Memoria Investigaciones en Ingeniería
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Riscos ergonómicos associados ao desconforto musculoesquelético no trabalho remoto em docentes da UGEL de Picota
Full text linkWithin our work environments there are many dangers and risks to our health, since millions of injuries related to non-fatal work occur annually, this study seeks to determine the association of Ergonomic Risk with musculoskeletal discomfort in remote work. In total there were 91 teachers who were evaluated using the pink and Nordic ergonomic method. The results show a statistically significant association, also in relation to the musculoskeletal discomfort of all the teachers evaluated, 61.5% have neck discomfort, 51.6% in the shoulder, 49.5% in the dorsal threshold, 53.8% elbow forearm, 74.7% hand wrist In the last month, on the other hand, in terms of the ergonomic evaluation by the Rosa method in chair and screen, there are teachers who are affected in all the aspects evaluated, placing themselves at a very high level of risk (53.8%), high level ( 44%) and low level (2.2%), which means that it is necessary to intervene to prevent health problems; Within this framework, it is concluded that there is musculoskeletal discomfort in 53 teachers and ergonomic risks in 49 teachers.Dentro de nuestros ambientes laborales existen muchos peligros y riesgos hacia nuestra salud, pues anualmente ocurren millones de lesiones relacionados con el trabajo no mortal, este estudio busca determinar la asociación del Riesgo Ergonómico con las molestias musculoesqueléticas en el trabajo remoto. En total fueron 91 docentes que se evaluaron mediante el método ergonómico rosa y nórdico. Los resultados muestran una asociación estadísticamente significativa, además en relación al malestar musculoesquelético de todos los docentes evaluados el 61.5% tienen molestia en el cuello, 51.6% en el hombro, 49.5 % en el dorsal lumbar, 53.8% codo antebrazo, 74.7% mano muñeca en el último mes, por otro lado en cuanto a la evaluación ergonómica por el método Rosa en silla y pantalla, existen docentes que se ven afectados en todos los aspectos evaluados, ubicándose en un nivel de riesgo muy alto (53.8%), nivel alto (44%) y nivel bajo (2.2%), lo que significa que se debe intervenir para prevenir problemas en su salud; dentro de este marco se concluye que existe molestias musculoesqueléticas en 53 docentes y riesgos ergonómicos en 49 docentes.Dentro de nossos ambientes de trabalho existem muitos perigos e riscos à nossa saúde, uma vez que milhões de lesões não fatais relacionadas ao trabalho ocorrem anualmente, este estudo busca determinar a associação do Risco Ergonômico com desconforto musculoesquelético no trabalho remoto. Um total de 91 professores foram avaliados por meio do método ergonômico rosa e nórdico. Os resultados mostram associação estatisticamente significativa, também em relação ao desconforto musculoesquelético de todos os professores avaliados, 61,5% apresentam desconforto no pescoço, 51,6% no ombro, 49,5% no dorsal lombar, 53,8% cotovelo antebraço, 74,7% mão punho No último mês, por outro lado, quanto à avaliação ergonômica pelo método Rosa em cadeira e tela, há professores que são afetados em todos os aspectos avaliados, colocando-se em um nível de risco muito alto (53,8%), nível alto (44%) e nível baixo (2,2%), o que significa que deve haver intervenção para prevenir problemas de saúde; Neste enquadramento conclui-se que existe desconforto musculoesquelético em 53 professores e riscos ergonómicos em 49 professores
Implementação e Avaliação de um Dispositivo de Simulação de Impacto de Granizo
Full text linkHailstorms are hazardous for people and goods. Automatically collecting information on hailstorms will help climate researchers analyze them and generate models for forecasting. Reproducing hail impacts is a requisite for designing and calibrating an electronic hail sensor. In this article, the design of a device for hail-impact simulation is presented. This device is based on the theory of Energy Matching, which explains how steel balls can be used instead of hailstones in order to have equivalent impact energies. The posed device, which can perform up to fourteen impacts between loading instances, either by dropping balls one by one or in pairs, was constructed. The size of the balls can be between 0.5 cm and 3.0 cm. In this paper, which is an extension of the work originally presented at the URUCON2021 conference, the importance of having such a hail-impact simulation device is explained. The main contribution of this extended work is the presentation of an experiment performed as an application of the constructed device. This experiment has the objective of verifying the aiming repetitiveness, while also verifying the linear relation between impact and electric signal energies.Las tormentas de granizo son peligrosas para las personas y sus bienes. Automatizar