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Techniques for alarm management with fault diagnostic system in startups and shutdowns for industrial processes

This paper presents a preliminary study of the different techniques that can be used for fault diagnostics in industrial processes specially on the startup and shutdown procedures. A review of these techniques from the perspective of how its can be used for Alarm management is presented, followed by an analisys of fault diagnostic in complex systems passing techniques like the causal graph. Another technique exposed is the use of chronicles as a robust method for fault diagnosis; in a first part we examine aspects as diagnostic, Timed Diagnosability, then propose an automated translation of chronicles, and how it can be used on the alarm management in a starting or shutdown plant. Concluding with a preliminar methodology propoused that includes the use of the causal graph with the chronicles in an Alarm management.

En este trabajo se presenta un estudio preliminar de las diferentes técnicas que se pueden utilizar para el diagnóstico de fallas en los procesos industriales especialmente en los procedimientos de inicio y parado. Una revisión de estas técnicas desde la perspectiva de cómo se pueden utilizar para la gestión de alarmas es presentada, seguido de un análisis del diagnóstico de fallas en sistema complejos pasando a técnicas como la gráfica casual. Otra técnica expuesta es el uso de crónicas como un método robusto para el diagnóstico de fallas; en una primera parte se examinan aspectos como el diagnostico, diagnosticabilidad temporizada, luego se propone un traslado automatizado de crónicas y la forma en que se puede utilizar en la gestión de alarmas en una planta, en el arranque o el apagado. Concluyendo con una propuesta metodología preliminar que incluye el uso de grafico casual con las crónicas para la gestión de alarmas.

Discussion on the implications upon the environment of some technologies from the second green revolution

The Second Green Revolution explores genetic progress based on the application of modern biotechnology to agriculture, seeking to improve agricultural practices and products. Likewise, its main aspect is the creation of genetically modified organisms (GMO), best known as transgenics. The Second Green Revolution implies using techniques like micro-propagation, genetic engineering, and - more recently - using bacteria as potential bio-fertilizer, among them nitrogen-fixing, phosphate-solubilizing, and auxin producer bacteria, etc. Genetic engineering groups techniques of gene identification, selection, transference, and control, with transgenesis being the genetic engineering technique most applied in agriculture. With the tools, techniques, and methodologies of modern biotechnology, it is possible to more quickly produce new plant varieties than before, with improved nutritional characteristics, tolerance to adverse conditions, resistance to specific herbicides, and pest control. Soil integrates environmental components and permits development of life, life which in turn forms soils offering broadly diverse ecosystemic opportunities, constantly nourishing and producing food for all species, including man. However, the alteration of the soil-forming factors, due to natural cycles or man's intervention, impacts notably on its productivity and the temporality demanded by humans. Between supply and demand an increasingly broadening gap is forged and the dehumanization of territories when trying to schematize nature, offers opportunities to science to meet needs with different techniques.

La segunda revolución verde explora el avance genético basado en la aplicación de la biotecnología moderna a la agricultura buscando mejorar prácticas y productos agrícolas. Igualmente, tiene como principal aspecto la creación de organismos genéticamente modificados (OGM) mejor conocidos como transgénicos. La segunda revolución verde implica el uso de técnicas como la micropropagación, la ingeniería genética y más recientemente el uso de bacteria con potencial biofertilizante entre ellas las fijadoras de nitrógeno, solubilizadoras de fosfatos, productora de auxinas, etc. La ingeniería genética agrupa técnicas de identificación, selección, transferencia y control de genes, siendo la transgénesis la técnica de ingeniería genética más aplicada a la agricultura. Con las herramientas, técnicas y metodologías de la biotecnología moderna es posible producir nuevas variedades de plantas con mayor rapidez que antes, con características nutricionales mejoradas, tolerancia a condiciones adversas, resistencias a herbicidas específicos y control de plagas. El suelo integra los componentes ambientales y permite el desarrollo de la vida, vida que a su vez forma suelos ofreciendo oportunidades ecosistémicas de muy amplia diversidad, nutriéndose constantemente y produciendo alimento para todas las especies, incluyendo el hombre. Sin embargo, la alteración de los factores formadores del suelo, ya sea por ciclos naturales o la intervención del hombre, inciden notablemente en su productividad y la temporalidad que el humano demanda. Entre la oferta y la demanda, se forja una brecha cada vez más amplia y la deshumanización de los territorios al tratar de esquematizar la naturaleza, da oportunidades a la ciencia para suplir las necesidades con diferentes técnicas.

