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A Simple Model for Sharing Knowledge Among Heterogeneous Sensor Data
(2022-10-20) Monte, Gustavo Eduardo; Marasco, Damian; Agnello, Ariel Edgardo; Bufanio, Rubèn; Scarone, Norberto; Liscovsky, Pablo
This work presents a simple model that expose the information embedded into a sensor signal allowing to share it independently of the signal nature. Today's highly interconnected world requires a representation of sensor signals that let efficient sharing of embedded information. The proposed model is a state matrix that combine two important aspects of any signal: Its value inside a range and its behavior over the time. From this state matrix is possible to obtain a self-learning model observing the state transition probabilities and the time lapse in each state to deduce signal normality- abnormality that allows to infer a better perception of reality.
Algoritmos de Detección y Clasificación de Eventos de Calidad de Energía en el Dominio Temporal
(2020-12-04) Monte, Gustavo Eduardo; Marasco, Damian; Bufanio, Rubèn; Agnello, Ariel Edgardo; Scarone, Norberto; Liscovsky, Pablo
El monitoreo de la calidad de energía presente en una red es un requerimiento importante dada la tendencia hacia múltiples generaciones que crean condiciones de operación muy dinámicas. Este trabajo presenta nuevos algoritmos en el dominio del tiempo que detectan y cuantifican los eventos que afectan la calidad de energía en una red eléctrica de acuerdo con los estándares vigentes. Los algoritmos se basan en una estructura cognitiva de la señal que brinda la exposición de manera simple y directa de la información embebida en ella. Se representa a la señal como una unión de segmentos prefijados en lugar de muestras. Se describen los algoritmos propuestos mostrando resultados sobre formas de onda reales y simuladas.
Análisis de comportamiento de señales sensoriales
(2023-10-27) Monte, Gustavo Eduardo; Garcia Bruna, Pablo; Herrera, Mariana
Versatilidad Su aplicación se puede dar para cualquier tipo de señal real, ya sea 4-20 mA, 0-10 V, o señales digitales como 0-255, y múltiples dispositivos con mínimo impacto de procesamiento. Normalidad/Anormalidad Se puede cuantificar el comportamiento respecto al alejamiento de lo considerado normal.
Creación del grupo gese
(2023-03-02) Bufanio, Rubén Domingo; Scarone, Norberto Carlos; Marasco, Nestor Damian; Agnello, Ariel Edgardo; Monte, Gustavo Eduardo; Liscovsky, Pablo Oscar; Zuñiga, Cristian Nicolas; Contreras, Gonzalo Federico; Robaina, Thiago
El objetivo de este trabajo forma parte de la investigación del impacto que podría tener la inserción de la generación eólica de baja potencia sobre los índices de calidad del suministro eléctrico en las redes de baja tensión. Para este primer estudio, debido a la diversidad de configuraciones que se encuentran en el mercado, y la variabilidad del recurso eólico, se investiga la denominada emisión de flicker o parpadeo. Se brinda una propuesta para su medición y evaluación según recomendaciones de normativas internacionales, siguiendo los lineamientos de la IEC-61400-21, “Medida y evaluación de la calidad de la energía eléctrica inyectada por las turbinas eólicas conectadas a la red de suministro eléctrico”. En función de dicha norma se desarrolla, y programa un algoritmo completo de medición del flicker, y se implementa en un prototipo electrónico experimental. Luego de comparaciones satisfactorias con otras herramientas, se lo aplica en el análisis de un aerogenerador comercial de 1kW inyectando energía a la red (220V50Hz), ubicado en el laboratorio de evaluación de aerogeneradores de baja potencia que posee el Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI) en la región de Cutral-Có, provincia Neuquén, Argentina. Se muestran los primeros resultados, los cuales dentro de los valores esperados se compararán en futuro con mediciones sobre otros aerogeneradores.
Desarrollo de banco de emulación de aerogeneradores de baja potencia
(2023-10-27) Zuñiga, Cristian Nicolas; Bufanio, Rubèn; Marasco, Damian; Scarone, Norberto; Monte, Gustavo Eduardo; Agnello, Ariel Edgardo
La energía eólica ha adquirido una creciente importancia en el mercado energético mundial. El hardware eléctrico/electrónico de los generadores eólicos es una parte esencial del sistema. Entre las Pruebas de Laboratorio vs Pruebas en Campo surge una brecha importante. Es necesario un equipo que permita emular las condiciones de un generador eólico real, sobre un circuito electrónico en condiciones de laboratorio.
