Pub Date : 2023-01-03DOI: 10.17163/ings.n29.2023.01
M. Campaña, P. Masache, E. Inga, D. Carrión
El aumento de la demanda en los distintos sistemas eléctricos de potencia (SEP) tiene un impacto negativo en la estabilidad de la tensión, la confiabilidad y la calidad del suministro eléctrico. El perfil de tensión disminuye cuando las unidades de generación no son capaces de suministrar potencia reactiva al sistema eléctrico en los momentos que se requiere. Con el desarrollo de la electrónica de potencia y los complejos sistemas de control, se han podido introducir dispositivos de sistemas flexibles de transmisión de corriente alterna (FACTS, del inglés Flexible Alternating Current Transmission System). En este artículo se analiza en detalle el impacto que genera la introducción de un tipo de FACTS que permite la compensación de potencia reactiva en el SEP. Además, se analizará una metodología para decidir la capacidad del compensador síncrono estático (STATCOM, del inglés Static Synchronous Compensator) y su ubicación óptima con la ejecución de flujos de potencia continuos (FPC). Finalmente, se estudiará el impacto positivo de la instalación de un control estabilizador de potencia (PSS, del inglés Power System Stabilizer) para asegurar la estabilidad de tensión en el SEP. Este artículo se desarrolla utilizando el sistema base IEEE de 14 barras bajo dos modelos matemáticos para el cálculo del flujo de potencia desarrollados en el software Matlab, que son: i) utilizando las ecuaciones de balance de potencia y ii) Newton Raphson con el toolbox de MATLAB (PSAT, del inglés Power System Analysis Toolbox).
不同电力系统需求的增加对电压稳定性、可靠性和供电质量有负面影响。当发电机组不能在需要的时候向电力系统提供无功功率时，电压分布就会降低。随着电力电子和复杂控制系统的发展，柔性交流电流传输系统(FACTS)器件已经被引入。本文详细分析了影响采用能够生成一种事实使得反应在公共教育部功率补偿。此外,将一个静态方法来决定补偿性同步的能力(STATCOM英文“Static Synchronous Compensator)及其执行情况的最佳位置连续功率流(FPC)。最后,它将积极影响,安装一个功率控制稳定器(PSS英文Power System Stabilizer),以确保该区域的稳定紧张是的。本文开发利用系统14酒吧在IEEE基地两个功率流数学模型进行计算,在软件开发的演练,他们是:i)使用功率平衡方程和ii)使用功率系统分析工具箱(PSAT)的Newton Raphson。
{"title":"Estabilidad de tensión y compensación electrónica en sistemas eléctricos de potencia usando herramientas de simulación","authors":"M. Campaña, P. Masache, E. Inga, D. Carrión","doi":"10.17163/ings.n29.2023.01","DOIUrl":"https://doi.org/10.17163/ings.n29.2023.01","url":null,"abstract":"El aumento de la demanda en los distintos sistemas eléctricos de potencia (SEP) tiene un impacto negativo en la estabilidad de la tensión, la confiabilidad y la calidad del suministro eléctrico. El perfil de tensión disminuye cuando las unidades de generación no son capaces de suministrar potencia reactiva al sistema eléctrico en los momentos que se requiere. Con el desarrollo de la electrónica de potencia y los complejos sistemas de control, se han podido introducir dispositivos de sistemas flexibles de transmisión de corriente alterna (FACTS, del inglés Flexible Alternating Current Transmission System). En este artículo se analiza en detalle el impacto que genera la introducción de un tipo de FACTS que permite la compensación de potencia reactiva en el SEP. Además, se analizará una metodología para decidir la capacidad del compensador síncrono estático (STATCOM, del inglés Static Synchronous Compensator) y su ubicación óptima con la ejecución de flujos de potencia continuos (FPC). Finalmente, se estudiará el impacto positivo de la instalación de un control estabilizador de potencia (PSS, del inglés Power System Stabilizer) para asegurar la estabilidad de tensión en el SEP. Este artículo se desarrolla utilizando el sistema base IEEE de 14 barras bajo dos modelos matemáticos para el cálculo del flujo de potencia desarrollados en el software Matlab, que son: i) utilizando las ecuaciones de balance de potencia y ii) Newton Raphson con el toolbox de MATLAB (PSAT, del inglés Power System Analysis Toolbox).","PeriodicalId":53899,"journal":{"name":"Ingenius-Revista de Ciencia y Tecnologia","volume":"34 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-01-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135555610","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-01DOI: 10.17163/ings.n29.2023.06
Gregorio Saúl Olivar-Castellanos, Luis Gerardo Vela-Valdés, Jesús Aguayo-Alquicira
