Portal de revistas del Instituto Tecnológico de Costa Rica
Not a member yet
4909 research outputs found
Sort by
Diseño de un índice de salud estructural de puentes para priorización de intervenciones técnicas en Costa Rica
Get PDFCurrently, Costa Rica does not count with a rigorous methodology that considers the proper variables required to assess the structural health condition of bridges. Some institutions use different criteria in order to assign a rating to the evaluation of a structure and this generates different results when prioritizing interventions. The prioritization of road infrastructure projects is key to invest resources in the most efficient way possible. In this context, this article presents a proposal that seeks to standardize an index for the structural health condition of bridges, which allows prioritizing and allocating resources objectively. For this index, the evaluation of the structural condition of critical elements is used, as well as risk matrices related to seismic and hydrometeorological hazards. As a result, the design of this index involves the analysis of a large number of variables through technical and statistical criteria.Actualmente, Costa Rica no cuenta con una metodología rigurosa que considere las variables requeridas para calificar la condición de la salud estructural de un puente o estructura de paso. Algunas instituciones utilizan criterios diversos para asignar una calificación a la evaluación de una estructura y esto genera que se obtengan resultados diferentes al priorizar intervenciones. La priorización de los proyectos de infraestructura vial es clave para invertir los recursos de la forma más eficiente posible. En este contexto, este artículo presenta una propuesta que busca estandarizar un índice de la condición de la salud estructural de un puente, que permita priorizar y asignar recursos de forma objetiva. Para este índice se utiliza la evaluación de la condición estructural de elementos críticos, así como matrices de riesgo relacionadas con amenazas sísmicas e hidrometeorológicas. Como resultado, el diseño de este índice involucra el análisis de una gran cantidad de variables mediante criterios técnicos y estadísticos
Diseño e implementación de un ventilador de bajo costo controlado para uso de emergencia en pacientes en UCI (Unidades de Cuidados intensivos)
Get PDFThe worldwide outbreak of the SARS-CoV-2 virus led to a shortage of hospital ventilators worldwide. During recovery, these devices were crucial for patients in Intensive Care Units (ICUs). However, countries like Costa Rica faced difficulties acquiring these devices due to high demand in the world. To address this issue, professionals and students from the Costa Rica Institute of Technology have developed a prototype of a mechanical ventilator. This ventilator incorporates PIDs and Fuzzy Logic algorithms and features a user-friendly graphic interface based on PyQt5/GraphicsView, designed with input from medical experts. The ventilator is easy to assemble and highly portable. Initially, the ventilator successfully underwent testing using advanced patient simulators, namely Gaumard HAL S3201 and Gaumard NOELLE S574.100. Subsequently, it underwent a successful real-world test using animals. The tests involved varying the breathing rate from 10 to 30 breaths per minute, adjusting the tidal volume from 250 to 800 mL with automatic control of a 50 mL increase, and manipulating the I: E ratio from 1:1 to 1:5.El brote mundial del virus SARS-CoV-2 provocó una escasez de ventiladores hospitalarios en todo el mundo. Durante la recuperación, estos dispositivos fueron cruciales para los pacientes en las Unidades de Cuidados Intensivos (UCI). Sin embargo, países como Costa Rica enfrentaron dificultades para adquirir estos dispositivos debido a la alta demanda en el mundo. Para abordar este tema, profesionales y estudiantes del Instituto Tecnológico de Costa Rica han desarrollado un prototipo de ventilador mecánico. Este ventilador incorpora algoritmos PID y Fuzzy Logic y presenta una interfaz gráfica fácil de usar basada en PyQt5/GraphicsView, diseñada con aportes de expertos médicos. El ventilador es fácil de ensamblar y es portátil. Inicialmente, el ventilador se probó con éxito utilizando simuladores de pacientes avanzados, concretamente Gaumard HAL S3201 y Gaumard NOELLE S574.100. Posteriormente, se sometió con éxito a una prueba en el mundo real utilizando animales. Las pruebas implicaron variar la frecuencia respiratoria de 10 a 30 respiraciones por minuto, ajustar el volumen tidal de 250 a 800 ml con control automático con aumentos de 50 ml y manipular la relación I:E de 1:1 a 1:5
