Revista Tecnología y Ciencia (E-Journal)
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Modelización de Fallas en Reactor Químico con Agitación Continua (CSTR)
Get PDFFault detection is an important problem in process engineering. The early detection and diagnosis of process faults while the plant is operating in controlled areas can help avoid abnormal event branches and reduce productivity losses. Today there are a lot of literature on the detection and diagnosis of faults, from analytical methods to static methods approach. The methods of detection and diagnosis of faults can be classified into three categories (Venkatasubramanian et al., 2002), quantitative model-based methods, qualitative model-based methods and methods based on historical data. Each of these methods is subdivided in different detection and diagnosis of fault models. Model of chemical reactor with continuous stirring is selected, which is one of the most used in the chemical industry, to model and simulate failures in the application of fault detection models. Some methods that are studied in this work are the Kalman filter, Fault Trees and Wavelet transformed. It was concluded that no method is, individually, a complete study of fault detection and diagnosis. On the contrary, each of them can be complement each other, enabling the creation of a hybrid method.La detección de fallas es un problema de gran relevancia en procesos de ingeniería. La detección y diagnóstico temprano de fallas en procesos mientras la planta se encuentra operando en regiones controlables pueden ayudar a evitar las ramificaciones del evento anormal y reducir las pérdidas de productividad. Hoy en día existe una gran cantidad de literatura sobre la detección y diagnóstico de fallas, desde métodos analíticos hasta métodos de acercamiento estáticos. Los métodos de detección y diagnóstico de fallas se clasifican en tres grandes categorías (Venkatasubramanian et al., 2002), métodos basados en modelos cuantitativos, métodos basados en modelos cualitativos y métodos basados en datos históricos. Cada uno de estos métodos se subdividen a su vez en distintos modelos de detección y diagnóstico de fallas. Se ha seleccionado el modelo de reactor químico con agitación continua, el cual es uno de los más usados en la industria química, para modelizar y simular fallas en el proceso para la aplicación de modelos de detección de fallos. Algunos métodos que se estudiaron en el presente trabajo son los filtros de Kalman, Árboles de Falla y la trasformada Wavelet. Se concluyó que ningún método constituye, en forma individual, un estudio completo de detección y diagnóstico de fallas. Al contrario, cada uno de ellos pueden complementarse entre sí posibilitando la creación de un método híbrido
Uma Revisão de Robôs para Inspeção e Manutenção de Torres Metálicas de Transmissão de Eletricidade
No full textTransmission towers that support electric power fines are usually inspected manually by workers that climb them and visually inspect to find oxidation points. If oxidation is seen it must be repaired to ensure the integrity of the structure. This process is slow and dangerous for the workers. Due to the possibility of electrical shocks as well as falling from the structures that are around 50 meters high. In recent years the need to substitute human workers in hostile environments by equipments and robots that bring more safety in the realization of these tasks has arisen. In this paper, a bibliographic review of papers that presented conceptions of robots that can climb transmission towers and execute its inspection, search for oxi¬dation points and even do small maintenances is done. Through the use of a patent search methodology a preliminary and a detailed search were done, with a diversity of keywords about the subject as well as its combinations [1]. The preliminary search resulted in 2901 patents, which lead to the detailed search and finally culminated in the analysis of 164 patents, from which four showed technological potential to be analysed in this review.Las torres de transmisión que soportan las multas de energía eléctrica generalmente son inspeccionadas manualmente por los trabajadores que las suben e inspeccionan visualmente para encontrar puntos de oxidación. Si se observa oxidación, debe repararse para garantizar la integridad de la estructura. Este proceso es lento y peligroso para los trabajadores. Debido a la posibilidad de descargas eléctricas, así como a caídas de las estructuras que tienen alrededor de 50 metros de altura. En los últimos años, ha surgido la necesidad de sustituir trabajadores humanos en entornos hostiles por equipos y robots que brindan más seguridad en la realización de estas tareas. En este documento, se realiza una revisión bibliográfica de artículos que presentan concepciones de robots que pueden escalar torres de transmisión y ejecutar su inspección, buscar puntos de oxidación e incluso realizar pequeños mantenimientos. Mediante el uso de una metodología de búsqueda de patentes, se realizó una búsqueda preliminar