Ingeniero Civil Industrial / Para la industria minera, sector que posee una participación del 11,11% en el PIB nacional, la seguridad y la continuidad operacional son prioridad. Es de suma gravedad arriesgar a que los trabajadores sufran accidentes y que se experimenten pérdidas en producción y equipamiento. En el marco de la seguridad laboral, continuidad de la producción y protección de los activos de la compañía, las mineras realizan las 24 horas un monitoreo geotécnico. El objetivo general de esta memoria, es desarrollar un modelo de negocio para un instrumento de monitoreo geotécnico de tecnología escáner láser. De manera que éste pueda ingresar con éxito en un mercado que ha alcanzado un tamaño aproximado de USD 43 millones en cinco años. Este escáner láser posee la cualidad de mejorar la calidad de la información, debido a su mayor resolución, con respecto a los actuales radares que se desempeñan en el monitoreo geotécnico, principal competencia del escáner. El hecho que entregue una información de mayor calidad, hace que las compañías mineras mejoren sus índices de seguridad dentro de las faenas, algo de vital importancia para ellas, considerando que tienen la seguridad laboral como pilar fundamental de sus valores. Además, posee precios más convenientes que los demás instrumentos del mercado. El modelo desarrollado, está basado en un extenso análisis de mercado y un completo estudio de la competencia, de tal manera de caracterizar a cada compañía dedicada al desarrollo de radares. Es de suma importancia realizar un análisis de la competencia ya que es un mercado muy concentrado, con empresas de mucha capacidad financiera y técnica. De los modelos elaborados, se escogió el que aprovechaba mejor las competencias centrales de cada compañía involucrada en la creación de este nuevo instrumento y en consecuencia, capturaba el mayor valor para la empresa. Por último, con los resultados obtenidos, se concluye la viabilidad de introducir un instrumento de tecnología escáner láser, entregando un VAN estimado de USD 804 mil. Sin embargo, es de gran importancia que se tenga la capacidad financiera, estructural y técnica para competir con las demás compañías y satisfacer un exigente segmento de clientes.

Durante los últimos años el precio de la electricidad en Chile ha experimentado fuertes alzas, incidiendo directamente en los costos de producción de la industria minera nacional y afectando su competitividad en el mercado mundial. Este incremento en los costos de la electricidad, se debe principalmente a la implementación de políticas energéticas que no prosperaron dentro de las cuales se encuentra la crisis experimentada en la importación de gas natural en la última década, en donde se produjo un efecto combinado entre el reemplazo de gas natural por otros combustibles convencionales de mayor costo y el incremento generalizado del precio de éstos, particularmente en los años 2007 y 2008. Lo anterior representa un incentivo a estudiar y analizar el desarrollo de una potencial implementación de tecnologías que consideren el uso de energías renovables no convencionales, obteniendo así seguridad en el suministro a precios más competitivos. Este trabajo consiste en un estudio de factibilidad de la utilización de energía solar para la producción de energía eléctrica necesaria para las operaciones unitarias de las faenas mineras del Norte Grande, focalizando el análisis en identificar las posibles barreras que afectan a este tipo de proyectos: técnicas, de entrada, económicas, políticas, ambientales y socioculturales. La matriz energética del Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) se compone casi en su totalidad de centrales termoeléctricas, las que principalmente consumen carbón y sus derivados para generar electricidad a costos más bajos. El compromiso y la protección medioambiental mundial fomentan la necesidad de reducir las emisiones contaminantes a través de beneficios e incentivos económicos normados y reconocidos como la huella de carbón. Dentro de las tecnologías que generan energía a partir de energía solar, una de las que cuenta con mejor disponibilidad y desarrollo, es el Concentrador Cilindro Parabólico, el que pese a contar con ventajas comparativas, presenta altos costos que no permiten en el mediano plazo invertir en una implementación de este tipo. Finalmente se concluye que la ley sobre energías renovables no es suficiente para crear los incentivos necesarios para impulsar inversiones en tecnología limpia por parte de las grandes empresas mineras. Lo que sumado a altos costos de estas tecnologías relacionados directamente a su desarrollo incipiente y a su falta de desarrollo, no logra dar paso a inversiones de este tipo. Pero el escenario debe ser evaluado de forma más integral de acuerdo a las tendencias actuales, internalizando otros aspectos como los impactos negativos de seguir explotando sistemas de generación convencionales como las centrales termoeléctricas, referidos principalmente a efectos en la salud y medioambiente. Para ello, establecer mecanismos legales y normativos se muestran como la principal herramienta para poder atenuar o eliminar las barreras de entrada a tecnología solar-térmica de concentración. Con lo anterior se espera que las empresas mineras tengan reales incentivos a rediseñar sus políticas energéticas, invirtiendo en tecnologías de generación no convencionales que en mediano plazo resulten en una disminución de costos de la energía y la actividad sea más competitiva.

