Repositorio de la Universidad Industrial de Santander
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Preliminary evaluation of the mechanical behavior of marginal granular materials (MGM 7-8-9) subjected to different conditions of moisture content and a recompaction process
No full textEste proyecto de investigación presenta la caracterización de los materiales granulares marginales (MGMs) identificados como 7, 8 y 9 los cuales cuentan con el mismo porcentaje de finos (24%) e índices de plasticidad de 8, 12, y 15%, respectivamente. Esta caracterización se realiza con el fin de evaluar la posible implementación de estos materiales de bajo costo en el mejoramiento de vías terciarias. Inicialmente se realizaron ensayos de calidad, de acuerdo con las normas de ensayo del Instituto Nacional de Vías-INVIAS, para verificar que el material cumpliera con las especificaciones de calidad para ser empleado como subbase granular. No obstante, el material no cumplió con todos los atributos requeridos. Partiendo de parámetros establecidos en trabajos anteriores como curvas de compactación y granulométricas, se elaboraron probetas mediante compactación giratoria (energía de compactación 130 giros), siendo esta cantidad de giros determinada mediante la metodología de punto de bloqueo en estudios anteriores. Una vez creadas las probetas se procedió a ejecutar los ensayos de compresión inconfinada y tracción indirecta en los cuales se evidencia que los MGMs presentan una resistencia similar a la del material de control SBG-C0; no obstante, estos presentan una mayor deformación antes de fallar. Posteriormente con el material ensayado se realizó un proceso de recompactación y caracterización mecánica, se observó que las probetas recompactadas presentan un comportamiento frágil en comparación con las probetas originales en compresión inconfinada, pero su comportamiento es similar en tracción indirecta. Finalmente, se realizaron procesos de secado, mediciones de succión y ensayos en el equipo triaxial dinámico para determinar el módulo resiliente de las probetas a diferentes grados de saturación. Como resultado de estos ensayos, se obtuvo magnitudes del módulo resiliente en condición recién compactada menores que el material de control SBG-CO que cumple con la normatividad INVIAS y, por otra parte, los resultados de módulo resiliente en trayectoria de secado de las muestras sugieren un incremento en el módulo a medida que el grado de saturación se reduce.PregradoIngeniero CivilThis research project presents the characterization of marginal granular materials (MGMs) identified as 7, 8, and 9, which have the same fines content (24%) and plasticity indexes of 8, 12, and 15%, respectively. This characterization was carried out to evaluate the possible implementation of these low-cost materials in improving low-volume roads. Initially, quality tests were carried out according to the standards the Instituto Nacional de Vias-INVIAS issued to verify that the material complied with the specifications for use as a granular subbase. However, the material did not meet all the characteristics. Based on parameters established in previous works, such as compaction and gradation curves, the specimens were prepared by gyratory compaction (compaction energy 130 gyrations), which was determined based on the locking point methodology. Once the specimens were compacted, unconfined compression and indirect tensile tests were performed. Corresponding results suggest that the MGMs presented a similar resistance to that of the control material SBG-C0; however, they presented a larger deformation before failure. Subsequently, a re-compaction and mechanical characterization process was carried out with the tested material. It was observed that the re-compacted specimens show a brittle behavior compared to the original specimens in unconfined compression, but their behavior is similar in indirect tension. Finally, drying processes, suction measurements, and dynamic triaxial tests were carried out to determine the specimens' resilient modulus at different saturation degrees. As a result of these tests, resilient moduli magnitudes were obtained in freshly compacted conditions lower than the SBG-CO control material (that complies with INVIAS specifications) and, on the other hand, the results of resilient moduli in the drying path of the specimens suggest an increase in the modulus as the degree of saturation is reduced