Diseño implementaciòn de emulador de turbina eólica
(2021-12-01) Zùñiga, Cristian Nicolas; Monte, Gustavo Eduardo
Los sistemas de generación eólica se valen de un sistema electrónico de conversión que adapta la energía eléctrica entregada por el generador a una forma aprovechable para el propósito específico. Para la investigación de los diseños de estos convertidores, los mismos pueden ser modelados mediante software de PC, sin embargo, la evaluación experimental resulta mucho más compleja. En primer lugar, dicha experimentación requiere la construcción del sistema turbina-generador, y en segundo lugar, también de la ocurrencia de las condiciones ambientales apropiadas. Para salvar dicha situación y dar mayor versatilidad a los procesos de experimentación se utilizan los emuladores de turbina eólica. En esta tesis, se describe el diseño y construcción de un emulador de turbina eólica totalmente funcional. Se describe el proceso de diseño del emulador de turbina eólica, así como su implementación, las pruebas realizadas y los resultados obtenidos. En una primera parte, se presentan los conceptos asociados al modelado del comportamiento de una turbina eólica, tanto en términos de comportamiento estático como dinámico. En base a esto, se discuten los elementos que constituyen el emulador, las características requeridas de los mismos y los posibles alcances. Posteriormente, se analiza el sistema implementado desde el punto de vista del control. El proyecto de tesis culmina en la construcción de un prototipo experimental de emulador de turbina eólica. Se describen los beneficios potenciales que puede aportar en el ámbito académico, así como en la vinculación con la industria. Se discuten los resultados obtenidos y se consideran las mejoras realizables, así como la posible integración con otros sistemas similares.
Estimación de la Velocidad de un Movil Mediante el Procesamiento del Sonido Pasante
(2022-06-20) Monte, Gustavo Eduardo; Scarone, Norberto; Agnello, Ariel Edgardo; Marasco, Damian
Este trabajo presenta la aplicación de una técnica de muestreo inteligente de señales sensoriales a la estimación de la velocidad de un móvil procesando la señal de audio que se captura cuando pasa por el punto de adquisición. La razón de desarrollar este sistema es para obtener parámetros de flujo vehicular en proyectos de señalización vial inteligentes. El sonido en la banda audible es procesado teniendo en cuenta la implementación en microcontroladores embebidos en la aplicación real. Se basa en dos procesos fundamentales. El primero es la determinación del sonido característico de un móvil y el segundo, un detector de envolvente robusto. La rapidez de cambio de la envolvente de la señal es la portadora de la información de velocidad. Los desafíos que enfrenta la implementación de este sistema son señales interferentes de origen diverso y la gran variedad del tipo de señal que generan distintos tipos de vehículos. Se presentan los algoritmos diseñados y resultados experimentales en condiciones reales de operación
Evaluación por simulador de controlador aplicado a procesos de separación e impulsión de hidrocarburos líquidos
(2021) Agnello, Ariel Edgardo; Bufañio, Rubén Domingo; Monte, Gustavo Eduardo
En la producción de hidrocarburos líquidos, se extrae un flujo proveniente de pozos hidrocarburíferos que se concentra en instalaciones de superficie, llamadas baterías. En estas, se cuentan con bombas centrífugas que cumplen la funcionalidad de mantener, según consignas, un nivel de líquidos en los separadores de la planta, e impulsar la producción por el oleoducto hacia aquella denominada de tratamiento. Estas bombas son elementos críticos si se quiere lograr un desempeño óptimo de la batería, y requieren por lo tanto para su adecuado funcionamiento de un sistema de control que maximice su eficiencia energética. En función de lo anterior indicado, en este trabajo se estudia, desarrolla, y valida un modelo de planta que incluya en un sistema de control, a la indicada bomba centrífuga, las válvulas de descarga y recirculación, necesarias para optimizar su estado de funcionamiento, esto es, mantener a la misma en un valor de eficiencia máximo según curvas de fabricante. Con dicho modelo, establecido según parámetros reales de campo, y a través de simulaciones, se ensaya y evalúa el desempeño del sistema de control. Luego a través de los resultados obtenidos, se propone una mejora y para ello se diseña un controlador adaptivo, que según valores adquiridos incrementa el desempeño del controlador actual, brindando una innovadora propuesta, dado el ahorro energético entrega al sistema de batería, respecto al del escenario actual.
