Inge Cuc

Investigación sobre el Perfil de Alta Frecuencia de Voltajes de Paso y Tacto Debido a la Fragmentación de la Malla de Puesta a Tierra

2023-06-15T20:45:56+00:00

La creciente demanda y los beneficios de la energía eléctrica han llevado a la creación de enormes centrales eléctricas, por lo que son necesarias subestaciones de alto voltaje para la energía eléctrica. La instalación de diferentes pequeñas centrales eléctricas para evitar el consumo en diferentes partes de un país requiere unidades de reserva y altos costos para reparaciones, mantenimiento y abastecimiento de combustible. La necesidad de estas subestaciones puede buscarse en la falta de uniformidad de diferentes costos, los costos de generación de energía eléctrica, la falta de centros de consumo cerca de las centrales eléctricas y, en general, la existencia de una red nacional y la posibilidad de desconectar oportunamente las partes defectuosas de la red eléctrica. La prioridad en la rehabilitación de una subestación fuerte es satisfacer las necesidades operativas del sistema. En todas las instalaciones eléctricas, especialmente en complejos industriales, la conectividad a tierra es una de las medidas más importantes y fundamentales para proteger a las personas y los equipos y mejorar el rendimiento del sistema. El propósito del sistema de equipos de tierra es potencializar el cuerpo metálico de todos los equipos eléctricos con la tierra para prevenir la electrocución y proteger al personal. Este tipo de conexión normalmente no es portadora de corriente, pero si una de las fases del dispositivo está conectada al fuselaje, la corriente de falla entra a la tierra a través de esta conexión y cierra su camino a través del neutro trans o el generador conectado a tierra. Las redes de tierra debido a diferentes estructuras de la tierra en diferentes regiones pueden causar problemas con el tiempo, uno de ellos es la fragmentación de la red de tierra debido a la corrosión de los conductores o debido a sobretensiones. En esta investigación, en diferentes y altas frecuencias, utilizamos 3 frecuencias de 50, 100 kilos y 1 MHz, para verificar los factores de la red de tierra y la seguridad de equipos y personas en subestaciones de alto voltaje, utilizamos el software CDEGS que es un programa especializado para diseñar e investigar la red de tierra.

Objetivo: Investigación e investigación de alta frecuencia, perfil de voltajes de paso y tacto de la red de tierra.

Metodología: Diseño y modelado con el software Comsol.

Resultados: A medida que aumenta la frecuencia, tanto el voltaje de paso como el voltaje de tacto en los puntos de esquina aumentan más.

Conclusiones: Al comparar los perfiles de voltaje basados en los resultados de la simulación, se encontró que al aumentar la frecuencia del voltaje de contacto en cada perfil y malla, aumenta notablemente. El punto a considerar después de revisar los resultados de la simulación es que al aumentar la frecuencia tanto del voltaje de paso como del voltaje de tacto en los puntos de esquina, aumentan más que otras partes

Guía para la priorización de procesos de gestión de proyectos (PMBoK) en proyectos de construcción vertical

2023-08-18T05:01:41+00:00

Introducción: La utilización de buenas prácticas para la gestión de proyectos de construcción vertical se constituye en un tema de vital importancia en pro de que su planeación, ejecución y resultados sean acordes con los criterios de éxito deseados a nivel productivo, reducción de costos, anticipación de inconvenientes, entre otros. Por lo tanto, es pertinente estudiar la forma como se gestionan los proyectos de construcción teniendo en cuenta la implementación de metodologías o guías que favorezcan la buena gestión de los proyectos.

Objetivo: Proponer una guía para la priorización de procesos de gestión de proyectos propuestos por el Project Management Institute aplicada especialmente a proyectos de construcción vertical.

Metodología: Se elaboró un diagnóstico de la situación actual mediante revisión de la literatura y la recolección de lecciones aprendidas de expertos mediante encuesta; seguidamente, la guía fue formulada y estructurada y finalmente, validada mediante el juicio de expertos y el análisis de polaridad de textos.

Resultados: Se obtuvo un proceso para diseñar la guía que puede ser extrapolado a otros contextos, la guía propuesta y un detallado proceso de validación, que permitió obtener percepciones positivas respecto a su uso y utilidad. Adicionalmente, se elaboró un instrumento para apoyar la priorización de procesos de gerencia de proyectos el cual se encuentra publicado.

Conclusiones: La guía metodológica propuesta permite priorizar la gestión de los procesos de las áreas de conocimiento y fue evaluada con buenas opiniones. El proceso seguido provee una guía para hacer la adaptación de procesos de gerencia de proyectos en otros contextos y áreas de aplicación.

