uct_59

Revista de la Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”

Puerto Ordaz, Venezuela - Depósito Legal pp 1997 02B081-ISSN 1316-4821

Volumen 15, Nº 59, 2011

ENERGÍAS ALTERNATIVAS

ELÉCTRICA

ELECTRÓNICA

Rodríguez Borges Ciaddy,

Vásquez Carmen, Naranjo Ervin, González Christian, Osal William,

Latorre Rey Alvaro, Lugo Denise, Muci Juan, Ortiz Adelmo,Garcia Sanchez Francisco, Ho, Ching-Sung, Liou Juin,

Compensación del Número de Paneles y Baterías en los sistemasFotovoltaicos Autónomos

Influencia de las tensiones armónicas en el comportamientotérmico de transformadores de distribución sumergidos en aceite.

Comparación de cuatro métodos de extracción de parámetros paratransistores Mosfet

HISTORIAS CLINICAS ELECTRÓNICAS

NOTA TÉCNICA

SISTEMAS DE CONTROL

Mabel Pardo, Moner David, Robles Montserrat,

Urdaneta Joheni, Aponte Bertila, Peña Omaira, Silva Rafael,

Velásquez Rodríguez Esther, Custodio Ángel,

Diseño de arquetipos según la norma ISO/CEN 13606 para laestandarización de las Historia Clínica Electrónica Ocupacional.

Las Unidades de Transporte de Pasajeros en el MunicipioMaracaibo y su Incidencia en el servicio de Transporte PúblicoUrbano

Sistema para la gestión del Mantenimiento para un controlSupervisorio Basado en Software Libre.

DIRECTORIO DE LA REVISTA UNIVERSIDAD,CIENCIA Y TECNOLOGÍA

Directora

Editor

Comité Editorial

Dra. Minerva Arzola

Dr. Luis [email protected]

(en orden Alfabético)Dra. Minerva ArzolaDr. Ángel CustodioDra. Mayra D´ArmasDr. Herman FernándezDra. Linda GilDr. Ovidio León

Los artículos, opiniones y colaboraciones que se publican en esta revista no representan necesariamente la filosofía informativa ni institucional de la UNEXPO ypodrán ser reproducidos previa autorización del Editor. En caso de reproducción se agradece citar la fuente y enviar ejemplares del medio utilizado a la UNEXPO, ala siguiente dirección: Dirección de Investigación y Postgrado, UNEXPO, Vicerrectorado Puerto Ordaz, Alta Vista Sur, Urb. Villa Asia, Final de calle China, Apdo.Postal 78, Puerto Ordaz, Edo. Bolívar, Venezuela, Telf./fax (0286)962.52.45-961.13.82 [email protected]

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• Administración y transcripciones

• Colaboradores

Centro de idiomas UNEXPO

T.S.U Zorelys Romero

T.S.U Zorelys Romero

Vol. 15, Nº 59, 2011Revista trimestral editada por la Universidad Nacional ExperimentalPolitécnica “Antonio José de Sucre”, UNEXPO,Vicerrectorado Puerto Ordaz.

• Actualidad Iberoamericana• Aluminium Industry Abstracts• Corrosión Abstracts• CSA Engineering Research Database• CSA Materials Research Database with METADEX• CSA Recent References Related to Technology• CSA Technology Research Database• Environment Abstracts• LATINDEX• Mechanical & Transportation Engineering Abstracts• METADEX• REVENCYT• Colección SciELO Venezuela (www.scielo.org.ve)

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Fuente:

Sistema para la gestión del Mantenimiento para un controlSupervisorio Basado en Software Libre

Centro de Instrumentación y Control UNEXPO PuertoOrdaz

Árbitros

Editorial

ENERGÍAS ALTERNATIVASRodríguez Borges Ciaddy, Compensación del Número de Paneles y Baterías en los sistemas Fotovoltaicos Autónomos

ELÉCTRICAVásquez Carmen, Naranjo Ervin, González Christian, Osal William,Influencia de las tensiones armónicas en el comportamiento térmico de transformadores dedistribución sumergidos en aceite.

ELECTRÓNICALatorre Rey Alvaro, Lugo Denise, Muci Juan, Ortiz Adelmo, Garcia Sanchez Francisco, Ho,Ching-Sung, Liou Juin,Comparación de cuatro métodos de extracción de parámetros para transistores Mosfet

HISTORIAS CLINICAS ELECTRÓNICASMabel Pardo, Moner David, Robles Montserrat, Diseño de arquetipos según la normaISO/CEN 13606 para la estandarización de las Historia Clínica Electrónica Ocupacional.

NOTA TÉCNICAUrdaneta Joheni, Aponte Bertila, Peña Omaira, Silva Rafael,Las Unidades de Transporte de Pasajeros en el Municipio Maracaibo y su Incidencia en elservicio de Transporte Público Urbano

Normas de Arbitraje

SISTEMAS DE CONTROLVelásquez Rodríguez Esther, Custodio Ángel,Sistema para la gestión del Mantenimiento para un control Supervisorio Basado en Software Libre.

Normas de Publicación

CONTENIDO

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Vol. 15, Nº 59, 2011ISSN 1316-4821

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Dr. Genni Aguilar - Hosp. de Clínicas Caroní, Pto. Ordaz

Dr. Jesús Andrade - LUZ Maracaibo

Dra. Minerva Arzola - UNEXPO Pto. Ordaz

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Dr. Héctor Fernández - UNEXPO Pto. Ordaz

Dr. Herman Fernández - UNEXPO Pto. Ordaz

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MSc. Zulay Franco - UNEXPO Pto. Ordaz

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Dr. Luis García - UNEXPO Pto. Ordaz

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“Camilo Cien Fuegos”, Cuba

MSc. Charlo González - UNEXPO Pto. Ordaz

Ing. Dosinda González- USB

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Dra. Esther Morales - UNEXPO Pto. Ordaz

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Dr. Jesús López - UNEXPO Pto. Ordaz

Dra. Gertrudis Márquez - VENALUM

Dr. Jairo Márquez - ULA

Dra. Olga Márquez - ULA

Dr. Ney Luiggi - UDO Sucre

Ing. José Odremán - UNEXPO Pto. Ordaz

Dr. Dimas Mavares - UNEXPO Barquisimeto

Dr. Franklin Mendoza - UNEXPO Pto. Ordaz

Dra. Gaudys Mendoza - UNEXPO Barquisimeto

Dr. Agustín Mejías - Universidad de Carabobo

Dra. Ingrid Motezuna - UNEXPO Barquisimeto

MSc. Scandra Mora - UNEXPO Pto. Ordaz

Dr. Luis Moreno - Royal Institute of Technology, Suecia

Dr. Jorge Mostany - USB

MSc. Ángel Olivier - UNEXPO Pto. Ordaz

Dr. Adelmo Ortiz Conde - USB

Ing. Mauricio Paletta - UNEG Puerto Ordaz

Dr. Gianfranco Passariello - USB

Dr. Dester Perdomo - CUJAE, La Habana

Dra. Olga Prado - SIDOR

Dr. Eli Saúl Puchi - UCV

MSc. Richard Resplandor - UNEXPO Pto. Ordaz

Dra. Rosa Reyes - USB

Dr. Ernesto Rodríguez Denis - ISPJAE, La Habana

MSc. Gonzalo Rodríguez - EDELCA, Caracas

Ing. Luis Rojas Malavé - UNEXPO Barquisimeto

Dr. Rubén Rojas - ULA

Dr. Luis Rosales - UNEXPO Pto. Ordaz

Dr. Augusto Ruiz - USB

Dr. José Ramón Rus - Fund. Inst. de Ingeniería, Caracas

MSc. Luz Esther Salazar - UNEXPO Pto. Ordaz

MSc. José Sánchez Medina - UNEXPO Pto. Ordaz

Dra. Amarilis Sandry - UNEXPO Barquisimeto

Dr. José Sarabia - UNEXPO Barquisimeto

Dr. Benjamín Scharifker - USB

Dra. Mariana Staia - UCV

Dr. Nando Troyani - UDO Pto. La Cruz

Dra. Cármen Luisa Vásquez - UNEXPO Barquisimeto

Dra. Sara Wong - USB

MSc. Luis Velásquez - UNEXPO Pto. Ordaz

MSc. Ely Contreras - UNEXPO Pto. Ordaz

Árbitros

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EDITORIAL

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UN CAMBIO NECESARIO

Iniciando en el año 1997, el Vicerrectorado Puerto Ordaz de la Universidad Nacional ExperimentalPolitécnica “Antonio José de Sucre” (UNEXPO) tomó la decisión de publicar una revista científico-

tecnológica, teniendo en cuenta las ventajas que su edición aportaría a la institución. Las ventajasconsideradas podrían sintetizarse así:

• Ser el lugar natural donde publicar tanto los resultados de las investigaciones como de las tesis degrado y de los trabajos de ascenso desarrollados en la UNEXPO.

• Enriquecer el patrimonio bibliográfico de la universidad con trabajos preparados por otrasinstituciones educativas, centros de investigación y empresas del país y del exterior.

• Fomentar la comunicación entre las comunidades Científicas y Tecnológicas de la región, así comoa nivel Nacional e Internacional.

• Mantener y acrecentar el prestigio y la imagen de la UNEXPO ante la región y el país. • Estimular la investigación Científica divulgando los resultados de las investigaciones.

Esa decisión se tradujo en la publicación, desde hace más de CATORCE años, de la revistatrimestral Universidad, Ciencia y Tecnología (UCT), que abarca las especialidades académicas de pre ypostgrado de la Universidad: Metalurgia, Mecánica, Industrial, Eléctrica, Electrónica, Bioingeniería,Ambiente y áreas conexas.

La revista, adscrita a la Dirección de Investigación y Postgrado, cumple con las regulaciones delFONACIT dándole la calificación (tipo A) (organismo en el que está registrada) para publicacionesperiódicas en ciencia y tecnología, sigue las normas establecidas por la “Guía para la preparación deartículos científicos destinados a la publicación” editada por la UNESCO y está registrada además enREVENCYT (Revistas Venezolanas de Ciencia y Tecnología), dependiente de FUNDACITE Mérida,donde ha obtenido la calificación de MUY BUENA y registrada en el Ulrich’s International PeriodicalsDirectory.

UCT está indizada en las siguientes publicaciones: Actualidad Iberoamericana, AluminiumIndustry Abstracts, Corrosion Abstracts, CSA Engineering Research Database, CSA Materias ResearchDatabase with METADEX, CSA Recent References Related to Technology, CSA Technology ResearchDatabase, Environment Abstracts, LATINDEX, Mechanical &Transportation Engineering Abstracts,METADEX, REVENCYT, y Colección SciELO Venezuela.

La revista, que se edita en cuatro números anuales que constituyen un volumen, siendo marzo,junio, septiembre y diciembre los meses de publicación, acepta tres tipos de contribuciones: NotasTécnicas, Artículos de Ingeniería Aplicada y Artículos Técnicos.

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Como complemento, su versión impresa es distribuida a los Profesores de la UNEXPO en losdiferentes Vicerrectorados y Direcciones Académicas, así como a muchas Universidades a nivel nacionale internacional, pudiendo nombrarse: Actualidad Iberoamericana. La Serena Chile, Depto. IngenieríaQuímica Royal Institute Of Technology, Estocolmo Suecia, Congressional Information Service WcstHighway, Bethesda USA. E.T.S.I. Telecomunicación Campus Universitario de Tafira. Las Palmas deGran Canarias-España. Departamento de Construcción e Ing. de Fabricación Campus de Gijón España.Michael Faraday House, Six Hills Way, Stevenage Hertfordshire, England. Instituto de Microelectrónicade Sevilla, Centro Nacional de Microelectrónica, Sevilla, España. Universidad Juárez Autónoma deTabasco Dirección de Investigación y Postgrado Revista Universidad y Ciencia, México, etc.

Hasta la fecha Universidad, Ciencia y Tecnología mantiene canje con las siguientes Revistas: BoletínTécnico IMME Universidad Central de Venezuela, Universidad Nacional Experimental de los LlanosOccidentales “Ezequiel Zamora” UNELLEZ El Paraíso Caracas. Dr. Ing. José Martínez EscanaverinoRevista Ingeniería Mecánica, Dr. Joaquín Lira Revista RLMM. El Bosque Caracas, Dr. Marcos DeDonato, Revista SABER Consejo de Investigación, Rectorado Universidad de Oriente Cumaná Edo.Sucre, Dra. Sarah Lawrie NISCSA Bibliographic databases FISHLIT FIRI NATCHA BIRD WATERLIT19 Worcester, South Africa.

Mantener la revista cuesta una importante suma de dinero. Su financiamiento proviene de la Dirección deInvestigación y Postgrado del Vicerrectorado Puerto Ordaz, ya que se financiaba por FONACIT,Fundacite Bolívar de los cuales no se reciben los aportes desde hace dos años. Es imposible mantener larevista en el formato actual de cuatro ediciones anuales impresas. Incomoda este hecho ya que UCT estápróxima a cumplir 15 años. Fue la regularidad y constancia en su publicación de su Editor FedericoGenolet (+) y el personal a su cargo, lo que le ha valido ser considerada por muchas indizaciones.

La revista ha sido empleada por Profesores adscritos al PPI y ahora PEI.

Pedimos disculpas pero debido a razones ajenas a la Dirección de Investigación y Postgrado nos vemosen la necesidad de tomar la decisión de pasar la Revista Universidad, Ciencia y Tecnología a un formatoElectrónico.

Dra. Minerva ArzolaDirectora Revista UCT

Dr. Luis RosalesEditor Revista UCT

T.S.U. Zorelys RomeroAsistente Administrativo Revista UCT

Dr. Herman FernándezComité Editorial Revista UCT

Volumen 15, Nº 59, 2011. pp 57-64 57

COMPENSACIÓN DEL NÚMERO DE PANELES YBATERÍAS EN LOS SISTEMAS

FOTOVOLTAICOS AUTÓNOMOS

Rodríguez Borges, Ciaddy Gina CORPOELEC, Proyectos de electrificación rural

Cabimas, Estado Zulia

Resumen: El diseño de sistemas fotovoltaicos para regiones alejadas de las redes eléctricas, comúnmente serealiza a través del dimensionado con una función objetivo de disminución del costo y mínimo porcentajede fallos del sistema. El dimensionado busca la determinación de la cantidad de paneles y baterías comorespectivos equipos tecnológicos para la captación y el almacenamiento de la energía. Dada las tendenciasdel mercado hacia la disminución del precio de los paneles, surge la necesidad de considerar en losdimensionamiento de sistemas fotovoltaicos, la compensación de paneles y baterías, teniendo en cuentaademás, los costos de ambos componentes empleados en los sistemas fotovoltaicos. En el presente trabajose muestra la flexibilidad que debe tenerse presente al dimensionar sistemas fotovoltaicos autónomos,evaluando la posibilidad de compensar la cantidad de paneles con el número de baterías o viceversa yconsiderando la influencia que tiene el precio de estos equipos en el rango de compensación, para mantenerun mismo nivel de calidad de energía entregada y un menor costo de la energía; para lo cual se ilustra elprocedimiento, a través de un ejemplo de electrificación de una vivienda aislada.

Palabras Claves: Fotovoltaica/ Sistemas autónomos/ Dimensionamiento crítico/ Energías renovables.

COMPENSATION OF PANELS AND BATTERIESQUANTITIES IN STAND - ALONE

PHOTOVOLTAIC SYSTEMS

Abstract: Photovoltaic systems design for regions far from the AC grid commonly is carried out through thesizing with an objective function to decrease the cost and a minimum percentage of system failures. Thesizing looks for the fixing of panels and batteries quantities and the proper technological equipments forenergy reception and storage. Due to the decrease of the panels’ market price, the need for considering thecompensation of panels and batteries in the photovoltaic systems sizing emerges. The costs of both of thecomponents into the photovoltaic systems should be kept in mind, too. This work shows the flexibility to betaken account for sizing stand - alone photovoltaic systems, evaluating possibilities to compensate the panelsquantity with the batteries number or vice versa, and the influence that the price of these equipments has inthe compensation range, in order to maintain the same level of energy quality delivered to the system and thecondition of smaller energy cost; for showing that, the procedure is illustrated by means of an example of anstand alone housing electrification.

Key words: Photovoltaic/ Stand Alone Systems/ Critical Sizing/ Renewable Energies.

I. INTRODUCCIÓN

Son numerosas y esenciales las razones que impulsan eldesarrollo del uso de las fuentes renovables de energías a nivelmundial, entre ellas: el aumento en la emisión mundial degases de efecto invernadero y sus consecuencias en el cambioclimático, reducida disponibilidad de petróleo para sucreciente utilización a mediano o largo plazo, necesidad deelectrificar viviendas alejadas de las redes eléctricas y entreotras razones de peso, como las: económicas, de mercado yhumanistas que apoyan el aprovechamiento de las fuentesrenovables de energías [1]

Una de las fuentes que mantiene un elevado ritmo dedesarrollo mundial y que por sus características se adecua bienpara la electrificación de viviendas aisladas, es la energía solarfotovoltaica. A nivel mundial existe la necesidad de dotar defacilidades al acceso del servicio eléctrico a cerca de milseiscientos millones de personas que no disponen del mismo[2] y los sistemas fotovoltaicos autónomos, de relativapequeña potencia para el uso en viviendas rurales, resultanuna posibilidad ya establecida y numerosos sistemas seencuentran disponibles en el mercado [3].

Volumen 15, Nº 59. pp 57-64

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Una de las principales barreras que presenta aun la energíasolar fotovoltaica, es el costo de la energía generada por estossistemas, en lo cual se trabaja para alcanzar menores costos,mediante el aprovechamiento tecnológicos y el crecimientoen los volúmenes fabricados de cada uno de los componentesestos sistema; a fin de poder reducir el costo de esta energía.En función a los esfuerzos realizados, se ha experimentadouna disminución considerable (mayor 50%) en los precios depaneles fotovoltaicos en los últimos tres años.

De lo antes mencionado, surge la necesidad de evaluar en cadadimensionamiento las posibilidades de compensar panelesfotovoltaicos por cantidad de baterías, a los fines garantizarque los dimensionamientos propuestos presente menores costode la energía (aprovechando las oportunidades del mercado),con la misma calidad de energía entregada.

El siguiente trabajo se plantea como objetivo: proponer unesquema de validación para el aprovechamiento de lasposibilidades existentes en los sistemas fotovoltaicosautónomos de compensar la cantidad de baterías requeridaspor una mayor cantidad de paneles fotovoltaicos o viceversa,en función de poder determinar el menor costo de energíapara una instalación, manteniendo el nivel de calidad fijado;para lo cual se realiza un análisis empelando un ejemplo deuna vivienda, bajo las condiciones de radiación solar deVenezuela, considerando los precios del mercado actuales para

estos equipamientos.

La metodología empleada fue mediante ensayos de simulación(utilizando un programa especializado para valoración desistemas energéticos) con lo que se determinó un conjunto depropuestas (de dimensionamiento crítico) que presentan el demenor costo de la energía posible bajo las condiciones delrecurso energético disponible y el nivel de la calidad deenergía fijado. Se propone realizar una segunda valoraciónpor parte de por los diseñadores de estos sistemas,considerando las diferentes combinaciones (compensaciones)de cantidad de paneles y baterías, analizando simultáneamentela influencia de los precios del mercado de estos componentes(variables en el tiempo) en los dimensionamientos posibles encada caso. Siendo satisfactorio el conjunto de resultadosobtenidos en la ilustración de este esquema a seguir, paragarantizar el menor costo de la energía fotovoltaica posible.

II. DESARROLLO

1. Comportamiento de sistemas fotovoltaicos autónomos

Los Sistemas Fotovoltaico Autónomos (SFA) generalmenteestán conformados por tres componentes básicos: ungenerador energético, el sistema de control y las baterías. Enla Figura 1 se muestra un esquema básico de estos sistemas.

Figura 1. Esquema de un sistema fotovoltaico autónomo

Rodríguez, C. Compensación del Número de Paneles y Baterías en los sistemas Fotovoltaicos Autónomos

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El dimensionador de SFA debe contemplar dos elementosfundamentales, el primero la estimación de la disponibilidadde irradiación solar (plagada de incertidumbres pordiscrepancias entre las fuentes de información y por lavariabilidad natural de radiación solar) y el segundo elementofundamental, la capacidad de generación promedio diaria deenergía eléctrica que deben entregar los paneles, que debe serigual al promedio diario del consumo de energía esperado,considerando las pérdidas de energía eléctrica del propiosistema [4].

La calidad de los SFA, suele medirse por el nivel en que elsistema, satisface la demanda energética exigida, debiendoser diseñado en función de la fiabilidad esperada, medidamediante el factor denominado probabilidad de pérdida decarga (Loss of Load Probability (LLP)) o % de fallos [4] yla autonomía del sistema sin fuente de generación, medida endías de autonomía.

Siendo los días de autonomía, un criterio que debe ser fijadoen función de: a) el tipo de instalación a la que se le brinda elservicio, b) las condiciones climatológicas de la región dondese instalará el sistema (días continuos de baja radiación solarpor efectos de nubosidad), y c) cantidad de energía requeridadiaria, entre otros aspectos.

Resulta típico para instalaciones fotovoltaicas comunes, elusar entre dos a cinco días de autonomía [5], dependiendo delas circunstancias que estén presentes, tales como: tipo deinstalación, el consumo diario de energía almacenada, elfinanciamiento disponible para adquisición de baterías, lacantidad de días nublados promedio por año, entre otrosparámetros.

Siendo también, una práctica generalizada elsobredimensionar los sistemas fotovoltaicos, colocando undeterminado porcentaje de paneles y baterías adicionales, paragarantizar que aun, en condiciones más desfavorables para elfuncionamiento del SFA, no se produzcan fallos de energíapor falta de capacidad de generación o almacenamiento.

