Tesis y Trabajos de Grado

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Diseño e implementación del sistema de control de un levitadoneumático utilizando el sistema operativo en tiempo real (SYS/BIOS) en el procesador TIVA C series TM4c1294
(Universidad de los Llanos, 2016) Ríos Sastoque, Jackson Steward; Molina Molina, Diego Esteban; Romero Molano, César Augusto; Romero Molano, César Augusto
Este documento describe la realización del trabajo realizado en la modalidad ESTUDIANTE PARTICIPANTE EN INVESTIGACIÓN como proyecto de apoyo para la realización del proyecto marco titulado “Diseño de un sistema de adquisición de datos en tiempo real usando RTOS y un sistema operativo de propósito general para la gestión, almacenamiento y comunicación empleando plataformas embebidas de 32 bits.”. En este proyecto se usan herramientas que permiten la configuración de los sistemas operativos en tiempo real, además de varias herramientas de identificación de sistemas de control como también sintonización de controladores digitales. Y a su vez herramientas de desarrollo web que permiten visualizar las variables controladas en la implementación.
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Modelo de pruebas estándar para diagnóstico de transformadores de instrumentación realizado para la empresa Lyansa Eléctrica LTDA
(Universidad de los Llanos, 2016) Bolaño Palacios, Jainer Andrés; Cárdenas Yara, Juan David; Vargas, Javier Andrés
En la industria eléctrica como en cualquier otra que exija calidad y seguridad en sus procesos, se hace necesario la medición de variables que influyen directamente en los procesos que en ella se estén realizando, para ello, los instrumentos de medición son esenciales, estos nos permiten censar y verificar el correcto funcionamiento de cualquier sistema, existen instrumentos de medida que se utilizan en diferentes condiciones y para distintas finalidades, algunos de ellos miden cantidades extremadamente pequeñas y, yendo hacia el otro extremo, hay ciertos tipos de instrumentos que miden cantidades demasiado grandes, en las subestaciones eléctricas se hace necesario el monitoreo de los diferentes sistemas que regulan las tenciones y corrientes que por allí pasan y para ello se usan instrumentos de medida altamente precisos. Para los niveles de alta tensión y extra alta tensión, se hace necesario el uso de transformadores de instrumentación que serán los encargados de adecuar los medidores de los parámetros eléctricos a los rangos de medida necesarios, dando seguridad a los operarios y al ser estos, instrumentos de alta precisión y exactitud, un mayor grado de confiabilidad en los valores que se observan en los tableros de control.
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Diseño de metodología para el desarrollo de PCB multicapa siguiendo las normas IPC2221
(Universidad de los Llanos, 2016) Martínez Mosquera, Sandro Daniel; Jiménez López, Andrés Felipe; Romero Molano, César Augusto
En la creación de placas de circuitos impresos es necesario realizar un diseño previo a la implementación para así llevar acabo un furtivo análisis de las diferentes capas de esta. Las PCB’s, en sus siglas en inglés Printed Cricuit Board, no son más que una superficie con pistas de un material conductor sobre un sustrato aislante. Las pistas conductoras cumplen la función de conectar eléctricamente los componentes que se encuentran en el circuito, debido a que estas pistas conductoras tienden a ser de un tamaño reducido es posible encontrar circuitos impresos de una, dos cuatro y múltiples capas. Para realizar una incursión en la creación de PCB’s es necesario conocer el significado de Computer-aided design (CAD), traducido significa Diseño asistido por Computadora, el cual es el responsable de permitir realizar dichas simulaciones y diferentes programas computacionales para crear representaciones graficas de objetos físicos, en este caso los circuitos impresos bien sean en segunda o tercera dimensión.
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Implementación de un bastón detector de obstáculos elevados para personas invidentes
(Universidad de los Llanos, 2016) Rojas Olaya, Cristian Rodrigo; Silva Quiceno, Mónica
El presente informe muestra el diseño e implementación de un bastón para invidentes capaz de detectar obstáculos u objetos por encima de la cintura del individuo, ya que estos pueden representar un peligro para la integridad física de las personas con discapacidad visual; con este propósito se busco de la mejor forma posible el equilibrio entre un buen desempeño y un costo bajo ya que se pretende que el uso de este bastón se masifique y se extienda entre la comunidad invidente de la región, teniendo en consideración esta premisa, el desarrollo de este dispositivo se ha llevado a cabo con el microcontrolador PIC 12F675; el sensor de proximidad por ultrasonido HC-SR04 y un zumbador como elemento de alarma sonora y vibratoria, todo el circuito es alimentado con una batería de 9V y un regulador de 5V; los componentes electrónicos se ubicaron dentro de una caja fuerte y resistente y ésta, a su vez sobre una base de cerca de dos centímetros de ancho.
