INSTITUTO DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICO PÙBLICO CAP. FAP. “JOSÉ ABELARDO QUIÑONES”
TUMBES
“IV FERIA NACIONAL DE INVESTIGACIÓN E INNOVACIÓN TECNOLÓGICA
DE INSTITUCIONES DE EDUCACIÓN SUPERIOR TECNOLÓGICA Y TÉCNICO
PRODUCTIVA INTI 2015”
“La innovación parte de ti”
UNIENDO CAPACIDADES PARA INNOVAR TECNOLOGÍA
TÍTULO DEL PROYECTO
VIDEOSEMÁFORO CONTROLADO CON EQUIPO MÓVIL PARA
CIRCULACIÓN VIAL EN EMERGENCIA
FAMILIA PROFESIONAL
ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA
CARRERA PROFESIONAL
ELECTRÓNICA INDUSTRIAL
DOCENTE ASESOR
P.T.E. NICOLÁS C LUEY FARFÁN
ESTUDIANTES
Electrónica Industrial : Carrillo Salazar dante Hipólito Computación E Informática : Albán Ojeda Irlan Kissingger
PROYECTO DE INNOVACIÓN TECNOLÓGICA
I. TÍTULO DEL PROYECTO DE INNOVACIÓN TECNOLÓGICA
VIDEOSEMÁFORO CONTROLADO CON EQUIPO MÓVIL PARA CIRCULACIÓN VIAL EN EMERGENCIA
II. RESUMEN EJECUTIVO DEL PROYECTO DE INNOVACIÓN
TECNOLÓGICA
El parque automotor ha crecido en forma desproporcionada en
nuestra Región de Tumbes y también a nivel nacional e
internacional. Por tal motivo las autoridades del Ministerio de
Transportes y Comunicaciones y Municipalidades, vienen aplicando
una serie de estrategias con la finalidad de prevenir los accidentes
de tránsito que en la actualidad se eleve el nivel estadísticos de los
mismos; como por ejemplo modificaciones al reglamento nacional
de tránsito, creación de escuelas de manejo, ordenamiento del
parque automotriz y vías de transporte, etc. A pesar de los grandes
esfuerzos no se puede solucionar el gran problema de los
accidentes de tránsito.
En otros países una de las herramientas que utilizan para el control
de tránsito en las vías terrestres es la tecnología de la comunicación
y automatización de sistemas electrónicos, como por ejemplo
estableciendo centrales de control de los semáforos y cámaras de
video.
La carrera profesional de Electrónica Industrial del Instituto de
Educación Superior Tecnológico Público CAP. F.A.P. “José
Abelardo Quiñones”. Viendo que en nuestra Región la mayoría de
accidentes de tránsito se da en las intersecciones de las avenidas o
calles, por motivos de la irresponsabilidad de los conductores y
problema de funcionamiento de los semáforos, así mismo se puede
apreciar que muchos medios de comunicación televisivos, que los
policías de tránsito que se encuentran en el centro de la intersección
controlando el transito son embestidos por algunos vehículos los
mismos que se dan a la fuga sin poderlos identificar. Así mismo el
reglamento de tránsito establece que las unidades vehiculares,
como por ejemplo: las ambulancias, la de los bomberos y los
vehículos policiales, en caso de emergencia tienen la prioridad de
circular por las vías y los demás vehículos deben estacionarse a un
costado de la vía hecho que no ocurre muchas veces.
Por lo tanto; los Educandos de Electrónica Industrial y Computación
e Informática uniendo sus capacidades, creyeron conveniente
elaborar un Proyecto de Innovación Tecnológica denominado:
VIDEOSEMÁFORO CONTROLADO CON EQUIPO MÓVIL PARA
CIRCULACIÓN VIAL EN EMERGENCIA que tiene como objetivo
Diseñar y elaborar un prototipo de videosemáforo controlado con
teléfono celular en circulación de emergencia, para contribuir en la
mejora del control de tránsito y evitar pérdidas de vidas humanas,
así mismo la identificación de los responsables de dichos accidentes
y ponerlo a disposición de las autoridades de las Municipalidades y
Ministerio de Transportes, a nivel local, regional y nacional.