Diversity and composition of flying and terrestrial mammals in the different types of vegetation cover associated with the area of influence of the Topocoro reservoir, Santander
No full textLa ampliación de las fronteras agrícolas y ganaderas cada vez está generando más mosaicos de bosques primarios aislados y reducidos, llegando a interferir con servicios ecosistémicos claves aportados por mamíferos voladores y terrestres. Así mismo, la construcción de macroproyectos hidroeléctricos cambia las dinámicas de los paisajes y principalmente los bosques riparios. Por lo tanto, son necesarios trabajos que analicen cómo la mastofauna utiliza y se distribuye dentro los diferentes tipos de coberturas en un área afectada por este tipo de intervenciones. En este trabajo, se evaluó cómo es la incidencia de las coberturas vegetales sobre la diversidad α y β de los mamíferos voladores y la composición de la mastofauna en general muestreada durante un año en 10 localidades asociadas al área de influencia del embalse de Topocoro, Santander. Se registraron 40 especies de mamíferos voladores y 37 de mamíferos terrestres para el área de influencia del embalse y los resultados muestran que, en general, la cobertura de territorios agrícolas es más diversa y con especies únicas de mamíferos voladores, también presentan mayor asociación con los mamíferos terrestres, sin embargo, no hay especies dependientes de hábitat. Esto se debe principalmente a la heterogeneidad del paisaje que beneficia a las especies generalistas y oportunistas y afecta a las especialistas, las cuales quedan restringidas a las coberturas de bosque continuo y fragmentado. En general, los resultados muestran que las coberturas con mayor intervención, aunque tengan mayor diversidad, registran una pérdida de especies especialistas importantes para el ecosistema. Por lo tanto, las coberturas de territorios agrícolas y bosque fragmentado generan una incidencia positiva sobre las especies generalistas y una incidencia negativa en aquellas especies menos tolerantes a los cambios.PregradoBiólogoThe expansion of agricultural and livestock frontiers generates more isolated and reduced primary forest mosaics, interfering with key ecosystem services provided by flying and terrestrial mammals. Likewise, the construction of macro hydroelectric projects is changing the dynamics of landscapes, especially riparian forests. Therefore, it is necessary to analyze how the mastofauna used and distributed within the different types of cover in an area affected by this type of intervention. In this work, we evaluated the incidence of vegetation cover on the α and β diversity of flying mammals and the composition of the mastofauna in general sampled during one year in 10 localities associated with the area of influence of the Topocoro reservoir, Santander. Forty species of flying mammals and 37 species of terrestrial mammals were recorded for the area of influence of the reservoir. The results show that, in general, the coverage of agricultural territories is more diverse, and with unique species of flying mammals, they also present greater association with terrestrial mammals; however, there are no habitat-dependent species. This is mainly due to the heterogeneity of the landscape that benefits generalist and opportunistic species and affects specialists, who are restricted to continuous and fragmented forest cover. In general, the results show that the coverages with greater intervention, although they have greater diversity, register a loss of important specialist species for the ecosystem. Therefore, agricultural land and fragmented forest cover have a positive impact on generalist species and a negative impact on those species that are less tolerant to change
Effect of the sedimentological and diagenetic characteristics of the Carbonera Formation on the adsorption of a surfactant in enhanced hydrocarbon recovery processes.
