Energía y Computación
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La Revista Energía y Computación es una publicación con periodicidad semestral, editada por la Escuela de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Facultad de Ingeniería, con vocación científica y tecnológica, que publica artículos originales de investigación científica o tecnológica, de revisión y de reflexión, en los campos de la ingeniería eléctrica, electrónica y de la computación.
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Publicación Acceso abierto Análisis del desempeño del protocolo HART sobre par trenzado en diferentes configuraciones.(2013-10-26) Barandica López, AsfurEn este artículo se hace una revisión del protocolo HART (Transductor Remoto Direccionable de Alta Velocidad) con especial énfasis en su desempeño en diferentes condiciones de operación. Además de las características básicas del protocolo, se analiza la forma de operación del mecanismo de acceso al medio y sus efectos sobre el desempeño según existan un solo maestro, dos maestros, un dispositivo en modo ráfaga o combinaciones de los anteriores; el análisis teórico es contrastado con datos obtenidos en laboratorio. Finalmente se hacen algunos comentarios acerca de lo que podría ser el futuro del protocolo HART en el concierto de la automatización.Publicación Acceso abierto Evaluación de la Respuesta en Frecuencia del Transformador utilizando un modelo Circuital de Celdas.(2013-10-26) Aponte Mayor, Guillermo; Cadavid Ramírez, Héctor; Martínez, Julian; Castaño, Julián; Herrera, WilderEste artículo presenta un modelo circuital que puede ser empleado para evaluar las curvas obtenidas en la prueba de respuesta en frecuencia del transformador. El modelo es sensible a cambios en la curvas, por lo que puede ser de gran utilidad para determinar las posibles condiciones del transformador que sean las causas de las variaciones. Se hace la descripción del modelo y se muestran algunos casos de su aplicación.Publicación Acceso abierto Fenómeno de la remanencia en transformadores.(2013-10-26) Román Tudela, Óscar; Aponte Mayor, Guillermo; Muñoz, Fabio Andrés; Cárdenas, AlejandroEn este artículo se presentan los parámetros y variables físicas de los transformadores que influyen en la magnitud de la Remanencia de los núcleos ferromagnéticos de estos, así como los procedimientos prácticos que permiten desmagnetizar el núcleo, es decir, llevar el valor de la Remanencia a cero. Además de lo anterior, se realizó la medición de la Remanencia, el ciclo de histéresis y el proceso de desmagnetización de un transformador de 75kVA.Publicación Acceso abierto Sistema Automático de Control para la Operación Remota de un Prototipo de Generación de Energía Hidroeléctrica.(2013-10-26) Ortiz, Ramiro; Bernal, Álvaro; Correa, Félix; García, Alejandro; González, Fabio; Tapia, FedermanEn este artículo se presenta una descripción detallada del sistema de generación de energía hidroeléctrica de la Universidad del Valle, donde se identifican cada uno de los subsistemas, se definen las variables pertenecientes a éstos, las etapas de funcionamiento y por último se muestra el desarrollo de toda la instrumentación utilizada y la automatización empleada para poder operar este sistema de forma remota vía Web.Publicación Acceso abierto RACK: Plataforma de desarrollo rápido de aplicaciones en tiempo real.(2013-10-26) Nieto, Jorge; Smolorz, Sebastian; Wagner, BernardoCon los constantes incrementos en la complejidad de los sistemas automatización y sus acelerados ciclos de desarrollo se incrementa también la importancia de facilitar y optimizar el software respectivo. En este artículo se presenta al framework RACK (Robotics Application Construction Kit), un marco de construcción desarrollado para aplicaciones de robótica en tiempo real que puede ser aplicado en varias áreas del control automático. El sistema soporta el desarrollo de componentes tanto de tiempo real estricto como de tiempo no real y define todos los elementos de programación necesarios (drivers, módulos para realizar funciones de navegación y herramientas para programar interfaces gráficas de usuario) para implementar sistemas complejos. Además, el RACK provee un servicio de comunicación en tiempo real entre componentes. El presente artículo explica el diseño, así como la implementación de RACK y describe un robot autónomo de ejemplo que usa este sistema.Publicación Acceso abierto Turbo intercalación en los sistemas de comunicaciones móviles Cdma2000 y W-cdma: tutorial.