Proyectos Finales de Ingenierías 2022 (II Semestre)

SECOND ACADEMIC SEMESTER | COLLEGE OF ENGINEERING SEGUNDO SEMSTRE ACADÉMICO | DIVISIÓN DE INGENIERÍAS

CUERPO DIRECTIVO

BOARDS OF DIRECTORS

Julián Arellana Decano / Dean

Guisselle Adriana García Llinas Directora Académica / Academic Director

Luis Fuentes

Director de Posgrados e Investigaciones / Research and Graduate Programs Director

Directores de Departamento / Chairs

Carlos Arteta: Ingeniería Civil y Ambiental / Civil and Environmental Engineering

Miguel Jimeno: Ingeniería de Sistemas y Computación / Systems Engineering

Adriana Arango: Ingeniería Eléctrica y Electrónica / Electrical and Electronics Engineering

Gina Galindo: Ingeniería Industrial / Industrial Engineering

Antonio Bula: Ingeniería Mecánica / Mechanical Engineering

Reservados todos los derechos © Universidad del Norte

Apartado Aéreo 1569 http://www.uninorte.edu.co Barranquilla (Colombia)

Copyright © Universidad del Norte

Apartado Aereo 1569 http://www.uninorte.edu.co Barranquilla (Colombia)

PREFACIO

Me complace presentar a la comunidad académica los proyectos de pregrado de los 6 programas de Ingenierías que fueron realizados durante el segundo semestre de 2022. Estos trabajos evidencian la pertinencia académica de nuestros programas de pregrado, y su alineación con las problemáticas locales, regionales, nacionales e internacionales. Además, son fruto de un arduo esfuerzo por parte de nuestros estudiantes, resaltando sus fortalezas técnicas junto con su potencial de innovación, creatividad, vinculación con la industria, y compromiso social.

Por último, quisiera reconocer el gran trabajo de nuestra planta profesoral, quienes han guiado, apoyado y estimulado el trabajo de los estudiantes, y han forjado las competencias técnicas y personales que se ven reflejadas en la calidad de los trabajos que este documento contiene.

Cordialmente,

Julián Arellana

Decano de Ingenierías

Universidad del Norte

PREFACE

I am pleased to present to the academic community the Capstone Design Projects of the six Engineering programs developed during the second semester of 2022. These works highlight the relevance of our undergraduate programs and their alignment with local, regional, national and international issues. Also, they result from an arduous effort of our students, highlighting their technical strengths and their potential for innovation, reativity, linkage with industry, and social commitment.

Finally, I would like to acknowledge the excellent work of our faculty, who have guided, supported and stimulated the students’ work, and have forged the technical and personal competencies embedded in the quality of the work in this document.

Sincerely,

Julian Arellana Dean of Engineering Universidad del Norte

ÍNDICE INDEX

Sistema de saneamiento básico en la naturaleza para una comunidad remota. Nature-based basic sanitation system for a remote community.

Diseño de un sistema descentralizado y sostenible de suministro de agua potable por gravedad: el caso del Corregimiento de San Marino, Bagadó, Chocó. Design of a decentralized and sustainable gravity-fed drinking water supply system: The case of San Marino, Bagadó, Chocó Village.

PROYECTO 1

Proyecto estructural: edificio residencial Bellamare-GMC. Bellamare residencial building-GMC.

PROYECTO 2

Proyecto estructural: edificio residencial Bellamare-MYJ. Bellamare residencial building-MYJ.

PROYECTO 3

Análisis y diseño estructural del edificio residencial Bellamare-JPCL. Structural analysis and design of the Bellamare residencial building-JPCL.

PROYECTO 4

Proyecto estructural: edificio residencial Bellamare-CNRT. Bellamare residencial building-CNRT.

AUTORES

Acevedo Arrieta, Adriana

Lucía

Benavidez Turizo, Ronald

Guerrero Fuentes, Miguel

Yesid

Muñoz Patiño, Leandra

María

Parra Peña, Jaime

TUTOR

Maturana Cordoba, Aymer

Yeferson

SISTEMA DE SANEAMIENTO BÁSICO EN LA NATURALEZA PARA UNA COMUNIDAD REMOTA.

Mas del 50% de las poblaciones colombianas no cuenta con infraestructura suficiente y apropiada para la recolección y tratamiento de aguas residuales, por lo que su vertimiento se realiza sin control, directamente a fuentes de agua superficiales, provocando impactos negativos en el ambiente y la sociedad, así como brotes significativos de enfermedades de origen hídrico, especialmente en personas vulnerables. El objetivo de este proyecto es diseñar un sistema descentralizado de recolección y tratamiento de aguas residuales domésticas basado en la naturaleza para el corregimiento de San Marino (Bagadó – Chocó). Para esto, se recopiló la información necesaria para caracterizar la zona y definir el problema; se propusieron tres alternativas, las cuales se analizaron desde el punto de vista técnico, económico, social y ambiental; dando como resultado el diseño de una red de alcantarillado condominal y un humedal construido de flujo subsuperficial como sistema de tratamiento de agua, los cuales cumplen con estándares nacionales e internacionales. La inversión para la implementación de todo el sistema se estimó en $ 2.554.879.939, y el costo de operación en $ 232,30/ m3, lo que representa una disminución aproximada de 25% respectivamente, con relación a soluciones convencionales. Con la implementación de este tipo de proyectos, se espera contribuir directamente al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible 3, 6, 9, 10, 11, 12 y 13, lo cual se relaciona directamente con los compromisos del país para 2030; pero principalmente a mejorar la calidad de vida de poblaciones remotas.

NATURE-BASED BASIC SANITATION SYSTEM POR A REMOTE COMMUNITY.

More than 50% of Colombian populations do not have sufficient and appropriate infrastructure for the collection and treatment of wastewater, so its discharge is carried out without control, directly to surface water sources, causing negative impacts on the environment and society. , as well as significant outbreaks of waterborne diseases, especially in vulnerable people. The objective of this project is to design a decentralized system for the collection and treatment of domestic wastewater based on nature for the corregimiento of San Marino (BagadóChocó). For this, the necessary information was collected to characterize the area and define the problem; Three alternatives were proposed, which were analyzed from the technical, economic, social and environmental point of view; resulting in the design of a condominium sewerage network and a constructed wetland of subsurface flow as a water treatment system, which comply with national and international standards. The investment for the implementation of the entire system was estimated at $2,554,879,939, and the operating cost at $232.30/m3, which represents an approximate decrease of 25% respectively, in relation to conventional solutions. With the implementation of this type of project, it is expected to contribute directly to the fulfillment of Sustainable Development Goals 3, 6, 9, 10, 11, 12 and 13, which is directly related to the country’s commitments for 2030; but mainly to improve the quality of life of remote populations.

AUTHORS

Acevedo Arrieta, Adriana

Lucía

Benavidez Turizo, Ronald

Guerrero Fuentes, Miguel Yesid

Muñoz Patiño, Leandra

María

Parra Peña, Jaime

ADVISOR

Maturana Cordoba, Aymer Yeferson

AUTORES

Paternina Novoa, Danna C.

Reyes González, Isaac E.

Madariaga Pérez, Valentina A.

Valderrama Álvarez, Cristian C.

Ortega Rada, José A.

TUTOR

Maturana Cordoba, Aymer.

DISEÑO

DE UN SISTEMA DESCENTRALIZADO Y

SOSTENIBLE DE SUMINISTRO DE AGUA POTABLE POR GRAVEDAD: EL CASO DEL CORREGIMIENTO DE SAN MARINO, BAGADÓ, CHOCÓ.

El proyecto Edificio Mario Santo Domingo surge como respuesta a la necesidad que presenta la universidad del Norte en cuanto a espacios académicos e institucionales. Este edificio cuenta con alrededor de 11.000 m^2 en planta y 11 niveles, posee espacios amplios, varios y ergonómicos que brindan una experiencia óptima a sus ocupantes. Con el fin de optimizar los costos financieros y ambientales se escogió como sistema estructural, una combinación entre pórticos y muros estructurales. Esta configuración permite al edificio tener un excelente desempeño sísmico. Además, se propuso como sistema de entrepiso una de losa aligerada: una de las opciones más óptimas en cuanto a cantidad de concreto y acero utilizado en su proceso constructivo. Todos los componentes estructurales se diseñaron con el objetivo de cumplir todas las provisiones descritas en la NSR-10 para estructuras con capacidad moderada de disipación de energía, tal como lo demanda la zona de amenaza sísmica de la ciudad de Santa Marta, lugar de ubicación del proyecto. Debido a las limitaciones correspondientes a las disposiciones arquitectónicas se buscó plantear de manera inteligente la disposición de los muros estructurales con el objetivo de no generar efectos torsionales en la edificación. En la modelación matemática se pudo ver reflejado los resultados esperados, con un buen comportamiento sísmico de la estructura. Además, se obtuvieron costos óptimos en comparación a los sistemas estructurales pospuestos en las diferentes alternativas de este proyecto.

DESIGN OF A DECENTRALIZED AND SUSTAINABLE GRAVITY-FED DRINKING WATER SUPPLY SYSTEM: THE CASE OF SAN MARINO, BAGADÓ, CHOCÓ.

The Mario Santo Domingo Building project arose as a response to the needs of the Universidad del Norte in terms of academic and institutional spaces. This building has a floor plan of 11,000 m^2 and 11 levels, with ample, diverse and ergonomic spaces that provide an optimal experience for its occupants. In order to optimize financial and environmental costs, a combination of porticos and structural walls was chosen as the structural system. This configuration allows the building to have excellent seismic performance. In addition, a lightened slab system was proposed as the mezzanine system: one of the most optimal options in terms of the amount of concrete and steel used in the construction process. All structural components were designed with the objective of complying with all the provisions described in NSR-10 for structures with moderate energy dissipation capacity, as required by the seismic hazard zone of the city of Santa Marta, where the project is located. Due to the limitations corresponding to the architectural arrangements, the layout of the structural walls was intelligently planned in order to avoid torsional effects in the building. The mathematical modeling showed the expected results, with a good seismic behavior of the structure. In addition, optimal costs were obtained in comparison to the structural systems postponed in the different alternatives of this project.

AUTHORS

Paternina Novoa, Danna C. Reyes González, Isaac E. Madariaga Pérez, Valentina A. Valderrama Álvarez, Cristian C. Ortega Rada, José A.

ADVISOR Maturana Cordoba, Aymer.

AUTORES

Meza Pérez, María

Fernanda

Castaño Mengual, Jairo

Andrés

González Salcedo, Jimmy de Jesús

TUTOR

Arteta Torrents, Carlos

PROYECTO ESTRUCTURAL EDIFICIO RESIDENCIAL BELLAMARE- GMC.

La oficina de financiamiento estudiantil registro en el segundo semestre del año 2021 un incremento de 1.563 estudiantes de primer ingreso en la Universidad del Norte. Debido a este constante crecimiento en la población estudiantil, y a la falta de una instalación para el departamento de ciencias e idiomas, fue necesaria la creación de nuevas alternativas que suplieran la demanda de espacios académicos e institucionales. Así fue como surgió el proyecto del Edificio Mario Santo Domingo, una construcción que incluiría 10.711 m2 repartidos en 11 pisos, que albergan aulas, laboratorios de Ciencias Básicas, Idiomas, Geología, y Comunicación Social. El proyecto se ubicó en la ciudad Santa Marta, una zona con riesgo sísmico intermedio según el reglamento NSR-10. Es necesario implementar un sistema estructural que permita resistir eventos sísmicos de alta frecuencia durante el periodo de vida útil de la estructura, no obstante, también se debe garantizar la resistencia en el caso de un evento sísmico extremo. La filosofía de diseño sismorresistente se fundamenta en propiciar la disipación de energía en el rango inelástico de deformación de los elementos, es necesario evitar fallas frágiles por confinamiento y cortante debido a su naturaleza quebradiza, por lo general este tipo de fallas se caracterizan por presentar poca deformación plástica, y esto resulta en una falla repentina del elemento, que expone la seguridad de los usuarios. Así fue como se propuso un sistema estructural combinado, el cual consta de dos infraestructuras principales, un pórtico resistente a cargas gravitaciones, y un conjunto de muros resistentes a carga horizontales. La mayor problemática del sistema estructural resulto en el cumplimiento de las derivas, el cambio hipotético de ubicación resulto en mayores desplazamientos laterales del sistema de piso, aun así, se consiguió un diseño optimo y apegado a la filosofía de diseño sismorresistente de la NSR-10.

BELLAMARE RESIDENCIAL BUILDING-GMC.

One of the social problems that citizens in Colombia are currently suffering from is the lack of housing that provides adequate and safe spaces to live in a dignified manner. Not having these spaces reflects an economic and social deficit in a large part of the Caribbean region. Cities such as Santa Marta have a housing deficit of close to 50%, which generates great motivation and a strong commitment when carrying out residential projects. Based on this, the structural design of the Bellamare residential building was proposed, which has a construction area of 2000 and is located in the city of Santa Marta. The design consists of 6 floors in reinforced concrete, for a maximum of 20 apartments, with a semi-basement for parking vehicles, a lobby floor and a swimming pool. For the design of this building, soil studies, sizing of the structural elements and subsequent design of the building were carried out. The structural system used for the construction is a portal system with a solid slab on joists in two directions, with moderate energy dissipation capacity (DMO), considering that the project location is in an intermediate seismic hazard zone. The building is supported by one die and two piles in each of the building’s 15 columns, in addition to the 12cm x 40cm joists, 55cm x 50cm load-bearing/seismic beams and a 5cm cant slab. Based on the contemplated design, an economic evaluation was carried out with an estimated construction budget of $ 1,689,500,000.00 Colombian pesos. Finally, this project allows the implementation of construction methodologies that guarantee the execution of works focused on the social sphere, thanks to the provision of safe, comfortable and economical spaces.

AUTHORS

ADVISOR

Meza Pérez, María Fernanda

Castaño Mengual, Jairo Andrés

González Salcedo, Jimmy de Jesús

Arteta Torrents, Carlos

AUTORES

Curvelo Montenegro, Yohel

Hassid

Rodríguez Vanegas, Moisés

Movilla Armella, José

Alejandro

TUTOR

Arteta Torrents, Carlos

PROYECTO ESTRUCTURAL EDIFICIO RESIDENCIAL BELLAMARE- CONSTRUCTION MYJ.

El edificio Bellamare ubicado en la ciudad de Santa Marta, es una edificación de condición residencial, construida con el fin de cubrir la necesidad de generación viviendas, esto tendría como consecuencia que los habitantes del edificio estén seguros y se pueda garantizar la calidad de vida. El proyecto tiene como objetivo producir un diseño estructural que cumpla con las especificaciones constructivas adecuadas, a partir del modelo estructural establecido. La rúbrica de evaluación del entregable final de este proyecto, está ligada a parámetros estructurales, constructivos y financieros, esto indicará cual es la mejor alternativa estructural del proyecto. El sistema estructural para diseñar es un sistema combinado, con pórticos y muros estructurales con disipación de energía moderada (DMO) con losa maciza en dos direcciones sobre vigas maestras con un sistema de vigas intermedias, capaces de resistir amenaza sísmica intermedia. El edificio cuenta diferentes losas tipos que son el lobby que está sobre un semisótano, 6 pisos de apartamentos residenciales, un cuarto de máquinas y por último una cubierta. En el desarrollo del modelo estructural se presentan limitantes como derivas que implican redimensionamiento de los miembros resistentes a sismos. Como norma de diseño se usó la NSR -10, tomando como complemento la guía ACI 318-14. Como finalidad se crea un diseño óptimo para la construcción del edificio.

BELLAMARE RESIDENCIAL BUILDINGCONSTRUCTION MYJ.

The Bellamare building located in Santa Marta city is a residential building constructed to cover the need for housing generation. This status will grant the residents in the building safety and will guarantee a quality of life. The project aims to display a structural design that satisfies the relevant constructive specs from the established structural model. The evaluation rubric of the final essay of this project is attached to structural, constructive, and financial parameters, which will indicate the best structural alternative for the project. The structural system to design is a combined scheme using portico and load-bearing walls with moderate energy dissipation capacity (DMO) that follows the ACI CODE 31814: Building Code Requirements for Structural Concrete. It will also have twodirectional concrete slabs on supporting beams with a system of intermediate beams able to bare the intermediate seismic risk. The building has a variety of slabs that lay on a basement, six residential stories, a machine room, and roofing. The development of the structural model poses some limitations that require resizing the seismic-resistant structural members. The Colombian construction code NSR-10 was used as a guide for the design of the structural model, along with the American Concrete Institute code ACI 318-14 presenting an optimum design for the construction of the building.

AUTHORS

Curvelo Montenegro, Yohel Hassid

Rodríguez Vanegas, Moisés

Movilla Armella, José Alejandro

ADVISOR

Arteta Torrents, Carlos

AUTORES

Altamar, Luis

Gutiérrez, Carlos

Gil, Janier

Perea, Juan

TUTOR

Arteta Torrents, Carlos

ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DEL EDIFICIO RESIDENCIAL BELLAMARE- JPCL BUILDING DESIGN.

Debido al crecimiento exponencial de la población, la ciudad de Santa Marta sufre de un déficit habitacional que se encuentra por encima de la media nacional con un 48.1%, esto afecta negativamente la economía de los samarios, debido a que se enfrentan a una barrera que limita el acceso a viviendas dignas. El edificio residencial Bellamare contribuye a la reducción del déficit de vivienda que afecta a los habitantes de Santa Marta al ser un edificio de uso residencial, que cuenta con 5 niveles de cuatro apartamentos, un lobby, una cubierta de uso común y un semisótano, para un total de 2.000 m2. Es aquí donde el diseño estructural del proyecto Bellamare toma relevancia, puesto que proporciona seguridad estructural al edificio frente a la amenaza sísmica intermedia para la cual clasifica la ciudad de Santa Marta según el Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10, a la vez que permite implementar el diseño arquitectónico y evaluar las alternativas más factibles. La propuesta estructural de este edificio consta de un sistema porticado con losas aligeradas en una dirección, con una capacidad moderada de disipación de energía (DMO) y soportado sobre grupos de pilotes de 6 metros de profundidad, con un costo total de $ 1’892.500.000 COP. La modelación matemática y los cálculos analíticos demuestran que el sistema estructural cumple con las solicitaciones de momento y cortante probables, cumpliendo con las condiciones de deriva y se fractura en las zonas que no comprometen la estabilidad global de la estructura. El diseño cumple con todas las normas usadas en Colombia, como la NSR-10 y la ACI 318-14, y basándose en la filosofía de diseño columna fuerte-viga débil se garantiza que el edificio es sismorresistente respetando los espacios arquitectónicos.

STRUCTURAL ANALYSIS AND DESIGN OF THE BELLAMARE RESIDENCIAL BUILDING- JPCL BUILDING DESIGN

Due to the exponential growth of the population, Santa Marta city suffers from a housing deficit that is above the national average of 48.1%, which negatively affects the Samarios economy, because they face a barrier that limits access to dignified housing. The Bellamare residential building contributes to the reduction of the housing deficit that affects the inhabitants of Santa Marta as it is a residential building with 5 levels of four apartments, a lobby, a roof for common use and a semi-basement, for a total of 2,000 m2. It is here where the structural design of the Bellamare project becomes relevant, providing structural safety to the building against the intermediate seismic hazard for which Santa Marta city is classified according to the Colombian Seismic Resistant Construction Regulation NSR-10, while allowing the implementation of the architectural design and evaluating the most feasible alternatives. The structural proposal of this building consists of an Portico system with slabs lightened in one direction, with a moderate energy dissipation capacity (DMO) and supported on groups of 6-meter-deep piles, at a total cost of $ 1’892,500,000 COP. The mathematical modeling and analytical calculations demonstrate that the structural system meets the probable moment and shear forces, complies with the drift conditions and fractures in areas that do not compromise the overall stability of the structure. The design complies with all standards used in Colombia, such as NSR-10 and ACI 318-14, and based on the strong column-weak beam design philosophy, ensures that the building is seismic-resistant while respecting the architectural spaces.

AUTHORS

Altamar, Luis Gutiérrez, Carlos Gil, Janier Perea, Juan ADVISOR

Arteta Torrents, Carlos

AUTORES

Contreras, Stiven

Ramírez, Juan

Tabel, Fernando

TUTOR

Arteta Torrents, Carlos

PROYECTO ESTRUCTURAL EDIFICIO RESIDENCIAL BELLAMARE- CNRT INGENIERÍA.

El desarrollo turístico y económico que ha tenido la costa caribe colombiana en los últimos años se ha visto reflejado en un constante incremento de la inversión en sus ciudades principales, Barranquilla, Cartagena y Santa Marta, dicha inversión ha generado una demanda en materia de espacios turísticos, de sano esparcimiento y residenciales; Como solución a una de estas demandas, se ha propuesto el diseño estructural de un edificio de tipo residencial. El edificio Bellamare, es una estructura que cuenta con seis pisos, un sótano, un área construida de alrededor de 2000 m^2 y espacios amplios que brindan confort a sus alojados, fue diseñado teniendo en cuenta la categoría de capacidad de disipación de energía moderada (DMO) de tal forma que pudiera resistir las solicitaciones generadas dada la zona sísmica intermedia en la que se encuentra la ciudad de Santa Marta. Para el diseño de la estructura se tuvo en cuenta un sistema de losa nervada en una dirección que nos permite tener un desempeño optimo en cuanto cantidad de concreto, acompañado además con muros estructurales resistentes a momento dispuestos de manera estratégica en el elemento, todos los componentes estructurales responden a las consideraciones propuestas en la NSR-10 y ACI-318-14 basando nuestra filosofía de diseño en evitar fallas frágiles por confinamiento y cortante las cuales resultarían en fallas repentinas en el elemento y expondrían al usuario. Obteniendo al final resultados óptimos, que brindan confiabilidad a los futuros usuarios y no generan sobrecostos en la estructura.Para el caso de Bellamare se estima un valor de 1.393.000.000 COP a precios del Mercado de hoy.

BELLAMARE RESIDENCIAL BUILDINGCONSTRUCTION- CNRT INGENIERÍA.

The tourist and economic development that the Colombian Caribbean coast has had in recent years has been reflected in a constant increase in investment in its main cities, Barranquilla, Cartagena and Santa Marta, this investment has generated a demand for tourist spaces , of healthy recreation and residential; As a solution to one of these demands, the structural design of a residential type building has been proposed. The Bellamare building, is a structure that has six floors, a basement, a constructed area of around 2000 m^2 and wide spaces that provide comfort to its guests, it was designed taking into account the category of moderate energy dissipation capacity. (DMO) in such a way that it could resist the requests generated given the intermediate seismic zone in which the city of Santa Marta is located. For the design of the structure, a ribbed slab system was taken into account in one direction that allows us to have optimal performance in terms of the amount of concrete, also accompanied by moment-resistant structural walls strategically arranged in the element, all the components Structural components respond to the considerations proposed in NSR-10 and ACI-318-14, basing our design philosophy on avoiding brittle failures due to confinement and shear, which would result in sudden failures in the element and would expose the user. Obtaining optimal results in the end, which provide reliability to future users and do not generate cost overruns in the structure. In the case of Bellamare, a value of 1,393,000,000 COP is estimated at today’s market prices.

AUTHORS

Contreras, Stiven Ramírez, Juan Tabel, Fernando ADVISOR

Arteta Torrents, Carlos

Diseño e implementación de un aplicativo para soporte de decisiones médicas en pacientes con riesgo de diabetes tipo 2. Design and implementation of an application for medical decision support in patients at risk of type 2 diabetes.

Análisis de sentimientos de reseñas para determinar la acogida de un producto utilizando técnicas de machine learning y data mining. Sentiment analysis of reviews to determine the reception of a product using machine learning and data mining techniques.

Aplicación de técnicas de Inteligencia Artificial para el diagnóstico asistido de glaucoma

Application of Artificial Intelligence techniques for the assisted diagnosis of glaucoma

Modelo de aplicación web para el monitoreo y regulación emocional orientada a personas neurodivergentes.

Web application model for emotional monitoring and regulation oriented to neurodivergent people.

Aplicación web responsive: escalas para medición de riesgo en sujetos de 18 años o más hospitalizados en el hospital Universidad del norte. Soledad-Atlántico

Progressive web application: scales for risk measurement in subjects 18 years of age or older hospitalized at hospital Universidad del norte. Soledad-Atlántico

Aplicación de técnicas de minería de datos para el análisis histórico en el tráfico aéreo internacional, con foco en Estados Unidos en el periodo 1990 - 2020

Application of data mining techniques for historical analysis of United States international air traffic between 1990 And 2020

Sistema de recolección, visualización y análisis de datos de colegios del departamento del Atlántico

System for the collection, visualization, and analysis of data from schools in the department of Atlántico

AUTORES

Benavides Rodríguez, Arnaldo

Escolar Gaviria, Donny

Brian

Medina Meza, Víctor Raúl

TUTOR

Zurek Varela, Eduardo

Enrique

INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN APLICATIVO PARA SOPORTE DE DECISIONES MÉDICAS EN PACIENTES CON RIESGO DE DIABETES TIPO 2.

La Inteligencia Artificial y su aplicación en el campo de la medicina han generado gran revolución en los últimos tiempos, pues la creación de métodos de aprendizaje supervisado y no supervisado permiten avances significativos en cuanto a la predicción y clasificación de personas con posibles enfermedades tales como la diabetes. Para la identificación de los distintos métodos de Machine Learning que existen, se realizó una revisión sistemática de la literatura y se extrajo información relevante sobre ellos con el fin de tomarlos como referencia en este proyecto. Luego, se eligió y desarrolló un modelo basado en arboles de decisión que obtuvo métricas del 75% usando la metodología ágil del desarrollo Scrum con esprints semanales encaminados a la implementación de cada funcionalidad. Por último, se obtuvieron graficas relevantes que describen el conjunto de datos utilizado (Pima Indians Diabetes Database) y se desplegó un prototipo tipo dashboard que permite obtener la probabilidad de que a un paciente sea diagnosticado con diabetes tipo 2. El presente trabajo tiene como propósito diseñar, modelar e implementar un aplicativo que brinde soporte al profesional de la salud a la hora de tomar decisiones respecto a pacientes en riesgo de diabetes tipo 2.

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF AN APLICATION FOR MEDICAL DECISION SUPPORT IN PATIENTS AT RISK OF TYPE 2 DIABETES.

Artificial Intelligence and its application in the field of medicine have generated great revolution in recent times since the creation of supervised and unsupervised learning methods allow significant advances in terms of prediction and classification of people with possible diseases such as diabetes. For the identification of the different Machine Learning methods that exist, a systematic review of the literature was carried out and relevant information about them was extracted to take them as a reference in this project. Then, a model based on decision trees was chosen and developed to obtain 75% metrics using the agile methodology of Scrum development with weekly sprints aimed at the implementation of each functionality. Finally, relevant graphs describing the dataset used (Pima Indians Diabetes Database) were obtained and a dashboard prototype was deployed to obtain the probability of a patient being diagnosed with type 2 diabetes. The purpose of this work is to design, model and implement an application that provides support to the health professional when making decisions regarding patients with risk of type 2 diabetes.

AUTHORS

Benavides Rodríguez, Arnaldo

Escolar Gaviria, Donny Brian

Medina Meza, Víctor Raúl

ADVISOR

Zurek Varela, Eduardo Enrique

ANÁLISIS DE SENTIMIENTOS DE RESEÑAS PARA DETERMINAR LA ACOGIDA DE UN PRODUCTO UTILIZANDO TÉCNICAS DE MACHINE LEARNING Y DATA MINING.

AUTORES

Espitaleta, Julián

García, Kelly

Maza, Jose

TUTOR

Nieto, Wilson

Leer múltiples reseñas de productos puede resultar tedioso, y concluir si un producto ha gustado o no a sus consumidores es complicado, por lo que es necesario implementar una herramienta que analice todas las reseñas de un producto y determine su polaridad. Lo anterior con el fin de agilizar y mejorar la toma de decisiones sobre un producto por parte de los interesados, así como la relación cliente-empresa, evaluando las reseñas bajo un mismo críterio. Durante el desarrollo del proyecto se diseñó e implementó la estrategia utilizando técnicas de Machine learning y Data mining para solucionar el problema planteado. Como resultado se implemento un modelo por medio de un dataset, luego se aplicó web scrapping a la página web de Amazon, un reconocido E-commerce, con el fin de extraer las reseñas de un producto dado, se visualizaron las reseñas de este a través de librerías de Python para luego ser procesadas y así realizar un analisis de sentimientos. Lo anterior permitió concluir la polaridad de un producto dado haciendo uso de tecnicas de machine learning y data mining.

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF AN APPLICATION FOR MEDICAL DECISION SUPPORT.