GPSINT grupo de investigación en procesamiento de señales aplicado a sensores inteligentes
(2023-10-27) Monte, Gustavo Eduardo; Marasco, Damian; Herrera, Mariana; Garcia Bruna, Pablo
Creación de una norma mundial para sensores inteligentes IEEE 21451-001-2017 Recommended Practice for Signal Treatment Applied to Smart Sensors, Determinación de estados operativos en torres de perforación petrolifera,Procesamiento de señales biológicas. Análisis de calidad de energía. Determinación de la magnitud de un terremoto mediante el procesamiento de ondas primarias P.
Implementaciòn de modelos de señales sensoriales en sistemas embebidos enfocada a aprendizaje automático.
(2023-04-01) Monte, Gustavo Eduardo; Liscovsky, Pablo; Marasco, Damian; Agnello, Ariel Edgardo; Gargia, Pablo Emiliano Bruna,
Los sistemas digitales controlados por sensores convierten la percepción en información sobre la que los operadores y los sistemas actúan. Todas las acciones y decisiones realizadas por estos sistemas se basan en señales de sensores. Una percepción errónea puede generar accidentes graves, impacto ambiental y pérdidas económicas. El proceso de extraer información y conocimiento de los datos de los sensores en un entorno industrial es una tarea desafiante. El simple hecho de detectar la normalidad o anormalidad de una señal requiere haber aprendido su comportamiento ante diversas condiciones de operación, incluyendo condiciones previstas de fallas. En este proyecto, basado en investigaciones y desarrollos anteriores de investigadores de la regional Del Neuquén, se desarrollarán e implementarán algoritmos en sistemas embebidos para el aprendizaje del comportamiento de las señales sensoriales. Como resultado de este conocimiento mas profundo de las señales, se lograrán sistemas mas seguros y más eficientes en sintonía con los conceptos fundamentales del paradigma Industria 4.0, alcanzando una mejora considerable en el proceso de toma de decisiones.
IoT
(2023-10-27) Marasco, Damian; Monte, Gustavo Eduardo; Agnello, Ariel Edgardo
Pero un sistema no se convierte en inteligente por el simple hecho de procesar más rápido y disponer de conectividad. REVOLUCIÓN con la capacidad extra crear e implementar algoritmos para alcanzar un estado que aumente la confiabilidad que extraiga conocimiento de las señales y datos y que genere elementos de juicio para la correcta toma de decisiones Las señales de los sensores son los ojos del sistema TODAS LAS DECISIONES SE BASAN EN ESTAS SEÑALES
Medición y evaluación de calidad de energías en aerogeneradores de baja potencia conectados a red.
(2023-10-27) Agnello, Ariel Edgardo.; Bufanio, Ruben Domingo; Marasco, Damiàn; Monte, Gustavo Eduardo; Scarone, Norberto
Medición y evaluación de la emisión de armónicos en aerogeneradores de baja potencia según recomendaciones de la IEC-61400-21, de manera sea útil tanto para fabricantes, usuarios, operadores y entes reguladores de la red. Determinar los armónicos e interarmónicos, junto con otros parámetros de potencia, del aerogenerador bajo análisis.
Normalizing Transducer Signals: An Overview of a Proposed Standard
(2015-05-15) Monte, Gustavo Eduardo; Liu, Zheng; Huang, Victor; Abate, Francesco; Pietrosanto, Antonio; Paciello, Vincenzo
This paper presents an overview of the proposed standard ISO/IEC/IEEE P21451-001 for sensor signals that is currently under development. The IoT, Internet of Things, is a reality. Most of things have sensors embedded without drawing distinction between industrial and consumer products. Things can be easily identified and the protocols that govern the traffic over the nets are well defined. However, what is difficult to define is the information that a thing with sensors should report. Therefore, the objective of this standard is to define a first approach to describe sensor signals, in a way that can be applied to any sensor extracting information from samples. The paper is divided into two main sections. The first one describes the basic algorithms that extract knowledge from samples. The second one shows the internal structure of the working group for normalizing these algorithms and the remaining challenges.
