´ UNIVERSIDAD DE LA REPUBLICA FACULTAD DE INGENIER´IA

´ INSTITUTO DE INGENIER´IA ELECTRICA

Ejemplos de Planificaci´on de Proyectos

´Indice general 1. Prefacio

5

I.

7

Ejemlo de Planificaci´ on - Electr´ onica

2. Dise˜ nar un circuito integrado 2.1. Descripci´ on del Proyecto . 2.2. Objetivo . . . . . . . . . . 2.3. Objetivos Especificos . . . ´ 2.4. Criterios de Exito . . . . . 2.5. Actores . . . . . . . . . . 2.6. Supuestos . . . . . . . . . 2.7. Restricciones . . . . . . . 2.8. Entregables Asociados . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

9 9 9 9 10 10 10 11 11

II. Ejemlo de Planificaci´ on - Potencia

13

3. Monitoreo y diagn´ ostico de fallas en m´ aquinas as´ıncronas 3.1. Introducci´ on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Objetivo del proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Alcance del proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4. Actores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5. Supuestos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6. Restricciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15 15 15 16 16 16 17

III. Ejemlo de Planificaci´ on - Telecomunicaciones

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

. . . . . .

19

4. Redes Cognitivas 21 4.1. Descripci´ on del Proyecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3

´Indice general 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6. 4.7. 4.8. 4.9.

4

Objetivo . . . . . . . Alcance . . . . . . . ´ Criterios de Exito . . Actores . . . . . . . Supuestos . . . . . . Restricciones . . . . Objetivos Espec´ıficos EDT . . . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

. . . . . . . .

21 22 22 22 23 23 23 24

1. Prefacio Estimado lector, el presente trabajo esta dirigido a los estudiantes de grado que comienzan su tesis de fin de curso en el instituto de Ingenier´ıa El´ectrica. El objetivo es brindar un conjunto de ejemplos de planificaciones de proyecto de grado. Las mismas fueron realizadas por estudiantes de otras generaciones. A pesar de las revisiones pueden existir errores, agradecemos al lector nos haga llegar las correcciones a trav´es de miguelb at fing dot edu dot uy.

5

Parte I.

Ejemlo de Planificaci´ on - Electr´ onica

7

2. Dise˜ nar un circuito integrado 2.1.

Descripci´ on del Proyecto

Dise˜ nar un circuito integrado (CI) anal´ ogico capaz de acondicionar se˜ nales psiologicas cardiacas, musculares o cerebrales para su post procesamiento. Debido a que estas se˜ nales tienen caracter´ısticas diferentes en frecuencia y en amplitud, es necesario que el CI sea configurable en su ganancia y respuesta en frecuencia. El dise˜ no de circuitos para adquisicion de se˜ nales biom´edicas es un area de trabajo con varios antecedentes en el Grupo de Microelectr´onica. Donde se han explorado t´ecnicas b´asicas que permiten el dise˜ no de una interfaz configurable para diferentes aplicaciones. El dise˜ no de interfaces biom´edicas configurables es un area de investigaci´on relativamente reciente con inter´es industrial.

2.2.

Objetivo

El objetivo es dise˜ nar, enviar a fabricar y caracterizar un CI que implemente una interfaz biom´edica configurable.

2.3.

Objetivos Especificos

Los objetivos especificos que se pretenden alcanzar en el proyecto son: dise˜ no sistema a nivel de bloques dise˜ no de la arquitectura y dimensionado de cada bloque optimizaci´ on del sistema layout terminado testear el circuito documentaci´ on

9

2. Dise˜ nar un circuito integrado

2.4.

´ Criterios de Exito

Se propenen los siguientes criterios de ´exito con el fin de medir cumplimiento el del proyecto: entrada diferencial ganancia programable entre 100 V/V y 2500 V/V filtro con un ca´ıda de -40 dB/dec fuera de la banda pasante CMRR, PSRR ¿70 dB el circuito deber´ a manejar se˜ nales diferenciales con un offset de hasta 100 mV

2.5.

Actores

Involucrados al proyecto se han identificado los siguientes actores: MOSIS (www.mosis.com): proveedor de servicios de fabricacion gratuita de circuitos integrados para instituciones academicas Grupo de Microelectr´ onica del IIE Directores del Proyecto Equipo de Proyecto

2.6.

Supuestos

El proyecto se lleva´ a adelante bajo los siguientes supuestos: El CI se fabricara en tecnologa C5N de On Semiconductors MOSIS aprueba la fabricacion del CI en el marco del programa MEP (MOSIS Educational Program) Los prototipos tienen un tiempo de entrega de 3 meses, desde que se env´ıan a fabricar Se cuenta con todas las herramientas de software necesarias para el dise˜ no del CI Se cuenta con todas las herramientas necesarias para un correcto testeo del CI

10

2.7. Restricciones

2.7.