Reading multiple product reviews can be tedious, and concluding whether or not consumers liked a product is complicated, so it is necessary to implement a tool that analyzes all reviews of a product and determines their polarity. The foregoing in order to streamline and improve decision-making about a product by the interested parties, as well as the client-company relationship, evaluating the reviews under the same criteria. During the development of the project, the strategy was developed and implemented using Machine learning and Data mining techniques to solve the problem posed. As a result, a model was implemented through a data set, then web scrapping was applied to the Amazon website, a recognized E-commerce, in order to extract the reviews of a given product, the reviews of this product were displayed. through Python libraries to later be processed and thus carry out a sentiment analysis. The above concluded the polarity of a given product making use of machine learning and data mining techniques.

AUTHORS

ADVISOR

Espitaleta, Julián García, Kelly Maza, Jose

Nieto, Wilson

AUTORES

Imitola, Jesús Nieto, Miguel

Utria, Jhan

TUTOR Nieto, Wilson

INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN

APLICACIÓN DE TÉCNICAS DE INTELIGENCIA ARTIFICIAL PARA EL DIAGNÓSTICO ASISTIDO DE GLAUCOMA.

El fin de este proyecto se centra en la implementación de una solución software que mediante el uso de una red neuronal convolucional permita asistir el diagnóstico de glaucoma tomando como entrada un fondo ocular. Debido a la problemática que representa el glaucoma para la salud ocular en la sociedad, es indispensable el diagnóstico rápido y confiable de esta enfermedad con el fin de tomar acciones ágiles de mitigación y/o reducción que ataquen la pérdida de la visión que causa esta afección. Dentro del proyecto, se busca en general diseñar, implementar y validar un prototipo que permita reducir tiempos en el proceso de diagnóstico, esto, es llevado a cabo siguiendo la metodología de desarrollo CRISP-DM, donde a grandes rasgos el proceso seguido es: el entendimiento del problema a través de una revisión sistemática de la literatura, recopilando la información de estrategias e información ya existentes para la agilización del diagnóstico; la obtención de los datos de alguna fuente, que en este caso se trata de un dataset tomado de la plataforma Kaggle; el entendimiento y preparación de estos datos, donde se busca entender y dar la estructura correcta a los datos para los próximos pasos; el modelado de la solución, donde se realiza el diseño que va a seguir la solución; la implementación, realizada sobre Python utilizando Keras y TensorFlow y por último la validación, donde comprobamos mediante un proceso de validación cruzada que los objetivos planteados hayan sido cumplidos.

The aim of this project is focused on the implementation of a software solution that through the use of a convolutional neural network allows to assist the diagnosis of glaucoma taking as input an ocular fundus. Due to the problems that glaucoma represents for eye health in society, it is essential to have a fast and reliable diagnosis of this disease in order to take agile actions to mitigate and/or reduce the loss of vision caused by this condition. Within the project, the overall objective is to design, implement and validate a prototype that allows to reduce time in the diagnostic process, this is carried out following the CRISP-DM development methodology, where the process followed is broadly: understanding the problem through a systematic review of the literature, gathering information from existing strategies and information to speed up the diagnosis; obtaining data from a source, which in this case is a dataset taken from the Kaggle platform; the understanding and preparation of this data, where we seek to understand and give the correct structure to the data for the next steps; the modeling of the solution, where the design that the solution will follow is made; the implementation, performed on Python using Keras and TensorFlow and finally the validation, where we check through a process of cross-validation that the objectives have been met.

AUTHORS

Imitola, Jesús Nieto, Miguel Utria, Jhan

ADVISOR Nieto, Wilson

APPLICATION OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE TECHNIQUES FOR THE ASSISTED DIAGNOSIS OF GLAUCOMA.

AUTORES

Medina Barrios, Ricardo

José

Walton Romero, Geraldine

Patricia

Castillo Rodado, Gabriel

TUTOR

Nieto Bernal, Wilson

INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN

MODELO DE APLICACIÓN WEB PARA EL MONITOREO Y REGULACIÓN EMOCIONAL ORIENTADA A PERSONAS NEURODIVERGENTES.

Hoy en día, la investigación alrededor del autismo se centra en los niños, dejando a los adultos rezagados en este tema. La globalización y la pandemia reciente han hecho evidente múltiples problemas en el campo de la salud mental y esto se vuelve más grave en el contexto de adultos autistas. El espectro autista representa un reto cotidiano para las personas que lo padecen dado que esta condición del neurodesarrollo es conocida por los síntomas de bajas habilidades sociales, sobreestimulación frecuente, baja autorregulación debido a dificultades y problemas de comunicación. Una herramienta hecha para este público objetivo resulta urgente en el contexto actual para ayudar a los adultos autistas a que se informen, se regulen ellos mismos y aprendan a reconocer las crisis con poca o nada ayuda en la vida cotidiana. En este proyecto, se va a mostrar un modelo de aplicación web progresiva dirigida a ayudar a las personas autistas con las crisis de la vida diaria que se reprimen con el fin de enmascarar. Este proyecto no excluye otras condiciones mentales de neurodivergencia. La información y metodología dada está hecha en base a la terapia cognitivo conductual con el fin de crear nuevos hábitos, pero no busca ser un reemplazo a ayuda profesional de ninguna forma.

WEB APPLICATION MODEL FOR EMOTIONAL MONITORING AND REGULATION ORIENTED TO NEURODIVERGENT PEOPLE.

Currently, the investigation around autism focuses on children, but adults get neglected in this topic. Globalization and the recent pandemic have shown many mental health issues, which became severe in the context of autistic adults. Autism spectrum represents a daily challenge for people in it since this neurodevelopment condition it’s known because of the symptoms of the lack of social skills, frequent overstimulation, lack of self-regulation due to difficulties, and problems with communication. A tool made for this objective public seems urgent in nowadays context in order to help autistic adults to inform themselves, regulate themselves and learn to recognize crises with low or any help in daily life. In this project, a progressive web app model will be shown led to help autistic people with the daily crisis that remains silent in order to mask. This project doesn’t exclude other forms of neurodiverse mental conditions. The information and methodology given is made based on cognitive behavioral therapy in order to help create new habits, but not willing to replace professional help in any form.

AUTHORS

Medina Barrios, Ricardo José

Walton Romero, Geraldine Patricia Castillo Rodado, Gabriel ADVISOR Nieto Bernal, Wilson

AUTORES

Fuentes Acosta, Martín

Elías

Primo Barrios, Carlos

Alberto

Ricardo Ariza, Juan Pablo

TUTOR

Nieto Bernal, Wilson

INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN

APLICACIÓN DE ALGORITMOS DE VISIÓN POR ORDENADOR (REDES NEURONALES CONVOLUCIONALES) PARA LA SEGMENTACION CELULAR EN IMÁGENES DE MICROSCOPÍA ENFOCADO EN CÉLULAS NEURONALES.

Este proyecto se enfoca en el desarrollo de una herramienta para la segmentación celular en imágenes de microscopía, permitiendo a los investigadores, científicos y profesionales del área de la salud simplificar y acelerar el proceso de investigación para el desarrollo de fármacos y tratamientos contra los trastornos neurodegenerativos. Se utilizarán redes neuronales convolucionales (CNNs) para reconocer de una forma muy precisa los patrones no uniformes en imágenes que no son fáciles de identificar, como lo son las células neuronales en imágenes de microscopía; específicamente, la solución a este problema de segmentación celular se fundamentará en la red neuronal convolucional UNET, la cual se basa en la segmentación de imágenes mediante el uso de CNNs. Se pretende lograr segmentar de manera automatizada células neuronales, y dado que la segmentación de este tipo de célula presenta una oportunidad de mejora y gran impacto, se espera que esta solución simplifique y acelere el progreso en las disciplinas de la ciencia de la vida y bioprocesamiento, así como para mejorar el estado del arte en este aspecto de la investigación.

APPLICATION OF COMPUTER VISION ALGORITHMS (CONVOLUTIONAL NEURAL NETWORKS) FOR CELL SEGMENTATION IN MICROSCOPY IMAGES FOCUSED ON NEURONAL CELLS.

This project focuses on the development of a tool for cell segmentation in microscopy images, allowing researchers, scientists and health professionals to simplify and accelerate the research process for the development of drugs and treatments against neurodegenerative disorders. Convolutional neural networks (CNNs) will be used to accurately recognize non-uniform patterns in images that are not easy to identify, such as neuronal cells in microscopy images; specifically, the solution to this cell segmentation problem will be based on the U-NET convolutional neural network, which is based on image segmentation through the use of CNNs. It is intended to achieve automated segmentation of neuronal cells, and since the segmentation of this type of cell presents an opportunity for improvement and great impact, it is expected that this solution will simplify and accelerate progress in the disciplines of life science and bioprocessing, as well as to improve the state of the art in this aspect of research.

AUTHORS

Fuentes Acosta, Martín Elías

Primo Barrios, Carlos Alberto

Ricardo Ariza, Juan Pablo

ADVISOR

Nieto Bernal, Wilson

AUTORES

Méndez Macea, Johan

Andrés

Roa Pereira, Sergio

Alejandro

Espinoza Mejia, Steven

Eduardo

García Yepes, Gabriel Jesús

TUTOR

Zurek Varela, Eduardo

Enrique

INGENIERÍA DE SISTEMAS Y COMPUTACIÓN

TRANSFORMER PARA OPCIONES BINARIAS USANDO ANÁLISIS TÉCNICO EN EL MERCADO FOREX.

Las técnicas de aprendizaje de máquina se han convertido en excelentes herramientas para predecir patrones, hemos decidido usar dichas técnicas como herramienta para predecir el comportamiento del mercado Forex; para este propósito usamos el modelo, relativamente nuevo, de aprendizaje de máquina Transformer para analizar los datos obtenidos de la API IQoption para predecir el comportamiento de la divisa EUR/USD a través de las opciones binarias. A través de la implementación del modelo Transformer, obtenemos una tasa de precisión de alrededor del 65% de vela a vela; aunque esto no puede ser considerado un éxito en términos de implementación de modelos de aprendizaje de máquina, considerando la complejidad de la data analizada y el contexto en que es usado, la ejecución del modelo es un éxito a niveles prácticos de inversiones en opciones binarias siempre y cuando el mercado esté pagando más del 110% de la capital invertida, obteniendo ganancias con un gran volumen de operaciones un 0.15% de ganancias netas. En conclusión, el modelo Transformer probó ser un medio efectivo para demostrar que los modelos de aprendizaje de máquina pueden ser de gran uso en el contexto del mercado financiero.

TRANSFORMER MODEL APPLICATION FOR BINARY OPTIONS USING TECHNICAL ANALYSISON THE FOREX MARKET.

Machine learning techniques have become great tools for predicting patterns, we have decided to use said techniques and apply them as a tool for predicting the behaviour of the forex market; for this purpose we use the relatively recent Transformer machine learning model to analyse the data obtained from the IQoption API to predict the EUR/USD currency behaviour though binary options. Through the implementation of the Transformer model, we obtained an accuracy rate of around 65% from candle to candle; although this can’t be considered a success in terms of machine learning model implementations, considering the complexity of the data analysed and the context in which it’s used, the execution of the model is a success on practical levels of binary option investments as long as the market is paying more than 110% of the invested capital, getting profits with a large operations volume of 0.15% net earnings. In conclusion, the Transformer model proved to be an effective mean to demonstrate that machine learning models can be of great use in the context of financial marketing.

AUTHORS

Méndez Macea, Johan Andrés

Roa Pereira, Sergio Alejandro

Espinoza Mejia, Steven Eduardo

García Yepes, Gabriel Jesús

ADVISOR

Zurek Varela, Eduardo Enrique

AUTORES

Solano Arcon, David

Ernesto

Angarita Sánchez, Joshua

Antonio

Prieto Luque, Andrés Felipe

TUTOR

Nieto Bernal, Wilson

DISEÑO DE UN SISTEMA DE VITACIONES

ELECTORALESWEB BASADO EN BLOCKCHAIN.

Si tomamos como base principal el esquema de voto electrónico y las ventajas que tiene sobre el sistema tradicional, podemos exaltar su mirada hacia la modernización del proceso electoral y cómo ha sido una de las implementaciones tecnológicas más importantes del último siglo, a través de este sistema se utilizan herramientas tecnológicas para el conteo de votos, estadísticas y unificación de la información electoral y se ha visto envuelto en muchas controversias respecto a la muy posible tergiversación de la información recibida a favor de un candidato electoral y es que estas sospechas de fraude surgen del gran problema que tiene esta nación, la corrupción. “ Información que cada vez necesita más protección debido a la gran ola de digitalización que vivimos en el mundo actual, y es entonces cuando una nueva tecnología emergente llamada “Blockchain”, que es “un libro de contabilidad digital descentralizado en una red peer-to-peer, donde cada participante mantiene una copia del libro de contabilidad de sólo apéndices de transacciones encriptadas y firmadas digitalmente”(Huang et al.2021) y se presenta de forma disruptiva para traer grandes cambios al mundo tal y como lo conocemos. Esta nueva tecnología tiene como punto fuerte el hecho de presentar soluciones a problemas planteados en la Web 2.0 como la seguridad y el uso de los datos de los usuarios. Por otro lado, Ahn, B. (2022) habla de la necesidad de mejorar los sistemas de votación electrónica convencionales, ya que tienen grandes lagunas de seguridad y no están en la capacidad real de ser utilizados para las elecciones públicas, planteando así la necesidad de un sistema de votación descentralizado basado en la tecnología Blockchain, que garantice la transparencia y la confidencialidad.

DESIGN OF A WEB-BASED ELECTORAL VOTING SYSTEM BASED ON BLOCKCHAIN.

If we take as a main basis the electronic voting scheme and the advantages it of ers over the traditional system, we can extol its look towards the modernization of theelectoral process and how it has been one of the most important technological implementations of the last century, through this system technological tools are used for vote counting, statistics and unification of electoral information and has been involved in many controversies regarding the very possible misrepresentation of the information received in favor of an electoral candidate and is that these suspicions of fraud arise from the great problem that this nation has, corruption. “ Information that increasingly needs more and more protection due to the great wave of digitization that we live in today’s world, and this is when a new emerging technology called “Blockchain”, which is “a decentralized digital ledger in a peer-to-peer network, where each participant keeps a copy of the ledger of only appending of encrypted and digitally signed transactions”(Huang et al.2021) and is presented in a disruptive way to bring great changes to the world as we know it. This new technology has as its strong point the fact that it presents solutions to problems raised in Web 2.0 such as security and the use of user data. On the other hand, Ahn, B. (2022) talks about the need to improve conventional electronic voting systems, since they have large security gaps and are not in the real capacity to be used for public elections, thus raising the need for a decentralized voting system based on Blockchain technology, ensuring transparency and confidentiality.

AUTHORS

Solano Arcon, David Ernesto

Angarita Sánchez, Joshua Antonio

Prieto Luque, Andrés Felipe

ADVISOR Nieto Bernal, Wilson

ÍNDICE INDEX

Diseño computacional para reducir la congestión de la red eléctrica del Atlántico. Computational design to reduce congestion in the Atlantic power grid.

Plataforma web para el registro, almacenamiento y lectura de información biomédica. Web platform for the registration, storage and reading of biomedical information.

Prototipo de laboratorio para evaluar modelos de generación undimotriz a escala –Fase I.

Laboratory prototype to evaluate wave power generation models at scale - Phase I.

Herramienta informática para la viabilidad económica de usuarios residenciales que participarán en el mercado de energía.

Computer tool for the economic viability of residential users who will participate in the energy market.

Control automático de potencia activa y reactiva para banco motor-generador del laboratorio UniGrid.

Automatic control of active and reactive power for the motor-generator bank of the UniGrid laboratory.

Herramienta para la automatización de la penetración de proyectos solares. Application for the automation of solar project penetration.

Banco de pruebas para validar el estado de calibración de un medidor de campos electromagnéticos (60 Hz).

Test bench to validate the calibration status of an electromagnetic field meter (60 Hz).

Iluminación eficiente para la Biblioteca Karl C. Parrish Jr - Uninorte. Efficient lighting for the Karl C. Parrish Jr. Library - Uninorte.

Prototipo indicador de calidad de energía SAIDI y SAIFI para usuarios residenciales.

SAIDI and SAIFI power quality indicator prototype for residential users.

Herramienta computacional para la priorización de proyectos de energías renovables en el departamento del Atlántico.

Computational tool for the prioritization of renewable energy projects in the Atlántico’s department.

AUTORES

Bustillo Oyola, Jesús

Andrés

Zuñiga Pérez, Simón David

TUTOR

Oliveros Pantoja, Ingrid

INGENIERÍA ELÉCTRICA

DISEÑO COMPUTACIONAL PARA REDUCIR

LA CONGESTIÓN DE LA RED ELÉCTRICA DEL ATLÁNTICO.

La entrada de múltiples proyectos de generación con fuentes renovables a la red del Atlántico puede suponer congestión las líneas transmisión, así como problemas de reactivos al no tener la capacidad o condiciones requeridas para poder llevar la energía generada de manera óptima. En este sentido, la creciente generación, deberá de ir acompañado de planes de expansión, de modo que se puedan minimizar los inconvenientes para la operación de estos proyectos. Con esta propuesta se quiere lograr que por medio de una herramienta computacional se propongan soluciones viables que permitan descongestionar la red del Atlántico ante la entrada en operación de los nuevos proyectos de generación y mitigar su impacto al sistema interconectado en la medida que las condiciones del sistema lo permitan todo esto siguiendo lo establecido en la Ley 143 de 1994, la Resolución CREG 025 de 1995, la Resolución CREG 075 de 2021 y la Resolución CREG 018 DE 2005. Para eso se desarrolló una aplicación mediante las librerías Pandapower y Streamlit en Python que simule el sistema eléctrico ya existente usando los datos de la red sacados del sistema interconectado nacional, realizar un análisis de sensibilidad a los nodos del sistema, implemente compensación para mejorar el rendimiento y devuelva los resultados teniendo como restricciones la cargabilidad en las líneas y los límites de tensión establecidos por la CREG 025 de 1995 (entre 0.9 y 1.1 p.u.). Con la realización del proyecto se pudo establecer que la herramienta computacional logra efectivamente aliviar la congestión en líneas sobrecargadas como resultado del impacto de la generación nueva que se conecta al sistema de trasmisión del departamento del Atlántico y se logró corroborar que ante diversos casos la herramienta logra mostrar correctamente el comportamiento del sistema y propone mediante el análisis de sensibilidad el tipo de compensación aplicable frente a la influencia de los elementos del sistema.

COMPUTATIONAL DESIGN TO REDUCE CONGESTION IN THE ATLANTIC POWER GRID.

The entry of multiple generation projects with renewable sources to the Atlantic grid may cause congestion of transmission lines, as well as reactive problems due to the lack of capacity or conditions required to carry the energy generated in an optimal way. In this sense, the growing generation should be accompanied by expansion plans, so that the inconveniences for the operation of these projects can be minimized. The purpose of this proposal is to use a computational tool to propose viable solutions that allow decongesting the Atlantic network before the start of operation of new generation projects and mitigate their impact on the interconnected system as far as the system conditions allow it, following the provisions of Law 143 of 1994, Resolution CREG 025 of 1995, Resolution CREG 075 of 2021 and Resolution CREG 018 of 2005. For this purpose, an application was developed using the Pandapower and Streamlit libraries in Python that simulates the existing electric system using the network data taken from the national interconnected system, performs a sensitivity analysis of the system nodes, implements compensation to improve performance and returns the results having as restrictions the loadability of the lines and the voltage limits established by CREG 025 of 1995 (between 0.9 and 1.1 p.u.). With the completion of the project, it was possible to establish that the computational tool effectively relieves the congestion in overloaded lines as a result of the impact of new generation connected to the transmission system of the Department of Atlántico and it was corroborated that in different cases the tool correctly shows the behavior of the system and proposes through the sensitivity analysis the type of compensation applicable to the influence of the elements of the system.

AUTHORS

ADVISOR

Bustillo Oyola, Jesús Andrés

Zuñiga Pérez, Simón David

Oliveros Pantoja, Ingrid

AUTORES

Palma Manotas, Ubaldo

David de la Ossa Gómez, Sergio Andrés

TUTOR

Soto Ortiz, Jose Daniel

INGENIERÍA ELÉCTRICA

HERRAMIENTA PARA LA GESTIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA PARA UNINORTE.

Se desarrolló una herramienta informática para apoyar el proceso de gestión energética en edificios. La herramienta se diseñó y construyó con la capacidad de visualizar indicadores energéticos que permiten tomar decisiones para hacer eficiente la administración del sistema eléctrico del edificio. Para este caso, se eligió un bloque de 9 pisos en la Universidad del Norte, que cuenta con instrumentos de medida que almacenan la información en Metasys. Sin embargo, la cantidad de datos e información de Metasys sobrepasa las capacidades de visualización y análisis de indicadores. La construcción de la herramienta informática se desarrolló en 4 etapas metodológicas, que permitieron analizar y depurar las bases de datos de Metasys, contemplando el cumplimiento de las normas NTC50001 y NTC140001. Se validó la operación de la herramienta mediante la implementación de un diseño experimental, basado en casos de estudio que permitieron la comparación de los resultados entregados por la herramienta contra los resultados almacenados en Metasys, En conclusión, esta herramienta permitió hacer una gestión energética en el Bloque K de la Universidad del Norte, mediante la visualización de 8 indicadores energéticos. Adicionalmente, la herramienta se construyó de tal manera que puede ser implementada en otros edificios e integrarse de manera modular para conformar un gran sistema integrado de gestión

ENERGY MANAGEMENT TOOL FOR UNINORTE.

A computer tool was developed to support the energy management process in buildings. The tool was designed and built with the capacity to view energy indicators that allow to made decisions to efficiently manage the building’s electrical system. For this case, a 9-story block was pick at the Universidad del Norte, which has measurement instruments that store information in Metasys. However, the amount of data and information in Metasys exceeded the capabilities of indicator visualization and analysis. The computer tool was implemented in 4 methodological stages, which allowed the analysis and debugging of the Metasys databases, contemplating compliance with the NTC-50001 and NTC140001 standards. The operation of the tool was validated through the implementation of an experimental design, based on case studies that allowed the comparison of the results delivered by the tool against the results stored in Metasys. In conclusion, this tool allowed energy management in the Block K of the Universidad del Norte, through the visualization of 8 energy indicators. Additionally, the tool was built in such a way that it can be implemented in other buildings and integrated in a modular way to form a large integrated management system.

AUTHORS

Palma Manotas, Ubaldo David de la Ossa Gómez, Sergio Andrés ADVISOR

Soto Ortiz, Jose Daniel

AUTORES

Zapata Barreto, Nelson

Enrrique

Núñez Arias, Jessica Isabel

TUTOR

Soto Ortiz, Jose Daniel

INGENIERÍA ELÉCTRICA

PROTOTIPO DE LABORATORIO PARA EVALUAR MODELOS DE GENERACIÓN UNDIMOTRIZ A ESCALA-FASE 1.

Presentamos el desarrollo de un prototipo de laboratorio para evaluar modelos de generación undimotriz a escala. La realización de pruebas de prototipos de generación undimotriz es difícil, porque son pocos los laboratorios de este tipo, pues son costosos. Actualmente, no existe un laboratorio de este tipo en el país. El problema por solucionar es que en la región Caribe colombiana no existe un laboratorio que ayude a validar los ejemplares de generación a partir de la energía de las olas. El proyecto se dividió en tres etapas, la primera de conocimiento e identificación, en la que se consultó en diferentes fuentes de información acerca de proyectos relacionados con la generación undimotriz, así como también se indagó sobre los perfiles de ola existentes en el mundo para elegir el que mejor se adaptara para simular en el prototipo, por otra parte, se realizó un diagnóstico de la estructura de acrílico presente en el laboratorio DIEE Uninorte. En la segunda etapa se realizó el diseño a partir del ensamble de las piezas con base en las carencias observadas en la primera etapa y por último, la tercera etapa abarcó la validación de la generación producida por medio de diversas pruebas en las que se hicieron mediciones de las olas generadas y se hizo una comparación con los datos teóricos obtenidos de la literatura por medio de porcentaje de error.

LABORATORY PROTOTYPE TO EVALUATE WAVE POWER GENERATION MODELS AT SCALE-PHASE 1.

We present the development of a laboratory prototype to evaluate wave power generation models at scale. The testing of wave power generation prototypes is difficult, because there are few laboratories of this type, as they are expensive. Currently, there is no such laboratory in the country. The problem to be solved is that in the Colombian Caribbean region, there is no laboratory to help validate wave energy generation prototypes. The project was divided into three stages, the first one of knowledge and identification, in which different sources of information about projects related to wave power generation were consulted, as well as the existing wave profiles in the world were investigated to choose the one that best adapted to simulate in the prototype, on the other hand, a diagnosis of the acrylic structure present in the laboratory DIEE Uninorte was made. In the second stage, the design was made from the assembly of the pieces based on the deficiencies observed in the first stage and finally, the third stage included the validation of the generation produced by means of several tests in which measurements were made of the waves generated and a comparison was made with the theoretical data obtained from the literature by means of percentage of error.

AUTHORS

Zapata Barreto, Nelson Enrrique

Núñez Arias, Jessica Isabel

ADVISOR

Soto Ortiz, Jose Daniel

AUTORES

Raveles, Paula

Najera, María

TUTOR

INGENIERÍA ELÉCTRICA

HERRAMIENTA INFORMÁTICA PARA LA VIABILIDAD ECONÓMICA DE USUARIOS RESIDENCIALES QUE PARTICIPARÁN EN EL MERCADO DE ENERGÍA.

En el presente resumen se muestra los resultados obtenidos durante la implementación del proyecto denominado “Herramienta informática para la viabilidad económica de usuarios residenciales que participarán en mercado de energía”. Esta herramienta informática permite mejorar la calidad de vida de los usuarios residenciales autogeneradores debido a que proporciona al usuario la posibilidad de monitorear la venta de excedentes al operador de red, así como del retorno de la inversión de la instalación fotovoltaica de una forma sencilla. De igual forma la interfaz muestra el perfil de carga y el ahorro mensual y anual de la instalación fotovoltaica. Teniendo en cuenta que la problemática del proyecto consiste en el desconocimiento de los usuarios acerca de la venta de excedentes y viabilidad económica, la interfaz diseñada permite brindar un mecanismo para calcular estos datos. Para el diseño de ingeniería, se analizaron tres alternativas considerando técnicas de cálculo para la venta de excedentes y retorno de inversión, para la selección de la mejor alternativa se consideró criterios de diseño como tipo de usario,ahorro en la factura, datos erróneos. Por otra parte, para el proceso de validación del software, se realizaron pruebas para dos usuarios, uno elegido y otro escogido y se comparó con datos anteriores. En conclusión, la herramienta logra analizar la viabilidad económica y la venta de energía desde el usuario hasta la red cumpliéndose de esta forma los objetivos propuestos en el proyecto.

Soto Ortiz, Jose Daniel

COMPUTER TOOL FOR THE ECONOMIC OF RESIDENTIAL USERS WHO WILL PARTICIPATE IN THE ENERGY MARKET.

This summary shows the results obtained during the implementation of the project called “Computer tool for the economic viability of residential users who will participate in the energy market”. This computer tool allows to improve the quality of life of self-generating residential users because it provides the user with the possibility of monitoring the sale of surpluses to the network operator, as well as the return on investment of the photovoltaic installation in a simple way. In the same way, the interface shows the load profile and the monthly and annual savings of the photovoltaic installation. Taking into account that the problem of the project consists in the ignorance of the users about the sale of surpluses and economic viability, the designed interface allows to provide a mechanism to calculate this data. For the engineering design, three alternatives were analyzed considering calculation techniques for the sale of surpluses and return on investment, for the selection of the best alternative, design criteria such as type of user, savings on the invoice, erroneous data were considered. On the other hand, for the software validation process, tests were carried out for two users, one chosen and the other chosen, and it was compared with previous data. In conclusion, the tool manages to analyze the economic feasibility and the sale of energy from the user to the network, thus fulfilling the objectives proposed in the project.

AUTHORS Raveles, Paula Najera, María

ADVISOR Soto Ortiz, Jose Daniel

AUTORES

Manotas, Manuel

Manco, Paolo

Sarmiento, José

TUTOR

Soto Ortiz, Jose Daniel

INGENIERÍA ELÉCTRICA

CONTROL AUTOMÁTICO DE POTENCIA ACTIVA Y REACTIVA PARA BANCOMOTOR-GENERADOR DEL LABORATORIO UNIGRID.

En el proyecto “Control automático de potencia activa y reactiva para banco motor-generador del laboratorio UniGrid” se logró la automatización del control de potencia activa y reactiva en de dicho elemento en la microrred IEEE -13 ubicada en el laboratorio de Uninorte. Esto fue posible, mediante la implementación de un hardware, sobre el que se usó el protocolo ModBus para comunicación, a través de la interfaz Rapidd SCADA. El desarrollo del dispositivo se realizó en tres fases: diseño, construcción y validación. En la fase de diseño, la mejor alternativa de solución se eligió basados en criterios de ingeniería, normativos y económicos y teniendo en cuenta las restricciones de espacio disponible, ambientales y constructivas. La construcción consistió en la elaboración de una herramienta que controlase la tensión de excitación en los devanados de campo del banco, además, permitir comunicación entre el controlador y un computador. Las pruebas de operación se realizaron en laboratorio mediante cambios en las resistencias del circuito de control para variar la tensión de salida del convertidor AC-DC , y a su vez, la potencia del banco. Finalmente, se logró que el dispositivo controlara la potencia activa y reactiva de del banco. El principal impacto consiste la operación controlada de manera remota de las potencias del banco.