En algunas ocasiones, el nivel de sobredimensionamientoresulta demasiado alto y no justificado, lo que trae consigoincrementos innecesarios en los costos, por lo que las últimasnormativas técnicas para instalaciones aisladas de la red, hatenido que ser regulado este aspecto [6].

Por lo que este trabajo, presenta alternativas para ladisminución de los costos de los sistemas fotovoltaicosautónomos, empleando un mínimo sobredimensionamiento,denominado también, dimensionado crítico, mediante elbalance entre la cantidad de paneles fotovoltaicos y baterías,manteniendo el nivel de calidad definido para el sistema.

2. Caso de estudio

Para lograr los objetivos propuestos se presenta el ejemplo deun SFA para una vivienda de una comunidad rural, lo cualtiene la ventaja de resultar ilustrativo, mientras que laaplicación para otros casos puede inducirse.

Siendo la calidad del SFA requerida en esta instalación, de 0% de fallos debido a causas del dimensionamiento y 2 díasmínimos de autonomía.

Irradiación solar

Dada las diferentes condiciones climatológicas presenten enlas regiones geográficas de Venezuela, las cuales cuentan conun amplio rango de valores de irradiación solar (desde 4 a 7kWh/m2 día)[7-8], se procedió a revisar los distintos valoresencontrados en las fuentes de datos disponibles, entre ellas,las mediciones de las estaciones meteorológicas [9] y lasdiferentes agencias satelitales que proveen estos datos,mediante sus paginas electrónica [8, 10]. Siendo empleadosen esta ejemplificación, los datos provistos por la agenciaNASA, para una región que presenta valor de irradiaciónpromedio de 5,0 kWh/m2 día, una distribución mensual deirradiación solar, que se muestran en la en la Figura 2.

Figura 2. Distribución mensual de irradiación solar. Fuente de datos agencia NASA[8].

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Demanda

La distribución promedio diaria de la demanda eléctrica dela vivienda seleccionada, se estimo en función del

equipamiento y las horas de uso estimadas de los equipos,obteniéndose un consumo promedio diario de 5 kWh/día, acontinuación se presenta el calculo por censo de cargarealizado, ver Tabla I.

Tabla I. Consumo diario de energía estimada en la vivienda

Fuente: Estimaciones propias

La demanda de consumo horario de la vivienda fueestimada basada en los registros de demanda máxima depotencia horaria, medida por el centro de control de la

OPSIS, el cual señala como hora de máxima de demandalas 20:00 hrs para todas las regiones del país [11], ver figura3.

Figura 3. Distribución promedio de demanda horaria.

Paneles y baterías

A efecto de este análisis se utilizará paneles de 100 Wp disponiblesen el mercado, con un índice de costo de 2 $/W [12], siendo lasbaterías utilizadas de 6 V, 225 Ah, 1,35 kWh, con un mínimoestado de carga del 30% y un índice de costo de 265 $/kWh-disponible [13]. Entendiendo en este contexto kWh-disponible,como la energía que la batería puede entregar desde la cargacompleta hasta la profundidad de carga mínima recomendada.

3 Método de modelación

Simulación del comportamiento del sistemaPara el dimensionamiento se utilizó el programa de simulaciónHOMER [14], el cual amerita el ingreso de datos de lascondiciones de irradiación solar de la vivienda y la demandaestimada que presentara, así como también, los datos referentesa las características técnicas de los equipamientos a emplearseen el sistemas fotovoltaicos y los costos estimados.


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El software HOMER, suele ser empleado en este tipo deevaluaciones, debido a su flexibilidad para la introducción deuna gran cantidad de parámetros técnicos, económicos yambientales; permitiendo la valoración energética de lossistemas con aprovechamiento de las fuentes de energíasrenovables.

Siendo los parámetros ingresados al programa HOMER, lossiguientes: la irradiación solar promedio mensual de la región,la demanda diaria estimada de la vivienda, los costos de lospaneles, baterías, inversores, además de lo valores de losparámetros de calidad, en este caso, porcentajes de fallosadmitidos y días de autonomía. Por lo que empleando losparámetros descritos para el ejemplo de esta vivienda, seprocedió a simular diferentes dimensionados del sistemafotovoltaico autónomo y siendo algunos de los resultadosencontrados los representados en la curva que se muestran acontinuación en la Figura 4.

Figura 4 Distribución del porcentaje de fallos según lacantidad de paneles y de baterías

El porcentaje de fallos representa, la proporción de energíano servida, originada por la falta de capacidad del sistema paraafrontar algunos de los siguientes factores: baja radiación solaro la insuficiente reserva de energía en baterías ante la demandaeléctrica de la instalación en un momento dado.

En la Figura 4 se representan los porcentajes de fallosesperado con 20 y 24 paneles fotovoltaicos y una cantidad debaterías en el rango de 6 a 18.

Para el caso del dimensionamiento de 20 paneles, la cantidadmínima de baterías que logra fallos nulos, es de 16,denominándose a ese punto, como punto crítico o condiciónde dimensionamiento crítico, en el cual, de asignarse unamenor cantidad de baterías correspondería a la región deinfradimensionado (con probabilidad de fallos no nula),mientras que una mayor cantidad de baterías correspondería ala región de sobredimensionado [15].

El punto crítico para 24 paneles, corresponde a la cantidadde 14 baterías, esto implica que al aumentar 4 panelesfotovoltaicos, es posible disminuir dos baterías, manteniendola condición de dimensionado crítico y la calidad del sistemarequerida; a la señalada sustitución o compensación de panelesy baterías, se orienta el objetivo del presente trabajo.

Para introducir el estudio de la influencia de los costos de lospaneles y las baterías en el proceso de compensación expuestoen el análisis de la Figura 4, se define el Factor deMultiplicación del Precio de los Paneles (FMfv), como:

FMfv = Precio de paneles en cada caso ($/W) / Precio basede paneles ($/W) (1)

y el Factor de Multiplicación del Precio de las Baterías(FMba), de forma similar, como se indica:

FMba = Precio de baterías en cada caso ($/kWh)/ Precio basede baterías ($/kWh) (2)

Para valorar la cantidad de paneles y baterías de cadadimensionado, se define el índice relativo de cantidades(Npa/Nba), el cual representa:

Npa/Nba = Cantidad o número de paneles / Cantidad onúmero de baterías (3)

4 Resultados y Discusión

Los resultados obtenidos para los puntos de dimensionadocrítico de varios diseños de SFA, para la vivienda bajoestudio, han sido representados en la Figura 5, destacando elcosto de la energía ($/kWh), en función del índice relativo decantidades (Npa/Nba) para diferentes Factores deMultiplicación de Precios.

Es de destacar en la Figura 5, que para diferentes factores demultiplicación del precio de los paneles (FMfv) como de lasbaterías (FMba), pueden obtenerse un conjunto de solucionescuya representación es una curvas para las diferentescompensaciones (en función de la relación Npa/Nba),existiendo una gama de dimensionamiento que cumplen conlas condiciones de dimensionado crítico y de la calidad delsistema exigida.

Los puntos representados en la Figura 5, corresponden a los demenor costos de energía obtenidos mediante el HOMER, enlas condiciones de dimensionado antes mencionadas,obteniéndose mediante procesos reiterativos de búsqueda,hasta alcanzar para determinadas combinación de paneles ybaterías, el dimensionamiento que cumplan simultáneamentelas condiciones de calidad y el menor costo de energía, por loque pueden generarse otras puntos pero de mayores costos deenergía.


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Figura 5. Costo de la energía para diferentes Factores deMultiplicación de Costos

Para cada Factor de Multiplicación, se muestran tres puntos,el central representa el de menor costo de la energía, mientrasque los otros dos, tienen costos cercanos y diferenciaspróximas a dos unidades en la cantidad de baterías y paneles.

La existencia de varios mínimos de costo de energía,mostrado en la Figura 5, es un objetivo generalmentebuscado en los dimensionamientos, por lo que elprocedimiento utilizado para la confección de la Figura 5,puede ser una guía para el diseño y demostración del análisisde sensibilidad de los costos de la energía ante lasvariaciones de precios de los paneles, baterías u otroscomponentes de los sistemas fotovoltaicos.

Es posible ilustrar, diferentes escenarios de disminución deprecio de los paneles y las baterías, como puede observarseen la Figura 5, donde se expresa claramente la influencia quetienen los precios relativos de estos componentes en elconjunto de compensaciones posibles entre paneles y baterías.Siendo posible cuando se disminuye el precio de las baterías(en este caso), lograr un costo de energía mínimo (0,29$/kWh) con un índice relativo de cantidades de 1,2.

En el escenario de mayor disminución de precio de los panelesfotovoltaicos, se logra un costo de energía mínimo (0,33$/kWh), con un índice relativo de cantidades de 1,6; tal comose indica en la Figura 5.

Lo antes señalado permite ilustrar la flexibilidad paracompensar paneles por cantidad de batería o viceversa, a losfines de contar con un mayor número de opciones dedimensionado para un mismo nivel de calidad del sistemafotovoltaico y menor costo de energía.

Debido a la tendencia que viene presentándose en el mercadode los paneles fotovoltaicos, hacia el continuo descenso en elprecio de Wp (disminución de mas 50 % en los últimos dosaños) y su tendencia a seguir disminuyendo poraprovechamiento tecnológico; así como también, dado el costo

representativo del precio de las baterías en los sistemasfotovoltaico (19 % del costo total del sistema) 16-17, resultaapropiado valorar la compensación entre paneles y baterías enlos sistemas fotovoltaicos sin detrimento de la calidad de losmismos, como se ha podido observar en los resultados ilustrados.

Aunque todos los puntos de la Figura 5, presenta un 0 % deFallos, debe valorarse también el cumplimiento del nivel decalidad respecto a los días de autonomía que ofrece cadacombinación de dimensionamiento propuesto, dado que estavariable conforma también el nivel de calidad de sistema ydepende de la cantidad de baterías y en consecuencia, tambiéndel índice relativo de cantidades Npa/Nba, por lo que procedea representar estas relaciones en la Figura 6.

Figura 6. Distribución de días de autonomía vs índicerelativo de cantidades

Los días de autonomía considerados en la evaluación yrepresentados en la Figura 6, están en el rango (2-4) días, queson valores típicos para viviendas aisladas.

Para el caso de la vivienda bajo estudio, la relación entre panelesy baterías puede ser compensada: para valores del índiceNpa/Nba entre 0,9 y 2,2 (Figura 6). Debido a que la cantidad debaterías presenta un rango entre 12 y 18, mientras que la amplitudpara la compensación de los paneles se sitúa entre 17 y 26.

Los resultados obtenidos, permiten determinar la existenciade un rango de soluciones que cumplen con los criteriosexigidos al sistema fotovoltaico de la vivienda aislada bajoestudio, existiendo la flexibilidad para la aceptación de unconjunto de propuestas basada en la compensaciónpaneles/baterías.

En la Figura 7, es posible evidenciar el conjunto decompensaciones de paneles y baterías y la amplitud del rangoo flexibilidad de la compensación. Sin embargo, es posibletambién incorporar de forma simultánea en el análisis, elcomportamiento del costo de la energía brindado en cadaopción de dimensionamiento, en función de la variación(factores de multiplicación) del precio presente en el mercadoal momento del análisis.


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Figura 7 Distribución de cantidades de paneles (Npa) ybaterías (Nba) para los dimensionados realizados

Dado el conjunto de soluciones encontradas en lacompensación de paneles y baterías, para el caso de estudio,se presenta el amplio rango variación en el costo de laenergía, para distintos Factores de Multiplicación del Preciode los Paneles (FMfv) y de las Baterías (FMba), como sepresentan en la Figura 8.

Figura 8 Costo de la energía en función de los FactoresMultiplicadores de Precios

Finalmente es oportuno señalar, que este análisis puede ser departicular utilidad, para los proyectos de electrificación rural,realizados bajo el criterio de dimensionamiento crítico,empleando la compensación de paneles y baterías, para laobtención y valoración del conjunto de posiblesdimensionamientos y el adecuado precio de la energía solarfotovoltaica, en la amplia gama de aplicaciones de estatecnología.

III. CONCLUSIONES

1. El proceso de dimensionamiento de sistemas fotovoltaicosaislados presenta la flexibilidad para compensar en sudiseño, la cantidad de paneles por cantidad de baterías oviceversa, por lo que es posible, contar con mas de unasolución adecuada de dimensionamiento para losproyectos de electrificación rural que emplean estatecnología, sin afectar el nivel de calidad establecido parael sistema y con un mínimo costo de energía.

2. El procedimiento de análisis para la compensación depaneles y baterías, permite determinar para la condiciónde dimensionado crítico, considerando varias alternativascon mínimos de costo de energía, lo cual es un objetivoque debe cumplirse antes de formular una propuesta,garantizando la evaluación de un adecuado precio de laenergía, a ser producida por un sistema fotovoltaico.

3. Dada la tendencia sostenida a la disminución de losprecios de los paneles (Wp) de los últimos cinco años ydebido al alto costo de las baterías (respecto al costo totaldel sistemas fotovoltaicos), es de gran utilidad considerarel efecto de compensar el número de paneles y bateríasen sistemas fotovoltaicos autónomos, obteniendo enalgunos casos, mejores costos de la energía, con lafactibilidad de uso de este procedimiento para el análisisen la amplia gama de aplicación de la energía fotovoltaica.

IV. REFERENCIAS

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INFLUENCIA DE LAS TENSIONES ARMÓNICAS EN ELCOMPORTAMIENTO TÉRMICO DE TRANSFORMADORES

DE DISTRIBUCIÓN SUMERGIDOS EN ACEITE

(1)Vásquez Stanescu Carmen Luisa, (1)Naranjo Ervin, (1)González Chrisitan, (1)Osal Herrera William José

(1)Departamento de Ingeniería Eléctrica de la UNEXPO, [email protected]

Resumen: Una causa de las fallas en los transformadores de distribución sumergidos en aceite son lasarmónicas. Éstas provocan la variación de su comportamiento térmico, al elevar la temperatura de su puntomás caliente y superar su capacidad, reduciendo su vida útil. Sin embargo los modelos publicados paraestimar este efecto sólo consideran el comportamiento de la variación de la temperatura ambiente, de lacarga y de las corrientes armónicas. El propósito de esta investigación es determinar la influencia que tienenadicionalmente las tensiones armónicas en este comportamiento. En este sentido se modifica el modelodinámico propuesto por Elmoudi y otros para que incluya la influencia de las tensiones armónicas entre lasvariables. Para validarlo fueron monitoreadas la temperatura ambiente, carga y presencia de armónicas entransformadores ubicados en conjuntos residenciales. El período de monitoreo fue de una semana conintervalos de cada 10 minutos. Los resultados muestran la variación de su comportamiento térmico, unadiferencia de 8.69% entre las temperaturas del punto más caliente con y sin tensiones armónicas. Se concluyeque la presencia de las tensiones armónicas no puede ser omitida para el comportamiento térmico de este tipode transformador.

Palabras clave: Armónicas/ Tensiones Armónicas/ Transformadores de Distribución.

THE HARMONICS INFLUENCES IN THE THERMALBEHAVIOR OF DISTRIBUTION TRANSFORMER OIL

Abstract: One of the faults cause in the oil submerged distribution transformers is the harmonics.These produce a variation in their thermal behavior by raising the temperature of its hottest pointand exceed its capacity, reducing its useful life. The purpose of this research is to determine theinfluence of harmonics in the thermal behavior. However, the published models to estimate thiseffect only consider the behavior of the variation of the ambient temperature, the load and currentharmonics. In this sense, the dynamic model proposed by Elmoudi and others is modified toinclude additionally, the influence of harmonic voltages between these variables. The ambienttemperature, the load and presence of harmonic voltages in transformers located in residentialwere monitored to validate this new model. The monitoring period was one week at 10 minutesintervals. The results show the variation of their thermal behavior, a difference of 8.69% betweenthe hottest temperatures point with and without harmonics. It is concluded that the presence ofharmonic voltages can not be omitted for analysing the thermal behavior of this type oftransformer.

Volumen 15, Nº 59, 2011. pp 65-74

I. INTRODUCCIÓN

Una de las causas de fallas en los transformadores dedistribución sumergidos en aceite es el incremento de sutemperatura interna, que acelera el envejecimiento de suaislamiento. Como referencia para determinar suenvejecimiento se considera el incremento de su punto máscaliente cuando se encuentra por encima de los 110ºC. Esteincremento y su influencia se pueden observar en el

comportamiento térmico del transformador, el cual refleja unarelación entre la temperatura diaria en su punto más caliente[1,2,3,4], que tradicionalmente ha sido modelada en funciónde la variación de la temperatura ambiente [5,6] y de la carga.

Las armónicas en el sistema eléctrico de distribución sepresentan por la conexión de cargas no lineales, las cuales sehan incrementado sustancialmente con la incorporación denuevos equipos electrónicos. Éstas son causantes de las

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deformaciones de las ondas de tensión y corriente dealimentación y del incremento de las pérdidas.Adicionalmente éstas ocasionan incrementos de latemperatura en los equipos de los sistemas eléctricosproduciendo: operaciones erráticas de las protecciones,deterioro de los conductores y equipos eléctricos y elenvejecimiento prematuro de los equipos de este sistema [7,8].

Las consecuencias de conectar cargas no lineales altransformador se detallan a continuación: se produce unincremento de su temperatura, del ruido y la vibración que dacomo resultado deformaciones en sus partes y producción degases disueltos en el aceite, lo que reduce su rigidezdieléctrica. Esta situación provoca el envejecimientoprematuro de su aislamiento y, finalmente, de la vida útil deltransformador, estimada en 20 años [9].

Para las empresas del sector eléctrico, la presencia dearmónicas en los transformadores produce un incremento delas pérdidas técnicas, que se ven reflejadas en los costosoperacionales del sistema [10, 11], siendo estimadas para laUnión Europea en cinco (5) TWh/año, que es el equivalente ala energía suministrada por ocho (8) centrales nucleares.Adicionalmente considerando que este equipo es el elementomás costoso y vital de estas empresas, las fallas que sepresentan, a consecuencia de interrupciones provocadas,generan incrementos de los costos de mantenimiento y ladesmejora en la calidad de la energía eléctrica, lo que se vereflejado en el deterioro de la calidad de vida de los usuariosdel servicio.

Tradicionalmente la capacidad de diseño del transformador,que es función de su comportamiento térmico, hay sidoseleccionada considerando sólo la temperatura ambiente, lasvariaciones de carga y los tipos de materiales utilizados parasu construcción [5,6]. Sin embargo, el creciente incrementode la presencia de cargas no líneas y, por ende, de lasarmónicas ha ocasionado que se incluyan en la modelación desu comportamiento la presencia de las armónicas de corrientes[12].

Elmoudi y otros [12] desarrollan un modelo para predecir latemperatura del punto más caliente del transformador,considerando un ciclo de carga y temperatura ambientevariable, lo que permite aproximar su comportamiento real enun período de tiempo. Estos autores analizan los efectos delas armónicas en su vida útil, utilizando las recomendacionesestablecidas en las normas ANSI/IEEE C57.91-1995 [13] yANSI/IEEE C57.110-1998 [14]. Demostraron que el modelopresenta errores menores al 3%, al monitorear perfiles decarga a varios transformadores de diferentes capacidades yrealizar mediciones de las temperaturas que se presentan enel aceite superior y de su temperatura en el punto más caliente.Concluyen que los mismos pueden trabajar bajo condicionesde sobrecarga por cortos periodos de tiempo, considerandoque se va a producir una reducción de su vida útil. Similares

conclusiones la obtiene Aponte [15]. Sin embargo, ambosautores sólo relacionan los efectos de las corrientes armónicas,sin considerar el efecto de las de tensión.

En tal sentido se presenta la siguiente investigación, que tienecomo propósito determinar la diferencia que introduce en elcomportamiento térmico de los transformadores dedistribución sumergidos en aceite las corrientes y tensionesarmónicas. Se plantea un análisis del comportamiento térmicodel transformador, considerando el perfil de armónicas de lacarga, a partir de modificar el modelo propuesto por Elmoudiy otros [12] para que incluya, adicionalmente, los efectos delas tensiones armónicas. Se utilizan el monitoreo del perfil decarga y de armónicas y de la temperatura ambiente entransformadores instalados actualmente, para así verificar lainfluencia en la vida útil estimada en estos equipos. Estemonitoreo se realiza con un equipo analizador de la calidadde la energía por un período de una (1) semana, en intervalosde 10 min. Los valores temperatura ambiente son obtenidos através de los datos publicados por estaciones meteorológicasde acceso libre [16].

El trabajo se encuentra estructurado en tres (3) acápitesdedicados al desarrollo del modelo modificado de Elmoudi yotros [12], al detalle de la metodología empleada y a el análisisde los resultados obtenidos con las estimaciones de la vida útilde los transformadores monitoreados que consideren y no elefecto de las corrientes y tensiones armónicas.

II. DESARROLLO

1.Comportamiento térmico del transformador

La determinación del comportamiento térmico detransformadores de distribución sumergidos en aceite dependede las características de la carga que este se encuentrealimentando y de su construcción. Para obtener elcomportamiento de la carga alimentada por el mismo esnecesario, como primer paso, realizar una caracterización delos perfiles diarios de las variables consideradas. Esto se logramediante el uso de dispositivos electrónicos dealmacenamiento masivo, conocidos como analizadores de lacalidad de energía, que permiten registrar y almacenar loseventos, tanto de corriente como de tensión, en intervalos de10 minutos durante una (1) semana, según lo recomendado enla NCSDE [17]. Estos equipos permiten obtener los valoreseficaces de las corrientes y tensiones fundamentales, así comotambién, de las armónicas en el punto de muestreo. Lageneración de los perfiles diarios de las variables consideradasimplica representar los eventos de una muestra decaracterística aleatoria, que en el caso de la investigación sonobtenidos por medio del analizador de la calidad de energía,por medio de evaluaciones probabilísticas que permitan inferirun valor que represente el comportamiento del total de eventosen el lapso deseado para la representación del perfil diario.

