En el presente trabajo se ha realizado el diseño térmico de un sistema de enfriamiento y la selección de los equipos principales de dicho sistema, el cual está encargado de realizar el enfriamiento de 454 l/min de aceite empleado para disipar el calor generado por la fricción en los cojinetes de los molinos SAG y de bolas de una planta de procesamiento de cobre. El procedimiento está basado, principalmente, en realizar el cálculo de la transferencia de calor que se requiere para llevar las temperaturas de los fluidos a unos valores tales que puedan realizar su función tanto de calentar como disipar el calor de los componentes y fluidos con los cuales están en contacto. El trabajo está dividido en cuatro partes, una de ellas incluye el estado del arte en el sector minero sobre los procesos de molienda, específicamente para la obtención de cobre y la información general de los aceites utilizados industrialmente; en la segunda se encuentra la metodología que se siguió para realizar el cálculo térmico de los equipos principales; en la tercera se tiene el desarrollo de la metodología para el caso específico y la selección de dichos componentes; y en la última se detalla los costos y presupuesto de adquisición de los componentes principales del sistema. El sistema de enfriamiento está formado, principalmente, por tres equipos: un intercambiador de calor del tipo de carcasa y tubos de 198 mm de diámetro y 1200 mm de largo, cuya área de transmisión de calor es de 13.76 m2 y su capacidad térmica es de 323 kW; en el cual se intercambia el calor entre el fluido caliente que, en este caso, es el aceite, y el fluido frio, el cual es el agua; una torre de enfriamiento de tipo tiro mecánico a contracorriente, cuya carga térmica es de 493 kW y potencia nominal de 3.73 kW; en la cual se realiza el enfriamiento del agua que ha sido calentada al estar en contacto con el aceite; y una bomba de agua, que trabajará con 7 l/s y una altura de 11 m.c.a. y cuya potencia nominal es de 1.42 kW; la cual se encarga de permitir la recirculación del fluido; y por un sistema de tuberías, por donde circula el agua. Se puede establecer un valor comparativo entre el costo de inversión inicial y la capacidad de enfriamiento que tiene el sistema. Dado que se tiene que la inversión es de 16647.33 US$ y la capacidad de enfriamiento del sistema es de 323 kW, se tendría la siguiente información: 51.54 US$/kW.

El presente trabajo de tesis se basa en el diseño e implementación de un sistema de monitoreo de variables físicas en un ventilador centrífugo, tales como presión diferencial, fuerza y velocidad. Dichas variables se extraen con el objetivo de calcular la eficiencia del ventilador a diferentes condiciones. Se suma a esto el diseño del sistema electrónico regulador del porcentaje de apertura o caudal para la salida de aire. Dicho ventilador centrífugo se encuentra ubicado en el Laboratorio de Energía, en el Pabellón de Ingeniería Mecánica de nuestra casa de estudios. En el primer capítulo se reúne información general acerca del ventilador centrífugo, desde su definición, las partes que lo componen, balance de energía, conceptualizaciones generales en torno al diseño, equipos existentes a la venta a nivel internacional y finalmente, la instrumentación que actualmente se utiliza en la realización de estas mediciones en torno a esa máquina. En el segundo capítulo se presenta la problemática, el entorno de desarrollo del proyecto y la secuencia de pasos realizados, además se describen las partes mecánicas del banco ventilador centrífugo y se indica la ubicación de los puntos de medición. En el tercer capítulo se plantean los objetivos a cumplir en el desarrollo de la tesis, el diagrama de bloques realizado y se justifica la selección de todos los componentes que integran el sistema diseñado. Adicionalmente se muestran los diagramas de flujo de la programación realizada, tanto en el microcontrolador como en la interfaz de usuario. En el cuarto capítulo se realiza el montaje general y los ensayos para todas las variables a ser medidas siguiendo el diseño descrito en el capítulo anterior. Se verifica el cumplimiento de los objetivos trazados a través de la realización de pruebas independientes con sistemas simulados y pruebas en conjunto. Finalmente se concluye que el diseño realizado e implementado cumplió exitosamente los objetivos de esta tesis y se indican algunas recomendaciones a tomar en cuenta.