AUTOMATIC CONTROL OF ACTIVE AND REACTIVE POWER FOR THE MOTOR-GENERATOR BANK OF THE UNIGRID LABORATOR.

In the project “Automatic control of active and reactive power for the motorgenerator bank of the UniGrid laboratory”, the automation of the active and reactive power control of this element in the IEEE -13 microgrid located in the Uninorte laboratory was achieved. This was possible through the implementation of a hardware on which the ModBus protocol was used for communication through the Rapidd SCADA interface. The development of the device was carried out in three phases: design, construction and validation. In the design phase, the best alternative solution was chosen based on engineering, regulatory and economic criteria and taking into account available space, environmental and construction constraints. The construction consisted in the development of a tool to control the excitation voltage in the field windings of the bank, as well as to allow communication between the controller and a computer. The operation tests were carried out in the laboratory by changing the resistances of the control circuit to vary the output voltage of the AC-DC converter, and in turn, the power of the bank. Finally, the device was able to control the active and reactive power of the bank. The main impact is the remote controlled operation of the bank’s power.

AUTHORS Manotas, Manuel Manco, Paolo Sarmiento, José

ADVISOR Soto Ortiz, Jose Daniel

INGENIERÍA ELÉCTRICA

HERRAMIENTA PARA LA AUTOMATIZACIÓN DE LA PENETRACIÓN DE PROYECTOS SOLARES.

AUTORES

TUTOR

El objetivo de este proyecto es realizar un análisis en estado estable ante contingencias en el Sistema de transmisión Nacional Colombiano, con alto grado de penetración solar mediante la herramienta DigSILENT PowerFactory, con el fin de analizar la forma de operación más adecuada de dicho sistema cumpliendo con las normas establecidas y vigentes de Colombia y España. Las redes consideradas para el estudio son el área Atlántico, área de Bogotá y el área de Cúcuta-Quindío-Risaralda, donde se tiene previsto realizara estudios de energía solar, combinando otras fuentes de generación de la zona (hidráulica, térmica). Para la realización de este proyecto se analizaron 4 software especializado para el flujo de carga (PowerFactory, PowerWorld Simulator, PSS/E y NEPLAN) y además se analizaron 4 lenguaje de programación (C++, Python, Matlab y Fortran) para la realización de la interfaz gráfica. Para examinar estas alternativas se tuvieron en cuenta las restricciones iniciales como ambientales, económicas, normativas y constructiva. Por ende, teniendo en cuenta las restricciones, la mejor opción es utilizar el software de PowerFactory e interconectándolo con el lenguaje de programación de Python. La validación del funcionamiento y de los resultados de la herramienta computacional se realizó comparando los resultados obtenidos de manera manual y los resultados obtenidos por la herramienta computacional. Se concluye que se cumplió el objetivo general de manera óptima, dado que el error porcentual que se obtuvo de los resultados fue menor del 1% y además se optimizo el tiempo de realizar estos estudios obteniendo una eficiencia de hasta 14,311%.

Ripoll Oliveros, Mateo Sebastián

Soto Ortiz, Jose Daniel

APPLICATION FOR THE AUTOMATION OF SOLAR PROJECT PENETRATION.

The objective of this project is to perform a steady state analysis in the event of contingencies in the Colombian National Transmission System, with a high degree of solar penetration using the DigSILENT PowerFactory Software, to analyze the most appropriate way to operate the system in compliance with the established and current standards of Colombia and Spain. The networks considered for the study are the Atlantic area, the Bogotá area, and the Cúcuta-Quindío-Risaralda area, where it is planned to carry out solar energy studies, combining other generation sources in the area (hydraulic, thermal). For the realization of this project, were analyzed 4 specialized software for the load flow (PowerFactory, PowerWorld Simulator, PSS/E and NEPLAN) and 4 programming languages (C++, Python, Matlab and Fortran) were analyzed for the realization of the graphic interface. To examine these alternatives, initial restrictions such as environmental, economic, regulatory, and constructive were considered. Therefore, considering the initial restrictions, the best option is to use the PowerFactory software and interface it with the Python programming language. The validation of the performance and results of the computational tool was performed by comparing the results obtained manually and the results obtained by the computational tool. It is concluded that the general objective was optimally fulfilled, since the percentage error obtained from the results was less than 1% and the time to perform these studies was optimized, obtaining an efficiency of up to 14,311%.

AUTHORS Ripoll Oliveros, Mateo Sebastián

ADVISOR Soto Ortiz, Jose Daniel

AUTORES

Quintero, Julián

TUTOR

Soto Ortiz, Jose Daniel

INGENIERÍA ELÉCTRICA

BANCO DE PRUEBAS PARA VALIDAR EL ESTADO DE CALIBRACIÓN DE UN MEDIDOR DE CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS (60 HZ).

El proyecto “Banco de pruebas para validar el estado de calibración de un medidor de campos electromagnéticos (60 Hz)” de la rama AARANOIA AG de referencia Spectran NF-5035 .Tiene como objetivo solucionar la incertidumbre de calibración de un equipo destinado a medir campos eléctricos y magnéticos con ayuda de un banco de pruebas. Para la elaboración del prototipo planteado, se elabora un circuito RL y otro RC. Con base a esto, se estudia las distintas posibilidades de diseño para calibración de medidores de EMF, descritos en las normativas nacionales e internacionales, considerando una bobina de Helmholtz para el circuito RL y un condensador de placas paralelas de 1m x 1m x 0.75m para el circuito RC. Se realizan los dos montajes de cada circuito y luego de ello se llevan a cabo mediciones. Los resultados obtenidos por dichas pruebas, demuestran que ambos diseños son funcionales, obteniendo una serie de datos estadísticos que representan el valor de campos eléctricos y magnéticos experimentales. Estos datos se comparan con los campos eléctricos y magnéticos esperados, es decir calculados durante el diseño según la reglamentación de la norma IEEE 644. Finalmente, se analizan los resultados y se concluye que el equipo de medición de campos eléctricos y magnéticos, se encuentra en correcto estado de calibración, sin embargo, el sensor de campo eléctrico presenta un rango de medición menor al descrito por el fabricante.

TEST BENCH TO VALIDATE THE CALIBRATION STATUS OF AN ELECTROMAGNETIC FIELD METER (60 HZ).

The project “Test bench to validate the calibration status of an electromagnetic field meter (60 Hz)” of the AARANOIA AG branch of the Spectran NF-5035 reference. It aims to solve the calibration uncertainty of an equipment intended to measure electric and magnetic fields with the help of a test bench. For the elaboration of the proposed prototype, an RL and an RC circuit are elaborated. Based on this, the different design possibilities for calibration of EMF meters, described in national and international standards, are studied, considering a Helmholtz coil for the RL circuit and a 1m x 1m x 0.75m parallel plate capacitor for the RC circuit. The two assemblies of each circuit are made and then measurements are carried out. The results obtained from these tests show that both designs are functional, obtaining a series of statistical data representing the value of experimental electric and magnetic fields. These data are compared with the expected electric and magnetic fields, i.e. calculated during the design according to IEEE 644 regulations. Finally, the results are analyzed and it is concluded that the electric and magnetic field measurement equipment is in a correct state of calibration; however, the electric field sensor presents a measurement range lower than the one described by the manufacturer.

AUTHORS Quintero, Julián

ADVISOR

Soto Ortiz, Jose Daniel

AUTORES

Domínguez Donado,

Germán José

Gómez Silva, José Luis

TUTOR

Soto Ortiz, Jose Daniel

INGENIERÍA ELÉCTRICA

ILUMINACIÓN EFICIENTE PARA LA BIBLIOTECA

KARL C. PARRISH JR - UNINORTE.

El sistema de iluminación actual de la biblioteca de la Universidad del Norte es antiguo, ya que está constituido por lámparas y equipos de hace más de 20 años, los cuales no cumplen con las actuales normativas y tienen un impacto ambiental negativo en la huella de carbono. Se proponen 2 soluciones de mejora del sistema de iluminación evaluando los requisitos técnicos del cumplimiento de los niveles mínimos de iluminancia del RETILAP (Reglamento Técnico de Iluminación y Alumbrado Público) y validando la factibilidad energética y económica. La propuesta 1 consiste en el remplazo de los tubos fluorescentes por tubos leds, se logra un ahorro energético del 52,2% con la implementación de esta propuesta y un periodo de retorno de la inversión de 3 años. De la propuesta 2 se realiza el rediseño total, implementando un diseño eficiente energéticamente, con esta propuesta se logra un ahorro de hasta el 57%. Ambas propuestas aplican el uso de control dimerizable mediante la atenuación continua para aprovechar la luz natural que ingresa por las ventanas. Se analizó la reducción de la huella carbono realizando un análisis energético y de las emisiones de C02 que se evitan emitir al reducir el consumo energético.

EFFICIENT LIGHTING FOR THE KARL C- PARRISH JR. LIBRARY - UNINORTE.

The current lighting system of the Universidad del Norte library is old, as it is made up of lamps and equipment that are more than 20 years old, which do not comply with current regulations and have a negative environmental impact on the carbon footprint. Two lighting system improvement solutions are proposed, evaluating the technical requirements for compliance with the minimum levels of illuminance of RETILAP (Technical Regulation of Lighting and Public Lighting) and validating the energy and economic feasibility. Proposal 1 consists of replacing fluorescent tubes with LED tubes, an energy saving of 52.2% is achieved with the implementation of this proposal and a payback period of 3 years. From proposal 2, the total redesign is carried out, implementing an energy efficient design, with this proposal a saving of up to 57% is achieved. Both proposals apply the use of dimmable control through continuous dimming to take advantage of the natural light that enters through the windows. The reduction of the carbon footprint was analyzed by performing an energy analysis and the C02 emissions that are avoided by reducing energy consumption.

AUTHORS Domínguez Donado, Germán José Gómez Silva, José Luis

ADVISOR Soto Ortiz, Jose Daniel

AUTORES

Martes, Fernando

Ibañez, Daniel

TUTOR

INGENIERÍA ELÉCTRICA

PROTOTIPO INDICADOR DE CALIDAD DE ENERGÍA Y SAIFI PARA USUARIOS RESIDENCIALES.

Colombia en los últimos años ha presentado incrementos en sus tarifas de servicio energético esto ha generado inconformidad en la mayoría de los usuarios residenciales. Los cuales esperan una mejoría en la calidad del servicio, sin embargo, se encuentran con una realidad diferente. En la actualidad, se tiene el indicador SAIDI, que mide la duración promedio de las interrupciones de energía eléctrica en horas, y SAIFI un indicador que contabiliza la frecuencia de las interrupciones del suministro eléctrico. Manejando estos indicadores, el presente proyecto busca diseñar y construir un prototipo medidor de calidad de energía eléctrica para usuarios residenciales. Este proyecto es importante, ya que permitirá a los usuarios residenciales tener un registro de los indicadores de calidad en su domicilio, haciendo seguimiento de la calidad de energía eléctrica suministrada por la empresas prestadoras de servicio. Forman parte del diseño y la construcción de este prototipo: Una pantalla LCD, una memoria externa, un reloj en tiempo real, un sensor de voltaje, controlados por un microprocesador Arduino Uno. El impacto del proyecto radica en la posibilidad de llevar a los usuarios un dispositivo que actualmente no es comercializado por ninguna empresa en Colombia, con la intención incentivar al usuario residencial a monitorear estos indicadores de calidad, ya que, mantener el registro de estos indicadores permite según la resolución CREG 015 de 2018 recibir compensaciones económicas en caso de insuficiencia en la calidad del servicio. En conclusión, se investigó que los usuarios residenciales desconocen los indicadores para medir la calidad del servicio eléctrico, por lo que no tienen acceso a la información de las interrupciones de energía, tampoco cuentan con evidencia o soporte para reclamar compensación económica cuando la calidad del servicio es defectuosa. Por esta razón es fundamental la construcción de este dispositivo para empoderar a los usuarios residenciales.

Soto Ortiz, Jose Daniel

SAIDI AND SAIFI POWER QUALITY INDICATOR PROTOTYPE FOR RESIDENCIL USERS.

Colombia in recent years has presented increases in its energy service rates, this has generated disagreement in the majority of residential users. Which expect an improvement in the quality of service, however, they find a different reality. Currently, there is the SAIDI indicator, which measures the average duration of power interruptions in hours, and SAIFI, an indicator that counts the frequency of power supply interruptions. Managing these indicators, this project seeks to design and build a prototype electric power quality meter for residential users. This project is important, since it will allow residential users to have a record of the quality indicators at home, monitoring the quality of electrical energy supplied by the service provider companies. The following are part of the design and construction of this prototype: An LCD screen, an external memory, a realtime clock, a voltage sensor, controlled by an Arduino Uno microprocessor. The impact of the project lies in the possibility of taking users a device that is currently not marketed by any company in Colombia, with the intention of encouraging the residential user to monitor these quality indicators, since keeping the record of these indicators allows, according to CREG resolution 015 of 2018, to receive financial compensation in the event of insufficient quality of service. In conclusion, it was investigated that residential users are unaware of the indicators to measure the quality of electrical service, so they do not have access to information on power interruptions, nor do they have evidence or support to claim economic compensation when the quality of service it is defective. For this reason it is essential to build this device to empower residential users.

AUTHORS

ADVISOR

Martes, Fernando

Ibañez, Daniel

Soto Ortiz, Jose Daniel

AUTORES

Barcenas, David

Rueda, Jesús

TUTOR

INGENIERÍA ELÉCTRICA

Herramienta computacional para la priorización de proyectos de energías renovables en el departamento del Atlántico

Desde que Colombia se proyectó a reducir sus emisiones de carbono para 2030, fue necesario incluir tecnologías renovables en los procesos de generación para satisfacer nuestras demandas, sin embargo, la inclusión de este tipo de energías trae consigo efectos negativos sobre el sistema de transmisión nacional (STN) debido a la inestabilidad que conllevan las fuentes solares y eólicas, sumado a esto, se generaría una saturación en la matriz energética. Para solucionar esta problemática, este proyecto propone un sistema de puntuación cuyo fin es priorizar los proyectos de energía renovable próximos a ingresar en el STN teniendo en cuenta criterios establecidos por la CREG 025 de 1995. Para la construcción de este proyecto se tuvieron en cuenta 3 alternativas: Modelo MACC, Modelo Hipótesis dinámica y Modelo Proyecto estratégico, se tomó la primera alternativa debido a que en el modelo de priorización descrito se encontraban criterios alineados a los objetivos establecidos para esta herramienta. Para este proyecto se extrajo el sistema de transmisión nacional del 2017 de DigSILENT para ser simulado en el lenguaje de programación Python con ayuda de la librería Panda Power, finalmente, la correcta validación de resultados se obtuvo a través de contrastar los resultados arrojados por la herramienta contra los resultados utilizando el software DigSILENT bajo el mismo caso de prueba. Se concluye el cumplimiento del objetivo general y todos los objetivos específicos ya que la herramienta logró priorizar proyectos de energías renovables ingresados por el usuario conforme a criterios económicos, ambientales, físicos y de impacto en la matriz colombiana.

Soto Ortiz, Jose Daniel

Computational tool for the prioritization of renewable energy projects in the Atlántico’s department

Since Colombia is projected to reduce its carbon emissions by 2030, it was necessary to include renewable technologies in the generation processes to meet our demands, however, the inclusion of this type of energy brings negative effects on the national transmission system (STN) due to the instability of solar and wind sources, in addition to this, it would generate a saturation in the energy matrix. To solve this problem, this project proposes a scoring system to prioritize renewable energy projects that are about to enter the STN, taking into account the criteria established by CREG 025 of 1995. Three alternatives were considered for the construction of this project: MACC Model, Dynamic Hypothesis Model and Strategic Project Model. The first alternative was chosen because the prioritization model described above contains criteria aligned with the objectives established for this tool. For this project, the 2017 national transmission system was extracted from DigSILENT to be simulated in the Python programming language with the help of the Panda Power library, finally, the correct validation of results was obtained through contrasting the results yielded by the tool against the results using the DigSILENT software under the same test case. It is concluded that the general objective and all the specific objectives were fulfilled since the tool was able to prioritize renewable energy projects entered by the user according to economic, environmental, physical and impact criteria in the Colombian matrix.

AUTHORS Barcenas, David Rueda, Jesús ADVISOR

Soto Ortiz, Jose Daniel

ÍNDICE INDEX

Sistema de prevención y detección de incendios e intrusos en entornos cerrados. Fire and intruder prevention and detection system in closed environments.

Plataforma web para el registro, almacenamiento y lectura de información biomédica.

Web platform for the registration, storage and reading of biomedical information..

Automatización de nodos de conexión en el laboratorio UniGrid – Fase 2.

Automation of connection nodes in UniGrid laboratory – Phase 2.

Sistema de telemedida de un medidor bidireccional mediante protocolo LoRaWAN. Telemetry system of a bidirectional meter through LoRaWAN protocol.

Prototipo tag de bajo consumo para localización de ganado utilizando el protocolo LoRaWAN –Fase 2.

Low power tag prototype for cattle tracking using LoRaWAN protocol - Phase 2.

Herramienta software para la detección de afecciones mediante procesamiento de imágenes de iris.

Software tool for the detection of disorders by processing iris images.

Arquitectura ajustable para monitoreo y operación híbrida de un aerogenerador. An adjustable architecture for monitoring and hybrid operation of a wind turbine.

FriSol: Prototipo para la reducción de temperatura de un panel solar utilizando refrigeración por aire.

FriSol: Prototype for solar panel temperature reduction using air cooling.

Sistema inteligente para el control de un prototipo de prótesis de mano. Intelligent system for the control of a hand prosthesis prototype.

Sistema de monitoreo de la temperatura y humedad para el cubículo que aloja el High-Performance Computing (HPC) Clúster, ubicado en el sótano del bloque C. Temperature and humidity monitoring system for the cubicle that houses the High Performance Computing Cluster, located in the basement of block C.

Antena de recepción de descargas atmosféricas. Atmospheric discharge reception antenna.

Implementación de cofre inteligente para administración de llaves. Implementation of smart coffer for key management.

Integración de un sistema de instrumentación wearables para la medida de variables electro-fisiológicas en el diagnostico de la apnea del sueño.

Integration of a wearable instrumentation system for the measurement of electrophysiological variables in the diagnosis of sleep apnea.

AUTORES

Zuleta, Maryuris

Martínez, Jasid

Pérez, Daniel

TUTOR

Pardo Gonzalez, Mauricio

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

SISTEMA DE PREVENCIÓN Y DETECCIÓN DE INCENDIOS E INTRUSOS EN ENTORNOS CERRADOS.

En el presente documento se describen los criterios de diseño de un sistema de monitoreo remoto de bajo presupuesto, que notifica acerca de un incendio existente o de intruso. El sistema detecta y posteriormente envía información, la cual llega a una app móvil que alerta al usuario por medio de una notificación, para confirmar la situación o responder “falsa alarma” en el caso que así sea. Los elementos usados para el desarrollo hardware fueron Arduino UNO, módulo ESP8266-01 y los sensores, para el desarrollo software se optó por usar Nodejs, React Native, sql. Las pruebas realizadas al sistema se llevaron a cabo en una habitación de un área de 20.25 m2 y un volumen de 50.625 m3; En la verificación experimental se puedo ver que monitorear este tipo de variables resulta en una tarea algo más compleja de lo que supone a simple vista, forzándose varias veces a rediseñar los sistemas propuestos con el propósito de conseguir éxito al final En el informe se presenta una solución de bajo presupuesto para ofrecer a los usuarios la detección de peligro de incendio y riesgo de intrusos en sus casas, usando un microcontrolador Arduino UNO, donde la comunicación se dará por medio de un ESP8266-01 implementando un servidor socket.

FIRE AND INTRUDER PREVENTION AND DETECTION SYSTEM IN CLOSED ENVIRONMENTS.

This document describes the design criteria for a low-budget remote monitoring system that notifies about an existing fire or intruder. The system detects and subsequently sends information, which reaches a mobile app that alerts the user by means of a notification, to confirm the situation or respond to a “false alarm” if so. The elements used for hardware development were Arduino UNO, ESP8266-01 module and sensors, for software development it was decided to use Nodejs, React Native, sql. The tests carried out on the system were carried out in a room with an area of 20.25 m2 and a volume of 50.625 m3; In the experimental verification, it can be seen that monitoring this type of variables results in a somewhat more complex task than it appears at first glance, forcing several times to redesign the proposed systems in order to achieve success in the end. The report presents a low-budget solution to offer users the detection of fire danger and risk of intruders in their homes, using an Arduino UNO microcontroller, where communication will take place through an ESP8266-01 implementing a server. socket.

AUTHORS

Zuleta, Maryuris

Martínez, Jasid

Pérez, Daniel

ADVISOR

Pardo Gonzalez, Mauricio

AUTORES

Tapia Tirado, Stefany

Jhohana

Ladrón de Guevara

Diazgranados, Ulises

TUTOR

Restrepo, Mauricio

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

PLATAFORMA WEB PARA EL REGISTRO, ALMACENAMIENTO Y LECTURA DE INFORMACIÓN BIOMÉDICA.

El monitoreo y tratamiento de señales biomédicas es un tema cada vez más amplio y de gran interés en el mundo científico y tecnológico. Actualmente el síndrome de la apneas-hipopneas del sueño (SAHS) es una enfermedad muy prevalente en la población general y tiene una relación casi que inmediata con las afecciones cardiorrespiratorias. En este proyecto se presenta, mediante la captura y procesamiento digital de señales, obtener información de las variables más relevantes para procesos de diagnóstico y tratamiento de la enfermedad. Las señales involucradas en el proyecto fueron extraídas de bases de datos disponibles en la web de manera gratuita y con fines académicos. Toda la información recogida fue almacenada en una base de datos previamente diseñada, junto con algunos campos que describen la historia clínica de cada uno de los pacientes para posterior visualización. El propósito es tener la información disponible para que pueda ser visualizada de forma remota desde una plataforma web. La página web consta con dos tipos de acceso, uno para el médico y otro para el paciente, y cada uno con sus funcionalidades correspondientes. Finalmente, la herramienta fue valorada por 15 médicos quienes mediante un formulario de evaluación aprobaron y ajustaron cada uno de los componentes de la plataforma.

WEB PLATFORM FOR THE REGISTRATION, STORAGE AND READING OF VIOMEDICAL INFORMATION.

The monitoring and processing of biomedical signals is an increasingly broad topic of great interest in the scientific and technological world. Currently, sleep apnea-hypopnea syndrome (SAHS) is a very prevalent disease in the general population and has an almost immediate relationship with cardiorespiratory conditions. This project presents, through digital signal capture and processing, information on the most relevant variables for disease diagnosis and treatment processes. The signals involved in the project were extracted from databases available on the web for free and for academic purposes. All the information collected was stored in a previously designed database, along with some fields that describe the clinical history of each of the patients for later viewing. The purpose is to have the information available so that it can be viewed remotely from a web platform. The website has two types of access, one for the doctor and the other for the patient, and each one with its corresponding functionalities. Finally, the tool was evaluated by 15 doctors who, through an evaluation form, approved and adjusted each of the components of the platform.

AUTHORS

Tapia Tirado, Stefany

Jhohana

Ladrón de Guevara

Diazgranados, Ulises

ADVISOR

Restrepo, Mauricio

AUTORES

Jaramillo Peñaloza, Camilo

Andrés

Llach Bruges, Bill Antony

Valdelamar Daza, Adrian

TUTOR

Restrepo, Mauricio

AUTOMATIZACIÓN DE NODOS DE CONEXIÓN EN EL LABORATORIO UNIGRID - FASE 2

Este proyecto tiene por objetivo automatizar los nodos 611 y 671 del laboratorio UniGrid de la Universidad del Norte. Se busca garantizar la total independencia en las líneas de salida asociadas a las cargas y generadores de cada nodo desde una interfaz de usuario. Por ende, se diseñó y construyó un prototipo de sistema de control el cual no solo permite la operación manual, sino también el control remoto de los nodos desde el sistema SCADA previamente instalado en la red del laboratorio. Se realizaron pruebas de cada etapa del proyecto, es decir se comprobó que cada conexión entre diferentes dispositivos se diera de manera adecuada y consistente a través del tiempo y en las condiciones ambientales dadas y en las cuales el proyecto se desarrolla. Así, se fue desarrollando el prototipo del sistema de control por etapas. Después de diseñar e implementar el diseño completo del prototipo de sistema de control en los nodos 611 y 671, se procedió a realizar pruebas end-to-end de todo el sistema, para de ese modo, comprobar que el prototipo, en su totalidad, funcionara de manera adecuada y se cumplieran, con este, los objetivos planteados para este proyecto con sus respectivos alcances y teniendo en consideración sus respectivas limitaciones establecidas con anterioridad en conjunto con los clientes, es decir, asesores del proyecto. Las pruebas realizadas permiten evidenciar que el funcionamiento es el adecuado y los objetivos fueron alcanzados.

AUTOMATION OF CONNECTION NODES IN UNIGRID LABORATORY - PHASE 2

This project aims to automate nodes 611 and 671 of the UniGrid laboratory of the Universidad del Norte. It seeks to guarantee total independence in the output lines associated with the loads and generators of each node, and being able to control all the lines from an user interface. Therefore, a control system prototype was designed and built, which not only allows manual operation, but also allows remote control of the nodes from the SCADA system previously installed in the laboratory network. Tests of each stage of the project were carried out, that is, we verified that each connection between different devices was given in an adequate and consistent manner over time and in the given environmental conditions and in which the project is developed. Thus, the prototype of the control system was developed progressively. After designing and implementing the complete design of the control system prototype in nodes 611 and 671, end-to-end tests of the entire system were carried out, in order to verify that the prototype, in its entirety, It will work properly and the objectives set for this project will be met with their respective scopes and taking into account their respective limitations previously established in conjunction with the clients, that is, project advisors. The tests carried out show that the operation is adequate, and the objectives were achieved.

AUTHORS

Jaramillo Peñaloza, Camilo Andrés

Llach Bruges, Bill Antony

Valdelamar Daza, Adrian

ADVISOR

Restrepo, Mauricio

AUTORES

Curvelo Arregoces, Moisés

Andrés

Delgado Mojica, Mariana

TUTOR

Pardo González, Mauricio

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

SISTEMA DE TELEMEDIA DE UN MEDIDOR

BIDIRECCIONAL MEDIANTE PROTOCOLO LORAWAN.

El Laboratorio de energías renovables del Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica cuenta con un punto de energías renovables que se encuentra interconectado a la red eléctrica de la universidad. Sin embargo, teniendo en cuenta que este punto no cuenta con un sistema actualizado de monitoreo de sus variables y con el fin de incentivar proyectos más ambiciosos en el Campus Universitario y la interacción con otros departamentos, se plantea el prototipo de un sistema de telemedida y monitoreo de un medidor eléctrico bidireccional. En primer lugar, se extraen las mediciones de las variables desde el medidor SharkMeter mediante una Raspberry pi conectada a un conversor RS 485-232. Además de esto se implementa el protocolo LoRaWAN y la tecnología LoRa de tal manera que cumpla con un bajo costo, presente baja potencia a fin de preservar la durabilidad y permita cubrir largas distancias. La visualización se presenta mediante una interfaz web, que permita el acceso a un histórico de datos y la actualización de las mediciones en un rango aproximado de 15 a 20 minutos. Por otra parte, la tecnología LoRa permite un alcance de distancia aproximado de 240 metros para el envío de datos.

TELEMETRY SYSTEM OF A BIDIRECTIONAL METER THROUGH LORAWAN PROTOCOL.

The Renewable Energy Laboratory of the Electrical and Electronic Engineering Department has a renewable energy point that is interconnected to the university’s electrical network. However, taking into account that this point does not have an updated monitoring system of its variables and in order to encourage more ambitious projects in the University Campus and the interaction with other departments, the prototype of a telemetry and monitoring system of a bidirectional electric meter is proposed. First, the measurements of the variables are extracted from the SharkMeter by means of a Raspberry Pi connected to a RS 485-232 converter. In addition to this, the LoRaWAN protocol and LoRa technology is implemented in such a way that it complies with a low cost, presents low power in order to preserve durability and allows covering long distances. The visualization is presented through a web interface, which allows access to a data history and the update of measurements in a range of approximately 15 to 20 minutes. Moreover, LoRa technology allows an approximate distance range of 240 meters for sending data.

AUTHORS

Curvelo Arregoces, Moisés Andrés

Delgado Mojica, Mariana

ADVISOR

Pardo González, Mauricio

AUTORES

Orozco Florez, Juan Diego

Castillo Rojas, Natalia

TUTOR

Vélez Díaz, Juan Carlos

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

PROTOTIPO TAG DE BAJO CONSUMO PARA LOCALIZACIÓN DE GANADO UTILIZANDO EL PROTOCOLO LORAWAN - FASE 2.