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Diseño e implementación de un sistema de monitoreo de variables climáticas con aplicaciones en agricultura de precisión
(Universidad de los Llanos, 2016) Rojas Henao, Alejandro Oswaldo; Doza Chavita, Daniel Andrés; Jiménez López, Andrés Fernando; Jiménez López, Andrés Fernando
En el monitoreo de las variables de campo asociadas a la producción agrícola se deben tener en cuenta las variaciones climáticas del entorno, que permiten definir comportamientos fenológicos en campo, que sustentan el soporte a decisiones en la aplicación de insumos, tales como: agua, herbicidas, plaguicidas, nutrientes y otros insumos. El proyecto busca desarrollar un sistema de monitoreo de variables climáticas en campo, inicialmente mediante la puesta a punto de una estación meteorológica y una red inalámbrica de sensores de humedad de suelo. Se busca lograr una red de censado inteligente, que permita la integración de nuevos sensores y enrutamiento automático de la información entre nodos.
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Diseño de un protocolo de medición de efecto corona en sistemas eléctricos de media y alta tensión utilizando cámara coronografica para la empresa Lyansa Eléctrica LTDA
(Universidad de los Llanos, 2016) Sánchez Torres, Angie Yulieht; Rocha Millán, Gina Marcela; Vargas Guativa, Javier andres; Cucaita Gómez, Alexander
Los sistemas de suministro eléctrico son aquellos que tienen como fin proveer la energía eléctrica generada en las centrales eléctricas a todos los puntos de consumo. En estos sistemas existen etapas para el transporte de esta energía como lo son la estación elevadora, las líneas de transmisión, la subestación de transformación, entre otros. Con el paso del tiempo todos los elementos que transportan o aíslan la energía eléctrica que están dentro de dichas etapas se desgastan a causa del mal clima, suciedad en el ambiente o exceso de uso. Por tal motivo es necesario realizar inspecciones a cada uno de estos elementos para saber el estado en el que se encuentran, con el fin de realizar mantenimiento o remplazo de estos. Para estas inspecciones la empresa LYANSA ELECTRICA utiliza una cámara coronográfica, la cual detecta los eventos ultravioleta (UV) en el objeto que se desee analizar, pero no tiene un protocolo que dirija al trabajador a manipular la cámara de manera adecuada, interpretar las funciones que presenta esta y dar un diagnóstico correcto después de realizar una prueba. En este trabajo se presentará el diseño y desarrollo de un Generador de Alta Tensión para la creación de arco eléctrico por medio de un transformador elevador de voltaje, para realizar comparaciones entre los datos obtenidos en el desarrollo del proyecto y los datos presentados en inspecciones ya realizadas por la empresa, con el fin de crear el protocolo que LYANSA necesita para los trabajadores de esta área. El diseño del generador consta de cuatro etapas, donde se establecen de la siguiente manera: etapa uno: variación de voltaje, en la cual un oscilador produce una señal de onda cuadrada que va conectada a la compuerta de un transistor tipo MOSFET; etapa dos: circuito de potencia, donde el transistor está configurado en corte y saturación, para así energizar el transformador y obtener el arco eléctrico; etapa tres: sonda de alta tensión, esta etapa tiene la capacidad de disminuir el voltaje que sale del transformador, rectificarlo y filtrarlo para luego ser recibido por un microprocesador; y por último, etapa cuatro: visualización, aquí se mostrará en una LCD el valor de voltaje que está generando el transformador. Seguidamente se procede a describir las pruebas que se le realizaron al generador diseñado, con el fin de revisar si había fallas en este, para luego hacer las pruebas con la cámara coronográfica y por último realizar el protocolo para la empresa, el cual presenta un objetivo, un alcance, definiciones y descripción del equipo, procedimiento, valores o criterios de aceptación, cámara, funciones de activación, indicadores de estado, informes o registros, normas de seguridad, control ambiental y control de cambio.