En la actualidad existen diversas aplicaciones de la iluminación LED, sin embargo, algunas de estas requieren regular la iluminación con precisión y en un amplio rango de operación, principalmente en tareas de seguimiento. Es en estos casos en donde es necesario considerar la no linealidad del LED para el diseño de esquemas de control, además, se necesita de una fuente de alimentación eficiente ante los cambios de tensión y corriente requeridos por la lámpara. En este trabajo se presenta el diseño de un convertidor DC-DC capaz de realizar y soportar estas variaciones, así como el diseño, simulación y comparación de esquemas de control PI clásico, PI difuso y ganancias programadas para estas aplicaciones. Con el fin de validar los esquemas de control descritos, y con el propósito de cumplir las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud, se toma el control de la iluminancia producida por una lámpara de protección ocular como caso de estudio, en donde el controlador varía el ciclo de trabajo del convertidor, ajustando de esta manera la tensión de la lámpara, y en consecuencia regulando la intensidad luminosa. Comparando los esquemas de control, el desempeño del sistema con el control por ganancias programadas tiene mejores características para el caso de estudio descrito con anterioridad, presentándose un error en estado estable de 0 % y menor sobretiro en comparación con los otros esquemas de control desarrollados.
{"title":"Control por ganancias programadas aplicado a un convertidor DC-DC para la regulación de la intensidad luminosa de una lámpara LED","authors":"Gregorio Saúl Olivar-Castellanos, Luis Gerardo Vela-Valdés, Jesús Aguayo-Alquicira","doi":"10.17163/ings.n29.2023.06","DOIUrl":"https://doi.org/10.17163/ings.n29.2023.06","url":null,"abstract":"En la actualidad existen diversas aplicaciones de la iluminación LED, sin embargo, algunas de estas requieren regular la iluminación con precisión y en un amplio rango de operación, principalmente en tareas de seguimiento. Es en estos casos en donde es necesario considerar la no linealidad del LED para el diseño de esquemas de control, además, se necesita de una fuente de alimentación eficiente ante los cambios de tensión y corriente requeridos por la lámpara. En este trabajo se presenta el diseño de un convertidor DC-DC capaz de realizar y soportar estas variaciones, así como el diseño, simulación y comparación de esquemas de control PI clásico, PI difuso y ganancias programadas para estas aplicaciones. Con el fin de validar los esquemas de control descritos, y con el propósito de cumplir las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud, se toma el control de la iluminancia producida por una lámpara de protección ocular como caso de estudio, en donde el controlador varía el ciclo de trabajo del convertidor, ajustando de esta manera la tensión de la lámpara, y en consecuencia regulando la intensidad luminosa. Comparando los esquemas de control, el desempeño del sistema con el control por ganancias programadas tiene mejores características para el caso de estudio descrito con anterioridad, presentándose un error en estado estable de 0 % y menor sobretiro en comparación con los otros esquemas de control desarrollados.","PeriodicalId":53899,"journal":{"name":"Ingenius-Revista de Ciencia y Tecnologia","volume":"41 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"91329850","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-01DOI: 10.17163/ings.n29.2023.03
José Miguel Mena Chavarrea, José Antonio Granizo, Eduardo Segundo Hernández Dávila, Mario Efraín Audelo Guevara
La presente investigación se originó con el objetivo de diseñar un emph{software} con Matlab que permita calcular la velocidad de desgaste abrasivo de engranajes rectos y helicoidales de perfil evolvente. Donde, las generalidades no estudiadas sobre el diseño de engranajes han generado consecuencias negativas en la funcionalidad y fallas catastróficas que han producido paras improvistas de procesos mecánicos, por lo cual entender las causas de los mismos se vuelve fundamental. El cálculo del desgaste abrasivo de los pares tribológicos en maquinaria pesada dependerá del grado de trituración o tamaño de las partículas abrasivas, la dureza, el material del engrane base, el régimen de lubricación y las condiciones geométricas que determinen la naturaleza del contacto tribológico, así como el tiempo y velocidad de uso de la maquinaria pesada. Inicialmente, se establece el entorno teórico que compone el estudio basado en los principales componentes como engranajes, lubricación, el acero, los tratamientos térmicos y, al final, Matlab. Seguidamente, se establecieron los modelos matemáticos de Archard y Kraglesky que fueron adaptadas a las circunstancias del problema y en función de esta información formular un