El presente documento detalla el proceso de diseño de un prototipo de tag de localización de ganado desarrollado para un bajo consumo y un tamaño minuaturizado, con el fin de reducir el abigeato, el cual hoy en dia genera grandes perdidas en el sector de la ganaderia colombiana, de igual forma tambien buscamos en el desarrollo de este proyecto introducir las nuevas tecnologias en este sector como manera de solucion a esta problematica. Este sistema se basa en la tecnología LoRa (Long Range) y el protocolo LoRaWAN, haciendo uso de hardware como el LoRa RFM95W, el microcontrolador Adafruit QT Py SAMD21 y el GPS (Global Positioning System) L80, además de un sistema de alimentación fotovoltaico con dos pequeños paneles solares y una batería recargable. El prototipo final cuenta con un tamaño reducido de 75x60mm y con un consumo diario de 0.366Wh. Así mismo, la batería que alimenta el sistema cuenta con una vida útil de carga diaria de 10,3h y con un tiempo de carga completa de 1,8h haciendo uso de las celdas solares.

LOW POWER TAG PROTOTYPE FOR CATTLE TRACKING USING LORAWAN PROTOCOL - PHASE 2.

This document details the design process of a prototype cattle location tag developed for low power consumption and a miniaturized size, in order to reduce the abigeato, which today generates large losses in the Colombian cattle sector, in the same way we also seek in the development of this project to introduce new technologies in this sector as a way to solve this problem. This system is based on LoRa (Long Range) communications technology and the LoRaWAN protocol, making use of hardware such as the LoRa RFM95W chip, the Adafruit QT Py SAMD21 microcontroller and the GPS (Global Positioning System) L80, in addition to a photovoltaic power system with two small solar panels and a rechargeable battery of 3.7 volts and 220 mAh. The final prototype has a reduced size of 75x60mm and a daily consumption of 0.366Wh which was calculated from the tests carried out. In addition, the battery that powers the system has a daily charge life of 10.3h and a full charge time of 1.8h using the solar cells.

AUTHORS

Orozco Florez, Juan Diego

Castillo Rojas, Natalia

ADVISOR

Vélez

Díaz, Juan Carlos

AUTORES

Castilla, Jorge

González, Daniel

TUTOR

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

HERRAMIENTA SOFTWARE PARA LA DETECCIÓN DE AFECCIONES MEDIANTE PROCESAMIENTO DE IMÁGENES DE IRIS.

El procesamiento digital de datos (PDD) ha avanzado considerablemente en los tiempos recientes gracias a los avances tecnológicos, expandiendo el espectro de posibles aplicaciones en otras áreas del saber, como, por ejemplo, en la salud y bienestar. En este artículo se presentan los estudios y resultados de la aplicación de PDD en la iridología - método clínico que, a través del análisis morfológico del iris humano, permite determinar el estado de salud sistémico de las personas y posibilita el diagnóstico de afecciones a profesionales de la salud y medicina alternativa. La herramienta software se trata de una aplicación de escritorio desarrollada con Python y está diseñada para operar con imágenes de la base de datos UPOL, una base de datos con imágenes de alta calidad y convenientes para evaluar el sistema de reconocimiento de iris. La aplicación funciona mediante el ingreso de una imagen con los ajustes que el usuario haya asignado y tiene como salida el procesamiento de la imagen ingresada representado en imágenes y una tabla de resultados con las posibles zonas afectadas de acuerdo con la teoría de la iridológica y el procesamiento de la imagen realizado. Para este proyecto se realizaron más de 40 experimentos validados por expertos en ambas disciplinas (PDD e iridología) que permitieron concluir - con una tasa de éxito promedio superior al 70% - que la solución permite detectar regiones consideradas como anomalías que coinciden con la evaluación del profesional de la salud.

Pardo González, Mauricio

SOFTWARE TOOL FOR THE DETECTION OF DISORDERS BY PROCESSING IRIS IMAGES.

Digital data processing (PDD) has advanced considerably in recent times thanks to technological advances, expanding the spectrum of possible applications in other areas of knowledge, such as health and well-being. This article presents the studies and results of the application of PDD in iridology - a clinical method that, through the morphological analysis of the human iris, makes it possible to determine the systemic state of health of people and makes it possible for health professionals to diagnose conditions. health and alternative medicine. The software tool is a desktop application developed with Python and is designed to operate with images from the UPOL database, a database with high-quality images suitable for evaluating the iris recognition system. The application works by entering an image with the settings that the user has assigned and has as output the processing of the entered image represented in images and a table of results with the possible affected areas according to the theory of iridology and the image processing done. For this project, more than 40 experiments validated by experts in both disciplines (PDD and iridology) were carried out, which allowed us to conclude - with an average success rate of more than 70% - that the solution allows detecting regions considered as anomalies that coincide with the evaluation of the health professional.

AUTHORS

Castilla, Jorge González, Daniel

ADVISOR

Pardo González, Mauricio

AUTORES

Borrero, Francisco

Martínez, Juan

TUTOR

Pardo González, Mauricio

ARQUITECTURA AJUSTABLE PARA MONITOREO Y OPERACIÓN HÍBRIDA DE UN AEROGENERADOR.

El siguiente documento describe los criterios y los procesos de diseño bajo los cuales se desarrolló un sistema de control y monitoreo remoto a través de una interfaz gráfica. La interfaz realiza la gráfica de los datos a tiempo real y también presenta la opción de graficar históricos del aerogenerador, el sistema de control se da mediante el uso de un Smart Relay que determina en cuál de los dos modos de operación trabajara el aerogenerador, es decir si trabaja en el sistema nuevo el cual se encargara de realizar las operaciones de forma automática o en el sistema viejo el cual se encarga de dar frenado al aerogenerador cuando se supera el límite permitido y también se encarga de cargar la batería, además, en este modo de operación se permite que el usuario pueda controlarlo de modo manual, y el sistema de recepción y envió de datos se da a través del módulo nodeMCU ESP32conectado a la red Wifi de Unigrid, con la intención de reintegrar de forma segura para el campus el aerogenerador al Bloque K de la Universidad del Norte.

AN ADJUSTABLE ARCHITECTURE FOR MONITORING AND HYBRID OPERATION OF A WIND TURBINE.

The following document describes the design criteria and processes under which a remote control and monitoring system was developed through a graphical interface. The interface performs the graph of the data in real time and also presents the option of graphing wind turbine history, the control system is given through the use of a Smart Relay that determines in which of the two operating modes the wind turbine will work, that is, say if it works in the new system which will be in charge of carrying out the operations automatically or in the old system which is in charge of braking the wind turbine when the allowed limit is exceeded and is also in charge of charging the battery, in addition, in This mode of operation allows the user to control it manually, and the system for receiving and sending data is given through the ESP32 nodeMCU module connected to the Unigrid WiFi network, with the intention of reintegrating safely for the campus the wind turbine to Block K of the Universidad del Norte.

AUTHORS

Borrero, Francisco Martínez, Juan

ADVISOR

Pardo González, Mauricio

AUTORES

Bermúdez Vega, Laura

Vanessa

Molina Blanco, Yeiner

Daniel

TUTOR

Rueda, Diana

Arango, Adriana

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

FRISOL: PROTOTIPO PARA LA REDUCCIÓN DE

TEMPERATURA DE UN PANEL SOLAR UTILIZANDO REFRIGERACIÓN POR AIRE.

Los paneles solares generan energía eléctrica utilizando la radiación solar, sin embargo, esta misma radiación también genera energía térmica en la superficie del panel solar, energía la cual puede aumentar la temperatura de operación del mismo, lo cual reduce su eficiencia. Por lo anterior, este documento presenta el proceso de diseño bajo los cuales se realizó un prototipo capaz de censar y reducir la temperatura de un panel solar ubicado en la ciudad de Barranquilla/Colombia donde su principal objetivo es realizar un sistema de medición automático de temperatura y a su vez reducir al menos 1 °C. Este prototipo cuenta con un sistema inteligente el cual presenta una interfaz gráfica que controla y monitorea la temperatura del panel solar. El prototipo final es capaz de reducir la temperatura del panel entre 2.03 °C a 4.97 °C. La reducción de temperatura del panel solar dependerá de la cantidad de radiación solar que reciba este mientras el sistema de control se encuentre operando, siendo que a mayor radiación menor será su reducción de temperatura.

ELECTRONIC ENGINEERING

FRISOL: PROTOYPE FOR SOLAR PANEL TEMPERATURE REDUCTION USING AIR COOLING.

Solar panels generate electrical energy using solar radiation, however, this same radiation also generates thermal energy on the surface of the solar panel, energy which can increase the operating temperature of the same, which reduces its efficiency. Therefore, this paper presents the design process under which a prototype capable of sensing and reducing the temperature of a solar panel located in the city of Barranquilla/Colombia where its main objective is to perform an automatic temperature measurement system and in turn reduce at least 1 ° C was made. This prototype has an intelligent system which presents a graphical interface that controls and monitors the temperature of the solar panel. The final prototype is capable of reducing the temperature of the panel between 2.03 °C to 4.97 °C. The temperature reduction of the solar panel will depend on the amount of solar radiation it receives while the control system is operating, being that the higher the radiation, the lower the temperature reduction.

AUTHORS

Bermúdez Vega, Laura Vanessa

Molina Blanco, Yeiner Daniel

ADVISOR

Rueda, Diana

Arango, Adriana

AUTORES

Beltrán Castaño, David

Alfonso

Trujillo Vargas, Brian José

TUTOR

Quintero M., Christian G.

Cárdenas Pérez, Carlos Andrés

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

SISTEMA INTELIGENTE PARA EL CONTROL DE UN PROTOTIPO DE PRÓTESIS DE MANO.

El presente articulo describe el proceso de diseño, prototipado y experimentación de un sistema inteligente para el control de un prototipo de prótesis de mano utilizando sensores comerciales de bajo costo y fácil acceso en cualquier mercado, logrado mediante el uso de algoritmos de inteligencia artificial - machine learning. El sistema desarrollado consta de un Modelo de brazo de código abierto capaz de mover los dedos de manera independiente y está controlado por una red neuronal básica desarrollada utilizando la arquitectura de perceptrón multicapa, la red consta de tres capas, una capa de entrada compuesta de 8 neuronas, una única capa oculta que contiene 80 neuronas y una capa de salida que consta de una neurona que realiza la clasificación. El prototipo desarrollado fue evaluado con el accuracy como métrica de validación presentando un porcentaje de 98.2%. Como otra medida de validación fue medido el tiempo de respuesta promedio, el cual fue de 0.97 segundos, finalmente con las pruebas realizadas, también se evidenció la generalidad del sistema inteligente desarrollado, dado que es posible realizar la clasificación de gestos de manera exitosa en las personas sin importar su sexo ni su edad.

INTELLIGENT SYSTEM FOR THE CONTROL OF A HAND PROSTHESIS PROTOTYPE.

This article describes the design, prototyping and experimentation process of an intelligent system for the control of a hand prosthesis prototype using low-cost commercial sensors and easy access in any market, achieved through the use of artificial intelligence algorithms - machine learning. The developed system consists of an open source Arm Model capable of moving fingers independently and is controlled by a basic neural network developed using the multilayer perceptron architecture, the network consists of three layers, an input layer composed of 8 neurons, a single hidden layer containing 80 neurons, and an output layer consisting of a neuron that performs the classification. The developed prototype was evaluated with accuracy as a validation metric, presenting a percentage of 98.2%. As another validation measure, the average response time was measured, which was 0.97 seconds. Finally, with the tests carried out, the generality of the intelligent system developed was also evidenced, since it is possible to perform the classification of gestures successfully in the people regardless of gender or age.

AUTHORS

Beltrán Castaño, David Alfonso

Trujillo Vargas, Brian José

ADVISOR

Quintero M., Christian G.

Cárdenas Pérez, Carlos Andrés

AUTORES

Banguera Naranjo, Marlon

Buelvas Terán, Ricardo

Andrés

Conrado Retamozo, Rafael

Ricardo

Martínez Paba, Byron

TUTOR

Montero, Brayan

Becerra, Luis

Schettini, Norelli

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

SISTEMA DE MONITOREO DE LA TEMPERATURA Y HUMEDAD PARA EL CUBÍCULO QUE ALOJA EL HIGH-PERFORMANCE COMPUTING (HPC) CLÚSTER, UBICADO EN EL SOTANO DEL BLOQUE C.

Sistema de monitoreo de temperatura y humedad para el cubículo que aloja el High Performance Computing Clúster Resumen: Este ensayo busca mostrar el desarrollo de un sistema para monitorear la temperatura y humedad que puede ser implementado para casos en los que se requiera tener ciertas condiciones en el ambiente. En este caso, permitirá poner en funcionamiento una computadora de alto rendimiento, sin embargo, el sistema está pensado para ser escalable y el usuario tenga la posibilidad de medir otras variables. Objetivo general Implementar un sistema con interfaz web para el monitoreo de variables ambientales del recinto y al interior del chasis del clúster. Objetivos específicos • OE1. Diseñar el módulo de captura y visualización de datos. • OE2. Diseñar un sistema de gestión de alarmas. • OE3. Diseñar una interfaz web para la configuración, monitoreo y la consulta de históricos. Alcances • Se diseñará una interfaz en donde se logre visualizar los históricos de las variables sensadas y su valor actual. • Se ubicarán varios sensores en el recinto garantizando la redundancia en la medición. • El sistema será diseñado e implementado de manera que pueda operar de manera permanente. Limitaciones • La conexión a la red está limitada por las configuraciones propias de la Universidad para el manejo de los Access point. • Se implementará el proyecto teniendo en cuenta el sistema de aire acondicionado, ubicación y dimensiones del cubículo en donde se encuentra el clúster. CONCLUSIONES En conclusión se logró implementar una red de sensores de 6 nodos que envían datos cada cierto tiempo a una base de datos, y realizando pruebas se observó que el prototipo es apto para medir la temperatura y la humedad de forma continua. En cuanto al sistema de alerta propuesto en los objetivos se logró realizar pruebas donde se corroboró que al usuario le llegará una notificación cada vez que alguno de los dos parámetros medidos esté fuera del rango definido.

Temperature and humidity monitoring system for the cubicle that houses the High Performance Computing Cluster Abstract: This article shows the development of a system to monitor temperature and humidity that can be implemented for cases in which the conditions required in the environment are unique. In this case, it will allow the implementation of a high performance computer, however, the system is intended to be scalable and the user will have the possibility to measure other variables. General objective To implement a system with web interface for monitoring environmental variables of the enclosure and inside the chassis of the cluster. Specific Objectives - SO1. Design the data capture and visualization module. - SO2. Design an alarm management system. - SO3. Design a web interface for configuration, monitoring and history query. Scope - An interface will be designed to visualize the history of the sensed variables and their current value. - Several sensors will be located in the enclosure ensuring redundancy in the measurement. - The system will be designed and implemented in such a way that it can operate permanently. Limitations - The connection to the network is limited by the University’s own configurations for access point management.The project will be implemented taking into account the air conditioning system, location and dimensions of the cubicle where the cluster is located. CONCLUSIONS Concluding, it was possible to implement a sensor network of 6 nodes that send data every so often to a database, and by performing tests it was observed that the prototype is suitable for measuring temperature and humidity continuously. As for the alert system proposed in the objectives, it was possible to carry out tests where it was corroborated that the user will receive a notification every time any of the two measured parameters is out of the defined range.

AUTHORS

Banguera Naranjo, Marlon

Buelvas Terán, Ricardo Andrés

Conrado Retamozo, Rafael Ricardo

Martínez Paba, Byron

ADVISOR

Montero, Brayan

Becerra, Luis Schettini, Norelli

TEMPERATURE AND HUMIDITY MONITORING SYSTEM FOR THE CUBICLE THAT HOUSES THE HIGH PERFORMANCE COMPUTING CLUSTER, LOCATED IN THE BASEMENT OF BLOCK C.

AUTORES

Angulo Contreras, Luis

Fernando

Ballesteros Gallo, Hollman

Fernando

TUTOR

Ripoll Solano, Lacides

Pulgarín Rivera, Juan Diego

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

ANTENA DE RECEPCIÓN DE DESCARGAS ATMOSFÉRICAS.

El diseño de una antena de campo eléctrico para detectar un pulso electromagnético producto de una descarga eléctrica atmosférica fue realizado de forma satisfactoria. Se tuvieron en cuenta criterios de diseño en ingeniería, además de los parámetros típicos de los rayos, para comparar distintos tipos de antenas que cumplían con los criterios. Se escogió la más conveniente basándose en principios de practicidad, elemento físico de trabajo y un ancho de banda flexible. Se hizo uso de documentación robusta para comprender el fenómeno natural y se realizaron comprobaciones con Matlab para verificar el comportamiento de la antena, teniendo como base la teoría electromagnética. Además, se compararon los resultados simulados con los resultados obtenidos por experimentos realizados a nivel nacional. Esto permitió garantizar la eficacia del diseño de la antena de campo eléctrico para detectar un pulso electromagnético producto de una descarga eléctrica atmosférica. Los resultados obtenidos fueron satisfactorios, proporcionando una solución ideal para la caracterización de descargas eléctricas atmosféricas. La antena de campo eléctrico es una herramienta fundamental para la detección de pulsos electromagnéticos, ya que es sensible tanto a la onda de impulso como a la onda de radiación. Esta técnica es útil para detectar señales emitidas por dispositivos electrónicos, lo cual permite una mejor identificación de estos dispositivos. En conclusión, el diseño de una antena de campo eléctrico para detectar un pulso electromagnético producto de una descarga eléctrica atmosférica fue realizado de forma satisfactoria, cumpliendo con los criterios establecidos y proporcionando una solución eficaz para la caracterización de descargas eléctricas atmosféricas.

ATMOSPHERIC DISCHARGE RECEPTION ANTENNA.

The design of an electric field antenna to detect an electromagnetic pulse caused by an atmospheric electrical discharge was successfully carried out. Design criteria in engineering and typical parameters of lightning were taken into account. Different types of antennas that met the criteria to characterize the discharges were compared and the most suitable one was chosen, based on principles of practicality, physical working element and a flexible bandwidth. Robust documentation on the subject was used to describe the natural phenomenon and checks were made with the Matlab software to verify the behavior of the antenna, based on the physical standards of electromagnetic theory. In addition, simulated results were compared with results obtained from experiments carried out at a national level. This allowed to guarantee the effectiveness of the design of the electric field antenna to detect an electromagnetic pulse caused by an atmospheric electrical discharge. The results obtained were satisfactory, providing an effective solution for the characterization of atmospheric electrical discharges. The design of an electric field antenna is a key piece in the detection of electromagnetic pulses. This technique is very useful for the study of atmospheric electrical discharges, as it can detect the presence of lightning with greater precision. This is because the electric field antenna is sensitive to both the pulse wave and the radiation wave. It is also useful for detecting signals emitted by electronic devices, which allows for better identification of such devices. In conclusion, the design of an electric field antenna to detect an electromagnetic pulse caused by an atmospheric electrical discharge was successfully carried out, meeting the established criteria. This allowed for greater precision in the detection of electromagnetic signals and better characterization of atmospheric electrical discharges.

AUTHORS

Angulo Contreras, Luis Fernando

Ballesteros Gallo, Hollman Fernando ADVISOR

Ripoll Solano, Lacides

Pulgarín Rivera, Juan Diego

AUTORES

Amaya Van Grieken, Elder

Beltran Ojeda, Ronald

David

TUTOR

Betancourt Cortinez, Jaime

Enrique

IMPLEMENTACIÓN DE COFRE INTELIGENTE PARA ADMINISTRACIÓN DE LLAVES.

El presente documento describe los criterios y proceso de diseño bajo los cuales se realizó un cofre inteligente para administración de llaves, el dispositivo se construyó con la intensión de brindar una alternativa para conocer la trazabilidad los eventos asociados a cada uso de las llaves que se manejan en un complejo con un número alto de cerraduras, adicionalmente, cuenta con un método 2FA (Two-factor authentication) para el control de acceso con el que se pretende que el usuario final y responsable de las llaves tenga la seguridad de saber quién, cómo y cuándo se tomó cada llaves, permitiendo así que la trazabilidad de los acontecimientos se mantenga en el tiempo con la integración de una base de datos. Sin dejar de lado el componente digital del sistema, en el que por medio de una página web se gestiona y se organiza la información registrada para cada operación en la base de datos. El prototipo final cuyas dimensiones son de 40x40x20 cm cuenta con una cámara integrada para realizar la autenticación biométrica, que corresponde al reconocimiento facial por medio de inteligencia artificial.

IMPLEMENTATION OF SMART COFFER FOR KEY MANAGEMENT.

This document describes the criteria and design process under which an intelligent key management coffer was made, the device was built with the intention of providing an alternative to trace the events associated with each use of the keys that are handled. in a complex with a high number of locks, additionally, it has a 2FA (Two-factor authentication) method for access control with which it is intended that the end user and person responsible for the keys have the security of knowing who, how and when each key was taken, thus allowing the traceability of events to be maintained over time with the integration of a database. Without neglecting the digital component of the system, in which the information registered for each operation in the database is managed and organized through a web page. The final prototype whose dimensions are 40 x 40 x 20 cm has an integrated camera with the ability to perform biometric authentication, which corresponds to facial recognition by means of artificial intelligence, additionally a series of peripherals with control by means of a controller. for its automatic manipulation and also has the possibility of detecting the state in which it is.

AUTHORS

Amaya Van Grieken, Elder Beltran Ojeda, Ronald David

ADVISOR

Betancourt Cortinez, Jaime Enrique

AUTORES

Álvarez, María Fernanda

Padilla, Melanie

TUTOR

INGENIERÍA ELECTRÓNICA

INTEGRACIÓN DE UN SISTEMA DE INSTRUMENTACIÓN WEARABLES PARA LA MEDIDA DE VARIABLES ELECTROFISIOLÓGICAS EN EL DIAGNOSTICO DE LA APNEA DEL SUEÑO.

Monitoreo para el diagnóstico de la apnea del sueño. Uno de los trastornos del sueño más frecuente es la apnea del sueño, este trastorno es producido por pequeñas pausas respiratorias durante el sueño que se repiten en varias ocasiones al momento de dormir. Se ha diseñado un sistema de instrumentación vestible encargado del monitoreo, almacenamiento y visualización de las señales fisiológicas, de la cual, se hizo uso de tres señales (ECG, acelerómetro y pulsioxímetro). Objetivo general Integrar un sistema vestible para la adquisición y monitoreo de variables electrofisiológicas relacionadas al diagnóstico de la apnea del sueño. Objetivos específicos • Implementar un sistema electrónico para la adquisición de las señales fisiológicas. • Diseñar algoritmos para procesamiento digital de la señal. • Diseñar un sistema de visualización para el usuario. Dicho sistema será una interfaz de usuario. • Validar el funcionamiento del sistema diseñado. Alcances: Desarrollo de un sistema para la adquisición de señales biomédicas. •Visualizar señales desde un equipo de escritorio. • El procesamiento de las señales se visualizará en una interfaz gráfica. • La validación será con base a los parámetros propios de cada señal y a las salidas propias de cada sensor. Limitaciones • El tamaño de hardware puede estar limitado al costo de los elementos que se usaran. • El tiempo de adquisición de los sensores. Conclusiones Principalmente, se logró realizar el cumplimiento de los objetivos específicos, de la cual, se cumplió con la implementación de un dispositivo para la adquisición de las señales fisiológicas. También, con ayuda del lenguaje de programación propio de Arduino, se cumplió con el objetivo de diseñar algoritmos para el procesamiento digital de la señal. Los datos obtenidos por cada sensor se visualizaron para su posterior análisis.

Tello, Juan Pablo Narducci, Margarita

INTEGRATION OF A WEARABLE INSTRUMENTATION SYSTEM FOR THE MEASUREMENT OF ELECTROPHYSIOLOGICAL VARIABLES IN THE DIAGNOSIS OF SLEEP APNEA.

Monitoring for the diagnosis of sleep apnea. One of the most frequent sleep disorders is sleep apnea, this disorder is caused by small breathing pauses during sleep that are repeated several times at bedtime. A wearable instrumentation system has been designed in charge of monitoring, storage and visualization of physiological signals, of which three signals were used (ECG, accelerometer and pulse oximeter). General objective Integrate a wearable system for the acquisition and monitoring of electrophysiological variables related to the diagnosis of sleep apnea. Specific objectives • Implement an electronic system for the acquisition of physiological signals. • Design algorithms for digital signal processing. • Design a visualization system for the user. Said system will be a user interface. • Validate the operation of the designed system. Scope: Development of a system for the acquisition of biomedical signals. •View signals from a desktop computer. • The processing of the signals will be visualized in a graphical interface. • The validation will be based on the parameters of each signal and the outputs of each sensor. Limitations • The size of the hardware may be limited by the cost of the elements that will be used. • The acquisition time of the sensors. Conclusions Mainly, the fulfillment of the specific objectives was achieved, of which, the implementation of a device for the acquisition of physiological signals was fulfilled. Also, with the help of Arduino’s own programming language, the objective of designing algorithms for digital signal processing was met. The data obtained by each sensor were displayed for further analysis.

AUTHORS

Álvarez, María Fernanda

Padilla, Melanie

ADVISOR

Tello, Juan Pablo Narducci, Margarita

ÍNDICE INDEX

Diseño de un modelo de optimización para el proceso logístico de recolección de biomasa residual en el municipio de Galapa, Atlántico.

Design of an optimization model for the logistic process of residual biomass collection in the municipality of Galapa, Atlántico.

Diseño de la distribución de planta y proceso productivo, con consideraciones de calidad, para la producción de biogás con fines de generación energética para zonas rurales colombianas.

Layout and production process design with quality considerations for the production of biogas for energy generation purposes for rural areas in Colombia.

Modelo mixto de generación de energía eléctrica, a partir de fuentes renovables para la empresa Inmaceros de la Costa S.A.S

Mixed model of electricity generation, from renewable sources for the company Inmaceros de la Costa S.A.S

Dimensionamiento de un sistema híbrido de generación de energía eléctrica para la propiedad horizontal en el municipio de Soledad.

Dimensioning of a hybrid electric power generation system for horizontal property in the municipality of Soledad.

Diseño de una herramienta de información para la transición a buses eléctricos alimentados con energía solar.

Design of an Information tool for the transition to solar powered electric buses.

Diseño de una calculadora de huella hídrica para micro y pequeñas empresas colombianas de los sectores secundario y terciario

Design of a water footprint calculator for Colombian micro and small companies in the secondary and tertiary sectors.

Diseño de un aplicativo web para asesoría en los procesos académicos a estudiantes de ingeniería de la Universidad del Norte

Design of a web application for advice on academic processes for engineering students of the Universidad del Norte

Diseño de un modelo de gestión de inventarios basado en la clasificación ABC para el departamento HSEQ en la empresa Panamerican Dredging & Engineering

Design of an inventory management model based on ABC classification for the HSEQ department at Panamerican Dredging & Engineering

Diseño de la distribución en planta para el proceso de secado y corte de la flor de cannabis de la empresa CultivArt.

Design of the plant layout for the drying and trimming process of the cannabis flower of the company CultivArt.

Simulación del proceso productivo del cannabis medicinal para el invernadero de la empresa Cultivart SAS.

Simulation of the production process of medical cannabis for the greenhouse of the company Cultivart SAS.

Diseño de ruta y selección del modo de transporte para el proceso productivo de la empresa Cultivart.

Route design and selection of the mode of transport for the production process of the company Cultivart.

Diseño de metodología para la programación de buques en el Puerto de Barranquilla considerando emisiones atmosféricas.

Design of a methodology for vessel scheduling in the Port of Barranquilla considering atmospheric emissions.

Diseño de un sistema de aprovechamiento de retales y tratamiento de residuos de tableros aglomerados en la empresa Grupo All Service S.A.S.

Design of a system for the utilization of remnants and treatment of chipboard waste at Grupo All Service S.A.S.

Diseño de un modelo de simulación para la reducción de errores asociados a las máquinas virtuales de Azure.

Design a simulation model to reduce errors associated with Azure VMs.

Diseño de un modelo de gestión de inventarios para droguería Pablito.

Design of an inventory management model for Pablito drugstore.

Diseño de un sistema de gestión de inventario para la empresa multifiltros Cartagena.

Design of an inventory management system for the company multifiltros Cartagena.

Diseño de metodología para el cálculo de huella de carbono. Methodology design for carbon footprint calculation.

Modelación de un sistema de almacenamiento sostenible para contenedores refrigerados en un puerto marítimo.

Modeling of a sustainable storage system for reefer containers in a seaport.

Diseño de un sistema de monitoreo y supervisión de variables objetivas (operativas) para la seguridad y confort del servicio de transporte terrestre de pasajeros.

Design of a monitoring and supervision system of objective (operative) variables for the safety and comfort of the land passenger transport service.

Diseño de un sistema de monitoreo y supervisión de las variables de percepción de la seguridad y el confort del servicio de transporte terrestre de pasajeros.