Restricciones

El proyecto tendr´ a las siguientes restricciones: equipo del proyecto tiene una disponibilidad de 4 hrs. por d´ıa Las fechas de fabricaci´ on estan preestablecidas por MOSIS (http:www.mosis.comproductsfabschedule) dise˜ no completo debe estar listo para el 19 de Julio de 2010.

2.8.

Entregables Asociados

Se propone lo siguientes entregables dise˜ no de un diagrama de bloques del sistema esquematico de cada bloque propuesta optimizaci´ on layout del sistema informe de pruebas funcionales

documentaci´ on

11

Parte II.

Ejemlo de Planificaci´ on - Potencia

13

3. Monitoreo y diagn´ ostico de fallas en m´ aquinas as´ıncronas 3.1.

Introducci´ on

De todas las m´ aquinas que se emplean en la industria, la de mayor aplicaci´on es sin duda elmotor el´ectrico, tal es as´ı que alrededor del 90 % de la energ´ıa consumida en la industria se destina al abastecimiento de motores el´ectricos que en su gran mayor´ıa, alrededor del 90 %, son motores de inducci´on as´ıncronos (Toliyat and Kliman, 2004). Dentro de las t´ecnicas empleadas actualmente para efectuar el mantenimiento de estos motores, el denominado Mantenimiento Predictivo, es aquel que midiendo variables caracter´ısticas del motor como la corriente estat´orica o las vibraciones de la m´aquina en conjunto, es capaz depredecir el estado de sus componentes principales, entre ellos sus rodamientos, barras rot´ oricas, etc. De esta manera, conociendo el estado actual y la evoluci´on hist´orica de estas variables delmotor, pueden predecirse fallas en estado prematuro. M´as a´ un, las t´ecnicas de diagn´ostico en l´ınea permiten realizar las tareas de mantenimiento predictivo sin necesidad de sacar las m´ aquinas de servicio, dando lugar a que durante las paradas planificadas del proceso se efect´ uen los cambios y reparaciones necesarios en los motores.

3.2.

Objetivo del proyecto

El proyecto propuesto persigue el objetivo de investigar los principales m´etodos utilizados en la actualidad para monitorear y diagnosticar el estado de los motores de inducci´on y elaborar la especificaci´ on t´ecnica del equipo necesario a utilizar para llevar adelante estos m´etodos a nivel industrial.

15

3. Monitoreo y diagn´ ostico de fallas en m´aquinas as´ıncronas

3.3.

Alcance del proyecto

Investigar m´etodos de diagn´ ostico de m´aquinas as´ıncronas basados en el an´alisis de las vibraciones del motor y del an´alisis de corrientes estat´oricas. Se estudiaran tanto fallas de origenmec´ anico como de origen el´ectrico.

3.4.

Actores

Las actores involucrados en el proyecto son: equipo de proyecto empresas del sector industrial que posean m´aquinas as´ıncronas y adquieran el equipamiento de diagn´ ostico y prevenci´on de fallas. empresas dedicadas a la reparacion de motores el´ectricos Empresas dedicadas al transporte de carga, ya sea por v´ıa terrestre o mar´ıtima (en caso de que los motores deban ser reparados en el exterior) empresas dedicadas al mantenimiento predictivo

3.5.

Supuestos

El proyecto se desarrollar´ a bajo los siguientes supuestos: departamento de Potencia del IIE suministra los recursos econ´omicos necesarios para el equipamiento de simulaci´on el presupuesto asignado es suficiente y no se deber´an solicitar adicionales existen m´ aquinas as´ıncronas que poseen las fallas a estudiar y est´an disponibles para seranalizadas se cuenta con instrumentos de an´alisis en el mercado local los integrantes del equipo de proyecto son capaces de cumplir con el objetivo planteado el personal perteneciente a las empresas del ramo con capacidad de habilitar el an´ alisis de las m´ aquinas colabora con el proyecto

16

3.6. Restricciones

3.6.

Restricciones

El proyecto se desarrollar´ a con las siguientes restricciones: el proyecto debe realizarse seg´ un lo especificado antes del 30 de setiembre de 2012. el equipo de proyecto tiene una disponibilidad de 14 horas semanales no se cuenta con recursos para adquirir un banco de pruebas propio se dispone de un conjunto de 4 art´ıculos sobre fallas t´ıpicas a analizar

17

Parte III.