No autorizado por el autor, para ser públicada a texto completo / El objetivo principal de este trabajo es evaluar la factibilidad técnica y económica de instalar una planta termoeléctrica de ciclo combinado con una planta solar integrada en su ciclo de vapor, conocida como “planta híbrida de ciclo combinado-solar” ó “planta de ciclo combinado con integración solar” en el Norte Grande de Chile Para ello se estudiaron las tecnologías solares térmicas de concentración que pueden integrarse a una planta de ciclo combinado. De éstas se seleccionó la planta de colectores cilindro-parabólicos debido a su madurez tecnológica. El análisis técnico involucró la búsqueda de los lugares más aptos para el emplazamiento de la planta híbrida, considerando principalmente restricciones de altitud y pendiente del terreno, y requerimientos de cercanía a la red eléctrica, fuentes de agua y gas natural. Esta serie de restricciones llevó a considerar terrenos costeros para el emplazamiento de la central, incurriendo en una reducción de la energía solar máxima utilizable, debido al aumento de la nubosidad en tales sectores. También se analizaron las características principales de una planta termoeléctrica de ciclo combinado y se diseñó un modelo simple que permite dimensionar el tamaño máximo de una planta solar que puede integrarse a una planta de ciclo combinado de tamaño dado. Finalmente, los resultados de la evaluación económica indican que la instalación de una planta híbrida como la propuesta en el Sistema Interconectado Central es un proyecto rentable dadas las condiciones actuales de generación. Sin embargo, se requiere de un escenario más favorable en términos de costos de inversión o de tiempo de despacho promedio para que la planta solar integrada no disminuya la rentabilidad de la planta híbrida. Además, se realizó un análisis de sensibilidad del cual se dedujo que la planta híbrida es altamente sensible a la variación de precios de combustible y al costo marginal del sistema interconectado, mientras que la planta solar como proyecto independiente es particularmente sensible a la potencia a la cual la planta es despachada, al costo de inversión y a la potencia mínima de la turbina de vapor.

Elabora la metodología de instalación de tubería de polietileno (HDPE) para emisor submarino industrial pesquero, que nos permitirá solucionar el problema de la contaminación de los diferentes cuerpos de agua, ya que es un fenómeno que responde al creciente grado de actividad contaminante que se viene dando en las últimas décadas. El desarrollo de los procesos industriales y el incremento de transporte marítimo aunado al crecimiento poblacional han incidido en un brusco y extraordinario aumento en la recepción de los cuerpos de agua de sustancias externas contaminantes. El estudio determina el proceso de instalación del emisor submarino que brindara el servicio de disposición final de los efluentes generados por cada una de las empresas industriales pesqueras asociadas a APROCHIMBOTE. La recolección de los efluentes residuales previamente tratados, se realiza a través de tuberías, por lo que, en La Estación de Bombeo y en las respectivas Sub Estaciones de Bombeo, no se realizará ningún tratamiento en dichas instalaciones, ya que están recibiendo un efluente previamente tratado, con una calidad menor o igual a los Límites Máximos Permisibles establecidos en el D.S. N°010-2008-PRODUCE. Posteriormente, a través de un proceso de bombeo el efluente es trasladado hasta su disposición final ubicada fuera de la bahía, todo esto se realizará a través de un Emisor Submarino de Aprox. 4.2 Km de longitud. El punto de descarga o disposición final, se encuentra fuera de la bahía a una profundidad de Aprox. 30 metros, de grandes corrientes de dirección sur - norte, donde se logrará una dilución de 460 veces. / Trabajo de suficiencia profesional

La hipótesis de la investigación es dado que el monitoreo de parámetros en la Planta Acuícola PUCP es realizado de manera manual y basado en las condiciones actuales, generando una mala gestión de la unidad productiva. Entonces el diseño de una red inalámbrica permitirá la recolección automática de información relevante de la unidad de cultivo, permitiendo al acuicultor realizar una administración adecuada optimizando el proceso de producción.

