaacutelvula



45














08

tn

Iuml 06 E (O

E

S 04 ro Q

02

NG NMNPOKPPPM

2 3 4 5 6 7 PCA

PG

- J 1 1 L

bull ntilde ] x ]

10


46


da seguinte maneira










Eventos

Abeitura

Fechamento





especialista




or E M R A I 3 A

D

I s 1 o s 1 T I

V

o D E

I N

K E

R

H

C

1 A

ABKRTlRA

S A Iacute D A





47


Satildeo elas

o Ciclo de abertura
























48












49









bull Figure No 1


bull y Help




Flotar assinatura



Lev Eventos (abert)

Output filtros-


Ver Eventos



Sair


Ajuda

J i i ^ D Arquivo E


Arquivo E

Ajuda







50






Abertura Fechamento








Abertura Fechamento






FUZABEN

(MAMUcircANI)


AND METHOD

OI METHOD

IMPLICATION

AGGTEGATION


1 MIN z

1 MAX z

[ MM z

1 MAX z

3

CURENT VAIABLE

NAME

TYPE

RANGE

HELP







FIS VARIABLES


NM NP OK PP PM

PM OBS X X Z M

PCC OBH Z M

PSC PCD X X gtOOX


CUIIENLVAIIK)LE

NAME

TYPE

RANGE

OISPTOY RANGE

TM

INPUT

[010]

[0101


NAME

TYPlaquo

PAIAIM

HELP DOSE

READY










PG positivo grande






respectivos valores

53




Ready

tett rqhi down up














54





















UJ bullm uuml

Tempo


55


escala baixa

Wavocircioi

escala alia


Sinal












computacional




56


Mf ^(x)=2--(2-Jx-k) (18)



onde







57












f l )


-A

c A

cD


58











iacute

Daubectiies

db2 Clti3 db5 db6

db7 Cb8 db9 dbio


59




























60




Fie Optam VNDOWS


Y -

1 ll X- Y- ON 1 rio

X -


SIGNAL D

^mdash3

ANALYZE

LEVEL

STATKTICT COFRPTESS

HISLOGIAMS DE-NOISE

DISOIAY MODE

ISEPAIATEMODE _ ^







61








62

6 RESULTADOS


















63



A R Q U I V O

A N A L I S A D O


























64

800

700

600

500

lt ^ 400

ltUJ

o Q- 300

200

PADRAtildeO UTIBLCO

100

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

K f K f

1

6 8 10 12 14 16 TEMPO (seg)

18






SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN



SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN








65

8G0

700

600

ccedil 5 0 0

lt

^ 400 ltUJ i-o

CL 300

200

100

O

UTIMLSCO mdashI r

O 3 4 TEMPO (seg)





PARAcircMETRO DL

SAIacuteDA ALOR

F-XTOR DE



1


DL SAIacuteDA

ALOR

F-XTOR DE



1

Sl IDACcedilAgraveC

1-TM 43200 03251 1-TM 14044 1-CL 174 CL Em erg


66

UT2BLC0 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt g 1000

ltLU

O 800

600

400

200


14 16 18





DE SAIacuteDA

VA10R

FATOR DE



PARiMETRO DE

SAIacuteDA VA10R

FATOR DE









67

UT2MLSC0 2000

1800

1600

1400

g 1200 lt

y 1000

g 800

600

400

200


14 16 18





PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF



PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF





68

UT2FELETC0 2500

2000

g 1500

lt o

O 1000

500





PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE






6-DP 22593 22097 6-DP 49924 6-PSC 519 mdash- OK

69

UT2BBARC0 2000

1800

1600

1400

1200

1000 lt o

LU

O 800

600

400

200

O


1 1 L L


r I 1 I r

1


14 16 18






o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N



o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N





70

UTl BLOC 800

700

600

ccedil 5 0 0

^ 400

r O

CL 300

200

100

O

1

_ _ _ _ _ L _ _ _ - _ 1 _ _ _ j

1

r i 1 R

O 8 10 TEMPO (seg)

12 16 18





PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE



PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE









7-PSC 925863 00540 7-PSC 49997

8-DP 33688 14846 8-DP 50000


71

UTl MTSOC 700

600

500

lt o bullz

T o CL

bull400

300

200

100

n

1 1 |-1

1 - 1

r 1

6 3 10 TEMPO (seg)

14 15





SAIacuteDA ALOR

FATOR DF




SAIacuteDA ALOR

FATOR DF



1 -PA 6255660 00117 1-PA 73191 1-CT 826 Emerg


72

UTIOBSOC 800

6 8 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18



CICLO DE FECHAMENTO



PARAgraveMETRO Dt

SAIacuteDA VALOR

FATOR DF


ENTRADA SAIDA


Dt SAIacuteDA

VALOR FATOR



1 ALUA Sll l A(VO

1-PA 4978711 00129 1-PA 64255 1-CT 745 C T Emere

2-TA 11550 285714 2-TA 32999 2 - 0 S 826 Mec Emerg

3-DPA 2998672 00191 3-DPA 57275 3-ObH 500 OK

4-PM 1300543 003 9 4-PM 4929 4-FEi 500 OK

5-LM 153150 03258 5- IM 49896 5-PSC 477 OK

6-PC 7096094 00074 6-PC 52511 6-TM 499 OK

7-PSC 884282 00540 7-PSC 47751

S-DP 189054 14842 8-DP 28059

73

UT2BL0C 2000

1800

1600

1400

5 1200

lt ^ 1000

bullLU

O 800

600

400

200


14





PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN


PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN




7-PSC 1850626 00270 7-PSC 49967 8-DP 25699 19456 8-DP 50000

74

UT2MTS0C 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt ^ 1000

ltUJ

O 800

600

400

200

O

L L


rrr- I

O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 TEMPO (seg)




PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE




75















ou referecircncia










76

2000

IBOO

1B00

1400

1200

1000

300

600

4III

200

O

-padratildeo



- V

z o o m

o 2 A 6 8 10 12 14 IB 13

TEMPO(seg)




bull1500 e 1000

500 O

bull I

300 250 200 150

- mdash 1 r -

-

400

flg 200

O L 600

a 400 4 200

O

bull1000

3 3 500

1500 F bull1000 -

2 500 O

bull1500 -1000 -

1 500 h O

200 400 600 800 N di pontos

1000 1200


77


350 r



300

250

1 200

g 150

bullO

t 100 2

50

bull50

mdash padratildeo



falha real

1




falha real

200 400 BOO

N de pontos

1000 1200





incipiente

350

340 --

330 -

^ 320 - -

bullpound

bullS 310 h -

300 -l

I 290 -b

2B0 -

270 -

260

250



padratildeo



fa lha real


78










incipiente






18D0

1600

1400

1200

^ 1000 lt

1


bull 1

te

iacuteoom li

iacuteoom 1

iacuteoom mdash

i ii L L I l 1 l 1 1 1 1 1 Ul

800

600

400

200

B 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18


79



1500

tooo S

500

O

200

3g 100

O

300

200

^ 100

0 -

400

a 200

o

1500

1000

500

O

50

0

-50

o -100

I OI m 2 -100

100

o

100

o

-100

1000 2000 3000 IODO 2000 3000














80


200

O

-200

2QQ O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

_J 1 1 L_

padratildeo

- I 1_


laquo 2og0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

u -200

200 bullo

1 0

1 -200

s 200

0

-200

-y-

_ j 1 1 L_




- falha real

O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000







20

-20 500 1000 1500 2000 2500

1000 1500 2000 2500 3000 -20

20

-20

bull= 100 u

-100

50

500 1000 1500 2000 2500

1000

oh^

-50

H-1

o 500

padratildeo

3000



3000


1500 2000 2500 3000

falha real

2500 3000 1000 1500 2000




81




isoladamente















UT2FELTCO



paitida do motor




corretamente

82


DISCRETA DE WAVELET




















8 3

8 CONCLUSAtildeO




operadas




desenvolvido




inoniacutetorados

















8 4


aspectos


nucleares








causas e feitos






85


k l = 0 e l e


e l e






e n d

i f k l = = 2 p l o t ( a C b O )


e n d


e v a l ( s )

e n d ^ bull



86






e n d e n d







e n d e n d

87

i f k l = = 6 f o u t l

e n d

^ t ^ i - gt

i f k l = = 7 f o u t 2




i f k l = = 9

sai do menu e n d

^ t i iacute

i f k l = = 1 0 f u z z y

e n d e n d ^ t ^ - i - A


p p i c = 2 5 p p i c = 2 5


f u n c a o fmed p 2 3 = 2 0 p 2 4 = 2 0

f u n c a o f s l o p p 3 3 = 1

88

p 3 4 = 1


p 4 3 = 0 0 1 5 1 5

p 4 4 = 1 5

f u n c a o f p s

p 5 3 = 8 0 0

f u n c a o f r e d

p r l l = O

p r l 2 = O

p r l 3 = 2

f u n c a o f m e d

p r 2 1 = 1

p r 2 2 = 1


p r 3 1 = 3

p r 3 2 = 3


p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

f u n c a o f d e g

p r 5 1 = 1

p r 5 2 = 0

p r 5 3 = 0

p r 5 4 = 1





p p i c )


c l c


[ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 )

b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 )

b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 )

b 4 = b 2 - b 3

d e g r a u s = f p s ( a b b 4 p 5 3 )




b r = f c 4 ( b O 0 7 5 )

89


j j r x -A





e l s e c a s o =4





e l s e e n d





90





end e l s e




e n d end

^ X X X X X


i f ( r e i n ( n 1 0 ) = = 0 ) c l c n=n


d i = 0 e l s e

d i = l end


p p = 0 i f n = = 1

s a i = l P= [ ] t p = [ 1 t v = [ ] v= [ ] h= [ ]



91


c a s o = l p = p ( l n - l )


v = v ( l n - l ) t v = t v ( l n - l )

e l s e i f v ( n - l ) gt v ( n )

i f n gt 2 v = [ v ( l n - 2 ) v ( n ) ]

t v = [ t v l n - 2 ) t v ( n ) e l s e

v = v ( n ) t v = t v ( n )

e n d e l s e v = v ( l n - l )

t v = t v ( l n - l ) e n d

e n d e n d i f ( i = = l )


i f n gt 2 v = [ v ( l ) v ( 3 n ) ]

t v = [ t v ( l ) t v ( 3 n ) ] e l s e

v = v ( 1 ) t v = t v ( l )

e n d e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n)

end e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n )

e n d e n d


92

c a s o = 3 p = [ p l i - l ) p ( i + l n ) ]




v = V ( 1 i i - 1 ) t v = t v l i i - 1 )


e n d e n d

n = n - l b r e a k

end e n d




end e n d


i f i == n h ( i ) = p i ) - V ( i )


e n d e n d


end end c l c n=n

93




a r e d ( j ) = a i ) b r e d ( j ) = b ( i )

end end




end z = a l



end z = a l

^ ^ A- A- =k t A A A



94



e n d e l s e

f o r j = i O i f i m - l a p ( j ) = 0




e l s e




a n ( j ) = 0

e n d e n d

i f i m = i 1 0 = i f i m





k = k + l

s t e p ( k 1 ) = i

95

S t e p ( k 2 ) = t ( i ) e n d

e n d i f ( y f ( i ) ) lt = - h v


e n d e n d


1 1 = s t e p d 1 ) 1 2 = s t e p ( i + l 1 )










96





e n d

97

^ x




end c u x ^ ^ ^

98















c a m = c d



i f - i s c h a r ( a r q _ i n )


r e t u r n

e l s e

c d ( p a t h _ i n )

p w d

c a m l = c d




F N A l = 5 m m l n ( 1 )

F N A 2 = 5 m m l n ( 2 )

F N A 3 = 5 m m l n ( 3 )

F N A 4 = 5 m m l n ( 4 )

F N A 5 = 5 m m l n ( 5 )

F N A 6 = 5 m m l n 6 )

F N A --= [ F N A l F N A 2

c d ( c a m


e n d


cami = c d

99


i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

e s c o l h a o

0 1 )

M M L 2 ( 7 ) M M L 2 ( 8 M I N L 2 ( 1 2

M R T I L 2 ( 3






5 m m l 2 n ( l )

5 m m l 2 n ( 2 )

5 m m l 2 n ( 3 )

5 m m l 2 n ( 4 )

5 m m l 2 n ( 5 )

5 m m l 2 n ( 6 )

5 m m l 2 n ( 7 )

5 m m l 2 n ( 8 )









100



^ O 1) m m l l ( 3 ) m m l l ( 7 ) m m l l ( 1 4 )




c a s e

e n d





e s c o l h a o


6 )

