http://hdl.handle.net/20.500.14076/83 2026-04-07T07:57:22Z 2026-04-07T07:57:22Z Révolo Taipe, Adrian Mauricio http://hdl.handle.net/20.500.14076/29010 2026-03-06T07:32:14Z 2025-01-01T00:00:00Z

Título : Diseño de un sistema de protección contraincendios, basado en el estándar NFPA 72, para garantizar la seguridad y protección del patrimonio empresarial en salas eléctricas de media tensión en instalaciones portuarias Autor : Révolo Taipe, Adrian Mauricio Resumen : El presente trabajo de investigación aborda la problemática de seguridad en salas eléctricas de entornos portuarios, en relación con la detección y notificación contraincendios utilizando el estándar NFPA 72. El objetivo principal es garantizar la integridad del personal, proteger los activos de la empresa y asegurar la continuidad de las operaciones ante posibles eventos de incendio con la implementación de un sistema contra incendio. Para la identificación de los riesgos, se empleó la metodología Fire Risk Assessment (FRA), complementada con los principios de la seguridad funcional según los estándares IEC 61508 e IEC 61511. Con respecto a los hallazgos más relevantes, se identificaron riesgos significativos en celdas de media tensión y transformadores de alta tensión principalmente, elementos clave dentro de las salas eléctricas. Se evidenció la necesidad de diseñar un sistema de detección y extinción de incendios direccionable, con la capacidad de detectar y extinguir un evento de incendio en menos de 10 segundos. Con respecto a la extinción, se propuso el NOVEC 1230, agente adecuado para equipos eléctricos, además de sistemas de comunicación de emergencia que incluyen alarmas visuales y auditivas, estaciones manuales y paneles de control. Los resultados obtenidos tras la validación del diseño mediante simulaciones y pruebas confirmaron la eficacia y confiabilidad del sistema propuesto. La simulación con el software SINORIX permitió determinar la cantidad óptima de agente extintor, asegurando la descarga en menos de 10 segundos. Se concluyó que la implementación del sistema diseñado reduce significativamente el riesgo en un 30% fortaleciendo la seguridad en entornos portuarios y garantizando la operatividad de la empresa ante posibles eventos adversos.; This research addresses the issue of safety in electrical rooms within port environments, focusing on fire protection using the NFPA 72 standard. The main objective is to ensure personnel integrity, protect company assets and guarantee operational continuity in the event of possible fire incidents through the implementation of a fire protection system. To identify fire risks, the Fire Risk Assessment (FRA) methodology was used, complemented by the principles of functional safety in accordance with IEC 61508 and IEC 61511 standards. Among the most relevant findings, significant risks were identified in medium – voltage switchgear and high – voltage transformers, which are key components of electrical rooms. The study highlighted the need to design an addressable fire detection and suppression system, capable of detecting and extinguishing any fire event in less than 10 seconds, was evidenced. Regarding fire suppression, NOVEC 1230 was proposed as a suitable agent for electrical equipment, along with emergency communication systems that include visual and audible alarms, manual stations and control panels. The results obtained through the validation of the design through simulations and testing confirmed the system’s effectiveness and reliability. The simulation conducted using SINORIX software enabled the determination of the optimal quantity of extinguishing agent, ensuring discharge in less than 10 seconds. It was concluded that the implementation of the designed system significantly reduces risk by 30%, strengthening safety in port environments and ensuring business continuity in the face of potential adverse events.

2025-01-01T00:00:00Z Velásquez Vergara, Diego Enrique http://hdl.handle.net/20.500.14076/29008 2026-03-06T07:32:10Z 2025-01-01T00:00:00Z