Identification of eight bird species of Bogotá wetlands using pattern recognition and component analysis

This paper seeks to identify eight native birds from Bogotá wetlands by recognizing the characteristics of their songs. Sounds are subjected to digital processing for sampling, normalizing, filtering, and scaling the frequency spectrum to extract the characteristics. The survey shall determine if an input file belongs to the pattern identified. According to the variables used different characterizations exist, whose performance is evaluated in terms of True and False Positives for a training group and test group. The characterization uses a combination of variables extracted by pattern recognition and Principal Component Analysis. This proposal received 90% performance in identifying and 6% of wrong recognition, being the lowest false positive rate compared to that obtained by using the methods separately. This study provides patterns of 8 species from Bogota' wetlands. The results provide a tool for automatic identification of bird sounds, contributing to the study and conservation of vulnerable ecosystems. This helps to assess the status of endangered populations and supports strategic ecosystems monitoring.

En este documento se propone el reconocimiento de 8 especies de aves nativas de los humedales de Bogotá identificando las características de sus cantos. Los sonidos son procesados digitalmente para muestrear, normalizar, filtrar y escalar el espectro de frecuencia con el fin de extraer las características de cada especie que coinciden en un rango común. El reconocimiento consistirá en determinar si un archivo de entrada pertenece al patrón identificado. Según las variables usadas se tendrán diferentes caracterizaciones, cuyo desempeño se evaluó en términos de Falsos y Verdaderos Positivos para un grupo de entrenamiento y otro de ensayos Finalmente se propone una caracterización combinada usando Reconocimiento de Patrones y Análisis de componentes. Este algoritmo híbrido obtuvo un acierto del 90% y un 6% de reconocimientos errados, siendo la menor tasa de fase positiva con respeto a la obtenida usando los métodos por separado. El estudio los patrones de 8 especies de aves y evaluó el desempeño de una propuesta aplicada previamente en el reconocimiento de voz [1]. Los resultados son una contribución al desarrollo de herramientas para la identificación automática de aves como estrategia para su conservación [2] y apoyo al monitoreo de ecosistemas estratégicos [3].

Design and development of transcutaneous electrical stimulation equipment for neuromuscular rehabilitation in individuals with facial palsy

Peripheral facial palsy is a relatively common pathology that is usually unilateral. Multiple causes generate it, producing aesthetic and functional deformity, as well as emotional, social, and professional alterations. We developed electronic equipment for transcutaneous electric stimulation, which will be applied in neuromuscular rehabilitation treatments of individuals who have suffered peripheral facial palsy. Electrotherapeutic energy is generated through current sources, whose waveforms consist of rectangular biphasic pulses, which can be adjusted in their duration or width, frequency, and intensity. For patient electrical safety, the equipment is powered with batteries. The waveforms generated and the therapeutic parameters are controlled through a microcontroller. What differentiates this equipment from the few found in the market, for this rather specific application, is that it was designed with four independent channels for passive therapy, which permits stimulating more than one neuromuscular package at the same time, and also has one channel for active therapy, which is dynamically applied by the therapist by moving the active electrode over the surface of the face.

La parálisis facial periférica es una patología relativamente frecuente que habitualmente es unilateral. Las causas que la generan son múltiples, produciendo una deformidad estética y funcional, así como alteraciones emocionales, sociales y profesionales. Se ha desarrollado un equipo electrónico de estimulación eléctrica transcutánea, que se aplicará en tratamientos de rehabilitación neuromuscular de personas que han sufrido parálisis facial periférica. La energía electroterapéutica se genera mediante fuentes de corriente, cuyas formas de onda consisten en pulsos bifásicos rectangulares, a los cuales se les puede ajustar la duración o ancho del mismo, la frecuencia y la intensidad. Por seguridad eléctrica para el paciente el equipo se alimenta con baterías. Las formas de onda que se generan y los parámetros terapéuticos se controlan mediante un microcontrolador. Lo que diferencia a este equipo de los pocos que se encuentran en el mercado, para esta aplicación tan específica, es que se diseñó con cuatro canales independientes para terapia pasiva, permitiéndole estimular más de un paquete neuromuscular al mismo tiempo, y dispone también de un canal para terapia activa, que lo aplica dinámicamente el terapeuta al mover el electrodo activo por la superficie de la cara.