la obtención de información sobre tormentas de granizo permitirá a los investigadores del clima a enfocarse en analizar los datos y generar modelos de pronóstico. Reproducir los impactos es un requisito para diseñar y calibrar un sensor electrónico de granizo. Presentamos el diseño de un dispositivo para simular impactos de granizo basado en la teoría de emparejamiento de energías, que explica cómo se pueden utilizar bolas de acero y obtener impactos equivalentes en energía a los de piedras de granizo conocidas. Contruimos el dispositivo propuesto, que puede soltar bolas de entre 0.5 cm y 3.0 cm. En este artículo, que es una extensión del trabajo presentado originalmente en la conferencia URUCON2021, se explica la importancia de tener un dispositivo de simulación de granizo de estas características. La principal contribución de este trabajo extendido es la presentación de un experimento que se realizó como aplicación del dispositivo construido. El experimento tiene los objetivos de verificar la repetitividad de la puntería y verificar la existencia de una relación lineal entre la energía cinética del impacto y la energía eléctrica de las señales adquiridas.Chuvas de granizo são perigosas para as pessoas e suas propriedades. Automatizar a coleta de informações sobre granizo permitirá que os pesquisadores do clima se concentrem na análise dos dados e na geração de modelos de previsão. Reproduzir os impactos é um requisito para projetar e calibrar um sensor eletrônico de granizo. Apresentamos o projeto de um dispositivo para simular impactos de granizo com base na teoria do emparelhamento de energia, que explica como bolas de aço podem ser usadas e obter impactos equivalentes em energia aos de granizos conhecidos. Construímos o dispositivo proposto, que pode lançar bolas entre 0,5 cm e 3,0 cm. Neste artigo, que é uma extensão do trabalho originalmente apresentado na conferência URUCON2021, é explicada a importância de se ter um dispositivo de simulação de granizo com essas características. A principal contribuição deste trabalho estendido é a apresentação de um experimento que foi realizado como aplicação do dispositivo construído. O experimento tem como objetivos verificar a repetibilidade da mira e verificar a existência de uma relação linear entre a energia cinética do impacto e a energia elétrica dos sinais adquiridos
Arquitetura de consolidação de informações para planos de saúde usando Big Data
Full text linkThe identification of data that is in various sources of information and its consolidation to deliver it as useful is achieved with Big Data. The overall objective of this work is to develop an information consolidation architecture design for health insurance using Big Data. For this research proposal, the analytical empirical method is used, of a quasi-experimental type with a quantitative approach, through the analysis of relevant references and specification of the architecture components. The results of this research allow categorizing different computational architectures for health insurance through a review of relevant literature, developing an architectural model of a computational system for an Ecuadorian health insurance company oriented to the consolidation of information, and evaluating the study methodology used to establish feasible factors of the model. The contribution of this work allows us to determine the applicability of the model to national or foreign health insurance companies by contrasting feasible factors in a specific company of the environment. It is concluded that the different sources of information or types of data used in the field of health insurance allow to know several edges of data analysis through a Big Data architecture, in addition to obtaining indicators to improve decision making; 73% of the established factors are viable in an Ecuadorian health insurance company.La identificación de los datos que están en varias fuentes de información y su consolidación para entregarla como útil se logra con Big Data. El objetivo general de este trabajo es desarrollar un diseño de arquitectura de consolidación de la información para seguros de la salud mediante Big Data. Para esta propuesta de investigación se utiliza el método empírico analítico, de tipo cuasi experimental con enfoque cuantitativo, mediante el análisis de referencias relevantes y especificación de los componentes de la arquitectura. Los resultados de esta investigación permiten categorizar diferentes arquitecturas computacionales para seguros de la salud mediante una revisión de literatura relevante, desarrollar un modelo de arquitectura de un sistema computacional para una empresa ecuatoriana de seguros de salud orientado a la consolidación de la información, y evaluar la metodología de estudio utilizada para establecer factores viables del modelo. El aporte de este trabajo permite determinar la aplicabilidad del modelo a empresas de seguros de