Propuesta de creaciòn grupo utn GPSINT
(2022-12-01) Monte, Gustavo Eduardo; Marasco, Damian; Bufanio, Ruben Domingo; Liscovsky, Pablo; Garcia Bruna, Pablo; Herrera, Mariana
Conformar un Grupo de Investigación, desarrollo e innovación para propiciar la capacitación y el desarrollo de sensores inteligentes no convencionales en donde el valor agregado es proporcionado por el procesamiento de la señal sensorial. Los sensores atraviesan horizontalmente todos los sistemas desarrollados por el hombre, por lo tanto, la aplicación es universal. La propuesta es el resultado de más de 15 años de investigación y desarrollo en la temática durante los cuales se han desarrollado algoritmos de procesamiento sensorial, se ha creado una norma mundial para señales sensoriales, se han realizado transferencias de tecnología y se han iniciado actividades de fabricación de dispositivos electrónicos. La propuesta es integral en el sentido que involucra la capacitación y formación de recursos humanos, el desarrollo de sensores inteligentes e impulsar la fabricación de productos electrónicos en la región basados en sistemas embebidos. El grupo tendrá como objetivo principal consolidar las acciones realizadas, incorporando una estructura de formación de recursos humanos en coordinación con otros centros de altos estudios nacionales e internacionales y un mecanismo de transferencia tecnológica en donde la Universidad es el principal impulsor.
Propuesta de electrónica de potencia para la protección y optimización del desempeño de una turbina eólica de baja potencia conectada a la red eléctrica de baja tensión
(2023-12-04) Marasco, Damian; Bufanio, Rubèn; Monte, Gustavo Eduardo; Scarone, Norberto; Agnello, Ariel Edgardo; Zappa, Andres; Amadio, Mariano; Wild Cañon, Carlos
Las turbinas eólicas pequeñas “SWT, de sus siglasen inglés” han sido una opción común para la electrificación rural durante décadas recientes. Pero hace algunos años se vienen desarrollando diversas opciones de electrónica de potencia para vincular de manera adecuada estos sistemas a la red eléctrica, que más allá de los desafíos técnicos, la conclusión es la poca existencia de convertidores de potencia comerciales para energía eólica en el orden o por debajo del kW de potencia, donde la mayoría de las empresas han incursionado sus desarrollos hacia la energía solar fotovoltaica, (PV). A pesar de esto, y dado la necesidad en la Argentina de poder seguir aprovechando la energía eólica en pequeña escala, pero con vinculación a la red eléctrica, y de las diferencias conceptuales con la solar PV, este trabajo, a través de lo hecho en el programa SWTOMP entre UTN FRN, INTI, CIEMAT, y otras instituciones, propone una alternativa de electrónica de potencia, del tipo chopper, (de código abierto o uso libre). Adecuando estos convertidores a la eólica de baja potencia (menor a algunos kW), y en principal para ello desarrollando un novedoso y simple control, que proteja, debido a las rápidas variaciones del recurso eólico, tanto al sistema mecánico por sobre velocidades de giro como al inversor de sobretensiones. Por otra parte, ubique al aerogenerador en un estado general cercano al óptimo según sus especificaciones. Por lo tanto, se muestra el desarrollo tecnológico y los auspiciosos primeros resultados, por medio de las medidas tomadas en el laboratorio de evaluación de aerogeneradores que posee el INTI en CutralCó-Neuquén, Patagonia Argentina, sobre un aerogenerador de 1kW de la firma EOLOCAL.
Representación simplificada de señales unidimensionales y bidimensionales para la extracción de información en tiempo real.
(2022-10-01) Monte, Gustavo Eduardo; Barrallìn, Virginia; Pastore, Juan Ignacio
La extracción de la información y conocimiento presente en una señal es y seguirá siendo una temática de interés para la comunidad científica. La representación de una señal, muestreo, para su procesamiento en sistemas de cómputo no es adecuada para el entendimiento y no facilita los procesos de inferencia de conocimiento. Básicamente por una razón: se desconoce que muestras transportan información y cuales son redundantes. En este capítulo se presenta el estado del arte y se justifica la propuesta de esta tesis como una contribución al entendimiento de señales, sobre todo para inferencias en tiempo real.
