MSc. Francisco Cuellar - 2015

UAV para Monitoreo de Calidad de Aire

Grupo de Innovación Tecnológica

MSc. Francisco Cuellar - 2015

Robótica Social

Robótica Industrial Biomédica

Monitoreo Ambiental

MSc. Francisco Cuellar - 2015

Empresa

Universidad

Gobierno

Triple Hélice

MSc. Francisco Cuellar - 2015

Universidad

Gobierno

Empresa

SOCIEDAD

Cuádruple Hélice

Vehículo Aéreo No Tripulado • Definición

Plataforma de vuelo capaz de poder realizar vuelos completamente autónomos y abordo lleva algún tipo de una carga útil (sensor) para ser utilizado durante el vuelo.

• Plataforma de Vuelo

Avión – Ala Fija Multirotores Helicopteros

Ing. Carlos Saito - 2015

Vehículo Aéreo No Tripulado • Plataforma de Vuelo

– Categoría: Peso

Mediano Peso: 10 - 25 kg Velocidad máx.: 120 km/hr

Pequeño Peso: Hasta 10 kg Velocidad máx.: 60 km/hr

Grande Peso: 25kg a más Velocidad máx.: más de 120 km/hr

Pequeño Peso: Hasta 2 kg

Mediano Peso: 2 - 5 kg

Grande Peso: 5 kg a más

Ing. Carlos Saito - 2015

Sistema Aéreo No Tripulado

Vehículo Aéreo No Tripulado

Estación de Control en Tierra

Sensor Abordo (Carga Útil)

Operador

Mantenimiento Logística

Ing. Carlos Saito - 2015

Aplicaciones

• Ambos sistemas se pueden utilizar en: – Agricultura de precisión

– Minería

– Vigilancia

– Monitoreo

– Desastres Naturales

– Reservas Naturales

– Pesca, etc.

Ing. Carlos Saito - 2015

Sensores

Ing. Carlos Saito - 2015

Procesamiento de la Información • La información capturada por el sensor abordo debe de ser

procesada para obtener el producto final que nos sirve para analizar el trabajo realizado, tomar decisiones o realizar futuros trabajos.

Planificación de la Operación

Captura de la Información

Información Procesada

Ing. Carlos Saito - 2015

UAV para Monitoreo de Calidad de Aire

Ing. Mónica Abarca - 2015

Presentación de la problemática • Aire limpio recurso

ambiental más importante.

• Problema altos índices de contaminación del aire según la OMS.

Ing. Mónica Abarca - 2015

• Perú: industria minero-metalúrgica.

Maquinaria pesada: CO2, CO.

Extracción de mineral: SO2, NO2, H2S, y polvo.

Yacimiento uraníferos: radiaciones ionizantes alfa, beta y gamma.

Presentación de la problemática • ¿Quiénes regulan las emisiones contaminantes?

– Ministerio de Energía y Minas: Límites Máximos Permisibles.

– Ministerio del Ambiente: Estándares Nacionales de Calidad Ambiental.

• Resolución Ministerial N° 315-96-EM/VMM

– Art. 8: Titulares mineros deben construir estaciones de monitoreo.

• ¿Cómo son las estaciones de monitoreo?

– Casetas fijas

– Consumen mucha energía.

– Instrumentación costosa.

– Mantenimiento constante.

Ing. Mónica Abarca - 2015

UAV con Sistema de Medición de Calidad de Aire y Radiaciones Ionizantes

Beneficios de los UAVs:

– Realizan misiones peligrosas para el ser humano.

– Autónomos, rápidos y flexibles.

– Tamaño pequeño y peso ligero.

– Costos bajos.

– No contaminan al medio ambiente pues usan energía eléctrica.

Ing. Mónica Abarca - 2015

UAV Caseta de monitoreo

Dinámico Estático

Consume poca energía eléctrica

Consume mucha energía eléctrica

Bajo costo de implementación

Alto costo de implementación

Bajo costo de mantenimiento

Alto costo de mantenimiento

Sensado de Gases y Partículas

Ing. Mónica Abarca - 2015

Sensado de Radiaciones Ionizantes

Envío de información en tiempo real

Resultados • 2do Puesto Categoría Académico Innovador, Premio a la

Innovación Tecnológica en el Sector Minero Energético 2014 - SNMPE

• Patente de Modelo de Utilidad, expediente 001676-2014-DIN INDECOPI

• Ganador de Global Impact Competition 2015 para el Graduate Studies Program de Singularity University Próximo Proyectos

• 2da versión: mayor autonomía de vuelo, mayor capacidad de sensores, diseño para vuelos hasta 5000 msnm

• Diseño de algoritmo para búsqueda autónoma de fuente de contaminación

• Miniaturización de drone: producto versátil para el mercado

Ing. Mónica Abarca - 2015