No full textEste trabajo analiza el efecto de las características sedimentológicas y diagenéticas de la Formación Carbonera en la adsorción de surfactantes durante el recobro mejorado de hidrocarburos. Ubicada en la cuenca de los Llanos Orientales, se estudia la composición mineral y la estructura sedimentaria, especialmente en las Arenas Basales, para evaluar su impacto en la adsorción. Las técnicas de difracción de rayos X (DRX) y la petrografía sedimentaria revelaron minerales detríticos como cuarzo y feldespatos, así como minerales autigénicos, incluidos varios tipos de arcilla (caolinita, illita interestratificada y clorita), junto con calcita y siderita. Se observó una relación inversa entre el contenido de cuarzo y minerales arcillosos, afectando la porosidad efectiva de los pozos. Las pruebas petrofísicas indicaron que el proceso de compactación mecánica fue poco efectivo, con alta porosidad intergranular. Estos análisis concluyen que la Formación Carbonera se encuentra en una etapa diagenética que abarca desde la eogénesis hasta la mesogénesis temprana. Las pruebas experimentales de adsorción de surfactantes se realizaron a partir de tres formulaciones de mezclas binarias, los resultados mostraron que la Formulación 3 (Novel TDA-6 y Enordet J11111) tuvo una mayor eficiencia a bajas concentraciones, indicando interacciones más favorables en las fases iniciales. Las arcillas con carga positiva en sus bordes quebrados facilitan la adsorción de los surfactantes aniónicos, lo que subraya la importancia de seleccionar surfactantes basados en su estructura molecular. El estudio de las isotermas de adsorción identificó un mecanismo en dos etapas: una fase dominada por interacciones electrostáticas y otra regida por el rechazo hidrófobo, donde las moléculas de surfactante se organizan en hemimicelas, aumentando significativamente la adsorción. Estos hallazgos son relevantes para optimizar procesos de recobro de hidrocarburos.PregradoGeólogoThis work analyzes the effect of the sedimentological and diagenetic characteristics of the Carbonera Formation on the adsorption of surfactants during enhanced hydrocarbon recovery. Located in the Llanos Orientales basin, the mineral composition and sedimentary structure, especially in the Basal Sands, are studied to evaluate their impact on adsorption. X-ray diffraction (XRD) techniques and sedimentary petrography revealed detrital minerals such as quartz and feldspars, as well as autigene minerals, including several types of clay (kaolinite, interstratified illite and chlorite), along with calcite and siderite. An inverse relationship was observed between quartz content and clay minerals, affecting the effective porosity of the wells. Petrophysical tests indicated that the mechanical compaction process was ineffective, with high intergranular porosity. These analyses conclude that the Carbonera Formation is in a diagenetic stage ranging from eogenesis to early mesogenesis. Experimental surfactant adsorption tests were performed from three binary mixture formulations, the results showed that Formulation 3 (Novel TDA-6 and Enordet J11111) had a higher efficiency at low concentrations,, indicating more favorable early-stage interactions. Clays with positive charge on their broken edges facilitate the adsorption of anionic surfactants, underlining the importance of selecting surfactants based on their molecular structure. The study of adsorption isotherms identified a two-stage mechanism: a phase dominated by electrostatic interactions and another one governed by hydrophobic rejection, where surfactant molecules organize into hemimicelles, significantly increasing adsorption. These findings are relevant to optimize hydrocarbon recovery processes.https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=000213982
Chemical stability analysis of steelmaking residues in contact with acidic solutions containing heavy metals
No full textA pesar de disponer de diversas técnicas y tecnologías para abordar el problema del drenaje ácido de mina (AMD), este continúa siendo un desafío ambiental significativo. La limitada implementación de muchos métodos, debido a su complejidad, ha generado la necesidad de explorar enfoques más sostenibles. En este sentido, las tecnologías para la remediación de AMD a través de desechos sólidos han despertado un interés creciente. En este contexto, se está investigando la viabilidad de utilizar materiales derivados de desechos industriales, particularmente aquellos provenientes de la industria siderúrgica, ya que ofrecen perspectivas prometedoras para el tratamiento de aguas residuales debido a sus excelentes propiedades fisicoquímicas. Esta investigación se llevó a cabo mediante la determinación de la toxicidad y el potencial de neutralización de los residuos siderúrgicos, utilizando