salud nacionales o extranjeras mediante la contrastación de factores viables en una empresa específica del medio. Se concluye que las distintas fuentes de información o tipos de datos utilizados en el ámbito de los seguros de salud permiten conocer varias aristas del análisis de datos a través de una arquitectura en Big Data, además de obtener indicadores para mejorar la toma de decisiones; el 73% de los factores establecidos son viables en una empresa ecuatoriana de seguros de salud.A identificação dos dados que estão em várias fontes de informação e sua consolidação para entregá-los como úteis é conseguida com o Big Data. O objetivo geral deste trabalho é desenvolver um projeto de arquitetura de consolidação da informação para planos de saúde por meio de Big Data. Para esta proposta de pesquisa, é utilizado o método empírico analítico, de tipo quase-experimental com abordagem quantitativa, por meio da análise de referências relevantes e especificação dos componentes da arquitetura. Os resultados desta pesquisa permitem a categorização de diferentes arquiteturas computacionais para seguros de saúde por meio de uma revisão da literatura relevante, o desenvolvimento de um modelo de arquitetura de um sistema de computador para uma seguradora de saúde equatoriana orientado para a consolidação de informações e a avaliação do metodologia de estudo utilizada para estabelecer os fatores viáveis do modelo. A contribuição deste trabalho permite determinar a aplicabilidade do modelo a seguradoras de saúde nacionais ou estrangeiras, comparando fatores viáveis em uma empresa específica no ambiente. Conclui-se que as diferentes fontes de informação ou tipos de dados utilizados na área de seguros de saúde permitem conhecer vários aspectos da análise de dados por meio de uma arquitetura de Big Data, além de obter indicadores para melhorar a tomada de decisões; 73% dos fatores estabelecidos são viáveis em uma seguradora de saúde equatoriana
Influência da adição de 0,2%, 0,3% e 0,4% de politereftalato de etileno nas propriedades de resistência e permeabilidade do pavimento de betão.
Full text linkThe objective of the research is to determine the effect of the use of recycled PET on the permeability, compressive strength, and flexure of the permeable pavement f'c=280 kg/cm2. The methodology is applied type, experimental design, and quantitative approach. Permeable concrete is a type of porous pavement that seeks to solve the problems of traditional pavements, since traditional pavements, by not having an adequate gutter, tend to accumulate rainwater causing various accidents due to lack of inertia and decrease in pavement life. PET is a material that is found everywhere as waste, this material tends to resist tensile loads. The results show that 0.3% PET improves compressive strength, while 0.4% PET improves flexing and permeability. It is concluded that if the greatest resistance is sought, a lower dosage of PET is used and if greater flexing and permeability is sought, a higher percentage of PET is used. This study showed that PET does have a significant influence on the compressive strength, flexural strength, and permeability of pervious concrete.El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto del uso del PET reciclado en la elaboración de concreto para pavimentos, con la finalidad de promover su uso racional en lugar de desecharlo y disminuir la contaminación ambiental que representa el plástico PET. En esta investigación se comparó el concreto con agregado patrón diseñado para una resistencia de f'c=280 kg/cm2 con adiciones al 3%, 4% y 5% de PET en los ensayos de permeabilidad, compresión axial y flexión. Los resultados muestran que el PET en un 0.3% mejora la resistencia a la compresión, mientras que en un 0.4% de PET mejora la flexión y permeabilidad. Se concluye que si se busca la mayor resistencia se utilice menor dosificación de PET y si se busca mayor flexión y permeabilidad se utilice mayor porcentaje de PET. Este estudio demostró que el PET si influye significativamente en las propiedades físico-mecánicas del concreto permeable en pequeñas adiciones
Análise de vibrações mecânicas de uma estrutura complexa como um sistema amortecido de um grau de liberdade
