Desarrollo de nueva metodología de diseño, análisis y aplicaciones de micro y nanoinstrumentación inteligente soportadas en Ingeniería en Nanobiotecnología para la Automatización Industrial.

Introducción− El presente artículo muestra los resultados de la investigación realizada en el proyecto sobre diseño y desarrollo de nuevas metodologías para el diseño, análisis y aplicación de micro y nanoinstrumentación inteligente soportada en Ingeniería en Nanobiotecnología por tecnología de moni...

Full description

Autores:: Muñoz Moner, Antonio Faustino
Pardo García, Aldo
Caicedo Torres, Pedro Miguel

Tipo de recurso:: Article of journal

Fecha de publicación:: 2019

Institución:: Corporación Universidad de la Costa

Repositorio:: REDICUC - Repositorio CUC

Idioma:: spa

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description	Introducción− El presente artículo muestra los resultados de la investigación realizada en el proyecto sobre diseño y desarrollo de nuevas metodologías para el diseño, análisis y aplicación de micro y nanoinstrumentación inteligente soportada en Ingeniería en Nanobiotecnología por tecnología de monitoreo en tiempo real del contenido de fenoles en las aguas residuales industriales, flujos de vertimiento en línea de ductos, tanques de tratamiento, piscinas de estabilización a cielo abierto y en la descarga del vertimiento del agua como parte del desafío presentado por Ecopetrol sobre la necesidad de descontaminación de las aguas residuales en la Refinería de Petróleo de Barrancabermeja. Objetivo− Lo propuesto anteriormente se traduce en una red de sensores que garantiza la redundancia necesaria para la confiabilidad técnica, que incluye un Sistema Instrumentado de Seguridad (SIS) dotado de un Sistema de Control Redundante (RCS), lo que asegura el funcionamiento óptimo de la instrumentación implementada y además permite reducir el tiempo de medición en cada secuencia de muestreo. Metodología− A través de la detección de contaminantes en tiempo real se utiliza una red de sensores basados en micro y_nanobioinstrumetación con nariz electrónica, lengua artificial y ojo espectrofotométrico, soportada en tecnología móvil para el monitoreo de los parámetros de calidad del agua (contenido de fenoles) en líneas de tubería en vertimiento y afluentes. Resultados− En el articulo se exponen los resultados desarrollados de un sistema de monitoreo en tiempo real y control on-line por tecnología móvil de parámetros de calidad del agua (fenoles) en línea de tuberías para vertimientos y afluentes emulados por la replicación funcional del funcionamiento de los sentidos del olfato, sabor y de la visión espectrofotométrica por clonación artificial aplicados en el diseño de una red de sensores y sistemas de control. Conclusiones− En síntesis, el proyecto presenta una solución alternativa viable soportada en indicadores de alto impacto, técnico-tecnológico, económico y confiable, donde la información se presenta en tiempo real con un registro cada dos minutos, y acceso omnipresente (desde cualquier lugar) por tecnología móvil, con una disminución de los costos de fabricación e implementación en más de cien veces por utilización de MEMS y NEMS.
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Objetivo− Lo propuesto anteriormente se traduce en una red de sensores que garantiza la redundancia necesaria para la confiabilidad técnica, que incluye un Sistema Instrumentado de Seguridad (SIS) dotado de un Sistema de Control Redundante (RCS), lo que asegura el funcionamiento óptimo de la instrumentación implementada y además permite reducir el tiempo de medición en cada secuencia de muestreo. Metodología− A través de la detección de contaminantes en tiempo real se utiliza una red de sensores basados en micro y_nanobioinstrumetación con nariz electrónica, lengua artificial y ojo espectrofotométrico, soportada en tecnología móvil para el monitoreo de los parámetros de calidad del agua (contenido de fenoles) en líneas de tubería en vertimiento y afluentes. Resultados− En el articulo se exponen los resultados desarrollados de un sistema de monitoreo en tiempo real y control on-line por tecnología móvil de parámetros de calidad del agua (fenoles) en línea de tuberías para vertimientos y afluentes emulados por la replicación