Evaluación de parámetros microbiológicos en el arroyo Santa María, Jalpa de Méndez, Tabasco, México
Get PDFFaecal contamination of surface water bodies causes negative impacts on health and the environment worldwide in underdeveloped countries. The objective of the following study was to evaluate the microbiological quality of the water from the Santa María de Jalpa de Méndez, Tabasco, Mexico. Three sampling stations were established along the stream at different depths (30 and 60 cm). Station one, was located in the opposite direction to the mouth of the stream in a river known as Los Caballos, the second, in the middle of the stream and the third where the stream emptied into the river. The microbiological parameters evaluated were Faecal Coliforms (CF) and Total Coliforms (TC). For the sampling and analysis of CT and CF, the recommendations and method of the most probable number in multiple tubes according to NMX-AA-042-SCFI-2015 respectively were used. A 3 x 2 factorial variance analysis was carried out to find statistically significant differences between the different sampling stations and depths. The three stations showed minimum and maximum mean values of CF and TC (650 to 1131 and 712 to 1225 MPN / 100 ml respectively) higher than the limits established by ecological criteria CE-CCA-001/89 (> 200 MPN / 100 ml) . In fact, it does not comply with the maximum permissible limits of the Mexican standard for human consumption NOM-127-SSA1-1994 (2 NMP / 100 ml). The Santa María stream presents high concentrations of faecal contamination that directly impacts the health of the people near the stream and the environment.La contaminación fecal en cuerpos de aguas superficiales causa impactos negativos en la salud y el medio ambiente a nivel mundial en países subdesarrollados. El objetivo del siguiente estudio fue evaluar la calidad microbiológica del agua del arroyo Santa María de Jalpa de Méndez, Tabasco, México. A lo largo del arroyo se establecieron tres estaciones de muestreos a diferentes profundidades (30 y 60 cm). La estación uno se ubicó en la dirección contraria a la desembocadura del arroyo en un río conocido como los Caballos, el segundo a mitad del arroyo y el tercero donde el arroyo desembocaba en el río. Los parámetros microbiológicos evaluados fueron coliformes fecales (CF) y coliformes totales (CT). Para el muestreo y análisis de los CT y CF se emplearon las recomendaciones y método del número más probable en tubos múltiples de acuerdo NMX-AA-042-SCFI-2015 respectivamente. Se llevó a cabo un análisis de varianza factorial de 3 x 2 para encontrar diferencias estadísticas significativas entre las diferentes estaciones de muestreo y profundidades. Las tres estaciones mostraron valores promedios mínimos y máximos de CF y CT (650 a 1131 y 712 a 1225 NMP/100 ml respectivamente) superiores a los límites establecidos por criterios ecológicos CE-CCA-001/89 (> 200 NMP/100 ml). Así mismo no cumple con los límites máximos permisibles de la Norma Oficial Mexicana de consumo humano NOM-127-SSA1-1994 (2 NMP/100 ml). El arroyo Santa María presenta altas concentraciones de contaminación fecal que impacta directamente a la salud de la gente cercana al arroyo y el medio ambiente
Comprobación de la eficiencia de aplicación con pulverizadora utilizando equipamiento de agricultura digital y de precisión y por medio de guía manual
Get PDFDigital agriculture is the evolution of precision agriculture. Among the most important technological advances in agriculture, autopilot tractors allow the most efficient use of resources. Therefore, the project aims to validate the efficiency of sprayer application by comparing two tractor guides, one with Trimble autopilot and the other with an operator’s manual guide, when applying a boron-based compound and plant penetrant. Each guide had three passes, collecting data for later processing to determine the percentage of overlap in each. In addition, the team performed three drone flights to capture multispectral images and observe changes in vegetation before and after applying the compound. Based on this, it was concluded that the tractor passes with operator’s manual guidance have a higher overlap percentage than those obtained using the autopilot guide. Moreover, it was determined that product costs and environmental impact increase significantly when manual operator guidance is used compared to automated guidance. In the vegetation indices, only SAVI showed significant changes, while the EVI and AVI indices should not be used in these cases, since they present data with a high variation and an absence of these.La agricultura digital es la evolución de la agricultura de precisión. Dentro de los avances