Título : Diseño e implementación de un módulo robótico y visión artificial para la automatización del procedimiento de toracocentesis Autor : Velásquez Vergara, Diego Enrique Resumen : En la última década, los proyectos de investigación en el campo de la robótica aplicada a la industria de salud están en contante desarrollo especialmente en las áreas de diagnóstico, administración de medicina para pacientes y la asistencia en procedimientos quirúrgicos. Estos avances en robótica quirúrgica destacan por su precisión y la confiabilidad de su performance lo que ha permitido mejorar la calidad de servicio y seguridad de muchos procedimientos médicos. Adicional a ello, dichos proyectos han sido fundamentales para el entrenamiento de los doctores al gestionar procesos médicos de alta complejidad antes de interactuar en un entorno real con pacientes siendo vital durante el proceso operacional. Basado en este enfoque, la presente tesis busca aplicar los conocimientos adquiridos en la especialidad de ingeniería mecatrónica para abordar uno de los procedimientos médicos más complejos en el tratamiento de Infecciones Respiratorias Agudas (IRA) que se encuentran dentro de las principales causas de muertes en el nuestro territorio nacional. Particularmente, este enfoque está dirigido a la toracocentesis, el cual es un procedimiento mínimamente invasivo (MIS) encargado del drenaje de la acumulación del líquido pleural (derrame pleural) el cual será analizado desde una perspectiva técnica para diseñar y codificar esta intervención en el paciente. El objetivo de este proyecto es optimizar el procedimiento mencionado mediante la integración de tecnologías robóticas avanzadas, análisis de procesamiento digital de imágenes (PDI) y control electrónico de componentes. Esto tiene como finalidad desarrollar un producto para mejorar la eficiencia, precisión del procedimiento y reducción de la mortalidad asociada a esta enfermedad. De acuerdo a las pruebas experimentales, se obtuvieron 10 ciclos completados de manera exitosa lo que permite afirmar la eficiencia del sistema autónomo y un prometedor avance en la industria de la salud.; In the last decade, research projects in field of robotics applied to healthcare industry have been consistently developed, with a particular focus on diagnosis, drug administration and assisting surgical procedures. Achievements in surgical robotics have demonstrated their precision and reliability, significantly enhancing service quality during operations and improving the safety of several medical procedures. Furthermore, such projects have played a crucial role in training medical learners by managing highly complex health procedures in a controlled environment before interacting with real patients. This has proven vital during the training process, reducing risks and improving learning outcomes. Based on this approach, the present thesis aims to apply the knowledge acquired during the specialization in mechatronic engineering to address one of the most complex medical procedures related to acute respiratory infections (ARIs), which rank among the leading causes on mortality nationwide. Specifically, the focus is on thoracentesis which is a minimally invasive surgery (MIS) used to drain the accumulation of water around the lung, also known as pleural effusion. This thesis approaches thoracentesis from a technical perspective designing and coding all the steps involved in such procedure. The objective of this thesis is to optimize the thoracentesis performance through the integration of advanced robotic technologies, analysis of digital image processing and control electronic system. The goal is to develop a product that enhances procedural efficiency and precision while contributing to a reduction in the mortality rate associated with pleural effusion. According to the experimental tests, 10 cycles were successfully completed, demonstrating the efficiency of the autonomous system and representing a promising advancement in the healthcare industry.

2025-01-01T00:00:00Z Palomino Carbajal, Juan Raul http://hdl.handle.net/20.500.14076/29002 2026-03-06T07:31:35Z 2025-01-01T00:00:00Z

Título : Diseño e implementación de un sistema de monitoreo online continuo en estructura de zarandas para estudio de condición estructural Autor : Palomino Carbajal, Juan Raul Resumen : El objetivo del presente estudio es diseñar el sistema de monitoreo para una estructura de zarandas vibratoria tipo banana, lo cual permitirá realizar análisis basados en los datos obtenidos y dar seguimiento continuo a su salud estructural. Una zaranda se encarga del proceso de separación de material según su tamaño: el material más fino pasa al siguiente proceso, mientras que el de mayor tamaño retorna al proceso de atomización. Antes de ingresar a la zaranda, el material debe ser transportado desde el punto de extracción mediante fajas transportadoras hasta la parte superior de la estructura, donde se almacena en contenedores conocidos como “BIN”. Posteriormente, el material es dirigido a un feeder, que se encarga de alimentar la zaranda de manera controlada, uniforme y constante. Todas las máquinas mencionadas están instaladas sobre una estructura comúnmente denominada estructura de zarandas. Las vibraciones y cargas generadas por los procesos que se llevan a cabo en esta estructura pueden provocar daños en la misma. Si dichos daños no son detectados y corregidos oportunamente mediante mantenimiento o reparaciones, la estructura puede representar un riesgo tanto para la operación como para la seguridad de los trabajadores. Además, una estructura en mal estado puede ocasionar paradas no programadas en el proceso productivo, generando significativas pérdidas económicas debido al tiempo de inactividad. Por ello, es de vital importancia contar con un sistema de monitoreo que evalúe de forma continua la salud estructural. Esto permitirá recopilar información útil para anticipar fallas, programar mantenimientos preventivos y evitar daños a los equipos, interrupciones en la producción e incluso incidentes que puedan poner en peligro a los trabajadores. La investigación desarrollada es de carácter exploratorio y se centra en las tecnologías empleadas para diseñar el sistema de monitoreo, tales como los sensores de aceleración tipo MEMS, los sensores de deformación (strain gages), así como los programas y equipos de adquisición de datos. Para el envío de información se utilizaron dos protocolos: el protocolo MQTT, destinado a la transmisión de valores globales, y el protocolo SFTP, utilizado para el envío de archivos de datos. El software encargado de la recepción y procesamiento de los valores globales fue desarrollado en el lenguaje de programación Go y se encuentra corriendo en un servidor. En cuanto a la base de datos para el almacenamiento y posterior visualización de la información, se utilizó InfluxDB. Adicionalmente, la investigación abarca aspectos relacionados con la instalación de los sensores, sus configuraciones, y los requerimientos de alimentación eléctrica necesarios para el correcto funcionamiento del sistema. Como resultado, se logró una implementación exitosa del sistema de monitoreo, el cual incluye un panel que permite visualizar los valores medidos, las alarmas y la tendencia de los datos en tiempo real. Los archivos de datos obtenidos permitieron realizar un análisis detallado de la forma de onda, las frecuencias presentes y los esfuerzos, evidenciando que la estructura se encuentra en buen estado. Además, al poder exportar los datos en formato “.txt”, se desarrolló un análisis de Operation Deflection Shape (ODS), que permite visualizar el movimiento de la estructura a distintas frecuencias.; The objective of this study is to design a monitoring system for a banana-type vibrating screen structure, which will enable data-based analysis and continuous monitoring of its structural health. The vibrating screen is responsible for separating material by size: finer material advances to the next process, while larger material returns to the atomization stage. Before entering the screen, the material is transported from the extraction point via conveyor belts to the top of the structure, where it is stored in containers known as “BINs.” It is then directed to a feeder, which feeds the screen in a controlled, uniform, and consistent manner. All the aforementioned machinery is installed on a structure commonly referred to as the vibrating screen structure. The vibrations and loads generated during operation can cause damage to this structure. If such damage is not detected and addressed through timely maintenance or repairs, it can pose a risk both to operations and to worker safety. Furthermore, a deteriorated structure can lead to unplanned shutdowns in the production process, resulting in significant financial losses due to downtime. For this reason, it is essential to have a monitoring system that continuously assesses the structural health. This allows for the collection of key data to anticipate failures, schedule preventive maintenance, and prevent equipment damage, production stoppages, or even incidents that may endanger personnel. This research is exploratory in nature and focuses on the technologies used to design the monitoring system, such as MEMS-type acceleration sensors, strain gauges, as well as data acquisition software and hardware. Two communication protocols were implemented for data transmission: MQTT, used for transmitting global values, and SFTP, used for sending data files. The software responsible for receiving and processing the global values was developed using the Go programming language and is currently running on a dedicated server. The database used for storing and visualizing the data was InfluxDB. Additionally, the study covers key aspects such as sensor installation, configuration, and the power supply requirements necessary for the system's proper operation. As a result, a successful implementation of the monitoring system was achieved. It includes a real-time visualization panel that displays measured values, alarms, and data trends. The collected data files enabled a detailed analysis of waveforms, present frequencies, and stress levels, confirming that the structure is in good condition. Furthermore, by exporting data in “.txt” format, an Operation Deflection Shape (ODS) analysis was carried out, which allows for visualization of the structure’s dynamic behavior at different frequencies.