Design of a monitoring and supervision system of the perception variables of safety and comfort of the land passenger transport service

Diseño de modelo para predicción de precio y avalúo de inmuebles en la ciudad de Barranquilla.

Model design for price prediction and real estate appraisal in the city of Barranquilla.

Diseño de una encuesta para medir seguridad y protección social en un asentamiento informal.

Survey design to measure safety and social protection in an informal settlements.

Diseño de un modelo de gestión para la recuperación y el aprovechamiento de plásticos PET en la ciudad de Barranquilla apoyado por la metodología CANVAS. Design of a management model for the recovery and use of PET plastics in the city of Barranquilla supported by the CANVAS methodology.

AUTORES

Meza Tirado, Diego

Fernando

Ospina García, Sebastián

Mateo

Suárez Hernández, Isabella

Alejandra

TUTOR

Henao Pérez, Alvin Arturo

INGENIERÍA INDUSTRIAL

DISEÑO DE UN MODELO DE OPTIMIZACIÓN PARA EL PROCESO LOGÍSTICO DE RECOLECCIÓN DE BIOMASA RESIDUAL EN EL MUNICIPIO DE GALAPA, ATLÁNTICO.

Actualmente existen diversos países y potencias mundiales que consideran importante implementar estrategias y acciones que promuevan la conciencia ambiental junto con el cuidado del medio ambiente, por medio del uso de energías renovables. El departamento del Atlántico cuenta con municipios que tienen al alcance una gran cantidad de recursos naturales capaces de ser explotados y producir energía, como lo es el municipio de Galapa ya que al ser ganadero cuenta con Biomasa residual la cual se obtiene como materia prima para la generación de energía; sin embargo, este recurso no está siendo aprovechado para la generación de energía renovable en el municipio. El proyecto consiste en diseñar un modelo de optimización que refleje la ruta óptima para el proceso logístico de recolección de biomasa residual en el municipio de Galapa, Atlántico. Inicialmente el modelo de optimización se plantea por medio de un de un modelo de programación lineal conformado por una función objetivo y diferentes restricciones de tal forma que refleje la ruta óptima a través de las distancias entre los puntos de acopio, enfocándose en la minimización de costos. Este modelo fue desarrollado a partir de una herramienta de Excel llamada solver en la cual al se pueden resolver modelos de programación lineal ingresando la función objetivo y las restricciones, el cual arrojó la ruta óptima necesaria para minimizar costos. Del modelo se obtiene que a partir de las áreas segmentadas existe una ruta óptima para la recolección de la materia prima de tal manera que se minimicen las distancias de recorrido para que se pueda disminuir la huella de carbono y así mismo minimizar costos. La ruta obtenida para el área 1 desde los pocitos hasta los puntos de acopio B A C D E G los pocitos; para la ruta 2 se tiene desde los pocitos hacia los puntos de acopio F P K M L N O Q R S H I J finalmente llega a los pocitos.

DESIGN OF AN OPTIMIZATION MODEL FOR THE LOGISTIC PROCESS OF RESIDUAL BIOMASS COLLECTION IN THE MUNICIPALITY OF GALAPA, ATLÁNTICO.

Nowadays there exist different countries and world powers that consider implementing strategies and actions that create environmental awareness by using renewable resources an important matter. The Atlántico Department has municipalities that have within reach an important quantity of natural resources that can be exploited to produce energy, Galapa municipality is a great example as it contains a lot of cattle that produces residual Biomass that when obtained can work as raw material for generation of energy, however, this resource has not been used appropriately for the generation of renewable energy in the municipality. This project consists in the design of an optimization model that reflects the optimal route for the logistic process of residual biomass recollection in the municipality of Galapa, Atlántico. Initially the optimization model is proposed by a linear programming model, conformed by an objective function and different restrictions in a way that delivers the optimal route of the distances between the collection points, focusing on minimizing costs. This model was developed from an Excel tool called solver, that can solve linear programming models by placing the objective function and the restrictions, which provided us with the optimal route with the minimum distances needed for the minimization of costs. From the model we obtain that from the segmented areas there exists an optimal route for the recollection of the raw materials, in a way that the travel distances are minimized, so the carbon footprint and costs can be reduced. The route obtained for route 1 starts in Los Pocitos and goes through the points B-C-A D-E-G; for route 2 it starts from Los Pocitos, through F-P-K-M-L-N-O-Q-R-S-H-I-J.

AUTHORS

Meza Tirado, Diego

Fernando

Ospina García, Sebastián Mateo

Suárez Hernández, Isabella Alejandra

ADVISOR

Henao Pérez, Alvin Arturo

AUTORES

Llerena Camacho, Fray

Daniel

Saavedra Reyes, Laura

Sofía

Gutiérrez Ricardo, Edgar

Andrés

TUTOR

Henao Pérez, Alvin Arturo

DISEÑO DE LA DISTRIBUCIÓN DE PLANTA Y PROCESO PRODUCTIVO DE BIOGÁS CON FINES DE GENERACIÓN ENERGÉTICA PARA ZONAS RURALES COLOMBIANAS.

Como es bien sabido, los combustibles fósiles tienen una cantidad límite en el planeta, y sin embargo, son los más comúnmente utilizados para la generación de energía, lo cual lleva a pensar en la problemática de diversificación de fuentes energéticas en Colombia. Además, existe la necesidad de empezar a generar energía que sea amigable con el medio ambiente, pues cada vez el problema del cambio climático es más evidente. Por consiguiente, en este proyecto se indaga en los antecedentes del problema en cuestión, para proponer y evaluar las diferentes alternativas de solución bajo el enfoque de ingeniería industrial. Esto, para finalmente obtener una solución elegida. Se realizó el diseño de proceso de producción de biogás a partir de la digestión anaeróbica de biomasa, teniendo en cuenta el poder calorífico superior de esta, y la distribución de planta requerida para optimizar el proceso. Los resultados contienen un diagrama de procesos, un modelo enfocado en predecir el poder calorífico superior de la biomasa a utilizar y finalmente un plano de distribución de planta óptimo obtenido mediante el método de SLP.

LAYOUT AND PRODUCTION PROCESS DESIGN WITH QUALITY CONSIDERATIONS FOR THE PRODUCTION OF BIOGAS FOR ENERGY GENERATION PURPOSES FOR RURAL AREAS IN COLOMBIA.

As is well known, fossil fuels are of limited quantity on the planet, and yet, they are the most common sources of energy that are being used today, which leads to thinking about the problem of diversification of energy sources in Colombia. Additionally, our current world has a need for more environmentally friendly power generation processes as the issue with climate change becomes more and more obvious. Therefore, this project explores the background of the problem in question, proposes and evaluates the different alternative solutions under the industrial engineering approach in order to choose the better one. The production process of biogas made through the anaerobic digestion of biomass, taking into account the high heat value of the biomass used was designed, along with the layout required to optimize the process. The results contain a process diagram, a model focused on predicting the high heat value of the biomass that enters the process, and finally an optimal layout that was designed using the SLP method.

AUTHORS

Llerena Camacho, Fray Daniel

Saavedra Reyes, Laura Sofía

Gutiérrez Ricardo, Edgar Andrés

ADVISOR

Henao Pérez, Alvin Arturo

AUTORES

Corbacho Bris, Lina

Santana Acosta, Sergio

Ferrer Peláez, Alejandro

TUTOR

Henao Pérez, Alvin Arturo

INGENIERÍA INDUSTRIAL

MODELO MIXTO DE GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA A PARTIR DE FUENTES RENOVALES

PARA LA EMPRESA INMACEROS DE LA COSTA S.A.S.

Hoy en día la utilización de energías renovables ha tenido un crecimiento exponencial alrededor del mundo, sustituyendo las nocivas fuentes de generación de energía convencionales, y buscando una solución más amigable con el medio ambiente. La región caribe cuenta con una ventaja imprescindible en cuanto a la capacidad de producir energías por medio de fuentes renovables, debido a la cantidad de recursos naturales que se encuentran en ella, como lo son los largos periodos de luz solar y altas velocidades de viento durante la mayoría del año, los cuales deberían ser más aprovechados. El proyecto consiste en evaluar un modelo mixto de generación de energía renovable; partiendo del aprovechamiento de la energía producida por la radiación solar y velocidades de viento, en una empresa manufacturera ubicada en el municipio de SoledadAtlántico. Inicialmente, se eligen los equipos a emplear teniendo en cuenta sus características y condiciones del área, además de esto, se estima la demanda energética de la empresa, y la proporción a suplir. Posteriormente, se evalúa la capacidad de producción de la zona de acuerdo a los equipos seleccionados, haciendo un pronóstico de cada sistema. Además, se modela el sistema en conjunto, optimizando costo y estimando su capacidad total de generación de energía mensual. Por último, se realiza una comparativa de los costos antes vs después de implementar dicho sistema y un análisis de sensibilidad respecto a otros posibles modelos de generación de energía. Se obtiene que el sistema óptimo contiene 100 paneles fotovoltaicos y 3 aerogeneradores, necesarios para satisfacer la demanda energética a suplir, reduciendo de manera significativa los costos mensuales asociados a la máquina en la empresa.

MIXED MODEL OF ELECTRICITY GENERATION, FROM RENEWABLE SOURCES FOR THE COMPANY INMACEROS DE LA COSTA S.A.S.

Nowadays, the use of renewable energies has had an exponential growth around the world, substituting the harmful conventional energy generation sources, and looking for a more environmentally friendly solution. The Caribbean region has an essential advantage in terms of the ability to produce energy through renewable sources, due to the amount of natural resources found in it, such as long periods of sunlight and high wind speeds during most of the year, which should be more exploited. The project consists of evaluating a mixed model of renewable energy generation, based on the use of energy produced by solar radiation and wind speeds, in a manufacturing company located in the municipality of SoledadAtlántico. Initially, the equipment to be used is chosen taking into account its characteristics and conditions of the area. In addition to this, the energy demand of the company is estimated and the proportion to be supplied. Subsequently, the production capacity of the area is evaluated according to the selected equipment, making a forecast of each system. Finally, the system as a whole is modeled, optimizing cost, estimating its total monthly energy generation capacity, and in addition to this, a cost comparison before vs. after implementing the system and a sensitivity analysis with respect to other possible energy generation models is performed. It is obtained that the optimal system contains 100 photovoltaic panels and 3 wind turbines, necessary to meet the energy demand to be supplied, significantly reducing the monthly costs associated with the machine in the company.

AUTHORS

ADVISOR

Corbacho Bris, Lina Santana Acosta, Sergio Ferrer Peláez, Alejandro

Henao Pérez, Alvin Arturo

AUTORES

Garavito Osorio, Gerson

Daniel

González González, Marlon

Junior

Sanguino Restrepo, David

Esteban

TUTOR

Henao Pérez, Alvin Arturo

INGENIERÍA INDUSTRIAL

DIMENSIONAMIENTO DE UN SISTEMA HÍBRIDO DE GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA PARA LA PROPIEDAD HORIZONTAL EN EL MUNICIPIO DE SOLEDAD.

El conjunto residencial Villa Serena ubicado en el municipio de Soledad, cuenta actualmente con 25 torres de vivienda las cuales se componen de cuatro apartamentos por nivel. En este conjunto, se presentan fallas en el servicio de energía eléctrica debido a que, en el momento de su construcción, no se adecuaron las redes para el consumo que se tiene actualmente. Ante esta situación, se propone una metodología que como resultado se obtenga la configuración adecuada para un sistema híbrido de generación de energía eléctrica a partir de energía fotovoltaica-eólica, en primera instancia, para una torre del conjunto residencial haciendo uso de los recursos solares y de viento disponibles que tiene la zona. La selección del diseño se hizo con respecto a un análisis de las especificaciones, componentes y criterios para la implementación del sistema de generación de energía híbrida. A través de una Matriz Pugh, herramienta cuantitativa que funciona para la toma de decisiones entre distintas opciones, se obtuvo que la mejor opción era un sistema de paneles policristalinos y aerogeneradores verticales con eje de giro horizontal, los cuales tienen una potencia nominal de 340W y 2kW respectivamente. Se tuvo en cuenta la restricción de espacio, ya que se usará la azotea como la zona para ubicar los paneles y aerogeneradores. Por ello, se determinó con un cálculo manual que el máximo de paneles y aerogeneradores es de 92 y 16 respectivamente y que el mínimo de energía eléctrica a producir debe ser mínimo 45,267Kw/año. Finalmente, con el uso de programación lineal se determinó el número óptimo de paneles y aerogeneradores para suplir la demanda energética anual del conjunto residencial al menor costo de inversión posible cumpliendo con la restricción de espacio.

DIMENSIONING OF A HYBRID ELECTRIC POWER GENERATION SYSTEM FOR HORIZONTAL PROPERTY IN THE MUNICIPALITY OF SOLEDAD.

The Villa Serena residential complex located in the municipality of Soledad currently has 25 housing towers which are made up of four apartments per level. In this complex, there are failures in the electric power service due to the fact that, at the time of its construction, the networks were not adapted for current consumption. Faced with this situation, a methodology is proposed that as a result the appropriate configuration is obtained for a hybrid system of electric power generation from photovoltaic-wind energy, in the first instance, for a tower of the residential complex making use of solar resources and of wind available in the area. The selection of the design was made with respect to an analysis of the specifications, components and criteria for the implementation of the hybrid power generation system. Through a Pugh Matrix, a quantitative tool that works for decision-making between different options, it was found that the best option was a system of polycrystalline panels and vertical wind turbines with a horizontal axis of rotation, which have a nominal power of 340W and 2kW respectively. The space restriction was taken into account, since the roof will be used as the area to locate the panels and wind turbines. For this reason, it was determined with a manual calculation that the maximum number of panels and wind turbines is 92 and 16 respectively and that the minimum electrical energy to be produced must be at least 45,267Kw/year. Finally, with the use of linear programming, the optimal number of panels and wind turbines was determined to supply the annual energy demand of the residential complex at the lowest possible investment cost, complying with the space restriction.

AUTHORS

ADVISOR

Garavito Osorio, Gerson Daniel

González González, Marlon Junior Sanguino Restrepo, David Esteban

Henao Pérez, Alvin Arturo

AUTORES

Orozco Arroyo, Laura

Daniela

Altamar Cerpa, Katherine

Viloria Reales, Kenneth

TUTOR

Henao Pérez, Alvin Arturo

DISEÑO DE UNA HERRAMIENTA DE INFORMACIÓN PARA LA TRANSICIÓN A BUSES ELÉCTRICOS ALIMENTADOS CON ENERGÍA SOLAR.

Nuestro proyecto busca contrarrestar la falta de información asociada al uso de energías renovables en el sector del transporte público en Barranquilla. Brindamos como solución una herramienta informativa que guíe en la toma de decisiones para la sustitución de buses convencionales por buses eléctricos alimentados con energía solar. Se planteó un modelo matemático que a través de la programación lineal y el manejo de datos de entrada tales como: cantidad de pasajeros, autonomía, tiempo de recorrido, entre otros; selecciona el modelo de bus eléctrico óptimo para realizar la sustitución. De igual manera, centramos la función objetivo en minimizar los costos asociados a la demanda eléctrica. Para alimentar el bus seleccionado se propone uso de paneles solares, por lo cual este aplicativo web también brinda información al respecto. Esta herramienta brinda resultados tales como el modelo bus óptimo, el consumo y costo eléctrico del bus, y el número de paneles solares requeridos para alimentarlo; teniendo en cuenta la capacidad de producción solar de la zona. Finalmente queremos destacar que esta herramienta informativa se caracteriza por ser flexible y replicable, tanto así que adoptamos el modelo “Open Source”, permitiendo que el código y toda la documentación utilizada sea libremente visible y modificable.

DESIGN OF AN INFORMATION TOOL FOR THE TRANSITION TO SOLAR POWERED ELECTRIC BUSES.

Our project seeks to counteract the lack of information associated with the use of renewable energies in the public transportation sector in Barranquilla. We provide as a solution an informative tool to guide decision-making for the replacement of conventional buses by solar-powered electric buses. We formulated a mathematical model that through linear programming and the handling of input data such as number of passengers, vehicle range, travel time, etc. It selects the optimal electric bus model to substitute the existing one. We focused the objective function on minimizing the costs associated to the electric demand. Solar panels will be used to power the selected bus. The web application also provides this information to the user. The tool provides results such as the optimal bus model, the electrical consumption and cost of the bus and lastly the number of solar panels required to power it taking into account the solar production capacity of the area. Finally, we want to emphasize that this informative tool is characterized by being flexible and replicable. Therefore, we adopted the “Open Source” model allowing the code and all documentation used to be freely visible and modifiable.

AUTHORS

Orozco Arroyo, Laura Daniela

Altamar Cerpa, Katherine Viloria Reales, Kenneth

ADVISOR

Henao Pérez, Alvin Arturo

AUTORES

Cantillo, Alejandra

Rueda, Tatiana

Jaramillo, Andrés

TUTOR

Berdugo, Carmen

DISEÑO DE UNA CALCULADORA DE HUELLA HÍDRICA PARA MICRO Y PEQUEÑAS EMPRESAS

COLOMBIANAS DE LOS SECTORES SECUNDARIO Y TERCIARIO.

En Colombia, un número importante de micro y pequeñas empresas no cuentan con suficiente información o registros relacionados con su uso y contaminación del agua, debido a que presentan limitaciones financieras que no les permiten poseer un sistema de gestión ambiental. Actualmente hay distintas herramientas para evaluar y cuantificar la huella hídrica, definida como los volúmenes de agua utilizada y contaminada en un espacio geográfico y temporal específicos; no obstante, estas están enfocadas en empresas medianas y grandes, usualmente para el sector agrícola, que requieren de una importante inversión de tiempo y dinero. Por esto, la propuesta consistió en el diseño de una calculadora de huella hídrica, basada en la NTC-ISO 14046 y el Manual de evaluación de la Water Footprint Network, con el fin de proveer información que impacte la toma de decisiones sobre la gestión del agua en micro y pequeñas empresas colombianas de los sectores secundario y terciario. Se diseñó un instrumento accesible e intuitivo con el lenguaje de programación Visual Basic con formularios automatizados que cuantifican la huella de agua en sus componentes azul y gris del proceso directo principal, y de los indirectos (administrativo, transporte, insumos). Para comprobar la eficacia del instrumento, se realizó una prueba piloto que consistió en recalcular la huella hídrica de un estudio previo encontrado en la literatura, lo cual evidenció una exactitud del 98.72 %. Finalmente, la calculadora evalúa el uso y contaminación del agua de la empresa a través de un indicador de la disponibilidad del recurso por zona hídrica (Perfil I), por lo que el resultado de implementar el diseño puede informar sobre la necesidad de acciones preventivas o correctivas en factores como la escasez y contaminación.

DESIGN OF A WATER FOOTPRINT CALCULATOR FOR COLOMBIAN MICRO AND SMALL COMPANIES IN THE SECONDARY AND TERTIARY SECTORS.

In Colombia, a significant number of micro- and small enterprises do not have sufficient information or records related to their water use and pollution, due to financial limitations that do not allow them to have an environmental management system. There are currently different tools to evaluate and quantify the water footprint, which is defined as the volumes of water used and contaminated in a determined geographical and temporal space. However, these are focused on large and medium-sized enterprises, usually for the agricultural sector, they require a significant investment of time and money. For this reason, the proposal consisted in the design of a water footprint calculator, based on NTCISO 14046 and the Water Footprint Evaluation Manual by the Water Footprint Network, in order to provide information that impacts decision-making on water management in Colombian micro- and small enterprises in the secondary and tertiary sectors. An accessible and intuitive instrument was designed with the Visual Basic programming language, with automated forms that quantify the water footprint in its blue and gray components of the main direct process, and the indirect ones (administrative, transportation, inputs). To verify the effectiveness of the instrument, a pilot test was carried out, it consisted of a recalculation of the water footprint based on a previous study found in literature, which showed an accuracy of 98.72%. Finally, the calculator evaluates the company’s water use and contamination through an indicator of the availability of the resource by zone (Profile I), therefore, the result of implementing the design can provide information concerning the need for preventive or corrective action on factors such as water scarcity and contamination.

AUTHORS

Cantillo, Alejandra Rueda, Tatiana Jaramillo, Andrés

ADVISOR Berdugo, Carmen

AUTORES

Pérez De Ávila, Jorge Luis

Mejía González, Daniela

Centeno Castro, Julieth

Danith

TUTOR

Berdugo, Carmen

DISEÑO DE UN APLICATIVO WEB PARA ASESORÍA EN LOS PROCESOS ACADÉMICOS A ESTUDIANTES DE INGENIERÍA DE LA UNIVERSIDAD DEL NORTE.

Actualmente se presenta una oportunidad de mejora en el proceso de asesoría a estudiantes de la división de Ingeniería de la Universidad del Norte con respecto a temas académicos, dado que se han evidenciado prolongados tiempos de espera de respuesta en determinados periodos, a su vez, algunos de los canales actuales solo se encuentran disponibles en horario laboral y requieren de un tiempo en fila. Para llevar a cabo la solución de la problemática, se identificaron las variables a considerar en el diseño, se realizó el diagnóstico de la situación actual y se desarrollaron las caracterizaciones de los principales procesos académicos. Finalmente se realizó la validación de conceptos, elementos gráficos y textuales de la interfaz a partir de un grupo focal, con el objetivo de verificar el cumplimiento de los requerimientos presentados por las partes interesadas. Como producto final se obtuvo la interfaz de usuario del aplicativo web denominado Eureka Uninorte, una base del conocimiento que brinda cuatro (4) opciones: Comunidad Eureka Uninorte, Preguntas Frecuentes, Eureka Chatbot y Agendamiento de Citas con Coordinador(a), facilitando el proceso de consulta e integrando diferentes alternativas para resolver inquietudes sobre procesos académicos de manera online.

DESIGN OF A WEB APPLICATION FOR ADVICE ON ACADEMIC PROCESSES FOR ENGINEERING STUDENTS OF THE UNIVERSIDAD DEL NORTE.

Currently, there is an opportunity to improve the process of advising students from the Engineering division of the Universidad del Norte regarding academic issues, given that long response waiting times have been evidenced in certain periods, in turn, some of current channels are only available during working timetables and require queue time. To carry out the solution of the problem, the variables to be considered in the design were identified, the diagnosis of the current situation was made, and the characterizations of the main academic processes were developed. Finally, the validation of concepts, graphic and textual elements of the interface was carried out from a focus group, with the objective of verifying compliance with the requirements presented by the interested parties. As a final product, the user interface of the web application called Eureka Uninorte was obtained, a knowledge base that provides four (4) options: Eureka Uninorte Community, Frequently Asked Questions, Eureka Chatbot and Scheduling Appointments with Coordinator, facilitating the consultation process and integrating different alternatives to resolve concerns about academic processes online.

AUTHORS

Pérez De Ávila, Jorge Luis Mejía González, Daniela Centeno Castro, Julieth Danith

ADVISOR

Berdugo, Carmen

AUTORES

Pachón Palacios, Gabriela

María

Ortega Contreras, Dairo

Luis

Márquez Padilla, Alexander

TUTOR

Berdugo, Carmen

DISEÑO DE UN MODELO DE GESTIÓN DE INVENTARIOS BASADO EN LA CLASIFICACIÓN ABC PARA EL DEPARTAMENTO HSEQ EN LA EMPRESA PANAMERICAN DREDGING & ENGINEERING.

La empresa Panamerican Dredging & Engineering SAS cuenta con tres importantes proyectos ubicados en distintas partes del país, a los cuales debe abastecer con el equipo de seguridad requerido para sus trabajadores, sin embargo, presenta retrasos en tiempos de entrega de artículos del departamento HSEQ (Health, Safety, Environment & Quality), significando un alto riesgo para los operarios, ya que estos no se encuentran ejecutando sus labores en condiciones responsables de seguridad y salud. En este sentido, se diseñó un modelo de gestión de inventarios de revisión periódica, basado en la Clasificación ABC con el fin de cumplir los criterios de entregas a tiempo, nivel adecuado de inventarios, y estar ajustado a las políticas de la empresa. Para la optimización del proceso de abastecimiento, se proponen frecuencias fijas de despacho, control de entradas y salidas, reformulación del stock de seguridad y pedidos basados en el pronóstico del siguiente mes. Las limitantes radican principalmente en las políticas de la empresa, ya que sólo se permite realizar una orden de compra por mes con un lead time de 2 semanas, y la disponibilidad del transporte para realizar envíos es limitada. Los pronósticos y el cálculo de un stock de seguridad implementados en el diseño del modelo ayudarán a mantener suficiente nivel de inventario en bodega. La validación del modelo fue realizada a través de una prueba de simulación con el software Arena Simulation que compara el tiempo de entrega (en días) de los artículos solicitados por los proyectos en la actualidad, en comparación con los días que se demora esta misma entrega con el modelo propuesto, dando como evidencia que el tiempo disminuye significativamente en un 50%, dado que se planifica poseer la cantidad suficiente de insumos en bodega para suplir las necesidades a los proyectos, evitando generar órdenes de compra por insumos faltantes en la bodega.

DESIGN OF AN INVENTORY MANAGEMENT MODEL

BASED ON ABC CLASSIFICATION FOR THE HSEQ DEPARTMENT AT PANAMERICAN DREDGING & ENGINEERING.

The company Panamerican Dredging & Engineering SAS has three important projects located in different parts of the country, which must be supplied with the required safety equipment for their workers, however, has delays in delivery times of items of the HSEQ (Health, Safety, Environment & Quality) department, meaning a high risk for the operators, since they are not performing their work in responsible conditions of safety and health. In this sense, an inventory management model of periodic review was designed, based on the ABC Classification in order to meet the criteria of on-time deliveries, adequate level of inventories, and adjusted to the company’s policies. In order to optimize the supply process, fixed dispatch frequencies, input and output control, safety stock reformulation and orders based on the following month’s forecast are proposed. The limitations lie mainly in the company’s policies, because only one purchase order is allowed per month with a lead time of 2 weeks, and the availability of transportation for shipments. The forecasts and the calculation of a safety stock implemented in the design of the model will help to maintain sufficient inventory level in the warehouse, the validation of the model was performed through a simulation test with the Arena Simulation Software that compares the delivery time (in days) of the items requested by the projects at present, This is due to the fact that it is planned to have enough supplies in the warehouse to supply the projects, without the need to generate purchase orders for shortages.

AUTHORS

Pachón Palacios, Gabriela María

Ortega Contreras, Dairo Luis

Márquez Padilla, Alexander

ADVISOR

Berdugo, Carmen

AUTORES

López, Valeria

Montes, Tatiana

Gutiérrez, Carlos Alonso

TUTOR

Galindo, Gina María

Yie, Rubén

DISEÑO DE LA DISTRIBUCIÓN EN PLANTA PARA

EL PROCESO DE SECADO Y CORTE DE LA FLOR DE CANNABIS DE LA EMPRESA CULTIVART.

En este trabajo se presenta el diseño de distribución de planta para el cuarto de secado de la empresa CultivArt, dedicada al cultivo y distribución de flor de cannabis con fines medicinales. El problema consiste en determinar la distribución que maximice la capacidad de secado de la planta. Se consideran los métodos para generar diferentes alternativas de solución: SLP, Guerchet y algoritmo CORELAP. Con el fin de comparar dichas alternativas, se utiliza un método de análisis multicriterio. Basados en los resultados obtenidos, se selecciona la alternativa que más se ajuste a lo requerido y optimice el espacio de trabajo y el flujo de la producción. La alternativa seleccionada, le permite a la empresa disminuir las distancias de recorrido presentadas por el operario en un 25,6% con respecto a la alternativa 1, realizada bajo el Método SLP y un 33,4% con respecto a la alternativa 2, realizada bajo el algoritmo CORELAP, representándole a la empresa un flujo del proceso productivo más eficiente con respecto a las otras alternativas presentadas.

DESIGN OF THE PLANT LAYOUT FOR THE DRYING AND TRIMMING PROCESS OF THE CANNABIS FLOWER OF THE COMPANY CULTIVART.

This project presents the plant layout design for the drying and trimming room of CultivArt, a company dedicated to the cultivation and distribution of cannabis flower for medicinal purposes. The problema we identified is to determine the distribution that maximizes the drying capacity of the plant. The methods to generate different solution alternatives are considered: SLP, Guerchet and CORELAP algorithm. In order to compare these alternatives, a multi-criteria analysis method is used. Based on the results obtained, the alternative that best fits the requirements and optimizes the workspace and production flow is selected. The selected alternative allows the company to reduce the travel distances presented by the operator by 25.6% with respect to alternative 1, carried out under the SLP Method and 33.4% with respect to alternative 2, carried out under the CORELAP algorithm, representing to the company a more efficient flow of the production process with respect to the other alternatives presented.