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Desarrollo de un sistema de tratamiento y geo-posicionamiento satelital de imágenes para análisis de cultivos mediante conceptos de agricultura de precisión
(Universidad de los Llanos, 2016) Ortiz Rojas, Daniel Camilo; Angarita Acosta, Diego Fernando; Jiménez López, Andrés Fernando; Jiménez López, Andrés Fernando
Conforme a como se incrementa la población mundial, de la misma forma se incrementa la demanda de alimentos, de forma exponencial. No obstante, el suelo agrícola disponible para la producción es cada día menor en razón a los fenómenos de erosión y a las deficientes prácticas y sistemas de producción que todavía se utilizan. Paradójicamente, Latinoamérica y los países en desarrollo son las porciones de suelo agrícola más grandes que existen en el mundo, pero es donde más deficientes metodologías y sistemas de producción se aplican. La evolución en tendencias del origen de los alimentos y el uso más eficiente y sostenible del suelo se generan en Europa y Estados Unidos, caracterizados por las limitadas extensiones de suelo para uso agrícola. Por otro lado, la evolución de la tecnología en el ámbito agrario ha provocado el surgimiento de la Agricultura de Precisión, en esta se engloban una serie de tecnologías de aplicación en la producción agraria, que tienen como factor común el uso de las TIC en la racionalización de la toma de decisiones y su precisa ejecución. Cualquier tarea que forme parte de las operaciones necesarias para la implementación, desarrollo y explotación de un cultivo es susceptible de ser realizado haciendo uso de alguna de las técnicas que integran la AP [1]. Estos sistemas no solo posibilitan una gestión agronómica más eficaz, sino que además permite aumentar la precisión de las labores y la eficiencia del cultivo, lo que nos sirve para: Tener una memoria más real en campo de la historia de un lote, tener disponible una herramienta para toma de decisiones, conformar un sistema de trazabilidad de cualquier alimento agrícola producido y mejorar la calidad intrínseca de los productos agrícolas. Lo anterior redunda en una gestión de tipo agronómico, medio ambiental y económico para el productor, el consumidor y el planeta. El proyecto busca el uso de toma de imágenes y posterior tratamiento junto con el sistema de información geográfica (SIG) para estimar y evaluar la presencia de posibles plagas, enfermedades y demás problemas, generando mapas geo referenciados de monitoreo con la información recolectada para que se pueda obtener una mejor perspectiva de la evolución día a día del cultivo.
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Sistema de instrumentación virtual para determinar la tensión mínima de activación en interruptores y seccionadores utilizados en redes eléctricas de baja, media y alta tensión
(Universidad de los Llanos, 2016) Reina Moreno, Yonny Leonardo; Vargas Guativa, Javier andres; Cucaita, Alexander
Las distribución de la energía eléctrica a las ciudades, pueblos, fincas, veredas etc., son distribuidas por un red eléctrica formada por líneas y estaciones eléctricas. Partiendo de esta idea, las líneas son consideradas las ramas de la red y las estaciones son los nodos de ella, por estos sistemas o redes eléctricas pueden clasificarse según su nivel de tensión: baja 1kV, media 36kV, alta 245kV, muy altas más de 300.362kV. La estación eléctrica cumple la función de producción, conversión, transformación regulación, transporte, repartición, distribución y utilización. Lyansa eléctrica es una empresa colombiana ubicada en la ciudad de Villavicencio prestadoras de servicios en ingeniería eléctrica, mantenimiento, montaje, diseño e interventoría en el área transmisión y distribución de la energía eléctrica. Lyansa eléctrica facilita a los estudiantes de la universidad de los Llanos que puedan realizar la opción de grado pasantía. El propósito de esta pasantía es darle a Lyansa Eléctrica un prototipo de instrumentación virtual, sobre una de las pruebas que se le realizan a uno de los elementos más importante de una estación eléctrica, llamado Interruptor de alta media y baja potencia; y a este se ejecuta la prueba de tensión mínima de activación de las bobinas de apertura o de cierre. La prueba de tensión mínima de excitación, es realizada con una fuente de voltaje directo, variando su voltaje en forma ascendente hasta encontrar la tensión activadora de la bobina; es importante saber ese tipo de información, ya que estos dispositivos son controlados desde una central, y dicha central debe proporcional la mínima tensión a las bobinas, si esto no se cumple, la orden será enviada y la bobina no cumpliría con su mecanismo. La finalidad de este proyecto es proporcionar una mejora a la prueba de tensión mínima, que le facilite al usurario a través de una interfaz virtual visualizar las tensiones inyectadas a las bobinas de los interruptores y la creación de un informe donde expone todos los parámetros aplicados a dicha prueba.