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Vásquez, C. et al. Influencia de las tensiones armónicas en el comportamiento térmico de transformadores de distribución

Esta caracterización es aplicada a cada una de lascomponentes fundamentales y armónicas, tanto de corrientecomo de tensión de la carga, permitiendo obtener un valorcaracterístico por cada una de las horas para la construccióndel perfil de la carga.

Por otra parte, la definición de los parámetros eléctricos deltransformador evaluado debe ser considerada al momento dedefinir el modelo dinámico utilizado para la representación desu comportamiento térmico. Entre los parámetrosconsiderados se encuentran las pérdidas en el núcleo ( )y las del devanado . Por lo general estas últimas noson desglosadas en los reportes de prueba realizados a lostransformadores, por lo que se deben utilizar suposicionesconservadoras que permiten determinarlas mediante el uso derecomendaciones establecidas en la ANSI/IEEE C57.110-1998 [14], entre otras. Estas pérdidas son conocidas como lasdebidas a las corrientes de Foucault y las que sepresentan en componentes metálicos .

La caracterización de los perfiles de temperatura se hace usode datos publicados por estaciones meteorológicas de accesolibre [16] que permiten realizar estimaciones delcomportamiento de la temperatura diaria para el mes del añoque se considere más crítico para la realización de laevaluación.

La determinación del comportamiento térmico deltransformador implica utilizar modelos que permitan estimarla temperatura del punto más caliente a la que el transformadorse ve sometido, para saber si se ve envejecidoprematuramente. La ANSI/IEEE C57.110-1998 [14] propone

un modelo que permite obtener esta temperatura para unacondición puntual. Cuando se desea evaluar elcomportamiento térmico continuo de la temperatura esnecesario utilizar modelos dinámicos que permitan considerarque sucede cuando se presentan cambios en las variables queafectan a la temperatura. Es por esto que luego de definido losperfiles de corriente, tensión y temperatura, así como tambiénlos parámetros eléctricos del transformador, se evalúa elmodelo dinámico propuesto por Elmoudi y otros [12]. Estemodelo permite determinar la temperatura total que presentael aceite en su parte superior cuando existenvariaciones de la carga y de la temperatura ambiente, mediantela solución a una ecuación diferencial que controla elcomportamiento de la temperatura. Este modelo se muestraen la ecuación (1). Adicionalmente, la ecuación (2) representala dependencia de las corrientes armónicas y de lafundamental para la determinación de las pérdidas que sepresentan en el devanado del transformador.

(1)

(2)

Donde:

68

La solución a la ecuación diferencial (1) permite evaluar elcomportamiento térmico del punto más caliente deltransformador, a través de obtener su temperatura máxima( ). La ecuación (3) muestra la ecuación diferencialpropuesta por Elmoudi y otros [12] para determinar estatemperatura.

(3)

Los valores de en las ecuaciones (1) y (3) se expresan ensegundos y corresponden a las constantes de tiempo asociadasa las temperaturas del transformador, siendo las mismasdependientes de sus características. Su solución puedecompararse con la temperatura máxima de soporte deltransformador y decidir si el mismo trabaja en condicionesinadecuadas.

El principal problema del modelo propuesto por Elmoudi yotros [12] es que no consideran el impacto que presenta elcontenido armónico en las tensiones sobre la temperatura delpunto más caliente del transformador. Tal como se observa enla ecuación (1), las pérdidas en el núcleo afectan a latemperatura de forma directa y la final del transformador. Estemodelo considera a las pérdidas en el núcleo constante,invariante ante los cambios de las tensiones a lo largo del día,generando que el efecto producto de las mismas seadespreciado. La modificación incorporada al modelo deElmoudi y otros [12] consiste en incorporar la dependenciade las variaciones de tensión a las pérdidas en el núcleo y delas tensiones armónicas obtenidas en los perfiles durante elmonitoreo de las variables consideradas. Estas variaciones semuestran en la ecuación (4).

(4)

Donde:

En este sentido la ecuación (1) se expresada como la ecuación(5), cuando se es incorporada las variaciones de las pérdidasen el núcleo del transformador, siendo está la basefundamental para la evaluación de su comportamientotérmico.

(5)

2. METODOLOGÍA

La estructura general de la metodología es la siguiente:

1. Selección de los puntos de monitoreo.a. Consideraciones sobre el equipo de medición.b. Criterios de selección de los puntos de monitoreo.c. Monitoreo de las corrientes y tensiones armónicas.

2. Procesamiento de las mediciones.a. Ordenamiento de eventos.b. Evaluación de la estadística de la muestra.c. Caracterización de la carga por perfiles de corriente y

tensión.d. Obtención del espectro de frecuencia.

3. Definición de los parámetros propios e incidentes sobre elcomportamiento térmico del banco de transformadores.a. Definición de las pérdidas totales en el devanado y en

el núcleo en condición nominal.b. Definición de las pérdidas totales nominales en el

devanado, desglosadas según la recomendaciónANSI/IEEE C57.110-1998.

c. Definición de los coeficientes de pérdidas en el núcleobajo carga.

d. Definición del perfil de la temperatura ambiente.e. Incrementos de temperatura del aceite superior y del

punto más caliente.f. Definición de las constantes de tiempo.

i. Constante de tiempo de la temperatura superior delaceite.

ii. Constante de tiempo de la temperatura del puntomás caliente.

4. Evaluación de los modelos para determinar la temperaturadel punto más caliente y el comportamiento térmico.a. A partir del modelo de Elmoudi y otros [12].b. A partir del modelo Elmoudi y otros [12] considerando

adicionalmente las tensiones armónicas.

5. Comparación de los modelos evaluados.

Para la medición, registro y monitoreo de las variaciones de lacarga y de las tensiones y corrientes armónicas fue utilizadoel analizador de redes EAGLE 440®. El período de mediciónfue establecido de cada 10 minutos durante una (1) semana,según las recomendaciones establecidas en las NCSDE [17].Una vez importados estos valores medidos a la hoja de cálculo


69

Excel fue determinada si los mismos cumple con ladistribución normal, para obtener el valor más probable deocurrencia de estas variables. El perfil de la temperaturaambiente se obtuvo del historial meteorológico publicado en[16].

Los datos de los materiales utilizados para la construcción delos transformadores son suministrados por la empresaCAIVET. Este material corresponde de acero al silicio al 3%,con láminas de 2 mm. Adicionalmente en [18] se establecenlos coeficientes m y n para determinar la constante de tiempo,para este tipo de material, los cuales se muestran en la Tabla1. Adicionalmente fue utilizado el PSCAD V4.0 para obtenerla temperatura más caliente del transformador y sucomportamiento térmico.

Tabla 1. Coeficientes m y n para núcleos de acero alsilicio al 3% con 2mm [18].

3. RESULTADOS

Se monitorearon tres (3) bancos de transformadores dedistribución sumergidos en aceite ubicados en conjuntosresidenciales que permitieran el acceso para la instalación delos equipos y su resguardo. Es conjuntos son los edificios LosAlamos, Luis Miguel y el Metropolitan, ubicados en la ciudadde Barquisimeto. Las Figura 1 y 2 muestran las variacionesde la cargas y de las tensiones y corrientes armónicas, porejemplo, para el edificio Metropolitan. Adicionalmente lasTablas 2 y 3 muestran la caracterización de estas variables ya los parámetros eléctricos que permiten definir elcomportamiento térmico para cada uno de los puntosevaluados en la investigación respectivamente. Finalmente lasTablas 4 y 5 muestran las temperaturas calculadas para elpunto más caliente del transformador utilizando el modelo deElmoudi y otros [12], sin considerar e incluyendo las tensionesarmónicas, respectivamente. La Figura 3 muestra elcomportamiento térmico del transformador determinado poreste modelo incluyendo la influencia de las tensiones ycorrientes armónicas.

4. ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Se analizaron un total de 290.304 registros procedentes delanalizador de redes que permiten obtener los espectros defrecuencia para las corrientes que genera el máximo valor deTDDi. La Figura 4 muestra como ejemplo el espectroarmónico obtenido para el edificio Metropolitan.

Adicionalmente la Tabla 6 muestra el TDDi y los porcentajes dedistorsión armónica según los límites establecidos en la normaCOVENIN 110:7-001 [19]. Basado en estos resultados, para elcaso del Edificio Metropolitan es necesario realizar un análisisde las técnicas de filtrado que permita reducir la contribución delos armónicos 3ero, 5to y 7mo, a fin de que los mismos seencuentren dentro de los límites permitidos por esta norma.

La Figura 5 muestra los porcentajes de cargas de lostransformadores bajo estudio donde se puede apreciar que elbanco de transformadores del Edificio Metropolitan es el quese encuentra más descargado, a pesar de verse sometidomayormente sometido a la presencia de las corrientes ytensiones armónicas. La Figura 6 muestra la diferencia en elcomportamiento térmico del transformados considerando o nolas presencia de las tensiones y corrientes armónicas en esteedificio. Finalmente la Tabla 6 muestra las diferenciasporcentuales de las temperaturas estimadas en elcomportamiento térmico de los bancos de transformadores enestudio, demostrando que a pesar que el perteneciente aledificio Metropolitan es el menos cargado se ve sometido amayores porcentajes de distorsión de la corrientes y tensión yque su diferencia de temperatura estimada para el punto máscalientes supera el 8%.

Figura 1. Perfil horario de corrientes armónicas

Figura 2. Perfil horario de tensiones armónicas


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CONCLUSIONES

Se propone un nuevo modelo para determinar el punto máscaliente de los transformadores sumergidos en aceite queincorpora el efecto generado por las tensiones armónicas de lacarga basada en el modelo propuesto por Elmoudi y otros.Este modelo posee variaciones significativas al considerar ono las tensiones armónicas. Este modelo puede ser

incorporado en programas de análisis de ecuacionesdiferenciales como el PSCAD, utilizado en el estudio.

AGRADECIMIENTO

Los autores de la presente publicación quieren agradecer,especialmente, a las instituciones que han patrocinado susinvestigaciones UNEXPO, CYTED y EFESOS.

Tabla 2. Caracterización de armónicas en casos en estudio

Tabla 3. Parámetros utilizados


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Tabla 4. Temperaturas determinadas con el Modelo de Elmoudi y otros [12]

Tabla 5. Temperaturas determinadas con el Modelo de Elmoudi yotros [12] incluyendo las tensiones armónicas


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Figura 3. Perfil de la temperatura del punto más caliente para el edificio Metropolitan con el Modelo de Elmoudi y otros [12] incluyendo las tensiones armónicas

Figura 4. Espectro de frecuencia para la condición máximo TDDi


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Tabla 6. Porcentajes de TDDi y la distorsión para cada componente armónica en los punto de monitoreo evaluados

Figura 5. Porcentaje de carga de los transformadores evaluados.

Figura 6. Comparación de los Perfiles de la temperatura del punto más caliente con y sin presencia de tensiones armónicas del Edif. Metropolitan


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Tabla 7. Variaciones máximas de temperatura entre el modelo considerando o no las tensiones armónicas

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75Volumen 15, Nº 59, 2011. pp 75-84

COMPARACIÓN DE CUATRO MÉTODOS DEEXTRACCIÓN DE PARÁMETROS PARA

TRANSISTORES MOSFET

Latorre Rey, Alvaro D(1) Lugo Muñoz, Denise C(1) Muci, Juan(1)

Ortiz-Conde, Adelmo(1) García-Sánchez, Francisco J(1) Ho, Ching-Sung(2)

Liou, Juin J(3)

(1)Dpto. de Electrónica, Universidad Simón Bolívar(2)Hsinchu Science-Based Industrial Park, Hsinchu, Taiwan, ROC.

(3)University of Central Florida Zhejiang University, Hangzhou, China

Resumen: En este trabajo se evalúan cuatro procedimientos de extracción de parámetros que logran separarlos efectos de la resistencia en serie de drenador-surtidor, R, y del factor de degradación de movilidad, θ, apartir de mediciones ID(VG,VD) de transistores MOSFET operando en la región de triodo bajo inversión fuerte.Los métodos se basan en ajustar ecuaciones a mediciones bidimensionales ID(VG, VD) usando algoritmos enmodos directo e indirecto. Además de R y θ, estos procedimientos extraen el parámetro de conducción, K, yel del efecto de carga de cuerpo, α. Todos los procedimientos son aplicados a datos experimentales ysimulados para varios largos de canal. Los resultados son comparados en términos de eficienciacomputacional y de su significado físico.

Palabras clave: MOSFET/ Extracción de parámetros/ Resistencia drenador-surtidor/ Degradación demovilidad/ Ajuste Directo/ Ajuste Indirecto/ Optimización.

A COMPARISSON OF FOUR PARAMETER EXTRACTION METHODS FOR MOSFETs

Abstract: Four MOSFET parameter extraction methods are evaluated and scrutinized. These methods, whichare able to separate the effects of drain-to-source series resistance and mobility degradation factor, are basedon direct and indirect fitting of the bidimensional measurements ID(VG,VD) of MOSFETs under stronginversion condition. The procedures also extract the conduction parameter, K, and the bulk charge effectparameters, α. The methods are tested with measured and simulated data for various channel lengths. Thecomparison is made in terms of computational efficiency and physical meaning.

Key words: MOSFET/ Parameter extraction/ Source to drain resistance/ Mobility degradation/ Direct Fitting/Indirect Fitting/ Optimization.

I. INTRODUCCIÓN

Actualmente la tecnología para la fabricación de transistoresMOSFET ha permitido alcanzar dimensiones sub-micrométricas, y se necesita desarrollar modelos compactos ymétodos de extracción de parámetros que permitan estudiarcon precisión el comportamiento de los dispositivos.

Dos de los parámetros más importantes para el modelaje ysimulación de circuitos MOS son la resistencia en serieparásita de drenadror-surtidor, R, y el factor de degradaciónde movilidad, θ [1]. Estos parámetros se caracterizan por serparticularmente difíciles de extraer de forma independiente

debido a que sus efectos sobre la característica detransferencia ID-VG son similares [2], [3].

En años anteriores han sido propuestos algunos métodos quepretenden superar la dificultad para separar los valores de R yθ, siendo el más utilizado el procedimiento presentado porTerada y Muta [4] y por Chern et al. [5], a pesar que sólopermite extraer el parámetro R. Procedimientos más recientespresentan importantes desventajas, como el incremento en losniveles de ruido en los parámetros extraídos por utilizarderivadas [6], o la utilización de elementos circuitales externospara realizar las mediciones de corriente-voltaje quecomplican considerablemente la extracción [7].

76


También han sido desarrollados métodos basados enoptimización directa [8], que consiste en minimizar el errorcuadrático medio de la expresión de corriente ID, pero quegeneralmente son ineficientes en términos computacionalesdebido a la naturaleza implícita de dicha ecuación. Otrométodo más reciente [1] propone extraer estos parámetros apartir de la característica de transferencia ID-VG en la región desaturación utilizando varios dispositivos de diferentes largosmetalúrgicos de canal. Otra alternativa propuesta [9] permitela extracción independiente de ambos parámetros basándoseen utilizar condiciones de polarización bajo las cuales lamovilidad de portadores en el canal se mantiene constante.

Para superar las dificultades planteadas, nuestro grupo hatrabajado recientemente [10], [11] en procedimientos deextracción de parámetros que se basan en realizar ajustesbidimensionales de ecuaciones matemáticas a medicionesbidimensionales ID(VG, VD). Algunos de estos procedimientosusan la resistencia medida Rm = VD / ID, en lugar de la corrienteID para hacer el ajuste.

En el presente artículo se comparan los cuatro métodos deextracción de parámetros recientemente propuestos en términosde la eficiencia computacional y de su significado físico.

II. DESARROLLO

1. Ecuaciones Básicas del MOSFET

La corriente de drenador ID para la región de tríodo bajoinversión fuerte puede ser modelada como [12]:

(1)

Las ecuaciones que definen los voltajes de drenador ycompuerta intrínsecos, se obtienen del circuito del MOSFETpresentado en la Figura 1 que ilustra la conexión en serie delas resistencias de drenador y de surtidor, tal que:

Figura 1. Circuito del MOSFET mostrando la presenciade la Resistencia parásita en serie de drenador – surtidor

R, donde R = RD + RS

(2)

(3)

(4)

VG es el voltaje de compuerta extrínseco, VD es el voltaje dedrenador extrínseco, R es la Resistencia de drenador-surtidor,θ es el factor de degradación de movilidad, α es el factor deefecto de carga de cuerpo y K es el parámetro de conducción.Los demás parámetros mantienen su significado usual.

2. Procedimientos de extracción

A continuación se explican los cuatro procedimientosdesarrollados por nuestro grupo [10], [11], objeto de estudioen el presente artículo. Se realiza la deducción de lasecuaciones matemáticas inherentes a cada procedimiento,seguida por la presentación de los pasos para realizar laextracción.

2.1. Ajuste Directo a ID

Usando las ecuaciones (1)-(3) obtenemos [10,11] una soluciónexplícita de ID:

(5)

donde la resistencia de drenador a surtidor medida Rm resulta:

(6)

y los términos RON y R02 vienen dados por

(7)

77

Latorre, A. et al. Comparación de cuatro métodos de extracción de parámetros para transistores Mosfet

(8)

En lugar de aplicar un ajuste a la ecuación implícita (1), elprocedimiento de Ajuste Directo a ID consiste en realizar unajuste bidimensional (VG, VD) directo a la ecuación explícita deID definida en (5).

El procedimiento de extracción se puede resumir en lossiguientes pasos: a) extraer el valor del voltaje de umbral VT

con algún método reconocido [13], sobre mediciones de ID(VG,VD) de un solo dispositivo, en nuestro caso se utilizó el métodode transición desarrollado anteriormente por el grupo [14], b)extraer los parámetros R, θ, α, y K realizando un ajuste directodel conjunto de ecuaciones (5), (6) y (7) a las medicionesID(VG, VD) utilizando como datos VG, VT, ID y VD.

2.2. Ajuste Indirecto a Rm

Usando (5)-(8), obtenemos la siguiente ecuación implícita deRm [10]:

(9)

donde los coeficientes aVD y aVG vienen dados por

(10)

(11)

A partir de las ecuaciones (9)-(11), es posible extraer losparámetros R, θ, α y K, realizando un ajuste bidimensional(VG, VD) indirecto (o ajuste a cero “0”) de la expresión (9), amediciones de la característica ID(VG, VD) de un solodispositivo, utilizando el valor de VT extraído previamente.

El procedimiento de extracción se puede resumir en lossiguientes pasos: a) extraer el valor del voltaje de umbral VT

con algún método reconocido [13], sobre mediciones de ID(VG,VD) de un solo dispositivo, en nuestro caso utilizamos elmétodo de transición [14], b) calcular el valor de le resistenciamedida Rm como Rm = VD/ID, c) extraer los parámetros R, θ,α, y K realizando un Ajuste Indirecto, o ajuste a cero “0”, dela ecuación (9), usando como datos Rm, VG, VT, ID y VD.

2.3. Ajuste Indirecto a Rm utilizando dos valores de Lm

Si en las ecuaciones (9) a (11) el parámetro K es reemplazadopor una definición que depende del largo metalúrgico de canalLm, entonces serían necesarias mediciones ID(VG, VD) demúltiples dispositivos de diferentes Lm simultáneamente pararealizar la extracción de parámetros.

A partir de la definición del parámetro K dada por (4),definimos el parámetro Ko como

(12)

donde W es el ancho del canal, μo es la movilidad de losportadores, Cox es la capacitancia por óxido de compuerta yLeff es el largo efectivo de canal. Substituyendo la definicióndel largo efectivo de canal Leff = Lm - ΔL , donde ΔL denota elacortamiento de largo de canal, y la ecuación (12) de Ko en(4) encontramos:

(13)

que es una expresión de la conductancia de canal K condependencia respecto al largo metalúrgico de canal Lm.

Finalmente reemplazando (13) en (10) y en (11) se obtienenlos nuevos coeficientes, que definen a la expresión (9), como

(14)

(15)

Con las ecuaciones modificadas definidas por (9), (14) y (15)además de R, θ, y α se extraen los parámetros ΔL y Ko,mediante un ajuste bidimensional (VG, VD) indirecto de (9) amediciones de la característica ID(VG, VD) de dos dispositivossimultáneamente cuyos largos metalúrgicos de canal Lm sean

78

cercanos. A partir de Ko y ΔL es posible calcular K utilizandola ecuación (13).

Es importante destacar que el conjunto de parámetros R, θ, α,Ko y ΔL extraídos con este procedimiento, es válido para los 2dispositivos cuyas mediciones ID(VG, VD) sean utilizadassimultáneamente. Por esta razón se debe tener en cuenta quela validez de los parámetros va a depender de la diferenciaentre los Lm utilizados para realizar la extracción.

El método de extracción puede ser resumido en los siguientespasos: a) extraer el valor del voltaje de umbral VT con algúnmétodo reconocido [13], sobre mediciones de ID(VG, VD) decada uno de los 2 dispositivos a utilizar en el ajuste, en nuestrocaso se utilizó el método de transición [14], b) calcular el valorde la resistencia Rm = VD/ID para cada dispositivo, c) extraerlos parámetros R, θ, α, Ko y ΔL realizando un Ajuste Indirecto(ajuste a cero “0”) bidimensional de las ecuaciones (9), (14) y(15) a mediciones ID(VG, VD) , usando como datos VG, VT, ID,VD y Rm.