Una de las técnicas más ampliamente utilizadas dentro del ámbito del control de calidad de componentes y soldaduras es la radiografia industrial, sin embargo una de las desventajas de esta técnica es cuando se tienen que radiografiar grandes tramos de soldadura en la cual es complicado realizar una sola exposición y se ve forzado entonces a realizar múltiples exposiciones lo que requiere mayor demanda de tiempo y mayor exposición del personal a las radiaciones. Por tanto se requiere el estudio, implementación y utilización de nuevas técnicas de inspección que nos permitan disminuir los tiempos de exposición sin afectar la calidad de las radiografías obtenidas y la salud del personal. La radiografía en movimiento es una técnica especial de la inspección radiográfica en la que ya sea la fuente de radiación, el objeto de prueba o la película se encuentran en movimiento. Mediante el uso de esta técnica se pueden disminuir en gran medida los tiempos de exposición durante las inspecciones. Sin embargo se requiere de un estudio minucioso y sistemático de los conceptos básicos para poder utilizar y así aplicarla durante la inspección de componentes o soldaduras. El presente trabajo de investigación utiliza la técnica de radiografia en movimiento para lograr radiografiar planchas de acero de espesores variables consiguiendo un radiografia que cumpla con los criterios de calidad establecidos. Previo a ello se realiza un estudio de los parámetros más importantes involucrados con esta técnica de radiografia, en este caso la penumbra geométrica en movimiento, la velocidad relativa entre la fuente y el objeto de prueba, la energía de la fuente y el ancho del haz de radiación incidente. La calibración y el manejo de estos parámetros se realizó de acuerdo a los alcances y requerimientos generales estipulados en el Artículo 2, Apéndice I “In Motion Radiography” del Código ASME sección V Edición 2013. Después de realizar varias pruebas de laboratorio, en las que se incluyeron la variación de la distancia fuente película, la colimación del haz de radiación y la velocidad relativa entre fuente y objeto de prueba, fue posible radiografiar planchas de acero de hasta 16mm de espesor considerando una densidad de película de 2.0 y una velocidad de 2.45mm/s. La distancia fuente película fue de 450mm y la energía del tubo de rayos X para radiografiar dicho espesor fue de 300 KV. Al final del presente trabajo de investigación se incluyen las curvas de exposición elaboradas para el equipo de rayos utilizado y para el uso de la técnica de radiografia en movimiento. / Tesis

The proposal presented in this thesis is to provide designers of knowledge based supervisory systems of dynamic systems with a framework to facilitate their tasks avoiding interface problems among tools, data flow and management.The approach is thought to be useful to both control and process engineers in assisting their tasks. The use of AI technologies to diagnose and perform control loops and, of course, assist process supervisory tasks such as fault detection and diagnose, are in the scope of this work. Special effort has been put in integrationof tools for assisting expert supervisory systems design. With this aim the experience of Computer Aided Control Systems Design (CACSD) frameworkshave been analysed and used to design a Computer Aided Supervisory Systems (CASSD) framework. In this sense, some basic facilities are required to be available in this proposed framework:· / ion Tools, for signal processing,representation and analysis to obtain significative information.· To deal with process variables, measures or numerical estimations, and expert observations, with uncertainty and imprecision.· Expert knowledge representation at different levels by using a rule-based system or simple qualitative relations.· Modularity and encapsulation of data and knowledge would be useful for structuring information.· Graphical user interface to manage all those facilities in the same environment as actual CACSD packages.Several tools from the AI domain have been added as Simulink ToolBoxes to deal with abstracted information, qualitative relationship and rule-based ES. Simple and intuitive qualitative relationship can be implemented by means of ablock-based qualitative representation language called ALCMEN. An ES shell, called CEES, has also been embedded into MATLAB/Simulink as a block toallow modularisation and partition of large expert KBs. Finally, the numeric to qualitative interfaces is performed by a set of algorithms, called abstraction tools, encapsulated also in Simulink blocks. The functionality of the wholeframework is able due to the use of object oriented approach in the development and implementation of those tools.In this thesis an attempt is undertaken to make steps towards integration of tools for expert supervision, including once for qualitative and symbolic data representation and management and symbolic knowledge processing. The main research objectives of this work include the following points :1. Incorporation of object-variables into classical numerical data processing system. The aim is to allow structural qualitative and symbolic knowledge representation. Complex information is encapsulated in a single source/sink structure, called object-variable, providing methods for knowledge access and processing.2. Implementation of selected particular tools for qualitative and symbolic knowledge representation and interfacing. Higher abstract level information processing based on the introduced object-variables.3. Embedding an object oriented rule-based expert system into a classical CACSD framework in order to provide high level knowledge processing facilities based on the domain of expert knowledge, heuristics, and logic.The object approach forces engineers to structure knowledge becoming highly locatable, modular and encapsulated. This features are very important to getexpert supervisory system design closer to process. The objective is to approach design tools to process engineers avoiding extra-time in learning application functionality and interfacing process variables and design tools. Thus, objects are used in the process variables descriptions as sources of information, encapsulating tools to provide significant (qualitative or numerical) information. Object oriented features will permit to divide large KBs into smaller ones to deal with complex systems adopting distributed solutions. Consequently, ES becomes more specialised, maintainable, and easier to validate.