Full text linkThe use of finite element method software allows the modal and spectral analysis of complex structures with an accessible computational cost. In contrast, with the theory of damped systems of a degree of freedom, solutions can be obtained analytically that describe with greater generality the vibrations of structures subjected to variable forces over time. However, with analytical methods, only very simple structures can be studied. This paper presents a method that allows to calculate the rigidity and effective mass of a structure from the values of the angular frequencies of the structure, with their corresponding inertial loads. Next, the structure can be analyzed as a cushioned system of a degree of freedom. In this way, it is possible to calculate the displacements and accelerations that the structure will suffer when it is excited by an external force variable over time. Subsequently, using D'Alembert's principle and a finite element program, the stresses can be calculated by a static analysis.El uso de programas basados en el método de elementos finitos permite en la actualidad el análisis modal y el espectral de estructuras complejas con un costo computacional accesible. En contraposición, con la teoría de sistemas amortiguados de un grado de libertad se puede obtener analíticamente soluciones que describen con mayor generalidad las vibraciones de estructuras sometidas a fuerzas variables en el tiempo. Sin embargo, con métodos analíticos, sólo pueden ser estudiadas estructuras muy sencillas. En este trabajo se presenta un método que permite calcular la rigidez y la masa efectiva de una estructura a partir de los valores de las frecuencias angulares propias de la estructura, con sus correspondientes cargas inerciales. A continuación, la estructura puede ser analizada como un sistema amortiguado de un grado de libertad. De esta forma es posible calcular los desplazamientos y aceleraciones que sufrirá la estructura cuando es excitada por una fuerza externa variable con el tiempo. Posteriormente, utilizando el principio de D´Alembert y un programa de elementos finitos, se pueden calcular las solicitaciones con un análisis estático.A utilização de programas baseados no método dos elementos finitos permite atualmente a análise modal e espectral de estruturas complexas com um custo computacional acessível. Em contraste, com a teoria dos sistemas amortecidos de um grau de liberdade, é possível obter analiticamente soluções que descrevem de forma mais geral as vibrações de estruturas sujeitas a forças que variam no tempo. No entanto, com métodos analíticos, apenas estruturas muito simples podem ser estudadas. Este trabalho apresenta um método que permite o cálculo da rigidez e massa efetiva de uma estrutura a partir dos valores das frequências angulares da estrutura, com suas correspondentes cargas inerciais. A estrutura pode então ser analisada como um sistema amortecido de um grau de liberdade. Desta forma é possível calcular os deslocamentos e acelerações que a estrutura sofrerá quando for excitada por uma força externa que varia ao longo do tempo. Posteriormente, usando o princípio D'Alembert e um programa de elementos finitos, as forças podem ser calculadas com uma análise estática
Aprendizaje para la optimización con Savant Virtual
Full text linkOptimization problems arising in multiple fields of study demand efficient algorithms that can exploit modern parallel computing platforms. The remarkable development of machine learning offers an opportunity to incorporate learning into optimization algorithms to efficiently solve large and complex problems. This article explores Virtual Savant, a paradigm that combines machine learning and parallel computing to solve optimization problems. Virtual Savant is inspired in the Savant Syndrome, a mental condition where patients excel at a specific ability far above the average. In analogy to the Savant Syndrome, Virtual Savant extracts patterns from previously-solved instances to learn how to solve a given problem in a massively-parallel fashion. In this article, Virtual Savant is applied to three optimization problems related to software engineering, task scheduling, and public transportation. The efficacy of Virtual Savant is evaluated in different computing platforms and the experimental results are compared against exact and approximate solutions for both synthetic and realistic instances of the studied problems. Results show that Virtual Savant can find accurate solutions, effectively scale in the problem dimension, and take advantage of the availability of multiple computing resources.Los problemas de optimización que surgen en múltiples campos de estudio demandan algoritmos eficientes que puedan explotar las plataformas modernas de computación paralela. El notable desarrollo del aprendizaje automático ofrece la oportunidad de incorporar el aprendizaje en algoritmos de optimización para resolver problemas complejos y de grandes dimensiones de manera eficiente. Este artículo explora Savant Virtual, un paradigma que combina aprendizaje automático y computación paralela para resolver problemas de optimización. Savant Virtual está inspirado en el Síndrome de Savant, una condición mental en la que los pacientes se destacan en una habilidad específica muy por encima del promedio. En analogía con el Síndrome de Savant, Savant Virtual extrae patrones de instancias previamente resueltas para aprender a resolver un determinado problema de optimización de forma masivamente paralela. En este artículo, Savant Virtual se aplica a tres problemas de optimización relacionados con la ingenierı́a de software, la planificación de tareas y el transporte público. La eficacia de Savant Virtual se evalúa en diferentes plataformas informáticas y los resultados se comparan con soluciones exactas y aproximadas para instancias tanto sintéticas como realistas de los problemas estudiados. Los resultados muestran que Savant Virtual puede encontrar soluciones precisas, escalar eficazmente en la dimensión del problema y aprovechar la disponibilidad de múltiples recursos de cómputo