2.4. Ajuste con aproximación de R a un valor RFIJO

constante

La resistencia medida Rm se define como Rm = Rch + R dondeRch es la resistencia del canal, y R es la resistencia parásita dedrenador-surtidor. Mientras que el valor de Rch esproporcional al largo metalúrgico de canal Lm, la resistenciaparásita R es independiente del mismo y por ende sucomportamiento teórico esperado es el de tendencia hacia unvalor constante para todo Lm. Bajo esta premisa se infiere quepara transistores de canal largo el efecto de la resistencia delcanal Rch puede enmascarar el efecto de la resistencia parásitaR, dificultando su extracción efectiva.

Para superar esta dificultad, recientemente se presentó comoalternativa de extracción [11] suponer R constante para todoLm, cuyo valor RFIJO es extraído para el dispositivo de canalmás corto donde su efecto es más significativo, y extraer losdemás parámetros como función del largo de canal Lm.

La Aproximación de R a un valor RFIJO constante se puedeaplicar tanto para el caso de Ajuste Directo a ID como para elcaso de Ajuste Indirecto a Rm. En este sentido el procedimientode extracción se puede resumir en los siguientes pasos: a)realizar la extracción de los parámetros R, θ, α y K para eldispositivo de canal más corto disponible, en nuestro caso Lm=0.15μm., b) para canales de Lm superior mantener constanteel valor de R extraído (RFIJO) y realizar la extracción de losparámetros θ, α y K como función de Lm.

En la Tabla I se presenta un resumen de las características delos procedimientos que serán comparados en este artículo, entérminos de variación de parámetros extraídos y de eficienciacomputacional.

3. Comprobación y Resultados

Para los cuatro procedimientos propuestos se realizó lavalidación con datos sintéticos, obteniendo que los valores delos parámetros extraídos coincidieron exactamente con losvalores utilizados para la generación de los datos.

Posteriormente se realizó la extracción de parámetros amediciones experimentales ID(VG,VD) de dispositivosMOSFET DRAM de espesor de óxido tox = 4nm y largos decanal Lm = 0.15, 0.23, 0.6, 1 y 2μm. En este caso la validaciónse realizó mediante la comparación gráfica de las curvasexperimentales de corriente-voltaje ID-VD e ID-VG y deresistencia voltaje Rm-VD, con las curvas correspondientesgeneradas a partir de los parámetros extraídos, obteniendopara los cuatro procedimientos una adecuada reproducción.

Tabla I. Resumen de las características de los cuatro procedimientos de extracción

En las Figuras 2 y 3 se ilustra el resultado de la validación delmodelo correspondiente a un dispositivo de Lm =0.15μm,para el procedimiento de Ajuste Indirecto a Rm. Resultadossimilares se obtuvieron en el resto de los casos.

4. Análisis Comparativo de los cuatro procedimientos

Una vez que los procedimientos propuestos han sido aplicadosa datos experimentales, se hace indispensable la aplicaciónde una serie de pruebas que permitan comparar el desempeñode cada uno de ellos en términos de comportamiento de losparámetros extraídos y en términos de eficienciacomputacional. Gracias a estas pruebas es posible determinarlas condiciones bajo las cuales se puede utilizar cada uno delos métodos y a partir de ellas inferir cuál de losprocedimientos es el más recomendable.


79

4.1. Variación de Parámetros en función del largo de canal Lm

Tomando los resultados obtenidos de la extracción deparámetros a partir de datos experimentales, en la Figura 4 semuestra la variación de los parámetros R, θ, α y K-1, enfunción del largo metalúrgico del canal Lm para los cuatroprocedimientos propuestos. Para el de Ajuste conAproximación de R a un valor RFIJO constante, se presenta laaplicación tanto del caso de Ajuste Directo a ID como del casode Ajuste Indirecto a Rm.

Figura 2. Curvas con datos experimentales de (a) ID y(b) Rm vs VD correspondientes a Lm =0.23μm, Validacióncalculada con parámetros extraídos por procedimiento

de Ajuste Indirecto a Rm

Figura 3. Curvas con datos experimentales de ID vs VG

correspondientes a Lm =0.23μm, Validación calculadacon los parámetros mostrados en Fig. 2

La variación de la resistencia de drenador-surtidor R enfunción de Lm es presentada en la Figura 4a. En ella se observaun incremento significativo y sostenido del valor de R extraídoen función de Lm para los procedimientos de Ajuste Directo a

ID y de Ajuste Indirecto a Rm, mostrando una dependencia casilineal. Este hecho difiere del comportamiento de Rindependiente del largo de canal, esperado teóricamente.

El comportamiento observado sugiere que el valor de Rextraído para canales largos corresponde mayoritariamente alvalor de la resistencia de canal Rch que sí depende del largometalúrgico Lm. Por las razones anteriores se considera que laaplicación de los procedimientos de Ajuste Directo a ID y deAjuste Indirecto a Rm debe limitarse a dispositivos de canalcorto.

Para el procedimiento de Ajuste Indirecto a Rm utilizando dosvalores de Lm, se evidencia una variación del valor de R enfunción del largo de canal significativamente menor que paralos casos de Ajuste Directo a ID y Ajuste Indirecto a Rm. Estecomportamiento tiene una posible explicación en que alutilizar más de un dispositivo de forma simultánea se cuentacon más curvas, lo que incrementa la cantidad de informaciónsobre el efecto de la resistencia parásita R para el ajuste. Estaventaja también se manifiesta para la extracción de losparámetros θ, α y K.

Sin embargo, para obtener valores de parámetros extraídosque se ajusten a la realidad no basta con proporcionar máscurvas al ajuste, es de vital importancia utilizar los datosadecuados, específicamente en términos del largo metalúrgicode canal Lm.

Utilizar dispositivos que difieran poco en Lm para la extracciónsimultanea es un factor crítico para canales cortos, debido aque el efecto que tiene sobre la característica de transferenciala resistencia parásita R es mayor para éstos que paradispositivos de canal largo, donde la resistencia de canal Rch esdominante. Como el conjunto de parámetros extraídos escomún a los dos dispositivos utilizados simultáneamente,mientras menos difieran en términos de largo de canal, losvalores extraídos serán más apropiados.

Con el procedimiento de Ajuste con Aproximación de R a unvalor RFIJO constante, tanto para el caso de Ajuste Directo a ID

como para el caso de Ajuste Indirecto a Rm, evidentemente Rno presenta variación en función de Lm ya que su valor esmantenido constante en un valor RFIJO extraído para el Lm máspequeño, en este caso 0.15 μm.

En las Figuras 4b y 4c se presenta la variación del valorextraído de θ y α en función de Lm respectivamente. Seobserva nuevamente que tanto para el Ajuste Directo a ID

como para el Ajuste Indirecto a Rm, la variación de estosparámetros no corresponde a la tendencia esperadateóricamente.

Nótese que a medida que el valor de R aumenta, el valor de θdisminuye, poniéndose de manifiesto la similitud de susefectos sobre la característica de transferencia, traducida en


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compensación numérica impuesta por el ajuste al converger.Por el contrario, para los procedimientos de Ajuste Indirectoa Rm utilizando dos valores de Lm y de Aproximación de R a unvalor RFIJO constante, se observa que los valores de θ y α sesaturan a un valor cercano a la unidad a medida que aumentaLm.

Figura 4. Variación de los parámetros R, θ, α y K-1 enfunción de Lm, mostrados en (a)-(d), extraídos con cada

uno de los procedimientos propuestos

Finalmente, en la Figura 4d se presenta la variación delinverso del parámetro K en función del largo de canal. Losresultados obtenidos para todos los procedimientos aplicadosse corresponden con la tendencia lineal creciente esperadateóricamente. Para poder incluir el procedimiento de AjusteIndirecto a Rm utilizando dos valores de Lm, el valor de K fuecalculado a partir de los parámetros extraídos Ko y ΔL con laexpresión (13).

Es importante resaltar que el procedimiento de Ajuste conAproximación de R a un valor RFIJO constante para el caso deAjuste Directo a ID arrojó resultados muy similares a losobtenidos para el caso de Ajuste Indirecto a Rm del mismoprocedimiento, por lo tanto para pruebas posteriores seilustrarán los resultados de la aplicación a sólo uno de elloscomo muestra representativa del Ajuste con Aproximación deR a un valor RFIJO constante.

4.2. Eficiencia Computacional

Los cuatro procedimientos fueron sometidos a pruebas deeficiencia computacional, con el objetivo de evaluar eldesempeño de cada uno de ellos en términos de número deiteraciones requeridas para la convergencia y en términos deconvergencia de los procedimientos a los valores esperados.En esta sección se presentan los resultados del procedimientode Ajuste con Aproximación de R a un valor RFIJO constantesólo para el caso de Ajuste Indirecto a Rm.

4.2.1. Número de Iteraciones requeridas para laConvergencia

La primera prueba dentro del estudio de eficienciacomputacional aplicada a cada uno de los cuatroprocedimientos, consistió en determinar el número deiteraciones requeridas por cada procedimiento para convergeral valor correcto de los parámetros en función de la variaciónde los valores iniciales de iteración. Para cuantificar elincremento en los valores iniciales, se definió un factormultiplicativo denominado “f”, como el cociente entre el valorinicial de iteración (Vinicial) y el valor correcto del parámetro(Vcorrecto)

(16)

Los resultados de esta prueba se presentan en la Figura 5; enella se observa que los cuatro procedimientos requieren unnúmero de iteraciones similares para valores de f <2.25. Paraun valor superior a 2.25 el número de iteraciones que requiere


81

el Ajuste Directo a ID comienza a aumentar sostenidamentepresentando un crecimiento abrupto para f=3.5,comportamiento que se mantiene hasta f=3.89 cuando elprocedimiento deja de converger.

Por su parte, para los procedimientos de Ajuste Indirecto a Rm,Ajuste Indirecto a Rm utilizando dos valores Lm y Ajuste conaproximación de R a un valor RFIJO constante, el número deiteraciones presenta fluctuaciones alrededor de 25 iteracionesy el mayor valor de f al cual estos procedimientos convergena los parámetros correctos es f =6 para el Ajuste Indirecto a Rm

y f =23 para el Ajuste Indirecto a Rm utilizando dos valores deLm. Respecto al procedimiento de Ajuste con aproximaciónde R a un valor RFIJO constante, se verificó que para un factorde escalamiento f superior a 1000 aún se logra extraer deforma correcta los parámetros.

Figura 5. Variación del número de Iteraciones en funcióndel factor de escalamiento f. Para cada uno de losprocedimientos se ilustra el número de iteraciones

necesarias para la convergencia

4.2.2. Convergencia de los procedimientos al valorcorrecto de los Parámetros

Se determinó la convergencia de cada uno de losprocedimientos al valor correcto de los parámetros. Se estudiópara cada método la evolución de los parámetros, desde elvalor inicial de iteración hasta su convergencia al valorcorrecto a medida que aumenta el número de iteraciones.

Debido a que la convergencia de los ajustes es inmediatacuando el valor inicial de iteración es el valor esperado, seutilizó para esta prueba un factor f =3.89, ya que tal como sepresentó en la sección anterior corresponde al máximo valorde f al cual el procedimiento de Ajuste Directo a ID converge.Los resultados de esta prueba se presentan en la Figura 6 de(a)-(d) para R, θ, α y K respectivamente, indicando con líneapunteada el valor correcto de cada uno de ellos. Para el

parámetro K se utilizaron dos valores diferentes: K =16.8mA/V2 correspondiente al valor de convergencia de losprocedimientos de Ajuste Directo a ID, de Ajuste Indirecto aRm y Ajuste con aproximación de R a un valor RFIJO constante,y K =7.03 mA/V2 para el procedimiento de Ajuste Indirectoa Rm utilizando dos valores de Lm, calculado con los valoresde Ko y ΔL.

A partir de los resultados graficados en la Figura 6, seevidencia que el procedimiento de Ajuste Directo a ID presentauna desventaja importante en términos de eficienciacomputacional respecto al resto de los procedimientos, ya querequiere un mayor número de iteraciones para converger.

Para esta prueba en particular, el procedimiento de AjusteDirecto a ID requiere entre 90 y 100 iteraciones mientrasque el resto de los procedimientos mencionados requierenentre 10 y 20 iteraciones para la convergencia. Todos losprocedimientos fueron analizados bajo las mismascondiciones computacionales para esta prueba enparticular.

4.3. Limitaciones en la Aplicación de los procedimientos

Una vez aplicadas todas las pruebas relativas a variación deparámetros en función del largo de canal y las pruebas deeficiencia computacional, en la Tabla II se muestra un resumende los resultados obtenidos por los cuatro procedimientos deextracción de parámetros.

Para todos ellos se logra la comprobación del modelo condatos sintéticos, ya que los valores de los parámetros extraídosse corresponden con los valores utilizados para la generaciónde los datos. Al ser aplicados sobre datos experimentalestambién se logra realizar la extracción, hecho comprobadográficamente al observar la coincidencia entre las curvasexperimentales y las curvas de validación calculadas a partirde los parámetros extraídos.

En cuanto al comportamiento de los Parámetros en funciónde Lm, se obtuvo que tanto para el Ajuste Directo a ID comopara el Ajuste Indirecto a Rm, la variación de los parámetros nocoincide con la tendencia esperada teóricamente, casocontrario al de los resultados obtenidos para los demásprocedimientos.

En relación al estudio de eficiencia computacional, se puedeconcluir que los procedimientos de Ajuste Indirecto a Rm,Ajuste Indirecto a Rm utilizando dos valores de Lm y Ajustecon aproximación de R a un valor RFIJO constante, presentanuna mayor eficiencia computacional en comparación con elAjuste Directo a ID ya que logran la convergencia al valorcorrecto de los parámetros en un número de iteracionessignificativamente menor.


82

Además de ser más eficientes, los procedimientos basados enAjustes Indirectos permiten un rango más amplio de variaciónde los valores iniciales, destacándose en este sentido el Ajustecon aproximación de R a un valor RFIJO constante, siendo elmenos sensible ante estas variaciones, con un valor defmax>1000.

En base a los resultados obtenidos en las pruebas aplicadas, seobserva que los cuatro procedimientos presentan diferenteslimitaciones asociadas a la naturaleza de cada uno de losajustes utilizados, por lo tanto se concluye que los cuatroprocedimientos pueden extraer de forma confiable los valoresde los parámetros R,θ, α y K mientras se cumplan lasrestricciones inherentes a cada uno de ellos.

Figura 6. Evolución del valor de los parámetros R, θ, α y K en función del número de iteraciones, mostrados en (a)-(d), extraídos con cada uno de los procedimientos propuestos.

Tabla II. Comparación de los cuatro procedimientos de extracción propuestos, en términos de resultados obtenidos para cada una de las pruebas aplicadas.

* = pruebas aplicadas al Ajuste con aproximación de R a un valor RFIJO contante para el caso de Ajuste Indirecto a Rm

utilizando RFIJO


83

En la Tabla III se presenta un resumen de las condiciones deaplicabilidad de los métodos en función de las característicasde los datos experimentales, indicando para cada tipo demedición los procedimientos que permiten la extracciónconfiable de los parámetros. La información presentada estábasada en los resultados obtenidos para las pruebas aplicadas,sin embargo es razonable esperar la misma tendencia en otraspruebas mantengan cierta similitud con los principios aquíplanteados.

Como se indica en la Tabla 3, para mediciones de uno o variosdispositivos de canal corto es posible extraer el valor de losparámetros R, θ, α y K por los procedimientos de AjusteDirecto a ID y Ajuste Indirecto a Rm, ya que la limitación deestos métodos se presenta en la extracción de R sólo paradispositivos de canal largo.

Si se cuenta con mediciones de múltiples dispositivos condiversos largos de canal, es posible realizar la extracciónconfiable de los parámetros mediante el de Ajuste Indirecto aRm utilizando dos valores de Lm, recordando que se requierenmediciones de dos dispositivos simultáneamente para realizarel ajuste y teniendo en cuenta que la precisión de losresultados obtenidos está sujeta a la diferencia entre losvalores de Lm que se utilicen para extracción.

Tabla III. Condiciones de Aplicabilidad de losprocedimientos de extracción propuestos, en función de las

características de las Mediciones experimentales disponibles

* = Múltiples dispositivos, utilizando 2 simultáneamente. ** = Requiere al menos un dispositivo de canal corto.

Finalmente, el procedimiento de Ajuste con Aproximación de Ra un valor RFIJO constante, a pesar de utilizar un solo dispositivo

para la extracción, sólo tiene sentido aplicarlo cuando sedispone de mediciones de múltiples dispositivos donde almenos haya uno de canal corto. Este método presenta comoventajas ser el más eficiente computacionalmente y el menossensible a los valores iniciales de los cuatro procedimientos,además de ser el más preciso en la extracción de los parámetrospara canales largos, ya que los valores extraídos no estánalterados por la influencia de la resistencia de canal.

III. CONCLUSIONES

1. Se han evaluado cuatro procedimientos de extracción deparámetros para transistores MOSFET.

2. Los procedimientos logran separar y extraer los valores dela resistencia de drenador-surtidor R y del factor dedegradación de movilidad θ, a partir de medicionesID(VG,VD).

3. Además de R y θ, los procedimientos extraen de maneraefectiva los parámetros α y K que denotan el efecto decarga de cuerpo y el parámetro de conducción.

4. Al aplicar los métodos a datos experimentales, con losvalores extraídos se calculó la validación del modelo y secomparó gráficamente con los datos experimentales,mostrando buena coincidencia para todos los casosprobados.

5. El procedimiento de Ajuste Indirecto a Rm utilizando dosvalores de Lm presenta una importante restricción conrespecto a la escogencia de los 2 dispositivos a utilizarsimultáneamente para la extracción especialmente en elcaso de transistores de canal corto.

6. Tanto para el procedimiento de Ajuste Directo a ID comopara el de Ajuste Indirecto a Rm, los valores de R, θ, y αextraídos para canales largos no presentan la tendenciaesperada lo que restringe su aplicabilidad a dispositivos decanal corto.

7. El comportamiento de los parámetros extraídos con elprocedimiento de Ajuste Indirecto a Rm utilizando dosvalores de Lm se ajusta a la tendencia teórica esperada y entérminos de eficiencia computacional presenta pocasensibilidad a los valores iniciales utilizados.

8. Utilizando el procedimiento de Ajuste con Aproximaciónde R a un valor RFIJO constante, en sus dos casos, lavariación de los parámetros respecto al largo de canalpresenta la tendencia esperada. Con respecto a la eficienciacomputacional, resultó ser el método menos sensible a losvalores iniciales utilizados.

9. De las consideraciones anteriores, se concluye que elprocedimiento de Ajuste con Aproximación de R a unvalor RFIJO constante es el mejor de los procedimientos entérminos de comportamiento de parámetros extraídos alvariar Lm y en términos de eficiencia computacional.Además, es el procedimiento que presenta menosrestricciones de aplicabilidad.

10. Para los casos probados, los procedimientos basados en AjusteIndirecto presentaron un mejor desempeño computacional quelos procedimientos basados en Ajuste Directo.


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IV. REFERENCIAS

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DISEÑO DE ARQUETIPOS SEGÚN LA NORMA ISO/CEN13606 PARA LA ESTANDARIZACIÓN DE LA HISTORIA

CLÍNICA ELECTRÓNICA OCUPACIONAL

Mabel Pardo1, D. Moner2 y M. Robles2

1Universidad Nacional Experimental Politécnica “Antonio José de Sucre”.Centro de Ingeniería Biomédica, Puerto Ordaz, Venezuela.

2Universidad Politécnica de Valencia. Grupo de Informática Biomédica, Valencia, España.

[email protected]

Resumen: En los últimos años hemos venido observando como a nivel nacional e internacional, se hacecada vez mas intenso el uso de las tecnologías de información y comunicación en el campo de la salud, parala mejora de los procesos, de los sistemas, y de los servicios en general que se brindan a la población en lasáreas de prevención, diagnostico y tratamiento. Sin embargo, y a pesar de existir muchas iniciativas en estaárea, han empezado a surgir problemas con la interoperabilidad de estas plataformas, creándose las llamadasislas de información, sin contar con que los sistemas implementados no se ajustan a la realidad dada sucomplejidad y extensión. El objetivo de este trabajo, es el diseño de arquetipos basados en la norma ISO/CEN13606, como herramientas tecnológicas para la construcción de sistemas interoperables para el soporte ycomunicación de la Historia Clínica Electrónica Ocupacional. Esta es una investigación del tipo descriptiva– proyectiva. Se analizaron las fuentes de información en cuanto a Salud laboral, historia clínica electrónicay sus estándares tecnológicos de comunicación, se diseñaron los arquetipos basados en la norma ISO/CEN13606 a través de la herramienta LinkEHR, para el dominio seleccionado: Identificación de riesgos laborales,como parte integral de la Historia Clínica Ocupacional. Como conclusión, se obtienen una serie de Arquetiposo estructuras de metadatos, basadas en el estándar ISO/CEN 13606, lo que permite representar los datos demanera estructurada avanzando hacia la interoperabilidad de los sistemas de información sanitarios del país.

Palabras clave: Norma ISO/CEN 13606/ Arquetipos/ Historia Clínica Electrónica Ocupacional.

DESIGN OF ARCHETYPES ACCORDING TO THE NORMISO/CEN 13606 FOR THE STANDARDIZATION OF THECLINICAL HISTORY OCCUPATIONAL ELECTRONICS

Abstract: In the last years we have come observing like to level national and internationally, there makeincreasingly intense the use of the technologies of information and communication in the field of the health.Nevertheless, and in spite of many initiatives exist in this area, problems have started arising with theinteroperability of these platforms, to form islands of information, without considering that the implementedsystems do not adjust to the given reality his complexity and extension. The aim of this work, it is the designof archetypes based on the norm ISO/CEN 13606, as technological tools for the construction of interoperablesystems for the support and communication of the Clinical History Occupational Electronics. This one is ainvestigation of the type descriptive - projective. The sources of information analyzed were as labor health,Clinical Electronic History and standards for his communication, there designed the archetypes based onthe norm ISO/CEN 13606 across the LinkEHR tool, for the selected domain: Identification of labor risks, asintegral part of the Clinical Occupational History. As conclusion, are obtained a series of Archetypes orstructures of metadatos, based on the standard ISO/CEN 13606, which allows to represent the informationof a structured way advancing towards the interoperability in the laboral sanitary information systems of thecountry.