software capaz de calcular la velocidad de desgaste abrasivo mediante una herramienta gráfica de usuario de Matlab. Se procede a ejecutar el cálculo manual con las variables determinadas, tomando datos experimentales obtenidos de investigaciones previas y que cumplan con las variables determinadas para la ejecución del proceso matemático, dado que los resultados generados a través del software puedan ser tabulados, graficados en Excel y comprobados con el desarrollo matemático manual. Buscando la comparación, diferenciación y tendencia del comportamiento de la velocidad de desgaste, variando los parámetros involucrados en el proceso utilizando los dos modelos matemáticos planteados.
{"title":"Cálculo de la velocidad de desgaste abrasivo en engranajes de dientes rectos y helicoidales con perfil evolvente, utilizando una GUI de Matlab","authors":"José Miguel Mena Chavarrea, José Antonio Granizo, Eduardo Segundo Hernández Dávila, Mario Efraín Audelo Guevara","doi":"10.17163/ings.n29.2023.03","DOIUrl":"https://doi.org/10.17163/ings.n29.2023.03","url":null,"abstract":"La presente investigación se originó con el objetivo de diseñar un emph{software} con Matlab que permita calcular la velocidad de desgaste abrasivo de engranajes rectos y helicoidales de perfil evolvente. Donde, las generalidades no estudiadas sobre el diseño de engranajes han generado consecuencias negativas en la funcionalidad y fallas catastróficas que han producido paras improvistas de procesos mecánicos, por lo cual entender las causas de los mismos se vuelve fundamental. El cálculo del desgaste abrasivo de los pares tribológicos en maquinaria pesada dependerá del grado de trituración o tamaño de las partículas abrasivas, la dureza, el material del engrane base, el régimen de lubricación y las condiciones geométricas que determinen la naturaleza del contacto tribológico, así como el tiempo y velocidad de uso de la maquinaria pesada. Inicialmente, se establece el entorno teórico que compone el estudio basado en los principales componentes como engranajes, lubricación, el acero, los tratamientos térmicos y, al final, Matlab.\u0000Seguidamente, se establecieron los modelos matemáticos de Archard y Kraglesky que fueron adaptadas a las circunstancias del problema y en función de esta información formular un software capaz de calcular la velocidad de desgaste abrasivo mediante una herramienta gráfica de usuario de Matlab. Se procede a ejecutar el cálculo manual con las variables determinadas, tomando datos experimentales obtenidos de investigaciones previas y que cumplan con las variables determinadas para la ejecución del proceso matemático, dado que los resultados generados a través del software puedan ser tabulados, graficados en Excel y comprobados con el desarrollo matemático manual. Buscando la comparación, diferenciación y tendencia del comportamiento de la velocidad de desgaste, variando los parámetros involucrados en el proceso utilizando los dos modelos matemáticos planteados.","PeriodicalId":53899,"journal":{"name":"Ingenius-Revista de Ciencia y Tecnologia","volume":"21 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"89495448","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-01DOI: 10.17163/ings.n29.2023.02
Juan D. Valladolid, M. Calle, Angel Guiracocha
This paper presents a regenerative braking analysis of efficiency in real driving conditions and different road geographies. Factors affecting or benefiting energy recovery were identified, these are: the weight of the vehicle, torque, speed, inclination of road, and braking time; however, the sport and Eco driving modes were not considered because the same driving pace was chosen for the different routes. These results are intended to collaborate with real energy regeneration data and help investigators, academics, and automotive engineering, improving this system's efficiency. In the driving process, the state of charge (SOC), speed, torques, and road geography effect the efficiency of regenerative braking, as driving a vehicle on a road with irregular geography exposes it to aggressive physical factors, which considerably reduces its energy autonomy. The main aspects of recovery and regenerative braking efficiency were determined through quantitative data analysis, resulting in experimental surfaces and curves, which present the performance of current and deceleration during vehicle braking. Thus, it is shown that the energy recovery during braking is 78% considering the low autonomy of the electric vehicle.