funcional del funcionamiento de los sentidos del olfato, sabor y de la visión espectrofotométrica por clonación artificial aplicados en el diseño de una red de sensores y sistemas de control. Conclusiones− En síntesis, el proyecto presenta una solución alternativa viable soportada en indicadores de alto impacto, técnico-tecnológico, económico y confiable, donde la información se presenta en tiempo real con un registro cada dos minutos, y acceso omnipresente (desde cualquier lugar) por tecnología móvil, con una disminución de los costos de fabricación e implementación en más de cien veces por utilización de MEMS y NEMS.Introduction− The present article shows the results of the research carried out in the project on design and development of new methodologies for the design, analysis and application of intelligent micro and nano instrumentation supported in Nanobiotechnology Engineering by real time monitoring technology of the phenol content in industrial wastewater, duct line discharge flows, treatment tanks, open-air stabilization pools and water discharge as part of the challenge presented by Ecopetrol on the need to decontaminate waste water at the Barrancabermeja Oil Refinery. Objective− The above proposal translates into a sensor network that guarantees the necessary redundancy for technical reliability, which includes a Safety Instrumented System (SIS) equipped with a Redundant Control System (RCS), which ensures optimal operation of the instrumentation implemented and also allows for a reduction in measurement time in each sampling sequence. Methodology− Through the detection of contaminants in real-time, a network of sensors based on micro y_nanobioinstrumentation with electronic nose, artificial tongue and spectrophotometric eye is used, supported by mobile technology for monitoring water quality parameters (phenol content) in discharge and affluent pipelines. Results− The article presents the results developed from a real-time monitoring system and on-line control by mobile technology of water quality parameters (phenols) in pipelines for discharges and tributaries emulated by the functional replication of the functioning of the senses of smell, taste and spectrophotometric vision by artificial cloning applied in the design of a network of sensors and control systems. Conclusions− In summary, the project presents a viable alternative solution supported by high impact, technical-technological, economic and reliable indicators, where the information is presented in real time with a record every two minutes, and omnipresent access (from anywhere) by mobile technology, with a decrease in manufacturing and implementation costs by more than one hundred times through the use of MEMS and NEMS.application/pdftext/htmlapplication/xmlspaUniversidad de la CostaINGE CUC - 2019http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessEsta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.http://purl.org/coar/access_right/c_abf2https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/view/1830concentration of phenolsmicro nanobioinstrumetationnetwork of sensorsconcentración de fenolesmicro_nanobioinstrumetación.red de sensoresDesarrollo de nueva metodología de diseño, análisis y aplicaciones de micro y nanoinstrumentación inteligente soportadas en Ingeniería en Nanobiotecnología para la Automatización Industrial.Development of new methodology of design, analysis and applications of intelligent micro and nanoinstrumentation supported in Nanobiotechnology Engineering for Industrial AutomationArtículo de revistahttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501http://purl.org/coar/resource_type/c_2df8fbb1Textinfo:eu-repo/semantics/articleJournal articlehttp://purl.org/redcol/resource_type/ARTinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85Inge CucG. Feng, “A Survey on Analysis and Design of Model-Based Fuzzy Control Systems”, IEEE T. Fuzzy Syst., vol. 14, no. 5, pp. 676–697, Nov. 2006. https://doi.org/10.1109/TFUZZ.2006.883415A. F. Muñoz & K. A. Pardo, “The technology of advanced control of applied artificial cloning to highly precise mechatronical systems,” in IEEE International Symposium on Intelligent Control, ISIC, Houston, TX, USA, Oct. 8, 2003, pp. 