0 1 ) m m l 2 1 ( 7 m m l 2 1 ( 8 ) m m l 2 1 ( 1 2








101






c d ( c a m )


e n d

e n d








f u z z y














e n d

e n d

102




103


104



105


m

0 0 0 6 0 0 0 0 0 7 0 O 0 7 6 0 0 0 O 7 7 0 0 0 0 7 0 0 0 5 0 7 0 0 0 6 0 7 0 0 0 7 0 5 0 0 0 6 0 5 0 0 0 7 0 6 0 0 0 7

0 0 0 0 6 0 ( 1 ) 0 0 0 0 7 0(1) 0 0 0 6 00 (1 ) 0 0 0 7 0 0 ( 1 ) 0 0 5 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 )



107


108


109


110

0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 5 0 5 0 0 0 0 0 6 0 5 0 0 0 0 0 7 0 5 0 0 0 0 0 5 0 6 0 0 0 0 0 6 0 7 0 0 0 0 0 6 0 6 0 0 0 0 0 7 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0

0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 6 0 0 0 ( 1 0 0 7 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0(1 0 0 0 5 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 0 0 1 (1 0 0 0 0 0 2 (1 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 0 7 ( 1 0 0 0 0 1 0(1 0 0 0 0 2 0 ( 1 0 0 0 0 3 0(1 0 0 0 0 4 0(1 0 0 0 0 5 0(1 O O O O 6 O (1 0 0 0 0 7 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 5 0 0 0 0 ( 1 0 7 0 0 0 0(1


11




















112


















113



















114























115







VI

igura

2

4

5

6

7

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

































Vil


































Vlll

LISTA DE TABELAS



1 Base de dados 19

















IX











GL Generic Letter
























componentes
















da presente tese





siacutesmica











Ndeg 89-10













a vaacutelvulas^










sinais













vaacutelwlas

2 OBJETIVO









operacionais























incipiente











3 HISTOacuteRICO

















do motor












































mesma


adversas como







Vantagens























chave de torque


moto-operada


10










11




o4 iacute -3 liJ

Z2ZZZJX


12




w

K N

K

V

1 lt



13















motor

contatos

outros





bull Outros ( 1 9 )


14









Rs JcObLis joaL Rs

copy ^

1 ma lr

o eacute

















1 5










= V3 t cwACp (3)





corrente








16










graacuteficos





MEDIDA K


AN4LISE

VIA


t BASE

DE DDOS

ANAacuteUSE VIA




17











9


de sinal

Viacuteilvula



computador de


F

=i n

relatoacuterio


52 BASE DE DADOS




















descontinuidades








19


























20














do meacutetodo







Math PFo7cs- [nc

21








B)



(APEcircNDICE C)





22

ASSINATURA DA


S I S T E M A

M E M S

R O T I N A

D E

E N T R A D A

S I N A I S

P R I M U T V O S

R O T I N A


R O T I N A

H V E N I O S


E V E N I O S

IN I T R I - A C F

C R

C R I T E R I O S



FN

TR_ANSFORN4DA

DE

WAVELET


W A V t T E T

N 0 R M 1 I A C A 0

SISTEMA

ESPECIALISTA

(FUZZY FIS)


S I S T E M A


I D I A G )

TELAS GRAacuteFICOS

RELATOacuteRIOS

( M l N[ I


23





























inferenciais

24


















Figura 12










sistema

25

USUARIO




INTERFACE COM

USUAacuteRIO

DISPOSITIVO DE

INFERENCIA

BASE DE

CONHECIMENTO




humanos













inconsistentes

2 6
















entrada








27















tarefa complexa







28













Nebulosa

29







resultado esperado






Zadeh















30














parcialmente falsa















de incerteza




31




computadores














limite




humano




32








nebuloso


como

MAX^ |0 1 | (5)

















33








dado por




)i (x) = 1 j luI (x) + p(x)++ n(x) xe X (11)





4

DADOS DE

ENTRADA

BASE DE REGRAS


DISPOSITIVO DE


DADOS DE

SAIacuteDA


34














especialista









35






valor maacuteximo




J llU ( ( )iacutelu

ll(liacute)clll





Regra 1

peso s

A A 1 peso

A ^ A

Dado de saiacuteda


36




























37






Pico de comando

Pico de acunhamento



Final da


O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


Pico de comando


final da



O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


3 8












V



Onde








39


a) Pico

amplitude

b) Degrau

amplitude

Instante inicial

Instante iacutemal


Inslame da

ocorrecircncia

c) Rampa






filtros (FIG20)

40


filtro mediano


filtro rampa

filtro meacutedia


limiar DEGRAU

RAMPA























V - - -

41



i

1 j

1 bull bull 1

bull J

J 1

bull 1





42








CICLO DE ABERTURA







4 26










6

7

4S

tempo (seuuml)






43








EXTRACcedilAtildeO

DE

EVENTOS

ABERTURA

FECHAMENTO






4 4

ASSINATURA DH

lOTONCI


(MENUP)

C R CD





(FUZZYFIS)

I DIAGNOSTICO

(DIAG)

I

(NORM^DIAG)

RELATOacuteRIO









vaacutelvula



45














08

tn

Iuml 06 E (O

E

S 04 ro Q

02

NG NMNPOKPPPM

2 3 4 5 6 7 PCA

PG

- J 1 1 L

bull ntilde ] x ]

10


46


da seguinte maneira










Eventos

Abeitura

Fechamento





especialista




or E M R A I 3 A

D

I s 1 o s 1 T I

V

o D E

I N

K E

R

H

C

1 A

ABKRTlRA

S A Iacute D A





47


Satildeo elas

o Ciclo de abertura
























48












49









bull Figure No 1


bull y Help




Flotar assinatura



Lev Eventos (abert)

Output filtros-


Ver Eventos



Sair


Ajuda

J i i ^ D Arquivo E


Arquivo E

Ajuda







50






Abertura Fechamento








Abertura Fechamento






FUZABEN

(MAMUcircANI)


AND METHOD

OI METHOD

IMPLICATION

AGGTEGATION


1 MIN z

1 MAX z

[ MM z

1 MAX z

3

CURENT VAIABLE

NAME

TYPE

RANGE

HELP







FIS VARIABLES


NM NP OK PP PM

PM OBS X X Z M

PCC OBH Z M

PSC PCD X X gtOOX


CUIIENLVAIIK)LE

NAME

TYPE

RANGE

OISPTOY RANGE

TM

INPUT

[010]

[0101


NAME

TYPlaquo

PAIAIM

HELP DOSE

READY










PG positivo grande






respectivos valores

53




Ready

tett rqhi down up














54





















UJ bullm uuml

Tempo


55


escala baixa

Wavocircioi

escala alia


Sinal












computacional




56


Mf ^(x)=2--(2-Jx-k) (18)



onde







57












f l )


