Tesis y Trabajos de Investigación PUCP

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    Diseño de un módulo de concentración y administración de datos para una estación de monitoreo de señales vinculadas a fenómenos sísmicos
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-07-17) Torres Poma, David Andrei; Heraud Pérez, Jorge
    Este proyecto de tesis presenta el diseño del módulo central de un sistema de adquisición de datos de alta resolución, denominado “Módulo de Concentración y Administración de datos”, que será utilizado en las estaciones de monitoreo del proyecto de investigación “Perú-Magneto” (Instituto de Radioastronomía de la Pontificia Universidad Católica del Perú), para el estudio de señales geofísicas precursoras de eventos sísmicos. El módulo tiene como funcionalidad principal la digitalización simultánea (conversión analógica a digital) de diez canales y la transferencia de los datos al computador central de la estación para su almacenamiento. Se compone de tres subsistemas: digitalizador, controlador y administrador, complementados con un receptor GPS para la sincronización y referencia en el tiempo de los datos y con un software de aplicación para la comunicación con el computador de la estación. La definición de los dispositivos y las interfaces de las diferentes secciones digitales se realizó con base en el menor consumo energético y costo. De igual modo, la arquitectura del módulo fue determinada con especial atención de lograr la mayor flexibilidad y actuación sobre el ruido, aspectos que han sido cubiertos con base a una arquitectura modular y que se ajusta a la tendencia de evolución de los sensores inteligentes que integran dispositivos digitales en el lado de la captura de la señal analógica (captura en fuente). El módulo fue probado mediante el software de simulación “Proteus” que permitió optimizar el diseño, logrando un consumo total máximo de 410 mili-Watts y una frecuencia de muestreo variable por canal (máximo 70 muestras por segundo), lo que es adecuado para la adquisición de las señales precursoras.
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    Minimización del impacto social en la ayuda humanitaria ante un sismo en lima metropolitana y callao, optimizando la velocidad de respuesta ante los sectores damnificados, mediante el uso de modelos matemáticos en la redistribución de almacenes y un plan de ruteo eficiente
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-08-07) Benavente Sotelo, Renzo Alejandro; Rojas Polo, Jonatan Edward
    Debido a la ubicación geográfica de Perú existe el peligro sísmico de la ocurrencia de un terremoto de gran magnitud en la ciudad capital. La sociedad se encuentra vulnerable por los siguientes motivos: infraestructura de las viviendas, pocos almacenes adelantados de ayuda humanitaria, insuficiencia de bienes de ayuda humanitaria, y la falta de plan de distribución de estos bienes. Los bienes de ayuda humanitaria deberán ser entregados de manera gratuita dentro de las primeras 72 horas luego de ocurrido el sismo; sin embargo, en la práctica observamos que el tiempo de respuesta es mucho mayor. Por este motivo se presenta una propuesta de la cantidad y ubicación de almacenes de ayuda humanitaria en Lima Metropolitana y Callao, así como un plan de distribución de estos bienes a la población damnificada ante un escenario crítico de terremoto con epicentro frente a Lima. El problema se divide en dos fases: antes y después del sismo. La primera es para determinar la cantidad y ubicación de almacenes fijos, así como el clúster que atienda; y la segunda fase es calcular la cantidad, ubicación y plan de ruteo para el abastecimiento de los almacenes temporales con base en información recopilada luego de ocurrido el sismo. El resultado obtenido es una mayor cobertura, mayor dinamismo y menor tiempo de respuesta frente a un escenario con los planes vigentes. Se simuló un escenario para ejecutar la metodología propuesta y se calcularon 9 clústeres en Lima Metropolitana y Callao con un almacén fijo en cada uno de ellos, y un total de 161 almacenes temporales dispersos por el territorio mencionado.
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    Reparación de muros de construcciones históricas de tierra mediante el sellado de fisuras y refuerzos estructurales adicionales
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-09-11) Sosa Cárdenas, Carlos Alberto; Soto Oblea, Edward Jonathan; Blondet Saavedra, Jorge Marcial
    Se propone una técnica dual de reparación y reforzamiento para proteger las construcciones patrimoniales de adobe frente al efecto destructivo de los terremotos. La técnica consiste en la reparación de las grietas sísmicas mediante inyección de barro líquido, combinada con el reforzamiento de los muros con mallas formadas por cuerdas sintéticas (drizas). Para comprobar la efectividad de esta técnica, se efectuaron ensayos de simulación sísmica en el Laboratorio de Estructuras de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). Se construyó un espécimen modelo de cuatro muros de adobe a escala natural que se ensayó en el simulador sísmico hasta generar grietas en los muros. Las grietas resultantes fueron reparadas mediante la inyección de barro líquido para intentar restituir la resistencia original de la estructura. Luego, los muros del modelo fueron reforzados con drizas. Después del periodo de secado, el modelo fue ensayado nuevamente en el simulador sísmico. El comportamiento del modelo ante movimientos de gran intensidad fue satisfactorio: se mantuvo la integridad estructural ante la excitación sísmica simulada, de gran severidad, y se evitó el colapso parcial de los muros. Para entender el comportamiento de las drizas en los muros del modelo reforzado, se estudió un procedimiento de análisis de movimiento de bloque rígido sometido a fuerzas de excitación sísmica y de interacción de drizas. Finalmente, se presenta un análisis preliminar para calcular las fuerzas en las drizas. Estos resultados permitirán desarrollar un método de diseño de la malla de drizas. Esta publicación consta de dos artículos publicados en conferencias internacionales. En ellos se compila la técnica propuesta y ensayada tal como se menciona en los párrafos superiores. El primer artículo se presentó en Turquía en setiembre de 2013 y el segundo se publicará en la ciudad de México en octubre de 2014.
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    Sistema de purificación de agua de emergencia frente a corte de agua debido a catástrofes naturales
    (Pontificia Universidad Católica del Perú, 2014-08-19) Arone Churasi, Jimmy Alberto; Osada Mochizuki, José Antonio
    El presente trabajo tiene como finalidad proponer una solución a los problemas que podría sufrir la población con respecto al tema del agua frente a situaciones donde la red de agua está bloqueada o no se presente. Además, el objetivo es presentar un mecanismo, un sistema mecatrónico, cuyo peso y tamaño le permitan al usuario transportarlo por medio de su propia fuerza. Adicionalmente, este trabajo incluye los elementos necesarios para poder implementar dicho mecanismo; así como la documentación pertinente. El sistema mecatrónico planteado tiene como función el de potabilizar el agua; es decir, asegurar que la acidez esté en los límites permisibles y no presente bacterias que pongan en riesgo a la salud. Además, el sistema puede generar su propia energía y almacenarla para un uso posterior sin la necesidad de limitarse a una red de energía eléctrica.