Systematic Review of Knowledge Acquisition and Representation Techniques

The need to create mechanisms or systems to acquire, represent, and convey knowledge is one of the problems that have been given priority over years of research; the need for acquisition has generated the need for more compact models that conserve implicit and explicit knowledge generated within organizations. Within this environment, due to changes generated by knowledge management, enterprises recognize the importance of managing these intangible assets as a requirement to stay in the market and adapt to organizational and technological changes. Each organization must find its own way and recognize that intellectual capacity has become an important factor for the success of organizational development. The aim of this paper was to present the results of a systematic literature review through which we identified some knowledge acquisition and representation techniques that can be replicated in organizations to leverage internal and external knowledge to the organization and achieve sustainable competitive advantages. The results present administrative techniques related to organizational culture and values, as well as the definition of different types of alliances also identified as expert system technologies and social tools useful for knowledge acquisition and representation.

La necesidad de crear mecanismos o sistemas que permitan adquirir, representar y transmitir el conocimiento es uno de los problemas con prioridad que se ha dado en el transcurrir de los años de investigación; esta necesidad de adquisición ha generado la necesidad de contar con modelos más compactos que permitan conservar el conocimiento implícito y explicito que se genera dentro de las organizaciones. En este entorno, debido al cambio que ha generado la gestión del conocimiento, las empresas reconocen la importancia que tiene el manejo de estos bienes intangibles, como requisito para permanecer en el mercado y adaptarse a cambios organizativos y tecnológicos, cada organización debe encontrar su propio camino y reconocer que la capacidad intelectual se ha convertido en un factor importante para el éxito del desarrollo organizacional. El objetivo de este artículo es presentar los resultados de una revisión sistemática de la literatura mediante la cual se identifican algunas técnicas de adquisición y representación del conocimiento, que se pueden replicar en las organizaciones para aprovechar el conocimiento interno y externo a la organización y lograr ventajas competitivas sostenibles. Los resultados presentan técnicas administrativas relacionadas con la cultura y valores organizativos, así como la definición de diferentes tipos de alianzas, asimismo se identificaron tecnologías como los sistemas expertos y las herramientas sociales como útiles para la adquisición y representación de conocimiento.

Model for Knowledge Management in Software Project Planning in University Research Groups

Currently, organizations have assigned much importance to the knowledge generated inside and outside the organization, considering it a valuable asset to obtain sustainable competitive advantages and because of its influence in improving their processes, which makes it necessary to create strategies aimed at adequate knowledge management. Knowledge management plays an important role in software development organizations, given that it permits discovering new knowledge, capture it, store it, retrieve it, share it among the members of the organization, and understand it in favor of improvement in terms of costs reduction, greater precision in the definition of the scope and times planned and improvement in the quality of the project. This article presents the results of a qualitative research, which proposes a model that guides the incorporation of knowledge management onto software project planning in university research groups. Among the main results, we find as relevant the areas of scope and time management, as well as follow up and control of projects, which can be improved through the implementation of practices and tools of knowledge management like: collaborative systems, systems for documentary management, training, systems for management of lessons learnt, among others.