(2011-10-13) Guerrero, FabioEn este artículo se presenta un análisis detallado de la operación de los intercaladores empleados por los turbo códigos paralelos concatenados definidos en los estándares de telecomunicaciones cdma2000 (3GPP2 C.S0024-B V2.0) y W-CDMA (3GPP TS 25,212 V7.4.0). Se discuten las diferencias en el algoritmo de permutación y se hace un análisis estadístico de dispersión y frecuencia para cada turbo intercalador. Finalmente se presentan dos ejemplos para ilustrar el proceso completo de turbo intercalación definido en cada estándar.Publicación Acceso abierto Detección de la intención de movimiento durante la marcha a partir de señales electromiográficas.(2011-10-13) Villarejo, J.En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema software para el procesamiento, caracterización y clasificación de señales electromiográficas de superficie aplicando técnicas de inteligencia computacional, a fin de detectar intencionalidad en cambios repentinos de movimiento durante la marcha y determinar la función que debe realizar una prótesis transfemoral basada en un sistema de control mioeléctrico en tiempo real, que sea adaptable al usuario y al terreno. Las señales adquiridas en individuos no amputados de diferente sexo y edad, son segmentadas para realizar un proceso de extracción de características en tiempo real combinando estimativos temporales y frecuenciales conformando un conjunto de patrones característicos aplicando reducción de dimensionalidad con análisis de componentes principales (PCA). Se realizó un reconocimiento de patrones relacionados con seis clases de movimientos, con redes neuronales perceptrón multicapa, redes de base radial y redes probabilísticas, obteniendo resultados de clasificación muy similares entre ellos.Publicación Acceso abierto Control predictivo para la detección de alarmas en pruebas de aislamiento de Pértigas utilizadas en redes de distribución.(2011-10-13) Tabares Ospina, Héctor AníbalEste artículo presenta la automatización de las pruebas de aislamiento a pértigas utilizadas en redes de distribución y propone un sistema de mantenimiento predictivo. Para la implementación del prototipo, se utilizó un controlador lógico programable.Publicación Acceso abierto Ruido e interferencia en canales de comunicaciones por línea de distribución eléctrica.(2011-10-13) Paz Penagos, HernánMuchos son los desafíos que ha presentado la tecnología PLC a la Ingeniería de Comunicaciones, cuando se pretende ofrecer servicios de banda ancha. Uno de ellos es la dificultad para predecir la atenuación de la señal. La razón principal de esta dificultad esta dada por el hecho que el comportamiento del canal es variable en el tiempo y en la frecuencia, y la caracterización del mismo depende de las características físicas y eléctricas de la red la cual a menudo es desconocida. Este artículo presenta una evaluación de los efectos del ruido e interferencia sobre un byte de información transmitido a través de un canal PLC. Las observaciones presentadas podrían ser ayuda adecuada para el diseño de redes PLC para interiores con mejor transferencia de datos y desempeño.Publicación Acceso abierto Inversor con fuente de voltaje (VSI) para fuente sinusoidal de voltaje y frecuencia variables.(2011-10-13) Andrade Rengifo, Fabio; Vásquez Palacios, Hernando; Aponte Mayor, Guillermo; Urrego Velásquez, César AugustoUna fuente monofásica de CA sinusoidal que permita variar la amplitud del voltaje de salida desde 100 Vrms hasta 500 Vrms y la frecuencia entre 10 Hz y 1000 Hz manteniendo la distorsión armónica total (DAT) menor al 3% en todo el rango de frecuencia, es implementada utilizando un inversor en puente completo controlado por una modulación de ancho de pulso variable (PWM) y la utilización de un filtro de salida. Este articulo muestra las consideraciones necesarias para la construcción del puente inversor, las principales características que deben de ser tenidas en cuenta para la generación del PWM y la sintonización del filtro de salida para poder tener una fuente con las características ya mencionadas.Publicación Acceso abierto Aplicaciones informáticas para análisis de huecos de tensión.