Debido a la alta demanda de controles de calidad de productos, los ensayos de materiales son realizados en varios ámbitos de la industrial para determinar el comportamiento de un material. Actualmente, las máquinas más modernas cuentan con tecnología incorporada que optimiza el desarrollo de los ensayos por medio de la adquisición de datos, lo que reduce los porcentajes de error de lectura gracias a la presencia de un sistema de monitoreo. El presente trabajo de tesis se basa en el diseño e implementación de un sistema de monitoreo para una Máquina Universal de Ensayos, propiedad de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Este propone optimizar el desarrollo de ensayo de materiales que los alumnos de la especialidad de Ingeniería Mecánica de la PUCP realizan actualmente. Entonces, el sistema de monitoreo desarrollado se encargará de monitorear los parámetros de fuerza y desplazamiento durante el desarrollo de un ensayo de materiales (compresión o tracción). Estos parámetros podrán ser visualizados en una interfaz gráfica de usuario en tiempo real; además, el sistema de monitoreo contará con un panel visualizador de las variables de fuerza y desplazamiento, y proveerá un control secundario de actuadores en la planta que brindarán seguridad a todo el sistema. En el capítulo I, se explican conceptos generales sobre el sistema monitoreo para máquinas universales de ensayos; asimismo, se describen algunos equipos comerciales. En el capítulo II, se aborda el marco problemático actual y los objetivos del presente trabajo de tesis. En el capítulo III, se desarrolla el diseño e implementación de un sistema de monitoreo para una máquina universal de ensayos: el hardware y software desarrollado. Finalmente, en el capítulo IV, se describen los ensayos realizados y se muestran los resultados del sistema implementado.

El presente trabajo de tesis consiste en diseñar e implementar un aplicativo web de uso sencillo e intuitivo basado en la programación orientada a objetos para el registro de las BTS de una empresa de telecomunicaciones, con la finalidad de monitorear y actualizar los distintos estados de las BTS. El primer capítulo expone el problema actual a resolver, sus causas y efectos. Posteriormente se concluye esta sección indicando los objetivos planteados en el presente trabajo. El segundo capítulo describe el marco teórico, donde se revisan los distintos frameworks para desarrollo web, el concepto de bases de datos y su utilidad en un aplicativo web, el alcance y limitaciones del aplicativo web a desarrollar, así como el impacto ambiental y social que se presenta en la presente tesis como solución de ingeniería. El tercer capítulo describe las herramientas de trabajo necesarias para desarrollar la web, los requisitos mínimos de la aplicación, la estructura de la base de datos y del aplicativo web. Finalmente, el cuarto capítulo describe el proceso seguido para la implementación de la aplicación web. Se muestra detalladamente el entorno de desarrollo seleccionado, la elaboración de la base de datos, plan de pruebas y el despliegue de la web en un servidor. Se concluye el capítulo mostrando la aplicación final así como cada una de las funciones que la compone.

El proyecto Perú-Magneto se desarrolla en el Instituto de Radioastronomía (INRAS) de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Este proyecto estudia pulsaciones electromagnéticas de la tierra sólida local con el fin de entender mejor la relación entre los aspectos físicos del tectonismo terrestre y fenómenos electromagnéticos asociados y llegar a un método fiable para predecir sismos. Para esto, utiliza sensores llamados magnetómetros los cuales están ubicados en 10 estaciones distribuidas en los departamentos de Lima, Ica y Tacna. El presente trabajo de tesis presenta el diseño y desarrollo de Módulo de Monitoreo de los magnetómetros del proyecto Perú-Magneto. Este contará con un software central ubicado en el INRAS el cual permitirá visualizar, para cada estación, los niveles de tensión en la batería y paneles solares, la conexión a internet de las estaciones de la red y los datos disponibles en el INRAS para su posterior procesamiento. Estos dos últimos parámetros serán almacenados en bases de datos que serán actualizadas automáticamente, en el caso de la conexión a internet cada 30 minutos, y para los datos disponibles en el INRAS diariamente. El Módulo de Monitoreo incluye también un Sistema de Reinicio Remoto que será diseñado para ser instalado en cada estación. El sistema trabaja mediante mensajes de texto (SMS) que son enviados desde el software central en el INRAS y permiten reiniciar la conexión a internet de la estación o efectuar un reinicio total de los sistemas de la estación. Además, el sistema permitirá conocer la tensión en la batería y paneles solares de la estación en donde se encuentre instalado. Se realizarán pruebas para el Sistema de Reinicio Remoto en un ambiente que replique lo mejor posible las condiciones en las que operará para poder verificar su confiabilidad y autonomía.

