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Desarrollo de un módulo de detección de zonas de acceso terrestre en entornos de desastres naturales mediante segmentación de imágenes aéreas
(Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Carrera de Electrónica y Automatización., 2026) Lara Félix, Karen Doménica
Las inundaciones son una de las principales contingencias que comprometen la integridad de las redes viales, dificultando el acceso de los equipos de emergencia y afectando la toma de decisiones durante las operaciones de respuesta. En este contexto, el presente trabajo tuvo como objetivo desarrollar y evaluar un sistema basado en segmentación semántica para la detección automática de vías de acceso terrestre en escenarios posteriores a inundaciones mediante imágenes aéreas. Para ello, se realizó un estudio del estado del arte y se construyó un conjunto de datos binario a partir del dataset FloodNet mediante la generación y revisión de máscaras correspondientes a la clase Road Non-Flooded. Posteriormente, se aplicó un proceso de preprocesamiento que incluyó aumento de datos, redimensionamiento, normalización y partición del conjunto de datos. Sobre esta base se implementaron las arquitecturas U-Net, LinkNet y DeepLabV3+ utilizando TensorFlow/Keras, incorporando funciones de pérdida, callbacks y ajustes de hiperparámetros para optimizar el entrenamiento. El desempeño de los modelos fue evaluado mediante métricas de segmentación y un análisis cuantitativo y cualitativo de las predicciones obtenidas. Los resultados evidenciaron que DeepLabV3+ alcanzó el mejor desempeño, con un IoU del 84,35 %, un coeficiente Dice del 91,51 % y una precisión del 93,97 %, además de reducir aproximadamente un 45 % los falsos positivos respecto a U-Net y LinkNet. Se concluye que la metodología propuesta constituye una alternativa efectiva para la identificación automática de vías de acceso terrestre en escenarios post inundación, proporcionando información que puede contribuir a una planificación más eficiente de las operaciones de respuesta ante emergencias.
Implementación de un sistema electrónico didáctico para la captación de energía solar fotovoltaica.
(Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Sede Latacunga. Carrera de Tecnología Superior en Automatización e Instrumentación., 2026-08-27) Manotoa Lema, Gissela Beatriz
El presente trabajo tuvo como objetivo implementar un módulo electrónico didáctico para la enseñanza del proceso de conversión, almacenamiento y aprovechamiento de energía solar fotovoltaica, orientado al desarrollo de actividades prácticas en la carrera de Tecnología Superior en Automatización e Instrumentación. El sistema integra un panel solar fotovoltaico de 50 W, un controlador de carga PWM, una batería para almacenamiento de energía y un inversor para alimentar diferentes cargas en corriente alterna. Para caracterizar eléctricamente las cargas, se incorporó un analizador de energía Siemens SENTRON PAC3100, mediante el cual se obtuvieron variables como corriente, potencia activa, potencia reactiva, potencia aparente y factor de potencia. Adicionalmente, se implementó un sistema basado en ESP32 para adquirir el voltaje mediante un divisor resistivo y medir temperatura y humedad mediante un sensor DHT11. Las variables fueron visualizadas localmente mediante una pantalla LCD y remotamente a través de la plataforma Adafruit IO. La metodología comprendió el dimensionamiento e integración de las etapas de generación, regulación, almacenamiento y conversión, junto con la implementación del sistema de adquisición y monitoreo y la ejecución de pruebas experimentales con diferentes cargas eléctricas. Los ensayos permitieron analizar el comportamiento energético de las cargas y las variaciones de voltaje. Durante el monitoreo se obtuvieron 17 160 registros de voltaje, con un promedio de 13,05 V y una desviación estándar de 0,60 V. Los resultados verificaron el funcionamiento integrado del módulo, su capacidad para alimentar cargas y monitorear variables, constituyéndose en un recurso experimental para prácticas relacionadas con energía fotovoltaica, instrumentación y sistemas embebidos.
Implementación de un Vehículo Autónomo Guiado (AGV) con mapeo básico del entorno para limpieza del laboratorio de Circuitos Eléctricos de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE sede Latacunga.
(Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Sede Latacunga. Carrera de Tecnología Superior en Automatización e Instrumentación., 2026-08-26) Quevedo Garofalo, Jonathan Fabian; Reimundo Cordonez, Kevin Fernando
El presente trabajo de integración curricular detalla la implementación de un sistema de limpieza autónoma supervisada para el laboratorio de Circuitos Eléctricos de la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE, sede Latacunga. Este entorno académico presenta un alto tráfico diario, lo que reduce las ventanas de tiempo disponibles y dificulta el mantenimiento mediante métodos manuales tradicionales; estos resultan insuficientes, demandan jornadas extensas y presentan limitaciones de acceso en los espacios reducidos bajo las mesas de trabajo y los anaqueles. A ello se suma la ausencia total de registro y trazabilidad del proceso, que impide verificar su cumplimiento y cuantificar su costo operativo. Para solventar esta problemática, se implementa un Vehículo Autónomo Guiado (AGV) de plataforma comercial, dotado de un sensor de distancia láser (LDS) que ejecuta el mapeo básico del entorno, la evasión de obstáculos y la planificación de rutas, integrado a una capa de supervisión de diseño propio construida sobre un microcontrolador ESP32. Dicha capa incorpora instrumentación electrónica en la estación de carga para la medición de corriente y tensión, lo que permite registrar la energía consumida por ciclo y calcular indicadores de disponibilidad operativa. La supervisión y el comando se ejecutan desde una Interfaz Humano-Máquina (HMI) de corte industrial, servida por el propio microcontrolador sobre una subred inalámbrica aislada del laboratorio. La metodología se enmarca en un enfoque cuantitativo-tecnológico, orientado a evaluar el desempeño del sistema mediante estadística descriptiva aplicada a las variables medidas. Como resultado, el sistema integra un equipo comercial cerrado dentro de una arquitectura de supervisión abierta, aplicando de manera práctica los principios de instrumentación, adquisición de datos y la supervisión propia de la Industria 4.0.