tecnológicos más importantes en la agricultura se pueden encontrar los tractores con piloto automático, que permiten utilizar de una manera más eficiente los recursos. Por tanto, el proyecto validó la eficiencia de aplicación con pulverizadora comparando dos guías del tractor, una con piloto automático Trimble y otra con la guía manual de un operador al aplicar un compuesto a base de boro y penetrante vegetal. Se realizaron tres pases para cada una de las guías y se recopilaron los datos para posteriormente procesarlos y determinar el porcentaje de traslape presente en cada una. Además, se realizaron tres vuelos con dron, con el fin de observar por medio de imágenes multiespectrales los cambios en la vegetación, antes y posterior a la aplicación del compuesto. Con base a ello se logró concluir que, en los pases del tractor con la guía manual del operador, los porcentajes de traslape son mayores en comparación a los obtenidos mediante el uso de la guía del piloto automático. Además, se determinó que los costos del producto y el impacto ambiental aumentan de manera significativa cuando se usa la guía manual del operador en comparación a la guía automatizada. En los índices de vegetación únicamente SAVI mostró cambios significativos, mientras que los índices EVI y AVI no se deben de utilizar en estos casos, ya que presentan datos con una alta variación y una ausencia de estos
Defecación a cielo abierto en el mundo
Get PDFThis study describes the evolution of Safely Managed Sanitation (SMFS) coverage, defined as “the use of improved facilities that are not shared with other households and where excrement is safely disposed of on site or disposed of with off-site treatment” by Sustainable Development Goals (SDG) regions, by country groups according to economic income and by development or fragility groups. Furthermore, on the contrary, because the goal of the SDGs is to eliminate the practice of open defecation (OLD), the evolution of the decrease is described, between the years 2015 and 2022, in the same groupings indicated. The results obtained from the WHO/UNICEF Joint Monitoring Program (JMP) indicate that globally SGFS coverage went from 49 to 57% in the afore mentioned period. For its part, the DAL fell from 10% to 5% worldwide, equivalent to some 433 million inhabitants, this without taking intoaccount the 281 million migrants who use DAL on their journey, more out of physiological necessity than out of cultural custom. Given this, the agreement between the level of income and the use of SGFS and the DAL is evident.El presente estudio describe la evolución de las coberturas del saneamiento gestionado en forma segura (SGFS), definido como “el uso de instalaciones mejoradas que no se comparten con otros hogares y donde los excrementos se eliminan de manera segura in situ o se eliminan con tratamiento fuera del sitio” por regiones de los Objetivos de Desarrollo Sostenibles (ODS), por grupos de países de conformidad con los ingresos económicos y por grupos de desarrollo o fragilidad. Además, por el contrario, debido a que la meta de los ODS es eliminar la práctica de la defecación al aire libre (DAL), se describe la evolución en la disminución, entre los años 2015 y 2022, en las mismas agrupaciones indicadas. Los resultados obtenidos del Programa Conjunto de Monitoreo (PCM) de la OMS/UNICEF, indican que a nivel global la cobertura de SGFS pasó de 49 a 57%, en el mencionado periodo. Por su parte, la DAL bajó de 10% a 5% a nivel mundial, equivalente a unos 433 millones de hab, esto sin tomar en cuenta los 281 millones de migrantes quienes en su travesía usan DAL, más por necesidad fisiológica que por costumbre cultural. Ante esto, es evidente la concordancia entre el nivel de ingresos y el uso de SGFS y la DAL
Países y continentes más impactados sanitariamente por la Covid-19 al 30/08/2023
Get PDFThis study addresses and selects 198 countries globally, through the application of the Covid-19 Health Impact Index (IIS-Covid-19), through the use and development of a model, using the morbidity indicator of confirmed Covid-19 cases/100,000 inhabitants and the mortality indicators of deaths/million inhabitants and the fatality rate of the virus in each country. The results indicate that of the total of 198 nations studied: 67 (33.84%) rated the health impact as “Very Low”, 113 (57.07%) “Low”, 15 (7.58%) “Medium”. ”, 2 (1.01%) “High”, 1 (0.50%) “Very High”. Concluding, Peru followed by Sudan and Croatia were the countries most impacted by the health crisis caused directly by the SARS-CoV-2 virus. In addition to this, the most impacted continent was America with its 35 countries, with 12 countries - including Costa Rica - rated