El mencionado Proyecto consiste en agregar un sistema de control
vía teléfono celular y una cámara de video a un semáforo
convencional, que permita detener y dirigir el tráfico vehicular con
una llamada telefónica, así mismo identificar los vehículos que
circulan por las intersecciones.
DIAGRAMA DE BLOQUES
La identificación del producto fue determinado a través de un trabajo
de investigación para determinar las causas que causan los
accidentes de tránsito en las intersecciones de las calles, donde se
encuentran semáforos y a la vez un policía de tránsito,
determinándose que uno de los problemas fue que muchos
conductores no obedecen al policía ni el sonido de la sirena de las
unidades móviles de emergencia, como ambulancias, patrulleros,
unidades de los bomberos, no respetando las reglas de transito, la
cual dispones que los conductores deben ubicares a un costado y
dar pase a las mencionadas unidades móviles.
Por lo tanto después del diagnóstico, los estudiantes y asesor
acordaron poner en el mercado un producto innovador que consiste,
en el diseño e innovación de un semáforo normal a un
videosemaforo, con un letrero luminoso, con sirenas, una cámara
de video constante, dos sistemas de alimentación, un equipo móvil
y microcontroladores, cuyo producto sea bajo costo económico, que
permita su venta y empleo a grandes a escalas:
3.1 DIAGNÓSTICO
Se realizaron algunas entrevistas a las y los policías, conductores
de unidades de emergencia que son las personas que tienen que
intervenir en los casos de emergencia, así como algunas
autoridades, que entienden del problema que enfrentan los
conductores que conducen estos vehículos en emergencia en
la Región de Tumbes, sobre el proyecto de innovación que se
pretende elaborar (videosemáforo controlado con teléfono celular
en circulación de emergencia a un semáforo normal adecuado a
su realidad económica) para lograr una mayor independencia y
menor riesgo de vida de los peatones y policías de tránsito; las
mismas que felicitaron a los estudiantes y les pareció muy buena
la idea, debido a que las autoridades no habían pensado en ello.
3.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
¿En qué medida la innovación de un semáforo común, a un
videosemaforo mejoraría el nivel de control e identificación de los
conductores que no respetan las señales de tránsito, asimismo
bajar las estadísticas de accidentes en las intersecciones de las
calles?
Falta esquema
IV JUSTIFICACIÓN
Este proyecto tiene como propósito apoyar a nuestra Policía
Nacional y otros sectores que se encuentran inmersos en el control
del tránsito.
En el país especialmente en nuestra Región Tumbes, existe un gran
porcentaje de conductores que no respetan las señales de tráfico ni
los semáforos, permitiendo con esto crear el caos y poner en peligro
las vidas de los policías, y las vidas de las personas que se
desplazan en las ambulancias, los vehículos de los bomberos que
acuden a salvaguardar vidas humanas y la propiedad privada, así
mismo la policía nacional que acude a un llamado para salvar vidas
o por asaltos. Es por ello que los estudiantes de la Especialidad de
Electrónica Industrial y de Computación e Informática, han creído
conveniente diseñar y elaborar un semáforo que permita al policíao
algún personal del mismo cuerpo médico de emergencia, activarlo
con una llamada telefónica y entre en funcionamiento el sistema
óptico y acústico, pudiendo de esta manera los conductores
observar y escuchar, y porque debe ceder el paso o estacionarse a
un lado de la pista, y de esta manera salvar valiosas vidas humanas;
pero asimismo se ha tomado en cuenta el costo económico del
semáforo, que se accesible a la situación económica de las
Municipalidades Distritales, Provinciales, Gobernadores Regionales
y a los sectores de Transportes y comunicaciones.