y una detallada, con una diversidad de palabras clave sobre el tema y sus combinaciones [1]. La búsqueda preliminar dio como resultado 2901 patentes, lo que condujo a una búsqueda detallada y finalmente culminó en el análisis de 164 patentes, de las cuales cuatro mostraron potencial tecnológico para ser analizadas en esta revisiónAs torres de transmissão que suportam as extremidades de energia elétrica são normalmente inspecionadas por trabalhadores que as escalam e inspecionam visualmente para encontrar pontos de oxidação. Se a oxidação é vista, deve ser reparada para garantir a integridade da estrutura. Este processo é lento e perigoso para os trabalhadores. Devido à possibilidade de choques elétricos, bem como a queda das estruturas que são cerca de 50 metros de altura. Nos últimos anos surgiram os trabalhadores humanos substitutos em ambientes hostis por equipamentos e robôs que trazem mais segurança na realização dessas tarefas. Neste trabalho, é feita uma revisão bibliográfica de trabalhos que apresentaram concepções de robôs que podem subir em torres de transmissão e executar sua inspeção, busca por pontos de oxidações e até fazer pequenas manutenções. Através do uso de uma metodologia de busca de patentes, foi feita uma pesquisa preliminar e detalhada, com uma diversidade de palavras-chave sobre o assunto, bem como suas combinações [1]. A busca preliminar resultou em 2901 patentes, o que levou à busca detalhada e, finalmente, culminou na análise de 164 patentes, das quais quatro mostraram potencial tecnológico a ser analisado nesta revisã
Desarrollo de una Guía de Auditoria para Verificar la Calidad del Software Crítico en los Sistemas Ferroviarios
Get PDFIn the railway industry there are a lot of critical systems with software products. This software must meet the criteria of RAMS (Reliability, Availability, Maintainability and Safety), under international standards, particularly in EN 50126, used in the European Union. It is therefore necessary to develop a process for evaluating software compliance acquired and / or developed for railway control. Compliance shall be in accordance with the requirements of EN 50126. Whereas this standard describes the stages of software development, and that the organizations involved in the development of software must implement and use a Quality Assurance System in accordance with the ISO 9000, certification is highly recommended in accordance with this standard. The aim of this work is the development of an audit guide to verify the quality of critical software in railway systems, based on the application of the ISO 90003 standard, which provides the guidelines for the application of ISO 9001. This way, a company that develops software for railway systems, and certifies process quality with ISO 9001 and ISO 90003 standards, would be able to certify their product with EN 50126.En la industria ferroviaria hay una gran cantidad de sistemas críticos que tienen productos de software. Éste debe cumplir con los criterios de Confiabilidad, Disponibilidad, Mantenibilidad y Seguridad (RAMS, por sus siglas en inglés) establecidos en las normas internacionales, en particular en la norma EN 50126, utilizada en la Unión Europea. Para ello es necesario desarrollar un proceso de evaluación de la conformidad del software adquirido y/o desarrollado para el control ferroviario. La conformidad será de acuerdo con los requisitos establecidos en la norma EN 50126. Considerando que esta norma describe las fases del desarrollo del software y que las organizaciones involucradas en el desarrollo de software deben implementar y usar un Sistema de Garantía de Calidad conforme con la Norma ISO 9000, es altamente recomendable la certificación de conformidad con esta norma. El objetivo de este trabajo es eldesarrollo de una guía de auditoria para la verificación de la calidad del software crítico en sistemas ferroviarios, basada en la aplicación de la norma ISO 90003, que da las directrices para la aplicación de norma ISO 9001. De esta manera una empresa que desarrolle software para sistemas ferroviarios y certifica la calidad del proceso con las normas ISO 9001 y 90003 estaría en condiciones de certificar su producto con la norma EN 50126
Simulador de Redes Virtuales para Laboratorios de Sistemas RVL
Get PDFSimulator Virtual Networks Engineering Laboratory Information Systems UTN, It is a solution with virtual environments designed for teachers of chairs and students related to the computer network and information security, which seeks to fill the huge gap of free simulators and adapt to the use of the Engineering in Information Systems the National Technological University and have friendly interfaces and in our language, based on GNU / Linux and especially in the distribution of Debian GNU / Linux. This simulator will be useful for educational purposes and also aims to accompany the simulator practices that can be done in times of laboratory use materials that give the same, accompanying the fulfillment of the learning objectives of the departments involved.
