Dissertação

Método para identificação de danos em pás de aerogeradores com refinamento de redes neurais convolucionais

Autor(a) Oliveira, Alberto Régio Alves de
Orientador Ramalho, Geraldo Luís Bezerra Medeiros, Cláudio Marques de Sá Cortêz, Paulo César Souza, Marcelo Marques Simões de
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Resumo

Os aerogeradores transformam a energia cinética produzida pelo vento, sendo suas pás o componente mais suscetível a danos. Uma vez que paradas não programadas devido aos danos resultam em prejuízos significativos, faz-se necessária a detecção precoce de falhas em pás de aerogeradores. Nessa dissertação, é analisado um método para o treinamento de um modelo de rede neural que identifica danos externos nas pás de aerogeradores a partir de fotografias coloridas. São investigadas algumas abordagens de treinamento baseadas na extração de recortes obtidos da imagem original; na aplicação de técnicas de balanceamento e aumento de dados; na técnica de separação dos recortes nos conjuntos de dados; e no ajuste fino de modelos de redes neurais convolucionais profundas prétreinadas. Nos experimentos realizados, a melhor configuração de treinamento encontrada é utilizando o modelo EfficientNetB2 pré-treinado com o ImageNet e refinado com recortes extraídos em posições aleatórias da imagem original, aplicando técnicas de aumento de dados e balanceamento, e que são separados aleatoriamente nos conjuntos definidos. Essa configuração obtém os melhores resultados no conjunto de testes para as métricas de precisão, acurácia e sensibilidade, sendo esta a configuração selecionada para ser avaliada no conjunto de validação, obtendo uma precisão de 95%, acurácia de 92,1% e sensibilidade de 95% na classificação das imagens originais. Por fim, a classificação dos recortes permite a localização dos danos na imagem original através da exibição de um mapa de calor. Conclui-se que a configuração de treinamento utilizada contribui para uma maior diversidade das amostras de treinamento, melhorando os resultados de classificação do modelo. Os resultados indicam que o método pode ser integrado ao processo de inspeção dos aerogeradores para auxiliar no processo de identificação de danos

Palavras-chave

MESTRADO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO (IFCE) - DISSERTAÇÃO REDES NEURAIS CONVOLUCIONAIS VISÃO COMPUTACIONAL AEROGERADORES

Informações acadêmicas