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JUAN JAVIER SOTOMAYOR MORIANO

JUAN JAVIER SOTOMAYOR MORIANO

JUAN JAVIER SOTOMAYOR MORIANO

DOCTOR OF PHILOSOPHY (Ph. D) in Technical Sciences, UNIVERSIDAD TECNICA DE SAN PETERSBURGO

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Magister en Ciencias de Ingeniería (instituto politecnico de leningrado)

Ingeniero Electricista
DOCENTE ORDINARIO - PRINCIPAL
Docente a tiempo completo (DTC)
Departamento Académico de Ingeniería - Sección Electricidad y Electrónica

Investigaciones

Se encontraron 30 investigaciones

2015 - 2018

Identificación y Localización de Fallos en un Sistemas Hidráulicos. Contrato 034-2015 FONDECYT

La automatización de estos sistemas, mediante lazos de control automático, si bien ha permitido liberar a los operadores humanos de su control y operación manual, no los ha inmunizado frente a los fallos. El objetivo que persiguen los métodos de detección y diagnóstico de fallos es caracterizar el comportamiento de un sistema en su modo normal de funcionamiento, ya sea utilizando herramientas estadísticas, modelos cualitativos, analíticos o redes neuronales y analizar si el comportamiento actual del proceso se corresponde con su comportamiento normal. En el caso de no correspondencia se dice que el sistema está en fallo (Quevedo, 2012). En el presente proyecto se espera determinar posibles fallas en proceso industriales que contengan componentes hidráulicos con el objetivo de permitir una rápida detección y solución de sus problemáticas, estas fallas pueden estar vinculadas a sensores y actuadores y a elementos propios del sistema como fugas y desperfectos internos. Se desarrollará un sistema de diagnóstico de fallas basado en modelo y una planta piloto que posibilite probar experimentalmente el sistema desarrollado. Este proyecto está contemplado para ser ejecutado en 24 meses y como resultado se tiene prevista la publicación de dos artículos en revistas indizadas.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • Institut National des Sciences Appliquees - Laboratorio de Analisis y de Arquitectura de los Sistemas (Financiadora)
  • CONCYTEC - CIENCIACTIVA (Financiadora)
  • pontificia universidad catolica del peru - escuela de posgrado (Financiadora)
2015 - 2017

Localización de Fallos de un Sistema Eléctrico en Baja Tensión mediante Métodos de Identificación de Sistemas. Proyecto DGI 2015 195

En la actualidad los sistemas eléctricos de baja tensión (SEBT), demandan la implementación de sistemas de diagnóstico de fallos a fin de evitar daños que conduzcan a funcionamiento incorrecto e inclusive incendios. A diferencia de los sistemas eléctricos de media y alta tensión, los SEBT no han recibido una atención adecuada, por lo cual, aún no se cuenta con metodologías y técnicas efectivas que permitan la implementación de soluciones apropiadas en estos. El reporte del 2010 del instituto FEMA de los EE.UU, consigna que el 80% del total de incendios, fueron producidos por una falla en SEBT, ocasionando anualmente un considerable número de víctimas y pérdidas materiales. Un SEBT, frecuentemente se ve afectado por fallos de alta impedancia que se originan por la rotura de líneas de transmisión y su contacto con tierra. Este tipo de fallos por lo general vienen acompañados de arcos eléctricos, que son difíciles de detectar. En la actualidad, los sistemas de detección más avanzados, están basados en técnicas de procesamiento de señales y permiten detectar la ocurrencia de fallos, sin embargo para un diagnóstico de fallos efectivo se requiere también conocer su localización en forma precisa, para evitar la propagación de daños (incendio) y/o para la determinación de puntos de fuga de energía. Para lograr este objetivo, se proponen las siguientes tareas: desarrollo de técnicas de localización de fallas en SEBT; desarrollo de técnicas para modelado y detección de cargas en una red eléctrica domiciliaria; modelado de un sistema eléctrico considerando las interacciones y presencia de arco eléctrico; diseño de un algoritmo para localización precisa de fallos en SEBT; implementación de un prototipo para la localización, análisis y monitoreo de fallos en SEBT. Los resultados permitirán publicar 2 artículos en revistas científicas SCI. Parte de las tareas se ejecutarán con apoyo de investigadores del Lab. Arquitecturas y Medidas Electrónicas de la U. de Lorraine (Francia).

