Repositorio de Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito
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Diseño de un vuelo fotogramétrico con un vehículo aéreo no tripulado (UAV) para Agricultura de Precisión en terrenos inclinados
No full textEn la actualidad, la agricultura de precisión emplea diferentes tecnologías para
aprovechar y gestionar los recursos en diferentes tipos de cultivos, consiguiendo así
un alto grado de automatización y optimización en los cultivos. Una de las
herramientas usadas en esta industria son los vuelos fotogramétricos que asumen,
que el terreno es horizontal y cuando se utiliza en terrenos inclinados se genera un
problema en el traslape entre las imágenes. En estos casos se debe utilizar
información topográfica detallada de la elevación del terreno previa para poder
realizar una ruta de vuelo. Considerando que Colombia posee un relieve
montañoso, se hace necesario adaptar una metodología que automatice el proceso
de planeamiento de la ruta de vuelo en terrenos inclinados sin datos topográficos
previos. Este proyecto diseñó un algoritmo que realiza la planeación de rutas de
un UAV (Unmanned Aerial Vehicle) para vuelos fotogramétrico en terrenos
montañosos de una extensión de 20 hectáreas utilizando como solución el cambio
de altura de vuelo del dron manteniendo el GSD constante. En la realización de este
trabajo se propuso un nuevo método que permite la clasificación del tipo de terreno
midiendo el porcentaje de fondo, también se propuso un método para la medida de
la distancia del drone con respecto al suelo y la medición de la inclinación de terreno,
por último, se propuso un algoritmo que distingue entre praderas, laderas y valles
para crear una ruta de vuelo que permite seguir las curvas de nivel en el terreno.
Este proceso se implementó utilizando la computadora Nvidia Jetson TX2 como
computadora de compañía. Este computador SBC utiliza el sistema operativo Linux
y el framework ROS (Robot Operating System) como estándar para que sea
escalable a otros proyectos de robótica. Por último, se utilizo un controlador de vuelo
Pixhawk 2 en modo de ejecución hardware-in-the-loop (Palomino, 2020) para
validar todo el proceso. En el análisis de resultados se encontró que el algoritmo
propuesto permitió realizar una ruta de vuelo con una desviación en el GSD menor
al 20% manteniendo los parámetros de traslape y GSD (Ground Sample Distance)
constantes durante el vuelo.Currently, precision agriculture utilizes various technologies to harness and
manage resources in different crop types, achieving a high degree of automation
and optimization in farming. One of the tools used in this industry is
photogrammetric flights, which assume that the terrain is horizontal. However,
when used on sloped terrains, an issue arises in the overlap between images. In
such cases, detailed topographic information on the terrain's elevation must be used
beforehand to plan a flight route. Given that Colombia has mountainous terrain, it is
necessary to adapt a methodology that automates the flight route planning process
on inclined terrains without prior topographic data. This project designed an
algorithm that plans the routes of a UAV (Unmanned Aerial Vehicle) for
photogrammetric flights over 20 hectares of mountainous terrain, using the solution
of changing the drone's flight altitude to maintain a constant GSD. In this work, a
new method was proposed that allows for the classification of terrain type by
measuring the percentage of background. Additionally, a method was proposed for
measuring the distance of the drone from the ground and the measurement of terrain
inclination. Finally, an algorithm was proposed that distinguishes between meadows,
slopes, and valleys to create a flight route that follows the terrain's contour lines. This
process was implemented using the Nvidia Jetson TX2 as a companion computer.
This SBC computer uses the Linux operating system and the ROS (Robot Operating
System) framework as a standard to be scalable to other robotics projects. Lastly, a
Pixhawk 2 flight controller was used in hardware-in-the-loop mode (Palomino,
2020) to validate the entire process. In the results analysis, it was found that the
proposed algorithm allowed for a flight route with a deviation in the GSD of less than
20%, maintaining constant overlap and GSD (Ground Sample Distance) parameters
during the flight.MaestríaMagíster en Ingeniería Electrónic
Capacidad a corte en el plano y fuera del plano en muros de concreto reforzado (fundidos in situ y prefabricados), una revisión del estado del arte.