Surge como una necesidad de mejorar el control de incidencias de seguridad en el área de riesgos y seguridad de la empresa, dado que no existe confiabilidad en la información, se invierte grandes cantidades de tiempo en la generación de reportes y no existe un repositorio con data histórica. El procedimiento actual de los usuarios de dicha área es recepcionar, clasificar y depurar los informes de los usuarios encargados de cada unidad minera para luego generar los reportes que presentará a quien lo requiera. Este procedimiento no ayuda a tomar decisiones adecuadas por parte de la gerencia. Es por ello que se plantea una solución de inteligencia de negocios que permitirá un mejor control de las incidencias. Se utilizará la metodología CRISP-DM. / Trabajo de suficiencia profesional

El desarrollo de este trabajo, presenta el diseño de un sistema de visión artificial, capaz de medir Annona Cherimola Mill (Chirimoya) del ecotipo Aurora, las cuales provienen de la comunidad de Callahuanca, para posteriormente clasificar aquellas que cumplan con una dimensión de 10 x 12 cm empleando para la etapa de procesamiento: Ajuste de contraste y para la etapa de segmentación, Cierre, Apertura y Código Cadena; los métodos seleccionados cumplen con los tiempos de computo de diseño. Fue posible clasificar exitosamente 91 de 91 Chirimoyas de Categorías Extra y Primera estudiadas con un 100% de efectividad, una precisión de medida de 0,35mm y un error permisible de 2,18mm. Las pruebas se efectuaron en un prototipo diseñado para tal motivo y no en el equipo final; el error obtenido durante las pruebas es menor al establecido en los requerimientos en cuanto a la selección del fruto. En la memoria descriptiva, se presentan los cálculos referentes a la selección del dispositivo de captura, lentes y requerimientos de la iluminación empleando la metodología de diseño VDI-2221. El control del banco de pruebas, empleado para validar los algoritmos realizados, se realizó con un PLC y para realizar el procesamiento de imágenes, se optó por un computador de escritorio con procesador Intel R Core i5 CPU 2.53GHz junto con una cámara con comunicación USB 3.0. El diseño mecánico-eléctrico no es motivo de estudio en la presente investigación. / Tesis

La radiación ionizante se encuentra en nuestro mundo de forma natural y es una herramienta tanto beneficiosa como dañina para el ser humano. El objetivo final de esta tesis es evadir los efectos dañinos, en específico, de la radiación X y gamma. Durante este asunto de estudio se muestra el proceso detallado del diseño de un equipo de detección de rayos X y rayos gamma utilizando como pieza principal un diodo PIN de silicio modelo S3590-08, del fabricante Hamamatsu Photonics, capaz de sensar la intensidad de los rayos gamma y los rayos X a distintas energías. El equipo es capaz de procesar los datos gracias a un microcontrolador Atmega8 de la compañía Atmel, y mostrar al usuario la dosis de radiación a la que está expuesto en tiempo real a través de una pantalla de cristal líquido. También le advierte al operario si ha superado un valor seguro a través de mensajes y de dos alarmas, una visual y la otra sonora. Todo el diseño es validado en base a simulaciones de software que emulan el comportamiento, de forma aproximada, de la electrónica utilizada en la tesis. Además, se añade un protocolo de pruebas frente a radiación X para una futura etapa de implementación, calibración y uso final del equipo en el Laboratorio de Materiales de la especialidad de Ingeniería Mecánica.