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
  • Universidad de lorraine - laboratorio de medidas y arquitecturas electrónicas (Financiadora)
2014 - 2016

Metodología de Diagnóstico Descentralizado de Fallas en Sistemas Híbridos - Proyecto DGI 2014-0013

A fin de satisfacer las demandas de la sociedad actual, en el sector industrial y de servicios se ha incrementado considerablemente el uso de sistemas que contienen procesos continuos y discretos (sistemas híbridos), pudiendo ser estos de tecnología compleja como es el caso de las plantas de procesamiento de minerales/agua, los sistemas móviles terrestres/aéreos, etc. Es importante que estos sistemas funcionen de un modo adecuado, dado que una falla puede poner en peligro a sus operadores, ocasionar perdidas económicas, provocar problemas medioambientales, etc. Una forma de supervisar estos sistemas es a través de técnicas de diagnóstico de fallas (DF) que les permitan mantener un desempeño fiable bajo diferentes condiciones de operación. La mayoría de recursos para la DF actuales no consideran la naturaleza híbrida de los sistemas, es decir se limitan a un diagnóstico local de sus partes, sin contemplar sus interacciones. Este proyecto plantea el desarrollo de una metodología para el diagnóstico descentralizado de fallas en sistemas híbridos, que realice diagnósticos rápidos y efectivos, con mínima carga computacional y con funcionamiento autónomo. Para lograr este objetivo, se proponen las siguientes tareas: 1. Caracterización de los sistemas híbridos. 2. Diseño de 2 técnicas de diagnóstico descentralizado. 3. Integración de la caracterización de los sistemas híbridos con las técnicas de diagnóstico descentralizado. 4. Implementación práctica de la metodología desarrollada en un proceso industrial y en un sistema móvil. Finalmente, se obtendrá un software de diagnóstico descentralizado de fallas aplicable a procesos industriales y sistemas móviles, este se acondicionará a su vez al sistema de control distribuido del Laboratorio de Control Avanzado (SEE), para uso práctico. El software será patentado y servirá para enseñanza y demostraciones en la industria. Se presentarán 2 artículos para su publicación en revistas científicas SCI.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)
2014 - 2016

Sistema de Control de un Vehículo Autónomo Marítimo para el Monitoreo de las Variables Críticas del Mar.

El monitoreo de las variables críticas del mar, implica contar con equipos capaces de actuar de manera permanente a lo largo del litoral. En la actualidad estos equipos requieren la intervención de personal a cargo de su manejo, el cual debe desplazarse en barcos para recoger datos de las variables en distintas áreas marítimas. Lo anterior puede originar problemas, tales como la exposición del personal a las variaciones del comportamiento del mar. En otras ocasiones se prefiere, prescindir del monitoreo de variables, lo cual tiene como consecuencia la perdida de importantes datos para la detección de anomalías producidas por fenómenos climáticos o por contaminantes. Por tal motivo, existe la necesidad de contar con vehículos autónomos marítimos, los cuales realicen la tarea de monitoreo de manera autónoma. Lo anterior no solo brindaría mayor seguridad al personal, sino también a la larga resultaría más económico. Cabe resaltar que el monitoreo de las variables críticas se realizará con ayuda de sensores que se implementarán sobre el vehículo autónomo marítimo.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CONCYTEC - FONDECYT (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - ESCUELA DE POSGRADO (Financiadora)
2013 - 2016

Control Avanzado y Automatización de los Procesos Críticos de las Plantas Desalinizadoras de Agua de Mar mediante Ósmosis Inversa. Contrato N° 207-FINCyT-IA-2013

La desalinización de agua de mar es una técnica segura y viable, por lo cual constituye un medio estratégico para afrontar la actual crisis global de escasez agua. En el Perú se conoce que la desalinización de agua de mar, representa un recurso hídrico de importancia estratégica, dado que en determinadas zonas sería la única opción de garantizar el abastecimiento de agua con seguridad. Los costos relacionados al alto consumo de energía de las plantas desalinizadoras, restringen el crecimiento de su uso en especial en países como el nuestro. Por lo anterior, es indispensable el desarrollo de sistemas efectivos de control y automatización que permitan mejorar la productividad de este tipo de plantas abaratando sus costos de explotación. En el presente proyecto, se propone el desarrollo y propuesta de implementación práctica de controladores avanzados de los procesos críticos de las plantas de desalinización de agua de mar mediante ósmosis inversa, que permitan aumentar su productividad, la calidad del agua potable y la eficiencia energética, asimismo se propone el desarrollo de un sistema de supervisión con detección y diagnóstico de fallos de su funcionamiento el cual incrementará la seguridad de su funcionamiento.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • BANCO INTERAMERICANO DE DESARROLLO - FINCYT (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - VICERRECTORADO DE INVESTIGACION (Financiadora)
2012 - 2014