Análisis Exergético de la Generación de Vapor Integrada a Gasificación de Biomasa

2022-09-02T21:41:18+00:00

Introducción: La biomasa es una fuente de energía que adquiere relevancia, ya que tiene alto potencial y produce bajo impacto medioambiental. La biomasa puede ser aprovechada procesos termoquímicos como la gasificación, la combustión y el pirólisis. La gasificación de biomasa es un proceso bien estudiado ya que permite la producción de gases combustibles con propiedades que dependen del agente gasificante utilizado. Objetivo: realizar un análisis exergético a la generación de vapor mediante la gasificación de residuos agroindustriales del maíz. Metodología: Primeramente, se realizó una caracterización de la biomasa para determinar sus propiedades. Luego se realizó un modelo computacional en Aspen Plus® del proceso de gasificación de biomasa. El modelo se realizó en estado estacionario y se tuvo en cuenta que todos los gases se comporten de manera ideal. Resultados: el modelo desarrollado estima un syngas con poder calorífico inferior (LHV) de 6.18 MJ/Nm³, el cual posteriormente se inyectó a una caldera para la generación de vapor del sistema. Luego de esto se realizó un análisis exergético con los datos arrojados en la simulación, que arrojó como resultado que 14.37 kW son los utilizados en la generación de vapor, así mismo se determinó que la eficiencia exergética del sistema es de un 35%. Conclusiones: Se pudieron obtener datos teóricos de un sistema de gasificación acoplado a una caldera que permite generar vapor para su uso en diversas aplicaciones. Así mismo, se observa que gran parte de la energía que se produce no es utilizada, debido a perdidas e irreversibilidades del sistema.

Instrumento para medir las percepciones de las comunidades de desarrollo de software respecto a la comunicación, coordinación y cooperación: Resultado de la validación mediante juicio de expertos

2023-08-17T23:40:20+00:00

Introducción: El desarrollo de software es una actividad sociotécnica que requiere de factores sociales y técnicos para el logro de cualquier objetivo propuesto. Estos factores caracterizan a la Congruencia Sociotécnica (STC), que se centra en el uso debido de habilidades blandas como la coordinación, comunicación y cooperación de los equipos de desarrollo de software.

Objetivo: El objetivo de este estudio es presentar un instrumento de medición que permite determinar las percepciones de los miembros de una comunidad de desarrollo de software a partir de 42 preguntas formuladas a través de tres dimensiones: comunicación, cooperación y coordinación.

Metodología: La validación del instrumento de medición se realizó por juicio de expertos; se seleccionaron 9 profesionales, quienes evaluaron el instrumento mediante 4 criterios de calidad: suficiencia, claridad, relevancia y coherencia. Para determinar el acuerdo entre los expertos, se utilizó el coeficiente Kappa Fleiss y, para medir el grado de concordancia, se aplicó Landis y Koch.

Resultados: La fuerza de concordancia para cada dimensión fue considerable y casi perfecta. Para los criterios de calidad del suficiencia, coherencia y claridad, se identificó una concordancia considerable, siendo la claridad el coeficiente más alto (0.85). El criterio de calidad relevancia fue moderado, siendo la más baja (0.583). Se tuvo en cuenta un nivel de significancia del 5%, siendo el criterio de calidad claridad el más relevante con un valor p=0.02.

Conclusiones: Realizado los ajustes al instrumento, podrá ser utilizado para medir las percepciones de las dimensiones: comunicación, cooperación y coordinación en las comunidades de desarrollo de software.

Algoritmo de optimización multiobjetivo de una re-gión contaminada

2023-05-08T12:47:32+00:00

Introducción: En este trabajo se considera un problema de la ecología industrial bajo el enfoque de optimización semi-infinita.

Objetivo: El objetivo es la resolución del conflicto entre las emisiones contaminantes con las normas ambientales para las zonas de una región dada.

Metodología: Se propone una versión del algoritmo SIP2 que, simultáneamente con la disminución de la contaminación, también permite un aumento de las emisiones de las fuentes, de tal forma que permite una cierta libertad en el manejo de contaminación y los elementos que la provocan en la industria, pero velando por el cumplimiento de la normatividad ambiental.

Resultados: Los resultados de dos algoritmos muestran diferentes papeles de las fuentes en la obtención de la contaminación total y como consecuencia la necesidad de los cambios en sus emisiones.

Conclusiones: El algoritmo propuesto ofrece soluciones más rentables en evaluaciones de diseño de infraestructura para áreas con intereses opuestos, como el mantenimiento o el aumento de la producción (medido indirectamente por la generación de emisiones debido al sistema productivo), al tiempo que garantiza el cumplimiento de las normas ambientales restrictivas.