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Diseño, implementación y manipulación de una planta física que permita la realización de prácticas remotas de experimentos de mecánica - cinemática en la Universidad de los Llanos
(Universidad de los Llanos, 2016) Martínez Díaz, Andrés Felipe; Caro Roa, Jonathan; Jiménez López, Andrés Fernando; Jiménez López, Andrés Fernando
Este trabajo presenta el diseño, la implementación y el funcionamiento de una planta física que permita la realización de prácticas remotas de experimentos de mecánica-cinemática. Inicialmente se hace una investigación de proyectos, tesis, artículos científicos, entre otros, que contengan información concerniente al tema de interés para clarificar ideas y poder definir mejor el trabajo a desarrollar. Seguido de esto se realizaron dos bosquejos de prototipos en un software CAD (computer aided design), en uno de estos se realizaron los experimentos de movimiento uniforme, movimiento acelerado, caída libre y en el otro prototipo se realizó el experimento de movimiento parabólico. Luego se hace la construcción de los prototipos y se adecuan los sensores y cámaras para sus respectivos modelos. En software se desarrolló una interfaz gráfica para la elección de los diferentes tipos de experimento con diferentes valores iniciales, la recepción, almacenamiento y graficación de los datos enviados por la planta física. Finalmente se realizan pruebas para corroborar su funcionamiento de donde se obtiene que los montajes cumplen con su función y que estos son capaces de ejecutar varios experimentos sin presentar fallas lo que facilita la enseñanza a estudiantes y por consiguiente hace que el proyecto realizado forme parte de las NTICS. En los apéndices se encuentran algunos de los códigos usados para el uso de los sensores, los motores y los dispositivos de comunicación.
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Diseño e implementación de un microsistema de cultivo acuapónico automatizado
(Universidad de los Llanos, 2016) Rodríguez Gutierrez, Oscar Iván; Rodríguez Umaña, Luis Alfredo
Los cultivos acuapónicos son sistemas de producción sustentables, conformados por un cultivo hidropónico y un cultivo de peces, en el cual, los peces vierten sus desechos en el agua, éstos se convierten en materia orgánica en descomposición contaminando el agua. Esta agua con desechos es tratada con sistemas de separación de partículas, posteriormente se lleva al cultivo hidropónico, allí las plantas utilizan el material orgánico como abono limpiando el agua y al mismo tiempo oxigenándola durante el día para así hacerla recircular evitando el recambio de esta por largos periodos de tiempo, durante la noche las plantas realizan el proceso inverso convirtiendo el O2 en CO2 e inyectándolo al agua; Para garantizar los niveles de O2 se activan sistemas de recirculación de agua (SRA) durante toda la noche. El problema para estos cultivos radica en que sus sistemas de recirculación de agua (SRA) funcionan a velocidad constante y de manera temporizada sin importar su cantidad de materia orgánica, la turbulencia provocada por la recirculación divide la materia orgánica en diminutas partículas, permitiendo su paso por el filtro, tapando las raíces de las plantas e impidiendo el normal desarrollo de la mineralización y oxigenación del agua, afectando la vida de los peces y producción del cultivo, esto debido a que es un área nueva en Colombia y con escasa tecnificación. En este proyecto se automatizarán los procesos de recirculación y filtrado del agua en un prototipo de cultivo acuapónicos a escala de laboratorio. En la etapa de análisis y posterior diseño, se investigará todo lo concerniente al funcionamiento de un cultivo acuapónico, sistemas de filtrado y recirculación de agua (SRA), sus principios de funcionamiento y nuevas tecnologías, en la etapa de implementación de dicho prototipo, se construirá a escala de laboratorio para usarlo en el proyecto como recurso propio.
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Diseño e implementación de una aplicación SIG para la supervisión y monitoreo de sensores en el campo de la agricultura de precisión
(Universidad de los Llanos, 2016) Reinoso Gutiérrez, Juan Camilo; Herrera Gómez, Alan Fabián; Jiménez López, Andrés Fernando
Haciendo uso de un servidor web y un servidor de base de datos se realizó el diseño e implementación de una aplicación web SIG para realizar las tareas de supervisión y monitoreo en tiempo real de sensores ubicados en campo (cultivos). La información de sensores será enviada a través de un módulo de comunicación GPRS, el cual le suministrará la información a la aplicación web SIG por medio del método POST del protocolo HTTP. La información es almacenada y protegida por cuentas de usuario de tal manera que solo el usuario propietario de la información pueda acceder a ella. La aplicación está diseñada con dos tipos de cuentas de usuario, el primer tipo de cuenta de usuario, administrador, tiene todos los privilegios del sitio (adicionar usuarios, eliminar usuarios y cargar archivos). El segundo tipo de cuenta, usuario básico, es la que tiene a disposición todas las características de la aplicación, entre las que están la generación de reportes tipo gráfico y tipo tabla y la visualización en tiempo real de las variables medidas en campo.