pruebas como el TCLP y test ABA Sobek respectivamente. Además, se analizaron los cambios químicos en el pH y la conductividad eléctrica del drenaje ácido cuando estuvo en contacto con los residuos a lo largo del tiempo. Finalmente, se evaluó la morfología superficial de los residuos antes y después de su exposición al drenaje ácido de la mina. Este estudio apunta a explorar una alternativa prometedora y sostenible para mitigar el impacto del drenaje ácido de mina, utilizando materiales de desecho de la industria siderúrgica, lo que podría representar una solución más eficaz y amigable con el medio ambiente.PregradoIngeniero MetalúrgicoDespite having various techniques and technologies to address the issue of Acid Mine Drainage (AMD), it remains a significant environmental challenge. Due to their complexity, the limited implementation of many methods has led to the need to explore more sustainable approaches. In this regard, technologies for remediating AMD through solid waste have garnered increasing interest. In this context, the viability of utilizing materials derived from industrial waste, particularly those from the steel industry, is being investigated as they offer promising prospects for wastewater treatment due to their excellent physicochemical properties. This research was carried out by determining steel industry waste's toxicity and neutralization potential, using tests such as the Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP) and the Acid-Base Accounting (ABA) Sobek test, respectively. Furthermore, the chemical changes in pH and electrical conductivity of the acid drainage when in contact with the waste over time were analyzed. Finally, the surface morphology of the waste was evaluated before and after exposure to mine acid drainage. This study aims to explore a promising and sustainable alternative to mitigate the impact of Acid Mine Drainage by utilizing materials from the steel industry's waste, which could represent a more effective and environmentally friendly solution
Estimation of total suction in compacted samples of marginal granular materials (MGM 1-2-3) using the filter paper technique
No full textEl presente artículo establece un análisis comparativo del comportamiento hidráulico de materiales granulares marginales (MGM) de especímenes 1-2-3 diseñados y producidos a partir de especificaciones dadas (i.e. muestras cilíndricas de 15 centímetros de diámetro y 20 centímetros de altura, granulometría y energía de compactación) con un índice de plasticidad (IP) de 8%, 12% y 15%, de las cuales todas las muestras poseen un porcentaje de finos del 18%. Los materiales de diseño se sometieron a procesos de secado y humedecimiento controlados con el fin de monitorear la evolución del grado de saturación en condiciones ambientales; realizando procesos de medición (a condiciones ambientales i.e. temperatura y humedad relativa) de la succión total que existe en medios parcialmente saturados utilizando una adaptación del método de papel filtro especificado en el Instituto Nacional de Vías (INVIAS), haciendo uso de curvas de retención por modelos de aproximación suministrados por investigaciones previas. Se complementó información suministrada por proyectos de grado anteriores mediante curvas de retención envolventes, haciendo notorio que existe mayor succión en los materiales para grados de saturación similares. Los resultados de los MGMs tienen curvas de retención diferentes, siendo afectadas por el IP, donde, a menor IP se producen medidas de succión total altas.PregradoIngeniero CivilThis article establishes a comparative analysis of the hydraulic behavior of marginal granular materials (MGM) of specimens 1-2-3, designed and produced based on given specifications (i.e., cylindrical samples with a diameter of 15 centimeters and a height of 20 centimeters, granulometry, and compaction energy) with plasticity index (IP) of 8%, 12%, and 15%, all of which have a fines content of 18%. The designed materials were subjected to controlled drying and wetting processes to monitor the evolution of the degree of saturation under environmental conditions. Measurements of total suction in partially saturated media were conducted under ambient conditions (i.e., temperature and relative humidity) using an adaptation of the filter paper method specified by the National Institute of Roads (INVIAS), employing retention curves from approximation models provided by previous research. Information provided by previous thesis projects was supplemented using enveloping retention curves, highlighting that higher suction exists in the materials at similar degrees of saturation. The results show that the MGMs have different retention curves, influenced by the PI, where the lower PI results in higher total suction measurements