El Perú posee una cantidad invaluable de monumentos históricos que son vulnerables a altos niveles de actividad sísmica. En cuanto a su conservación, la mayor parte del esfuerzo de restauración gira entorno a daños visualmente detectables como, por ejemplo, trabajos de resanación estética. Estos esfuerzos resultan insuficientes para asegurar la integridad estructural del monumento a largo plazo. Por otro lado, el monitoreo de salud estructural es un método no invasivo que utiliza sensores de aceleración junto con algoritmos de análisis modal para obtener y analizar los parámetros dinámicos de una estructura y detectar daños a lo largo del tiempo. La primera parte de la presente tesis se basa en la implementación de una estación remota de monitoreo de salud estructural (MSE) en la Iglesia San Juan Bautista de Huaro en Cusco, junto con integrantes del grupo de investigación “Ingeniería y Patrimonio PUCP” y bajo el financiamiento de FONDECYT (Proyecto - ID 349/316 - 222-2015). La implementación, consta de tres etapas principales: i) Adquisición/Centralización de los datos de aceleración, ii) Procesamiento/Almacenamiento para obtener los parámetros dinámicos, y iii) Visualización de los resultados desde cualquier dispositivo con acceso de internet. El último punto se presenta con mayor detalle por ser la tarea específica designada. Para ello, se configuró un servidor web de “Amazon Web Services” para alojar los parámetros dinámicos en una base de datos y graficarlos en una plataforma web. De esta manera, se logró compartir diez meses de información de monitoreo con la comunidad científica en el congreso internacional de análisis estructural SAHC 2018. Además, en base a los incidentes más trascendentales durante la operación del sistema completo de MSE, se proponen recomendaciones para implementaciones futuras. La segunda parte de la tesis es el diseño e implementación de un nodo sensorial de aceleración como herramienta alternativa para aplicaciones de MSE con el uso de redes inalámbricas de sensores. En base a la experiencia ganada en la primera etapa del trabajo y una revisión exhaustiva del estado del arte, se determinaron los requisitos y seleccionaron los componentes electrónicos necesarios para el diseño e implementación del nodo sensorial inalámbrico. Se programó un microcontrolador MSP432 con ADC de 14 bits para adquirir y procesar las señales de un micro acelerómetro analógico LIS344ALH, y se empleó un transmisor RF Xbee S2C para la comunicación inalámbrica. Algunos de los resultados del diseño e implementación del nodo son: i) Adquisición de señales de aceleración con una resolución máxima de 1 mg gracias al diseño propio de una tarjeta de acondicionamiento de señales, ii) Identificación local de las frecuencias fundamentales de vibración asociadas a la señal de ingreso mediante el procesamiento de la FFT en el nodo sensorial, y iii) Comunicación inalámbrica efectiva de los datos de aceleración hasta una distancia de 30 metros.

