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 •
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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