-A

c A

cD


58











iacute

Daubectiies

db2 Clti3 db5 db6

db7 Cb8 db9 dbio


59




























60




Fie Optam VNDOWS


Y -

1 ll X- Y- ON 1 rio

X -


SIGNAL D

^mdash3

ANALYZE

LEVEL

STATKTICT COFRPTESS

HISLOGIAMS DE-NOISE

DISOIAY MODE

ISEPAIATEMODE _ ^







61








62

6 RESULTADOS


















63



A R Q U I V O

A N A L I S A D O


























64

800

700

600

500

lt ^ 400

ltUJ

o Q- 300

200

PADRAtildeO UTIBLCO

100

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

K f K f

1

6 8 10 12 14 16 TEMPO (seg)

18






SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN



SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN








65

8G0

700

600

ccedil 5 0 0

lt

^ 400 ltUJ i-o

CL 300

200

100

O

UTIMLSCO mdashI r

O 3 4 TEMPO (seg)





PARAcircMETRO DL

SAIacuteDA ALOR

F-XTOR DE



1


DL SAIacuteDA

ALOR

F-XTOR DE



1

Sl IDACcedilAgraveC

1-TM 43200 03251 1-TM 14044 1-CL 174 CL Em erg


66

UT2BLC0 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt g 1000

ltLU

O 800

600

400

200


14 16 18





DE SAIacuteDA

VA10R

FATOR DE



PARiMETRO DE

SAIacuteDA VA10R

FATOR DE









67

UT2MLSC0 2000

1800

1600

1400

g 1200 lt

y 1000

g 800

600

400

200


14 16 18





PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF



PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF





68

UT2FELETC0 2500

2000

g 1500

lt o

O 1000

500





PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE






6-DP 22593 22097 6-DP 49924 6-PSC 519 mdash- OK

69

UT2BBARC0 2000

1800

1600

1400

1200

1000 lt o

LU

O 800

600

400

200

O


1 1 L L


r I 1 I r

1


14 16 18






o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N



o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N





70

UTl BLOC 800

700

600

ccedil 5 0 0

^ 400

r O

CL 300

200

100

O

1

_ _ _ _ _ L _ _ _ - _ 1 _ _ _ j

1

r i 1 R

O 8 10 TEMPO (seg)

12 16 18





PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE



PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE









7-PSC 925863 00540 7-PSC 49997

8-DP 33688 14846 8-DP 50000


71

UTl MTSOC 700

600

500

lt o bullz

T o CL

bull400

300

200

100

n

1 1 |-1

1 - 1

r 1

6 3 10 TEMPO (seg)

14 15





SAIacuteDA ALOR

FATOR DF




SAIacuteDA ALOR

FATOR DF



1 -PA 6255660 00117 1-PA 73191 1-CT 826 Emerg


72

UTIOBSOC 800

6 8 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18



CICLO DE FECHAMENTO



PARAgraveMETRO Dt

SAIacuteDA VALOR

FATOR DF


ENTRADA SAIDA


Dt SAIacuteDA

VALOR FATOR



1 ALUA Sll l A(VO

1-PA 4978711 00129 1-PA 64255 1-CT 745 C T Emere

2-TA 11550 285714 2-TA 32999 2 - 0 S 826 Mec Emerg

3-DPA 2998672 00191 3-DPA 57275 3-ObH 500 OK

4-PM 1300543 003 9 4-PM 4929 4-FEi 500 OK

5-LM 153150 03258 5- IM 49896 5-PSC 477 OK

6-PC 7096094 00074 6-PC 52511 6-TM 499 OK

7-PSC 884282 00540 7-PSC 47751

S-DP 189054 14842 8-DP 28059

73

UT2BL0C 2000

1800

1600

1400

5 1200

lt ^ 1000

bullLU

O 800

600

400

200


14





PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN


PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN




7-PSC 1850626 00270 7-PSC 49967 8-DP 25699 19456 8-DP 50000

74

UT2MTS0C 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt ^ 1000

ltUJ

O 800

600

400

200

O

L L


rrr- I

O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 TEMPO (seg)




PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE




75















ou referecircncia










76

2000

IBOO

1B00

1400

1200

1000

300

600

4III

200

O

-padratildeo



- V

z o o m

o 2 A 6 8 10 12 14 IB 13

TEMPO(seg)




bull1500 e 1000

500 O

bull I

300 250 200 150

- mdash 1 r -

-

400

flg 200

O L 600

a 400 4 200

O

bull1000

3 3 500

1500 F bull1000 -

2 500 O

bull1500 -1000 -

1 500 h O

200 400 600 800 N di pontos

1000 1200


77


350 r



300

250

1 200

g 150

bullO

t 100 2

50

bull50

mdash padratildeo



falha real

1




falha real

200 400 BOO

N de pontos

1000 1200





incipiente

350

340 --

330 -

^ 320 - -

bullpound

bullS 310 h -

300 -l

I 290 -b

2B0 -

270 -

260

250



padratildeo



fa lha real


78










incipiente






18D0

1600

1400

1200

^ 1000 lt

1


bull 1

te

iacuteoom li

iacuteoom 1

iacuteoom mdash

i ii L L I l 1 l 1 1 1 1 1 Ul

800

600

400

200

B 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18


79



1500

tooo S

500

O

200

3g 100

O

300

200

^ 100

0 -

400

a 200

o

1500

1000

500

O

50

0

-50

o -100

I OI m 2 -100

100

o

100

o

-100

1000 2000 3000 IODO 2000 3000














80


200

O

-200

2QQ O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

_J 1 1 L_

padratildeo

- I 1_


laquo 2og0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

u -200

200 bullo

1 0

1 -200

s 200

0

-200

-y-

_ j 1 1 L_




- falha real

O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000







20

-20 500 1000 1500 2000 2500

1000 1500 2000 2500 3000 -20

20

-20

bull= 100 u

-100

50

500 1000 1500 2000 2500

1000

oh^

-50

H-1

o 500

padratildeo

3000



3000


1500 2000 2500 3000

falha real

2500 3000 1000 1500 2000




81




isoladamente















UT2FELTCO



paitida do motor




corretamente

82


DISCRETA DE WAVELET




















8 3

8 CONCLUSAtildeO




operadas




desenvolvido




inoniacutetorados

















8 4


aspectos


nucleares








causas e feitos






85


k l = 0 e l e


e l e






e n d

i f k l = = 2 p l o t ( a C b O )