En la actualidad, las organizaciones han dado gran importancia al conocimiento generado al interior y exterior de las mismas, considerándolo un activo valioso en la obtención de ventajas competitivas sostenibles y por su influencia en la mejora de sus procesos, lo cual hace necesario crear estrategias direccionadas a una adecuada gestión del conocimiento. La gestión del conocimiento juega un rol importante en las organizaciones desarrolladoras del software dado que permite descubrir nuevo conocimiento, capturarlo, almacenarlo, recuperarlo, compartirlo entre los integrantes de la organización y entenderlo en pro de mejora en términos de reducción de costos, mayor precisión en la definición del alcance y los tiempos planificados y mejora en la calidad del proyecto. Este artículo presenta los resultados de una investigación cualitativa en la cual se propone un modelo que guie la incorporación de la gestión de conocimiento en la planificación de proyectos software en grupos de investigación universitarios. Entre principales resultados se encuentran como relevantes las áreas de gestión de alcance y del tiempo y el seguimiento y control a los proyectos, las cuales se pueden mejorar con la implementación de prácticas y herramientas de gestión de conocimiento como: sistemas colaborativos, sistemas para la gestión de documentos, capacitaciones, sistemas para el manejo de lecciones aprendidas, entre otros.

Identification and multivariable control in state space of a permanent magnet synchronous generator

In this paper, a scheme for online identification of multivariable systems (MIMO) and a linear state feedback control is considered. The identification algorithm takes into account the input/output behavior in order to obtain a linear state spaces model that describes adequately the system in discrete time. This representation is obtained by using an online identification method such as the projection algorithm. An optimal linear quadratic regulator is applied in discrete time, where the obtained state feedback control law minimizes the quadratic cost function to calculate the optimal gain matrix. The proposed methodology for identification and multivariable control is applied an evaluated in a wind turbine with a Permanent Magnet Synchronous Generator (PMSG).

En este trabajo, se considera un esquema de identificación en línea de sistemas multivariable (MIMO) y un control lineal por realimentación de estados. El algoritmo de identificación considera el comportamiento de entrada/salida con el fin de obtener un modelo de espacio de estados lineal que describe adecuadamente el sistema en tiempo discreto. Esta representación se obtiene mediante el uso de un método de identificación en línea, tales como el algoritmo de proyección. Un regulador lineal cuadrático óptimo se aplica en tiempo discreto, donde la ley de control por realimentación de estados obtenida, minimiza la función de costo cuadrática para calcular la matriz de ganancia óptima. Se aplica la metodología propuesta para la identificación y el control multivariable, en una turbina eólica con un generador síncrono de imanes permanentes (PMSG).

Analysis of Meteorological Data for La Selva Station by Applying the Biotic Pump Theory

This work sought to analyze the relationships among the atmospheric variables reported daily by the La Selva biological station, which is located on the mountain slopes of the Costa Rican Caribbean, covering 1614 hectares of tropical humid lowlands, through the biotic pump theory developed by Anastassia Makarieva and Victor Gorshkov, which states the importance of the participation of los forests during the process of generating winds in the intertropical convergence zone, being a dynamic and vital factor for the permanence of the hydrological cycle that fulfills the mission of delivering rains to the interior of the continents. In the biotic pump theory, Makarieva and colleagues postulate that the high rate of evapotranspiration is maintained by Tropical rainforests throughout the year and it gives way to a net force, which results from changes of the partial pressure of water vapor. These changes have a double element: first, the partial pressure of water vapor and, second, condensation. Upon combining these elements, temperature is reduced with altitude and the liberation by the vegetation of cloud condensation nuclei (CCN). The end result of the theory is a water vapor pump from the vegetation, through evapotranspiration onto the atmosphere, followed by condensation, which leads to upward acceleration, hence, on the vertical plane of the lower air mass. This work established the relationships among the thermodynamic variables insinuated by the biotic pump theory, using available information offered by La Selva station.