as “Medium” and Peru rated as “Very High” and number one in the world. Europe came in second place, followed by Asia, Africa, and Oceania. On the other hand, specialists' forecasts about the possible collapse of the pandemic in Africa fell, which recommends analyzing possible protective factors such as climate (sunshine hours, temperature and others); longevity and the capacity or expertise acquired in other epidemics such as Ebola, Tuberculosis, Malaria, etc. Finally, the intrinsic weaknesses of this study is the opalescence in the reporting of Covid-19 data, by some countries such as: Nicaragua, North Korea and Turkmenistan. In addition, the change in the definition of deaths due to or with Covid-19.El presente estudio aborda y selecciona 198 países a nivel global, mediante la aplicación del índice del Impacto Sanitario de la Covid-19 (IIS-Covid-19), mediante el uso y la elaboración de un modelo, utilizando el indicador de morbilidad de casos confirmados por Covid-19/100.000 hab. y los indicadores de mortalidad de muertes/millón de hab. y la tasa de letalidad del virus en cada país. Los resultados indican que del total de las 198 naciones estudiadas: 67 (33,84%) calificaron como “Muy Bajo” en el impacto sanitario, 113 (57,07%) “Bajo”, 15 (7,58%) “Medio”, 2 (1,01%) “Alto”, 1 (0,50%) “Muy Alto”. Concluyendo, que Perú seguido de Sudán y Croacia fueron los países más impactados en la crisis sanitaria provocada directamente por el virus SARS-CoV-2. Aunado a esto, el continente más impactado fue América con sus 35 países, con 12 países-incluido Costa Rica-calificaron como “Medio” y Perú calificó como “Muy Alto” y el número uno del mundo. Europa ocupó el segundo lugar, seguido por Asia, África y Oceanía. Por otro lado, los pronósticos de los especialistas sobre el posible colapso de la pandemia en África se cayeron lo cual recomienda analizar los posibles factores de protección como los climáticos (horas sol, temperatura y otros); la longevidad y la capacidad o experticia adquirida en otras epidemias como el Ébola, Tuberculosis, Malaria, etc. Por último, las debilidades intrínsecas de este estudio, es la opalescencia en el reporte de datos de la Covid-19, por parte de algunos países como: Nicaragua, Corea del Norte y Turkmenistán. Además, del cambio de la definición de muertes por o con Covid-19
Análisis de la calidad de la cuenca del Río Tárcoles y la microcuenca del Río Torres: influencia del efluente de la PTAR Los Tajos y espectativas al 2025
Get PDFThis study presents the influence in terms of fecal contamination indicators that the effluent from the Los Tajos Wastewater Treatment Plant (Los Tajos WWTP) has on the Torres River bed and the mouth of the Virilla-Tárcoles basin. The simples were taken in foir points,; the first 200 meters before the effluent of the Los Tajos WWTP, the second in the effluent of the Los Tajos WWTP, the third 200 meters after the effluent of the Los Tajos WWTP and the fourth located under the Tárcoles River bridge, 600 meters from the mouth of the river of the same name. Sampling was carried out to determine the most probable number of thermotolerant (fecal) coliforms and E. coli from the years 2017-2018, with the purpose of knowing the impact of fecal contamination caused by the Los Tajos WWTP effluent and then using it in accordance with the annual flows of raw water to be treated in the years from 2017 to 2025. The results of the estimates indicate that, by increasing the flow of raw water per year, in 2025 with a flow of 2065.64 l/s, the contamination fecal flow from the mouth of the Virilla-Tárcoles Basin will go from 9,400 CF/100 mL in 2016 to 254,656 CF/100 mL in 2025. However, it is important to note that the estimates of the increase in flow are not in reality increased as projected for the years from 2019 to 2023. However, it is always necessary to advance the construction of the second stage of the Los Tajos WWTP with the development and operation of biological or secondary treatment, in order to remove instead of 40 % of the organic matter in the raw waters to 70%, which will mitigate the contamination of the streams of the aforementioned Virilla-Tárcoles Basin.En este estudio se presenta la influencia en términos de indicadores de contaminación fecal que posee el efluente de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Los Tajos (PTAR Los Tajos) sobre el cauce del río Torres y la desembocadura de la cuenca Virilla-Tárcoles. Se ubicaron cuatro puntos de muestreo; el primero, 200 metros antes de la descarga de la PTAR Los Tajos, el segundo en el propio efluente de la PTAR Los Tajos, el tercero 200 metros después de la descarga de la PTAR Los Tajos y el cuarto ubicado