No full textEn el presente trabajo de grado analítico y teórico se ejecutó una búsqueda en las bases
de datos internacionales acerca del comportamiento a corte en el plano y fuera del plano
de muros de concreto fundidos in situ y muros prefabricados, utilizando los descriptores
“Shear Wall”, “Squat Wall” “Slender Wall” “Precast Concrete Walls” “Out of Plane Shear”
enfocado a estudios analíticos, numéricos y experimentales. En la revisión de literatura
del capítulo III para los muros clasificados como fundidos in situ se documentan 8 factores
con influencia en el comportamiento y capacidad a corte en el plano para la tipología de
muros robustos (Squat Wall), estos factores se clasificaron en 3 grupos asociados al tipo
de carga, materiales y geometría. Para el caso de la tipología de muros esbeltos (Slender
Wall) se encontró que existen factores clave que contribuyeron en el desarrollo prematuro
de los modos de falla a corte en el plano y fuera del plano en este tipo de tipología. En la
revisión de muros prefabricados se verificaron los mecanismos de falla por corte
asociados a este tipo de tipología junto con los tipos de conexiones más usados a nivel
internacional. En el capítulo IV se evalúa la precisión de las ecuaciones encontradas en la literatura y
códigos de construcción para predecir la capacidad a corte en el plano de muros de
concreto para muros rectangulares y muros con aletas, en general se encontró una mayor
precisión de las ecuaciones encontradas en la literatura. Finalmente, en el capítulo V se
identificó la posibilidad del desarrollo del mecanismo de falla por corte fuera del plano
utilizando las metodologías encontradas en la revisión de literatura, se encontró que el
uso de espesores de muros reducidos de 10 - 15 cm y/o muros con espesores de 20 a 30
cm con ausencia de refuerzo transversal incrementaron la posibilidad de la aparición de
este modo de falla.In this analytical and theoretical thesis, a search was conducted in international databases regarding the in-plane and out-of-plane behavior of cast-in-place concrete walls and prefabricated walls, using the descriptors "Shear Wall," "Squat Wall," "Slender Wall," "Precast Concrete Walls," and "Out of Plane Shear," focusing on analytical, numerical, and experimental studies. In the literature review of Chapter III for walls classified as cast-in-place, 8 factors influencing the behavior and shear capacity in-plane for the robust wall typology (Squat Wall) are documented. These factors were classified into 3 groups associated with the type of load, materials, and geometry. For slender wall typology, it was found that there are key factors contributing to the premature development of in-plane and out-of-plane shear failure modes in this typology. In the review of prefabricated walls, the failure mechanisms associated with this typology along with the most commonly used connections internationally were verified. In Chapter IV, the accuracy of the equations found in the literature and building codes to predict the in-plane shear capacity of concrete walls for rectangular walls and walls with fins is evaluated. In general, a higher accuracy of the equations found in the literature was found. Finally, in Chapter V, the possibility of out-of-plane shear failure mechanism development using methodologies found in the literature review was identified. It was found that the use of reduced wall thicknesses of 10-15 cm and/or walls with thicknesses of 20 to 30 cm with the absence of transverse reinforcement increased the possibility of the appearance of this failure mode.MaestríaMagíster en Ingeniería Civi
Implementación y evaluación del sistema de medición de peso y volúmen de un contenedor de residuos de construcción usando nodos transductores y el sistema de comunicación entre estos con el nodo pasarela y la interfaz con el usuario