714–718. https://doi.org/10.1109/ISIC.2003.1254723S. F. A. Rahman, N. Azah, U. Hashim & M. N. M. Nor, “Design and Fabrication of Silicon Nanowire based Sensor,” Int. J. Electrochem. Sci, vol. 8, no. 9, pp. 10946–10960, Aug. 2013.G. Yona, W. Dirks & S. Rahman, “Comparing algorithms for clustering of expression data: how to assess gene clusters,” Meth. Mol. Biol., vol. 541, pp. 479–509, Mar. 2009. https://doi.org/10.1007/978-1-59745-243-4_21A. Boulkroune, M. Tadjine, M. M’Saad & M. Farza, “Fuzzy adaptive controller for MIMO nonlinear systems with known and unknown control direction,” Fuzzy Sets Syst., vol. 161, no. 6, pp. 797–820, Mar. 2010. https://doi.org/10.1016/j.fss.2009.04.011Craig Venter Institute, GNN Genome News Network. http://www.genomenewsnetwork.org (accessed may. 26, 2010).C. Sanabria, O. Hernández & A. K. Hay, “Estrategia de control para un inversor monofásico, con capacidad de conexión a un Bus AC utilizando el método de Droop,” Rev. Col. Tecnol. Avan., vol. 2, no. 28, 39–47, May. 2017.J. L. Grosso. J. E. Forero, C. E. Cuadrado & F. Otero, “Sistema de homogenización y control de viscosidad del combustóleo,” CT&F, vol. 1, no. 2, pp. 77–85, Ene. 1996. A. F. Muñoz, “Diseño, desarrollo e implementación de un dispositivo de pruebas de electrohilado (electrospinning) para aplicaciones en nanoinstrumentación,” tesis pregrado, Fac. Ing. Mecat., UNAB, STD, Co, 2017. F. Vera, “Sistema electrónico de clonacion artificial de un sensor de viscosidad basado en hardware evolutivo,” tesis pregrado, Fac. Ing. Electron., UDP, STD, Co, 2006. A. F. Muñoz, Sensorica e instrumentación, Mecánica de Alta precisión, Habana, Cuba: Pueblo y educación, 1997. N. Maneiro, “Algoritmos genéticos aplicados al problema cuadrático de asignación de facilidades,” tesis pregrado, Dept. Inv. Ope, Esc. Ing. Ind., UC, VLN, Ve, 2002. J. Loyo, “Algoritmos Genéticos y Optimización en la Investigación de Operaciones. Caso: Problema de Optimización con Objetivos Múltiples Expresado como un Modelo de Programación No – Lineal por Metas,” tesis pregrado, Dept. Comp., Fac. Ci. Tecnol., UC, VLC, Ve. 2002. H. Paba, “Implementación de sensores inteligentes utilizando redes neuronales aplicadas en procesos de refinación del petróleo,” Msc tesis, UNAB, STD, Co, 2000. H. Boudouda, H. Seridi & H. Akdag, “The Fuzzy Possibilistic C-Means Classifier,” Asian J. Inf. Technol, vol. 4, no. 11, pp. 981–985, 2005. http://medwelljournals.com/abstract/?doi=ajit.2005.981.985 B. Rueda, “Nueva micro-nanobioinstrumentación inteligente en red de sensores nariz electrónica-lengua artificial-ojo espectrofotométrico para el monitoreo de la calidad del agua (fenoles) en línea de tuberías para vertimiento y en efluentes,” Proyecto Semillero Instrumentación y Control, UNAB, STD, Co, 2017. J. D. Guerrero, “Algoritmos de procesamiento de imágenes y redes neuronales artificiales para el reconocimiento del lenguaje de signos colombiano (LSC),” Rev. Col. Tecnol. Avan., vol. 2, no. 26, pp. 1–8, May. 2016. M. Serrano, Nuevos sensores sismológicos basados en la nanotecnología, La Lisa, La Habana, Cu: Centro Nacional de Investigaciones Sismológicas, 2001. J. Gómez, A. Muñoz, O. Gualdrón, “Algoritmos y sistemas basados en patrones de células madre y clonación artificial para la automatización y control en una operación de ensamblaje en procesos de metalurgia,” Rev, Col. Tecnol. Avan., vol. 1 no. 25, pp. 62–82, Oct. 2015. J. Sanabria, “Herramienta software para Implementar minería de datos: clusterización utilizando lógica difusa”, Orinoquia, vol. 8. no. 1, pp. 15–23, Jun. 2017.131123215https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/download/1830/2482https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/download/1830/2684https://revistascientificas.cuc.edu.co/ingecuc/article/download/1830/2685Núm. 2 , Año 2019 : (Julio-Diciembre)PublicationOREORE.xmltext/xml2883https://repositorio.cuc.edu.co/bitstreams/b40b575a-d02c-40c6-94e1-4cc08126e232/downloadb5a5494c51cd4c9e339025c3f4331bc3MD5111323/12198oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/121982024-09-17 14:10:28.927http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0INGE CUC - 2019metadata.onlyhttps://repositorio.cuc.edu.coRepositorio de la Universidad de la Costa CUCrepdigital@cuc.edu.co

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