Ingeniería Electrónica

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    Diseño e implementación de un sistema de monitoreo de parámetros eléctricos para la evaluación del rendimiento energético de sistemas fotovoltaicos conectados a red
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-11-10) Zamudio Piscoya, Martin Alcides; Cataño Sánchez, Miguel Ángel; Palomino Töfflinger, Jan Amaru
    Los sistemas de monitoreo son una forma de evaluar el estado de las variables que resultan de interés para realizar luego un análisis o estudio correspondiente. En ese sentido, la monitorización de sistemas fotovoltaicos (FV) se ha convertido en un proceso necesario para asegurar el correcto funcionamiento de estos sistemas. Para ello, se utilizan sistemas de adquisición de datos (DAQ), los cuales permiten adquirir variables de interés. Así, resulta útil conocer tanto los parámetros eléctricos como meteorológicos que en conjunto permiten analizar el desempeño de sistemas fotovoltaicos. Como trabajo previo, se han realizado instalaciones fotovoltaicas en distintas regiones del Perú y, junto con ellas, se han instalado sistemas de monitoreo que adquieren parámetros meteorológicos de primer orden (irradiancia y temperatura del módulo FV) que afectan a la productividad de los sistemas fotovoltaicos conectados a red (SFCR). Los datos obtenidos de los DAQ son importantes para analizar el comportamiento energético de los sistemas fotovoltaicos y las anomalías que puedan generarse. Asimismo, para que estos sistemas se puedan analizar y caracterizar de manera completa, es necesario monitorizar también las variables eléctricas tanto en corriente continua (DC) como en alterna (AC). La presente tesis propone el diseño y la implementación de un sistema que adquiera parámetros eléctricos en DC y AC, y que cumpla con el estándar IEC 61724-1:2021, el cual provee requerimientos para el monitoreo y diseño de SFCR. Se tiene proyectado que el sistema opere en los diferentes climas de cinco regiones del Perú (Lima, Arequipa, Tacna, Puno y Amazonas) en conjunto con el sistema de adquisición de parámetros meteorológicos desarrollado en un trabajo previo. Los datos del nuevo sistema se monitorearán de manera continua en tiempo real y las variables serán registradas tanto de manera local en un computador así como en una plataforma en la nube que cumple con el concepto de Internet de las Cosas (IoT). El objetivo deseado es que el sistema mida correctamente de acuerdo con la normativa seguida para que pueda ser empleado en el monitoreo de diferentes sistemas fotovoltaicos conectados a red.
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    Diseño de la electrónica de control del subsistema de habilitado de pieza para una máquina de ensamblado de fólderes de plástico
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-05-26) Larrañaga Palacios, Marta Isabel; Cataño Sánchez, Miguel Ángel
    Actualmente, la empresa Plástico Ramos S.R.L cuenta con un proceso de producción de fólderes de plástico manual, lo que implica elevados porcentajes de error y costos de producción. El proyecto, con la referida empresa, consiste en automatizar el citado proceso con la finalidad de mejorar su eficiencia y rentabilidad, lo que permite obtener un aumento de su competitividad en el mercado peruano. Para ello se creará un prototipo de máquina que fabrique los fólderes de plástico de manera automática y se deberá implementar en las instalaciones de la planta de producción de la empresa. Consecuentemente, el objetivo de esta tesis es diseñar la electrónica de control de uno de los subsistemas de este prototipo, que realice las operaciones de corte y habilitado de una de las piezas del producto: la pieza luna; a través de la identificación de los requerimientos clave del proceso de fabricación para la selección de los componentes electrónicos que serán acoplados al diseño mecánico. Esto comprende enderezar el PVC rígido (material base de la pieza), por medio del sensado y control de temperatura; así como, cortarlo de la forma adecuada para su traslado y ensamble al producto final. Los resultados de las simulaciones y pruebas realizadas, correspondientes al diseño y la lógica de funcionamiento propuesto, demuestran que se cumplen los requerimientos mínimos mecánicos de temperatura, torque, velocidad, posición, que permitirán su futura implementación reduciendo pérdidas en mermas y porcentajes de error, así como mejorando la calidad del producto final y la productividad del proceso actual.