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Sensores de humedad del suelo tipo sonda con sistema de monitoreo para aplicaciones en agricultura de precisión
(Universidad de los Llanos, 2016) Betancourth Castro, Landneyker; Jiménez López, Andrés Fernando; Jiménez López, Andrés Fernando; Jiménez López, Andrés Fernando
La medida de los sensores de humedad de suelo en cultivos agrícolas es fundamental para los sistemas de irrigación, debido a que permiten definir la cantidad de agua que se está introduciendo al suelo y además evitar su desperdicio. En este documento se dan a conocer los resultados del desarrollo de un sistema de sensado de humedad de suelo para varias profundidades, que permite definir cantidad de agua disponible en el suelo y el momento en que el suministro debe terminar; debido a que las condiciones establecen que el agua se está perdiendo por infiltración. Es un dispositivo de gran utilidad en el manejo del recurso hídrico de cultivos agrícolas y que se compone de: un sistema de sensado, un sistema de visualización en campo, un módulo de procesamiento mediante un dispositivo embebido, un sistema de alimentación por energía solar y un módulo de transmisión de información vía GPRS (mensajería de texto) a un servidor. Los datos recibidos son visualizados mediante tablas de datos y gráficos en un dispositivo móvil.
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Sistema prototipo para detección de arvenses y aplicación de herbicida a un cultivo de piña
(Universidad de los Llanos, 2016) Camargo Pico, Diana Andrea
En este Trabajo se presenta el desarrollo de un prototipo de sistema para la detección de arvenses y aplicación de insumo en un cultivo de piña, para aplicaciones de agricultura de precisión. Utiliza un sistema de visión artificial, y procesamiento de imágenes en tiempo real como mecanismo de detección de malas hierbas. Hace uso de una cámara para la adquisición de la reflectancia de las plantas en espectro visible. Cuenta con un sistema de fumigación automático, el cual emula la aplicación del herbicida selectivo; lo que en conjunto es implementado sobre un vehículo terrestre que realiza su recorrido entre los surcos del cultivo.
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Identificación de potenciales Fuentes no Convencionales de Energía Renovable (FCER) en el departamento de Arauca
(Universidad de los Llanos, 2017) Méndez Acuña, Álvaro Iván; León Quiroga, Ludy Angélica; Cuero Ortega, Jairo David; Cuero Ortega, Jairo David
Actualmente, el crecimiento en el uso de energías renovables para la generación de energía eléctrica a nivel mundial ha sido importante; según el reporte de la situación mundial realizado por la Red de Políticas en Energías Renovables (REN, por sus siglas en inglés), la instalación de sistemas de energía eólica y solar fotovoltaica representaron el 77 % de las nuevas instalaciones. Sin embargo, en Colombia el uso de fuentes no convencionales tales como energía solar, eólica, Pequeñas Centrales Hidroeléctricas (PCH), biomasa, entre otras, es mínimo. No obstante, la implementación de los Planes de Energización Rural Sostenible (PERS) con el apoyo de entidades gubernamentales, tales como la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME), el Instituto de Planificación y Promoción de Soluciones Energéticas para las Zonas No Interconectadas (IPSE) y la Universidad de los Llanos con el Observatorio del Territorio, busca el mejoramiento de las condiciones socio-económicas de las poblaciones más apartadas a través del aprovechamiento de las FNCER presentes en cada territorio, de manera que se formulen proyectos energéticos sostenibles, productivos y de largo plazo.
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Desarrollo de prototipos robóticos para/y transmisión de conocimientos, a estudiantes del nivel de educación básica y media, por medio del uso de herramientas TIC
(Universidad de los Llanos, 2017) Guapacho Castro, Joseph James; Vargas Guativa, Javier andres; Cucaita Gómez, Alexander; Rodríguez Umaña, Alfredo
Existen diferente formas de enseñar-aprender, muchas se basan en teorías previas y modelos innovadores, que han sido implementados en diferentes lugares del mundo y han mostrado, mayores beneficios frente a la enseñanza tradicional, entre estas teorías innovadoras se encuentran aquellas que incluyen a las TIC y a la robótica. En el siguiente trabajo se muestra el proceso de diseño y construcción de diferentes aplicaciones robóticas y de un software que facilita el diseño de las mismas, así como el desarrollo e implementación de un plan de estudios, que busca realizar una alfabetización tecnológica, transmitiendo conocimientos de matemáticas, física, robótica, programación y electrónica, a niños y jóvenes en colegios públicos y privados, utilizando los equipos de cómputo con los que cuentan estos, así como la herramientas tecnológicas del Punto Vive Digital Plus, ubicado en la ciudad de Villavicencio en el Colegio Francisco Arando. Los diferentes robots y software fueron construidos satisfactoriamente, gracias a la combinación de diferentes herramientas tecnológicas de software y hardware libre que resultaron ser fundamentales, para cumplir con las expectativas de cada uno de las aplicaciones robóticas. Al final se realizó una evaluación, teniendo en cuenta las diferentes opiniones de los estudiantes, así como también un análisis realizado por parte de los ingenieros que acompañaron el proceso de aprendizaje. Los resultados fueron positivos en la mayoría de los casos, sin embargo existieron aspectos que deben ser tomados en cuanta para que esta forma de aprendizaje funcione de manera adecuada.