Con esto videosemáforo automatizado se logra salvaguardar la vida,
de los policías y de las personas que se desplazan con urgencia en
las unidades móviles. De esta manera se logra que haya menos
caos vehicular en el momento de una emergencia, y esta se logre
de una forma óptima y eficiente que permita el salvar vidas sea una
prioridad y bienestar común de todas las personas en nuestra región
y en nuestro país.
V OBJETIVO
Diseñar, elaborar y ejecutar un prototipo de videosemáforo controlado
con un Equipo Móvil para el control e identificación de los
conductores que no respetan las señales de tránsito, asimismo bajar las
estadísticas de accidentes en las intersecciones de las calles, de las
unidades móviles que acuden a llamados de emergencia.
VI BENEFICIARIOS
- Todas las personas sin excepción alguna, debido a que todas en
algún momento, pasan por una emergencia personal o familiar, que
tienen que trasladarlo de un lugar a otro por motivos de salud.
- Al sector transportes.
- Empresa privada y pública.
- Los egresados de Electrónica Industrial, Computación e Informática
y Mecánica de Producción.
VII METODOLOGÍA Y DESARROLLO DEL PROCESO
METODOLOGÍA: Investigación aplicada, es decir se emplearon procesos y métodos prácticos, que permitieron desarrollar el proceso paso a paso.
DESARROLLO DEL PROCESO
1. Diagnostico: identificación del problema.
Se entrevistó en las calles a policías, que trabajan en el área de
tránsito, se les explico el tipo de proyecto de innovación que se
estaba elaborando, aceptando con mucho agrado esta
contribución que realizan los educandos de Electrónica
Industrial, Computación e Informática la comunidad en general.
Fotos del policía
2. Diseño del producto (video semáforo)
Dependencia y mucho esfuerzo de los policías en detener a los vehículos para permitir el desplazamiento de los vehículos en emergencia.
Costos elevados de sistemas automatizados.
Falta de apoyo de los conductores para ceder el paso.
Costos accesibles para las municipalidades distritales, provinciales y gobiernos regionales
Independencia de los policías para activar los videosemáforos, y mejor circulación vehicular.
3. ELABORACIÓN DEL GABINETE / ESTRUCTURA DEL
SEMÁFORO
Se ha diseñado y elaborado con lámina metálica, y
en la parte interna con material acrílico, realizando
la separación para ambos sistemas, y la
distribución técnica según lo requiera el sistema.
4. ELABORACIÓN DEL SISTEMA DE CONTROL
Activado mediante una llamada telefónica a dos
relevadores, que permite control interno del sistema
de las luces externas(Roja, Amarillo, Verde) y al
mismo tiempo alimentar con 5 voltios al letrero
luminoso de color rojo que emite un aviso visual
“EMERGENCIA CEDA EL PASO” y con 12 voltios
al sistema auditivo (Sirena). En forma automática
dependiente del tiempo que este se requiera que se
encuentre activo y funcionando.
5. ELABORACIÓN DE CIRCUITOS
Este proyecto está diseñado y elaborado, con
circuitos integrados programables y borrables, los
llamados microcontroladores PICs, que nos
permiten grabar un programa, ponerlo en
funcionamiento, borrarlo y volver a grabar otro
programa, hasta que el programa responda a
nuestras exigencias.
6. ADAPTACIÓN DE LA CÁMARA DE VIDEO
Consiste en colocar una cámara de video que
permita grabar la circulación de vehículos en la
intersección de avenidas, mejorando de forma
efectiva el control vehicular.