Sensor signal preprocessing techniques for analysis and prediction
(2008-11-13) Monte, Gustavo Eduardo
This paper presents a signal processing technique that employs oversampling and identification of important samples to determine signal behavior and tendency. Sensor signal windows of random lengths are vectorized and classified to fit into only eight predefined types, and in conjunction with time indexes vectors, they can predict future values, steady state value and an estimation of the sensor signal function. The techniques developed allow the representation of any class of sensor signal for further analysis. The computational cost is quite low so they can be implemented in real time into smart sensors with low cost microcontrollers. Therefore, it is also an ideal technique to preprocess the sensor signal to mark regions of interest to more sophisticated processes.
Sistema de monitoreo para heladas
(2021) Peroni, Bruno Giovanni; Monte, Gustavo Eduardo
En el presente proyecto, se diseña un sistema que permite monitorear variables climáticas y de estado. La idea es proveer una forma de control mucho más cómoda y amigable para el trabajador rural, ante una condición de trabajo tan desfavorable como lo es el fenómeno ambiental conocido como helada. De esta manera, el operador podrá visualizar los valores actuales de variables ambientales como temperatura, humedad y presión atmosférica del lugar donde se ubiquen los sensores dentro de la chacra, contando con la posibilidad acceder a datos históricos que se encuentran almacenados en una base de datos. Como es un sistema pensado para una condición en la cual se presentará el fenómeno de helada, el diseño cuenta con la posibilidad observar variables que indiquen el estado el sistema de riego contra heladas.
Smart sensing of systems thermal behavior using low cost infrared cameras
(2019-12-09) Monte, Gustavo Eduardo; Marasco, Damian; Bufanio, Rubèn; Solorzano, Lucas
Diagnosis through the analysis of thermal images is widely used and is one of the favorite tools of predictive maintenance. Due to the high cost of infrared cameras, this analysis is carried out through periodic manual inspections reusing the sensor element for several applications. The recent appearance of low-cost infrared cameras has enabled the development of static applications that observe and analyze the thermal behavior of critical systems over time. This work presents a proposal of an intelligent thermal sensor that acquires and processes low resolution images in real time with energy restrictions. The proposed thermal image processing is based on the analysis of local maxima and spatial and temporal gradients centered on these maxima. The standard IEEE 21451-001-2017 was applied used for signal processing. The image acquisition and processing are executed into a 16-bit microcontroller resulting in a compact thermal sensor with low cost and low power consumption and with the ability to understand and classify the thermal evolution of the observed system.
Telemetría GSM para monitoreo de variables de seguridad en quipos de separación trifasicos
(2024-03-01) Díaz, Rodolfo Rodrigo; Monte, Gustavo Eduardo
El advenimiento de nuevas tecnologías pone de manifiesto la necesidad de actualizar los sistemas existentes, en pos de mantener la compatibilidad entre los equipos que forman parte de los mismos. Las nuevas tecnologías plantean nuevos desafíos al momento de implementar una solución, ya que el mismo problema puede resolverse de más de una manera. Es por esto que el objetivo principal consiste en encontrar una solución alternativa a lo que ya ha sido resuelto con otra tecnología, reutilizando principios de lo existente y, mucho más importante, poniendo un esfuerzo adicional en la innovación o el uso de nuevas tecnologías. El siguiente informe presenta un prototipo de sistema encargado del monitoreo de variables en equipos que se encuentran situados en zonas alejadas de su centro de monitoreo. Es lo que denominamos módulo de telemetría, y representa la forma de monitorear variables de proceso de diferentes sistemas, sin la necesidad de relevar esos datos in situ. Si bien existen equipos desarrollados por marcas conocidas a nivel nacional e internacional, se busca presentar una alternativa local y de bajo costo de inversión e implementación. Durante el desarrollo, se planteará una aplicación específica del prototipo en el monitoreo de variables en un equipo de separación primaria trifásico, comúnmente conocido como separador trifásico en la industria del Oil & Gas. Se presentarán los fundamentos que permitan justificar la utilización de otro sistema de monitoreo a fin de mantener una redundancia en el control de variables asociadas a sistemas instrumentados de seguridad (SIS).

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