(2011-10-13) Martínez Velasco, JuanEste artículo resume las características más importantes de las aplicaciones informáticas desarrolladas por los autores para el análisis de huecos de tensión en redes de distribución con generación convencional distribuida mediante el ATP (Alternative Transients Program), una herramienta informática originalmente desarrollada para la simulación de procesos transitorios en sistemas eléctricos de potencia. El objetivo final es determinar las características (fundamentalmente, magnitud y duración) de los huecos de tensión que se pueden originar en cualquier nudo de la red, obtener la distribución estadística de estas características y estimar los índices de calidad de servicio que caracterizan la red en estudio frente a huecos de tensión. Las prestaciones del ATP permiten reproducir con precisión el proceso transitorio asociado a la aparición de huecos de tensión. Aunque este programa no dispone de todos los modelos que son necesarios para un estudio riguroso ni para el procesamiento de los resultados que es necesario obtener para estimar índices de calidad de servicio, sí dispone de prestaciones que permiten a los usuarios desarrollar nuevos modelos e implantar procedimientos para predicción estocástica de huecos de tensión mediante el método de Monte Carlo. El artículo resume las características de la librería de módulos y procedimientos implantados en ATP, así como de las aplicaciones informáticas externas que permiten procesar los resultados obtenidos con ATP y obtener la distribución estadística de huecos de tensión en cualquier nudo de la red en estudio o índices de calidad de servicio que caracterizan un nudo o toda la red.Publicación Acceso abierto Aproximación al aprendizaje por proyectos en sistemas lineales de control.(2011-10-13) Núñez Ortiz, Edwin; Fernández Samacá, Liliana; Ramírez Scarpetta, José MiguelEn este artículo se presenta la aplicación de la estrategia pedagógica de Aprendizaje por Proyectos en un curso de control de sistemas lineales, donde se busca el desarrollo de competencias profesionales. La orientación de los cursos del área se concibe a partir de tratar de dar respuesta a la pregunta: ¿Cómo resolver un problema de control a través de un proyecto?, esto podría involucrar elementos novedosos que le permiten al estudiante desarrollar competencias transversales desde un área que se considera técnica. En el diseño curricular se tienen en cuenta aspectos como el papel del docente y del estudiante, las competencias profesionales, el diseño de guías para el estudiante y el docente y los instrumentos de evaluación.Publicación Acceso abierto Método de clasificación bibliográfica aplicado a la identificación de sistemas de excitación de generadores sincrónicos.(2011-10-13) Saavedra Montes, Andrés Julián; Ramírez Scarpetta, José MiguelEl objetivo de este artículo es presentar un método de clasificación bibliográfica que permitió ubicar nichos de investigación. El método fue aplicado al área de identificación de sistemas de excitación de generadores sincrónicos, hasta ahora no han sido incluidos artículos que presenten el uso de técnicas inteligentes como algoritmos genéticos o redes neuronales. El método de clasificación tiene tres pasos, el primer paso consistió en definir criterios para seleccionar los artículos en el área, el segundo paso consistió en someter los artículos a un sistema de clasificación y obtener una tabla resultante, el paso final consistió en interpretar los resultados. Al final, el método mostró posibles nichos de investigación en identificación de sistemas de excitación, desde la perspectiva de los autores.Publicación Acceso abierto Efecto de la atenuación por precipitación y niebla para sistemas Wi-Max en el rango de 10 a 66 GHz en entornos aplicables para Colombia.(2011-10-13) Guerrero, Fabio G.; Montoya, Rubén D.Este artículo explica de una forma clara y sencilla cómo calcular la atenuación media causada por la presencia de lluvia y niebla en un enlace inalámbrico para frecuencias mayores a 10 GHz, donde estos factores se tornan considerables. Estos resultados de atenuación por lluvia y niebla se usan para el estudio de su efecto sobre la capa física de la tecnología inalámbrica Wi-Max definida en el estándar IEEE. 802.16-2004 PHY WirelessMAN-SC [TM]. El modelo del canal también incluye los efectos de atenuación por distancia (path loss) y ruido blanco gausiano (AWGN).Publicación Acceso abierto Modelamiento dinámico del proceso de gas -- turbina de combustión en una planta de ciclo combinado.(2011-10-13) Muriel Triana, William; González, Jesús Alberto; Romero Salazar, Juan CarlosCon las metas de incrementar los valores de eficiencia en la generación y seguir el comportamiento creciente del mercado de electricidad, las plantas de ciclo combinado surgieron como una solución. Con estos tópicos en mente, es necesario tomar acciones que mejoren la seguridad y confiabilidad de los procesos de generación, siendo una de estas acciones el modelamiento dinámico. En el modelamiento del proceso que se muestra en este artículo, se explica la turbina de combustión compuesta por la turbina misma, la cámara de combustión y el compresor. Además se realiza el análisis de la termodinámica y el desarrollo del modelo. Finalmente se presentan las respuestas dinámicas y la operación de la turbina de combustión de una planta de ciclo combinadoPublicación Acceso abierto Evaluación del desempeño dinámico y la eficiencia energética en molinos de caña de azúcar con accionamientos térmicos y eléctricos.