e n d


e v a l ( s )

e n d ^ bull



86






e n d e n d







e n d e n d

87

i f k l = = 6 f o u t l

e n d

^ t ^ i - gt

i f k l = = 7 f o u t 2




i f k l = = 9

sai do menu e n d

^ t i iacute

i f k l = = 1 0 f u z z y

e n d e n d ^ t ^ - i - A


p p i c = 2 5 p p i c = 2 5


f u n c a o fmed p 2 3 = 2 0 p 2 4 = 2 0

f u n c a o f s l o p p 3 3 = 1

88

p 3 4 = 1


p 4 3 = 0 0 1 5 1 5

p 4 4 = 1 5

f u n c a o f p s

p 5 3 = 8 0 0

f u n c a o f r e d

p r l l = O

p r l 2 = O

p r l 3 = 2

f u n c a o f m e d

p r 2 1 = 1

p r 2 2 = 1


p r 3 1 = 3

p r 3 2 = 3


p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

f u n c a o f d e g

p r 5 1 = 1

p r 5 2 = 0

p r 5 3 = 0

p r 5 4 = 1





p p i c )


c l c


[ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 )

b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 )

b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 )

b 4 = b 2 - b 3

d e g r a u s = f p s ( a b b 4 p 5 3 )




b r = f c 4 ( b O 0 7 5 )

89


j j r x -A





e l s e c a s o =4





e l s e e n d





90





end e l s e




e n d end

^ X X X X X


i f ( r e i n ( n 1 0 ) = = 0 ) c l c n=n


d i = 0 e l s e

d i = l end


p p = 0 i f n = = 1

s a i = l P= [ ] t p = [ 1 t v = [ ] v= [ ] h= [ ]



91


c a s o = l p = p ( l n - l )


v = v ( l n - l ) t v = t v ( l n - l )

e l s e i f v ( n - l ) gt v ( n )

i f n gt 2 v = [ v ( l n - 2 ) v ( n ) ]

t v = [ t v l n - 2 ) t v ( n ) e l s e

v = v ( n ) t v = t v ( n )

e n d e l s e v = v ( l n - l )

t v = t v ( l n - l ) e n d

e n d e n d i f ( i = = l )


i f n gt 2 v = [ v ( l ) v ( 3 n ) ]

t v = [ t v ( l ) t v ( 3 n ) ] e l s e

v = v ( 1 ) t v = t v ( l )

e n d e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n)

end e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n )

e n d e n d


92

c a s o = 3 p = [ p l i - l ) p ( i + l n ) ]




v = V ( 1 i i - 1 ) t v = t v l i i - 1 )


e n d e n d

n = n - l b r e a k

end e n d




end e n d


i f i == n h ( i ) = p i ) - V ( i )


e n d e n d


end end c l c n=n

93




a r e d ( j ) = a i ) b r e d ( j ) = b ( i )

end end




end z = a l



end z = a l

^ ^ A- A- =k t A A A



94



e n d e l s e

f o r j = i O i f i m - l a p ( j ) = 0




e l s e




a n ( j ) = 0

e n d e n d

i f i m = i 1 0 = i f i m





k = k + l

s t e p ( k 1 ) = i

95

S t e p ( k 2 ) = t ( i ) e n d

e n d i f ( y f ( i ) ) lt = - h v


e n d e n d


1 1 = s t e p d 1 ) 1 2 = s t e p ( i + l 1 )










96





e n d

97

^ x




end c u x ^ ^ ^

98















c a m = c d



i f - i s c h a r ( a r q _ i n )


r e t u r n

e l s e

c d ( p a t h _ i n )

p w d

c a m l = c d




F N A l = 5 m m l n ( 1 )

F N A 2 = 5 m m l n ( 2 )

F N A 3 = 5 m m l n ( 3 )

F N A 4 = 5 m m l n ( 4 )

F N A 5 = 5 m m l n ( 5 )

F N A 6 = 5 m m l n 6 )

F N A --= [ F N A l F N A 2

c d ( c a m


e n d


cami = c d

99


i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

e s c o l h a o

0 1 )

M M L 2 ( 7 ) M M L 2 ( 8 M I N L 2 ( 1 2

M R T I L 2 ( 3






5 m m l 2 n ( l )

5 m m l 2 n ( 2 )

5 m m l 2 n ( 3 )

5 m m l 2 n ( 4 )

5 m m l 2 n ( 5 )

5 m m l 2 n ( 6 )

5 m m l 2 n ( 7 )

5 m m l 2 n ( 8 )









100



^ O 1) m m l l ( 3 ) m m l l ( 7 ) m m l l ( 1 4 )




c a s e

e n d





e s c o l h a o


6 )

0 1 ) m m l 2 1 ( 7 m m l 2 1 ( 8 ) m m l 2 1 ( 1 2








101






c d ( c a m )


e n d

e n d








f u z z y














e n d

e n d

102




103


104



105


m

0 0 0 6 0 0 0 0 0 7 0 O 0 7 6 0 0 0 O 7 7 0 0 0 0 7 0 0 0 5 0 7 0 0 0 6 0 7 0 0 0 7 0 5 0 0 0 6 0 5 0 0 0 7 0 6 0 0 0 7

0 0 0 0 6 0 ( 1 ) 0 0 0 0 7 0(1) 0 0 0 6 00 (1 ) 0 0 0 7 0 0 ( 1 ) 0 0 5 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 )



107


108


109


110

0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 5 0 5 0 0 0 0 0 6 0 5 0 0 0 0 0 7 0 5 0 0 0 0 0 5 0 6 0 0 0 0 0 6 0 7 0 0 0 0 0 6 0 6 0 0 0 0 0 7 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0

0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 6 0 0 0 ( 1 0 0 7 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0(1 0 0 0 5 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 0 0 1 (1 0 0 0 0 0 2 (1 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 0 7 ( 1 0 0 0 0 1 0(1 0 0 0 0 2 0 ( 1 0 0 0 0 3 0(1 0 0 0 0 4 0(1 0 0 0 0 5 0(1 O O O O 6 O (1 0 0 0 0 7 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 5 0 0 0 0 ( 1 0 7 0 0 0 0(1