{"title":"Analysis of regenerative braking efficiency in an electric vehicle through experimental tests","authors":"Juan D. Valladolid, M. Calle, Angel Guiracocha","doi":"10.17163/ings.n29.2023.02","DOIUrl":"https://doi.org/10.17163/ings.n29.2023.02","url":null,"abstract":"This paper presents a regenerative braking analysis of efficiency in real driving conditions and different road geographies. Factors affecting or benefiting energy recovery were identified, these are: the weight of the vehicle, torque, speed, inclination of road, and braking time; however, the sport and Eco driving modes were not considered because the same driving pace was chosen for the different routes. These results are intended to collaborate with real energy regeneration data and help investigators, academics, and automotive engineering, improving this system's efficiency. In the driving process, the state of charge (SOC), speed, torques, and road geography effect the efficiency of regenerative braking, as driving a vehicle on a road with irregular geography exposes it to aggressive physical factors, which considerably reduces its energy autonomy. The main aspects of recovery and regenerative braking efficiency were determined through quantitative data analysis, resulting in experimental surfaces and curves, which present the performance of current and deceleration during vehicle braking. Thus, it is shown that the energy recovery during braking is 78% considering the low autonomy of the electric vehicle.","PeriodicalId":53899,"journal":{"name":"Ingenius-Revista de Ciencia y Tecnologia","volume":"51 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"91012617","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-01DOI: 10.17163/ings.n29.2023.05
Anibal Salazar
El cenit del petróleo y el efecto invernadero son las razones que justifican la necesidad de utilizar energías renovables no convencionales (ERNC). Los residuos sólidos urbanos constituyen una de esas fuentes, por lo que la determinación de las principales características, incluido el poder calorífico, fue el primer objetivo de la presente investigación, así como la utilización de los modernos procedimientos de carbonización hidrotermal (CHT) y licuefacción hidrotermal (LHT), para la generación de energía y potencia eléctrica. Se trabajó con los datos de muestreo de los residuos sólidos urbanos del área de Chiclayo metropolitano. Se empleó una bomba calorimétrica para la medición del poder calorífico y la simulación numérica del potencial de generación eléctrica. Además, se obtuvo como resultado el cumplimiento del objetivo principal, y el hecho de que es posible obtener energía y potencia firme, que ayude a evitar las emisiones de gases efecto invernadero, contribuyendo a los compromisos firmados con tal efecto y a seguir el camino a una nueva matriz energética sostenible; a la vez se da una posible solución al problema del manejo de residuos sólidos urbanos, principal problema ambiental de la ciudad de Chiclayo, Perú.