Keywords: Norm ISO/CEN 13606/ Archetypes/ Clinical History Occupational Electronics

Volumen 15, Nº 59, 2011. pp 85-92

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I. INTRODUCCIÓN

Actualmente a nivel mundial ya se ha reconocido laimportancia y el impacto del uso de las tecnologías deinformación y comunicación en el campo de la salud, para lamejora de los procesos, de los sistemas, y de los servicios engeneral que se brindan a la población en las áreas deprevención, diagnostico y tratamiento. Es innegable lasnumerosas ventajas que el desarrollo de sistemas deinformación, en el ámbito sanitario, basados en las TIC´S,traen para beneficio de la salud de toda la población. Algunasde las ventajas que podemos mencionar son: Equidad en laatención de salud para toda la población, eficiencia en elservicio, disminución de los tiempos de respuesta, mejora enlos procesos de gestión de los servicios de salud, posibilidadde disponer de datos e información actualizados para efectosde análisis, y control, entre muchas otras. Dentro de estossistemas de información, es importante mencionar a lallamada Historia Clínica Electrónica, considerada el centro ocorazón de estas estructuras.

Por otra parte, debemos reconocer el gran esfuerzo queinstituciones gubernamentales, empresas públicas y privadas,han desarrollado en nuestro país en particular, en pro de lamodernización de los servicios de salud a través de lautilización de las herramientas de información ycomunicación; Sin embargo, es importante acotar que muchasde estas iniciativas han estado caracterizadas por serdesarrollos aislados que han respondido a interesesparticulares de cada institución, y por lo tanto representan unavisión fragmentada del problema de salud, creándose lo que seconoce como “islas de información”, esto sin considerar a lasinstituciones que aún realizan estos procesos de recolección,manejo y procesamiento de información de salud de formamanual. Esta situación también es observada cuando nosreferimos a salud laboral como campo especifico para esteestudio.

El objetivo de la investigación, es el diseño y desarrollo deArquetipos, según la norma internacional ISO/CEN 13606 [1],de tal manera de generar las bases para la construcción desistemas interoperables para el soporte y comunicación de laHistoria Clínica Electrónica Ocupacional.

El trabajo está estructurado básicamente en cuatro secciones.En la sección II se presenta el marco conceptual que da basea la investigación, haciendo un resumen de la revisión sobreel desarrollo nacional e internacional de la Historia ClínicaElectrónica y sus estándares tecnológicos, analizandoespecíficamente la norma ISO/CEN 13606, así como ejemplosde implementación a nivel internacional, de igual forma sedescribe la herramienta informática LinkEHR [2] que seutiliza para el diseño y desarrollo de los arquetipos. En lasección III se muestran los resultados de la investigación,iniciando con el estudio del dominio y selección del caso de

uso donde se implementan los arquetipos, lo que permitirádesarrollar el diseño de los arquetipos requeridos según lanorma ISO/CEN 13606. Finalmente en la sección IV sepresentan las conclusiones del trabajo.

II. DESARROLLO

2.1 Antecedentes.

El desarrollo e implantación de la llamada Historia ClínicaElectrónica no puede verse de manera aislada, pues estáíntimamente relacionada con el avance en los paísesrespectivos, de la sociedad de la información representada ensu infraestructura de comunicaciones, avances tecnológicos,personal capacitado, políticas y planes nacionales, marco legalregulatorio, entre muchos otros factores. En este sentido laOrganización Mundial de la Salud, crea en 2005 elobservatorio global para la cibersalud (GOe) [3], con elobjetivo de suministrar a todos los estados miembros este tipode información estratégica para el desarrollo de la cibersaluden la nueva sociedad. En los informes presentados por el GOe,se destaca entre otros aspectos, la necesidad de adoptarestándares para eHealth con miras a la interoperabilidad delos diversos sistemas de salud dentro de una región, un país,o internacionalmente.

En el pasado mes de Marzo del 2010, se realizo en España LaConferencia eHealth de alto nivel [4], de la cual se obtienenlas siguientes propuestas, con el objetivo de mejorar la calidady la sostenibilidad de los sistemas de asistencia sanitaria, ypara lograr que se beneficien de la implantación de las TIC enel mejor interés de los pacientes, los profesionales sanitariosy la sociedad: Alcanzar un compromiso Político y estratégico,Construir confianza y aceptación, Proporcionar claridad legaly ética y garantizar la protección de datos personales médicos,Resolver temas de interoperabilidad, Vincular la política de laeHealth a las políticas de competitividad, innovación einvestigación, así como a las de cohesión e inclusión.

Si bien, es difícil medir el estado actual de los sistemas dehistorias clínicas electrónicas a nivel global, la tendencia enEuropa es implantar redes de salud donde la información fluyasin barreras entre los diferentes niveles de asistencia, mientrasque en Australia y Estados Unidos el concepto es mas decomponentes con interconexión; En todo caso, una de lasmayores aspiraciones de estos sistemas tiene que ver con lainteroperabilidad y la estandarización.

Los esfuerzos por el desarrollo de estándares que garanticenla interoperabilidad de los sistemas de información en saludpor parte de organizaciones internacionales, expertos, etc, hagenerado una importante serie de normas y criterios paraimplementación, que a pesar de ser de alto alcance aungeneran gran discusión.


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2.2 Situación en Venezuela.

El problema de los sistemas de información en salud no hasido resuelto en América Latina, a pesar que el mejoramientode la información sobre atención de salud es una claveoperativa para incrementar el acceso, la calidad y losresultados de los servicios, así como el intercambio deinformación clínica sobre el paciente entre los diversosproveedores de servicios. Se evidencia además, que enmuchos de los países aún está pendiente el desarrollo deinfraestructura, instrumentos de comunicación yherramientas de análisis que soporten la gestión de losservicios de salud. Nuestro país no escapa a esta realidad ya pesar del esfuerzo gubernamental, todavía hay muchosobstáculos por superar, según nos presenta el informe de lafundación Telefónica: Las TIC y el sector Salud enLatinoamérica [5].

En Venezuela desde hace mas de 15 años se vienen realizandoproyectos de desarrollo e implementación de TIC en salud, enel mes de Octubre de 2009 se realizo en Caracas, el Iseminario Regional eSalud y Telemedicina: Conexión yAcceso para el bienestar social [6], en el que se lograron reunirun grupo relevantes de investigadores y profesionales delsector universitario, del sector privado y del sectorgubernamental, y en donde se dio una muestra de iniciativasy proyectos entorno a Telemedicina y aplicaciones de las TICen salud para Venezuela, dentro de las que se destacan:

• “Innovación tecnológica al servicio de la inclusión social:Proyecto Medicarro y Quirófano inteligente iniciativas dela Telemedicina del Estado Venezolano”. Dr. RicardoSilva. Universidad Simón Bolívar.

• “Logros y Retos: Proyecto SOS Telemedicina paraVenezuela”. Dr. Héctor Arrechedera. Universidad Centralde Venezuela.

• “Telemedicina Salud y Tecnología en Áreas Rurales”. Dr.Tomas Sanabria. Tele-salud Venezuela.

• “Plan piloto de Telemedicina en el marco del proyecto:Sistema Nacional de Atención Pública en salud para lainclusión social”. Ing. Ivonne Antón. Centro Nacional deTecnologías de Información. Ministerio del poder popularpara Ciencia, Tecnología e industrias intermedias.Venezuela.

• “Telemedicina: Proyecto Hospital Central Dr. AntonioMaría Pineda.”. Ing. Rafael Venegas. Hospital Central Dr.Antonio María Pineda. Estado Lara. Venezuela.

Por su parte, el área de salud laboral también se ha beneficiadode esta tendencia tecnológica en nuestro país, y es comograndes empresas de producción se han visto en la necesidad

de desarrollar e invertir en sus propios sistemas automatizadospara el control y administración de la data clínica de sustrabajadores conformando la llamada Historia ClínicaElectrónica Ocupacional, que sin embargo arrastra los mismosproblemas de interoperabilidad. En este sentido, también hansurgido algunas propuestas de estandarización como la que sepresenta para la Corporación Venezolana de Guayana en lareferencia [7].

2.3 Revisión del estándar ISO/CEN 13606.

La norma ISO/CEN 13606, fue desarrollada con el objeto defacilitar el intercambio de información clínica entre distintasorganizaciones y permitiendo siempre una clarainterpretación. Se basa en la metodología del modelo dualcuya idea fundamental consiste en separar la información(datos que no varían con el tiempo y que están asociados a lasalud de una persona), del conocimiento (conjunto deconceptos de un determinado dominio profesional, quepudieran variar con el tiempo) gestionado por los sistemasinformáticos.

El intercambio de información entre sistemas sanitarios es unproceso crítico, que además debe garantizar: Descripciónsemántica univoca de la información que contiene, así comola preservación de la información de contexto del acto clínicoque puede ser fundamental para interpretar correctamente lainformación clínica del futuro, gracias a la arquitectura delmodelo dual, base del estándar, se puede dar solución a estaproblemática.

El enfoque de modelo dual, distingue un modelo de referenciausado para representar las propiedades genéricas de lainformación de la historia clínica, y arquetipos que sonmetadatos usados para representar las característicasespecificas de las varias clases de datos clínicos quepotencialmente se necesitaran representar para cumplir conlos requisitos de las diferentes profesiones, especialidades oservicios.

El modelo de referencia de la norma, asume que lainformación de una historia clínica es inherentementejerárquica. El estándar define además un paquete de clasescon varios elementos para la estructuración de los datoscontenidos en una Historia Clínica Electrónica. Obsérveseen la figura 1, una representación de los componentes de laclase EHR_EXTRACT del modelo de referencia. Losarquetipos, permiten representar el conocimiento deldominio. Cada arquetipo define y limita de forma efectivalas combinaciones permitidas de las clases de bloques deconstrucción definidos en el modelo de referencia, mediantela especificación de nombres de componentes del registrode particulares, tipos de datos, los valores y los rangos deestos valores.

Pardo, M., Moner, D., Robles M. Diseño de arquetipos según la norma ISO/CEN 13606

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En cuanto a los proyectos de uso e implementación de lanorma ISO/CEN 13606, podemos encontrar ejemplosimportantes que van desde la estandarización de plataformasya existentes [8], aplicaciones especificas para estandarizaciónde informes de alta hospitalarios [9], estudio de utilidad de losarquetipos ISO13606 para representar modelos clínicosdetallados [10], hasta mecanismos de armonizaciónHL7/ISO13606 basado en arquetipos [11], entre otros.

Figura. 1 Representación de los componentes de la clase EHR_EXTRACT.

Fuente: Estándar ISO/CEN 13606. David Moner. UPV- España.

2.4 Estudio de LinkEHR.

LinkEHR [2] es una plataforma software para lanormalización y representación semántica de datos clínicospor medio de arquetipos y estándares para la Historia ClínicaElectrónica, creada por el grupo de informática Biomédica dela Universidad Politécnica de Valencia- España. La plataformaestá compuesta por varios módulos, y para el desarrollo delpresente trabajo se utilizo LinkEHR-Ed Archetype Editor:Editor de arquetipos multi-modelos (CEN EN13606,openEHR, CCR, CDA y openMRS). Open Source.

III. RESULTADOS

3. Definición del caso de uso: Identificación de riesgoslaborales, de la Historia Clínica Ocupacional.

El área de salud laboral, es un campo bastante amplio ycomplejo razón por la cual se realizó un estudio previo quepermitió analizar las normas, y formatos utilizadosactualmente en nuestro país para la recolección yestructuración de la Historia de Salud Laboral [7], de allí seselecciono el caso de uso: Identificación de riesgos laborales,por el impacto directo sobre la salud de los trabajadores,además de ser un área de creciente interés. Ese estudiotambién permitió identificar la data para el diseño, donde

básicamente se consideran los tipos de riesgo a los que estáexpuesto el trabajador tales como: Riesgos Físicos, Químicos,Biológicos, Psicosociales, Eléctricos, Mecánicos,Ergonómicos, Sobrecarga mental, Sobrecarga Física. Es deresaltar que actualmente no existe un consenso pleno en lamateria, por lo que la data seleccionada es tomada comoreferencia.

3.1 Diseño de los Arquetipos requeridos según la normaISO/CEN 13606.

Si bien el uso de arquetipos se ha extendido rápidamente anivel mundial, no existe formalmente una metodología queguíe su diseño por lo que se han analizado varios ejemplos dedesarrollo e implementación, decidiéndose por la alternativade varios arquetipos primarios enlazados y conformando unArquetipo Organizativo, y no la de un único Arquetipo. Estoprincipalmente, para mejorar la gestión de los arquetipos encuanto a mantenimiento y reutilización.

Para la estructuración de la data según la norma, se considerouna clase COMPOSITION, compuesta por tres SECTION(Cabecera, Cuerpo, y Pie del documento). En la cabecera setomaron los siguientes datos: Titulo del documento, fecha decreación, lenguaje y propósito. El cuerpo del documentotendrá los datos: Datos del paciente, sitio de trabajo, actividadlaboral, equipos de protección personal, horario de trabajo,tipos de riesgos, observaciones del caso. Para el pie deldocumento se incluyen los datos de los actores involucrados. Utilizando la herramienta LinkEHR-Ed, y habilitando elmodelo de referencia del CEN EN13606, se diseñaron seisarquetipos primarios:

ENTRY.Datos_del_Documento,

ENTRY.Datos_del_paciente_trabajador,

ENTRY. Equipos_ de_proteccion_personal,

ENTRY.Tipos_ de_riesgos,

ENTRY.Observaciones_del_caso,

ENTRY.Datos_de_actores_involucrados.

Estos arquetipos pudieron ser enlazados a través de slots a unarquetipo organizativo:

COMPOSITION.HCEO_EXTRACT3.V1.

El uso de LinkEHR como herramienta, garantiza la correctaestructuración de los arquetipos según la norma. En la figura2 se da una vista de LinkEHR para el arquetipo primarioreferido a los datos del documento. En la figura 3 se muestrauna vista de LinkEHR del Arquetipo Organizativo.


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Figura. 2 Vista en LinkEHR del arquetipo primario para datos del documento.


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Figura. 3 Vista en LinkEHR del Arquetipo Organizativo diseñado.


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LinkEHR, nos ofrece también la posibilidad de una vista del arquetipo en formato ADL, según se muestra en la Figura 4.

Figura. 4 Vista del arquetipo organizativo en formato ADL.

Figura. 5 Generación de interfaz gráfica con EHRflex para el arquetipo asociado a los datos del paciente - trabajador.

A efectos de validar e implementar los arquetipos diseñadossegún la norma ISO/CEN 13606, se utilizo el programaprototipo EHRflex [12] para la generación de interfaz gráfica

que permitirá la carga de data estandarizada. En la figura 5 seobserva una de las plantillas generadas a partir de la carga delarquetipo respectivo, en este caso el de datos personales.


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El programa EHRflex, no permite el uso o generación deinterfaz para arquetipos con slots (o compuestos), por lo quese generaron solo las interfaz de los arquetipos primarios,obteniéndose excelente resultados, que permiten no solovalidar el diseño de los arquetipos según estructura oconstitución según la norma, sino que además se ha logradodarle una aplicabilidad directa en el proceso deestandarización e interoperabilidad de los sistemas deinformación en salud laboral.

IV. CONCLUSIONES

1. La aplicación de las tecnologías de información ycomunicación en salud, ha demostrado ser una alternativaviable para la mejora de los procesos, los sistemas y losservicios, sin embargo esta debe ser guiada por estándaresque faciliten posteriormente su interoperabilidad.

2. El diseño de arquetipos, sigue un proceso metodológicomuy dependiente del criterio del diseñador.

3. La disponibilidad de herramientas informáticas comoLinkEHR, agilizan el proceso de diseño de arquetipos,garantizando su completa relación y correspondencia conel modelo de referencia de la norma ISO/CEN 13606.

4. Los arquetipos diseñados según la norma ISO/CEN 13606representan una valiosa propuesta tecnológica para laestandarización de la historia clínica electrónicaocupacional, que apunta hacia la interoperabilidad de lossistemas de información en salud.

V. REFERENCIAS

1. Disponible en: http://www.iso.org Consultada en 2009

2. Disponible en: http://pangea.upv.es/linkehr/ Consultada en 2010.

3. Dispnible en: http://www.who.int/goe/publications/en/Consultada en 2009

4. Dispnible en: http://www.ehealthweek2010.org/ Consultada en 2010

5. “Oportunidades de desarrollo de proyectos TIC de altoimpacto en el entorno de la salud en latinoamerica”.Disponible en: http://www.bitacoramedica.com/weblog/wp-content/uploads/2009/09/Telefonica_TIC_Cap_III.pdfConsultada en 2009

6. “Informe Final del I seminario regional eSalud ytelemedicina: Conexión y acceso para el bienestar social”.Disponible en:http://www.sela.org/DB/ricsela/EDOCS/SRed/2009/11/T023600003918-0-Informe_Final-I_Seminario_Regional_eSalud_y_Telemedicina.pdfConsultada en 2009

7. Pardo M, Villegas H. (2009) Estandarización de laHistoria Clínica Electrónica Ocupacional de laCorporación Venezolana de Guayana. Universidad,Ciencia y Tecnología. Vol. 13, Nº 51, 2009, pp 113-120.

8. Disponible en: http://www.cc.uah.es/ie/org/openhealth-spain/pdf/Moner_OpenHealth2009_LinkEHR.pdf

9. “Estandarización de informes de alta hospitalaria con lanorma ISO 13606”. Disponible en: http://www.ibime.upv.es/bie/images/documentos/alta13606_inforsalud08.pdf Consultada en 2009

10. “Utilidad de los arquetipos ISO 13606 para representarmodelos clínicos detallados”. Disponible en:http://archivo.revistaesalud.com/index.php/revistaesalud/article/view/308 Consultada en 2009

11. Disponible en: http://www.cc.uah.es/ie/org/openhealth-spain/pdf/Somolinos_standard.pdf Consultada en 2009

12. Disponible en: http://www.helmholtz-muenchen.de:8023/EHRflex/es.ehrflex.EHRflexClient/EHRflexClientConsultada en 2010


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LAS UNIDADES DE TRANSPORTE DE PASAJEROS EN ELMUNICIPIO MARACAIBO Y SU INCIDENCIA EN EL

SERVICIO DE TRANSPORTE PÚBLICO URBANO

Urdaneta Joheni(1) Aponte Bertila(1) Peña Omaira(1) Silva Rafael(1)

(1)Facultad de Ingeniería (LUZ), Maracaibo, Estado [email protected]

Resumen: El sistema de transporte público urbano de pasajeros constituye un elemento que forma parte deldesarrollo económico y social de toda ciudad. Dentro de los componentes de este sistema, uno de los másimportantes lo constituyen las unidades, ya que corresponde aquellos vehículos con los cuales se presta elservicio de transporte. En el municipio Maracaibo, son los denominados carros por puesto, la principalmodalidad empleada para prestar el servicio, siendo un modo de transporte que se encuentra en desuso encasi todo el país y el mundo entero. Esta investigación tiene como objetivo identificar la incidencia del usode éstos en el servicio de transporte público. Para ello, se realizó una investigación descriptiva con un diseñode campo, transaccional contemporáneo y univariable, como técnicas de recolección de información seempleó el arqueo documental, la entrevista no estructurada y la observación directa. Los resultados quearrojó esta investigación son una serie de inconvenientes que vienen de la utilización de esta modalidad paraprestar el servicio y que se encuentran relacionados con problemas en la operación del servicio, espaciourbano y contaminación ambiental.

Palabras clave: Modalidad de Transporte/ Servicio de Transporte Público Urbano/ Contaminaciónambiental/ Espacio urbano.

THE UNITS OF PASSENGERS' TRANSPORT IN THEMUNICIPALITY MARACAIBO AND HIS INCIDENT IN

THE SERVICE OF PUBLIC URBAN TRANSPORT

Abstracts: The system of passengers' public urban transport constitutes an element that forms a part of theeconomic and social development of any city. Inside the components of this system, one of the most importantare the units, since they are vehicles with which the transport see service. In the municipality of Maracaibo,they are called cars for position, the principal modality used to give the service, being a way of transport thatone finds in disuse in almost the whole country and the entire world. The object of this investigation is toidentify the incidence of their use in the service of public transport. For this, it was realized a descriptiveinvestigation with a transactional and contemporary field design with one variable, and documentary arching,the not structured interview and the direct observation as techniques of compilation of information. Theresults that this investigation threw are a series of disadvantages that come from the utilization of thesemodality to give the service and that are related to problems in the operation of the service, urban space andenvironmental pollution.

Key words: Transporte/Servicio's Modality of Public Transport Urbano/Contaminación ambiental/urbanSpace.

NOTA TÉCNICA

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I. INTRODUCCIÓN

El transporte público urbano constituye un elemento queforma parte del desarrollo económico y social de todo país,ya que permite a los ciudadanos movilizarse de un lugar a otropara la realización de sus actividades urbanas y su adecuadaoperación constituye un elemento básico de la planificaciónterritorial de las regiones, pues estructura la accesibilidad,descongestiona el centro, reequilibra el territorio y permiteademás mejorar la calidad de vida de los ciudadanos. En estesentido, la Corporación Andina de Fomento (2008) manifiestaque el desarrollo urbano, el crecimiento poblacional y lademanda creciente de movilidad han generado problemas eneste sistema, como lo es la contaminación ambiental, lacongestión y la demanda insatisfecha para algunas rutas detransporte.