11




















112


















113



















114























115







Vil


































Vlll

LISTA DE TABELAS



1 Base de dados 19

















IX











GL Generic Letter
























componentes
















da presente tese





siacutesmica











Ndeg 89-10













a vaacutelvulas^










sinais













vaacutelwlas

2 OBJETIVO









operacionais























incipiente











3 HISTOacuteRICO

















do motor












































mesma


adversas como







Vantagens























chave de torque


moto-operada


10










11




o4 iacute -3 liJ

Z2ZZZJX


12




w

K N

K

V

1 lt



13















motor

contatos

outros





bull Outros ( 1 9 )


14









Rs JcObLis joaL Rs

copy ^

1 ma lr

o eacute

















1 5










= V3 t cwACp (3)





corrente








16










graacuteficos





MEDIDA K


AN4LISE

VIA


t BASE

DE DDOS

ANAacuteUSE VIA




17











9


de sinal

Viacuteilvula



computador de


F

=i n

relatoacuterio


52 BASE DE DADOS




















descontinuidades








19


























20














do meacutetodo







Math PFo7cs- [nc

21








B)



(APEcircNDICE C)





22

ASSINATURA DA


S I S T E M A

M E M S

R O T I N A

D E

E N T R A D A

S I N A I S

P R I M U T V O S

R O T I N A


R O T I N A

H V E N I O S


E V E N I O S

IN I T R I - A C F

C R

C R I T E R I O S



FN

TR_ANSFORN4DA

DE

WAVELET


W A V t T E T

N 0 R M 1 I A C A 0

SISTEMA

ESPECIALISTA

(FUZZY FIS)


S I S T E M A


I D I A G )

TELAS GRAacuteFICOS

RELATOacuteRIOS

( M l N[ I


23





























inferenciais

24


















Figura 12










sistema

25

USUARIO




INTERFACE COM

USUAacuteRIO

DISPOSITIVO DE

INFERENCIA

BASE DE

CONHECIMENTO




humanos













inconsistentes

2 6
















entrada








27















tarefa complexa







28













Nebulosa

29







resultado esperado






Zadeh















30














parcialmente falsa















de incerteza




31




computadores














limite




humano




32








nebuloso


como

MAX^ |0 1 | (5)

















33








dado por




)i (x) = 1 j luI (x) + p(x)++ n(x) xe X (11)





4

DADOS DE

ENTRADA

BASE DE REGRAS


DISPOSITIVO DE


DADOS DE

SAIacuteDA


34














especialista









35






valor maacuteximo




J llU ( ( )iacutelu

ll(liacute)clll





Regra 1

peso s

A A 1 peso

A ^ A

Dado de saiacuteda


36




























37






Pico de comando

Pico de acunhamento



Final da


O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


Pico de comando


final da



O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Tempo (s)


3 8












V



Onde








39


a) Pico

amplitude

b) Degrau

amplitude

Instante inicial

Instante iacutemal


Inslame da

ocorrecircncia

c) Rampa






filtros (FIG20)

40


filtro mediano


filtro rampa

filtro meacutedia


limiar DEGRAU

RAMPA























V - - -

41



i

1 j

1 bull bull 1

bull J

J 1

bull 1





42








CICLO DE ABERTURA







4 26










6

7

4S

tempo (seuuml)






43








EXTRACcedilAtildeO

DE

EVENTOS

ABERTURA

FECHAMENTO






4 4

ASSINATURA DH

lOTONCI


(MENUP)

C R CD





(FUZZYFIS)

I DIAGNOSTICO

(DIAG)

I

(NORM^DIAG)

RELATOacuteRIO









vaacutelvula



45














08

tn

Iuml 06 E (O

E

S 04 ro Q

02

NG NMNPOKPPPM

2 3 4 5 6 7 PCA

PG

- J 1 1 L

bull ntilde ] x ]

10


46


da seguinte maneira










Eventos

Abeitura

Fechamento





especialista




or E M R A I 3 A

D

I s 1 o s 1 T I

V

o D E

I N

K E

R

H

C

1 A

ABKRTlRA

S A Iacute D A





47


Satildeo elas

o Ciclo de abertura
























48












49









bull Figure No 1


bull y Help




Flotar assinatura



Lev Eventos (abert)

Output filtros-


Ver Eventos



Sair


Ajuda

J i i ^ D Arquivo E


Arquivo E

Ajuda







50






Abertura Fechamento








Abertura Fechamento






FUZABEN

(MAMUcircANI)


AND METHOD

OI METHOD

IMPLICATION

AGGTEGATION


1 MIN z

1 MAX z

[ MM z

1 MAX z

3

CURENT VAIABLE

NAME

TYPE

RANGE

HELP







FIS VARIABLES


NM NP OK PP PM

PM OBS X X Z M

PCC OBH Z M

PSC PCD X X gtOOX


CUIIENLVAIIK)LE

NAME

TYPE

RANGE

OISPTOY RANGE

TM

INPUT

[010]

[0101


NAME

TYPlaquo

PAIAIM

HELP DOSE

READY










PG positivo grande






respectivos valores

53




Ready

tett rqhi down up














54





















UJ bullm uuml

Tempo


55


escala baixa

Wavocircioi

escala alia


Sinal












computacional




56


Mf ^(x)=2--(2-Jx-k) (18)



onde







57












f l )


-A

c A

cD


58











iacute

Daubectiies

db2 Clti3 db5 db6

db7 Cb8 db9 dbio


59




























60




Fie Optam VNDOWS


Y -

1 ll X- Y- ON 1 rio

X -


SIGNAL D

^mdash3

ANALYZE

LEVEL

STATKTICT COFRPTESS

HISLOGIAMS DE-NOISE

DISOIAY MODE

ISEPAIATEMODE _ ^







61








62

6 RESULTADOS


















63



A R Q U I V O

A N A L I S A D O


























64

800

700

600

500

lt ^ 400

ltUJ

o Q- 300

200

PADRAtildeO UTIBLCO

100

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

L _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

K f K f

1

6 8 10 12 14 16 TEMPO (seg)

18






SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN



SAIacuteDA XAlOR

FATOR DF

NORMALlA(-() FN








65

8G0

700

600

ccedil 5 0 0

lt

^ 400 ltUJ i-o

CL 300

200

100

O

UTIMLSCO mdashI r

O 3 4 TEMPO (seg)