AUTHORS

López, Valeria

Montes, Tatiana

Gutiérrez, Carlos Alonso

ADVISOR

Galindo, Gina María

Yie, Rubén

AUTORES

Gutiérrez Ariza, Richard

José

Meza Durán, Juliana

Monteroza Pantoja, Carolyn

TUTOR

Galindo, Gina María

Yie, Rubén

SIMULACIÓN DEL PROCESO PRODUCTIVO DEL CANNABIS MEDICINAL PARA EL INVERNADERO DE LA EMPRESA CULTIVART SAS.

La legalización del cannabis con fines médicos y científicos en Colombia ha desencadenado múltiples reformas que han tenido como resultado la aprobación del cultivo de la planta bajo ciertos parámetros y normas. Así, de esta manera, presentamos la empresa Cultivart S.A.S, la cual tiene como fin la producción de cannabis medicinal para la demanda actual. Nuestro objetivo se basa en la búsqueda del aumento de la cantidad anual de ciclos de producción efectiva de Cannabis y obtener un cogollo de calidad, para así aumentar la tasa de producción en general, haciendo uso de distintos escenarios por medio de una simulación de los procesos productivos teniendo control de los factores de la producción para hallar el más efectivo mediante el software Arena Rockwell. Finalmente, con la realización y aplicación de la simulación del sistema, se notó que se acortarán tiempos muertos, se obtendrán los puntos de reabastecimiento para el invernadero teniendo en cuenta el escalonamiento de la plantación, y como foco principal de este proyecto, el aumento del número de ciclos de cultivo anuales.

SIMULATION OF THE PRODUCTION PROCESS OF MEDICINAL CANNABIS FOR THE GREENHOUSE OF THE COMPANY CULTIVART SAS.

The legalization of cannabis for medical and scientific purposes in Colombia has triggered multiple reforms that have resulted in the approval of the cultivation of the plant under certain parameters and regulations. In this way, we present the company Cultivart S.A.S, which aims to produce medical cannabis for the current demand. Our objective is based on the search for the increase of the annual amount of effective production cycles of Cannabis and obtain a quality bud, to increase the overall production rate, using different scenarios through a simulation of production processes having full control of the factors of production to find the most effective through Arena Rockwell software. Finally, with the realization and application of the simulation, it was noticed that dead times will be reduced, replenishment points will be obtained for the greenhouse taking into account the staggering of the plantation, and as the main focus of this project, increasing the number of annual growing cycles.

AUTHORS

Gutiérrez Ariza, Richard José

Meza Durán, Juliana

Monteroza Pantoja, Carolyn ADVISOR

Galindo, Gina María

Yie, Rubén

AUTORES

Menco, Sherine

Ramos, Yolanda

Florez, Silvia

TUTOR

Galindo, Gina María

Yie, Rubén

DISEÑO DE RUTA Y SELECCIÓN DEL MODO DE TRANSPORTE PARA EL PROCESO PRODUCTIVO DE LA EMPRESA CULTIVART.

Actualmente las políticas sobre los cultivos de cannabis medicinal han cambiado y su consumo con fines médicos ha aumentado exponencialmente. Por ello, surge la necesidad de contar con una normativa internacional CUMS-GAP en los procesos productivos de este campo. De este modo, para lograr la certificación necesaria en Cultivart se exige definir el diseño de recorrido y el modo de transporte requerido que cumpla con las especificaciones de la norma. Para el diseño del recorrido se utilizó diferentes metodologías, iniciando por la generación del plano general en AutoCAD. Posteriormente, se realiza el diagrama de operaciones con el fin de generar a partir de este el diagrama el diagrama de recorrido y así realizar un análisis de recorrido. Además, se estableció el flujo del recorrido del personal de trabajo, material, transporte de carga liviana y tránsito de vehículos pequeños. Así, se definen 6 alternativas de diseño las cuales se evalúan por TOPSIS y la matriz de Pugh y se determinó que la mejor alternativa de diseño era el diseño número 3. Para la selección del modo de transporte se establecieron diversas alternativas y se procedió a evaluar cada una de ellas por medio del Método Analytic Hierarchy Process (AHP) y el Método de ponderación lineal (Scoring), las cuales establecieron que la mejor alternativa para el modo de transporte de la planta de cannabis entre el invernadero y planta de secado es el motocarro furgón (fibra de vidrio).

ROUTE DESIGN AND SELECTION OF THE MODE OF TRANSPORT FOR THE PRODUCTION PROCESS OF THE COMPANY CULTIVART.

Currently, the policies on medical cannabis crops have changed and its consumption for medical purposes has reached exponentially. Therefore, the need arises to have an international CUMS-GAP standard in the production processes of this field. In this way, to achieve the necessary certification in Cultivart, it is required to define the route design and the required mode of transport that meets the specifications of the standard. For the design of the route, different methodologies are transferred, starting with the generation of the general plan in AutoCAD. Subsequently, the operations diagram is made in order to generate from this the diagram the route diagram and thus carry out a route analysis. In addition, the flow of the route of the work personnel, material, light cargo transport and small vehicle traffic is established. Thus, 6 design alternatives are defined, which are evaluated by TOPSIS and the Pugh matrix and it is concluded that the best design alternative was design number 3. For the selection of the mode of transport, various alternatives were selected and the evaluation proceeded. each of them by means of the Analytic Hierarchy Process (AHP) Method and the Linear Weighting Method (Scoring), which follow that the best alternative for the mode of transport of the cannabis plant between the greenhouse and the drying plant is the motocarro (fiberglass).

AUTHORS

ADVISOR

Menco, Sherine

Ramos, Yolanda

Florez, Silvia

Galindo, Gina María

Yie, Rubén

AUTORES

Herrera Palmera, Juan de

Jesús

Padilla-Atencia, Johanna

Andrea

Sereno Sanchez, Maikol

Andrés

TUTOR

Galindo, Gina María

Yie, Rubén

DISEÑO DE METODOLOGÍA PARA LA

PROGRAMACIÓN DE BUQUES EN EL PUERTO DE BARRANQUILLA CONSIDERANDO EMISIONES ATMOSFÉRICAS.

La logística portuaria es esencial para el sustento económico de Barranquilla como distrito especial, industrial y portuario. Así que, para contribuir al desarrollo económico y turístico de la ciudad, el puerto debe asegurarse de que sus operaciones sean rápidas y agiles, mientras reduce los costos y genera el menor impacto ambiental posible. Sin embargo, debido a factores como el crecimiento de los volúmenes de transporte, la deficiente gestión de recursos, la poca inversión en el mejoramiento de la infraestructura portuaria, las llegadas inciertas de los buques y la falta de coordinación naviera-terminal, se genera una alta variabilidad de tiempos en muelle, y, se expone la ciudad a la recepción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) (CO2, CH4, NOx, SOx, etc.) , que afectan negativamente la salud pública. Por tanto se propone el diseño de un modelo matemático adaptado a las condiciones del puerto de Barranquilla. Para hallar una solución al modelo se hace uso de una meta Heurística basada en el proceso evolutivo de los seres vivos (algoritmo genético de frente de Pareto). Primeramente genera multiples soluciones de forma aleatoria, para luego calificarlas por medio de varios mecanismos (mutaciones, cruces y migraciones), y por último mejorarlas en diferentes iteraciones. Para verificar la efectividad de la metodología propuesta, se realizan los cálculos de los retrazos y las emisiones que se producirían de seguir utilizando el método actual y luego los cálculos respectivos utilizando la nueva metodología. Después de experimentos y validaciones estadísticas, se halló una disminución del 58% en el tiempo que esperan los buques en el puerto.

DESIGN OF A METHODOLOGY FOR VESSEK SCHEDULING IN THE

PORT OF BARRANQUILLA CONSIDERING ATMOSPHERIC EMISSIONS.

Port logistics is essential for the economic livelihood of Barranquilla as a special, industrial, and port district. So, to contribute to the economic and tourism development of the city, the port must ensure that its operations are fast and agile while reducing costs and generating the least possible environmental impact. However, due to factors such as the growth of transport volumes, poor resource management, low investment in the improvement of port infrastructure, uncertain vessel arrivals, and lack of ship-terminal coordination, high variability of dock times is generated, and the city is exposed to receiving greenhouse gas (GHG) emissions (CO2, CH4, NOx, SOx, etc.), which negatively affect public health. Therefore, the design of a mathematical model adapted to the conditions of the port of Barranquilla is proposed. In order to find a solution to the model, a meta-heuristic based on the evolutionary process of living beings (Pareto front genetic algorithm) is used. It first generates multiple solutions randomly, then qualifies them by means of several mechanisms (mutations, crossovers, and migrations), and finally improves them in different iterations. To verify the effectiveness of the proposed methodology, the calculations of the delays and emissions that would occur if the current method were to be continued and then the respective calculations using the new methodology. After experiments and statistical validations, a 58% decrease in the time vessels waits at the port was found.

AUTHORS

Herrera Palmera, Juan de Jesús

Padilla-Atencia, Johanna Andrea

Sereno Sanchez, Maikol Andrés

ADVISOR

Galindo, Gina María Yie, Rubén

AUTORES

Blain, Maxime

Castillo Ochoa, Jair Andrés

Ramos Tordecilla, Jesús

David

TUTOR

Rojas Santiago, Miguel

DISEÑO DE UN SISTEMA DE APROVECHAMIENTO DE RETALES Y TRATAMIENTO DE RESIDUOS DE TABLEROS AGLOMERADOS EN LA EMPRESA GRUPO ALL SERVICE SAS.

Grupo All Service es una empresa dedicada a la fabricación y comercialización de mobiliario de hogar y oficina con más de 10 años de experiencia en el mercado. Durante este tiempo la empresa ha generado grandes cantidades de desechos de tableros aglomerados, sin poder encontrar una alternativa viable económica y ambientalmente para la disminución o reutilización de estos. Por lo tanto, este proyecto tuvo como objetivo diseñar un sistema que permitiera controlar y aprovechar los retales y residuos de tableros aglomerados de la empresa, buscando una disminución de costos de compra de tableros y mejores prácticas ambientales. Para su desarrollo, se clasificó y valorizó el stock de retales de tablero aglomerado de la empresa. Esto dio como resultado que la compañía tiene en su bodega, material con un valor de $17.705.541 COP, en un total de 508 retales. Este registro se almacenó en una base de datos y se creó una herramienta de visualización mediante el software Python, que permite controlarlos y, además, facilita la identificación individual de cada retal para su utilización en nuevos muebles. Por otra parte, se diseñó un proceso de fabricación de tableros aglomerados a base de los residuos de tableros. Este proceso fue descrito con detalle y posteriormente simulado en el software Arena, obteniendo de este, resultados que permitieron calcular el costo de producción de los tableros. Así se hizo posible determinar la viabilidad de la implementación del proceso al comparar los costos de producir y de comprar los tableros. Se concluyó que fabricar un tablero aglomerado es 55,8% más económico que comprarlo a un distribuidor y, además, que el volumen de producción resultante del proceso supera en gran número las necesidades mensuales de la empresa en cuanto a cantidad de tableros aglomerados. Por último, se diseñó un plan de gestión ambiental con el fin de disminuir el impacto ambiental del proceso diseñado y mejorar la percepción que tienen los clientes de la compañía.

DESIGN OF A SYSTEM FOR THE UTILIZATION OF REMNANTS AND TREATMENT OF CHIPBOARD WASTE AT GRUPO ALL SERVICE SAS.

Grupo All Service is a company dedicated to the manufacture and commercialization of home and office furniture with more than 10 years of experience in the market. During this time the company has generated large amounts of chipboard waste, without being able to find an economically and environmentally viable alternative for the reduction or reuse of these wastes. Therefore, this project aimed to design a system that would control and take advantage of the company’s chipboard remnants and residues, seeking a reduction in board purchase costs and better environmental practices. For its development, the inventory of chipboard remnants present in the company was classified and valued. As a result, the company has in stock materials with a value of $17,705,541 COP, in a total of 508 remnants. The record of the remnants was stored in a database then, using Python software, a visualization tool was created that allows control over them and facilitates the individual identification of each remnant for use in new furniture. On the other hand, a chipboard manufacturing process based on the board waste was designed. This process was described in detail and later simulated in the Arena® software, obtaining results that made it possible to calculate the production cost of the boards. In this way, it was possible to determine the viability of implementing the process by comparing the cost of producing vs. the cost of buying the chipboard. It was concluded that manufacturing a chipboard is 55.8% cheaper than buying it from a distributor. In addition, the production volume resulting from the process allows Grupo All Service not only to satisfy its monthly needs in terms of the purchase of boards, but it would also have the capacity to engage in the commercialization of chipboard. Finally, an environmental management plan was designed to reduce the environmental impact of the chipboard manufacturing process and improve customer perception of the company.

ADVISOR

AUTHORS Blain, Maxime

Castillo Ochoa, Jair Andrés Ramos Tordecilla, Jesús David

Rojas Santiago, Miguel

AUTORES

Martínez Ruiz, Valentina

Eugenia

Montoya Carvajal, Miriam

Valentina

Castrillo Navas, Kelly

Gregoria

Serrano Narváez, María

Mercedes

TUTOR

Rojas Santiago, Miguel

DISEÑO DE UN MODELO DE SIMULACIÓN PARA LA REDUCCIÓN DE ERRORES ASOCIADOS A LAS MÁQUINAS VIRTUALES DE AZURE.

El presente trabajo se desarrolló con base en los errores identificados en la utilización del servicio de escritorios remotos de Microsoft Azure, por el área Network Cloud Infrastructure (NCI) de la multinacional automotriz, Inchcape. El foco principal es resolver el interrogante: ¿Cómo mejorar la asignación de los recursos con el fin de disminuir la frecuencia de errores en Azure? partiendo de una investigación acerca de las fuentes y causas de errores representativas con un diagrama de causa-efecto y un diagrama de Pareto, donde se identificó que en el 82% de los casos corresponde a las fuentes RDGateway (58%) seguido de Client (24%), y posteriormente identificando que solo ciertos errores son mitigables. Seguidamente, se enfatiza en la fuente RDBroker (5%) dado que es aquella que representa la insuficiencia de recursos o escritorios remotos para el usuario final. Por consiguiente, se construye un pronóstico para medir la demanda de escritorios requeridos en base al comportamiento histórico de los usuarios y se plantea un modelo de simulación en Arena Software, que nos permite medir el impacto del ajuste de la metodología de asignación de escritorios remotos para la demanda diaria. Igualmente, nos ayuda a determinar como la variación de la regla de asignación incide en la frecuencia y comportamiento de errores y parámetros del proceso (recurso RAM). A partir de la evaluación de los resultados obtenidos en el modelo se sugiere que el asignar los escritorios bajo la regla Largest Remaining Capacity demuestra una reducción en parámetros primordiales tales como la utilización del recurso RAM en un 34%, error de capacidad en un 42%, clientes insatisfechos en un 37% y evade la necesidad de crear nuevas máquinas virtuales o aumentar el número de escritorios por máquina que corresponde a un ahorro de £281 por máquina adicional. A manera de recomendación se crearon cartas de control U para monitorear los tickets de incidentes que recibe el área NCI.

DESIGN A SIMULATION MODEL TO REDUCE ERRORS ASSOCIATED WITH AZURE VMS.

This paper was developed based on the errors identified in the use of the Microsoft Azure remote desktop service, by the Network Cloud Infrastructure (NCI) area of the automotive multinational, Inchcape. The main focus is to solve the question: How to improve the allocation of resources in order to reduce the frequency of failures in Azure? starting from an investigation about the sources and causes of representative errors with a cause-effect diagram and a Pareto chart, where it was identified that in 82% the cases it corresponds to RDGateway sources (58%) followed by Client (24%), and subsequently identifying that only certain errors are mitigable. Therefore, emphasis is placed on the RDBroker source (5%) since it is the one that represents end user’s insufficiency of resources or remote desktops. Consequently, a forecast is built to measure the demand for required desktops based on the historical behavior of users and a simulation model in Arena Software is proposed, which allows us to measure the impact of adjusting the remote desktop allocation methodology for daily demand. Likewise, it helps us to determine how the variation of the allocation rule affects the frequency and behavior of errors and process parameters (RAM resource). From the evaluation of the results obtained in the model it is suggested that allocating desktops under the Largest Remaining Capacity rule demonstrates a reduction in primary parameters such as RAM resource utilization by 34%, capacity error by 42%, dissatisfied customers by 37% and evades the need to create new virtual machines or increase the number of remote desktops per VM which resembles a saving of £ 281 per additional VM. As a recommendation, U control chart were created to monitor incident tickets received by the NCI area.

AUTHORS

Martínez Ruiz, Valentina

Eugenia

Montoya Carvajal, Miriam

Valentina

Castrillo Navas, Kelly

Gregoria

Serrano Narváez, María

Mercedes

ADVISOR

Rojas Santiago, Miguel

AUTORES

Sanjuanelo, Angarita, Luisa

Hoz Zea, Giovanna de la Rebolledo López, Daniel

TUTOR

Rojas Santiago, Miguel

DISEÑO DE UN MODELO DE GESTIÓN DE INVENTARIOS PARA DROGUERÍA PABLITO.

Droguería Pablito es un establecimiento ubicado en el departamento del Atlántico, dedicada a la venta de productos farmacéuticos. Actualmente, este negocio presenta problemas relacionados con el manejo de los existencias de los medicamentos, la digitación de los pedidos y la generación de pronósticos de la demanda. Teniendo en cuenta esta situación, este proyecto propone el diseño de un modelo de gestión de inventario, que permita identificar los productos críticos, la disponibilidad de los mismos, y determinar la frecuencia y tamaño óptimo de pedidos. Para ello, se elaboró un sistema de información con el fin de minimizar costos y automatizar los procesos que actualmente se llevan a mano. Inicialmente, en el desarrollo de este proyecto, se dimensionó el problema para así formular objetivo general de este trabajo. Posteriormente, se implementó un diagrama ABC con el propósito de determinar las referencias de producto que presentarán mayor rotación para el establecimiento, y a su vez, que fuesen los más costosos; con lo cual se obtuvo que 19 de las 100 referencias seleccionadas representan el 79,16% de los costos totales, y que son equivalentes a $88.591.420. Luego, se procedió a calcular el pronóstico de la demanda de esos 19 productos, según el método correspondiente. Posteriormente, se estableció la mejor política de inventarios para los productos de la droguería Pablito, utilizando el modelo EOQ. Al mismo tiempo, se desarrolló una herramienta de visualización en java que facilita la recopilación de datos, el control de la información y la mejora de la gestión de inventarios. Finalmente, los resultados de nuestro trabajo permiten alcanzar una reducción en los costos totales de un 34,68%; esto es, que al compararlos con los costos actuales de la droguería se evidencia que el modelo propuesto permite reducir los costos de gestión de inventarios en $4.227.638,6.

DESIGN OF AN INVENTORY MANAGEMENT MODEL FOR PABLITO DRUGSTORE.

Droguería Pablito is an establishment located in the department of Atlántico, dedicated to the sale of pharmaceutical products. Currently, this business presents problems related to the management of drug inventories, order entry, and the generation of demand forecasts. Taking into account this situation, this project proposes the design of an inventory management model to identify critical products, their availability and to determine the optimal frequency and size of orders. To this end, an information system has been developed to minimize costs and automate processes that are currently carried out manually. Initially, in the development of this project, the problem was sized in order to formulate the general objective of this work. Subsequently, an ABC technique was implemented with the purpose of determining the product references that will have the highest turnover for the establishment, and at the same time, which were the most expensive; it was obtained that 19 of the 100 references selected represent 79.16% of the total costs, and are equivalent to $88,591,420. The demand forecast for these 19 products was then calculated according to the method. Subsequently, the best inventory policy for the Pablito drugstore products was established using the EOQ model. At the same time, a java visualization tool was developed to facilitate data collection, information control and inventory management improvement. Finally, the results of our work allow us to achieve a reduction in total costs of 34.68%; that is, when compared to the current costs of the drugstore, it is evident that the proposed model allows us to reduce inventory management costs by $4,227,638.6.

AUTHORS

ADVISOR

Sanjuanelo, Angarita, Luisa Hoz Zea, Giovanna de la Rebolledo López, Daniel

Rojas Santiago, Miguel

AUTORES

Nieves de la Cruz, Sergio

David

Ortiz García, Yulieth Paola

Pavajeau Ortiz, Natalia

TUTOR

Rojas Santiago, Miguel

DISEÑO DE UN SISTEMA DE GESTIÓN DE INVENTARIO PARA LA EMPRESA MULTIFILTROS CARTAGENA.

En el presente proyecto se estudia el modelo de inventario que tiene la empresa Multifiltros Cartagena, situada en Cartagena, Colombia. Esta empresa se dedica a la comercialización y fabricación de autopartes. Sin embargo, en el desarrollo de sus actividades, la gestión de inventarios ha sido realizada de manera precaria. Por ello, con este proyecto buscamos ofrecer una alternativa robusta para gestión de inventarios, con base en las necesidades identificadas dentro de la empresa. Sin embargo, dada la variedad de productos que maneja la empresa, solo nos limitamos a la gestión de inventarios de los filtros comercializados, enfocándonos sobre las dos líneas de filtros automotrices más vendidas, para luego realizar un análisis ABC Multicriterio a las referencias de cada línea y determinar cuáles son las que tienen mayores ventas, pero poca ocupación dentro del inventario. Luego de tener las referencias a analizar, se realizó un pronóstico de la demanda para el siguiente año, con la herramienta R-Studio, haciendo uso del modelo que mejor se ajustaba a los datos históricos de venta proporcionados por la empresa. Una vez se tuvo la demanda pronosticada, se utilizó el modelo EOQ para proponer una alternativa de solución donde se calculan las cantidades económica de pedido a ordenar para cada referencia, al igual que el nivel de inventario promedio, el punto de reorden y el número de veces en las que se debe pedir en el siguiente año, obteniendo como resultado una reducción en el número de órdenes de compra al año y minimizando mayormente los costos de ordenar y mantener. Lo que se refleja en la disminución del costo total pasando de $88.160.009 (COP) a $80.100.000 (COP), un ahorro de 10%.

DESIGN OF AN INVENTORY MANAGEMENT SYSTEM FOR THE COMPANY MULTIFILTROS CARTAGENA.

This project studies the inventory model of the company Multifiltros Cartagena, located in Cartagena, Colombia. This company is dedicated to the commercialization and manufacture of auto parts. However, inventory management has been performed precariously in the development of its activities. Therefore, with this project, we seek to offer a robust alternative for inventory management, based on the needs identified within the company. However, given the variety of products handled by the company, we only limit ourselves to the inventory management of the commercialized filters, focusing on the two best-selling automotive filter lines, and then perform a multi-criteria ABC analysis of the references of each line and determine which are the ones with the highest sales but low occupancy within the inventory. After having the references to be analyzed, a demand forecast was made for the following year, with the R-Studio tool, using the model that best fits the historical sales data provided by the company. Once the forecasted demand was known, the EOQ model was used to propose an alternative solution where the economic order quantities to be ordered for each reference are calculated, as well as the average inventory level, the reorder point and the number of times to order in the following year, obtaining, as a result, a reduction in the number of purchase orders per year and minimizing the costs of ordering and maintenance. This is reflected in the decrease of the total cost from a $88.160.009 (COP) to $80.100.000 (COP), a saving of 10%.

AUTHORS

Nieves de la Cruz, Sergio David

Ortiz García, Yulieth Paola

Pavajeau Ortiz, Natalia

ADVISOR

Rojas Santiago, Miguel

AUTORES

Petro Argel, Sachy Luz

Ramírez Cordero, Ana

Luisa

Ramírez Vega, Camila José

TUTOR

Amaya Mier, René

Moros Daza, Adriana

Milena

INGENIERÍA INDUSTRIAL

DISEÑO DE METODOLOGÍA PARA EL CÁLCULO DE HUELLA DE CARBONO.

El siglo XXI está siendo testigo de los efectos del cambio climático y el incremento de las temperaturas producidas por los gases de efecto invernadero (GEI). En las últimas décadas los gobiernos han realizado varios acuerdos para abordar el cambio climático y sus impactos negativos, donde los países miembros, se han comprometidos a trabajar en estrategias para controlar y reducir sus emisiones. Sin embargo, las metodologías y herramientas existentes para el cálculo de la huella de carbono son manuales y por tanto no están automatizadas. En consecuencia, dependen en su totalidad de la intervención humana, causado que las mismas se vuelvan manipulables, poco confiables y poco objetivas. Lo anterior también se debe a la ausencia de consensos internacionales unificados, falta de mecanismos de verificación y validación para los datos ingresados y pocos estudios ambientales enfocados en los puertos marítimos. La solución propuesta en el presente proyecto abarca la creación de una metodología de cálculo acompañada de un aplicativo tecnológico para la cuantificación de emisiones de gases efecto invernadero bajo el enfoque estandarizado del GHG Protocol, teniendo en cuenta el caso de los puertos marítimos colombianos. El objetivo del diseño propuesto es visualizar en términos cuantitativos y cualitativos las emisiones contaminantes de los puertos a lo largo de su cadena de valor, con el fin de generar información medible, objetiva y automatizada para la toma de decisiones con respecto al impacto medioambiental producido. Para ello, se planteó el uso de sistemas de información automatizados e inalterables como la telemetría y la factura electrónica, y la inclusión de estrategias de mitigación y compensación.

METHODOLOGY DESIGN FOR CARBON FOOTPRINT CALCULATION.

The 21st century is witnessing the effects of climate change and the rising temperatures produced by greenhouse gases (GHG). In recent decades, governments have made various agreements to address climate change and its negative impacts, where member countries have committed to working on strategies to control and reduce their emissions. However, the existing methodologies and tools for calculating the carbon footprint are manual and therefore not automated. Consequently, they depend entirely on human intervention, causing them to become manipulable, unreliable, and not very objective. This is also due to the absence of unified international standards, lack of verification and input validation mechanisms, also with few environmental studies focused on seaports. This project re-designs the calculation methodology, augmented by a technological application for the quantification of greenhouse gas emissions under the standardized approach of the GHG Protocol, taking into account the case of Colombian seaports. The objective of the proposed design is to visualize in quantitative and qualitative terms the polluting emissions from ports throughout their value chain, in order to generate measurable, objective, and automated information for decision-making regarding the environmental impact produced. To achieve this, the use of automated and unalterable information systems, such as telemetry and electronic billing was proposed, as well as the inclusion of mitigation and compensation strategies.

AUTHORS

Petro Argel, Sachy Luz Ramírez Cordero, Ana Luisa

Ramírez Vega, Camila Joséd

ADVISOR Amaya Mier, René Moros Daza, Adriana Milena

AUTORES

Bonifacio, Jose

Castro, Dariela

TUTOR

Amaya, René Moros, Adriana

INGENIERÍA INDUSTRIAL

MODELACIÓN DE UN SISTEMA DE ALMACENAMIENTO SOSTENIBLE PARA CONTENEDORES REFRIGERADOS EN UN PUERTO MARÍTIMO.

Uno de los problemas actuales, de gran interés a nivel global, es la incidencia de las acciones que realiza el ser humano y el impacto que éstas tienen en el calentamiento global del planeta. La industria portuaria, enmarcada en la industria comercial internacional, debe procurar la reducción de sus emisiones de gases de efecto invernadero, con el fin de asegurar la preservación de la vida en todas sus formas. Este proyecto se basa en la implementación de un nuevo sistema de almacenamiento para contenedores refrigerados que denominamos Underground Reefer Container Storage (URCS), debido a que estos representan el 48% de la demanda eléctrica en los puertos. Este sistema URCS consiste en la construcción de unos módulos subterráneos que se utilizarán para almacenar los contenedores debajo de los patios donde normalmente se almacenan, evitando la exposición al sol, lo cual reduce su consumo de energía eléctrica. En este proyecto, se realizaron 2 modelos de simulación que permiten comparar las operaciones actuales del manejo de carga refrigerada contra las del sistema URCS para validar la reducción este consumo. Se realizaron varias iteraciones de diseño de las instalaciones para el URCS, que decantaron en un sistema modular subterráneo compuesto por 4 niveles de altura y con mecanismos para el ingreso y retiro de contenedores a la zona subterránea. El diseño final del URCS, cubre un 39% de la capacidad actual del puerto para almacenar carga refrigerada, lo cual implica un gran reto estructural, logístico, económico y técnico. El resultado del proyecto fue un modelo que logra reducir el consumo eléctrico en el puerto mediante la construcción de 2 patios subterráneos para almacenar contenedores refrigerados, estos permiten reducir un 66% de las emisiones generadas por el consumo de energía eléctrica de los contenedores, generando un ahorro de $341.461 USD anuales en costos de energía y $17.682 USD anuales en ahorro por impuesto de las emisiones de CO2 reducidas.

MODELING OF A SUSTAINABLE STORAGE SYSTEM FOR REEFER CONTAINERS IN A SEAPORT.

