Uso de sensores virtuais para estimativa do fluxo de minério de ferro em correias transportadoras.

Programa de Pós-Graduação em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração. Departamento de Engenharia de Controle e Automação, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.

Detalles Bibliográficos
Autor: Martins, Thiago Machado
Tipo de recurso: tesis de maestría
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2025
País:Brasil
Institución:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)
Repositorio:Repositório Institucional da UFOP
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spelling Uso de sensores virtuais para estimativa do fluxo de minério de ferro em correias transportadoras.Use of virtual sensors for estimating the flow of iron ore in conveyor belts.Sensor virtualCorreias transportadorasAprendizado de máquinaMinérios de ferroVirador de vagõesPrograma de Pós-Graduação em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração. Departamento de Engenharia de Controle e Automação, Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto.Apresenta-se neste trabalho o desenvolvimento e a avaliação de um Sensor Virtual (SV) integrado a um equipamento do tipo Correia Transportadora (CT), com o objetivo de estimar o fluxo de material transportado. O sensor virtual proposto utiliza como variáveis de entrada a corrente elétrica (A) e a velocidade de rotação (RPM) dos motores de um equipamento conhecido como Virador de Vagões (VV), oferecendo-se como alternativa às balanças integradoras tradicionalmente empregadas. A base de dados utilizada foi composta por medições reais obtidas em uma planta industrial pertencente ao setor portuário de minério de ferro da empresa Vale S.A. As técnicas de Regressão Linear, Random Forest, Perceptrons de Múltiplas Camadas, Árvores de Decisão e Gradient Boosting foram aplicadas no desenvolvimento e validação dos modelos de sensor virtual. Os resultados preliminares apontam que o SV baseado na técnica Random Forest foi o mais eficaz na estimativa do fluxo de minério de ferro para a CT analisada. Tal achado tem elevado potencial para aumentar a eficiência operacional da planta analisada e reduzir os custos de manutenção no sistema de transporte de materiais. Ademais, uma vez validado, o sensor virtual proposto poderá ser incorporado ao processo produtivo da empresa, representando uma contribuição relevante, visto que atualmente não há sensores desse tipo instalados na área em estudo.One presents in this work the development and evaluation of a Virtual Sensor or Soft Sensor) integrated into a Conveyor Belt type of equipment, with the objective of estimating the flow of transported material. The proposed virtual sensor uses as input variables the electric current (A) and the rotation speed (RPM) of the motors of a piece of equipment known as a Wagon Dumper, offering itself as an alternative to the integrating scales traditionally used. The database used was composed of real measurements obtained in an industrial plant belonging to the iron ore port sector of the company Vale S.A. The techniques of Linear Regression, Random Forest, Multilayer Perceptrons, Decision Trees and Gradient Boosting were applied in the development and validation of the prospective virtual sensors. The preliminary results indicate that the virtual sensor based on the Random Forest technique was the most effective in estimating the flow of iron ore to the CT analyzed. This finding has high potential to increase the operational efficiency of the analyzed plant and reduce maintenance costs in the material transportation system. Furthermore, once validated, the proposed virtual sensor can be incorporated into the company's production process, representing a relevant contribution, since there are not currently sensors of this type installed in the area under study.Reis, Agnaldo José da RochaPabón, Rosa Elvira CorreaReis, Agnaldo José da RochaPabón, Rosa Elvira CorreaAlmeida, Silvia Grasiella MoreiraSeveriano Junior, Carlos Alberto2025-09-23T21:25:21Z2025info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfMARTINS, Thiago Machado. Uso de sensores virtuais para estimativa do fluxo de minério de ferro em correias transportadoras. 2025. 76 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Instrumentação, Controle e Automação de Processos de Mineração) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2025.https://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/20961ark:/61566/001300000kjmxAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United Stateshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/Autorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 01/09/2025 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFOPinstname:Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)instacron:UFOPMartins, Thiago Machado2025-09-23T21:25:25Zoai:repositorio.ufop.br:123456789/20961Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufop.br/oai/requestrepositorio@ufop.edu.bropendoar:32332025-09-23T21:25:25Repositório Institucional da UFOP - Universidade Federal de Ouro Preto (UFOP)false
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