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Diseño de un prototipo de equipo biomédico inalámbrico para la evaluación de los movimientos de las articulaciones y la actividad muscular
(Universidad de los Llanos, 2017) Patiño Acosta, Julián David; Reyes Díaz, José Luis; Castro Ladino, Javier Ricardo
En el siguiente trabajo se presenta el diseño y construcción de un prototipo de equipo biomédico inalámbrico para la medición de la actividad eléctrica muscular en conjunto con la medida del grado del ángulo de la articulación corporal sobre la cual se esté llevando el examen, el equipo biomédico consta de dos dispositivos, el electromiógrafo que permite medir la actividad eléctrica muscular y el electrogoniómetro utilizado para medir el ángulo de movimiento (ROM) de una articulación. Se exponen los procesos utilizados para la digitalización de la señal obtenida mediante electrodos de superficie y los procedimientos implementados para obtener el ángulo medido con el giroscopio. Dentro de los procesos se exponen la resolución y frecuencia de muestreo con la cual se da la conversión de la señal análoga a la digital y se explican las pautas seguidas en los procesos de captación, filtrado, conversión, digitalización y procesamiento de la señal electromiográfica. Posterior a esto, se presentan una serie de aplicaciones sobre las cuales los dispositivos serían de gran utilidad, como resultado se da a conocer una serie de análisis realizado sobre un grupo de deportistas pertenecientes a la disciplina del patinaje donde se analizan las características de la señal EMG con el electromiógrafo y el ángulo de movimiento de las diferentes articulaciones con el electrogoniómetro.En el siguiente trabajo se presenta el diseño y construcción de un prototipo de equipo biomédico inalámbrico para la medición de la actividad eléctrica muscular en conjunto con la medida del grado del ángulo de la articulación corporal sobre la cual se esté llevando el examen, el equipo biomédico consta de dos dispositivos, el electromiógrafo que permite medir la actividad eléctrica muscular y el electrogoniómetro utilizado para medir el ángulo de movimiento (ROM) de una articulación. Se exponen los procesos utilizados para la digitalización de la señal obtenida mediante electrodos de superficie y los procedimientos implementados para obtener el ángulo medido con el giroscopio. Dentro de los procesos se exponen la resolución y frecuencia de muestreo con la cual se da la conversión de la señal análoga a la digital y se explican las pautas seguidas en los procesos de captación, filtrado, conversión, digitalización y procesamiento de la señal electromiográfica. Posterior a esto, se presentan una serie de aplicaciones sobre las cuales los dispositivos serían de gran utilidad, como resultado se da a conocer una serie de análisis realizado sobre un grupo de deportistas pertenecientes a la disciplina del patinaje donde se analizan las características de la señal EMG con el electromiógrafo y el ángulo de movimiento de las diferentes articulaciones con el electrogoniómetro.
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Monitoreo del uso del espectro radioeléctrico basado en la tecnología de radio cognitiva – (Cognitive radio)
(Universidad de los Llanos, 2017) Sarmiento Ortiz, Leidy Alexandra; Martínez Cuervo, Víctor Manuel; Reyes Moncayo, Héctor Iván; Castro Ladino, Javier Ricardo; Reyes Moncayo, Héctor Iván
Uno de los problemas que más aqueja a las redes y sistemas inalámbricos es la falta de suficiente espectro radioeléctrico. Por este motivo, es importante plantear métodos para gestionar este recurso de una forma más óptima. Este proyecto busca hacer uso de la tecnología de radio cognitiva (Cognitive Radio - CR) para implementar una técnica de monitoreo del espectro. Dicha técnica de monitoreo se integrará con un mapa georreferenciado que permitirá analizar los patrones de uso del espectro radioeléctrico en diferentes lugares y zonas del espectro. Dicho análisis podrá ser usado para diseñar nuevas políticas de gestión de este recurso.