PARAcircMETRO DL

SAIacuteDA ALOR

F-XTOR DE



1


DL SAIacuteDA

ALOR

F-XTOR DE



1

Sl IDACcedilAgraveC

1-TM 43200 03251 1-TM 14044 1-CL 174 CL Em erg


66

UT2BLC0 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt g 1000

ltLU

O 800

600

400

200


14 16 18





DE SAIacuteDA

VA10R

FATOR DE



PARiMETRO DE

SAIacuteDA VA10R

FATOR DE









67

UT2MLSC0 2000

1800

1600

1400

g 1200 lt

y 1000

g 800

600

400

200


14 16 18





PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF



PARAgraveMCTRO Dt


FATOR DF





68

UT2FELETC0 2500

2000

g 1500

lt o

O 1000

500





PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA XALOR

IacuteATOR DE






6-DP 22593 22097 6-DP 49924 6-PSC 519 mdash- OK

69

UT2BBARC0 2000

1800

1600

1400

1200

1000 lt o

LU

O 800

600

400

200

O


1 1 L L


r I 1 I r

1


14 16 18






o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N



o r S A Iacute D A

V A L O R

F T O R

D L


F N





70

UTl BLOC 800

700

600

ccedil 5 0 0

^ 400

r O

CL 300

200

100

O

1

_ _ _ _ _ L _ _ _ - _ 1 _ _ _ j

1

r i 1 R

O 8 10 TEMPO (seg)

12 16 18





PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE



PAKAMLl RO DE

SAIacuteDA a l o r

FATOR DE









7-PSC 925863 00540 7-PSC 49997

8-DP 33688 14846 8-DP 50000


71

UTl MTSOC 700

600

500

lt o bullz

T o CL

bull400

300

200

100

n

1 1 |-1

1 - 1

r 1

6 3 10 TEMPO (seg)

14 15





SAIacuteDA ALOR

FATOR DF




SAIacuteDA ALOR

FATOR DF



1 -PA 6255660 00117 1-PA 73191 1-CT 826 Emerg


72

UTIOBSOC 800

6 8 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18



CICLO DE FECHAMENTO



PARAgraveMETRO Dt

SAIacuteDA VALOR

FATOR DF


ENTRADA SAIDA


Dt SAIacuteDA

VALOR FATOR



1 ALUA Sll l A(VO

1-PA 4978711 00129 1-PA 64255 1-CT 745 C T Emere

2-TA 11550 285714 2-TA 32999 2 - 0 S 826 Mec Emerg

3-DPA 2998672 00191 3-DPA 57275 3-ObH 500 OK

4-PM 1300543 003 9 4-PM 4929 4-FEi 500 OK

5-LM 153150 03258 5- IM 49896 5-PSC 477 OK

6-PC 7096094 00074 6-PC 52511 6-TM 499 OK

7-PSC 884282 00540 7-PSC 47751

S-DP 189054 14842 8-DP 28059

73

UT2BL0C 2000

1800

1600

1400

5 1200

lt ^ 1000

bullLU

O 800

600

400

200


14





PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN


PARAcircMErRO DE

saiacuteda VAEOR

FATOR DF

NORMALlACAgraveO FN




7-PSC 1850626 00270 7-PSC 49967 8-DP 25699 19456 8-DP 50000

74

UT2MTS0C 2000

1800

1600

1400

g 1200

lt ^ 1000

ltUJ

O 800

600

400

200

O

L L


rrr- I

O 2 4 6 8 10 12 14 16 18 TEMPO (seg)




PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE



PARAcircMETRO DE

SAIacuteDA

ALOR

l-AIUumlR DE




75















ou referecircncia










76

2000

IBOO

1B00

1400

1200

1000

300

600

4III

200

O

-padratildeo



- V

z o o m

o 2 A 6 8 10 12 14 IB 13

TEMPO(seg)




bull1500 e 1000

500 O

bull I

300 250 200 150

- mdash 1 r -

-

400

flg 200

O L 600

a 400 4 200

O

bull1000

3 3 500

1500 F bull1000 -

2 500 O

bull1500 -1000 -

1 500 h O

200 400 600 800 N di pontos

1000 1200


77


350 r



300

250

1 200

g 150

bullO

t 100 2

50

bull50

mdash padratildeo



falha real

1




falha real

200 400 BOO

N de pontos

1000 1200





incipiente

350

340 --

330 -

^ 320 - -

bullpound

bullS 310 h -

300 -l

I 290 -b

2B0 -

270 -

260

250



padratildeo



fa lha real


78










incipiente






18D0

1600

1400

1200

^ 1000 lt

1


bull 1

te

iacuteoom li

iacuteoom 1

iacuteoom mdash

i ii L L I l 1 l 1 1 1 1 1 Ul

800

600

400

200

B 10 TEMPO (seg)

12 14 16 18


79



1500

tooo S

500

O

200

3g 100

O

300

200

^ 100

0 -

400

a 200

o

1500

1000

500

O

50

0

-50

o -100

I OI m 2 -100

100

o

100

o

-100

1000 2000 3000 IODO 2000 3000














80


200

O

-200

2QQ O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

_J 1 1 L_

padratildeo

- I 1_


laquo 2og0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

u -200

200 bullo

1 0

1 -200

s 200

0

-200

-y-

_ j 1 1 L_




- falha real

O 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000







20

-20 500 1000 1500 2000 2500

1000 1500 2000 2500 3000 -20

20

-20

bull= 100 u

-100

50

500 1000 1500 2000 2500

1000

oh^

-50

H-1

o 500

padratildeo

3000



3000


1500 2000 2500 3000

falha real

2500 3000 1000 1500 2000




81




isoladamente















UT2FELTCO



paitida do motor




corretamente

82


DISCRETA DE WAVELET




















8 3

8 CONCLUSAtildeO




operadas




desenvolvido




inoniacutetorados

















8 4


aspectos


nucleares








causas e feitos






85


k l = 0 e l e


e l e






e n d

i f k l = = 2 p l o t ( a C b O )


e n d


e v a l ( s )

e n d ^ bull



86






e n d e n d







e n d e n d

87

i f k l = = 6 f o u t l

e n d

^ t ^ i - gt

i f k l = = 7 f o u t 2




i f k l = = 9

sai do menu e n d

^ t i iacute

i f k l = = 1 0 f u z z y

e n d e n d ^ t ^ - i - A


p p i c = 2 5 p p i c = 2 5


f u n c a o fmed p 2 3 = 2 0 p 2 4 = 2 0

f u n c a o f s l o p p 3 3 = 1

88

p 3 4 = 1


p 4 3 = 0 0 1 5 1 5

p 4 4 = 1 5

f u n c a o f p s

p 5 3 = 8 0 0

f u n c a o f r e d

p r l l = O

p r l 2 = O

p r l 3 = 2

f u n c a o f m e d

p r 2 1 = 1

p r 2 2 = 1


p r 3 1 = 3

p r 3 2 = 3


p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

p r 4 1 = 0 1 5

p r 4 2 = 1 5

f u n c a o f d e g

p r 5 1 = 1

p r 5 2 = 0

p r 5 3 = 0

p r 5 4 = 1





p p i c )


c l c


[ a b ] = f r e d ( a 0 b 0 p l 3 p l 4 p l 5 )

b l = f m e d ( b p 2 3 p 2 4 )

b 2 = f s l o p ( b l a p 3 3 p 3 4 )

b 3 = f h s l o p ( b 2 a p 4 3 p 4 4 )

b 4 = b 2 - b 3

d e g r a u s = f p s ( a b b 4 p 5 3 )




b r = f c 4 ( b O 0 7 5 )