Isolated Hybrid Power Generation System Design for Cost-Effective Analysis for Implementation in an Equipment Rental Company
No full textLos elevados costos de la energía en la Costa Caribe, así como los constantes retrasos operativos por interrupciones del fluido eléctrico hacen que se medite la implementación de un sistema de generación eléctrica apoyado con las condiciones geográficas y los beneficios legales por parte del gobierno nacional. Se realiza un estudio de carga en diferentes días para estimar los consumos típicos en el centro de operaciones como paso inicial para determinar los componentes necesarios. Con la ayuda de software especializados en la lectura de radiación histórica se determina una hora solar pico y basado en valores mínimos se hacen estudios del total de paneles, inversores y baterías para cubrir la demanda del día y de la noche. Se establece un plan de mantenimiento con objetivos y responsabilidades para así, mediante la criticidad de los equipos que lo componen, poder hacer un análisis causa raíz de cada uno de los modos de falla de los componentes principales del sistema. Se establece un plan de mantenimiento preventivo y correctivo que permita tener un sistema en optimas condiciones. Se cotizan todos los insumos necesarios y se establece un presupuesto para el proyecto. Luego, se realiza un análisis financiero a largo plazo mediante un flujo de caja a 10 años, donde se calculan el Valor Presente Neto VPN y la Tasa Interna de Retorno TIR para determinar la rentabilidad de la inversión a esta escala, se elabora un plan de mantenimiento individualizado para cada componente del sistema, con el objetivo de garantizar su durabilidad y funcionamiento óptimo. Por último, se extraen conclusiones y se presentan consideraciones que podrían hacer atractiva la inversión a largo plazo.EspecializaciónEspecialista en Gerencia de MantenimientoThe high energy costs on the Caribbean Coast, as well as the constant operational delays due to power outages, led to consider the implementation of an electricity generation system supported by the geographic conditions and the legal benefits provided by the national government. A load study is carried out on different days to estimate the typical consumption in the operations center as an initial step to determine the necessary components. With the help of software specialized in reading historical radiation, a peak solar hour is determined and based on minimum values, studies are made of the total number of panels, inverters and batteries to cover the day and night demand. A maintenance plan is established with objectives and responsibilities so that, by means of the criticality of the equipment that compose it, a root cause analysis of each of the failure modes of the main components of the system can be carried out. A preventive and corrective maintenance plan is established to keep the system in optimal conditions. All the necessary inputs are quoted and a budget for the project is established. A long-term financial analysis is carried out by means of a 10-year cash flow, where the Net Present Value NPV and the Internal Rate of Return IRR are calculated to determine the profitability of the investment at this scale, an individualized maintenance plan is elaborated for each component of the system, with the objective of guaranteeing its durability and optimal operation. Finally, conclusions are made and considerations are presented that could make the investment attractive in the long term
Relationship between reflectance (UV-VIS-NIR) and avian weight in forest remnants of lowlands in Santander, Colombia, with an emphasis on NIR
No full textEl peso (masa) corporal y la reflectancia del plumaje de las aves están relacionados con su capacidad para conservar y/o liberar calor y mantener el equilibrio térmico. A pesar de que el 55% de la radiación solar está en el rango espectral NIR, este ha sido escasamente estudiado y las investigaciones se han dirigido mayormente a las longitudes de onda UV y VIS (300 a 700 nm). Además, factores ambientales como las propiedades estructurales del plumaje, el comportamiento de las aves y su fisiología hacen que la relación absorbancia/reflectancia y carga térmica no sea sencilla de explicar. En este trabajo se analizaron el peso y las reflectancias de 13 parches corporales de 53 especies de aves del corregimiento Uribe – Uribe, Santander en el rango de 300 a 1000 nm. Nuestros resultados mostraron que aves de mayor peso tienen mayores valores de reflectancia NIR respecto a las aves de menor peso. Esto sugiere que altas reflectancias del plumaje en el rango NIR podrían ser una estrategia de las aves para disipar calor, evitar el sobrecalentamiento y mantener una temperatura corporal óptima.PregradoBiólogoBody weight (mass) and plumage reflectance of birds