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Grado en Ingeniería Informática


TRABAJOS FIN DE GRADO
curso: 2017-18

Optimización de planes de incidencias en parques eólicos


Tecnologías Específicas

Computación
 


Descripcion y Objetivos

En la actualidad, una estrategia de una empresa eolica sigue los principios de la filosofía LEAN.
Hay dos tipos de tareas de mantenimiento: preventivo y correctivo. Las tareas de mantenimiento preventivo se programan con tiempo suficiente y tienen una duración de 1 día (menor) o 3 días (mayor).
Las tareas de mantenimiento correctivo se programan cuando debe producirse un fallo en un generador.
resuelto con urgencia.
Las averías son detectadas por técnicos y alarmas. Cuando se produce un fallo o error detectados, se clasifican en tres tipos: prioridad baja (verde), prioridad media (amarillo) y alta prioridad (rojo), creando tareas para los técnicos.
Los técnicos no están preparados para toda la tarea de mantenimiento posible, tienen un rango de habilidades que les permitan hacer cierto tipo de tareas.
Hay un gerente en cada parque eólico que programa las tareas de mantenimiento de acuerdo a el tiempo, la prioridad de las tareas y sus propios criterios. Ellos programan las tareas en el trabajo pedidos, asignando múltiples tareas a una orden de trabajo.

Una tarea de avería tiene la siguiente información:
-Nombre del mal funcionamiento.
-Descripción del mal funcionamiento.
-Granja eólica.
-Generador de energía eólica. -Prioridad.
-Tipo de tarea.
-Habilidades necesarias.
-Materiales necesitados.
-Herramientas necesarias.
-Hora prevista.
-Costo estimado.
-Limitación de condiciones climáticas.


A veces, cuando se activa una alarma, se desconoce el mal funcionamiento específico y, más información como las habilidades, herramientas, materiales, tipo de tarea y el tiempo estimado no se proporcionan en la tarea de funcionamiento defectuoso. Pero la prioridad de cada tarea suele ser conocida. Una orden de trabajo tiene la siguiente información:

-Reparación de las tareas defectuosas.
-Tipo de orden de trabajo (correctivo o preventivo)

-Herramientas proporcionadas.
-Materiales dados.
-Técnicos asignados.
-Granja eólica.
-Generador de energía eólica.
-Fecha de inicio de la reparación.
-Fecha y hora de parada del generador.
-Tiempo estimado de reparación.
-Fecha y hora en que el equipo llegó al generador.
-Fecha y hora en que se piensa que el generador vuelve a conectarse.
-Fecha y hora de la orden de trabajo.
-Costo real.

Cada tarea tiene asociado un costo en reparación. Cuando el generador de energía eólica está en tierra, el los costos aumentan exponencialmente debido al precio caro de los barcos y helicópteros utilizados en la tarea.
También tenemos en cuenta las condiciones del océano cuando los generadores están en tierra. los ciclo de vida de una orden de trabajo para un mantenimiento correctivo es:
1. Una tarea de mantenimiento es detectada por una alarma del generador, o un técnico.
2. La información de la tarea de mantenimiento y la prioridad se almacenan en la panel.
3. El administrador organiza las tareas de mantenimiento de acuerdo con su prioridad y generador y asigna una orden de trabajo a algunos técnicos para una fecha y hora específicas.
4. El mal funcionamiento del generador se detiene si es necesario.
5. Los técnicos llegan al generador en la fecha y hora asignadas al trabajo orden.
6. Los técnicos comienzan a reparar el mal funcionamiento. Si pueden repararlo, no repararlo, si no pueden, lo notifican al gerente, y reprogramarán la tarea.
7. Los técnicos comienzan a reparar las tareas asignadas en la orden de trabajo. Ellos estarán y notificar a la subestación cada vez que se ha realizado una tarea de mantenimiento. hecho.
8. La orden de trabajo ha sido establecida, pueden intentar arrancar el generador control remoto, si todo está bien notificar a la sub-estación, si no se va a tratar fuera qué cuando está mal o reprogramar la tarea.