Evaluación y rediseño del sistema de alcantarillado y tratamiento de aguas residuales de la Brigada de Selva N° 19 “NAPO”. Pto. Fco. de Orellana, Orellana
(Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Carrera de Ingeniería Civil., 2026) Orozco Sánchez, Vinicio Israel; Sánchez Rodríguez, Johnny Javier
El presente proyecto de titulación consiste en la evaluación y rediseño del sistema de alcantarillado y tratamiento de aguas residuales de la Brigada de Selva N.°19 “NAPO”, ubicada en la ciudad de El Coca, provincia de Orellana. Inicialmente, se realizó un diagnóstico integral del sistema existente mediante inspecciones en campo y levantamiento de catastro sanitario, con el fin de determinar su estado de funcionamiento, capacidad hidráulica y nivel de servicio. Del análisis, resultaron las deficiencias asociadas a la degradación de la infraestructura, la escasa capacidad de conducción y las deficiencias en la disposición final de las aguas residuales, de tal manera que, a partir de los resultados que se obtuvieron en el tratamiento, se determinó la redimensionada del sistema de alcantarillado separado y de las redes sanitarias y pluviales que permita la recogida, conducción y evacuación de las aguas generadas. Para este tratamiento hidráulico nos servimos, en primera instancia, de las herramientas informáticas de gestión de redes de alcantarillado, como SewerGEMS, que nos permiten determinar los caudales de diseño, las velocidades, pendientes, diámetros y profundidades de las tuberías de manera que se cumplan las normativas técnicas vigentes en el ecuatoriano. También fue posible plantear el diseño de una planta para el tratamiento de aguas residuales mediante sistemas naturales; un arreglo eficiente y sostenible, de coste de operación bajo, que se ajuste a las condiciones climáticas y geográficas de la zona amazónica. El proyecto incluye el levantamiento topográfico, diseño hidráulico, y los detalles correspondientes, así como la elaboración de análisis de precios unitarios y el presupuesto referencial.
Análisis de los desafíos y consideraciones técnicas para la planificación del backhaul de redes móviles 5G en entornos patrimoniales, con énfasis en el Centro Histórico de Quito
(Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE. Carrera de Telecomunicaciones., 2026) Ortiz Muñoz, Marlon Jahir
Este trabajo de integración curricular aborda el análisis del desempeño de redes móviles 5G en entornos urbanos patrimoniales, tomando como caso de estudio el sector de la Plaza e Iglesia de San Francisco en el Centro Histórico de Quito. El objetivo principal de este estudio es analizar la influencia del entorno construido sobre la cobertura y la capacidad de la red, además de estimar los requerimientos de la red de transporte o backhaul. Con este fin, se realiza una simulación a nivel de sistema que considera la interacción entre varias estaciones, la ubicación espacial de los usuarios y las condiciones de propagación de un entorno urbano denso. Mediante información geográfica se construye una representación digital del área de estudio, en la cual se aplican modelos de pérdida por distancia y pérdidas equivalentes producidas por el bloqueo de las edificaciones. En una primera etapa se evaluó un escenario conformado únicamente por una macrocelda que opera en la banda de 3,5 GHz, con el propósito de identificar las limitaciones de cobertura y capacidad de la red. En estas condiciones se obtuvo un throughput promedio de 14,72 Mbps, mientras que el 88,67 % del área presentó valores inferiores a 10 Mbps, lo que evidenció un desempeño limitado en gran parte del escenario. Posteriormente, se incorporaron cuatro small cells en ubicaciones estratégicas para mejorar el funcionamiento de la red. Como resultado, el throughput promedio aumentó hasta 22,63 Mbps, equivalente a una mejora del 53,7 %. Además, en las zonas donde inicialmente se registraban los mayores problemas de servicio, el throughput pasó de valores cercanos a cero a un rango comprendido entre 61,44 y 300 Mbps, reflejando una mejora significativa en la capacidad ofrecida. Para estimar la capacidad del backhaul se analizaron los valores de throughput obtenidos por cada small cell y sus percentiles de mayor demanda. Los valores de p95 se ubicaron entre 261,32 y 300 Mbps, por lo que se estableció como referencia una capacidad de 400 Mbps por nodo y aproximadamente 1,6 Gbps para el conjunto de las cuatro small cells. Los resultados muestran que la planificación de una red 5G en un entorno patrimonial debe considerar de manera conjunta la propagación, la interferencia, la ubicación de los nodos y la capacidad requerida en la red de transporte.