Estudio de la Calidad de la Energía en Redes de Distribución con Alta Penetración de Energías Renovables usando Simulación en Tiempo Real

2023-07-24T16:36:35+00:00

Introducción: La potencia que se suministra a la carga a través de la red de distribución proviene principalmente de fuentes convencionales de energía. Sin embargo, se está realizando una transformación hacia redes eléctricas sostenibles y eficientes, que incorporen fuentes de energía renovables distribuidas y más cerca a los consumos. Este proceso ha llevado a que se investiguen efectos que trae la inclusión de recursos energéticos distribuidos, los cuales han mostrado algunos problemas que se relacionan con la calidad de la energía. Sin embargo, se requieren más estudios para mostrar efectos más detallados y el uso de nuevas herramientas como la simulación en tiempo real.

Objetivo: Este documento utiliza simulación en tiempo real para evaluar el impacto en la calidad de la energía producida al integrar recursos de energía distribuida (DER) en una red de distribución.

Metodología: El sistema de alimentación de prueba de 13 nodos IEEE se utilizó para evaluar armónicos de voltaje, armónicos de corriente, parpadeo e inyección de CC según los estándares IEEE 1547-2018, IEEE 519-2014 y NTC 5001-2008. El sistema de prueba del alimentador se implementó en el software Hypersim y se utilizó para ejecutar simulaciones en tiempo real.

Resultados: Los resultados muestran que la integración de recursos energéticos distribuidos en la red produce un alto impacto en los armónicos de corriente de la red.

Conclusiones: El fenómeno de inyección DC presenta un impacto medio, y los flickers y armónicos de tensión presentan un impacto menor.

Maximizando la Vida Útil de Nodos en Redes de Sensores Inalámbricas: Una aplicación innovadora del problema de Optimización P-Median al Protocolo LEACH-C

2023-11-05T16:04:14+00:00

En esta investigación, se explora un enfoque innovador para la optimización de clústeres en el protocolo LEACH-C a través de la aplicación del modelo P-Median en Redes de Sensores Inalámbricos (WSN). Utilizando un número fijo de sensores, el método se centra en mejorar la eficiencia energética, crucial para la sostenibilidad y reducción de costos en WSN. La implementación del modelo P-Median demostró ser eficaz en retrasar la muerte del primer nodo y reducir el número de clústeres y paquetes enviados a las cabezas de clúster (CH), al tiempo que aumentó los paquetes enviados al sumidero y la energía promedio de la red.

Estos avances significan una mejora considerable en la eficiencia energética, contribuyendo a la sostenibilidad a largo plazo y disminuyendo los costes operativos y de mantenimiento. Más allá de las mejoras energéticas, este estudio tiene el potencial de revolucionar la gestión de recursos e infraestructuras, especialmente en áreas remotas, al ofrecer una metodología adaptable a diferentes configuraciones de WSN. Los resultados abren un camino prometedor hacia la optimización en el campo de las WSN, destacando la utilidad del modelo P-Median para mejorar tanto el rendimiento como la eficiencia energética en estas redes, lo que representa un avance significativo con aplicaciones potenciales amplias para futuras investigaciones y desarrollos tecnológicos.

Generación de Alertas Tempranas en la Identificación de Cambios en los Entregables en la Etapa de Ejecución de Proyectos de Construcción

2023-05-09T13:09:32+00:00

En proyectos de construcción, los cambios continúan presentándose como un desafío que influye en el desarrollo normal y el éxito de los procesos de construcción y etapas de ejecución. La mayoría de estos cambios se deben a eventos y causas que, en muchos casos, podrían haberse evitado. En esta investigación, a través de una metodología cualitativa y documental, se realizó una extensa revisión teórica de las causas del cambio y los impactos en costos y tiempo, los cuales, una vez analizados y filtrados, permiten describir y presentar las causas más importantes y sus impactos a nivel general. De igual manera, en el desarrollo de la investigación, se validó la clasificación y el nivel de importancia de estos tipos de cambios y causas mediante la implementación de un instrumento de recolección, contrastando así los hallazgos de la revisión con el contexto real del sector de la construcción en Colombia. Esta información permitió la generación de un modelo para la generación de alertas tempranas con el fin de prevenir estos cambios en la etapa de ejecución del proceso de construcción.

