Facultad Regional del Neuquén

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    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.
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    Smoke detection using simplified descriptors of video information
    (2017-03-22) Monte, Gustavo; Marasco, Damian; Pastore, Juan Ignacio; Liscovsky, Pablo; Ballarin, Virginia
    Automatic visual detection of smoke in confined or open spaces is overriding to issue early warnings that can save lives or prevent irreparable damage. While fire presents a range of characteristic colour, smoke does not present a readily apparent pattern. Changes its shape, does not contain clear edges, presents a chaotic behaviour and colour manifests from white to black, including all nuances. This paper presents an algorithm that efficiently pre-process a frame that extracts the main component of information, decreasing orders of magnitude the source size. From this new structure, algorithms based on the temporal and spatial change of subsets of the new structure are applied. Decision is based on fusion of weak classifiers. The algorithms are described and validated with experimental results of real-time detection for open and confined spaces, considering simplicity and efficiency of the proposed method suitable for embedded systems.
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    On-chip spectral analysis with low power and optimal Control for energy harvesting using piezoelectric devices
    (2018-10-22) Monte, Gustavo; Marasco, Damian; Garcia, Andes; Perotti, Emanuel
    This paper presents a low power DC-DC buckboost topology functioning battery-less on the basis of a novel technique using a combination of both: singular optimal control plus an analog circuit control law. The very low power consumptions along with the optimal energy harvested, makes possible to perform FFT calculations on-line and on-chip for vibration analysis applied to wind-turbines maintenance operation using an ST microcontroller and transmitting up to 500 m. The complete functioning circuit is shown along with real measurements.
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    Sistema de adquisición y procesamiento de imágenes térmicas de bajo costo
    (2017-08-11) Monte, Gustavo; Marasco, Damian; Solorzano, Lucas; Scarone, Norberto; Bufanio, Rubèn
    El diagnóstico mediante el análisis de imágenes térmicas es ampliamente empleado y es una de las herramientas predilectas del mantenimiento predictivo. Debido al alto costo de las cámaras infrarrojas, este análisis se efectúa mediante inspecciones manuales periódicas reutilizando el elemento sensor para diversas aplicaciones. La reciente aparición de cámaras infrarrojas de bajo costo ha posibilitado el desarrollo de aplicaciones fijas que observan y analizan el comportamiento térmico de sistemas críticos a lo largo del tiempo. Este trabajo presenta una propuesta de sensor térmico inteligente que adquiere y procesa la imagen de baja resolución en tiempo real. El procesamiento de la imagen térmica propuesto se basa en el análisis de máximos locales y los gradientes espaciales y temporales centrados en estos máximos. La adquisición y el procesamiento de la imagen se realiza en un microcontrolador de 16 bits resultando un sensor térmico compacto, de bajo costo y con la capacidad de entender y clasificar la evolución térmica del sistema observado.
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    Hacia un Procesamiento Universal de Señales de Sensores Industriales
    (Universidad Nacional de la Matanza, UTN FRH, 2010-07-06) Monte, Gustavo; Kessel, Hector; Marasco, Damian; Scarone, Norberto; Lagos, Walter; liscovsky, Pablo
    Este trabajo presenta una propuesta de un marco algorítmico para procesar señales de sensores en forma universal. Las señales prevenientes de los sensores en un sistema de instrumentación y control es la información básica a través de la cual se infieren todos los estados operativos. Desde que la inteligencia emigró hacia el punto de medición, se han realizado acciones tendientes a normalizar el proceso de conexión de sensores. Como un resultado importante nació la norma IEEE 1451. Esta norma permite automatizar el proceso incorporando parámetros operativos y en forma electrónica en el mismo transductor. El estándar simplifica la incorporación de sensores a un sistema normalizando la forma que los sensores se describen asimismo. De la misma manera que se concibió la norma, el análisis de la señal del sensor debería también estar normalizado. Un tratamiento universal de la señal sensorial posibilita un dialogo entre sensores y que el sensor se de cuenta del tipo de señal obtenida con el objetivo de realizar inferencias de comportamiento. En el trabajo se describe técnicas realizadas en el dominio temporal que forman una plataforma fundacional para el análisis de la señal del sensor. Los algoritmos están basados en segmentación y etiquetado. La señal es vectorizada y analizando la secuencia de las clases de segmentos se infieren comportamientos, tendencias y predicciones sobre ella. El costo computacional es muy bajo lo que posibilita que estos algoritmos se ejecuten en tiempo real y que se incluyan en el sensor. Se presentan numerosas aplicaciones.