One of the current problems of worldwide interest is the incidence of human actions and the impact they have on the global warming of our planet. The port industry, framed in the international commercial industry, must strive to reduce its greenhouse gas emissions in order to ensure the preservation of life in all its forms. This project is based on the implementation of a new storage system for reefer containers that we call Underground Reefer Container Storage (URCS), because they represent 48% of the electrical demand in the ports. This URCS system consists in the creation of underground modules that will be used to store the containers under the yards where they are normally stored, avoiding exposure to the sun, which reduces their electrical energy consumption. For this project, we conduct 2 simulation models that allow us to compare the current refrigerated cargo handling operations against those of the URCS system to validate the reduction of this consumption. Several design iterations of the URCS system were carried out, which resulted in a subterranean modular system composed of 4 levels of height and mechanisms for the entry and extraction of reefer containers from the subterranean zone. The final design of the URCS covers 39% of the port’s current capacity to store refrigerated cargo, which implies a great structural, logistical, economic and technical challenge. The result of the project was a model that is able to reduce electricity consumption in the port through the construction of 2 subterranean yards to store reefer containers, reducing 66% of the CO2 emissions generated by the electricity consumption of the reefer containers, leading to annual savings of $341,461 USD in energy costs and $17,682 USD annually in tax savings from the reduced CO2 emissions.

AUTHORS Bonifacio, Jose Castro, Dariela

ADVISOR Amaya, René Moros, Adriana

AUTORES

Cardona Bermúdez, Danna

Sofía

Gutiérrez Vesga, Lorena

Lucía

Barragan Sarmiento, Yhonatan Alejandro

TUTOR

Peña-Baena Niebles, Rita

Patricia

DISEÑO DE UN SISTEMA DE MONITOREO Y SUPERVISIÓN DE VARIABLES OBJETIVAS (OPERATIVAS) PARA LA SEGURIDAD Y CONFORT DEL SERVICIO DE TRANSPORTE TERRESTRE DE PASAJEROS.

Desde el inicio de los tiempos, el transporte ha sido una actividad esencial para el funcionamiento de la economía y la sociedad en general, por lo cual es necesario crear herramientas encaminadas en el mejoramiento continuo, para así brindar un servicio en cual sus usuarios se sientas más cómodos cuando hacen uso de estas. El objetivo general de este trabajo es el desarrollo de una interfaz informativa para el análisis de datos que permita a la empresa de servicio de transporte tomar mejores decisiones en el proceso operativo diario, con el fin de aumentar la eficiencia del servicio, seguridad y el confort percibido por el cliente. Para el cumplimiento de este objetivo se plantea realizar un análisis de las variables micro sueño y la predicción de la velocidad, las cuales se consideran relevantes para el mejoramiento del servicio de transporte. La metodología utilizada en este trabajo es la Programación Web, estará compuesta por una interfaz de usuario, en la cual se podrán ingresar los datos de las variables micro sueño y la predicción de la velocidad, y una interfaz de administrador, en la cual se podrán visualizar los resultados del análisis de los datos. Todo esto fue desarrollado por medio del uso de R para crear una plataforma en Shiny y también, se usó Google Forms para recolectar los datos. El resultado de este proyecto es una plataforma que contribuya al mejoramiento del servicio de transporte, ya que, a partir del análisis de los datos se podrán tomar mejores decisiones en el proceso operativo diario, extraer conclusiones y recomendaciones que sean de utilidad para la toma de decisiones, lo cual se traducirá en una mejora de la calidad del servicio.

DESIGN OF A MONITORING AND SUPERVISION SYSTEM OF OBJECTIVE (OPERATIVE)

VARIABLES

FOR THE SAFETY AND COMFORT OF THE LAND PASSENGER TRANSPORT SERVICE.

Since the beginning of time, transport has been an essential activity for the functioning of the economy and society in general, which it is necessary to create tools aimed at continuously improve in order to provide a service in which its users feel more comfortable when they use it. The general objective of this work is the development of an informative interface for data analysis that allows the transport service company to make better decisions in the daily operational process, in order to increase service efficiency, safety and comfort perceived by the customer. To fulfill this objective, it is proposed to carry out an analysis of the micro-sleep variables and the prediction of speed, which are considered relevant for the improvement of the transport service. The technology used in this work is Web Programming, it will consist of a user interface, where the users can enter the data of the micro-sleep variables and the prediction of speed, and an administrator interface, where the managers will visualize the results of the data analysis. All this was developed with R to create a platform in Shiny and also, Google Forms was used to collect the data. The result of this project is a platform that contributes to the improvement of the transport service, since, based on the analysis of the data, it will be possible to make better decisions in the daily operational process, draw conclusions and recommendations that are useful for decision-making decisions, which will result in the enhancement in the quality of service.

AUTHORS

Cardona Bermúdez, Danna Sofía

Gutiérrez Vesga, Lorena Lucía

Barragan Sarmiento, Yhonatan Alejandro

ADVISOR

Peña-Baena Niebles, Rita Patricia

AUTORES

Amador Peralta, José

David

Bobadilla Vásquez, Melkis

David

Tapias García, Melanie

TUTOR

Peña-Baena Niebles, Rita

Patricia

DISEÑO DE UN SISTEMA DE MONITOREO Y SUPERVISIÓN DE LAS VARIABLES DE PERCEPCIÓN DE LA SEGURIDAD Y CONFORT DEL SERVICIO DE TRANSPORTE TERRESTRE DE PASAJEROS.

El objetivo general es diseñar un sistema de control mediante una encuesta de percepción de la calidad a los usuarios del servicio a través de adaptaciones del SERVQUAL enfocadas en el área del transporte terrestre, para obtener planes de acción basados en la calidad percibida e incrementen el nivel de percepción de los usuarios sobre el confort y la seguridad en el servicio de transporte de pasajeros en Colombia. Esta solución representa gran valor en el sector del transporte ya que permite proporcionar a la empresa estadísticas de la calidad percibida por los usuarios del sistema, así como un aumento de la confianza del cliente pues se realiza la Implementación de un plan de acción dependiendo el nivel de satisfacción de estos. Para el diseño se realizó una revisión bibliográfica, así como un análisis del sector del transporte terrestre en Colombia y de esta manera identificar las variables de percepción necesarias para el estudio, se diseña un cumulo de preguntas dirigidas a los usuarios del servicio de transporte donde se vean proyectadas y asociadas las variables de percepción anteriormente identificadas, luego se llevó a cabo la selección de la herramienta tecnológica para el desarrollo del sistema de percepción de la calidad, esta selección se realizó a partir de diversos factores que se sometieron a un análisis multicriterio con la ayuda del método TOPSIS, para finalmente proceder en el diseño de un plan institucional que ataque las insatisfacciones de los clientes. A través de la realización de este proyecto se evidencia la diferencia existente entre las expectativas y percepciones de los usuarios, la importancia de los factores y la incidencia relativa al momento de analizar la calidad percibida de este sistema, a su vez, se hace una comparativa entre líneas de buses para contrastar la calidad percibida entre cada una de ellas y a partir de estos resultados diseñar un plan correctivo teniendo en cuenta los factores críticos del estudio

DESIGN OF A MONITORING AND SUPERVISION SYSTEM OF THE PERCEPTION VARIABLES OF SAFETY AND COMFORT OF THE LAND PASSENGER TRANSPORT SERVICE.

The general objective is to design a control system through a quality perception survey of service users by means of SERVQUAL adaptations focused on the area of land transport, to obtain action plans based on the perceived quality and increase the level of Perception of users about comfort and safety in the passenger transport service in Colombia. This solution represents great value in the transport sector since it allows the company to provide statistics of the quality perceived by the users of the system, as well as an increase in customer confidence since the Implementation of an action plan is carried out depending on the level of satisfaction of these. For the design, a bibliographical review was carried out, as well as an analysis of the land transport sector in Colombia and in this way to identify the perception variables necessary for the study, a series of questions addressed to the users of the transport service where see the previously identified perception variables projected and associated, then the selection of the technological tool for the development of the quality perception system was carried out, this selection was made based on various factors that were subjected to a multicriteria analysis with the help of the TOPSIS method, to finally proceed in the design of an institutional plan that attacks the dissatisfactions of the clients. Through the realization of this project, the difference between the expectations and perceptions of the users, the importance of the factors and the relative incidence when analyzing the perceived quality of this system is evidenced, in turn, a comparison is made between bus lines to contrast the perceived quality between each of them and from these results design a corrective plan taking into account the critical factors of the study.

AUTHORS

Amador Peralta, José David

Bobadilla Vásquez, Melkis David Tapias García, Melanie

ADVISOR

Peña-Baena Niebles, Rita Patricia

AUTORES

Álvarez, Ricardo

López, Alejandro

Piñeres, Augusto

Selman, Isabella

TUTOR

Peña-Baena Niebles, Rita

Patricia

DISEÑO DE MODELO DE PREDICCIÓN DE PRECIO Y AVALÚO DE INMUEBLES EN LA CIUDAD DE BARRANQUILLA.

La empresa TruData se encarga de prestar el servicio de analítica de datos e inteligencia de negocios para distintas empresas de Colombia. Recientemente, adquirió un cliente nuevo que se dedica a la compra y venta rápida de propiedades inmobiliarias del país, y desean empezar operaciones en Barranquilla. A la empresa se le encargó la tarea de analizar las tendencias y el comportamiento del mercado actual en la ciudad para lograr penetrarlo brindando satisfacción a sus clientes. El objetivo de este proyecto es aplicar métodos de analítica a una base de datos suministrada por TruData con el fin de diseñar un modelo que permita predecir el valor de un inmueble con un indicador de error mínimo. Para lograr esto, se decide optar por utilizar CRISP DM, una metodología que consiste en seguir una serie de pasos para analizar correctamente una base de datos. Este proceso implicó muchos retos dado que se llevó a cabo una investigación exhaustiva sobre los tipos de modelos de análisis de datos con el fin de definir cuáles serían los mejores para comparar, teniendo en cuenta la investigación realizada sobre casos de éxito de modelación de datos. Con base en los resultados de este proceso se optó por analizar los datos mediante los modelos: GLM BOOST, Random Forest, Regresión Lineal Múltiple, XGBOOST y RIDGE Regression. Al obtener los resultados de cada uno de los modelos, se realizó una comparativa de su rendimiento según su RMSE y MAPE. El RMSE se interpreta como la desviación de los datos y se arroja en la misma unidad de la variable respuesta (COP). El MAPE interpreta la media del error absoluto en porcentaje y, al igual que el RMSE, indica un mejor resultado cuando es más bajo. El modelo con mejor resultado fue el desarrollado mediante la metodología Random Forest, con un RMSE aproximado de 84.000.000 COP. Este modelo permitirá predecir un precio de venta de un inmueble con el ingreso manual de las variables independientes de la respectiva propiedad.

MODEL DESIGN FOR PRICE PREDICTION AND REAL ESTATE APPRAISAL IN THE CITY OF BARRANQUILLA.

TruData is a company that provides a data analytics and business intelligence service to various companies in diverse industries in Colombia. They acquired a new costumer whose business is buying and selling real estate properties at a fair price in a short period of time. The company was given the task of analyzing and interpreting the market behavior and tendencies to be able to penetrate its walls by providing satisfaction to its clients, both real estate sellers and buyers. The main objective of this project is to apply analytics methods to a database provided by TruData with the purpose of designing a robust model that allows the prediction of a real estate market price with a minimal error indicator. The methodology applied was a six-phase CRISP DM to correctly analyze the market context and the data supplied with the goal of correctly modeling the data entered. This process presented many challenges as it required an exhaustive investigation about the types of data analytics models to define which were the ones that fit the data best, considering the investigation done about successful cases of data modeling in other businesses and industries. Based on the results of this process, the models chosen to analyze the data were: GLM BOOST, Random Forest, Regresión Lineal Múltiple, XGBOOST y RIDGE Regression. After obtaining the results thrown by each of the chosen modules, a comparison of their performance was done, considering their RSME and MAPE. RMSE is interpreted as the deviation of the result obtained and it’s presented in the same unit as the response variable (COP). MAPE represents the average of the absolute error in percentage form. Both indicate a better result as they get smaller in quantity. The model with the best result was the one developed with Random Forest methodology, having a approximate RMSE of 84.000.000 COP. This model will allow the prediction of a property value with the manual entry of each property’s independent variables.

AUTHORS

Álvarez, Ricardo

López, Alejandro

Piñeres, Augusto

Selman, Isabella

ADVISOR

Peña-Baena Niebles, Rita Patricia

INGENIERÍA INDUSTRIAL

DISEÑO DE UNA ENCUESTA PARA MEDIR SEGURIDAD Y PROTECCIÓN SOCIAL EN UN ASENTAMIENTO INFORMAL.

AUTORES

Iglesias, Danna

Romero, Liss

Vásquez, Issis

TUTOR

Peña-Baena Niebles, Rita

Patricia

Palacios, Katherine

Los asentamientos informales son lugares ubicados en las periferias, además presentan una serie de riesgos y dificultades, estos se pueden abarcar dentro de los términos seguridad y protección social, a su vez estas son zonas de constante expansión. Por ello el proyecto propone el diseño de un prototipo de una encuesta que permita medir seguridad y protección social en un asentamiento informal. El prototipo de la encuesta requirió de una revisión y análisis de literatura que permitió entender el contexto y conceptualizar las variables necesarias para el diseño, posteriormente el primer prototipo debió pasar por el comité de ética. Luego, se realizó una adaptación transcultural que, con la validación de diferentes expertos, finalmente se realizó una prueba piloto que nos dio a conocer que tan complejo era de comprender la encuesta. En el desarrollo se presentaron limitaciones: insuficiencia de información o estudios previos, dificultad de entendimiento y difícil acceso a la unidad experimental lo que también dificulta la toma de datos. Finalmente, con el diseño de este prototipo, se logra tener una alternativa de medición de seguridad y protección social, que permite visibilizar la problemática de manera cuantitativa y recopilar datos e información precisa pueden utilizar diferentes entes y/o autoridades, para tomar decisiones apropiadas sobre las prácticas a adoptar en un futuro para solventar las necesidades de los habitantes de estas zonas y acelerar el desarrollo de las ciudades

SURVEY DESIGN TO MEASURE SAFETY ANS SOCIAL PROTECTION IN AN INFORMAL SETTLEMENTS.

Informal settlements are places located in the peripheries, they also present a series of risks and difficulties, these can be encompassed within the terms security and social protection, in turn these are areas of constant expansion. For this reason, the project proposes the design of a prototype of a survey to measure security and social protection in an informal settlement. The survey prototype required a literature review and analysis to understand the context and conceptualize the variables necessary for the design, then the first prototype had to go through the ethics committee. Then, a cross-cultural adaptation was made and, with the validation of different experts, finally a pilot test was carried out to show how complex it was to understand the survey. In the development, there were limitations: insufficient information or previous studies, difficulty of understanding and difficult access to the experimental unit, which also makes data collection difficult. Finally, with the design of this prototype, it is possible to have an alternative measurement of security and social protection, which allows us to visualize the problem in a quantitative way and collect accurate data and information that can be used by different entities and/or authorities, to make appropriate decisions about the practices to be adopted in the future to solve the needs of the inhabitants of these areas and accelerate the development of the cities.

AUTHORS

Iglesias, Danna Romero, Liss Vásquez, Issis

ADVISOR

Peña-Baena Niebles, Rita Patricia Palacios, Katherine

AUTORES

Doria Bustamante, José

Fernando

Jiménez Jalube, Eduardo

José

TUTOR

Peña-Baena Niebles, Rita

Patricia

Palacios, Katherine

DISEÑO DE UN MODELO DE GESTIÓN PARA LA RECUPERACIÓN Y EL APROVECHAMIENTO DE PLÁSTICOS PET EN LA CIUDAD DE BARRANQUILLA APOYADO POR LA METODOLOGÍA CANVAS.

La ineficiente gestión de los residuos sólidos genera problemas ambientales que afectan todos los ecosistemas y seres vivos del planeta. Los plásticos PET al ser uno de los residuos sólidos más abundantes en nuestro planeta son uno de los que mayores impactos negativos causan al medio ambiente por su inadecuada gestión al final de su ciclo de vida. La ciudad de Barranquilla, al igual que muchas en el mundo enfrenta este problema, en el cual los principales afectados son sus ecosistemas acuáticos. La tendencia de consumo de plásticos PET está en crecimiento, por lo que en este proyecto se propone diseñar un modelo de gestión de plásticos PET en la ciudad de Barranquilla que permita maximizar la recuperación y el aprovechamiento de este material, reduciendo así las problemáticas generadas por este y regresándolo al ciclo productivo. Inicialmente, se hizo una investigación con la idea de tener las bases conceptuales, normativas y referenciales del tema, luego planteamos diferentes soluciones y escogimos la mejor de acuerdo con criterios que planteamos. Posterior a esto segmentamos la población objetivo del modelo y planteamos el modelo apoyándonos en la metodología CANVAS para definir los componentes del modelo. Finalmente, realizamos la evaluación y análisis del modelo por medio de un análisis ambiental, económico, de riesgos y oportunidades. Este proyecto nos dio como resultado un modelo de gestión PET que se apoya en una aplicación móvil para la comercialización de residuos PET integrando actores de la cadena del PET como son los generadores, consumidores, recicladores y empresas transformadoras. Además, elimina los intermediarios que se llevan gran parte de las ganancias y generan costos de más en la cadena de reciclaje del PET. El proyecto es sostenible económicamente y reduce los impactos ambientales generados por los residuos PET, reintegrando estos al ciclo productivo y fomentando así tanto la economía circular como la logística inversa.

DESIGN OF A MANAGEMENT MODEL FOR THE RECOVERY AND USE OF PET PLASTICS IN THE CITY OF BARRANQUILLA SUPPORTED BY THE CANVAS METHODOLOGY.

The inefficient management of solid waste generates environmental problems that affect all ecosystems and living beings on the planet. PET plastics, being one of the most abundant solid wastes on our planet, are one of the most negative impacts on the environment due to their inadequate management at the end of their life cycle. The city of Barranquilla, like many other cities in the world, faces this problem and the main affected are its aquatic ecosystems. The trend of PET plastic consumption is growing, so in this project we propose to design a PET plastic management model in the city of Barranquilla to maximize the recovery and use of this material, thus reducing the problems generated by it and returning it to the production cycle. For this we initially investigated to have the conceptual, normative and referential bases, then we proposed different solutions and chose the best according to the criteria we proposed, after this we segmented the target population of the model and proposed the model based on the CANVAS methodology to define the components of the model, finally we performed the evaluation and analysis of the model through an environmental, economic, risks and opportunities analysis. This project resulted in a PET management model based on separation at the source and a mobile application for the commercialization of PET waste. This model integrates actors of the PET chain such as generators, consumers, recyclers and transformers, and eliminates intermediaries that take a large part of the profits and generate additional costs in the PET recycling chain. The project is economically sustainable and reduces the environmental impacts generated by PET waste, reintegrating it into the production cycle and thus promoting the circular economy and reverse logistics.

AUTHORS

ADVISOR

Doria Bustamante, José Fernando

Jiménez Jalube, Eduardo José

Peña-Baena Niebles, Rita Patricia Palacios, Katherine

ÍNDICE INDEX

Diseño de una mDiseño y optimización energética de un sistema de aire acondicionado eléctrico para autobuses urbanos a gas natural.

Design and energy optimization of an electric air conditioning system for natural gas urban buses.

Diseño de un sistema automático por control de temperatura del aire de precalentamiento de la caldera de lecho fluidizado gecelca 3.2.

Design of an automatic system by temperature control of the preheating air of the fluidized bed boiler gecelca 3.2.

Diseño de un sistema de aprovechamiento y transporte del calor residual de la escoria para la sustitución de gas natural en los secadores de mineral en CERRO MATOSO S.A.

Design of a system for the use and transport of residual heat from the slag to replace natural gas in mineral dryers at CERRO MATOSO S.A.

Diseño de un sistema de precalentamiento indirecto de alta eficiencia para grandes moto-generadores a gas natural apoyado en análisis computacional (CFD).

Design of a high-efficiency indirect preheating system for large natural gas-fired motor-generators supported by computational analysis (CFD).

Diseño de un sistema de aire acondicionado de baja demanda de energía para autobuses de largo recorrido.

Design of a low energy consumption air conditioning for long distance buses

Diseño y optimización energética de un sistema de aire acondicionado eléctrico para autobuses urbanos a gas natural.

Design and energy optimization of electric air conditioning system for urban buses powered by natural gas.

Diseño de un sistema de mitigación de ruido para los chillers del distrito de frío #1 de la Universidad del Norte.

Design of a noise mitigation system for the chillers of the cold district #1 of the Universidad del Norte.

Diseño de puerto de descargue de cereales a Granel.

Design of a bulk grain unloading port.

Banco de pruebas para la evaluación de integridad de infraestructura de acero ante mezclas de hidrógeno y gas natural a presión.

Test bench for the evaluation of integrity of steel infrastructure exposed to high pressure mixtures of hydrogen and natural gas.

Diseño de sistema desalinizador de agua de mar.

Seawater desalination system design.

Impresora 3D de casas y estructuras. Printer for houses and structures.

AUTORES

Arciniegas, Jorge

Prada, Carlos

Davila, Yuber

Sánchez, Richard

TUTOR

Bula, Antonio

Corredor, Lesme

INGENIERÍA MECÁNICA

DISEÑO

Y OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO ELÉCTRICO

PARA AUTOBUSES URBANOS A GAS NATURAL.

La problemática que abordaremos en el presente trabajo es el rediseño del sistema compresor-motor del autobús a gas. La poca eficiencia que tiene el sistema de refrigeración que se utiliza hoy en día está relacionada al modo en cómo funciona, que consiste en un sistema de refrigeración que se alimenta del motor de combustión de manera directa. Hay una clara diferencia al momento de comparar la eficiencia de los sistemas eléctricos de aire acondicionado con el bajo rendimiento que tienen a partir de la energía del motor del vehículo, esto repercute en mayores costos para la empresa. Nuestro objetivo en este proyecto es diseñar y evaluar alternativas para seleccionar la que mejor se adapte a los requerimientos de la empresa. Independizar el sistema de aire acondicionado de los buses del motor para que este sea accionado de una batería eléctrica ayudaría a que se pueda alcanzar la eficiencia energética, lo que implica una disminución considerable en el consumo y por lo tanto menos costos, además de brindar confort térmico, mejorar la calidad del aire y contribuir a la disminución del uso de combustible que se traduce a la reducción de gases de efecto invernadero.

DESIGN AND ENERGY OPTIMIZATION OF AN ELECTRIC AIR CONDITIONING SYSTEM FOR NATURAL GAS URBAN BUSES.

The problem that we will solve in this paper is the redesign of the compressormotor system of the gas-powered bus. The low efficiency of the cooling system used nowadays is related to the way it works, which consists of a cooling system that is fed directly from the combustion engine. There is a clear difference when comparing the efficiency of electric air conditioning systems with the low performance they have from the energy of the vehicle’s engine, this results in higher costs for the company. Our objective in this project is to design and evaluate alternatives to select the one that best suits the company’s requirements. Separating the air conditioning system of the motor so that it is powered by an electric battery would help to achieve energy efficiency, which implies a considerable decrease in consumption and therefore less costs, in addition to providing thermal comfort, improve air quality and contribute to reducing the use of fuel that translates into the reduction of greenhouse gases.

AUTHORS

Arciniegas, Jorge

Prada, Carlos

Davila, Yuber

Sánchez, Richard

ADVISOR

Bula, Antonio

Corredor, Lesme

INGENIERÍA MECÁNICA

DISEÑO DE UN SISTEMA AUTOMÁTICO POR CONTROL DE TEMPERATURA DEL AIRE DE PRECALENTAMIENTO DE LA CALDERA DE LECHO FLUIDIZADO GECELCA 3.2.

AUTORES

Alberto

TUTOR

La empresa GECELCA 3 SAS ESP es una empresa encargada de la generación y comercialización de energía eléctrica. Actualmente hace parte de los mayores productores de energía eléctrica a base de carbón a nivel nacional. En su planta termoeléctrica GECELCA 3.2 la empresa cuenta con una caldera de lecho fluidizado, en el proceso de arranque se lleva a cabo el precalentamiento del aire primario de la caldera. Actualmente la empresa cuenta con problemas en el control de la temperatura del ducto primario. La temperatura en el ducto alcanza valores de operación superiores a los de diseño y esto causa fusión y desgaste del refractario que recubre el ducto. En este orden de ideas, el objetivo principal de este proyecto es la implementación de una estrategia de control que permita asegurar el buen funcionamiento de los quemadores ubicados en el ducto de aire primario, lo que se traduce en una mayor confiabilidad en el proceso de calentamiento de aire y un menor coste de arranque en las operaciones de la caldera de lecho fluidizado. Se realiza un análisis del sistema que comprende la caldera, el ducto de aire primario, los quemadores en el ducto y la línea de distribución de combustible a los quemadores. Posterior a este análisis se presentan alternativas que luego serán evaluadas mediante una matriz multicriterio basada en las necesidades expresadas por la empresa, de esta evaluación resulta idónea la alternativa que comprende el diseño de un sistema de control que permita una relación entre la temperatura y la presión utilizando como medio el control en cascada. Como resultados se presentan los parámetros de sintonización y las gráficas del lazo de temperatura, así como el de presión. Luego de la evaluación económica se determinó que el potencial ahorro e ingresos extra que la implementación de la alternativa representaría frente a la inversión inicial convierte el proyecto en económicamente viable.

Rocha Barajas, David Enrique

Santiago Torres, Sebastián

Celis Montes, Mauricio Carlos

Bula, Antonio Corredor, Lesme

DESIGN OF AN AUTOMATIC SYSTEM BY TEMPERATURE CONTROL OF THE PREHEATING AIR OF THE FLUIDIZED BED BOILER GECELCA 3.2.

GECELCA 3 SAS ESP is a company in charge of the generation and commercialization of electric power. It is currently one of the largest producers of coal-fired electricity in the country. In its GECELCA 3.2 thermoelectric plant, the company has a fluidized bed boiler; the boiler’s primary air is preheated during the start-up process. Currently, the company has problems with the temperature control of the primary duct. The temperature in the duct reaches operating values higher than the design values and this causes melting and wear of the refractory that covers the duct. With this in mind, the main objective of this project is the implementation of a control strategy to ensure the proper functioning of the burners located in the primary air duct, which translates into greater reliability in the air heating process and lower start-up costs in the fluidized bed boiler operations. An analysis of the system comprising the boiler, the primary air duct, the burners in the duct and the fuel distribution line to the burners is performed. After this analysis, alternatives are presented and then evaluated by means of a multi-criteria matrix based on the needs expressed by the company. From this evaluation, the alternative that includes the design of a control system that allows a relationship between temperature and pressure using cascade control as a means of control is ideal. As results are presented tuning parameters and graphs of the temperature loop, as well as the pressure. After the economic evaluation it was determined that the potential savings and extra income that the implementation of the alternative would represent compared to the initial investment makes the project economically viable.

AUTHORS

Rocha Barajas, David Enrique Santiago Torres, Sebastián Alberto Celis Montes, Mauricio Carlos ADVISOR

Bula, Antonio Corredor, Lesme

AUTORES

Gutiérrez, Michael

Florian, Diego

Mozo, Alfredo

TUTOR

Bula, Antonio

Corredor, Lesme

INGENIERÍA MECÁNICA

DISEÑO DE UN SISTEMA DE APROVECHAMIENTO Y TRANSPORTE DEL CALOR RESIDUAL DE LA ESCORIA PARA LA SUSTITUCIÓN DE GAS NATURAL EN LOS SECADORES DE MINERAL EN CERRO MATOSO S.A.

El trabajo a presentar a continuación tenía como objetivo principal el diseño de un sistema de aprovechamiento y transporte del calor residual de la escoria en Cerro Matoso SA. Para comenzar, se identificó el problema principal como el nulo aprovechamiento del calor de la escoria en la mina de Cerro Matoso junto con sus respectivas causas y consecuencias. De manera seguida se pasó a desarrollar un estado del arte y la técnica para contextualizar adecuadamente e inmediatamente formular un objetivo principal, ya mencionado, junto con unos objetivos específicos. Habiendo hecho todo esto se pasó a formular una solución, la cual estuvo basada considerablemente en antecedentes y un informe anterior y se identificó que la parte crítica para dicha solución sería el transporte del calor ya que una de las principales restricciones era el poco espacio disponible y la larga distancia por recorrer. En este orden de ideas se identificaron 3 alternativas: vapor de agua, aceite térmico y sales fundidas, alternativas que fueron analizadas a fondo y con la ayuda de matrices 2x2 y AHP se escogió al vapor de agua como alternativa ganadora. Sabiendo esto, se procedió a la selección y dimensionamiento de los componentes necesarios como las tuberías, bombas, trampas de condensado, caldera, quemador, turbina y demás componentes. En adición, se realizó un análisis económico y un análisis de riesgos. Finalmente, se llegó a la conclusión de que a pesar de que para el diseño del sistema se hayan utilizado varios datos estimados o asumidos, los resultados son muy satisfactorios ya que se avanzó hacia la dirección correcta para la solución de un problema tan importante como lo es este

DESIGN OF A SYSTEM FOR THE USE AND TRANSPORT OF RESIDUAL HEAT FROM THE SLAG TO REPLACE NATURAL GAS IN MINERAL DRYERS AT CERRO MATOSO S.A.