{"title":"Caracterización del potencial térmico RSU, para la generación de energía eléctrica, utilizando carbonización hidrotérmica","authors":"Anibal Salazar","doi":"10.17163/ings.n29.2023.05","DOIUrl":"https://doi.org/10.17163/ings.n29.2023.05","url":null,"abstract":"El cenit del petróleo y el efecto invernadero son las razones que justifican la necesidad de utilizar energías renovables no convencionales (ERNC). Los residuos sólidos urbanos constituyen una de esas fuentes, por lo que la determinación de las principales características, incluido el poder calorífico, fue el primer objetivo de la presente investigación, así como la utilización de los modernos procedimientos de carbonización hidrotermal (CHT) y licuefacción hidrotermal (LHT), para la generación de energía y potencia eléctrica. Se trabajó con los datos de muestreo de los residuos sólidos urbanos del área de Chiclayo metropolitano. Se empleó una bomba calorimétrica para la medición del poder calorífico y la simulación numérica del potencial de generación eléctrica. Además, se obtuvo como resultado el cumplimiento del objetivo principal, y el hecho de que es posible obtener energía y potencia firme, que ayude a evitar las emisiones de gases efecto invernadero, contribuyendo a los compromisos firmados con tal efecto y a seguir el camino a una nueva matriz energética sostenible; a la vez se da una posible solución al problema del manejo de residuos sólidos urbanos, principal problema ambiental de la ciudad de Chiclayo, Perú.","PeriodicalId":53899,"journal":{"name":"Ingenius-Revista de Ciencia y Tecnologia","volume":"21 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"85166545","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-01DOI: 10.17163/ings.n23.2023.09
Alan Cuenca Sánchez, Willian Farinango Galeano, Joan Murillo Zambrano
En este trabajo se aplica el principio de generación hidroeléctrica, utilizado a gran escala en nuestro país. El sistema construido representa una herramienta didáctica de laboratorio en los cursos de docencia sobre energías renovables. El objetivo de este artículo es la construcción de un microgenerador hidráulico de carácter didáctico que permita aprovechar la energía cinética del agua para la producción de energía eléctrica. Además, disponer dicho sistema en una institución educativa ayuda a enseñar conceptos de energías renovables como la microhidráulica y potenciar sus aplicaciones en zonas rurales a través de proyectos de vinculación con la sociedad. Se han considerado aspectos de diseño importantes como potencia de generación, uso del modelo tornillo de Arquímedes, suministro del recurso hídrico, costo de materiales para la elaboración, instalación del generador, entre otros. Esta propuesta ofrece una solución didáctica de bajo costo fácil de reproducir, que genera una potencia máxima de 8 (W) con un caudal de 10 (l/s), lo que permite abastecer una determinada demanda eléctrica, principalmente de iluminación. A través de un modelo validado en laboratorio gracias al sistema desmontable que posee para ser utilizado en un entorno real, se realizaron pruebas, utilizando un tanque de almacenamiento de agua y una bomba. Con estos resultados se concluye que el sistema construido aprovecha un caudal de agua reducido para producir energía limpia y renovable.
{"title":"Diseño de un sistema de generación microhidráulica basado en un tornillo de Arquímedes","authors":"Alan Cuenca Sánchez, Willian Farinango Galeano, Joan Murillo Zambrano","doi":"10.17163/ings.n23.2023.09","DOIUrl":"https://doi.org/10.17163/ings.n23.2023.09","url":null,"abstract":"En este trabajo se aplica el principio de generación hidroeléctrica, utilizado a gran escala en nuestro país. El sistema construido representa una herramienta didáctica de laboratorio en los cursos de docencia sobre energías renovables. El objetivo de este artículo es la construcción de un microgenerador hidráulico de carácter didáctico que permita aprovechar la energía cinética del agua para la producción de energía eléctrica. Además, disponer dicho sistema en una institución educativa ayuda a enseñar conceptos de energías renovables como la microhidráulica y potenciar sus aplicaciones en zonas rurales a través de proyectos de vinculación con la sociedad. Se han considerado aspectos de diseño importantes como potencia de generación, uso del modelo tornillo de Arquímedes, suministro del recurso hídrico, costo de materiales para la elaboración, instalación del generador, entre otros. Esta propuesta ofrece una solución didáctica de bajo costo fácil de reproducir, que genera una potencia máxima de 8 (W) con un caudal de 10 (l/s), lo que permite abastecer una determinada demanda eléctrica, principalmente de iluminación. A través de un modelo validado en laboratorio gracias al sistema desmontable que posee para ser utilizado en un entorno real, se realizaron pruebas, utilizando un tanque de almacenamiento de agua y una bomba. Con estos resultados se concluye que el sistema construido aprovecha un caudal de agua reducido para producir energía limpia y renovable.","PeriodicalId":53899,"journal":{"name":"Ingenius-Revista de Ciencia y Tecnologia","volume":"2 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"84494206","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-01DOI: 10.17163/ings.n29.2023.07