El presente trabajo de investigación, busca encontrar una nueva metodología basada en la teoría del DMAIC (Lean Six Sigma) y aplicar sus herramientas de la mano con la tecnología de vanguardia para facilitar a las MYPEs de servicio en tener un mayor control de sus procesos, y a su vez generar un ahorro económico. Para llevarlo a cabo, se requirió aplicar la unión de 3 temas diferentes y no muy comunes en su combinación. Estos temas fueron Lean Six Sigma, Data Mining y Realidad Aumentada. Al usar Lean Six Sigma, no significó que se va a aplicar las estadísticas que demanda, sino más bien, se busca sacar la esencia de una manera más práctica que no demande tiempo, debido a que se trata de procesos pequeños por el tipo de empresa de la que se va a tratar. Lo que se extrajo de la teoría fueron las secuencias desde cómo se detecta el problema, como se mide, analiza y controla. A su vez, se aplicó las herramientas como el Poka Yoke que sirve de nexo para Data Mining y Realidad Aumentada. El segundo tema, Data Mining, la teoría que se está aplicando es una Red Neuronal con aprendizaje profundo (debido que utiliza más de una capa oculta). La utilidad que va a tener es lograr el manejo y control de la información de cada proceso por intermedio de indicadores. En otras palabras, la Red Neuronal servirá para aprender la fórmula del indicador y generar el resultado en base a las entradas que requiera la medición. Este indicador se encontrará relacionado al Lean Six sigma debido a que la teoría demanda medir, analizar y controlar un proceso. La última pieza de encaje es la Realidad Aumentada y servirá como un facilitador de manejo de las entradas que va a requerir cada indicador. Es decir, se hará uso de las nuevas tecnologías al alcance del usuario por medio de un Smartphone que al leer unas tarjetas personalizadas (Tarjetas AR) a través la cámara del celular va a generar un valor de entrada. Cada tarjeta AR es única y fácilmente diferenciada gracias a la implementación de un Poka Yoke. Se estima un ahorro anual de S/6,120 gracias a la disminución del tiempo operativo para un escenario normal. De la misma manera, se tendrá un VAN de S/7,811 para un COK de 15.24%, resultando viable el presente proyecto. A su vez, la metodología del DMAIC ayudará a ordenar los procesos (eliminar reprocesos), disminuir mermas y aumentar la calidad gracias a la medición de indicadores en el aplicativo móvil. En síntesis, se tendrá como trabajo final el desarrollo de una aplicación móvil que consolida cada uno de los 3 temas explicados y que permitirá al usuario crear o definir sus propios indicadores. Asimismo, se podrá guardar un historial para visualizar su evolución a través de un histograma, y con ello sacar conclusiones y propuestas de mejora del proceso.

Según la Organización Mundial de Salud (OMS) en el año 2015, de las 56.4 millones de defunciones registradas la causa principal fueron las cardiopatías isquémicas y los accidentes cerebrovasculares. En el mismo año, estableció como umbral mínimo la cantidad de 23 profesionales (médicos y enfermeras) por cada 10 000 habitantes. En el Perú, las muertes por enfermedades al corazón ocupan el segundo puesto de las causas de muerte más comunes con un 10.5% de la tasa de mortalidad. Asimismo según datos recabados del Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) y el Ministerio de Salud (MINSA) en el año 2014, se cuenta con 26 profesionales de la salud por cada 10 000 habitantes con lo que se logra cumplir con lo recomendado por la OMS. Sin embargo, en algunos departamentos como por ejemplo Cajamarca, Piura y San Martín dicha relación no se cumple teniendo cada una 16,13 y 12 profesionales de la salud por cada 10 000 habitantes respectivamente. Además, se debe considerar que para el monitoreo de los pacientes en hospitales y centros de salud se requiere de un equipo médico de alto costo, el cual solo puede ser usado por personal médico capacitado. Debido a lo expuesto previamente, la presente tesis plantea el diseño e implementación de un módulo de monitoreo portátil cardiaco para zonas rurales, el cual realiza la adquisición de la señal electrocardiográfica de una derivación en pacientes que se encuentren en estado de reposo, la cual podrá ser observada en una aplicación para computadora. El módulo desarrollado está dividido en dos etapas. La primera etapa consiste en un circuito de adquisición y acondicionamiento de la señal ECG. Para la adquisición de dicha señal se colocarán tres electrodos al paciente, estos estarán conectados al módulo mediante cables apantallados, cuya función es reducir la interferencia electromagnética o el ruido generado por el movimiento de los cables. Además, se trasmitirán los datos adquiridos en esta etapa vía bluetooth a una computadora. La segunda etapa recibirá los datos previamente mencionados en una plataforma gráfica instalada en la computadora la cual contiene tres ventanas. La primera ventana se utiliza para acceder a la ventana de registro de datos y monitoreo ECG. La segunda ventana servirá para realizar el registro de los datos tanto del paciente como del operario. La tercera ventana, monitorea la señal ECG la cual mostrará el ritmo cardiaco y el número de pulsaciones por minuto a tiempo real que luego podrán ser exportados a un archivo Excel. Además, se agregó una funcionalidad para poder exportar los datos a una página web. Las pruebas del funcionamiento del módulo con las tarjetas ya integradas se realizaron en personas mayores de 18 años. De los resultados obtenidos en la etapa de validación se observa un error de 0.54%, lo cual se encuentra dentro del rango aceptable establecido en ANSI/AAMI EC 13:2002.