2025-01-01T00:00:00Z Mucha Soto, Jesus Miguel http://hdl.handle.net/20.500.14076/29000 2026-03-06T07:30:24Z 2025-01-01T00:00:00Z

Título : Diseño de un sistema contra incendio de supresión y monitoreo para disminuir el nivel de riesgo de incendios en subestaciones eléctricas móviles de minería Autor : Mucha Soto, Jesus Miguel Resumen : Esta investigación se centra en el diseño de un sistema de supresión y monitoreo de incendios para reducir significativamente el riesgo de incendio en subestaciones eléctricas móviles. Actualmente, estas subestaciones carecen de sistemas de supresión y solo dependen de mecanismos convencionales de detección y alarma de incendios. El estudio tiene como objetivo determinar cómo la implementación de un sistema de supresión y monitoreo de incendios puede reducir tanto el riesgo de incendio como el tiempo de respuesta en subestaciones eléctricas móviles. La investigación es de carácter aplicado, con un enfoque cualitativo. El diseño de la investigación es experimental y tiene un alcance explicativo. El estudio incluyó con el cálculo de los requisitos de agente limpio FM-200, la configuración de un panel de alarma contra incendios marca FIKE mediante el software C-Linx y el análisis de variables para el monitoreo del sistema SCADA desde el centro de control de emergencias mineras. Los resultados confirmaron una reducción significativa tanto del riesgo de incendio residual como del tiempo de respuesta tras la implementación del sistema de extinción y monitoreo de incendios en subestaciones eléctricas móviles mineras. En conclusión, se logró una clara reducción del riesgo de incendio, como lo demuestra la comparación entre los niveles de riesgo inicial y residual presentados en la Figura 49. Adicionalmente, se observó una mejora en el tiempo de respuesta, como se muestra en la Tabla 17.; This research focuses on the design of a fire suppression and monitoring system intended to significantly reduce fire risk levels in Mobile Electrical Substations. Currently, these substations lack suppression systems and only rely on conventional fire detection and alarm mechanisms. The study sets out the following objective: to determine how the implementation of a fire suppression and monitoring system can reduce both fire risk and response time in Mobile Electrical Substations. The research is applied in nature, with a qualitative approach. The research design is experimental and has an explanatory scope. The study involved the calculation of FM-200 clean agent requirements, the configuration of a FIKE-brand fire alarm panel using C-Linx software, and variable analysis for SCADA system monitoring from the mining emergency control center. The results confirmed a significant reduction in both the residual fire risk level and response time after the implementation of the fire suppression and monitoring system in mining Mobile Electrical Substations. In conclusion, a clear reduction in fire risk was achieved, as evidenced by the comparison between initial and residual risk levels presented in Figura 49. Additionally, an improvement in response time was observed, as shown in Tabla 17.

2025-01-01T00:00:00Z