Perfil de usuario para Internet de las cosas basado en ontologías

2023-08-17T23:49:04+00:00

Determinar el contexto en el que se encuentra el usuario es clave para personalizar los servicios en Internet de las cosas. Por lo tanto, se requiere un mecanismo genérico, semántico e interoperable que gestione el perfil del usuario. Se propone un mecanismo de gestión de perfil de usuario para IoT que utiliza ontologías para modelar las preferencias del usuario y su contexto según su ubicación y las actividades que están ejecutando. Esto permite a los usuarios establecer preferencias en objetos inteligentes que crean servicios personalizados con una intervención humana mínima. La metodología utilizada en la creación de esta ontología de perfil de usuario facilita la construcción rápida de un modelo formal y evolutivo. Para validar la solución, se adoptó un estudio de caso que incorporó usuarios reales y midió su capacidad para personalizar los servicios proporcionados. Los resultados sugieren que la ontología ofrece una buena solución para este tipo de escenario que adapta sus servicios a las características y el contexto del usuario. Las pruebas verificaron que los servicios se ajustaron automáticamente en un tiempo aceptable (52 segundos) en comparación con los ajustes manuales que podrían requerir varios minutos.

Location of ambulances for Cucuta's emergency medical system

2023-03-17T22:38:17+00:00

Introducción. La localización de las bases de ambulancias es una decisión estratégica en el sistema de emergencias médicas (SEM), que impacta el tiempo de respuesta y la probabilidad de salvar vidas o dejar secuelas en los pacientes que sufren accidentes de tránsito o crisis de una enfermedad.

Objetivo. El propósito de la investigación fue proponer la localización de bases de ambulancias para el SEM, que mejore la oportunidad en la atención pre-hospitalaria en Cúcuta.

Metodología. Primero, se utilizó el método del centro de gravedad para segmentar la ciudad en sub-cuadrantes y determinar ubicaciones alternativas. Segundo, se empleó el sistema de calificación de factores de la localización para evaluar las ubicaciones alternativas. Tercero, se diseñó un modelo programación lineal entera que determinó la localización óptima de ambulancias, que minimiza el número de bases para atender los accidentes de tránsito en un tiempo de respuesta de 8 minutos o menos. Finalmente, Para determinar los tiempos de respuesta se desarrolló un código en Python que utilizó el servicio web Direction API de Google Maps.

Resultados. Se propusieron dos alternativas óptimas de localización, las cuales reducirían el tiempo de respuesta promedio de la situación actual de 10,96 minutos a 5,39 y 5,72, equivalentes a una mejora del 50,82% y 47,81%, respectivamente, y el porcentaje de pacientes atendidos en un tiempo de respuesta de 8 minutos o menos se incrementaría a 85,19% y 78,84%, mejorando el 30,82% de la situación actual.

Conclusiones. Se sugiere la segunda propuesta de localización que consideró cuatro bases, porque facilitaría al SEM el control y la gestión logística de las ambulancias, y mejoraría la oportunidad en la atención pre-hospitalaria en Cúcuta.

Rediseño de una trilladora para la agricultura a pequeña escala en Córdoba, Colombia.

2023-08-08T21:38:01+00:00

Introducción: La agricultura colombiana aún presenta un bajo nivel de mecanización, lo cual es principalmente resultado de la falta de financiamiento, especialmente para la agricultura a pequeña escala. Esto ha llevado a la fabricación artesanal de maquinaria agrícola utilizando recursos locales copiando otros diseños. Esta maquinaria generalmente tiene baja eficiencia y confiabilidad. En el artículo, se lleva a cabo el rediseño de un trillador de arroz indígena que estaba fuera de uso debido a su baja eficiencia y las significativas pérdidas de arroz durante su operación.

Objetivo: La investigación tiene como objetivo rediseñar un trillador de arroz casero, mejorando significativamente su desempeño, con un bajo costo de fabricación mediante el aprovechamiento máximo de sus componentes y la reconstrucción utilizando recursos e infraestructura local.

Metodología: Para el rediseño, se aplicó la metodología de cinco pasos propuesta por Mullineux. Se analizaron y rediseñaron todos los mecanismos de la máquina, y se reingenierizaron por completo.

Resultados: Se introdujo un nuevo diseño de dientes de trilla llamados "dientes de trilla en peine", muy simples de producir, ensamblar y reemplazar. El trillador rediseñado se implementó y evaluó, logrando la misma productividad que el trillador original, reduciendo las pérdidas de arroz en dos tercios. Además, los resultados de la evaluación en campo fueron coherentes con los resultados de investigaciones anteriores.

Conclusiones: Los resultados muestran que es beneficioso para la agricultura a pequeña escala en Colombia fabricar maquinaria agrícola adaptada a sus necesidades específicas, fabricada localmente con sus recursos, pero aplicando métodos de ingeniería adecuados para garantizar que el rendimiento de las máquinas sea satisfactorio