No full textEste proyecto de grado implementó un sistema IoT integral para medir peso y volumen de residuos en contenedores de construcción y demolición, utilizando sensores inalámbricos con nodos transductores de alta precisión. Se desarrollaron y validaron circuitos para la integración de estos sensores, garantizando un diseño compacto y portátil. La PCB fue sectorizada para minimizar interferencias eléctricas, y se implementó el protocolo I2C para la comunicación con sensores y pantalla. El sistema incluye un modo "Deep Sleep" para maximizar la eficiencia energética, utilizando baterías CR123A que demostraron un excelente desempeño. Aunque no se completaron las pruebas exhaustivas para validar y optimizar totalmente el sistema, y el diseño del case protector quedó pendiente, el proyecto logró una medición precisa y fiable, mejorando la gestión de residuos y sentando bases para futuras mejoras.PregradoIngeniero(a) Electrónico(a)Control y Automatizació
Análisis del comportamiento de las sequías en la Sierra Nevada de Santa Marta y su impacto en los cultivos
No full textEn muchas partes de Colombia se ha visto que hay una alta vulnerabilidad a los efectos del
cambio climático, lo que representa un riesgo significativo para el desarrollo sostenible del
país. Este estudio se centra en las sequías repentinas (flash droughts) en la Sierra Nevada
de Santa Marta (SNSM), una región crucial tanto por su producción hídrica como por su
importancia agrícola. Las sequías repentinas se caracterizan por una rápida intensificación
y una reducción abrupta de la humedad del suelo, lo que las hace particularmente dañinas
para la agricultura y los ecosistemas. Se utilizaron datos de percepción remota,
especialmente de evapotranspiración y humedad del suelo recogidos entre 1980 y 2019
desde satélites como Terra/Aqua (MODIS), Landsat, SMAP, y ERA5-Land del ECMWF,
validados con estaciones en tierra. Luego se identificaron y analizaron sequías repentinas
mediante el Índice de Estrés por Evaporación (ESI) y el Índice de Volatilidad de la Humedad
del Suelo (SMVI). Los resultados muestran que las sequías repentinas en la SNSM son
más frecuentes y severas durante los meses de octubre y noviembre, afectando
gravemente la agricultura local. La investigación destaca la necesidad de monitoreo
continuo y detallado para anticipar estos eventos y desarrollar estrategias adaptativas que
mitiguen los riesgos asociados a las sequías y fortalezcan la resiliencia de las comunidades
agrícolas.In many parts of Colombia, there is high vulnerability to the effects of climate change,
representing a significant risk to the country's sustainable development. This study focuses
on flash droughts in the Sierra Nevada de Santa Marta (SNSM), a crucial region for both its
water production and agricultural importance. Flash droughts are characterized by rapid
intensification and an abrupt reduction in soil moisture, making them particularly harmful to
agriculture and ecosystems. Using remote sensing data, particularly evapotranspiration and
soil moisture data collected between 1980 and 2019 from satellites such as Terra/Aqua
(MODIS), Landsat, SMAP, and ECMWF's ERA5-Land, validated with ground stations to
ensure accuracy. Flash droughts were then identified and analyzed using the Evaporation
Stress Index (ESI) and Soil Moisture Volatility Index (SMVI). The results show that flash
droughts in the SNSM are more frequent and severe during October and November,
severely affecting local agriculture. The research highlights the need for continuous and
detailed monitoring to anticipate these events and develop adaptive strategies that mitigate
the risks associated with droughts and strengthen the resilience of agricultural communities.MaestríaMagíster en Ingeniería Civi
Aplicación de una herramienta digital para la gestión de documentación por entidades ofertantes en una institución prestadora de servicios de salud
No full textThis project arises from the need to create a tool that facilitates the document collection processes through a digital application, taking into account different factors such as easy interactivity, alignment with institutional colors, and information storage.Este proyecto surge de la necesidad de crear una herramienta que facilite los procesos de recolección de documentos a través de un aplicativo digital, teniendo en cuenta diferentes factores como la fácil interactividad, el acople con los colores institucionales y el almacenamiento de información.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a
Exploración de violencias sexuales en el conflicto armado : minería de datos y análisis de lenguaje natural en testimonios de mujeres víctimas.