El Simulador de Redes virtuales para Laboratorios de Ingeniería en Sistemas de Información de UTN, Es una solución con entornos virtuales pensada para docentes de cátedras y alumnos relacionadas con las redes informáticas y la seguridad informática, la cual busca suplir el gran vacío existente de simuladores libres y que se adapten al uso de las carreras de Ingeniería en Sistemas de Información de la Universidad Tecnológica Nacional y que tengan interfaces amigables y en nuestro idioma, basándonos en GNU/Linux y en especial en la distribución de Debian GNU/Linux. Este simulador será de utilidad para uso educativo y se propone también acompañar al simulador las prácticas que se pueden realizar en los horarios de Laboratorio de las materias que den uso al mismo, acompañando al cumplimiento de los objetivos de aprendizajes de las cátedras involucradas
Aplicación del Programa Matemático POLYMATH para la Determinación del Tipo de Inhibición de Reacciones Catalizadas por Enzimas
Get PDFThis paper aims to highlight the versatility of the mathematical program Polymath to perform regressions. With this program, it was made linear correlations so as to get initial estimations of the parameters of the various models of enzymatic inhibition. The regressions were performed on experimental data from the book called Problem Solving in Chemical and Biochemical Engineering with Polymath, Excel and Matlab Second, written by Michael Cutlip y Mordechal Shacham. (Ed. Prentice Hall 2009).It was determined the model that best fit the data, using statistical parameters correlation coefficient and variance.El presente trabajo pretende poner de manifiesto la versatilidad del programa matemático Polymath para efectuar regresiones.Con el programa mencionado se llevaron a cabo correlaciones lineales para efectuar estimaciones iniciales y luego no lineales para obtener los valores de los parámetros de los distintos modelos de inhibición enzimática. Las regresiones se efectuaron sobre datos experimentales obtenidos del libro Problem Solving in Chemical and Biochemical Engineering with Polymath, Excel and Matlab Second, escrito por Michael Cutlip y Mordechal Shacham. (Ed. Prentice Hall 2009).Se determinó el modelo que mejor ajustaba a los datos usando los parámetros estadísticos coeficiente de correlación y varianza
Optimización de la Base de Conocimiento de un F.L.C. Implementando Técnicas de Aprendizaje Aplicado en el Seguimiento del Punto de Máxima Potencia
Get PDFThe most widespread application of fuzzy logic is found in expert fuzzy control systems based on rules known as FLC (Fuzzy Logic Controllers). These systems are widely used in the control of different systems because a suitable design allows speed, precision and flexibility in control. The next work shows the development of the knowledge base of an FLC system implemented to control a converter DC-DC that allows the search of the maximum power point of an installation with photovoltaic panels. Starting off From an FLC control previously developed and exposed in previous works, it is shown how the application of the supervised learning method allows to optimize the convergence speed of the system to the point of maximum power.
La aplicación más extendida de la lógica difusa se encuentra en los sistemas expertos de control difuso basado en reglas conocidos como FLC (Fuzzy Logic Controllers). Estos sistemas se utilizan ampliamente en el control de diferentes sistemas debido a que un diseño adecuado permite velocidad, precisión y flexibilidad en el control. El siguiente trabajo muestra el desarrollo de la base de conocimiento de un sistema FLC implementado para controlar un convertidor DC-DC que permita la búsqueda del punto de máxima potencia de una instalación con paneles fotovoltaicos. Partiendo de un control FLC desarrollado previamente y expuesto en trabajos anteriores se muestra cómo la aplicación del método de aprendizaje supervisado permite optimizar la velocidad de convergencia del sistema al punto de máxima potencia
Metaheurísticas Basadas en Trayectoria para Resolver una Variante del Problema de Flowshop
Get PDFThe hybrid flexible flowshop problem with sequence dependent setup times is a problem found in many industrial environments. We propose trajectory-based metaheuristic algorithms to solve this problem. The first two proposals are simulated annealing using different movement operators: insertion and exchange. The third and last proposal modifies an iterated local search algorithm proposed in the literature by changing the insertion operator for the exchange one. Numerical experiments compare the performance of the different proposals using a comprehensive benchmark from the literature. The results show that algorithmic approaches applying the exchange operator are more efficient than the ones using the insertion operator to solve the variant of the flowshop problemEl problema de flowshop flexible híbrido con secuencias dependientes del tiempo de puesta a punto es un problema que se puede encontrar en muchos ambientes industriales En este trabajo proponemos algoritmos metaheurísticos basados en trayectoria para resolver dicha variante. Las dos primeras propuestas son algoritmos de enfriamiento simulado que utilizan diferentes operadores de movimiento: intercambio e inserción. La tercera y última propuesta modifica un algoritmo de búsqueda local iterada propuesto en la literatura al reemplazar el operador de inserción por el de intercambio. Los experimentos numéricos comparan el rendimiento de las distintas propuestas, utilizando un amplio conjunto de datos de prueba de uso actual en la literatura. Los resultados muestran que las variantes algorítmicas que aplican el operador de intercambio son más eficientes que las que usan el de inserción para solucionar el problema en estudio