Desarrollo de Estrategias de Control Avanzado para la Automatización de Procesos Industriales Complejos

Identificación de Procesos Industriales Complejos y Desarrollo de Estrategias de Control Avanzado para su Automatización.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CUJAE INSTITUTO SUPERIOR JOSE ANTONIO ECHEVARRIA - departamento de automatica (Financiadora)
  • CUJAE INSTITUTO SUPERIOR JOSE ANTONIO ECHEVARRIA - DEPARTAMENTO DE AUTOMÁTICA (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Escuela de Graduados (Financiadora)
  • UNIVERSIDAD CASTILLA DE LA MANCHA - DEPARTAMENTO DE CONTROL AUTOMATICO (Financiadora)
2012 - 2013

Control de Procesos Industriales con Retardo de Tiempo

Los retardos de tiempo que suceden en los procesos industriales en las etapas de intercambio de energía, medición de variables y procesamiento de información, este fenomeno origina problemas de perdida de control e inclusive inestabilidad en las plantas industriales. El objetivo de este grupo de investigación es el estudio, desarrollo y aplicación de técnicas de control que consideren el efecto de los retardos de tiempo y logren el comportamiento deseado de la planta en estas condiciones.

Participantes:

Instituciones participantes:

  • CENTRO DE INVESTIGACION Y ESTUDIOS AVANZADOS (CINVESTAV) - DEPARTAMENTO DE MECATRONICA (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - ESCUELA DE POSGRADO (Financiadora)
2009 - 2010

Diseño e Implementación de un Sistema Terrestre de Detección y Clasificación de Nutrientes en Campos de Cultivo mediante Espectrometría y Visión Artificial.

El propósito de este proyecto, es llevar cabo una investigación en el tema de agricultura de precisión a fin de mejorar el uso de los recursos aplicados en los campos de cultivo. Lo anterior, sin afectar la calidad de los productos agrícolas. Este proyecto plantea el uso de la agricultura de precisión en los campos de cultivo, a través del desarrollo de técnicas que permitan obtener un mejor rendimiento en estos, reduciendo la contaminación de los suelos producto de uso ineficiente de productos químicos utilizados para el control de diversas plagas o hierba mala. Se empleará una cámara de video para visión y control inteligente implementado en un robot móvil, este último recorrerá toda el área de cultivo, recolectando información necesaria para el análisis de los campos. Además se utilizará un espectrómetro para la identificación y clasificación de la composición de nutrientes de las plantas en cuestión. El uso de visión estereoscópica permitirá al robot tener una perspectiva real del área de cultivo, por lo que podrá tomar decisiones autónomamente en cuanto a la realización del recorrido en el campo. Este robot contará con un equipo de posicionamiento global GPS, que permitirá determinar su ubicación e implementar con mayor facilidad aplicaciones GIS (Sistema de información Geográfica), teniendo la posibilidad de generar un mapa que muestre el estado del campo. Dado que los campos de cultivo son extensos y que el trabajo de un solo robot no es suficiente, este proyecto puede orientarse a futuras investigaciones de una red de robots equipados con sensores para la ejecución de tareas que involucren un área de cultivo de mayor extensión o múltiples trabajos dentro de la zona de cultivo. En este caso, se investigarán las tecnologías y técnicas de comunicación, usadas para la implementación de una red de sensores, al igual que técnicas de radiofrecuencia, topologías de red y protocolos de transmisión de datos.

Participantes:

  • JUAN JAVIER SOTOMAYOR MORIANO (Investigador principal)
  • MARLON FÉLIX JUNIOR AUCALLANCHI DÁVILA (Asistente)
  • GONZALO AUGUSTO CUCHO PADÍN (Asistente)
  • JORGE ANTONIO RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ (Asistente)
  • JOSÉ LUIS ZÁRATE MOYA (Asistente)

Instituciones participantes:

  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Departamento Académico de Ingeniería (Financiadora)
  • PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DEL PERU - Dirección de Fomento de la Investigación (DFI) (Financiadora)