No full textAnálisis exploratorio sobre la violencia sexual en el contexto del conflicto armado en Colombia, utilizando técnicas de minería de textos aplicadas a los testimonios recopilados por la comisión de la verdad entre 2018 y 2022, además, fueron empleadas técnicas avanzadas de Procesamiento del Lenguaje Natural (PLN), el análisis incluye nubes de palabras, frecuencia de términos, N-gramas, identificación de entidades nombradas (NER), análisis LDA y modelos de lenguaje como OpenAI (GPT 3.5 Turbo) y LLaMA (Llama 2) para responder preguntas específicas sobre los testimonios y un análisis de sentimientos sobre las respuestas obtenidas.Exploratory analysis of sexual violence in the context of the armed conflict in Colombia, using text mining techniques applied to the testimonies collected by the Comisión de la Verdad between 2018 and 2022. Additionally, advanced Natural Language Processing (NLP) techniques were employed, including word clouds, term frequency, N-grams, named entity recognition (NER), LDA analysis, and language models such as OpenAI (GPT 3.5 Turbo) and LLaMA (Llama 2) to answer specific questions about the testimonies and sentiment analysis of the responses obtained.MaestríaMagíster en Ciencia de Dato
Multi-criteria analysis of porous asphalt mixtures with aramid fiber under adverse conditions
No full textDigitalThis study the functional performance of super porous asphalt mixtures with two types of aramid fibers against adverse events during their service life. This research was organized in 4 phases: first, particle loss after extreme weather conditions was evaluated. Second, the permeability and clogging resistance was assessed. Third, its resistance to fuel spillage was studied. Fourth, a multi-criteria analysis was performed to determine the best performing mixture considering all the studied variables. Regarding the results, mixture with aramid and polyolefin was the best performing blend according to the multi-criteria analysis. The fiber content allowed for acceptable performance in terms of particle loss despite having a higher void content than the reference mixtures. In addition, a higher permeability and clogging resistance was found, so the use of such fibers did not negatively affect the internal structure of the mixture. Finally, it had a higher resistance to fuel spillage due to the use of polymer-modified bitumen.Este estudio el desempeño funcional de mezclas asfálticas superporosas con dos tipos de fibras de aramida frente a eventos adversos durante su vida útil. Esta investigación se organizó en 4 fases: primero, se evaluó la pérdida de partículas después de condiciones climáticas extremas. Segundo, se evaluó la permeabilidad y la resistencia a la obstrucción. Tercero, se estudió su resistencia al derrame de combustible. Cuarto, se realizó un análisis multicriterio para determinar la mezcla de mejor desempeño considerando todas las variables estudiadas. Con respecto a los resultados, la mezcla con aramida y poliolefina fue la mezcla de mejor desempeño según el análisis multicriterio. El contenido de fibra permitió un desempeño aceptable en términos de pérdida de partículas a pesar de tener un mayor contenido de vacíos que las mezclas de referencia. Además, se encontró una mayor permeabilidad y resistencia a la obstrucción, por lo que el uso de dichas fibras no afectó negativamente la estructura interna de la mezcla. Finalmente, tuvo una mayor resistencia al derrame de combustible debido al uso de betún modificado con polímeros
Diseño y Simulación de una Antena Fractal Log-Periódica para la Detección de Minas de Plástico
No full textDigitalSe diseña y simula una antena de registro periódico fractal para un radar de penetración terrestre (GPR) con el fin de evaluar la detección de minas plásticas. El concepto de pseudo-ángulo de Brewster se considera en la simulación para forzar el componente de reflexión a un valor mínimo. La metodología se enfoca en la caracterización y modelado de los medios de transmisión y la mina plástica, además, se simula la presencia de la onda estacionaria en el sistema para evaluar la señal de retorno en la antena receptora del GPR. Como resultado se destaca la característica multibanda de la antena fractal log-periódica y la relación señal a ruido (SNR) de 10,17 dB obtenida para