Uno de los componentes principales del sistema son lasunidades de transporte, ya que a través de ellas se movilizana los usuarios del servicio, de aquí que éstas debenseleccionarse de manera de encontrar un equilibrio entre lasatisfacción de la demanda, la contaminación ambiental y lacongestión.

Particularmente, en la ciudad de Maracaibo, se evidencia ungrave problema en el sistema de transporte público urbano yéste se encuentra referido a uno de sus componentes másimportantes, las unidades; ya que el modo principal detransporte de los Marabinos son los automóviles por puestolos cuales según el Reglamento de la Ley de Tránsito Terrestre(2008), son automóviles de pasajeros con fines de lucro, decapacidad menor de nueve puestos destinados al transporte depasajeros mediante el pago de una cantidad de dinero por elservicio prestado, los cuales son denominados popularmentecomo “carritos por puesto”, según datos de la Alcaldía deMaracaibo existe un total de 69 rutas de transporte que operanbajo esta modalidad. Con un censo realizado durante elsegundo semestre del año 2006 por el Instituto Municipal deTransporte Colectivo Urbano de Maracaibo (Imtcuma), seconstató que el automóvil por puerto (app) representa el 86%de la totalidad de los vehículos de transporte, dicho censoarrojó que en la ciudad existen 5.645 automóviles por puesto,604 microbuses y 328 autobuses.

Esta modalidad de transporte según Urdaneta y Ocaña (2008)es la preferida por los marabinos, entre otras cosas porquesienten que son cómodos, (ya que siempre van sentados), sonrápidos (a menor de número de pasajeros, menos paradas), sonmás económicos que un taxi (siendo un servicio casi puerta apuerta) y presentan mejor ventilación que los otros medios detransporte como autobuses y minibuses (lo cual es muyimportante en esta ciudad cuya temperatura promedio es de35 grados centígrados).

Ahora bien, el principal problema del este tipo de vehículos,radica en que su empleo como medio de transporte público

provoca contaminación ambiental y congestión esto debido ala baja capacidad de pasajeros, lo que genera ineficiencia delservicio. Por esta razón, esta investigación tiene comofinalidad identificar la incidencia del uso de App en el serviciode transporte público urbano en el municipio, específicamenteen la operación del servicio, la contaminación ambiental y eluso del espacio urbano; por ser considerada como las variablesde mayor impacto a nivel de transporte público urbano.

Para ello, se realizó una investigación descriptiva con undiseño de campo, transaccional contemporáneo y univariable.Como técnicas de recolección de información se empleó elarqueo documental, la entrevista no estructurada y laobservación directa.

Para llevar a cabo esta investigación, se efectuó un muestreointencional para la selección de las rutas de transporte aestudiar, considerando como criterios, en primer lugar que lamisma sea servida como única modalidad el APP, y ensegundo lugar, aquellas rutas cuya cantidad de vehículos fueramayor a 150 unidades, después del proceso de indagación seseleccionaron 5 rutas de transporte a saber: Haticos, BellaVista, 18 de Octubre, Veritas y Felipe Pirela.

II. Desarrollo

1. Método

Con la finalidad de identificar la incidencia de los App en elservicio de transporte público urbano en el municipioMaracaibo, en esta investigación se estudió la operación delservicio, el uso del espacio urbano y el medio ambiente.

En lo que respecta a la incidencia en la operación del servicio,se identifica la gestión del servicio y las condiciones de lasunidades de transporte; para la gestión del servicio serealizaron entrevistas no estructuradas a funcionarios delImtcuma y las empresas operadoras con el objeto de conocersus competencias y responsabilidades; así como tambiénconocer que dificultades enfrenta el Imtcuma como entefiscalizador del servicio cuando una ruta cuenta con CPP.

Para el estado de las unidades se diseñó una lista deverificación incorporando cuatro dimensiones: seguridad,comodidad, indicadores y carrocería – tapicería; la dimensiónseguridad según Hurtado (2006), corresponde a unacaracterística que indica que cierta unidad y sus ocupantesestán libres de todo peligro, daño o riesgo, y que es, en ciertamanera, infalible; para lo cual se diseñan dispositivos quecontribuyan a proporcionar una mayor eficacia y estabilidadal vehículo en marcha (sistema de frenado, de dirección, desuspensión, la calidad de los neumáticos, la potencia del motory su caja y los sistemas de iluminación); y otros que reduzcanal mínimo los daños que se pueden producir cuando elaccidente es inevitable; (los cinturones de seguridad, las bolsas

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Urdaneta, J. et al. Las Unidades de Transporte de Pasajeros en el Municipio Maracaibo y su Incidencia en el servicio

de aire y la estructura de los automóviles que sirve de escudo);a todo esto se suma, aquellos dispositivos que sonimprescindible durante la operación del vehículo como son:extintor de incendios, cono, triángulo, gato y repuesto.

La segunda dimensión a evaluar corresponde a la comodidad,la cual se encuentra referida a la cualidad que posee unvehículo para que sus ocupantes se sientan a gusto ydescansados a bordo de la misma. (Hidalgo, 2006). Aúncuando ésta, depende mucho del usuario, se tiene que, dentrodel vehículo, existen una serie de condiciones que ladeterminan como son: la calidad y condiciones de asientos, laventilación e higiene de la unidad, así como también que elvehículo no expulse gases que afecten la salud y el confort delos pasajeros.

Por otra parte, la carrocería y tapicería está constituida porelementos de gran importancia en una unidad de transporte depasajeros. En lo que respecta a la carrocería según Hidalgo(2006), es un elemento de seguridad pasiva que se encarga deproteger a los ocupantes de un vehículo ante un posibleaccidente de tránsito, ya sea ocasionado por un impactofrontal, trasero o lateral, actuando del mismo modo que loharía una bolsa de aire, pero con mayor amplitud. Por su parte,en lo que respecta a la tapicería de techo y piso, correspondenelementos que determina el aspecto interno del vehículo y porconsiguiente la sensación de satisfacción por parte del usuariocon el servicio, de allí la importancia de que se encuentre en

adecuadas condiciones.

Finalmente, los indicadores según Hidalgo (2006), es de vitalimportancia tener el tablero o instrumental del vehículo encondiciones adecuadas, debido a que éste brinda toda lainformación de la unidad y permite detectar un problema atiempo, entre ellos cabe mencionar el velocímetro, eltacómetro, el indicador de combustible, de temperatura, depresión de aceite, el voltímetro, testigos del tablero y lailuminación del tablero.

Cada uno de estos elementos fueron tomados en consideraciónpara generar una lista de verificación que permitió determinaren qué condiciones físicas se encontraron las unidades, paraello se le asignó una puntuación a cada elemento tomando encuenta su grado de importancia, la cual fue asignada a travésde juicio a expertos, jerarquizándolos de acuerdo al grado deimportancia de la siguiente manera: a) seguridad; b) carrocería– tapicería; c) comodidad; y, d) indicadores; se asignó unaescala del 0 al 100 para clasificarlo en las siguientescategorías: i) Unidad en buenas condiciones (BC), entre 90 y100 puntos; ii) Unidad en condiciones regulares (CR), entre70 y 89 puntos; iii) Unidad en malas condiciones, entre 40 y69 puntos; y, iv) Unidad sin condiciones para operar entre 0y 39 puntos.

Para ello se efectuó un muestreo, previa realización de unaprueba piloto; los resultados se muestran en la Tabla I.

Tabla I: Datos utilizados para el cálculo de muestras en cada una de las rutas.

Fuente: Basado en resultados de la prueba piloto.

Para la selección de las unidades a inspeccionar, se empleó unmuestreo aleatorio por conglomerados, que según Parra (2006:85) “consiste en seleccionar de una población, un conjunto dem colecciones de elementos muéstrales llamadasConglomerados y, posteriormente, efectuar un censo oenumeración completa de cada uno de ellos, seleccionandodirectamente los elementos de la población”.

En el caso particular de esta investigación, se contabilizó lacantidad de vehículos que operaron a las diferentes horas del

día durante una semana. Los conglomerados constituyeronaquellos vehículos que laboraron en cada una de esas horas yse seleccionó la cantidad de conglomerados cuya sumatotalizara un monto superior el tamaño de muestra calculadopara cada una de las rutas, con el fin de tener una holgura encaso de repetirse las unidades en el momento del chequeo.

La segunda variable que se tomó en consideración es el espaciourbano en donde se estudia la incidencia del CPP en ladinámica de la ciudad en cuanto: a) espacio físico, para ello se

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efectuó un arqueo y análisis documental que permite realizarcomparaciones entre la modalidad App y otras de transportecolectivo de mayor capacidad; y, b) congestión vehicular, paralo cual se calculó la velocidad comercial como una medidadel congestionamiento vehicular, para ello se medió el tiempodel ciclo en cada una de las rutas, dato importante paradeterminar la velocidad comercial, durante dos días típicos(miércoles y jueves) y en toda la jornada laboral.

En lo que respecta a la incidencia de esta modalidad sobre elmedio ambiente, se realizó una revisión y análisis dedocumentación de diversas fuentes, a fin de explicar elimpacto ambiental que este tipo de unidades provoca, como loes el caso de la contaminación del aire y el ruido queconstituyen un grave problema de salud pública. En el casoparticular del ruido, se llevó a cabo un proceso de medicióndel sonido generado por los APP en decibeles, empleando unsonómetro en diferentes condiciones (en cola, detenido, concornetas encendidas, durante el recorrido en la vía y en laparada), estos resultados fueron comparados con los límitesumbrales de exposición a ruido de la Norma venezolanaCOVENIN 1565:1995.

2. Presentación y discusión de resultados.

En el sistema de transporte, las unidades constituyen elcomponente esencial, ya que son las que permiten llevar acabo el traslado de pasajeros, por esta razón; es de sumaimportancia que estén acorde a una serie de elementos quetienen que ver con la dinámica de la ciudad, la demanda depasajeros que se sirven de la ruta y el menor impacto al medioambiente y la sociedad. No obstante, el automóvil por puestocomo modalidad de transporte en el municipio Maracaibo, traeconsigo una serie de inconvenientes que incidennegativamente en el servicio prestado.

2.1. Las unidades como componente principal de laoperación del servicio de transporte

Las unidades de transporte son uno de los componentesprincipales para la operación del sistema y corresponden a losvehículos o automóviles con los cuales se lleva a cabo lamovilización de los pasajeros. Las normas Covenin (1992:3),definen las unidades de transporte urbano como “aquellascuyo recorrido se lleva a cabo en las ciudades y cuyacapacidad y versatilidad deben combinarse a fin de ofrecer unservicio de adecuado funcionamiento”. En este sentido, sepuede destacar la importancia de este componente dentro delsistema de transporte público urbano, ya que constituye elelemento básico de operación del servicio y por lo tanto setrata de un componente que debe estar acorde a una serie deelementos que tienen que ver con la dinámica del mediourbano y la demanda de pasajeros que se sirven de la ruta a finde lograr la eficiencia del servicio.

En la actualidad, existen diferentes medios de movilizaciónde pasajeros, tal es el caso del el autobús, minibús, trolebús,tranvía, tren ligero, metro y los automóviles por puesto; sinembargo; el sistema de transporte del Municipio Maracaibose ha caracterizado por presentar automóviles por puestocomo medio de transporte predominante, estos últimosrepresentan el 86% de la flota del sistema de transporte delMunicipio (Imtcuma, 2006).

El transporte es competencia del gobierno nacional ymunicipal; particularmente, a nivel del municipio Maracaibo,el servicio de transporte público urbano cuenta con laparticipación del ente regulador y fiscalizador del mismocomo lo es el Instituto Municipal de Transporte ColectivoUrbano de Maracaibo (Imtcuma) y de las empresas operadorasencargadas del servicio de cada ruta; las mismas sonconstituidas por Asociaciones o por Cooperativas.

El Imtcuma presentan grandes dificultades para controlar elfuncionamiento del servicio cuando la modalidad detransporte empleada es el App, todo esto debido a la granflexibilidad que este medio representa, ya que a pesar decontar con una ruta establecida y permisada, los choferesincumplen el recorrido establecido, realizando cualquiercantidad de desvíos para evitar las colas y calles con huecos,dejar al usuario más cerca de su destino, llegar más pronto alpunto establecido como terminal de la ruta.

Por otra parte, existe una gran desorganización del tránsito delas unidades de este tipo, debido a que el conductor detienesu vehículo en cualquier lugar de la ruta para que los pasajerosaborden y desocupen la unidad por no existir paradasestablecidas a lo largo de toda la ruta, lo cual contribuye alcongestionamiento.

Asimismo, existe gran descontrol de las empresas operadorasen relación al funcionamiento del servicio, debido a que losconductores no cuentan con horarios fijos para llevar a cabosu actividad, sino que por el contrario, estos laboran en elhorario que mejor les convenga; lo que incide en unadistribución inadecuada de la cantidad de unidades que debenoperar en las diferentes horas del día.

Otro aspecto de gran importancia que incide en elfuncionamiento del servicio, lo constituye las condicionesfísicas deterioradas de los automóviles por puesto, ya que setrata de unidades de 30 años de vida en promedio, lo cualafectan la calidad del servicio y por consiguiente lasatisfacción del usuario. (Urdaneta, 2006)

Por esta razón, el determinar la vida promedio y el estado delas unidades que prestan el servicio en las rutas en estudio esde gran relevancia, se pudo constatar que la flota de las rutasen estudio superan los 32 años de vida promedio, razón por lacual presentan constante deterioro y requieren una serie deactividades de mantenimiento a fin de garantizar la comodidad

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y la seguridad del usuario, así como la continuidad delservicio. Asimismo, se puede decir, que la totalidad de losvehículos inspeccionados supera la vida útil estimada para losmismos que corresponde a 10 años según datos del Servicio deImpuestos Internos del Estado de Chile en su tabla de vida útilde bienes físicos. En la Figura 1, se muestra los resultadosobtenidos en relación a la vida promedio de la flota deunidades evaluadas.

Figura 1: Vida útil promedio de las unidades empleadas en las rutas en estudio.

Fuente: Basado en los resultados de la lista de verificación.

Por otra parte, una vez evaluada cada unidad, se procedió aevaluar las unidades de de las rutas en estudio en cada una delas dimensiones consideradas. Así, el resultado obtenido fueque 124 vehículos presentan condiciones malas de operación,mientras que 11 unidades se encuentran sin condiciones paraoperar, 75 unidades cuentan con condiciones regulares deoperación y 34 unidades se encontraron en buenascondiciones, tal como se evidencia en Figura 2.

Figura 2: Condiciones físicas de las unidades para todas las rutas estudiadas.

Fuente: Basado en los resultados de la lista de verificación.

Como se puede observar, sólo el aproximadamente el 14%de las unidades inspeccionadas poseen buenascondiciones físicas para prestar el servicio, lo cual es unresultado alarmante considerando que esto puederepercutir de manera significativa en la satisfacción delusuario de las diferentes rutas, así como también suintegridad física y de los transportistas y la continuidaddel servicio.

Es importante resaltar, que a partir de estos resultados sepuede inferir que la flota que presta el servicio de transportepúblico para las rutas estudiadas, no cuentan con lascondiciones necesarias que garanticen la calidad delservicio y por consiguiente la satisfacción del usuario delmismo.

2.2. Los Automóviles por puesto y la dinámica de la ciudad

El App posee gran influencia perturbadora en lo que se refierea la dinámica del espacio urbano, ya que inciden directamentesobre el flujo del tránsito, debido a que al contar con menorcapacidad de ocupación se requiere mayor número deunidades para prestar el servicio y por lo tanto su aporte a lacongestión vehicular es mucho mayor en comparación con elautobús y microbús que por ser de mayor tamaño, transportanmayor número de personas y por consiguiente la congestión sereduce al requerir menor cantidad de estas unidades parasatisfacer la demanda de pasajeros.

La congestión vehicular en las rutas puede ser analizada desdeel punto de vista de la velocidad comercial promedio que estosvehículos logran alcanzar, ya que según Molinero y Sánchez(2002), se define como la velocidad promedio de un vehículoen un viaje completo (ciclo), incluyendo el tiempo que elvehículo pasa en paradas o estaciones y las demoras porcongestionamiento. Estas velocidades pudieron ser calculadasmediante la siguiente ecuación:

Vc= 120L/ TC

Donde: V: Velocidad comercialL: Longitud en Km.Tc: Tiempo de ciclo

Tanto la longitud de la ruta en kilómetros como el tiempo delciclo fueron calculados, efectuando un promedio de losrecorridos estudiados en la encuesta operacional, obteniendolos resultados que se muestran en la Tabla II:


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Tabla II. Velocidad comercial promedio medida de los vehículos para cada una de las rutas

Fuente: Basado en los resultados de la encuesta operacional.

Los resultados permiten afirmar que existe baja velocidadcomercial de las unidades en estas rutas al obtener comoresultado velocidades inferiores al rango de operación entre30 y 40 Km./h establecido en el Manual de Fontur (1993), locual permite inferir que el desplazamiento en las vías es lentodebido a la congestión vehicular que se presenta.

Adicionalmente a esto, el dominio de los automóviles porpuesto sobre el espacio público Marabino hace que este seainseguro y peligroso, tanto para los conductores, como paralos peatones y los usuarios del servicio, ya que; según Hurtado(2004), el automóvil es el medio que más muertos y heridosarroja sobre la población. Según usuarios del servicio ytransportistas que laboran en ella, se han originado numerososaccidentes en la vía. En este sentido, Camarena y Venegas(2007:48), afirman que “indudablemente el crecimiento delparque automotor, que no es previsto en el diseño defraccionamiento, calles y avenidas, influye decisivamente en

el aumento en la cantidad de accidentes de tránsito”.

Por otra parte, los App necesitan gran cantidad de espacio sise considera tanto el que requieren para circular como paraser estacionados, por lo tanto son grandes consumidores deespacio público y al llevar pocos pasajeros, se está utilizandomucha mayor cantidad de espacio comparado con otrasmodalidades de transporte público, razón por la cual esrelevante reconocer el ahorro en la cantidad de espacioutilizado si se da mayor auge al transporte colectivo. Unejemplo práctico de esta situación según Basso (2003) es quese requieren 15 automóviles por puestos para transportar a 75personas que muy bien pueden trasladarse en 1 autobús conesta capacidad.

En las rutas en estudio, se está utilizando mayor cantidad deespacio comparado con el espacio empleado por otrasmodalidades de transporte público, razón por la cual esrelevante reconocer el ahorro en la cantidad de espacioutilizado si se le da mayor auge al transporte colectivo.

En la Tabla III, se puede observar como ejemplo de estasituación, la cantidad de App que cuentan cada una de lasempresas operadoras para prestar el servicio en las 5 rutasestudiadas, en ella se observa con un cálculo sencillo, como1242 App pueden transportar 6220 pasajeros que muy bienpodrían movilizarse con 197 microbuses con una capacidadnominal de 32 puestos, el cual se trata de la modalidad másflexible de transporte colectivo y que podría operar de acuerdoa sus características en casi cualquier calle, según Molinero ycol (2002).

Tabla III: Ejemplo de la reducción de la congestión vehicular, consumo de espacio y accidentes con la sustitución de Cpp por un medio de transporte colectivo (Microbús).

Por su parte, la Tabla IV muestra como la utilización de Appel espacio urbano utilizado es mucho mayor que con el empleo

de unidades de transporte colectivo como lo es el caso de unMicrobús

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Tabla IV: Consumo de Espacio de los Cpp y microbuses.

Todo esto permite deducir que el App incide de maneranegativa comparado con un medio de transporte colectivo y susustitución reduciría la congestión vehicular, el consumo deespacio y los accidentes en las vías al tener en circulaciónmenor cantidad de unidades, transportando a la mismacantidad de usuarios.

2.4. Incidencia de esta modalidad sobre el medio ambiente.Los automóviles por puesto inciden de forma negativa sobreel medio ambiente, debido a que generan gravesconsecuencias que vienen de su deterioro físico;principalmente el mayor impacto se encuentra relacionado conla contaminación del aire y el ruido.

La contaminación del aire es producida sobre todo por losmedios que emiten gases de escape en el interior de lasciudades y depende de la energía de tracción consumida. Elautomóvil es el medio que más energía de tracción consume:cuatro veces más que el autobús para el mismo número deviajeros. Se sitúa así como principal foco emisor y principalresponsable de la contaminación del aire en las ciudades. Losautomóviles son responsables del 80% de emisiones de NO2debidas al tráfico y del 60% de emisiones de partículas.

Un análisis realizado por Machado y col, 2004; relacionadocon la contaminación del aire por parte de los automóviles porpuesto ha constatado que las emisiones de este tipo devehículos son principalmente de CO, además de otrassustancias tóxicas tales como plomo, óxidos de nitrógeno,monóxido de carbono, dióxido de azufre, los hidrocarburos,benceno, y el ozono aras de tierra producido por la reacción delos gases con la luz del sol.

La consecuencia de esto, como lo indica Basso, 2003; es quese tiene un grave problema de salud pública, considerando queel monóxido de carbono afecta al sistema nervioso y producedesórdenes cardíacos; el óxido de nitrógeno reduce la funciónpulmonar y las defensas; produce la lluvia ácida y contribuyeal efecto invernadero. Por su parte, el ozono es riesgoso paralos asmáticos; las partículas minerales entre ellas el dióxido deazufre, provocan cáncer, enfermedades cardíacas y

respiratorias; el benceno provoca leucemia y cáncer; el plomoafecta el sistema nervioso y sanguíneo y daña el cerebro a losniños; los hidrocarburos producen somnolencia, irritación deojos, tos y otras enfermedades de tipo respiratorias.

La utilización de App como medio de transporte públicoincrementa la contaminación ambiental, ya que este tipo devehículos emiten gases tóxicos que van en detrimento de la calidaddel aire que los ciudadanos respiran y destruye la capa de ozono.Por otra parte, el ruido en el caso particular de los vehículos, esproducido por el sistema motor, el escape, el rozamiento de losneumáticos, y el rozamiento de la carrocería con el aire.