Calidad de Aguas para Consumo Humano: Presencia de Nitrato en Aguas Subterráneas. Revisión del estado de situación
Get PDFNitrate pollution in groundwater is a frequent problem in urban and rural areas, difficult to manage and solve. Although it is a natural chemical species, different antropic activities are nitrate source, raising its concentrations in water to levels overcoming the reference values established by the regulations. The main health effect is methaemoglobinaemia, acute syndrome that affects specially children under 3 months, while other illnesses have been rejected in the last years, because of lack of clinical evidence. The application of treatment technologies is possible but expensive and requires management of wastes, showing the necessity of taking actions equilibrating costs and benefits, which guarantee health protection in a sustainable way.La contaminación por nitratos en aguas subterráneas es una problemática frecuente en zonas urbanizadas y rurales de compleja gestión y solución. Si bien se trata de una especie química presente en la naturaleza, diferentes actividades antrópicas son fuente de nitratos elevando sus concentraciones en agua a tenores que superan los valores de referencia establecidos por la reglamentación. El principal efecto sobre la salud es la metahemoglobinemia, síndrome agudo que afecta especialmente a niños menores de 3 meses, mientras que otras enfermedades han sido desestimadas en los últimos años por falta de evidencias clínicas. La aplicación de tecnologías de tratamiento para eliminar el exceso de nitratos en el agua es factible, aunque costosa, y con requerimientos de gestión de residuos que ponen de manifiesto la necesidad de adoptar medidas que logren un equilibrio entre costos y beneficios garantizando la protección de la salud de la población de modo ambientalmente sustentable
Uso del Suelo como Acondicionador Natural de Ambientes
Get PDFIn Argentina about 18% of the energy consumed is used for thermal conditioning of environments. A few meters from the surface, the soil temperature is very stable throughout the year, close to 19 ± 2°C (comfort temperature). With simple systems, it is possible to use this thermal reservoir to build a natural air conditioner, to reduce energy use and emissions of greenhouse gases, generating comfortable environments in both winter (heating) and summer (air conditioning). In this paper, we conducted an analysis of soil temperatures and a study in a real house with buried pipes, with satisfactory results and energy saving. The implementation of energy efficiency measures could reduce or even eliminate the need to import gas, industrial develop the country, create jobs and preserve natural resources.En Argentina aproximadamente el 18% de la energía que se consume se utiliza en acondicionamiento térmico de ambientes. A unos pocos metros de la superficie la temperatura del suelo es muy estable todo el año, próxima a unos 19 ± 2°C (temperatura de confort). Con sistemas muy simples es posible aprovechar este reservorio térmico para construir un acondicionador de aire natural que reduce el uso de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero generando ambientes confortables tanto en invierno (calefacción) como en verano (aire acondicionado). En el presente trabajo se realizó un análisis de las temperaturas del suelo y un estudio en una casa real con tubos enterrados con resultados satisfactorios y ahorro de energía. La implementación de estas medidas de eficiencia energética podría reducir y hasta eliminar la necesidad de importar gas, desarrollar industrias en el país, generar empleos y preservar recursos naturales
Tratamiento de Efluente Fenólico bajo Proceso de Oxidación Húmeda en Presencia de Ferritas de Cobalto
Get PDFModified ferrites obtained from layered double hydroxides (LDH) were employed (Co2+ and/or Mg2+) as catalysts in the reaction of wet air oxidation (CWAO) of 5000 ppm phenol solution. Physicochemistrylly materials were characterized by various techniques. The analyzes suggest the formation of LDH structure in the precursor materials and the presence of modified ferrites of Co2+and Mg2+ in nanocrystals, dispersed on a matrix of MgO, in the calcinated materials. The catalytic tests were carried out at 300°C in a fixed bed reactor with continuous feed of the phenol solution under air flow. The results indicated that when it was used as catalyst the material synthesized with Co+2 10%, the convertion of phenol was achieved at 99.5%, with a reduction of TOC and COD near of 98% , suggesting nanocrystals of cobalt ferrite (CoFe_2O4) obtained in the calcined materials was active species in theCWAO process evaluated.Se emplearon ferritas modificadas (de Co2+ y/o Mg2+) obtenidas a partir de hidróxidos doble laminares (HDL) como catalizadores en la reacción de oxidación en fase húmeda (CWAO) de una solución fenólica de 5000 ppm. Los materiales fueron caracterizados fisicoquímicamente a través de diversas técnicas. Los análisis realizados sugieren la formación de estructura HDL en los materiales precursores y la presencia de nanocristales de ferritas modificadas de Co2+ y Mg 2+ dispersas sobre una matriz de MgO en los materiales calcinados. Las pruebas catalíticas fueron llevadas a cabo a 300ºC, en un reactor de lecho fijo con alimentación continua de la solución fenólica bajo caudal de aire. Los resultados obtenidos indicaron que cuando se empleó como catalizador el material sintetizado con 10% de Co +2 se logró una conversión de fenol del 99,5%, con una reducción del COT y DQO cercana del 98%, sugiriendo como especie activa en el proceso CWAO evaluado a los nanocristales de ferrita de cobalto (CoFe_2O4) obtenidos en los materiales calcinados