debajo del puente del Río Tárcoles, a 600 metros de la desembocadura del río del mismo nombre. Se realizaron muestreos para determinar el número más probable de coliformes termotolerantes (fecales) y E. coli de los años 2017-2018, con el propósito de conocer el impacto de contaminación fecal causado por el efluente PTAR Los Tajos y utilizar luego de conformidad con los caudales anuales de aguas crudas a tratar en los años del periodo 2017 al 2025. Los resultados de las estimaciones indican que, al aumentar el caudal de aguas crudas por año, en el 2025 con un caudal de 2065,64 l/s, la contaminación fecal de la desembocadura de la Cuenca Virilla-Tárcoles pasará de 9400 CF/100 mL en el 2016 a 254.656 CF/100 mL en el 2025. No obstante, es importante anotar, que las estimaciones del aumento del caudal, en la realidad no se incrementaron como se proyectaron para los años del 2019 al 2023. Sin embargo, siempre es necesario adelantar la construcción de la segunda etapa de la PTAR Los Tajos con el desarrollo y operación del tratamiento biológico o secundario, con el fin de remover en lugar del 40% de la materia orgánica de las aguas crudas a un 70%, lo cual permitirá mitigar la contaminación de los riachuelos de la mencionada Cuenca Virilla-Tárcoles
Un sistema de automatización de seguridad industrial con tecnología GSM
Get PDFThe primary aim of the proposed system is to develop a compact industrial security product based on emerging GSM technology. The project parallelly aims at providing an automized platform, enhancing the application diversity. The project basically focuses on developing the protection of dangerous gas leakages (basically methane, butane, propane, L.P.G. and Carbon mono-oxide gases) which are most common gases in the industrial sector. The system also focuses on smoke detection sensor along with temperature sensor. So as to minimize industrial hazard occurring due to gas leaks and sudden temperature divergences. The proposed system will be modelled to perform on both automatic and manual controls where the former will ensure security even when employees/workers might be absent inside an industry. Further the auto-mode would ensure relay drivers, relays, and alarm along with additional motor drivers that would systematically function coolers, emergency vents, and other emergency devices connected with the loads.El objetivo principal del sistema propuesto es desarrollar un producto de seguridad industrial compacto basado en la tecnología GSM emergente. Paralelamente, el proyecto tiene como objetivo proporcionar una plataforma automatizada, mejorando la diversidad de aplicaciones. El proyecto se centra básicamente en desarrollar la protección de fugas de gases peligrosos (básicamente metano, butano, propano, L.P.G. y monóxido de carbono) que son los gases más habituales en el sector industrial. El sistema también se enfoca en el sensor de detección de humo junto con el sensor de temperatura. Para minimizar el riesgo industrial que se produce debido a fugas de gas y divergencias repentinas de temperatura. El sistema propuesto se modelará para funcionar tanto en controles automáticos como manuales, donde el primero garantizará la seguridad incluso cuando los empleados/trabajadores estén ausentes dentro de una industria. Además, el modo automático garantizaría controladores de relés, relés y alarmas junto con controladores de motor adicionales que funcionarían sistemáticamente con enfriadores, ventilaciones de emergencia y otros dispositivos de emergencia conectados con las cargas
Videojuego 2D: Michin´s Adventure y Bunny’s Adventure basados en los cuentos de Rafael Pombo
Get PDFThe project consists of a two-dimensional game inspired by the children’s stories El Gato Bandido and El Conejo Aventurero by Rafael Pombo. Developed with Unity, Photoshop, and C#, it stands out for the comprehensive creation of the code from scratch, using online tutorials as a guide. Consisting of 11 levels, where all levels are playable with 9 levels dedicated to the story and 2 dedicated to confrontations against the corresponding bosses of each of the stories. The game presents an interactive experience to learn these classic narratives in a playful way. The proposal offers a colorful and accessible environment that immerses players in the universe of Pombo’s iconic characters, such as “MICHÍN, the bandit cat” and “The adventurous rabbit.” Each level is configured as a unique and exciting adventure, adapted to the video game format. The main objective is to promote cognitive and motor development in young people, combining entertainment and learning through interaction with the characters and solving challenges at different levels. The game is positioned as a teaching tool that stimulates reflection and logic. Keywords like “2D games,” “Unity,” “C#,” and “Photoshop” highlight essential elements of the project. 