 

El objetivo principal del Trabajo Fin de Grado es optimizar mediante algoritmos metaheuristicos la planificación de reparaciones en una empresa energetica en sus parques eolicos.

Es sistema implementado automatizará las funciones del proceso de programación que el gerente tenía, pero permitiéndoles aún hacer cambios en el calendario. Se cree que procesa los datos de entrada desde el análisis de datos de Ingeboard, por lo que se espera para añadir tareas de mantenimiento predictivo en el sistema también. El planificador deseado, tendrá las siguientes tareas:
1. Programar tareas de mantenimiento preventivo en los mejores días posibles dentro de un rango de
hora. (6 meses - 1 año)

2. Programe tareas de mantenimiento correctivo en los mejores días posibles, evitando en absoluto costo del daño permanente del generador involucrado.
3. Una vez que una tarea de mantenimiento preventivo haya terminado, el planificador asignar la siguiente tarea de mantenimiento para el mismo generador.

Para llevar a cabo estas tareas, el planificador deberá analizar una cierta cantidad de información a fin de que las fechas previstas para las órdenes de trabajo sean las mejores. el siguiente información:
1. El tiempo.
2. El precio de la energía.
3. Las tareas de mantenimiento de cada parque eólico (prioridad de cada tarea, generador ...).
4. Las condiciones del océano.
5. Los técnicos asignados a cada parque eólico.
6. La experiencia de cada técnico.
7. El porcentaje de acceso al generador.
8. El tiempo de tránsito del generador.

Una vez analizado, el planificador será capaz de proporcionar la mejor hora y fecha posible para una orden de trabajo.

 

 


Metodología y Competencias

Con este objetivo en mente, se implementara un servidor en local de JBoss, llamado KIE-Server que ya implementa un motor de optimización escrito en Java que se llama Optaplanner. 

Con el servidor con Optaplanner el problema se reduce a cuatro pasos:

  1. Declarar el dominio del problema según la documentación del propio motor.
  2. Definir las restricciones en un sistema basado en reglas escrito en Drools, (que evalúa la "feasibilidad" y cuan bueno es una configuración).
  3. Definir la configuración del algoritmo meteheurístico (Búsqueda local previo a la ejecución del algoritmo, configuración de la terminación de la ejecución...)
  4. Comunicarse con un cliente mediante peticiones http.

Además de deberá implementar también una aplicación en Java con XStream para pasar a un fichero xml los datos del problema a optimizar, posteriormente hacer una petición POST al servidor con el fichero xml y al cabo de un minuto hacer una petición GET para conseguir los resultados de la mejor solución encontrada, obteniendo así los objetos correspondientes del dominio definido.

 

Competencias:

Capacidad para conocer los fundamentos, paradigmas y técnicas propias de los sistemas inteligentes y analizar, diseñar y construir sistemas, servicios y aplicaciones informáticas que utilicen dichas técnicas en cualquier ámbito de aplicación.

Capacidad para desarrollar y evaluar sistemas interactivos y de presentación de información compleja y su aplicación a la resolución de problemas de diseño de interacción persona computadora.

Capacidad para desarrollar y evaluar sistemas interactivos y de presentación de información compleja y su aplicación a la resolución de problemas de diseño de interacción persona computadora.

 


Medios a utilizar

Servidores y servicios de codigo abierto para la implementación de todo el desarrollo.

Los servidores y servicios estan a disposicion del alumno para llevar a cabo todas las tareas sin ningun problema.

 


Bibliografía

C. Blum and A. Roli A. (2003). Metaheuristics in combinatorial optimization: Overview and conceptual comparison. ACM Computing Surveys 35(3) 268–308.

Microservices a definition of this new architectural term. Martin Fowler 2014

 

 


Tutor


PUERTA CALLEJON, JOSE MIGUEL
 

Alumno


LABORDA SICILIA, JORGE DANIEL