Sistema de verificação de impressão digital baseado em DWT, extração de recursos de vários domínios e classificador de subespaço de conjunto
Full text linkThis paper describes a fingerprint verification system including preprocessing, Wavelet transform, feature extraction using multiple domains, and ensemble subspace discriminant classifier. The system is implemented in MATLAB using Wavelet Toolbox, Image Processing Toolbox, and Statistics and Machine Learning Toolbox. First, the motivation and novelty, followed by the review of the previous work, are presented. Next, all steps are described in detail. Three fingerprint databases from the literature are used. The proposed method’s performance is compared with state-of-the-art techniques based on different classifiers utilizing the accuracy metric. The proposed algorithm achieves high accuracy at 97.5% for the DB3-FVC2000 subset.Este documento describe un sistema de verificación de huellas dactilares que incluye preprocesamiento, transformada Wavelet, extracción de características utilizando múltiples dominios y clasificador discriminante subespacial de conjunto. El sistema se implementa en MATLAB utilizando Wavelet Toolbox, Image Processing Toolbox y Statistics and Machine Learning Toolbox. En primer lugar, se presenta la motivación y la novedad, seguido de la revisión del trabajo anterior. A continuación, se describen todos los pasos en detalle. Se utilizan tres bases de datos de huellas dactilares de la literatura. El rendimiento del método propuesto se compara con técnicas de última generación basadas en diferentes clasificadores que utilizan la métrica de precisión. El algoritmo propuesto logra una alta precisión del 97,5 % para el subconjunto DB3-FVC2000.Este documento descreve um sistema de verificação de impressão digital que inclui pré-processamento, transformada Wavelet, extração de recursos usando vários domínios e classificador discriminante de subespaço de conjunto. O sistema é implementado em MATLAB usando Wavelet Toolbox, Image Processing Toolbox e Statistics and Machine Learning Toolbox. A motivação e a novidade são apresentadas primeiro, seguidas pela revisão do trabalho anterior. Todas as etapas são descritas em detalhes a seguir. Três bancos de dados de impressões digitais da literatura são usados. O desempenho do método proposto é comparado com técnicas do estado da arte baseadas em diferentes classificadores que utilizam a métrica de precisão. O algoritmo proposto atinge uma alta precisão de 97,5% para o subconjunto DB3-FVC2000
Eletrificação por microrredes em áreas rurais da província de Azuay, Equador
Full text linkThe electrification of rural areas is an increasingly relevant issue, since in some cases they do not have access to the traditional electricity grid. For this reason, the use of renewable energy microgrids applied to these areas is being studied. It is important to consider the available energy resource in order to adequately size the microgrid system, since certain systems may not be viable. In this study, two renewable energy generation microgrid systems are proposed: the first is a wind/photovoltaic system that works with the indirect radiation of the sun [kWh/m^2/day] and the average wind speed [m/s]; the second is a purely photovoltaic system that uses the indirect radiation and the temperature of the sun, both systems are isolated and have an energy storage system (battery bank), also have as load a rural residential consumer of 160 kWh/month. The systems are simulated and modeled in HOMER Pro software. The results indicate that the photovoltaic microgrid system is the most viable, since the site has low wind speeds and therefore a wind system is not viable.La electrificación de zonas rurales es un tema cada vez más relevante, debido a que en ciertos casos no se dispone de la red eléctrica tradicional. Es por ello, que es motivo de estudio el uso de microrredes de energías renovables aplicadas a estas zonas. Es importante considerar el recurso energético disponible para así poder dimensionar adecuadamente el sistema de microrred, ya que ciertos sistemas no pueden ser viables. En este estudio, se proponen dos sistemas de microrredes de generación de energías renovables: el primero es un sistema eólico/fotovoltaico que trabaja con la radiación indirecta del sol [kWh/m^2/día] y la velocidad promedio del viento [m/s] ; el segundo es un sistema netamente fotovoltaico que utiliza la radiación indirecta y la