Darwin Patiño, Jorge Medina, Ricardo Silva, Alfonso Guijarro, José Rodríguez
Cardiovascular diseases such as Acute Myocardial Infarction is one of the 3 leading causes of death in the world according to WHO data, in the same way cardiac arrhythmias are very common diseases today, such as atrial fibrillation. The ECG electrocardiogram is the means of cardiac diagnosis that is used in a standardized way throughout the world. Machine learning models are very helpful in classification and prediction problems. Applied to the field of health, ANN, and CNN artificial and neural networks, added to tree-based models such as XGBoost, are of vital help in the prevention and control of heart disease. The present study aims to compare and evaluate learning based on ANN, CNN and XGBoost algorithms by using the Physionet MIT-BIH and PTB ECG databases, which provide ECGs classified with Arrhythmias and Acute Myocardial Infarctions respectively. The learning times and the percentage of Accuracy of the 3 algorithms in the 2 databases are compared separately, and finally the data are crossed to compare the validity and safety of the learning prediction.
{"title":"Prediction of Arrhythmias and Acute Myocardial Infarctions using Machine Learning","authors":"Darwin Patiño, Jorge Medina, Ricardo Silva, Alfonso Guijarro, José Rodríguez","doi":"10.17163/ings.n29.2023.07","DOIUrl":"https://doi.org/10.17163/ings.n29.2023.07","url":null,"abstract":"Cardiovascular diseases such as Acute Myocardial Infarction is one of the 3 leading causes of death in the world according to WHO data, in the same way cardiac arrhythmias are very common diseases today, such as atrial fibrillation. The ECG electrocardiogram is the means of cardiac diagnosis that is used in a standardized way throughout the world. Machine learning models are very helpful in classification and prediction problems. Applied to the field of health, ANN, and CNN artificial and neural networks, added to tree-based models such as XGBoost, are of vital help in the prevention and control of heart disease. The present study aims to compare and evaluate learning based on ANN, CNN and XGBoost algorithms by using the Physionet MIT-BIH and PTB ECG databases, which provide ECGs classified with Arrhythmias and Acute Myocardial Infarctions respectively. The learning times and the percentage of Accuracy of the 3 algorithms in the 2 databases are compared separately, and finally the data are crossed to compare the validity and safety of the learning prediction.","PeriodicalId":53899,"journal":{"name":"Ingenius-Revista de Ciencia y Tecnologia","volume":"14 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"87779445","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-01DOI: 10.17163/ings.n29.2023.04
Vinicio Iñiguez-Morán, Edisson Villa-Ávila, Danny Ochoa-Correa, Ciro Larco-Barros, Rodrigo Sempertegui-Álvarez
E-bikes are an emerging sustainable means of transportation, if adopted massively, they can help face the challenges of human mobility in urban centers worldwide. In Cuenca, Ecuador, the local government built cycle routes (13.47 km) connecting strategic points to facilitate and encourage sustainable mobility. However, the effective implementation of the electromobility strategies at a large scale entails impacts on the power grid, like the increase in the energy demand and the possible decrease of the energy quality due to the harmonic distortion that characterizes the battery's charging current. This research aims to obtain a primary input to evaluate such impacts through an energy efficiency study of an urban e-bike charged by a standalone solar photovoltaic charging station implemented in the Microgrid Laboratory of Universidad de Cuenca. The methodology includes the experimental characterization of the battery's charging regime, the vehicle's energy efficiency calculation, and the evaluation of its compliance with Ecuadorian grid code No. ARCERNNR – 002/20. Results show that the battery's charger performs a charging regime standardized by German regulations, delivering 92% of charge in 4.82 hours. The e-bike's calculated average energy efficiency is 2.18 kWh/100 miles or 73.77 m/Wh, and a fuel economy of 1545.1 MPGe. Finally, the magnitude of the first four odd harmonic components and the total harmonic distortion of the charging current exceeds the limits established by the grid code in force.