la frecuencia de resonancia de 1,35 GHz. Asimismo, el pseudoángulo de Brewster de 70,47° minimiza la reflexión de la onda electromagnética incidente en la transición entre dos medios dieléctricos, con pérdidas y dispersivos en frecuencia (espacio libre-tierra).A fractal log periodic antenna for a Ground Penetrating Radar (GPR) is designed and simulated to evaluate the detection of plastic mines. The Brewster pseudo-angle concept is considered in the simulation to force the reflection component to a minimum value. The methodology focuses on the characterization and modeling of the transmission media and the plastic mine, in addition, the presence of the standing wave in the system is simulated to evaluate the return signal in the receiving antenna of the GPR. As a result, the multiband characteristic of the log-periodic fractal antenna and the signal-to-noise ratio (SNR) of 10,17 dB obtained for the resonance frequency of 1,35 GHz stand out. Likewise, the pseudo-Brewster angle of 70,47° minimizes the reflection of the incident electromagnetic wave in the transition between two dielectric media, with losses and dispersive in frequency (free space-ground).Uma antena de gravação periódica fractal para um radar de penetração no solo (GPR) é projetada e simulada para avaliar a detecção de minas de plástico. O conceito de pseudo-ângulo de Brewster é considerado na simulação para forçar o componente de reflexão a um valor mínimo. A metodologia foca na caracterização e modelagem do meio de transmissão e da mina de plástico, além disso, simula-se a presença da onda estacionária no sistema para avaliar o sinal de retorno na antena receptora GPR. Como resultado, destacam-se a característica multibanda da antena fractal log-periódica e o SNR de 10,17 dB obtido para a frequência de ressonância de 1,35 GHz. Da mesma forma, o pseudoângulo de Brewster de 70,47° minimiza a reflexão da onda eletromagnética incidente em a transição entre dois meios dielétricos, com perdas e dispersiva em frequência (espaço-terra livre)
Flujos de trabajo para el seguimiento de mantenimientos y actividades dentro del área de ingeniería biomédica en la clínica Universidad de la Sabana
No full textEste documento presenta un informe detallado sobre el diseño, implementación y
evaluación de flujos de trabajo automatizados utilizando herramientas del entorno Microsoft
Office. El objetivo es crear flujos de trabajo para el área de ingeniería biomédica de la
Clínica Universidad de La Sabana, enfocados en la gestión de documentación relacionada
con los tiempos de parada de los equipos en los servicios hospitalariosThis document presents a detailed report on the design, implementation and evaluation of automated workflows using Microsoft Office tools. The objective is to create workflows for the biomedical engineering area of the Clínica Universidad de La Sabana, focused on the management of documentation related to equipment downtime in hospital services.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a
Melanoma skin cancer pre-processing, detection and classification using dermoscopic images
No full textMelanoma Skin Cancer is a life-threatening form of cancer, contributing significantly to global case numbers. If not diagnosed in its early stages, it can lead to metastases. The application of image processing algorithms and diverse machine learning technologies plays a key role in skin cancer detection and malignancy classification. The overall objective of this work is to present an approach for classification of melanoma using the ISIC 2020 dataset and employing preprocessing, feature extraction and processing techniques.El cáncer de piel melanoma es una forma de cáncer potencialmente mortal que contribuye significativamente al número de casos a nivel mundial. Si no se diagnostica en sus primeras etapas, puede provocar metástasis. La aplicación de algoritmos de procesamiento de imágenes y diversas tecnologías de aprendizaje automático juega un papel clave en la detección del cáncer de piel y la clasificación de malignidades. El objetivo general de este trabajo es presentar un enfoque para la clasificación del melanoma utilizando el conjunto de datos ISIC 2020 y empleando técnicas de preprocesamiento, extracción de características y procesamiento.PregradoIngeniero(a) Biomédico(a