Vehículo Aéreo No Tripulado para Monitorear Calidad del Aire

UAV para Monitoreo de Calidad de Aire

Grupo de Innovaci贸n Tecnol贸gica MSc. Francisco Cuellar - 2015

Monitoreo Ambiental

Biom茅dica

MSc. Francisco Cuellar - 2015

Rob贸tica Social

Rob贸tica Industrial

Gobierno

Universidad Empresa

Triple HĂŠlice

MSc. Francisco Cuellar - 2015

Universidad

Gobierno SOCIEDAD

Cuádruple Hélice

MSc. Francisco Cuellar - 2015

Empresa

Vehículo Aéreo No Tripulado • Definición Plataforma de vuelo capaz de poder realizar vuelos completamente autónomos y abordo lleva algún tipo de una carga útil (sensor) para ser utilizado durante el vuelo.

• Plataforma de Vuelo

Avión – Ala Fija

Ing. Carlos Saito - 2015

Helicopteros

Multirotores

Vehículo Aéreo No Tripulado • Plataforma de Vuelo – Categoría: Peso

Grande Peso: 25kg a más Velocidad máx.: más de 120 km/hr

Mediano Peso: 10 - 25 kg Velocidad máx.: 120 km/hr

Pequeño Peso: Hasta 10 kg Velocidad máx.: 60 km/hr

Grande Peso: 5 kg a más

Mediano Peso: 2 - 5 kg

Pequeño Peso: Hasta 2 kg

Ing. Carlos Saito - 2015

Sistema Aéreo No Tripulado

Estación de Control en Tierra

Operador

Sensor Abordo (Carga Útil)

Vehículo Aéreo No Tripulado Mantenimiento Ing. Carlos Saito - 2015

Logística

Aplicaciones

• Ambos sistemas se pueden utilizar en: – – – – – – –

Agricultura de precisión Minería Vigilancia Monitoreo Desastres Naturales Reservas Naturales Pesca, etc.

Ing. Carlos Saito - 2015

Sensores

Ing. Carlos Saito - 2015

Procesamiento de la Información • La información capturada por el sensor abordo debe de ser procesada para obtener el producto final que nos sirve para analizar el trabajo realizado, tomar decisiones o realizar futuros trabajos.

Planificación de la Operación

Ing. Carlos Saito - 2015

Captura de la Información

Información Procesada

UAV para Monitoreo de Calidad de Aire

Ing. M贸nica Abarca - 2015

Presentación de la problemática • Aire limpio recurso ambiental más importante.

• Problema altos índices de contaminación del aire según la OMS.

Ing. Mónica Abarca - 2015

• Perú: industria minero-metalúrgica.

Maquinaria pesada: CO2, CO. Extracción de mineral: SO2, NO2, H2S, y polvo.

Yacimiento uraníferos: radiaciones ionizantes alfa, beta y gamma.

Presentación de la problemática • ¿Quiénes regulan las emisiones contaminantes?

– Ministerio de Energía y Minas: Límites Máximos Permisibles.

– Ministerio del Ambiente: Estándares Nacionales de Calidad Ambiental.

• Resolución Ministerial N° 315-96-EM/VMM – Art. 8: Titulares mineros deben construir estaciones de monitoreo.

• ¿Cómo son las estaciones de monitoreo?

– Casetas fijas – Consumen mucha energía.

– Instrumentación costosa.

– Mantenimiento constante.

Ing. Mónica Abarca - 2015

UAV con Sistema de Medición de Calidad de Aire y Radiaciones Ionizantes Beneficios de los UAVs: – Realizan misiones peligrosas para el ser humano.

– Autónomos, rápidos y flexibles.

– Tamaño pequeño y peso ligero.

– Costos bajos.

– No contaminan al medio ambiente pues usan energía eléctrica.

Ing. Mónica Abarca - 2015

UAV

Caseta de monitoreo

Dinámico

Estático

Consume poca energía eléctrica

Consume mucha energía eléctrica

Bajo costo de implementación

Alto costo de implementación

Bajo costo de mantenimiento

Alto costo de mantenimiento

Sensado de Gases y Part铆culas

Sensado de Radiaciones Ionizantes

Ing. M贸nica Abarca - 2015

Env铆o de informaci贸n en tiempo real

Resultados • 2do Puesto Categoría Académico Innovador, Premio a la Innovación Tecnológica en el Sector Minero Energético 2014 SNMPE • Patente de Modelo de Utilidad, expediente 001676-2014-DIN INDECOPI • Ganador de Global Impact Competition 2015 para el Graduate Studies Program de Singularity University

Próximo Proyectos •

• •

2da versión: mayor autonomía de vuelo, mayor capacidad de sensores, diseño para vuelos hasta 5000 msnm

Diseño de algoritmo para búsqueda autónoma de fuente de contaminación Miniaturización de drone: producto versátil para el mercado

Ing. Mónica Abarca - 2015