La forma actual de moverse en muchas ciudades,principalmente la ciudad de Maracaibo, única en Venezueladonde el automóvil es empleado como medio de transportepúblico es la causa del excesivo ruido que aturde a la ciudadsobre todo en las horas pico del día y es especialmentegenerado por esta modalidad, ya que los automóviles porpuesto producen 11 veces más ruido que los autobuses y otrosmedios de transporte.

Asimismo, a mayor tráfico el ruido se incrementa, por lo cualde la congestión que ocasionan los automóviles por puestosse origina el ruido, adicionalmente se tiene las cornetas de losvehículos y aquellos conductores que laboran escuchandomúsica en alto volumen.

De esta forma; el ruido constituye también un grave problemade salud pública, debido a que tiene efectos muy perjudicialespara la salud, sus afecciones no son sólo las debidas a su efectodirecto: malestar, problemas de comunicación y de atención otrastornos del sueño, sino también las relacionados conexposiciones prolongadas y varían de acuerdo a la cantidadde decibeles a los cuales se encuentre expuesto el individuo:cansancio crónico, insomnio, enfermedades cardiovasculares,trastornos del sistema inmune, ansiedad, depresión,irritabilidad, náuseas, jaquecas y cambios conductuales comohostilidad, intolerancia, agresividad, alteraciones físicas ysicológicas, fatiga, debilidad, estrés y aislamiento social sonalgunas de sus consecuencias.


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Según Hurtado (2004), hasta 40 decibeles, no existe ningúnproblema de molestia de ruido para el ser humano; sinembargo, 70 decibeles es el ruido máximo permitido. Noobstante los resultados obtenidos durante la medición delruido producido por los App empleados para prestar el servicioen las rutas en estudio superan estas cifras, oscilando entre los95 y 105 decibeles en diferentes condiciones del tránsitodurante el servicio de transporte público, lo cual permite

inferir que el usuario se encuentra en ambientes por encimadel límite a partir del cual existe contaminación acústica,quedando expuesto a los efectos perjudiciales del ruido sobresu salud.

En la Tabla V que se presenta seguidamente se muestran losresultados obtenidos de la medición de ruido en losautomóviles por puesto con los cuales se presta el servicio.

Tabla V: Datos utilizados para el cálculo de muestras en cada una de las rutas.

Fuente: Basado en los resultados de la medición de ruido.

Por otra parte, según la Norma venezolana COVENIN1565:1995 referida al ruido ocupacional en su sección criteriosde exposición al ruido, se establecen como límites umbrales deexposición a ruido continuo durante 8 horas un valor de ruidode 85 decibeles, lo que evidencia que el conductor seencuentra expuesto a una mayor cantidad de ruido durante sujornada diaria de trabajo según los datos mostrados en la tabla1, igualmente se ve afectado el usuario quien hace su recorridocompleto en promedio por las rutas en 30min medidos duranteel recorrido por cada una de ellas, exponiéndose a más de 97decibeles que es el límite establecido en la misma norma paraeste periodo de tiempo.

III. CONCLUSIONES

1. Un elemento importante dentro del sistema de transportelo constituye las unidades transporte empleadas en eltraslado de los pasajeros, a partir de esta investigación seidentificó que los automóviles por puesto generan seriosinconvenientes que inciden de forma negativa en laprestación del servicio de transporte público urbano.

2. En este sentido, las rutas en estudio cuenta un modo detransporte que trae consigo grandes inconveniente, enprimer lugar afecta la dinámica de la ciudad marabina yaque al ser un medio de transporte de baja capacidad de

pasajeros se requieren mayor número de unidades parasatisfacer la demanda lo cual genera el crecimiento delparque automotor incrementando la congestión del tráficovehicular y haciendo del espacio público un ambienteinseguro con el incremento de accidentes.

3. En segundo lugar, pero no menos importante, se tienengraves consecuencias sobre el medio ambiente, alcontribuir con la contaminación del aire y el ruido lo quetambién va en detrimento de la salud de los ciudadanos.

4. Por otra parte, se tiene la dificultad de controlar el servicio,ya que se trata de un medio de transporte flexible que solosatisface los deseos del pasajero aunado con la malaprogramación que realizan las empresas operadoras delservicio y la actitud del conductor que labora y presta elservicio cuando y como mejor cree conveniente.Asimismo, otro elemento de gran importancia que incidenegativamente en la prestación de este servicio y sueficiencia, lo constituye las condiciones físicasdeterioradas de estos vehículos que tienen una vidapromedio superior a los 32 años y que en su mayoríapresentan malas condiciones físicas, ya que presentandeficiencias en todas las dimensiones evaluadas, lo cualpone en riesgo no solo la percepción que tiene el usuarioen cuanto al servicio que se le presta, sino también suseguridad y la del conductor de la unidad.

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IV. REFERENCIAS

1. Asamblea Nacional de la República Bolivariana deVenezuela (1999), Constitución de la RepúblicaBolivariana de Venezuela. Gaceta Oficial N° 36.860 defecha 30 de diciembre de 1999.Caracas, Venezuela.107pp.

2. Basso Sotz, L. Muévete para vivir mejor. Una propuestaciudadana de transporte. Chile, 2003, 233pp.

3. Comisión Venezolana de Normas Industriales(COVENIN), Unidades de transporte para pasajeros. (2darevisión), Caracas, Venezuela, FONDONORMA, 1992,22pp.

4. Crochan, W. Técnicas de muestreo. Editorial Continental.México.1980, 513pp.

5. Fondo nacional de transporte urbano. Manual deoperación del sistema de transporte público STPP. Seriesde manuales técnicos. Manual n°4. Caracas, Venezuela,1993, 200pp

6. Camarena, M. y Venegas, A. Factores que causan losaccidentes de tránsito. El caso de la carretera Guadalajara– Chapala. Universidad de Guadalajara. Carta EconómicaRegional. México. 2007. año 19, 99pp.

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8. Hidalgo, Arturo. Informe General: Elementos delvehículo. Argentina, 2006, 65pp. Disponible en la red:http://www.motorawards.com/VE/noticias/detalle.asp?aid=143. [Consultado: Septiembre 2009].

9. Hurtado de Barrera, J. Metodología de la investigaciónholística. Tercera Edición, Caracas, Venezuela, 2000,119pp

10. Hurtado de Barrera, J. Metodología de la investigación,una comprensión holística. Ediciones Quirón - SypalCaracas, Venezuela, 2008, 183pp

11. Hurtado Vázquez, D. ¿Ciudadanos o Ciudadautos?

Problemas del uso irracional del automóvil, Quito-Ecuador, 2004, 156pp

12. Navidi, W. Estadística para ingenieros y científicos.Primera Edición. Editorial: Mc. Graw Hill, México, 2006,183pp

13. Molinero, A. y Sánchez I. Transporte público.Planeación, Diseño, operación y administración. 4taEdición Fundación ICA, A.C. México, 2002, 722pp.

14. Montgomery, D. y Runger, G. Probabilidad y Estadísticaaplicadas a la Ingeniería. Editorial Mc. Graw Hill. Iedición. México, 1996, 895pp

15. Páginas amarillas caveguías. Talleres de vehículos enMaracaibo. Disponible en: http://www.pac.com.ve/[Consultado: 05/05/2009]

16. Parra, J. Técnicas de Muestreo. Tercera Edición.Colección XXVIII: Guía de Muestreo, Maracaibo,Venezuela, 2006, 57pp.

17. Rísquez, G. Metodología de la Investigación I. ManualTeórico-práctico. Maracaibo, Venezuela, 1999, 75pp.

18. Alcaldía de Maracaibo. Rutas de Transporte PúblicoDisponible en la red:http://www.alcaldiademaracaibo.gob.ve [Consultado:21/02/2010]

19. Machado, A. et al. Primer inventario de emisiones deltransporte público en Maracaibo Parte I: Vehículos depasajeros de cinco puestos. Publicación del CentroCEDEGAS, Facultad de Ingeniería, Universidad delZulia. Maracaibo, Venezuela. 2004, 5pp.

20. Urdaneta, J. Políticas y Calidad de Servicio del transportePúblico Urbano en el municipio Maracaibo. Ponenciarealizada en el VIII Congreso Iberoamericano deMunicipalistas, Memorias del Congreso. Ecuador, 2006,60-70.

21. Urdaneta, J. y Ocaña, R. Los Carritos Por Puesto deMaracaibo: incongruencias entre objetivos políticos yobjetivos técnicos en políticas públicas en transporteurbano. En Telos, Maracaibo, Venezuela, 2008,15-25.


NORMAS DE ARBITRAJE

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2. Resumen:¿Es una representación concisa del artículo?¿Tiene el formato adecuado?¿Presenta los Objetivos, Métodos,Resultados y Conclusiones?¿Su extensión es apropiada (máx. 200 palabras)?

3. Palabras Clave:¿Son adecuadas al artículo?¿Añadiría alguna que fuese relevante?Si la respuesta fuese afirmativa, ¿Cuál o cuales?

4. Introducción:¿Presenta el problema que motivó la investigación?¿Indica qué se hizo en la investigación?¿Hace referencia sucinta a la metodología empleada?¿Presenta cómo esta organizado eldesarrollo del artículo?

5. Metodología:¿Están los métodos empleados claramente descritos?¿Son el diseño experimental y los métodos utilizadoslos más apropiados para alcanzar los objetivos?¿Es posible duplicar la investigación conlos elementos expuestos en esta sección?¿Son apropiados los métodos estadísticos utilizados?

6. Resultados:¿Presentan información pertinente a losobjetivos del trabajo?¿Son presentados de manera adecuada y coherente?¿Tienen suficiente detalle como parajustificar las conclusiones?

7. Discusión:¿Existen errores de interpretación delos datos presentados?¿Es relevante toda la discusión?¿Hay aspectos importantes de los resultadosque no son discutidos?¿Se repite información de la sección de resultados?¿Se hacen afirmaciones no sustentadas porlos datos u otros autores?¿Se presentan conclusiones con losargumentos que lo soportan?

8. Conclusiones:¿Son un resumen de las conclusiones lógicasdel trabajo basadas en la discusión?

9. Referencias Bibliográficas:¿Existe correspondencia entre las referenciascitadas en el texto y esta sección?¿Las referencias citadas son todas necesarias?¿Falta alguna referencia de relevancia?Si la respuesta fuese afirmativa, ¿cuál o cuáles?

10. Tablas:¿Son todas necesarias?¿Duplican la información presentada en eltexto o en las figuras?¿Puede alguna de ellas ser tranformada en gráficopara resumir o facilitar la comprensión de lo datos?¿Están demasiado recargadas de información?¿Son las leyendas una buena descripción de ellas?

11. Figuras:¿Son todas necesarias?¿Aportan información importante?¿Son las leyendas una buena descripción de ellas?

12. Extensión del artículo:¿Puede ser acortado sin perder calidado información relevante?

13. Pertinencia:¿Es un trabajo original?¿Representa el artículo un aporte alconocimiento científico?

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SISTEMA PARA LA GESTION DEL MANTENIMIENTO PARA UN CONTROL SUPERVISORIO BASADO

EN SOFTWARE LIBRE

Velásquez Rodríguez Esther1 y Custodio Ruiz Ángel2

1PDVSA GAS, Anaco, Edo. Anzoátegui, 2UNEXPO. Centro de Instrumentación y [email protected]; [email protected]

Resumen: Un SCADA es un sistema basado en computadores que permite supervisar y controlar a distanciauna instalación de cualquier tipo. Entre los módulos de un SCADA se encuentra el de Mantenimiento, el cualse encarga de controlar todas operaciones relativas al mantenimiento de los equipos de la planta o empresa.El mantenimiento de la empresa, constituye un elemento clave para el logro de los objetivos de la misma.Sin un adecuado mantenimiento la maquinaria interrumpe su operación con mucha frecuencia, alterandoconsiderablemente los programas de producción y fallándole a los clientes. Por este motivo se diseñó elmódulo de mantenimiento preventivo del SCADA AGUA que está siendo desarrollado por la UNEXPO,mediante la utilización de herramientas de programación basadas en software libre como son los programas:HTML, PHP, JAVA, MYSQL, a fin de que éste (el módulo) opere bajo los sistemas operativos Windows yLinux. Este módulo se encontrará dentro del SCADA AGUA y se podrá acceder a él a través de computadoresconectados a la red del Centro de Instrumentación y Control (C.I.C) de la Unexpo Puerto Ordaz. La necesidadde este trabajo radica en que actualmente no existen sistemas basados en software libre dedicadosexclusivamente a gestionar el mantenimiento de plantas de tratamientos de agua y que estén enlazados enun sistema general de supervisión y control de la planta (SCADA). Normalmente estos sistemas sonpropietarios y no se adaptan a las necesidades puntuales solicitados por las empresas hidrológicas. Por tanto,normalmente hay que contratar un servicio externo que permita su adaptación, o desarrollar software amedida. Con el presente proyecto se tendrá todo el código fuente ya que está basado en software libre,además que será flexible para su adaptación a las políticas de las empresas hidrológicas públicas.

Palabras Clave: SCADA/ Aguas residuales/ Software libre/ Mantenimiento/ Gestión

MAINTENANCE MAGNAMENT SYSTEM OF A SCADA BASED IN FREE SOFTWARE

Abstract: A SCADA is a computer-based system that allows remote monitoring and control facility of anykind. Modules include a SCADA is the Maintenance, which is responsible for controlling all operationsrelating to the maintenance of plant equipment or company. The maintenance of the company, is a keyelement for achieving the same objectives. Without adequate maintenance machinery operation interruptedfrequently, significantly altering production schedules and failing to customers. For this reason we designedthe preventive maintenance module WATER SCADA is being developed by the UNEXPO, usingprogramming tools based on free software programs such as: HTML, PHP, JAVA, MYSQL, so it (module)to operate under Windows and Linux operating systems. This module will be within the SCADA WATERand it will be accessible through computers connected to the network of Instrumentation and Control Center(CIC) of the UNEXPO Puerto Ordaz. The need for this work is that there are currently no free softwarebased systems dedicated to manage the maintenance of water treatment plants that are linked into acomprehensive system for monitoring and control of the plant (SCADA). Normally these systems areproprietary and are not adapted to the specific needs required by the water companies. Therefore, there isusually to hire an outside service that allows its adaptation, or develop custom software. With the currentproject will have all the source code as it is based on free software, also to be flexible to adapt to the policiesof public water companies.

Key words: SCADA/ Black Water/ Free Software/ Maintenance/ Management.

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I. INTRODUCCIÓN

En toda empresa es necesario mantener en buenascondiciones, la maquinaria, herramientas y equipos detrabajo, para lograr un mejor desenvolvimiento y seguridad,evitando así riesgos en el área laboral. El mantenimientorepresenta una inversión que a mediano y largo plazoacarreará ganancias no sólo para el empresario a quien estainversión se le revertirá en mejoras en su producción, sinotambién el ahorro que representa tener trabajadores sanos eíndices de accidentes bajos. El mantenimiento puedeclasificarse en dos grandes grupos: Mantenimientopreventivo y mantenimiento correctivo [1-2]. El Preventivoes aquel que se realiza periódicamente con la finalidad deprolongar la vida útil de la maquinaria y prevenir fallasaccidentales. El correctivo es aquel que se da cuando unamaquinaria falla y es necesario repararla para que logre sufuncionamiento normal.

En la actualidad existen en el mercado una gran variedad desoftware destinados al mantenimiento, especialmentepreventivo, de los equipos de una empresa [3-6]. Con su ayudase pueden planificar las diferentes labores de mantenimiento,ya sean inspecciones de rutina, limpiezas y revisiones,llevando un control detallado de cada una de estas. Elpropósito general del mantenimiento preventivo es prever lasfallas manteniendo los sistemas de infraestructura, equipos einstalaciones productivas en completa operación a los nivelesy eficiencia óptimos; y su principal característica es la deinspeccionar los equipos y detectar las fallas en su fase inicial,y corregirlas en el momento oportuno.

En el marco del desarrollo del SCADA AGUA UNEXPO,propuesto por el Centro de Instrumentación y Control de laUnexpo Puerto Ordaz para optimizar el funcionamiento de lasplantas de tratamiento de aguas residuales del país, seencuentra el sistema de mantenimiento preventivo [7, 8]. Esteproyecto se basa en la utilización de herramientas deprogramación basadas en software libre, que permitan laoperación en computadores en ambiente Windows ó Linux[9]. El proyecto SCADA AGUA UNEXPO es un sistema deadquisición de datos de plantas de tratamiento de agua, para suposterior procesamiento, supervisión y control de esasvariables. Y por tanto esta formado por los siguientesmódulos:

a. Módulo I/O: Sistema interface entre las variables delproceso y el sistema. Basado en diversos tipos de puertosy tarjetas. Así como protocolos de comunicación ModBusy Ethernet.

b. Módulo Configurador: En este se configura laspolíticas de acceso así como la base de datos contodos los instrumentos del proceso. También en estemódulo se generan los proyectos, con los cuales seconstruyen todos los mímicos del sistema y su

relación con las bases de datos y los instrumentosreales. Los mímicos son representaciones simbólicasdel proceso industrial.

c. Módulo Servidor: es el núcleo del sistema, donde eladministrador del SCADA configura y genera todo tipo depermisos. Desde allí se observa el comportamiento de todala planta, se ejecutan los controles, se generan loshistóricos, las alarmas y las tendencias del sistema.

d. Módulo Cliente: es el usado por los usuarios para observarlos mímicos del sistema y la evolución de las variables.Esto se puede hacer desde cualquier equipo ubicado en lainternet.

e. Módulos de Utilidades: Aquí se inserta el módulo demantenimiento preventivo y correctivo. También haymódulos de registro, facturación y reclamos deusuarios.

El objeto del proyecto es elaborar un módulo software paragestionar el mantenimiento de una planta de tratamiento deagua, insertado en el marco del proyecto global SCADAAGUA UNEXPO. Para la elaboración del módulo demantenimiento del SCADA AGUA UNEXPO se utilizóHTML para la interfaz visual, PHP y JAVA para la lógica deprogramación y MYSQL para la creación y manejo de la basede datos.

Para ello se elaborará un diagrama de flujo del proceso demantenimiento que se debe seguir en una planta detratamiento de agua en forma general, pero descrito pasoa paso en todas sus etapas. Y luego elaborar el respectivomódulo enlazado con el proyecto general. En este trabajo,a parte de esta introducción, vienen los siguientesapartados: metodología, desarrollo, resultados yconclusiones.

II. DESARROLLO

1. Descripción del Proyecto.

El propósito de la investigación consiste en conocer el procesode tratamiento de las aguas residuales y como se debe realizarel mantenimiento de los diversos equipos e instrumentos, ydiseñar el software (parte del SCADA AGUA) que automaticedicho proceso, es decir, un software por medio del cual sepuedan configurar las diversas rutinas de mantenimiento paracada equipo y/o instrumento y llevar un control de las mismas(Plan de mantenimiento, historial de mantenimiento de cadaequipo, etc.).

En la Figura 1 se muestra el diagrama general delproyecto, en el cual se puede observar la ubicación delmódulo en el servidor web del SCADA AGUA, al cual sepodrá acceder a través de un computador cliente conectadoa la red.

105

Velásquez E., Custodio A. Sistema para la gestión del Mantenimiento para un control Supervisorio Basado en Software Libre.

Figura 1. Diagrama General del Proyecto

La estructura del módulo será como muestra el diagrama debloques de la Figura 2, se contará con una base de datos de lacual se lee y escribe información relacionada con los equiposde la planta de tratamiento.

Figura 2. Diagrama de Bloques del Proyecto

Como se observa en la Figura 2, el primer paso consiste en laelaboración del Diagrama General de la Planta, donde semostrarán todas las secciones que componen la misma, luegose tendrían los listados de equipos que se encuentran en cadasección de la planta, con sus respectivas fichas técnicas (todaesa información se encuentra almacenada en la base de datos).Por ese medio se le pueden configurar las respectivas órdenesde mantenimiento a cada equipo y almacenarse en la base dedatos para luego ser visualizadas en el panel de Plan Anual(Listado de rutinas), al cual se podrá acceder cuando se deseepor el menú principal.

Cada rutina de mantenimiento efectuada será almacenadaen la base de datos para construir lo que será la historia delos equipos, en donde se encontrará para cada uno enparticular todas las operaciones que se le hayanrealizado, junto con la fecha, el responsable, el costo y otrosdatos de interés para los encargados de la sección demantenimiento de la planta.

2. Descripción del Software.

El diagrama mostrado en la Figura 2 fue implementadoutilizando diferentes lenguajes de programación, tantopara realizar las operaciones de configuración de lasrutinas de mantenimiento como para la creación de lainterfaz visual.

En la Figura 3 se muestra un diagrama que representa laarquitectura general del software, con los bloques o seccionesmás importantes que lo constituyen.

Para acceder a las diferentes secciones del módulo se debecontar con el nivel de acceso adecuado; para ello existen tres(3) niveles de acceso:

Nivel de acceso 1: con todos los privilegios.

Nivel de acceso 2: no puede ejecutar ni configurar órdenesde mantenimiento, ni borrar o editar datos, pero puedeimprimir informes, historiales, fichas técnicas, etc.

Nivel de acceso 3: es el de menos privilegios, sólo puedeobservar la información, no puede realizar ninguna otraactividad.