4 FINANCIAMIENTO Y/O ALIANZAS ESTRATÉGICAS
El Área de la carrera profesional de Electrónica Industrial, realizó
las gestiones para conseguir el financiamiento del proyecto que se
pretendía realizar, de las cuales se consiguió la donación de 700 LEDS
y otros dispositivos, que fue a través de egresados de la Carrera
Profesional de Electrónica, y se realizó la entrega en aula taller de
Electrónica Industrial del I.E.S.T.P.CAP.F.A.P. JOSE ABELARDO
QUIÑONES - TUMBES, explicando el jefe del Área de Electrónica
Industrial y al docente asesor del proyecto, que esta donación
contribuiría, para realizar un proyecto de innovación.
La sirena fue conseguida por un educando, realizándole el
mantenimiento adecuado ya que esta es reciclada.
Los demás accesorios, circuitos, eléctricos y
electrónicos fueron comprados por el docente
asesor, un docente de la especialidad, y los
estudiantes del V ciclo.
El gabinete metálico para el semáforo fue
elaborado, por un Docente de Mecánica de
Producción.
5 DISEÑO
El diseño del sistema, fue elaborado por el docente
asesor y alumnos de la especialidad de electrónica
industrial y Computación e Informática con la
participación de los estudiantes del V ciclo de
Electrónica Industrial y la elaboración del gabinete
metálico, fue por un Docente de Mecánica de
Producción; el sistema eléctrico fue elaborado por
el docente asesor y los alumnos del V ciclo de la
especialidad de electrónica industrial.
6 SISTEMA ELÉCTRICO
Contiene 06 Relevadores, que hacen la función de
conmutación para las luces del semáforo, y 02 para
el apagado, del semáforo, y encendido del letrero
luminoso y la sirena; asimismo varias placas de
circuito impreso, borneras, cables, fusibles,
conectores y otros.
PROCESO DEL PROYECTO
DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
El presente proyecto consiste en la automatización de un
videosemáforo, mediante una llamada telefónica por parte del
policía, o algún personal del mismo cuerpo médico de emergencia,
la cual permite que el semáforo deje de funcionar normalmente y
automáticamente funcione otros sistemas óptico y acústico.
Al dejar de funcionar el videosemáforo, entra en funcionamiento un
letrero luminoso con texto en movimiento, anunciando
“EMERGENCIA CEDA EL PASO”. Elaborado con matrices de
LEDs de color rojo. Al mismo tiempo que las matrices LEDs
funcionan también se activa una sirena proporcionando un sonido,
de esta manera tenemos dos sistemas uno óptico y otro acústico
que anuncian de la emergencia, a los conductores y peatones.
Además de la grabación de video constante que realiza la cámara
que se encuentra instalada en el sistema de videosemáforo
haciéndolo mucho más efectivo ante una emergencia.
El semáforo se ha diseñado y elaborado de la siguiente manera: Una
matriz de 10x10 de color rojo con cien LEDs ultra brillantes, una
matriz de color amarillo con cien LEDs ultra brillantes y otra de color
verde con cien LEDs ultra brillantes. Controlados con un
microcontrolador 16F628A.
El letrero luminoso se ha diseñado y elaborado de la siguiente
manera: Ocho matrices de LEDs, cada matriz consta de 8 filas y 5
columnas, en total 40 LEDs por matriz, y las 8 matrices emplean 320
LEDs. Este sistema es monitoreado por un microcontrolador
16F628A y 5 registros de desplazamiento.
La sirena es de las que utilizan algunos vehículos y trabajan con 12
voltios, la cual la hemos rescatado ya en desuso.
El semáforo y el letrero luminoso funcionan con 5 voltios de corriente
continua, lo cual los hace ideales para funcionar con baterías, en el
caso de corte de energía eléctrica.
Estos sistemas emplean además, transistores bipolares TIP42,
Relevadores de 12 voltios, Resistores de 220Ω 1/2w.
Fuente de alimentación, consiste en un transformador de baja
frecuencia diseñado y elaborado para que proporcione dos voltajes,
uno de 9 voltios y otro de 14 voltios, los cuales son rectificados,
filtrados y entregados a los reguladores de voltaje de 5voltios y
12voltios, para que de esta manera los circuitos funcionen
correctamente. Incluyendo la protección con diodos y fusibles.