are related to their ability to conserve and/or release heat and maintain thermal equilibrium. Although 55% of solar radiation is in the NIR spectral range, this has been poorly studied and research has been directed mostly to UV and VIS wavelengths (300 to 700 nm). In addition, environmental factors like plumage structural properties, bird behavior and physiology make the absorbance/reflectance and thermal load relationship difficult to explain. In this work we analyzed the weight and reflectance of 13 body patches of 53 bird species from Uribe - Uribe, Santander in the range of 300 to 1000 nm. Our results showed that heavier birds have higher NIR reflectance values with respect to lighter birds. This suggests that high plumage reflectance in the NIR range could be a strategy for birds to dissipate heat, avoid overheating and maintain an optimal body temperature
Biomass Production, Nutritional Quality, and Carbon Sequestration of Pennisetum purpureum Schum cv King Grass with different Cutting Intervals and Fertilization Levels
No full textel empleo de fertilización balanceada permite incrementar la eficiencia en la producción de los forrajes debido a que se suministra los nutrientes necesarios para que la planta se desarrolle adecuadamente. Además, esta práctica promueve significativamente el crecimiento vegetativo de la planta, al tiempo que fomenta la fotosíntesis y permite la captura de cantidades sustanciales de carbono. Este efecto conduce a la reducción de los impactos relacionados con el cambio climático. En esta investigación se evaluó el efecto de la dosis de fertilizante balanceado y los días de corte sobre la calidad nutricional, producción de biomasa y captura de carbono de Pennisetum purpureum. Para ello, se utilizó un diseño de bloques completos al azar con los tratamientos que se mencionan a continuación: 35 días de corte con cero g/m2 de fertilizante (T2), 35 días de corte con 40 g/m2 de fertilizante (T1), 35 días de corte con 80 g/m2 de fertilizante (T3), 70 días de corte con 80 g/m2 de fertilizante (T4), 70 días de corte con 40 g/m2 de fertilizante (T5), 70 días de corte con cero g/m2 de fertilizante (T6), 105 días de corte con cero g/m2 de fertilizante (T7), 105 días de corte con 80 g/m2 de fertilizante (T8), 105 días de corte con 40 g/m2 de fertilizante (T9). Se evidenció que con aplicación de fertilizante balanceado y manejo de intervalos de corte se obtienen incrementos en la producción de biomasa, calidad bromatológica y captura de carbono.PregradoZootecnistaThe utilization of balanced fertilization leads to an enhancement in forage production efficiency as it provides the necessary nutrients for proper plant development. Furthermore, this practice significantly stimulates plant vegetative growth, promotes photosynthesis, and enables the sequestration of substantial amounts of carbon. This effect contributes to the mitigation of climate change-related impacts. In this research, the influence of balanced fertilizer dosage and cutting intervals on the nutritional quality, biomass production, and carbon capture of Pennisetum purpureum was assessed. To achieve this, a randomized complete block design was employed with the following treatments: 35 days of cutting with 40 g/m2 of fertilizer (T1), 35 days of cutting with zero g/m2 of fertilizer (T2), 35 days of cutting with 80 g/m2 of fertilizer (T3), 70 days of cutting with 80 g/m2 of fertilizer (T4), 70 days of cutting with 40 g/m2 of fertilizer (T5), 70 days of cutting with zero g/m2 of fertilizer (T6), 105 days of cutting with zero g/m2 of fertilizer (T7), 105 days of cutting with 80 g/m2 of fertilizer (T8), 105 days of cutting with 40 g/m2 of fertilizer (T9). The results revealed that the application of balanced fertilizer and management of cutting intervals lead to increased biomass production, improved bromatological quality, and enhanced carbon sequestration
Development of a Health Index for Power Transformers
No full textEste documento presenta el diseño e implementación de una metodología de índice de salud o “Health Index” para la evaluación y catalogación de los transformadores de potencia, basado en la información de operación, mantenimiento y desempeño de los activos. Este trabajo se relaciona con el piloto de un proyecto desarrollado en el marco de prácticas empresariales con una empresa colombiana dedicada al transporte de hidrocarburos. Con este desarrollo se busca, a través de una herramienta de diagnóstico de la salud y desempeño del activo, una mejora en la toma de decisiones sobre el ciclo de vida de los transformadores de potencia, aumentando en consecuencia su vida útil, identificando malos actores y anticipándose a la posible materialización de fallas. El modelo desarrollado demostró ser útil en la evaluación y categorización de los transformadores