2D games are defined as those represented in two dimensions, while Unity, C# and Photoshop are the key technologies used in game development. With this proposal, we seek to provide young people with a unique and attractive educational experience through the combination of technology and classic stories.El proyecto consiste en un juego bidimensional inspirado en los cuentos infantiles El Gato Bandido y El Conejo Aventurero de Rafael Pombo. Desarrollado con Unity, Photoshop y C#, se destaca por la creación integral del código desde cero, empleando tutoriales online como guía. Conformado por 11 niveles, donde todos los niveles son jugables, siendo 9 niveles dedicados a la historia y 2 dedicados a enfrentamientos contra los jefes correspondientes de cada uno de los cuentos. El juego presenta una experiencia interactiva para aprender de manera lúdica estas narrativas clásicas. La propuesta ofrece un entorno colorido y accesible que sumerge a los jugadores en el universo de los icónicos personajes de Pombo, como “MICHÍN, el gato bandido” y “El conejo aventurero”. Cada nivel se configura como una aventura única y emocionante, adaptada al formato de videojuego. El objetivo principal es fomentar el desarrollo cognitivo y motor en los jóvenes, combinando entretenimiento y aprendizaje a través de la interacción con los personajes y la resolución de desafíos en los distintos niveles. El juego se posiciona como una herramienta didáctica que estimula la reflexión y la lógica. Las palabras clave como “juegos 2D”, “Unity”, “C#” y “Photoshop” destacan elementos esenciales del proyecto. Los juegos 2D se definen como aquellos representados en dos dimensiones, mientras que Unity, C# y Photoshop son las tecnologías clave utilizadas en el desarrollo del juego. Con esta propuesta, se busca proporcionar a los jóvenes una experiencia educativa única y atractiva a través de la combinación de tecnología y cuentos clásicos
Dispositivo vestible para detectar pie plano y cavo utilizando sensores de presión a base de grafito
Get PDFThe present study focuses on the design and construction of an innovative device aimed at identifying plantar foot conditions, such as normal, cavus, and flat feet, through the analysis of biosignals. The device was based on two identification methods: the plantar footprint test and the use of a template equipped with digital and analog sensors made of Velostat paper, a material derived from graphite that allows capturing biosignals with high precision. These biosignals were integrated into an Android application, facilitating the diagnosis and appropriate treatment of plantar conditions. The key component of the device was a sensor created with graphite, which functioned as a piezoelectric sensor to acquire and measure the pressure exerted by the foot. Thanks to the sensor’s ability to capture biosignals, it was possible to accurately detect and classify plantar conditions. The device stood out for its low cost and seamless integration with the mobile application, becoming a valuable and accessible tool for the healthcare sector, with the potential to significantly improve the quality of life for patients with foot problems through early detection and timely treatment.El presente estudio se centra en el diseño y construcción de un dispositivo innovador destinado a la identificación de condiciones plantares del pie, como el pie normal, cavo y plano, mediante el análisis de bioseñales. El dispositivo se basó en dos métodos de identificación: la prueba de la huella plantar y el uso de una plantilla equipada con sensores digitales y analógicos fabricados con papel Velostat, un material derivado del grafito que permite capturar bioseñales con alta precisión. Estas bioseñales se integraron en una aplicación de Android, lo que facilita el diagnóstico y tratamiento adecuado de las condiciones plantares. El componente clave del dispositivo fue un sensor creado con grafito, que operó como un sensor piezoeléctrico para adquirir y medir la presión ejercida por el pie. Gracias a la capacidad de este sensor para captar bioseñales, fue posible detectar y clasificar con precisión las condiciones plantares. El dispositivo se destacó por su bajo costo y su perfecta integración con la aplicación móvil, convirtiéndose en una herramienta valiosa y accesible para el sector de la salud, con el potencial de mejorar significativamente la calidad de vida de los pacientes con problemas en los pies mediante la detección temprana y el tratamiento oportuno