El presente trabajo consiste en el desarrollo del diseño de un USV (Unmanned Surface Vehicle), en español vehículo de superficie no tripulado, el cual debe ser capaz de monitorear la calidad de agua y recolectar muestras representativas de agua de los lagos. La problemática que incentivo este trabajo es la necesidad de un control de calidad de agua sencillo y rápido, que pueda ser realizado por una persona en un área amplia y en menor tiempo, con el objetivo de mejorar la gestión de los recursos hídricos (lagos). El USV es operado de manera remota (red de área local) por un operario que lo posicionara en el punto deseado de recolección; el proceso de recolección de muestras se realiza de manera automática mediante el uso de un cabestrante eléctrico y un sensor de profundidad para conocer la posición a la que se encuentra el sistema de recolección. El trabajo realizado comprende el diseño de la embarcación y el sistema recolector haciendo uso de los fundamentos mecánicos necesarios, asimismo la selección de los componentes electrónicos para la localización, direccionamiento, comunicación y alimentación del sistema. Como resultado del trabajo realizado se concluyó que el diseño es virtualmente realizable y que el costo total del diseño propuesto es menor que el costo total de la adaptación de un USV comercial.

Vivimos en una ciudad en donde la movilidad se ha convertido en un acto de violencia, en donde “orden”, en materia de transporte, no es más que una palabra que se repite una y otra vez sin que se haga algo al respecto. Se opera bajo un modelo urbanístico anticuado, donde el transporte privado se impone sobre el público, y donde la calle se convierte en un lugar violento, desprovisto de incentivos para que la gente camine y disfrute de su entorno. Usualmente la solución al tráfico y congestión es la de ampliar la oferta. Esto se traduce en la ampliación de avenidas, construcción de ‘bypass’ y nuevas vías expresas en zonas urbanas que no representan una solución sostenible. En lugar de ampliar la oferta vial, una alternativa es el modelo de ciudad que controla la demanda de viajes en vehículo privado y promueve la demanda del transporte sostenible. Este modelo representa una tendencia global en el urbanismo y ha sido exitoso en otras ciudades latinoamericanas como Bogotá o Curitiba. [1] Por tanto el presente trabajo de tesis aborda el desarrollo de un sistema de monitoreo de una red de buses de transporte público integral, mediante el empleo de tecnologías modernas de comunicación y posicionamiento, con un sistema de procesamiento de información que permita al administrador del sistema la regulación de los flujos de tránsito, controlar las unidades de transporte, disminuir el riesgo de accidentes y ofrecer una mejor calidad de vida a los ciudadanos. El sistema de monitoreo se desarrolla principalmente para ser implementado en la flota de las empresas de transporte público, teniendo como finalidad apoyar a la creación de un sistema inteligente de transporte para nuestra capital. El empleo de transceptores GPS/GSM nos permitirá obtener datos de posición (latitud, longitud), fecha, hora y velocidad de desplazamiento del móvil monitoreado. Esta información será enviada a una central en la que será procesada junto a la data recopilada de otras fuentes. Una vez procesada la información, el administrador podrá tomar acciones correctivas necesarias, como aumentar o disminuir la frecuencia de los buses, controlar el exceso de velocidad, informar a los choferes de potenciales peligros y rutas alternativas, proveer la información de tiempo y distancia de llegada a los usuarios a través de mensajes de texto o aplicación para Smartphone. Se muestra las potencialidades del sistema mediante el desarrollo de un sistema de visualización que provea información de horas de arribo a los usuarios. Este sistema de monitoreo puede ser integrado a los sistemas actuales como el Metropolitano y el Metro de Lima, unificando así los mecanismos de transporte y lograr el tan ansiado Sistema Integrado de Transporte.