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Propiedades estructurales y electrónicas del cdZnTe mediante la teoría del funcional de la densidad -DFT-, como material fotovoltaico
(Universidad de los Llanos, 2017) Cáceres Castellanos, Wilman Guillermo; Martínez Velásquez, Nasly Yanira; Cucaita Gomez, Alexander; Ricardo Castro, Javier; Castro Ladino, Javier Ricardo
Este trabajo presenta las propiedades estructurales y electrónicas del CdZnTe, calculadas mediante primeros principios, bajo el formalismo de la Teoría del Funcional Densidad (DFT por sus siglas en inglés Density Functional Theory), haciendo uso del software Quantum-ESPRESSO; para ello en primer lugar se analizan las propiedades mencionadas para la estructura pura CdTe, luego para el CdZnTe con el fin de estudiar las modificaciones que se presentan en el compuesto y de esta manera determinar sus propiedades y usos. El documento inicia con la introducción que esboza de manera general la descripción de la física del estado sólido. Posteriormente se presenta el objetivo general y los objetivos específicos que orientaron este trabajo. A continuación sigue el marco teórico donde se describen aspectos básicos de la evolución de la Mecánica Cuántica hasta una breve introducción de la Física de Estado Solido con el fin sentar las bases para la comprensión de la DFT. Luego se menciona el software de Quantum-ESPRESSO (QE), con el cual se hacen cálculos de propiedades electrónicas y estructurales con DFT mediante el método de ondas planas (PW de las siglas en inglés Plane Wave) y Pseudo-potenciales (PP de la palabra en inglés Pseudo-potentials). En el capítulo posterior se expone la metodología, para lo cual se inicia con la descripción de la estructura pura del Teluro de Cadmio (CdTe), luego se describe qué tipo de pseudo-potenciales fueron escogidos para optimizar los parámetros del compuesto. En este caso están basados en la Aproximación de Densidad Local (LDA) y la Aproximación de Gradiente Generalizado (GGA) y los parámetros que se optimizan son la energía de corte (Ecutoff), la malla de puntos K y la constante de red. Para el Teluro de Cadmio-Zinc (CdZnTe) se plantea la optimización de estos mismos parámetros asumiendo que cristalice bajo una estructura del tipo half-heusler. Siguiendo con los resultados y discusión se muestran las gráficas del diagrama de bandas de energía y la Densidad de Estados (DOS), así como la comparación entre ancho de banda o band gap calculado para el CdTe, con respecto al band gap experimental. También se discute sobre el tipo de gap que se observa en el diagrama de bandas del CdTe y lo que significa para los semiconductores fotovoltaicos. Luego se hace un análisis de los resultados de la DOS y diagrama de bandas de energía para el CdZnTe los cuales no pueden compararse con los cálculos de la estructura pura, resultados experimentales o trabajos de investigación basados en otros métodos y/o software, debido a que una estructura half-heusler cristaliza bajo ciertas condiciones que no cumple el CdZnTe. Por último están las conclusiones de este trabajo de la estructura pura CdTe y la estructura half-heusler para el CdZnTe de acuerdo con los cálculos realizados. De igual forma se presenta la proyección o investigaciones futuras que se pueden realizar con dichos compuestos y el uso de la DFT implementada en el QE.