{"title":"Study of the Energy Efficiency of an Urban E-Bike Charged with a Standalone Photovoltaic Solar Charging Station and its Compliance with the Ecuadorian Grid Code No. ARCERNNR – 002/20","authors":"Vinicio Iñiguez-Morán, Edisson Villa-Ávila, Danny Ochoa-Correa, Ciro Larco-Barros, Rodrigo Sempertegui-Álvarez","doi":"10.17163/ings.n29.2023.04","DOIUrl":"https://doi.org/10.17163/ings.n29.2023.04","url":null,"abstract":"E-bikes are an emerging sustainable means of transportation, if adopted massively, they can help face the challenges of human mobility in urban centers worldwide. In Cuenca, Ecuador, the local government built cycle routes (13.47 km) connecting strategic points to facilitate and encourage sustainable mobility. However, the effective implementation of the electromobility strategies at a large scale entails impacts on the power grid, like the increase in the energy demand and the possible decrease of the energy quality due to the harmonic distortion that characterizes the battery's charging current. This research aims to obtain a primary input to evaluate such impacts through an energy efficiency study of an urban e-bike charged by a standalone solar photovoltaic charging station implemented in the Microgrid Laboratory of Universidad de Cuenca. The methodology includes the experimental characterization of the battery's charging regime, the vehicle's energy efficiency calculation, and the evaluation of its compliance with Ecuadorian grid code No. ARCERNNR – 002/20. Results show that the battery's charger performs a charging regime standardized by German regulations, delivering 92% of charge in 4.82 hours. The e-bike's calculated average energy efficiency is 2.18 kWh/100 miles or 73.77 m/Wh, and a fuel economy of 1545.1 MPGe. Finally, the magnitude of the first four odd harmonic components and the total harmonic distortion of the charging current exceeds the limits established by the grid code in force.","PeriodicalId":53899,"journal":{"name":"Ingenius-Revista de Ciencia y Tecnologia","volume":"8 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"80793350","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-01DOI: 10.17163/ings.n29.2023.10
Simran Darad, S. Krishnan
The novel coronavirus disease (COVID-19) is an ongoing pandemic with large global attention. However, spreading fake news on social media sites like Twitter is creating unnecessary anxiety and panic among people towards this disease. In this paper, we applied machine learning (ML) techniques to predict the sentiment of the people using social media such as Twitter during the COVID-19 peak in April 2021. The data contains tweets collected on the dates between 16 April 2021 and 26 April 2021 where the text of the tweets has been labelled by training the models with an already labelled dataset of corona virus tweets as positive, negative, and neutral. Sentiment analysis was conducted by a deep learning model known as Bidirectional Encoder Representations from Transformers (BERT) and various ML models for text analysis and performance which were then compared among each other. ML models used were Naïve Bayes, Logistic Regression, Random Forest, Support Vector Machines, Stochastic Gradient Descent and Extreme Gradient Boosting. Accuracy for every sentiment was separately calculated. The classification accuracies of all the ML models produced were 66.4%, 77.7%, 74.5%, 74.7%, 78.6%, and 75.5%, respectively and BERT model produced 84.2%. Each sentiment-classified model has accuracy around or above 75%, which is a quite significant value in text mining algorithms. We could infer that most people tweeting are taking positive and neutral approaches.