(2011-10-13) Rosero G., Esteban Emilio; Ramirez S., Jose Miguel; Gomez P., Adolfo LeonEl objetivo del tren de molienda de un ingenio azucarero es maximizar la extracción de sacarosa de la caña con mínimo consumo de energía, mínimos costos de mantenimiento y alta confiabilidad de operación. Para ello, los accionamientos deben tener capacidad de reacción en condiciones de operación extremas, buen desempeño dinámico ante perturbaciones y alta eficiencia en la transformación de energía. La estación de extracción es un área de grandes posibilidades de ahorro energético, ya que consume aproximadamente el 30% de la energía total de la planta. Actualmente en los ingenios colombianos se está llevando a cabo una renovación tecnológica cambiando los accionamientos térmicos o hidráulicos por eléctricos, buscando mejorar su eficiencia, con mayor trazabilidad del proceso y mejor desempeño dinámico. En este artículo se presenta la descripción del proceso de molienda de caña, se comparan las características de desempeño de los accionamientos térmicos y eléctricos en cuanto a los momentos de inercia equivalentes del molino, los desempeños dinámicos, eficiencia estática y un análisis comparativo de eficiencia energética global del proceso de molienda, lo que permite analizar el retorno de la inversión para el reemplazo de accionamientos térmicos por eléctricos con motores de inducción.Publicación Acceso abierto Sistema multiagente para la composición de servicios web semánticos.(2011-10-13) Giraldo Plaza, Jorge; Guzmán Luna, Jaime; Ledesma Castillo, AlbertLa Composición de Servicios Web permite brindar valor agregado a un Servicio Web con el fin de satisfacer las necesidades del cliente, se complementa con las bondades que ofrece la Web Semántica y la Inteligencia Artificial. Este artículo expone la implementación de la metodología MAS-CommonKADS para el desarrollo de un Sistema de Composición Automática de Servicios Web Semánticos.Publicación Acceso abierto Diagnóstico del cáncer de mama empleando clasificador difuso.(2011-10-13) Contreras Montes, Juan Antonio; Puerta Cruz, Yuliana; Misa Llorca, RogerLos sistemas de clasificación difusa generados a partir de datos experimentales presentan una alta precisión pero a costa de sacrificar la integridad semántica del modelo difuso obtenido. En este artículo se presenta un método novedoso para generar sistemas de clasificación difusa a partir de datos, que superan el conflicto entre precisión e interpretabilidad, obteniendo modelos con particiones triangulares de solapamiento 0.5 en sus antecedentes y consecuentes tipo singleton. Para la ponderación de los antecedentes se utiliza un operador de combinación en vez de una T-norma, lo que contribuye a una reducción sustancial en el número de reglas.Publicación Acceso abierto A software for learning information theory Basics with emphasis on entropy of spanish = Software para el aprendizaje de aspectos básicos de teoría de la información con énfasis en entropía del español.(2011-10-13) Guerrero, Fabio G.; Pérez, Lucio A.En este trabajo se reporta un software educativo dirigido al aprendizaje de conceptos básicos de Teoría de la Información de una forma práctica. El software, llamado IT-tutor-UV, puede producir análisis de entropía tanto para texto de lenguaje español natural como artificialmente producido. En este último caso se hace uso de un corpus moderno existente del español para el modelado de la fuente. Como parte de la experiencia de aprendizaje en esta herramienta educativa, se incluyen también funcionalidades de codificación de fuente, codificación de canal y un canal binario simétrico.Publicación Acceso abierto Evaluación de medidores de calidad de potencia eléctrica.(2011-10-13) Sánchez Perlaza, James; Caicedo Delgado, Gladys; Castro Aranda, FerleySe ha desarrollado un interés mundial sobre el tema de la calidad de potencia por parte de las compañas productoras, distribuidoras de energía eléctrica, los fabricantes de equipos y los consumidores finales. En el desarrollo de este proyecto se definieron índices de comparación de tres medidores: Fluke 434, Fluke 43b y Dranetz-bmi estableciendo puntos importantes de diferencia entre los medidores de calidad.