The work to be presented below had as its main objective the design of a system for the use and transport of residual heat from the slag in Cerro Matoso SA. To begin with, the main problem was identified as the null use of the heat of the slag in the Cerro Matoso mine along with its respective causes and consequences. Immediately, a state of the art and technique was developed to adequately contextualize and immediately formulate a main objective, already mentioned, together with some specific objectives. Having done all this, a solution was formulated, which was based considerably on background and a previous report, and it was identified that the critical part for said solution would be the transport of heat since one of the main restrictions was the little space available and the long distance to go. In this order of ideas, 3 alternatives were identified: steam, thermal oil and molten salts, alternatives that were thoroughly analyzed and with the help of 2x2 matrices and AHP, steam was chosen as the winning alternative. Knowing this, we proceeded to select and size the necessary components such as pipes, pumps, condensate traps, boiler, burner, turbine and other components. In addition, an economic analysis and a risk analysis were carried out. Finally, it was concluded that despite the fact that several estimated or assumed data have been used for the design of the system, the results are very satisfactory since progress was made in the right direction for the solution of such an important problem as is this.

AUTHORS

Gutiérrez, Michael Florian, Diego Mozo, Alfredo ADVISOR Bula, Antonio Corredor, Lesme

AUTORES

Castillo Benítez, Jasser Camilo

Hincapie Florez, Diego Andrés

Llain Quiñones, José Santos

Manzur Márquez, Hasem

Amaleq

TUTOR

Bula, Antonio

Corredor, Lesme

INGENIERÍA MECÁNICA

DISEÑO DE UN SISTEMA DE PRECALENTAMIENTO INDIRECTO DE ALTA EFICIENCIA PARA GRANDES MOTO-GENERADORES A GAS NATURAL APOYADO EN ANÁLISIS COMPUTACIONAL (CFD).

Celsia como empresa del grupo Argos con enfoque en la generación, distribución, transmisión y comercialización de energía eficiente ha venido trabajando en una planta de generación térmica en Sahagún/Córdoba llamada el Tesorito. Actualmente tienen la necesidad de reducir los costos operativos asociados a mantener los moto-generadores en sus condiciones de arranque. Por tal razón el presente proyecto tiene como objetivo aportar una solución mediante el diseño un sistema de precalentamiento, con el uso de fuentes de energía renovables. A través de una simulación CFD (Dinámica de fluidos computacional) de un modelo simplificado del circuito de precalentamiento del motor 16V50DF, se obtuvo la demanda de potencia del sistema, comportamiento de la distribución de temperatura y perdidas asociadas al proceso. De esta manera se formularon tres alternativas de solución: calentamiento a través de paneles fotovoltaicos, colectores solares y paneles híbridos. Posteriormente con la consideración de los criterios de diseño más relevantes, que son compatibilidad con el control actual de la planta térmica, nula modificación en el motor-generador, alta eficiencia de generación de energía térmica y costo de instalación; se escogió la de calentamiento a través de paneles fotovoltaicos, a la cual se le realizó el diseño en detalle sobre la estructura que los soporta. Finalmente, se le plantearon distintos escenarios operativos donde se modificó su disponibilidad energética variando la capacidad de almacenamiento para obtener una solución costoefectiva, junto con un análisis de riesgos que puedan afectar el desarrollo del proyecto y la operación.

DESIGN OF A HIGH-EFFICIENCY INDIRECT PREHEATING SYSTEM FOR LARGE NATURAL GAS. FIRED

MOTOR-GENERATORS SUPPORTED BY COMPUTATIONAL ANALYSIS

Celsia, as a company of the Argos Group focused on the generation, distribution, transmission and commercialization of efficient energy, has been working on a thermal generation plant in Sahagún/Córdoba called El Tesorito. Currently they have the need to reduce operating costs associated with maintaining the motorgenerators in their starting conditions. For this reason, the present project has the objective of providing a solution through the design of a preheating system, with the use of renewable energy sources. Through a CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation of a simplified model of the preheating circuit of the 16V50DF engine, it was obtained the power demand of the system, the behavior of the temperature distribution and losses associated to the process. In this way, three alternative solutions were formulated: heating through photovoltaic panels, solar collectors and hybrid panels. Subsequently, considering the most relevant design criteria, which are compatibility with the current control of the thermal plant, no modification in the motor-generator, high efficiency of thermal energy generation and installation cost, the heating through photovoltaic panels was chosen, with a detailed design of the structure that supports them. Finally, different operational scenarios were proposed where energy availability was modified by varying the storage capacity to obtain a cost-effective solution, together with an analysis of risks that may affect the development of the project and its operation.

AUTHORS

Castillo Benítez, Jasser Camilo

Hincapie Florez, Diego Andrés

Llain Quiñones, José Santos

Manzur Márquez, Hasem Amaleq

ADVISOR

Bula, Antonio

Corredor, Lesme

(CFD).

AUTORES

Guette Carrillo, Andrés Camilo

Aguas Acevedo, Jesús David

Coronado Uribe, Jose Manuel

Adechiny Castillo, Juan David

Jiménez Rojas, Daniel

Alejandro

Arango Cuevas, Andrés

Ricardo

TUTOR

Bula, Antonio

Corredor, Lesme

DISEÑO DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO DE BAJA DEMANDA DE ENERGÍA PARA AUTOBUSES DE LARGO RECORRIDO.

La transmisión mecánica entre el motor de combustión interna y el compresor del aire acondicionado en vehículos de largo recorrido es responsable de un gran aumento en el consumo de combustible, dificulta el confort de los usuarios, es energéticamente ineficiente y impacta de forma negativa el ambiente. En búsqueda de dar solución a dicha problemática este trabajo explora nuevas alternativas y realiza un diseño de un nuevo sistema de aire acondicionado para buses donde el funcionamiento del compresor y el motor del automóvil sean independientes. El primer paso fue establecer las restricciones de potencia, espacio y peso que podía ofrecer el vehículo, de ahí evaluar las alternativas propuestas y dimensionar el sistema. Este sistema cuenta con un banco de baterías de 28.8 kWh de 12 módulos que alimenta a 3 compresores eléctricos DC de 4.5 kW nominales que a la vez son controlados por un sistema de control ON/OFF en cascada y el sistema es capaz de operar durante 1.5 horas autónomas. Del mismo modo se emplea un motor de imán permanente, donde anteriormente se ubicaba el compresor, que cumpla el papel de generador de corriente para la carga de las baterías. Con este nuevo sistema, se logró reducir el consumo de combustible entre 230 y 280 galones por año y el 12.5% de los costos asociados a la operación del sistema de aire acondicionado del vehículo. Así como también, el nuevo sistema resulta ser aproximadamente 30% más eficiente en cuanto a rendimiento respecto al equipo anterior. Sin embargo, los nuevos equipos empleados tienen altos costos de fabricación y aumentan considerablemente los costos operacionales. De igual forma, el nuevo sistema implementado representa un riesgo al proyecto tanto físico como normativo debido a la implementación de baterías de litio-ion en el vehículo. Y, por último, como aspecto secundario, el A/C diseñado es más amigable con el medio ambiente y reduce las emisiones de gases de efecto invernadero.

DESIGN OF A LOW ENERGY CONSUMPTION AIR CONDITIONING FOR LONG DISTANCE BUSES.

The mechanical transmission, belt driven, between the combustion engine and the compressor of the A/C in long-distance buses is responsible for a large increase in fuel consumption, hinders user comfort, is energy inefficient and has a negative impact on the environment. There are still no buses in the region that operate with an electric air conditioning system or any other type of energy that offers advantages over traditional vehicles. In search of a solution to this problem, this work explores some alternatives and designs a new air conditioning system for buses where the operation of the compressor and the car engine are independent. The first step was to establish the power, space and weight restrictions that the vehicle could offer, then evaluate the proposed alternatives and size the system. This system has a 28.8 kWh battery bank of 12 modules that feeds three 4.5 kW DC electric compressors that are controlled by a cascade ON/OFF control system and is capable of operating for 1.5 hours autonomously. In the same way, a permanent magnet motor is used, where the compressor was previously located, to play the role of current generator for charging the batteries. With this newly designed system, fuel consumption was reduced by 230 to 280 gallons per year, as well as 12.5% of the costs associated with running the vehicle’s air conditioning system during idling. The new system is also approximately 30% more efficient in terms of air conditioning performace than the previous equipment. However, the new equipment used has high manufacturing costs and significantly increases operational costs. Likewise, the new system implemented represents a physical and regulatory risks to the project due to the implementation of lithium-Ion batteries in the vehicle. And finally, as a secondary benefict, the designed A/C is more environmentally friendly and reduces the GHG into the environment.

AUTHORS

Guette Carrillo, Andrés Camilo

Aguas Acevedo, Jesús David

Coronado Uribe, Jose Manuel

Adechiny Castillo, Juan David

Jiménez Rojas, Daniel Alejandro

Arango Cuevas, Andrés

Ricardo

ADVISOR

Bula, Antonio

Corredor, Lesme

AUTORES

Villalobos de la Cruz, Said Jesús

Reales Mejía, Gerardo Manuel

Carmona Charris, Analiz

Asuncion Acuña, Ricardo

Andrés de la

Mendoza Guerrero, Michael

TUTOR

Bula, Antonio

Corredor, Lesme

DISEÑO Y OPTIMIZACIÓN ENERGÉTICA DE UN SISTEMA DE AIRE ACONDICIONADO ELÉCTRICO

PARA AUTOBUSES URBANOS A GAS NATURAL.

En Colombia, la costa caribe requiere un funcionamiento continuo de los sistemas de aire acondicionado en edificios y sistemas de transporte. Este es el caso de la ciudad de Cartagena, capital de Bolívar, la cuál tiene un clima tropical semiárido con una temperatura promedio de 29 grados centígrados durante el año. Por lo tanto, dependiendo de las condiciones climáticas del país, el sistema integrado de transporte masivo - Transcaribe S.A. cuenta con un sistema de aire acondicionado convencional, lo que significa que el accionamiento del compresor es proporcionado por el motor de combustión interna (MCI). Transcaribe S.A. a 2021, tiene un total de 329 vehículos, que utilizan gas natural como combustible. Debido a la competitividad del sector transporte Transcribe SA cada día compite con otro tipo de vehículos en términos de velocidad y tiempo de viaje, volviendo el consumo de combustible relevante en términos de ahorro, y sin mencionar el hecho de que el sistema de aire acondicionado está integrado y el vehículo está estrechamente asociado con MCI. Debido al aumento del precio del gas natural, es necesario buscar otros medios que ayuden a ahorrar este combustible, por ello, este proyecto se basa en la implementación de un sistema de recuperación de energía a través de un sistema de frenado regenerativo que permita recuperar energía y almacenarla en un banco de baterías para abastecer el sistema de aire, para esto se debe ser completamente separada del motor a combustión Cummins BG+ 5.9 L, para efectos del proyecto, en un vehículo del Sistema Integrado de Transporte Público (Transcaribe S.A.) en la ciudad de Cartagena.Para lo anterior, se especifican una serie de ítems en cuanto a los equipos y materiales necesarios para implementar el concepto de diseño. Para lograr los ahorros energéticos que requiere la empresa, se implementará otro método para mejorar el sistema de aire acondicionado en base a su desempeño actual.

DESIGN AND ENERGY OPTIMIZATION OF ELECTRIC AIR CONDITIONING SYSTEM FOR URBAN BUSES

POWERED BY NATURAL GAS.

In Colombia, the Caribbean coast requires continuous operation of air conditioning systems in buildings and transportation systems. This is the case of the city of Cartagena, capital of Bolivar, which has a semi-arid tropical climate with an average temperature of 29 degrees Celsius throughout the year. Therefore, depending on the climatic conditions of the country, the integrated mass transportation system - Transcaribe S.A. has a conventional air conditioning system, which means that the compressor drive is provided by the internal combustion engine (ICM). Transcaribe S.A. as of 2021, has a total of 329 vehicles, which use natural gas as fuel. Due to the competitiveness of the transportation sector, Transcribe S.A. competes every day with other types of vehicles in terms of speed and travel time, making fuel consumption relevant in terms of savings, not to mention the fact that the air conditioning system is integrated and the vehicle is closely associated with MCI. Due to the rising price of natural gas, it is necessary to seek other means to help save this fuel, therefore, this project is based on the implementation of an energy recovery system through a regenerative braking system that allows energy recovery and store it in a battery bank to supply the air system, for this must be completely separated from the combustion engine Cummins BG + 5. 9 L, for the purposes of the project, in a vehicle of the Integrated Public Transportation System (Transcaribe S.A.) in the city of Cartagena. For the above, a series of items are specified in terms of equipment and materials needed to implement the design concept. To achieve the energy savings required by the company, another method will be implemented to improve the air conditioning system based on its current performance.

AUTHORS

Villalobos de la Cruz, Said Jesús

Reales Mejía, Gerardo Manuel Carmona Charris, Analiz

Asuncion Acuña, Ricardo Andrés de la Mendoza Guerrero, Michael

ADVISOR

Bula, Antonio Corredor, Lesme

AUTORES

Orosco, Carlo García, Danilo

Granados, Mariana Londoño, Pablo Jaramillo, Juan

TUTOR

Bula, Antonio Corredor, Lesme

INGENIERÍA MECÁNICA

DISEÑO DE UN SISTEMA DE MITIGACIÓN DE RUIDO PARA LOS CHILLERS DEL DISTRITO DE FRÍO #1 DE LA UNIVERSIDAD DEL NORTE.

En el presente informe se estudia la problemática de ruido producido por las máquinas del distrito de enfriamiento #1 de la Universidad del Norte en la ciudad de Barranquilla. Se inicia el proyecto mediante el reconocimiento de los altos niveles sonoros que se irradian del recinto a simple escucha y se procede a realizar una medición sonora tanto del perímetro del recinto como de la maquinaria dentro de él, con la ayuda de sonómetros. A partir del análisis realizado de los niveles de ruido y el conocimiento de la normativa colombiana de regulación sonora, se plantea el reto de disminuir el ruido dentro del recinto que contiene la mayoría de las máquinas del distrito, con el fin de cumplir con la norma y propiciar un ambiente saludable para quienes trabajan dentro de este. Una vez claro el problema de diseño, se procede a definir y estudiar los conceptos propios del ruido y técnicas para su disminución; se extraen a través del cliente unas restricciones y especificaciones para el diseño de la solución y se exploran diversas alternativas que se ajustan a las limitaciones. Posteriormente, se realiza una evaluación a través de cálculos, tablas de valoración y costos de las alternativas más atractivas y se acota el diseño a solo una de estas: Cabinas aislantes sobre los compresores. Acto seguido, se realiza un diseño detallado de la alternativa escogida, junto con un estudio económico general del proyecto y un cronograma de la sección de diseño unido a una propuesta oportuna del cronograma de construcción e instalación del proyecto.

DESIGN OF A NOISE MITIGATION SYSTEM FOR THE CHILLERS OF THE COLD DISTRICT #1 OF THE UNIVERSIDAD DEL NORTE.

In this report, the problem of noise produced by the machines of the cooling district #1 of the Universidad del Norte in the city of Barranquilla is studied. The project begins by recognizing the high sound levels that radiate from the enclosure with simple listening and proceeds to carry out a sound measurement both of the perimeter of the enclosure and of the machinery within it, with the help of sound level meters. Based on the analysis of the noise levels and the knowledge of the Colombian noise regulation regulations, the challenge of reducing the noise within the enclosure that contains the majority of the machines in the district is posed, in order to comply with the norm. and promote a healthy environment for those who work within it. Once the design problem is clear, we proceed to define and study the concepts of noise and techniques for its reduction; Some restrictions and specifications for the design of the solution are extracted through the client and various alternatives are explored that fit the limitations. Subsequently, an evaluation is carried out through calculations, valuation tables and costs of the most attractive alternatives and the design is limited to only one of these: Insulated cabins on the compressors. Immediately afterwards, a detailed design of the chosen alternative is carried out, together with a general economic study of the project and a schedule of the design section together with a timely proposal of the construction and installation schedule of the project.

AUTHORS

Orosco, Carlo García, Danilo Granados, Mariana Londoño, Pablo Jaramillo, Juan

ADVISOR

Bula, Antonio Corredor, Lesme

AUTORES

Bernal, Shellsea

David, Jorge

Guzmán, Juan

TUTOR

Maury, Heriberto

INGENIERÍA MECÁNICA

DISEÑO DE PUERTO DE DESCARGUE DE CEREALES A GRANEL.

En este proyecto se evidencia el diseño autónomo de descarga de cereales en un puerto de granel. La demanda de consumo y producción de cereales en el país ha ido incrementando, causando así que las importaciones sean doblegadas, esto crea un déficit en la economía debido al aumento en el costo de la canasta familiar. Por otro lado, la logística de almacenamiento y transporte del producto en el país no es capaz de cumplir con la demanda, generando sobrecostos de producción. Para una solución eficaz y concreta, se requiere de una fase investigación, una fase de diseño, desarrollo y ejecución, que permita determinar una propuesta viable para el puerto. Por ello, se implementa de manera investigativa el estado del arte y de la técnica, en donde se abarca el proceso de descarga, la infraestructura y la maquinaria utilizada. Más adelante, se lleva a cabo el diseño de tres alternativas, las cuales brindan una solución en base a los requerimientos, por esto cada una de ellas es explicada a través de un plan de ejecución, el cual describe su funcionamiento, presupuesto y los principales componentes a utilizar en la implementación del sistema. Todo esto permite determinar y seleccionar la alternativa más viable y sustentable para el desarrollo del puerto a granel. Finalmente, se logra un estudio de la alternativa a trabajar, generando un diseño básico en el cual se realizan cálculos, selección de material, maquinaria, subsistemas, estimación de riesgos, seguridad del sistema, etc. Todo esto en base a los requerimientos estipulados al comienzo. Del mismo modo, se ejecuta una explicación del funcionamiento del sistema por medio de planos y dibujos en 3D. Además, se realiza un diseño a detalle del tambor motriz y el eje motriz de la banda transportadora del muelle. Para este desarrollo es necesario la implementación de un análisis financiero para saber los costos y beneficios que se pueden obtener al momento de ejecutar la alternativa seleccionada.

DESIGN OF A BULK GRAIN UNLOADING PORT.

This report shows the autonomous design of the unloading of cereals in a bulk port. For this case it is exposed that the demand for consumption and production of cereals in the country has been increasing, causing imports to double, this causes a deficit in the economy due to the increase presented in the family basket. It should be noted that the logistics of storage and transportation of the product is not the best, generating production cost overruns. For an effective and concrete solution, a research phase and a design, development and execution phase are required to determine a viable proposal for the port. Therefore, the state of the art is implemented in an investigative manner, covering the unloading process and the infrastructure used for it, as well as the machinery. Likewise, a structure of specifications and requirements that the design must comply with is used, through a series of patents and technical criteria. Subsequently, the design of three alternatives that will provide a solution based on the stipulated requirements is carried out, so each of them is explained through an implementation plan, which describes its operation, budget and the main components to be used in the implementation of the system. All this allows determining and selecting the most viable and sustainable alternative for the production of the bulk port. Finally a study of the alternative to work is achieved, so it proceeds to generate a basic design in which calculations are made, selection of materials, machinery, subsystems, risk estimation, system safety, tools, etc., all this is based on the requirements stipulated at the beginning, in the same way an explanation of the system operation is executed by means of plans and 3D drawings, for this development it is necessary the implementation of the financial analysis executed for the design, this allows to know the costs and benefits that can be obtained at the moment of executing the selected alternative.

AUTHORS

Bernal, Shellsea David, Jorge Guzmán, Juan

ADVISOR

Maury, Heriberto

AUTORES

Parra Berdugo, Ervin Antonio

Parra López, Daniela

Puello Barrios, Sofía Alejandra

Rodríguez Villamizar, Luciana

TUTOR

Maury, Heriberto

INGENIERÍA MECÁNICA BANCO DE PRUEBAS PARA LA EVALUACIÓN DE INTEGRIDAD DE INFRAESTRUCTURA DE ACERO ANTE MEZCLAS DE HIDRÓGENO Y GAS NATURAL A PRESIÓN.

El siguiente proyecto propone el diseño de un banco de pruebas para la evaluación de integridad de infraestructura de acero ante mezclas de hidrógeno y gas natural a presión. El banco de pruebas está diseñado para evaluar el comportamiento e integridad de los aceros de bajo carbono frente a flujos presurizados con distintas concentraciones de hidrógeno, considerando las propiedades mecánicas de los aceros evaluados antes y después del tiempo de prueba. El banco tiene como condiciones que se puedan modificar variables como la concentración de hidrógeno en la mezcla, el material de la probeta a evaluar, la velocidad, la temperatura y la presión del fluido. El banco estará equipado por un compresor para regular la presión de la mezcla durante el tiempo de prueba, dos intercambiadores de calor de tubo y coraza que controlarán la temperatura, un tanque de suministro y un tanque de almacenamiento. Las tuberías que componen al banco son de acero ASISI 316 con diámetro nominal de 4 pulgadas y cédula 40 y, la probeta de prueba será de un acero API 5L con especificación X56 o X60. En este documento se resumen las fases de diseño llevadas a cabo para alcanzar el diseño integral del producto, iniciando por la identificación de la necesidad y el planteamiento de la problemática, seguido del reconocimiento de especificaciones que debe cumplir el sistema diseñado. Por otra parte, se prosigue con la fase conceptual del diseño, donde se plantean alternativas de solución para el problema; finalmente, se desarrollan el diseño básico y el diseño detallado que muestran el sistema final totalmente definido, asimismo, los subsistemas que lo conforman.

MECHANICAL ENGINEERING

TEST BENCH FOR THE EVALUATION OF INTEGRITY OF STEEL INFRAESTRUCTURE EXPOSED TO HIGH PRESSURE MIXTURES OF HYDROGEN AND NATURAL GAS.

The following project proposes the design of a test bench for the evaluation of integrity of steel infrastructure exposed to mixtures of hydrogen and natural gas under pressure. The test bench is designed to evaluate the behavior and integrity of low carbon steels against pressurized flows with different concentrations of hydrogen, considering the mechanical properties of the steels evaluated before and after the test time. The bank has as conditions that variables such as the concentration of hydrogen in the mixture, the material of the test tube to be evaluated, the speed, the temperature and the pressure of the fluid can be modified. The bench will be equipped with a compressor to regulate the pressure of the mixture during the test period, two shell and tube heat exchangers that will control the temperature, a supply tank, and a storage tank. The pipes that make up the bench are ASISI 316 steel with a nominal diameter of 4 inches and schedule 40, and the test specimen will be made of API 5L steel with X56 or X60 specification. This document summarizes the design phases carried out to achieve the integral design of the product, beginning with the identification of the need and the approach to the problem, followed by the recognition of the specifications that the designed system must comply with. On the other hand, the conceptual phase of the design continues, where alternative solutions to the problem are proposed; Finally, the basic design and the detailed design are developed, showing the fully defined final system, as well as the subsystems that make it up.

AUTHORS

Parra Berdugo, Ervin Antonio

Parra López, Daniela

Puello Barrios, Sofía Alejandra

Rodríguez Villamizar, Luciana

ADVISOR

Maury, Heriberto

AUTORES

Cueto Altahona, Marcela María

Hoz Arévalo, Dayana Karina de la

Molina Moré, Gisel Viviana

Prada Olarte, Edgar Santiago

TUTOR

Maury, Heriberto

INGENIERÍA MECÁNICA DISEÑO DE SISTEMA DESALINIZADOR DE AGUA DE MAR.

El agua potable, a pesar de ser un derecho fundamental y vital para el ser humano, es un servicio al que no todos los colombianos tienen acceso, esto es muy evidente en territorios como La Guajira. Debido a esto, el presente proyecto se enfoca en dar un aporte para reducir esta problemática, diseñando una planta desalinizadora de agua de mar para suplir esta necesidad al casco urbano del municipio de Dibulla, el cual según el DANE corresponde al 14% de la población total de este territorio, siendo aproximadamente 6000 habitantes que se abastecerían con este servicio. Según las naciones unidas se requiere de 100 L/día por persona, por lo que se estableció un caudal de 776 m³/día de agua potable. Para el diseño se tuvieron en cuenta cuatro alternativas, de las cuales, por medio de una matriz AHP, se seleccionó la desalinización por ósmosis inversa debido a que tiene mayor recuperación de agua potable a un menor costo y requerimiento de energía. También se tuvo en cuenta que la energía eléctrica necesaria se suplirá con energía solar fotovoltaica y que la salmuera no se debe regresar al mar, por lo cual se menciona un sistema para hacer uso de esta, que consta de la biomasa presente en La Guajira. Por último, se realizaron simulaciones para confirmar que los cálculos fueran correctos, se analizaron los posibles riesgos que pueden estar presentes en la realización del proyecto y se estableció un presupuesto.

SEAWATER DESALINATION SYSTEM DESIGN.

Drinking water, despite being a fundamental and vital right for the human being, is a service to which not all Colombians have access, this is noticeable in territories such as La Guajira. Due to this, the present project focuses on providing a solution to mitigate this problem, designing a seawater desalination plant to supply this need in the urban area of the municipality of Dibulla, which according to DANE corresponds to 14% of the total population of this territory, being approximately 6000 inhabitants that would be supplied with this service. According to the United Nations, 100 L/day per person is required, so a flow of 776 m³/day of drinking water was established. For the design, four alternatives were considered, of which, through an AHP matrix, desalination by reverse osmosis was selected because it has a greater recovery of drinking water at a lower cost and energy requirement. It was also taken into account that the necessary electrical energy will be supplied with photovoltaic solar energy and that the brine should not be returned to the sea, for which reason a system is mentioned to make use of it, which consists of using the biomass present in La Guajira. Finally, simulations were carried out to confirm that the calculations were correct, the possible risks that may be present in doing the project were analyzed, and a budget was established.

AUTHORS

Cueto Altahona, Marcela María

Hoz Arévalo, Dayana Karina de la Molina Moré, Gisel Viviana Prada Olarte, Edgar Santiago

ADVISOR

Maury, Heriberto

AUTORES

INGENIERÍA MECÁNICA

IMPRESORA 3D DE CASAS Y ESTRUCTURAS.

TUTOR

El gasto mundial total en construcción e infraestructura ha sido de 11,4 billones de dólares en 2018 y se espera que incremente a 14 billones de dólares en 2025. A cierre del año pasado, el aumento general en los materiales ha sido del 7,53%, en especial por el costo del acero que se aumentó un 33,47%. Se espera para 2021 un total de ventas proyectadas en 195.545 correspondientes a 34.8 billones de pesos. En materia ambiental, teniendo en cuenta que el cemento genera 2.2 billones de toneladas de CO₂ al año, lo que equivalen a 8% de la producción global [1], es importante pensar en maneras ecosostenibles de construcción, que puedan reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero, sin deteriorar el sector industrial de construcción de viviendas. La impresión 3D es un proceso por medio del cual los objetos físicos se generan depositando materiales en capas fundamentadas en un modelo digital. Esta alternativa tiene el potencial de mitigar la huella de carbono y al alza de costos de materiales de construcción. Este proyecto tiene como objetivo el desarrollo de un mecanismo/sistema CNC de manufactura aditiva que pueda construir edificaciones robustas, económicas y sostenibles rápidamente, y desplegarse en el lugar de construcción para cubrir la demanda de una amplia gama de construcción horizontal, residencial o comercial, y auxiliar. (Condominios, oficinas, mobiliario, cabañas o estructuras de diseño). Con esto en mente, se realizó el proceso de diseño, desde especificaciones hasta en parte diseño detallado, de una impresora 3D de plataforma tipo “gantry” y extrusora de tornillo.

Ferreira, Jose Romero, Anderson

Villarreal, Juan

Maury, Heriberto

PRINTER FOR HOUSES AND STRUCTURE.

The global cost of construction and infrastructure has been 11.4 billion dollars in 2018 and is expected to rise to 14 billion in 2025. As of last year, the general price in material cost has been of 7.53%, especially due to the cost of steel which increased in 33.47%. For 2021, there is a total of 195545 projected sales, corresponding to 34.8 billion COP. Regarding the environment, considering that cement production generates 2.2 billion tons of CO2 emissions yearly, which equals to 8% of the global production, it’s important to think in sustainable ways to continue construction that can significantly reduce the emission of greenhouse gasses (GHG), without impacting the industrial household construction sector. 3D printing is a process in which physical objects are generated through the deposit of a material in fine layers from a digital model. This alternative has the potential to mitigate the carbon footprint and price rises of the traditional construction materials. This project has as objective to develop an additive manufacturing CNC mechanism/system that can construct robust, economic, sustainable, and fast buildings and able to be deployed in-site to cover the demand of a wide spectrum of horizontal, residential, commercial and auxiliar construction (Condominiums, offices, furniture, cabins, or design structures). Having this in mind, a design process; from specifications to part of detailed design, for a gantry platform and screw-extruder 3D printer was conducted.

AUTHORS

Ferreira, Jose

Romero, Anderson

Villarreal, Juan

ADVISOR

Maury, Heriberto