89


j j r x -A





e l s e c a s o =4





e l s e e n d





90





end e l s e




e n d end

^ X X X X X


i f ( r e i n ( n 1 0 ) = = 0 ) c l c n=n


d i = 0 e l s e

d i = l end


p p = 0 i f n = = 1

s a i = l P= [ ] t p = [ 1 t v = [ ] v= [ ] h= [ ]



91


c a s o = l p = p ( l n - l )


v = v ( l n - l ) t v = t v ( l n - l )

e l s e i f v ( n - l ) gt v ( n )

i f n gt 2 v = [ v ( l n - 2 ) v ( n ) ]

t v = [ t v l n - 2 ) t v ( n ) e l s e

v = v ( n ) t v = t v ( n )

e n d e l s e v = v ( l n - l )

t v = t v ( l n - l ) e n d

e n d e n d i f ( i = = l )


i f n gt 2 v = [ v ( l ) v ( 3 n ) ]

t v = [ t v ( l ) t v ( 3 n ) ] e l s e

v = v ( 1 ) t v = t v ( l )

e n d e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n)

end e l s e

v = v ( 2 n) t v = t v ( 2 n )

e n d e n d


92

c a s o = 3 p = [ p l i - l ) p ( i + l n ) ]




v = V ( 1 i i - 1 ) t v = t v l i i - 1 )


e n d e n d

n = n - l b r e a k

end e n d




end e n d


i f i == n h ( i ) = p i ) - V ( i )


e n d e n d


end end c l c n=n

93




a r e d ( j ) = a i ) b r e d ( j ) = b ( i )

end end




end z = a l



end z = a l

^ ^ A- A- =k t A A A



94



e n d e l s e

f o r j = i O i f i m - l a p ( j ) = 0




e l s e




a n ( j ) = 0

e n d e n d

i f i m = i 1 0 = i f i m





k = k + l

s t e p ( k 1 ) = i

95

S t e p ( k 2 ) = t ( i ) e n d

e n d i f ( y f ( i ) ) lt = - h v


e n d e n d


1 1 = s t e p d 1 ) 1 2 = s t e p ( i + l 1 )










96





e n d

97

^ x




end c u x ^ ^ ^

98















c a m = c d



i f - i s c h a r ( a r q _ i n )


r e t u r n

e l s e

c d ( p a t h _ i n )

p w d

c a m l = c d




F N A l = 5 m m l n ( 1 )

F N A 2 = 5 m m l n ( 2 )

F N A 3 = 5 m m l n ( 3 )

F N A 4 = 5 m m l n ( 4 )

F N A 5 = 5 m m l n ( 5 )

F N A 6 = 5 m m l n 6 )

F N A --= [ F N A l F N A 2

c d ( c a m


e n d


cami = c d

99


i f - i s c h a r ( a r q _ i n )

e s c o l h a o

0 1 )

M M L 2 ( 7 ) M M L 2 ( 8 M I N L 2 ( 1 2

M R T I L 2 ( 3






5 m m l 2 n ( l )

5 m m l 2 n ( 2 )

5 m m l 2 n ( 3 )

5 m m l 2 n ( 4 )

5 m m l 2 n ( 5 )

5 m m l 2 n ( 6 )

5 m m l 2 n ( 7 )

5 m m l 2 n ( 8 )









100



^ O 1) m m l l ( 3 ) m m l l ( 7 ) m m l l ( 1 4 )




c a s e

e n d





e s c o l h a o


6 )

0 1 ) m m l 2 1 ( 7 m m l 2 1 ( 8 ) m m l 2 1 ( 1 2








101






c d ( c a m )


e n d

e n d








f u z z y














e n d

e n d

102




103


104



105


m

0 0 0 6 0 0 0 0 0 7 0 O 0 7 6 0 0 0 O 7 7 0 0 0 0 7 0 0 0 5 0 7 0 0 0 6 0 7 0 0 0 7 0 5 0 0 0 6 0 5 0 0 0 7 0 6 0 0 0 7

0 0 0 0 6 0 ( 1 ) 0 0 0 0 7 0(1) 0 0 0 6 00 (1 ) 0 0 0 7 0 0 ( 1 ) 0 0 5 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0(1) 0 0 6 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 ) 0 0 7 0 0 0 ( 1 )



107


108


109


110

0 0 0 5 0 0 0 5 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 6 0 0 0 7 0 0 0 3 0 0 0 5 0 0 0 2 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 0 4 0 4 0 0 0 0 0 5 0 5 0 0 0 0 0 6 0 5 0 0 0 0 0 7 0 5 0 0 0 0 0 5 0 6 0 0 0 0 0 6 0 7 0 0 0 0 0 6 0 6 0 0 0 0 0 7 0 7 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 4 4 0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 0 0 6 0 0 0 0 0 0 0 7 0 0 0 0 0 0

0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 6 0 0 0 ( 1 0 0 7 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 4 0 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0 ( 1 0 0 0 4 0 0(1 0 0 0 5 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 6 0 0 ( 1 0 0 0 7 0 0 ( 1 0 0 0 0 0 1 (1 0 0 0 0 0 2 (1 0 0 0 0 0 3 (1 0 0 0 0 0 4 ( 1 0 0 0 0 0 5 (1 0 0 0 0 0 6 (1 0 0 0 0 0 7 ( 1 0 0 0 0 1 0(1 0 0 0 0 2 0 ( 1 0 0 0 0 3 0(1 0 0 0 0 4 0(1 0 0 0 0 5 0(1 O O O O 6 O (1 0 0 0 0 7 0 ( 1 4 0 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 4 0 0 0 0 ( 1 0 5 0 0 0 0 ( 1 0 7 0 0 0 0(1


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DIAGNÓSTICO APLICADO A VÁLVULAS MOTO-OPERADAS …

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