Figura 3.Arquitectura del software

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Inicialmente se muestra el diagrama de la Planta. Una vezubicado, se pueden seleccionar partes de la planta para ir asub-páginas más detalladas de esas áreas. Luego se puedenseleccionar los equipos instalados en esas sub-áreas. Cadaequipo tiene una ficha técnica donde aparecen diversos datosespecíficos. Al iniciar el sistema, para cada equipo se debeconfigurar las tareas de mantenimiento, osea, tipo demantenimiento, frecuencia y fecha de ejecución. Una vezterminado esto se guarda. Y cada vez que haya que ejecutar elmantenimiento puede revisarse el “Historial de Equipos”, enel cual se podrá observar los mantenimientos ejecutados porcada equipo y las actividades pendientes o planificadas: estoes el Listado de Tareas. Cada vez que se va a ejecutar las tareaspara cada equipo, se abre la opción “Ejecución de las Tareas”,los cuales son formularios donde se especifica paso a paso lasactividades que se deben seguir para realizar elmantenimiento, y el registro del mismo. Finalmente, sepueden imprimir o generar los archivos de reportes demantenimientos (Informe de Mantenimiento).

A continuación se describen brevemente cada una de las

secciones del módulo de mantenimiento del SCADA AGUA.

3. Sección Principal

En la Figura 4 se muestra la página de inicio: lo primero quehace el programa es revisar en la base de datos si el usuario seencuentra registrado para acceder al módulo demantenimiento; si es así se le permite el acceso, sino muestraun mensaje de alerta donde indica que no está autorizado aingresar en esa página. Si el usuario tiene permiso de entrar almódulo pasa a la siguiente fase del programa donde seexamina en la base de datos si hay alguna labor demantenimiento pendiente para ese día. Si es así, muestra unmensaje recordatorio y mientras no se ponga en ejecuciónesa tarea, el programa sigue mostrando el mensaje; si no haytareas pendientes entra directamente a la página principalmostrando el diagrama general del proceso (Figura 5).

Página de inicio.

Es la página inicial que da al usuario la bienvenida al módulo.

Figura 4. Página de inicio del módulo

Página principal: Diagrama de la Planta.

Es la página principal, a donde es redireccionado el usuarioluego de entrar al módulo. Una vez en la página principal, el

usuario puede acceder a cualquiera de las secciones delmódulo (dependiendo de su nivel de acceso) a través delmenú y a cualquiera de las secciones de la planta gracias aldiagrama general que se encuentra en esta página.

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4. Secciones del módulo

Listado de equipos

Al hacer clic sobre alguno de los cuadros de la Figura 5 elusuario será redireccionado a una página donde se encuentrael listado de los equipos correspondientes a esa sección.Para mostrar los equipos pertenecientes a la secciónseleccionada se realizan consultas a la base de datos,específicamente a la Tabla donde se encuentranalmacenados todos los equipos de la planta, y se seleccionan

solo aquellos que pertenecen a la sección elegida.

Ficha técnica de equipos

Desde el listado de los equipos se puede acceder a su fichatécnica (Figura 6), realizando, igual que en el caso anterior,consultas a la base de datos sobre un equipo en particular, enotra página se muestran todos los datos técnicos del mismo.Desde aquí el usuario podrá dirigirse a la sección deconfiguración de mantenimientos y/o imprimir los datos delequipo.

Figura 5. Página principal del módulo


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Configuración de las rutinas de mantenimiento

Para configurar o programar las diferentes rutinas demantenimiento se procede a insertar a la base de datos todala información relacionada con los mismos como fecha,frecuencia, encargado, etc. Desde la sección deconfiguración de las rutinas de mantenimiento el usuariopuede acceder al historial del equipo o al plan anual. Si loque desea es configurar una rutina de mantenimiento alequipo, primero debe tener el nivel de acceso correcto yluego llenar el formulario respectivo. Para poder ingresarla información relativa al mantenimiento de formacorrecta, el programa debe realizar una serie de cálculosprevios relativos a las fechas en que se realizaran las tareasy el número de orden de las mismas; esto debido a que el

módulo se basa en un plan anual de mantenimiento en elcual se tienen diferentes frecuencias para la realización delas tareas:

Historial del equipo

El historial del equipo se encuentra almacenado en la base dedatos; cada vez que se ejecuta una de las rutinas programadas,los datos respectivos son almacenados en una tabladenominada “historial” (Figura 7).

Figura 6. Ficha técnica de equipo

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Figura 7. Historial de equipos

Plan Anual.

Para mostrar el Plan Anual de la planta, lo que se hace esconsultar a la base de datos y mostrar todos los equipos a loscuales se les haya programado una rutina de mantenimiento.En el caso del Plan Anual de cada equipo por separado, laconsulta se realiza buscando el nombre del equipo en la basede datos, específicamente en la tabla de configuraciones y semuestran todas las filas que contengan ese equipo. Los colores de los cuadros que aparecen en la columna deestado expresan el estado actual de la tarea (Figura 8):

Correcto: se ejecutó con éxito.

Ejecutándose: la tarea se está ejecutando en estosmomentos.

Pendiente: la tarea está pendiente, no se ha realizado.


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Figura 8. Plan anual de tareas programadas

Ejecución de las tareas programadas

Para la ejecución de las tareas programadas, se procede allenar un formulario el cual es enviado a la base de datosdonde queda registrada la información relativa a la ejecuciónde la tarea.

Para la ejecución de las tareas programadas se debe tener elnivel de acceso adecuado y debe hacerse en la fecha indicada.

Si trata de ejecutarlo antes de la fecha indicada se mostrará unmensaje, de igual forma si lo trata de ejecutar después de lafecha indicada.

Informes de mantenimiento

En esta sección se realiza la consulta e impresión de losinformes de las diferentes rutinas de mantenimiento ejecutadasa los equipos.

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Figura 9. Informe de mantenimiento

Sección de ayuda.

Aquí el usuario encontrará un manual de como utilizar elmódulo de mantenimiento del SCADA AGUA, como serealizan las diferentes operaciones y cuál es el nivel de accesorequerido para ello.

III. RESULTADOS

1. La prueba del módulo de mantenimiento se realizó en elCentro de Instrumentación y Control usando la red interna.Se escogió una computadora Pentium IV bajo UBUNTU

6.06 como servidor web, donde se alojaba el módulo y seutilizaron 2 computadoras como clientes:

2. Cliente 1: Una PC Pentium IV marca HP bajo WindowsXP. Nivel de acceso: 3.

3. Cliente 2: Una Laptop Pentium IV marca HP. Nivel deacceso: 1.

4. Ambas computadoras al igual que el servidor seencontraban unidas a la red del C.I.C. Como navegadorweb se utilizó mozilla y el resultado se muestra en la TablaI.


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Tabla I. Resultados de la validación experimental

La Tabla I recoge las actividades paso a paso que se fueronejecutando para validar la operatividad del sistema: Conexióncon el módulo servidor, ingreso al módulo, verificación de losniveles de acceso, validación de los mensaje de tareaspendientes, entrada a una sección, selección de equipos yvisualización de ficha técnica, impresión de ficha técnica delequipo seleccionado. También se seleccionaron los equipos yse configuraron las tareas de mantenimientos respectivas, seelaboró el plan anual de mantenimiento de los equipos.

Otras actividades validadas fueron: edición de datos de losequipos, eliminación de datos.

Una de las actividades más importantes validadas tiene quever con la ejecución de las tareas de mantenimiento. Para ellose seleccionó un equipo, se verificó la actividad demantenimiento pendiente y se ejecutó de forma simulada,imprimiéndose al final el formulario respectivo de ejecucióndel mantenimiento. Finalmente se revisaron los históricos dehistoriales de mantenimiento y la consulta de informesgenerados.

De esta manera, la Tabla I representa la validación de todas lasfases posibles a desarrollar con el uso del módulo demantenimiento.

IV. CONCLUSIONES

1. Se desarrolló el sistema de mantenimiento preventivo parauna planta de tratamiento de agua utilizando herramientasde programación como HTML, PHP, JAVA y MYSQL quesean capaces de operar bajo software libre.

2. El sistema de mantenimiento desarrollado permite llevarun control de todos los equipos pertenecientes a la plantade tratamiento de agua, ya que los clasifica por ubicación,muestra su ficha técnica con toda la información derelevante de cada uno.

3. Gracias a este sistema se pueden configurar las diferentesrutinas de mantenimiento para los equipos, las cualesquedan almacenadas en la base de datos destinada para

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dicho fin, y de esta forma se puede mantener a los equiposoperando de una manera más óptima.

4. También es posible tener una información más detalladasobre la historia en la planta de cada equipo, debido a quecada vez que se ejecute una de las operacionesprogramadas, ésta se almacena en la base de datos paramostrar el historial del equipo.

5. El sistema permite la impresión de los datos de la fichatécnica de los equipos, sus historiales, formularios para larealización de la operación programada e informes de cadaoperación realizada, permitiendo tener también un controlmanual de los equipos.

6. Este sistema funciona bajo los sistemas operativos.Windows y Linux. Las pruebas se realizaron en Centro deInstrumentación y Control utilizando computadoras bajoWindows XP Profesional sp2 y UBUNTU 6.06.

7. El módulo desarrollado, al ser realizado con software libre,permite el dominio total de la tecnología, de tal manera derepresentar una alternativa flexible y adaptable para lasplantas de tratamientos de agua, en contraposición a losdesarrollos actuales propietarios.

V. REFERENCIAS

1. Alpízar, E. (1992). Manual IV mantenimiento. Capítulo 5[Libro en línea]. Disponible en http://www.cepis.ops-oms.org/bvsatr/fulltext/tratamiento/manual4/cap5.pdf.Consultado el 2008.

2. Audisio, A. (2008) Síntesis del mantenimiento industrial.

[página web en línea]. Disponible en: http://www.adolfoaudisio.com.ar/sintesis/page4.html.Consultada el 2008

3. Abe-Soft, Software Empresarial. [página web en línea].Disponible en: http://www.abe-soft.com/EasyMaint/Consultada el 2008.

4. IPYC [página web en línea]. Disponible en: http://www.ipyc.info/mtq/app/que_es/que_es.asp.Consultada el 2008.

5. WGM Tecnologi Soft [página web en línea]. Disponibleen: http://www.wgm.es/maintenance_soft.htm. Consultada el 2008.

6. INSOLCA: SysMan [página web en línea]. Disponible en:http://www.insolca.com/contenido/sysman.htm. Consultada el 2008.

7. Inserny, V., Aboul, A., Cañas, J., Custodio, A. (2008).Diseño de un sistema de supervisión centralizado para lasplantas de tratamiento de agua de CVG GOSH. CiudadGuayana. Universidad Ciencia y Tecnología, Vol.12,Nº.46, p.43-48.

8. Sánchez, G., Custodio, Á. (2007). Desarrollo de sistemaSCADA para el control de caudal basado en LINUX,Universidad Ciencia y Tecnología, Vol.11, Nº.44, p.121-128.

9. Plaza, A., Granado, E., Torre, M. (2005). Diseñoconceptual de un sistema SCADA basado en software decódigo abierto, Jornadas de Sistemas de Automatizacióny Control, Caracas, Venezuela, pp. 100-105.


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“Universidad, Ciencia y Tecnología” (UCT), es unapublicación, indizada y arbitrada, que se edita en cuatronúmeros anuales que constituyen un volumen, siendo marzo,junio, septiembre y diciembre los meses de publicación. Larevista está destinada a dar a conocer, dentro y fuera del país,las realizaciones científicas y tecnológicas de la UNEXPO, asícomo las que se realicen en otras universidades y centros deinvestigación industrial en el país y en el exterior, en lasespecialidades de Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Electrónica,Ingeniería Metalúrgica, Ingeniería Mecánica, IngenieríaIndustrial, Bioingeniería, Ambiente, Ciencias de la Ingeniería,Mecatrónica, Telecomunicaciones, Rural, Ferroviaria,Energética e Hidráulica y áreas conexas.

1. Condiciones GeneralesLas contribuciones técnicas que se publiquen deberán estarenmarcadas en los requisitos fijados por la presente norma yaceptadas por el Comité Editorial.

Los trabajos publicados en UCT son de su propiedad, con lasexcepciones que se estipulan en el Convenio de Publicación yno podrán ser reproducidos por ningún medio sin laautorización escrita del Editor.

Los autores deberán indicar nombre y apellido, títuloacadémico, lugar de trabajo, cargo que desempeñan y direccióncompleta, incluyendo teléfono, fax y correo electrónico.

2. ContribucionesEl Comité Editorial acepta seis tipos de contribuciones parapublicación: Artículos Técnicos, Artículos de IngenieríaAplicada, Comunicaciones, Revisiones, Notas Técnicas yCartas al Editor

2.1. Artículos TécnicosSon aquellas contribuciones que además de informar novedadesy adelantos en las especialidades que abarca UCT, son elresultado de un trabajo de investigación, bien sea bibliográficoo experimental, en el que se han obtenido resultados, sediscutieron y se llegaron a conclusiones que signifiquen unaporte innovativo en Ciencia y Tecnología.

2.2. Artículos de Ingeniería Aplicada

Son el resultado de trabajos de grado (Especialización, Maestríay Doctorado) o de investigación en el ámbito universitario eindustrial, bien sea experimental y/o no experimental, quesignifiquen un aporte tecnológico para la resolución deproblemas específicos en el sector industrial.

2.3. Comunicaciones

Son reportes de resultados originales de investigaciones decualquier campo de las ciencias básicas o aplicadas, dirigidas a unaaudiencia especializada. Podrán ser hasta de ocho (8) cuartillas

2.4. RevisionesSon artículos solicitados por invitación del Comité Editorial ycomentan la literatura más reciente sobre un temaespecializado.

2.5. Notas TécnicasSon aquellas contribuciones producto de investigacionesdestinadas a informar novedades y/o adelantos en lasespecialidades que abarca UCT. Podrán presentarse en unaextensión máxima de diez (10) cuartillas, incluyendo unmáximo de 10 figuras y tablas, las que deberán cumplir lascondiciones que para ellas se establece en el ítem 5.

2.6. Cartas al EditorSon aquellas que reportan una idea sin entrar en detalles

El Comité Editorial se reserva el derecho de seleccionar losArtículos Técnicos y los Artículos de Ingeniería Aplicadaconsignados para publicación, después de consultar por lomenos a dos árbitros.

Los artículos remitidos para su publicación tienen que serinéditos. No serán aceptados aquellos que contengan materialque haya sido reportado en otras publicaciones o que hubieransido ofrecidos por el autor o los autores a otros órganos dedifusión nacional o internacional para su publicación.

3. Presentación

Todas las contribuciones deberán prepararse en procesador depalabras Microsoft Office Word® 2003 o anteriormecanografiadas a doble espacio en papel tamaño carta, tipode letra Times New Roman, tamaño 10, con márgenes de por lomenos 2,5 cm, anexando su versión digital.

Los Artículos Técnicos y los de Ingeniería Aplicada deberántener una extensión máxima de 20 páginas, incluyendo unmáximo de 10 ilustraciones (figuras + tablas) (Ver ítem 5)

4. Composición

Los Artículos Técnicos y de Ingeniería Aplicada deberánordenarse en las siguientes secciones: Título en español,Nombre completo de los autores, Resumen en castellano ypalabras clave, Titulo en inglés, Resumen en inglés (Abstract)y “Key words”, Introducción, Desarrollo, Conclusiones,Referencias Bibliográficas.

a) Título en español. Debe ser breve, preciso y codificable,sin abreviaturas, paréntesis, fórmulas ni caracteresdesconocidos, que contenga la menor cantidad de palabrasque expresen el tema que trata el artículo y pueda serregistrado en índices internacionales. El autor deberáindicar también un título más breve para ser utilizado comoencabezamiento de cada página.

NORMAS DE PUBLICACIÓN

Volumen 15, Nº 59, 2011.

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b) Nombre completo de los autores. Además de indicarnombre y apellido de los autores, en página aparte se citarátítulo académico, lugar de trabajo, cargo y dirección completa,incluyendo teléfono, fax y correo electrónico.

c) Resumen en castellano y palabras clave, señalando enforma concisa los Objetivos, Metodología, Resultados yConclusiones más relevantes del estudio, con una extensiónmáxima de 200 palabras. No debe contener abreviaturas nireferencias bibliográficas y su contenido se debe poderentender sin tener que recurrir al texto, tablas y figuras. Alfinal del resumen incluir de 3 a 10 palabras clave quedescriban el tema del trabajo, con el fin de facilitar la inclusiónen los índices internacionales

d) Título, Resumen y Palabras clave en inglés (Abstract ykey words). Es la versión en inglés de Título, Resumen yPalabras Clave en castellano.

e) INTRODUCCIÓN. En ella se expone en forma concisa elproblema, el objetivo del trabajo y se resume el fundamentodel estudio y la metodología utilizada. Se debe hacer menciónademás al contenido del Desarrollo del artículo.

f) DESARROLLO. Se presenta en diversos capítulos.• Métodos y Materiales: donde se describe el diseño dela investigación y se explica cómo se llevó a la práctica, lasespecificaciones técnicas de los materiales, cantidades ymétodos de preparación.• Resultados: donde se presenta la información y/oproducto pertinente a los objetivos del estudio y loshallazgos en secuencia lógica• Discusión de resultados: donde se examinan einterpretan los resultados y se sacan las conclusionesderivadas de esos resultados con los respectivosargumentos que las sustentan.

g) CONCLUSIONES. En este capítulo se resume, sin losargumentos que las soportan, las conclusiones extraídas en laDiscusión de los Resultados, expresadas en frases cortas,sucintas.

h) REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS (o simplementeREFERENCIAS). Debe evitarse toda referencia acomunicaciones y documentos privados de difusión limitada,no universalmente accesibles. Las referencias deben sercitadas y numeradas secuencialmente en el texto con númerosarábigos entre corchetes. (Sistema Orden de Citación) Al finaldel artículo se indicarán las fuentes, como se expresa acontinuación, en el mismo orden en que fueron citadas en eltexto, según se trate de:

Libros: Autor (es) (apellido e iniciales de los nombres), títulodel libro, número de tomo o volumen (si hubiera más de uno),número de edición (2da en adelante), lugar de edición(ciudad), nombre de la editorial, año de publicación,número(s) de página(s).

Artículos de revistas: Autor(es) del artículo (apellido einiciales de los nombres), título del artículo, nombre de larevista, número del volumen, número del ejemplar, fecha depublicación, número(s) de página(s).

Trabajos presentados en eventos: Autor(es), (apellido einiciales de los nombres), título del trabajo, nombre delevento, organizador del evento, lugar, fecha, número(s) depágina(s).

Publicaciones en medios electrónicos: si se trata deInformación consultada en Internet, se consignarán todos losdatos como se indica para libros, artículos de revista y trabajospresentados en eventos, agregando página Web y fecha deconsulta; si se trata de otros medios electrónicos, se indicaránlos datos que faciliten la localización de la publicación.

En cualquiera de los casos, si los autores fueran más de tres,citar solamente al primero y añadir a continuación “et al”.

5. Ilustraciones. Incluir en el texto un máximo de 10 (diez)ilustraciones (Figuras + Tablas)

5.1. FigurasTodos los gráficos, dibujos, fotografías, esquemas deberán serllamados figuras, presentados en blanco y negro y numeradoscon números arábigos en orden correlativo, con la leyendaexplicativa que no se limite a un título o a una referencia deltexto en la parte inferior y ubicadas inmediatamente despuésdel párrafo en que se citan en el texto.

Las fotografías deben ser nítidas y bien contrastadas, sin zonasdemasiado oscuras o extremadamente claras.

5.2. TablasLas tablas deberán numerarse con números romanos yleyendas en la parte superior y ubicarse tambiéninmediatamente después del párrafo en que se citan en eltexto. Igual que para las figuras, las leyendas deberán serexplicativas y no limitarse a un título o a una referencia deltexto.

6. UnidadesSe recomienda usar las unidades del Sistema MétricoDecimal. Si hubiera necesidad de usar unidades del sistemaanglosajón (pulgadas, libras, etc.), se deberán indicar lasequivalencias con el Sistema Métrico Decimal.

7. Siglas y abreviaturasSi se emplean siglas y abreviaturas poco conocidas, se indicarásu significado la primera vez que se mencionen en el texto y enlas demás menciones bastará con la sigla o la abreviatura.

8. Fórmulas y EcuacionesLos artículos que contengan ecuaciones y fórmulas encaracteres arábigos deberán ser generadas por editores deecuaciones actualizados con numeración a la derecha.

Listado Preseleccionados PEI 2011 Vicerrectorado Puerto Ordaz

Nº Nombre y Apellido Departamento Nivel

1 Ángel Custodio ELECTRÓNICA C

2 Zulay Franco ELECTRÓNICA A

3 Antonio Pateti ELECTRÓNICA A

4 Cosme Marcano ELECTRÓNICA A

5 Mabel Pardo ELECTRÓNICA A

6 Tibisay Ocando ELECTRÓNICA A

7 Herman Fernández ELECTRÓNICA B

8 Ely Contreras ELÉCTRICA A

9 Franklin Mendoza ELÉCTRICA A

10 Ángel Duarte MECÁNICA A

11 Jesús Mendoza MECÁNICA B

12 Minerva Arzola INDUSTRIAL C

13 Jairo Pico INDUSTRIAL A

14 Mayra D'Armas INDUSTRIAL B

15 Miriani Ramos INDUSTRIAL A

16 Félix Martínez INDUSTRIAL A

17 Omar Hernández METALÚRGICA A

18 Enrique Arteaga METALÚRGICA A

19 Ruselkis Flores METALÚRGICA A

20 Andreina Palomo METALÚRGICA A

21 Linda Gil METALÚRGICA C

22 Sugehis Liscano METALÚRGICA B

23 Ricardo Higuerey METALÚRGICA A

24 Getsy Riquezes METALÚRGICA A

25 Emilio Bravo METALÚRGICA A

26 Durlym Requena ESTUDIOS GENERALES A

27 Esther Morales ESTUDIOS GENERALES A

28 Héctor Zerpa ESTUDIOS GENERALES A

29 Néstor Rojas ESTUDIOS GENERALES A

30 Héctor Fernández ESTUDIOS GENERALES A

31 María Isabel Blanco ESTUDIOS GENERALES A

32 Hugo Martínez ESTUDIOS GENERALES A

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