Ejemlo de Planificaci´ on Telecomunicaciones

19

4. Redes Cognitivas 4.1.

Descripci´ on del Proyecto

Las redes cognitivas son una propuesta que ha comenzado a desarrollarse en los u ´ltimos a˜ nos con el objetivo de encontrar un m´etodo eficaz para compartir bandas del espectro radioel´ectrico que se encuentren subutilizadas. La idea principal consiste en que ciertos usuarios o servicios secundarios puedan utilizar parte del espectro no ocupado (ya sea geogr´aficamente o temporalmente) por los servicios primarios que tienen asignadas esas bandas. Por lo tanto una funci´ on importante en los nodos de estas redes es detectar bandas no utilizadas temporalmente y luego decidir y adaptar las transmisiones a la banda que mejor se adecue al tipo de transmisi´ on que quiere realizar la red. Actualmente existe un est´ andar de la IEEE, el 802.22, del cual ya existen algunos pilotos que implementan este tipo de tecnolog´ıa, de cualquier manera esta u ´ltima es una tecnolog´ıa centralizada donde una radio base toma las decisiones sobre el sensado de espectro y las bandas a utilizar en cada comunicaci´on. El proyecto busca realizar una implementaci´on simple con esta tecnolog´ıa pero de forma distribuida, es decir donde el sensado se realiza de manera aut´onoma en cada nodo, utilizando equipamiento con tecnolog´ıa Software Define Radio que cuenta el IIE. Se utilizar´a GNURadio como software de desarrollo y los equipos USRP (Universal Software Radio Peripheral) que se encuentran disponibles en el IIE.

4.2.

Objetivo

Implementar una red inal´ ambrica que permita definir una comunicaci´on entre 2 usuarios y que estos, en caso de detectar la presencia de un usuario primario que desea utilizar la misma banda de frecuencia, sean capaces de cambiar de canal manteniendo la comunicaci´on.

21

4. Redes Cognitivas

4.3.

Alcance

El alcance del proyecto abarca los siguientes puntos: estudio y an´ alisis de diferentes m´etodos para detectar usuarios primarios en la red. implementaci´ on de 3 o 4 m´etodos en GNURadio comparaci´ on de dichos m´etodos, proponer mejoras o modificaciones a los mismos implementaci´ on de un m´etodo simple de cambio de banda al detectar un usuario primario entre dos nodos prueba de dos nodos funcionando que detecten un usuario primario, cambien de banda y contin´ uen transfiriendo informaci´on en la nueva banda

4.4.

´ Criterios de Exito

Se proponen los siguientes criterios de ´exito para el proyecto: implementaci´ on de 3 m´etodos de detecci´on de usuarios implementaci´ on de un m´etodo de pasaje de banda que no introduzca una tasa de errores menor a 5 % en la comunicaci´on permitir un cambio de banda en un tiempo menor a 10 ms ante la presencia de un usuario primario a˜ nadir mejoras a los m´etodos implementados

4.5.

Actores Grupo de investigaci´ on sobre redes cognitivas del IIE Tutores del proyecto Equipo de proyecto

22

4.6. Supuestos

4.6.

Supuestos

El proyecto se desarrollar’ajo los siguientes supuestos: ¯ los m´etodos estudiados ser´ an implementables en el software GNU-Radio os dispositivos de transmisi´ on USRP funcionar´an de acuerdo a lo esperado el pasaje de frecuencia se realizar´ a a una banda que se encuentra libre de usuarios el punto de arranque de la capa f´ısica de la comunicaci´on ser´a provisto por el grupo de investigaci´ on del IIE

4.7.

Restricciones

Las restricciones para el proyecto son: se utilizar´ an u ´nicamente los equipos de transmisi´on USRP disponibles en el instituto IIE, no se contar´ a con equipos alternativos ee utilizar´ a el GNU-Radio como software de desarrollo

4.8.

Objetivos Espec´ıficos

Se plantean los siguientes objetivos espec´ıficos para el proyeto: comprender el funcionamiento del software de desarrollo GNU-Radio estudio de los posibles m´etodos de detecci´on de usuarios implementaci´ on de 3 m´etodos de detecci´on de usuarios primarios en GNU-Radio estudio de los posibles m´etodos de pasaje de banda implementaci´ on de 1 m´etodo de pasaje de banda en GNU-Radio implementaci´ on de ambos m´etodos dentro de la comunicaci´on establecer una comunicaci´ on entre los dispositivos USRP con detecci´on y cambio de banda. evaluaci´on y comparaci´ on de performance de los m´etodos de detecci´on.

23

4. Redes Cognitivas implementaci´ on de posibles mejoras en alguno de los m´etodos de detecci´on. documentaci´ on del proyecto

4.9.

EDT

A continuaci´ on se muestra la EDT del Proyecto:

Figura 4.1.: EDT

24