Este trabajo busca analizar las relaciones entre las variables atmosféricas que reporta a diario la estación Biológica de La Selva, ubicada en las faldas de las montañas del Caribe de Costa Rica, abarcando 1.614 hectáreas de tierras bajas húmedas tropicales, mediante la teoría de la bomba biótica desarrollada por Anastassia Makarieva y Victor Gorshkov, donde se manifiesta la importancia de la participación de los bosques en el proceso de generar los vientos en la zona de convergencia intertropical, siendo un factor dinámico y vital para la permanencia del ciclo hidrológico que cumple con la misión de llevar lluvias al interior de los continentes. En la teoría de la bomba biótica, Makarieva y sus colegas, postulan que la alta tasa de evapotranspiración es mantenida por los bosques húmedos tropicales a lo largo del año y da lugar una fuerza neta, que resulta de los cambios de presión parcial de vapor de agua. Estos cambios tienen un elemento doble; primero la presión parcial de vapor de agua y segundo la condensación, al combinar estos elementos reduce la temperatura con la altitud y la liberación de parte de la vegetación de núcleos de condensación (CCN, por su término en inglés). El resultado final de la teoría es una bomba de vapor de agua de la vegetación, a través de la evapotranspiración a la atmósfera, seguido por la condensación, que conduce a una aceleración hacia arriba, por lo tanto, en el plano vertical de la menor masa de aire. En este trabajo, se establecieron las relaciones entre las variables termodinámicas que insinúa la teoría de la bomba biótica, usando la información disponible que ofrece la estación La Selva.

Influence of Nylon on the Tensile Strength of a Polymer Matrix Composite Material

This work describes the mechanical stress behavior of composite materials made up of a polymer matrix of epoxy resin or polyester resin and reinforcements of: nylon fiber and combinations between fiberglass and nylon fiber. The composite material was evaluated regarding its mechanical stress behavior and its microstructure; results indicate that the highest tensile strength is achieved in the combination using epoxy resin as matrix and nylon fiber as reinforcement. The presence of fiberglass in the material diminishes tensile strength; given that the fiber-matrix interface does not prevail, as evidenced in the microstructural analysis and argued with the chemical bond taking place among the epoxy resin, nylon fiber, and the fiberglass silane. It is, likewise, established that upon increasing the epoxy resin content, mechanical stress strength increases and that said behavior is related with the hydrophilic nature of the fiber and the porosity in the material. Regarding ductility, it was noted that nylon favors slightly the increase of this property in the composite material.

Este trabajo describe el comportamiento mecánico a la tensión de materiales compuestos conformados por una matriz polimérica de resina epoxi o resina poliéster y refuerzos de: fibra de nylon y combinaciones entre fibra de vidrio y fibra de nylon. El material compuesto se evaluó en cuanto a su comportamiento mecánico a la tensión y su micro-estructura; los resultados indican que la mayor resistencia a la tensión se logra en la combinación que utiliza como matriz la resina epoxi y como refuerzo la fibra de nylon. La presencia de la fibra de vidrio en el material disminuye la resistencia a la tensión; debido a que no predomina la interface fibra-matriz, como se evidencia en el análisis micro-estructural y se argumenta con el enlace químico ocurrido entre la resina epoxi, la fibra de nylon y los silanos de la fibra de vidrio; asimismo, se establece que al incrementar el contenido de resina epoxi, aumenta la resistencia mecánica a la tensión y que este comportamiento se relaciona con el carácter hidrofìlico de la fibra y la porosidad en el material; en cuanto a la ductilidad se evidenció que el nylon favorece en pequeña medida el aumento de esta propiedad en el material compuesto.

Measurement of the Carbon Footprint in the Company Sistemas Operativos Móviles, Transmilenio

One of the main environmental problems affecting the current world is related to climate change; high CO2 emissions of greenhouse gases have intervened directly with this change. The purpose of this study was to measure the carbon footprint that supposes the quantification of greenhouse gases by using the basic principles and requisites of the ISO 14.064-1: 2006 standard; specifications aimed at the organizational level to quantify and notify greenhouse gas emissions. The study was conducted in the company Sistemas Operativos Móviles, Transmilenio, which has an active fleet of 160 articulated buses.

Una de las principales problemáticas ambientales que afecta el mundo actual está relacionada con el cambio climático, las altas emisiones de CO2 como parte de los gases de efecto invernadero, han intervenido directamente con este cambio. El propósito de este estudio es realizar la medición de la Huella de Carbono que supone la cuantificación de los gases de efecto invernadero, mediante la utilización de los principios básicos y requisitos de la norma ISO 14.064-1: 2006; Especificaciones con orientación, a nivel de la organización, para la cuantificación y notificación de las emisiones de gases efecto invernadero. El estudio tiene lugar en la empresa Sistemas Operativos Móviles, Transmilenio, que cuenta con una flota activa de 160 buses articulados.