{"title":"Sentimental analysis of COVID-19 twitter data using deep learning and machine learning models","authors":"Simran Darad, S. Krishnan","doi":"10.17163/ings.n29.2023.10","DOIUrl":"https://doi.org/10.17163/ings.n29.2023.10","url":null,"abstract":"The novel coronavirus disease (COVID-19) is an ongoing pandemic with large global attention. However, spreading fake news on social media sites like Twitter is creating unnecessary anxiety and panic among people towards this disease. In this paper, we applied machine learning (ML) techniques to predict the sentiment of the people using social media such as Twitter during the COVID-19 peak in April 2021. The data contains tweets collected on the dates between 16 April 2021 and 26 April 2021 where the text of the tweets has been labelled by training the models with an already labelled dataset of corona virus tweets as positive, negative, and neutral. Sentiment analysis was conducted by a deep learning model known as Bidirectional Encoder Representations from Transformers (BERT) and various ML models for text analysis and performance which were then compared among each other. ML models used were Naïve Bayes, Logistic Regression, Random Forest, Support Vector Machines, Stochastic Gradient Descent and Extreme Gradient Boosting. Accuracy for every sentiment was separately calculated. The classification accuracies of all the ML models produced were 66.4%, 77.7%, 74.5%, 74.7%, 78.6%, and 75.5%, respectively and BERT model produced 84.2%. Each sentiment-classified model has accuracy around or above 75%, which is a quite significant value in text mining algorithms. We could infer that most people tweeting are taking positive and neutral approaches.","PeriodicalId":53899,"journal":{"name":"Ingenius-Revista de Ciencia y Tecnologia","volume":"48 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"78702636","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-01-01DOI: 10.17163/ings.n29.2023.08
J. Torres Ventura, A. H. Ruelas Puente, J. R. Herrera García
Este trabajo evalúa la viabilidad de integrar en una red descentralizada las placas de bajo costo Raspberry pi, microcontroladores ESP8266 con equipos industriales de Controladores Lógicos Programables (PLC). Estos dispositivos serán los nodos que participan en el intercambio de datos entre el piso de manufactura y los servicios empresariales de manera simple, fiable y económica. Los nodos de la red producen y consumen datos que son intercambiados por un nodo gestor de protocolos open source llamado Node-RED. El gestor de protocolos es un servidor con núcleo de Linux sobre un microprocesador RISC (Reduced instruction set computing). Los sensores en los nodos de manufactura utilizan microcontroladores SoC (System On Chip) y mediante el concepto de Edge computing adquieren, procesan y envían sus datos al gestor de protocolos. Así, mediante la herramienta Iperf3, Wireshark y MTR, mediremos el rendimiento del enlace de comunicaciones y el estado que guardan los nodos participantes en sus procesos producción/consumo de datos.
{"title":"Rendimiento para la interoperabilidad entre Rasperry pi, ESP8266 y PLC con Node-RED para el IIoT","authors":"J. Torres Ventura, A. H. Ruelas Puente, J. R. Herrera García","doi":"10.17163/ings.n29.2023.08","DOIUrl":"https://doi.org/10.17163/ings.n29.2023.08","url":null,"abstract":"Este trabajo evalúa la viabilidad de integrar en una red descentralizada las placas de bajo costo Raspberry pi, microcontroladores ESP8266 con equipos industriales de Controladores Lógicos Programables (PLC). Estos dispositivos serán los nodos que participan en el intercambio de datos entre el piso de manufactura y los servicios empresariales de manera simple, fiable y económica. Los nodos de la red producen y consumen datos que son intercambiados por un nodo gestor de protocolos open source llamado Node-RED. El gestor de protocolos es un servidor con núcleo de Linux sobre un microprocesador RISC (Reduced instruction set computing). Los sensores en los nodos de manufactura utilizan microcontroladores SoC (System On Chip) y mediante el concepto de Edge computing adquieren, procesan y envían sus datos al gestor de protocolos. Así, mediante la herramienta Iperf3, Wireshark y MTR, mediremos el rendimiento del enlace de comunicaciones y el estado que guardan los nodos participantes en sus procesos producción/consumo de datos.","PeriodicalId":53899,"journal":{"name":"Ingenius-Revista de Ciencia y Tecnologia","volume":"1 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2023-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"82005486","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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