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Caracterización y análisis del consumo energético en zonas rurales para los municipios de Arauca
(Universidad de los Llanos, 2017) Carrillo Romero, José Leonardo; Perdomo Arias, Andrés Felipe; Cuero Ortega, Jairo David; Cuero Ortega, Jairo David
Los Planes de Energización Rural Sostenible parten del análisis regional, teniendo en cuenta los aspectos más relevantes en emprendimiento, productividad y energización, para poder establecer una política pública energética que plantee una visión de desarrollo en la región con el fin de facilitar la identificación, formulación y estructuración de proyectos integrales y sostenibles que, además de generar energía, apoyen el crecimiento y el desarrollo de las comunidades rurales de los departamentos objeto de este estudio. Con el fin de llegar a las políticas públicas se realiza un acercamiento institucional en los diferentes municipios para dar a conocer los planes de energización rural sostenible, así como también recopilar y clasificar información sobre los actores relevantes, actividades productivas, proyectos de energización propuestos para las zonas rurales que demanden recursos energéticos en los procesos de producción e industrialización. Luego se inicia con la búsqueda de información secundaria necesaria para el desarrollo de la investigación y posteriormente la recolección de información primaria en el trabajo de campo en los diferentes municipios del departamento de Arauca. La información secundaria se obtiene en la base de datos del Sistema Único de Información de Servicios Públicos donde se revisa y compila el consumo de energía eléctrica en el departamento de Arauca durante el período 2012 - 2016 y en los diferentes municipios del departamento se analiza para el año 2016 en los que se observan la cantidad de suscriptores y consumo de energía eléctrica. Luego se explica la aplicación de la fórmula para hallar el marco muestral de una población finita para aplicar las encuestas pertinentes en el trabajo de campo, así como la distribución geográfica para determinar los lugares de ejecución de la muestra. Para la obtención de la información primaria se aplicaron dichas encuestas desarrolladas en los Planes de Energización Rural Sostenibles Región Orinoquia en las que se pregunta por el consumo de energía en las viviendas (ya sea eléctrica o de alguna fuente alternativa), iluminación, consumo de leña, consumo de gasolina y gas propano, información que es usada para la determinación de la demanda energética en el sector residencial en el departamento de Arauca. Una vez recolectada la información, se compila y caracteriza el consumo energético en los diferentes municipios, se analizan las fuentes alternativas de energía existentes en el departamento, el consumo de energía eléctrica por región, la valoración económica y ambiental del consumo de la leña, la participación de los diferentes equipos y electrodomésticos en el consumo de energía eléctrica por vivienda y el consumo eficiente de esa energía en el sector residencial del departamento de Arauca. Las etapas de demanda caracterizada identificada en las zonas rurales proveen información actual sobre la situación energética en el departamento. Así mismo, las siguientes etapas se basan en la formulación de proyectos integrales sostenibles de mediano y largo plazo para establecer un lineamiento de política energética en las regiones beneficiadas por el proyecto, con el fin de mejorar la calidad de vida de estas poblaciones, además de reducir el uso de fuentes de energía no renovable para contribuir en el cuidado del medio ambiente.
Acceso abierto
Panorama de las energías renovables y análisis del uso eficiente de las energías en el departamento de Arauca
(Universidad de los Llanos, 2017) Castañeda Cardona, Joan Sebastián; Vera Corredor, Edison Fernando; Cuero Ortega, Jairo David; Cuero Ortega, Jairo David
Diferentes organizaciones medioambientales y gran parte de los países están tratando de disminuir la emisión de gases de efecto invernadero. Por ello se han pactado una serie de actividades y compromisos para evitar el uso de combustibles fósiles, sin embargo, Colombia ha ido aumentando esta emisión durante los últimos 20 años y por ello ocupa el puesto 40 en el ranquin con un 0.46% de las emisiones totales a nivel mundial, debido principalmente a la falta de apoyo de una política pública que promueva el uso eficiente de la energía. En los últimos años, el poder legislativo se ha dado a la tarea de crear una serie de leyes que han sido adoptadas por los diferentes departamentos. En el departamento de Arauca, como una forma de solventar el problema de la cobertura energética, se han implementado los Planes de Energización Rural Sostenible que se rigen bajo la ley 1665 del 6 de julio de 2013 que promulga el estatuto de la Agencia Internacional de Energías Renovables y la ley 1715 de 2014 y promueve el desarrollo sostenible y la mitigación de problemas en el sector energético implementando tecnologías de fuentes de energía no convencionales. Por ello se propone un panorama en donde se determina la oferta energética existente en el departamento en sus 4 componentes: solar, hídrico, eólico y biomasa, así mismo se define el actual aprovechamiento de estas energías a través de la recolección de información sobre los diferentes proyectos que se están implementando actualmente en los municipios del departamento. Adicionalmente, con base en los diferentes Planes Energéticos Nacionales se presenta una visión del futuro del sector energético. El panorama de las energías renovables para Arauca exhibe una óptima perspectiva para soluciones de largo plazo, ya que se está afrontando de manera conjunta el cambio climático y la falta de cobertura de energía eléctrica en las zonas rurales, pero en medidas de corto plazo el departamento no está en su mejor momento, ya que, pese a tener una oferta energética considerable, el aprovechamiento de ésta es prácticamente cero en 5 de los 7 municipios del departamento. La existencia de política pública que promueve la implementación y uso eficiente de la energía cuenta con muy poca participación en el departamento de Arauca, por lo tanto, es necesario que la gobernación y las alcaldías se articulen con los diferentes planes y convenios propuestos por la Unidad de Planeación Minero Energética (UPME) y el Instituto de Planificación y Promoción de Soluciones Energéticas para las Zonas No Interconectadas (IPSE) que tienen como objetivo aunar esfuerzos técnicos, administrativos y financieros para ejercer una política energética que unifique energía con productividad.