de las estaciones de bombeo, identificando con éxito los activos con peor condición de salud según su desempeño técnico. Se realizó el diseño de un modelo ajustado a las necesidades y condiciones de operación, garantizando el aprovechamiento de datos de operación disponibles y monitoreados de manera periódica por la empresa dueña de los activos. Se entregó a la empresa una herramienta software capaz de aplicar el algoritmo de cálculo del índice de salud logrado. Los datos considerados representan modos de falla y mecanismos de envejecimiento relevantes del transformador.PregradoIngeniero ElectrónicoThis document presents the design and implementation of a health index methodology for the evaluation and cataloging of power transformers, based on the operation, maintenance and performance information of the assets. This work is related to the pilot of a project developed within the framework of business practices with a Colombian company dedicated to the transportation of hydrocarbons. This development seeks, through a diagnostic tool for the health and performance of the asset, an improvement in decision-making regarding the life cycle of power transformers, consequently increasing their useful life, identifying bad actors and anticipating the possible materialization of failures. The developed model proved to be useful in the evaluation and categorization of pumping station transformers, successfully identifying the assets with the worst health condition according to their technical performance. The design of a model adjusted to the needs and operating conditions was carried out, guaranteeing the use of available operating data and periodically monitored by the company that owns the assets. A software tool capable of applying the algorithm for calculating the achieved health index was delivered to the company. The data considered represents relevant failure modes and aging mechanisms of the transformer
Design and development of a functional model of an electronic device for detection and prevention of microsleeps in vehicle drivers.
No full textLos microsueños son breves episodios de somnolencia causados por fatiga, que pueden provocar la pérdida temporal del control del vehículo y una reducción en la capacidad de reacción, aumentando el riesgo de accidentes viales. Para prevenir estos peligros, se ha desarrollado un dispositivo que detecta microsueños y emite alertas tempranas.
El sistema se basa en el concepto de PERCLOS (Porcentaje de cierre ocular), que mide el grado de cierre ocular para identificar señales de somnolencia. Utiliza una cámara conectada a una Raspberry Pi 4 para capturar vídeo del rostro del conductor. Con Mediapipe, una biblioteca de visión por computadora de Google se crea un enmallado facial que permite monitorear los ojos en tiempo real.
Durante el desarrollo del modelo, se realizaron pruebas en entornos controlados para evaluar la precisión. El algoritmo, que calcula el porcentaje de cierre ocular basado en PERCLOS y un umbral predefinido, demostró ser eficiente en la detección de microsueños. En dichas pruebas, se observó que, si el cierre ocular superaba el umbral durante un tiempo determinado, el sistema activaba una alarma para alertar al conductor de un posible microsueño. Los resultados obtenidos fueron satisfactorios, ya que el modelo detectó la mayoría de los episodios de microsueños. Sin embargo, se identificaron algunos falsos positivos, donde la alerta se activaba sin que el conductor estuviera realmente somnoliento.PregradoIngeniero ElectrónicoMicrosleeps are brief episodes of drowsiness caused by fatigue, which can lead to temporary loss of vehicle control and a reduced reaction time, increasing the risk of road accidents. To prevent these dangers, a device has been developed that detects microsleeps and emits early alerts.
The system is based on the concept of PERCLOS (Percentage of Eye Closure), which measures the degree of eye closure to identify signs of drowsiness. A camera connected to a Raspberry Pi 4 is used to capture video of the driver's face. With Mediapipe, a computer vision library from Google, a facial mesh is created to monitor the eyes in real time.
During the model's development, tests were conducted in controlled environments to assess accuracy. The algorithm, which calculates the percentage of eye closure based on PERCLOS and a predefined threshold, proved efficient in detecting microsleeps. In these tests, it was observed that if the eye closure exceeded the threshold for a specified time, the system would trigger an alarm to warn the driver of a possible microsleep. The results were satisfactory, as the model correctly detected all episodes of microsleep. However, some false positives were identified, where the alarm was triggered without the driver actually being drowsy