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    Diseño e implementación de un sistema de adquisición de datos para el registro de irradiancia, temperatura y cálculo de productividad energética de los sistemas fotovoltaicos conectados a red
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2021-09-22) Carhuavilca Vela, Alejandro Manuel; Cataño Sánchez, Miguel Ángel
    Los sistemas fotovoltaicos (FV) son aquellos que generan energía eléctrica amigable con el medio ambiente sin uso de combustibles o gases, los cuales para evaluar su funcionamiento y producción energética, se debe instalar un sistema de monitoreo. A partir de las mediciones obtenidas mediante los sistemas de adquisición de datos se puede analizar las pérdidas de producción de estos sistemas ante cualquier anomalía y estos permitirán realizar las evaluaciones tecnico-económicas. Estas evaluaciones permitirán a los instaladores brindar un mayor soporte de diseño e implementación, así los clientes podrán saber el tiempo de retorno de la inversión que realizaron en los sistemas FVs. Por ende, este trabajo presenta el diseño e implementación de un sistema de adquisición, el cual registra los datos meteorológicos que influyen en la producción eléctrica de estos sistemas. Este sistema de monitoreo debe cumplir con los estándares de la norma dada por la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC61724-1). Se realizarán ensayos experimentales de adquisición de datos con diferentes métodos de validación para que pueda cumplirse con la norma IEC. Los principales parámetros que influyen en la producción eléctrica FV son la irradiancia y la temperatura del módulo, por ello, deben medirse mediante sensores que cumplan con este propósito. Estos deberán conectarse al sistema de adquisición de datos diseñado en este trabajo, el cual deberá enviar los mismos hacia un ordenador para su almacenamiento y monitoreo. En este documento, se estará mostrando los resultados de registro en el software de visualización y de la producción energética solar diaria mediante los datos obtenidos del sistema de adquisición diseñado
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    Desarrollo de una algoritmo para la localización automática de placas vehiculares peruanas usando técnicas de procesamiento de imágenes
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2015-08-06) Salazar Márquez, Marcio Boris; Díaz Rojas, Kristians Edgardo; Cataño Sánchez, Miguel Ángel
    La necesidad de identificar un vehículo está relacionada con el reconocimiento de las placas correspondientes; esto se hace necesario debido a que se podría tener un mejor control en casos de infracciones, así como robos o accidentes vehiculares. La seguridad ciudadana está ligada con estos factores, por lo que el desarrollo de un sistema automático de reconocimiento de placas vehiculares ayudaría a tener una ciudad más segura. Esta Tesis plantea como solución el desarrollo de un algoritmo para la localización automática de placas vehiculares basado en técnicas de procesamiento digital de imágenes, detecta placas hechas en el Perú, las cuales cuentan principalmente con caracteres oscuros en fondo de color uniforme. Se investiga algunos métodos existentes para la extracción de las regiones de interés en las imágenes, placas, describiendo las técnicas principales que resuelven la problemática, indicando la eficiencia de éxito y las dificultades de cada una de ellas. Consta de cuatro capítulos: en el primero, se detalla la importancia de desarrollar sistemas automáticos de identificación de placas en base al uso de aplicaciones prácticas y se indican las consideraciones generales que se toman en cuenta para delimitar el alcance del trabajo. En el segundo capítulo se describe el estado del arte lo cual consta de métodos que se utilizarán como referencia para la realización del trabajo propuesto. El tercer capítulo describe detalladamente el desarrollo del algoritmo planteado a partir de dos procesos principales: umbralización automática y extracción. El proceso de umbralización automática consiste en el cálculo del valor umbral para la obtención de la imagen binaria requerido para el siguiente proceso, se determinan los puntos de interés en base a las características de la existencia de caracteres en la imagen. El proceso de extracción logra extraer la región de la imagen que contiene la placa vehicular a partir de las propiedades geométricas de la misma. Por último, el capítulo cuatro expone los resultados obtenidos mediante el uso de una herramienta de software especializado en procesamiento de imágenes, se realizan comparaciones con algoritmos desarrollados inicialmente y se concluye el método más eficiente que cumple con el objetivo establecido.