temperatura del sol, ambos sistemas son aislados y cuentan con un banco de almacenamiento energético (baterías), además tienen como carga a un consumidor rural residencial de 160 kWh/mes. Los sistemas son simulados y modelados en el software HOMER Pro. Los resultados indican que el sistema de microrred fotovoltaico es el más viable, ya que el lugar cuenta con bajas velocidades de viento y por lo tanto un sistema eólico no es viable.A eletrificação das zonas rurais é um tema cada vez mais relevante, pelo facto de em certos casos a rede elétrica tradicional não estar disponível. É por isso que o uso de microrredes de energia renovável aplicadas a essas áreas é motivo de estudo. É importante considerar o recurso energético disponível para dimensionar adequadamente o sistema de microrrede, uma vez que determinados sistemas podem não ser viáveis. Neste estudo são propostos dois sistemas de microrrede de geração de energia renovável: o primeiro é um sistema eólico/fotovoltaico que trabalha com a radiação indireta do sol [kWh/m^2/dia] e a velocidade média do vento [m/s]; o segundo é um sistema puramente fotovoltaico que utiliza a radiação indireta e a temperatura do sol, ambos os sistemas são isolados e possuem banco de armazenamento de energia (baterias), também cobram de um consumidor rural residencial 160 kWh/mês. Os sistemas são simulados e modelados no software HOMER Pro. Os resultados indicam que o sistema de microrrede fotovoltaica é o mais viável, pois o local possui baixas velocidades de vento e portanto um sistema eólico não é viável
Impacto de los Vehículos Eléctricos sobre la Red de Distribución. Análisis bajo distintos modos de operación
Full text linkElectric mobility is a sustainable alternative that allows the reduction of energy consumption and the emission of polluting gases with respect to conventional mobility. There are projections that predict an increase in the use of electric vehicles. Thus, several lines of research deal with the characteristics of the integration of these new demands and the effects that will occur on electrical systems. The main goals of this paper are: (i) to determine the impact of a moderate insertion of public charging points on the network; (ii) to evaluate the penetration level of EVs of residential users for slow and semi-fast home charging modes (G2V), according to restrictions of operation variables from the grid; and (iii) to propose some management strategies for controlled recharging and the dual function of charging and supplying energy from the electric vehicles to the grid through their storage batteries (V2G). The obtained results show that the moderate incorporation of public charging points does not significantly affect the operability of the network. Furthermore, it is shown that the controlled recharging of electric vehicles manages to reduce the negative impacts on the electrical system under study, allowing higher levels of insertion and/or delaying investments in the electrical infrastructure. An operation mode with energy from the electric vehicles to the grid would allow displacing the peak generation characterized by its high levels of pollution. Nevertheless, this mode of operation makes the system more susceptible to operating within inadmissible ranges.La movilidad eléctrica es una alternativa sustentable que permite disminuir el consumo energético y la emisión de gases contaminantes con respecto a la movilidad convencional. Existen proyecciones que predicen un aumento del uso de vehículos eléctricos. Con esto se crean diversas líneas de estudio relacionadas a inferencias sobre las características de la integración de esta nueva demanda y sobre los efectos que generará en los sistemas eléctricos. Entonces, en el presente trabajo se proponen como principales objetivos: (i) determinar el impacto en la red de una inserción moderada de puntos de recarga públicos; (ii) evaluar el nivel de penetración de EVs de usuarios residenciales para modos de carga (G2V) domiciliaria lenta y semirrápida, según restricciones de variables de operación de la red; y (iii) proponer estrategias de gestión de la recarga controlada y la función dual de carga y aporte de energía a la red de los EVs a través de sus baterías de almacenamiento (V2G). Los resultados obtenidos muestran que la incorporación moderada de puntos de recarga públicos no afecta significativamente la operatividad de la red. Además, se muestra que la recarga controlada de los vehículos eléctricos logra disminuir los impactos negativos en el sistema eléctrico bajo estudio permitiendo mayores niveles de inserción y/o retrasando inversiones en infraestructura eléctrica. Un modo de operación con aporte de energía desde los vehículos eléctricos hacia la red permitiría desplazar generación de punta caracterizada por sus altos niveles de contaminación. Aun así, este modo de operación torna al sistema más susceptible a operar dentro de rangos inadmisibles