Y el equipo móvil de control que permitirá el manejo constante del
videosemáforo a utilizarse en caso de emergencia, este a su vez
contiene una batería interna que permite la carga y el almacenaje
constante del equipo móvil, logrando con ello su efectivo
funcionamiento acorde a su necesidad en caso de emergencia.
DISEÑO DE LA MATRIZ DEL SEMÁFORO POR LA CARA DEL COBRE
ELABORADO CON EL SOFTWARE EAGLE 5.11
VISTA SUPERIOR COMO QUEDARÍAN LOS LEDS Y BORNERA
DISEÑO DE LA MATRIZ 8X5 DEL LETRERO LUMINOSO POR LA CARA DEL COBRE
VISTA SUPERIOR COMO QUEDARÍAN LOS LEDS Y BORNERAS
DISEÑO DEL REGISTRO DE DESPLAZAMIENTO POR LA CARA DEL COBRE
BÚSQUEDA DE LA SIRENA RECICLADA
Se consiguió la sirena usada que ya había sido descartada, por lo cual se le tuvo
que realizar el respectivo mantenimiento.
SIRENA RECICLADA
DISEÑO Y ELABORACIÓN DE TRANSFORMADOR Y FUENTE DE
ALIMENTACIÓN
DISEÑO, ELABORACIÓN Y MONTAJE DEL CIRCUITO ELÉCTRICO
DE CONMUTACIÓN
Diseño Por Software
Diseño Funcional Completo
Programación Lógica por computadora del PLC para el Videosemáforo
Software de Diseño del Videosemáforo
VIII COSTO DEL PROTOTIPO PROYECTO
Material/servicio o producto Cantidad Precio por Unidad costo
LEDs 700 S/0.40 S/280.00
PICs 16F628A 2 S/15.00 S/30.00
Transistores TIP42 8 S/2.50 S/20.00
C.I 74HC164N 5 S/3.00 S/15.00
Bases para circuitos integrados 7 S/1.50 S/10.50
Espadines hembras 11 S3.00 S/33.00
Relevadores 8 S/4.00 S/32.00
Resistores de 1/2w 50 S/0.10 S/5.00
Circuito impreso 1 S/40.00 S/40.00
Cloruro férrico 1 S/30.00 S/30.00
Soldadura y pasta de soldar 1 S/20.00 S/ 20.00
Borneras dobles 40 S/1.00 S/40.00
Sirena 1 S/10.00 S/10.00
Cristales y condensadores 2 S/2.50 S/5.00
Gabinete metálico 1 S/150.00 S/150.00
Papel fotográfico de 160 gr 25 S/1.00 S/25.00
Transformador 220v/9v-14v y
dispositivos para la fuente. 1 S/70.00 S/70.00
Teléfono móvil + chip 1 S/40.00 S/40.00
Cámara de video 1 S/200.00 S/200.00
Monitor 1 S/320.00 S/320.00
Equipo DVR 1 S/800.00 S/800.00
Mano de obra 2 S/700.00 S/700.00
TOTAL S/2´828.50
IX ESTRATEGIAS DE INSERCIÓN EN EL MERCADO ➢ Se ha coordinado con las Municipalidades y la Dirección de
Transportes, las cuales estarán elaborando un proyecto de inversión pública para la implementación en Tumbes de dicho producto.
➢ Proponer el proyecto a la empresa privada.
➢ Propalar el producto a nivel nacional.
I. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES
➢ Que a través del proceso de innovación es la única forma de crear
nueva tecnología y desarrollar los pueblos.
➢ Permite generar trabajo a los egresados de los instituos.
➢ El innovar lleva a desarrollar o poner en práctica las capacidades y
competencia de los módulos en los alumnos y docentes.
➢ Se adquieren nuevos conocimientos.
➢ Ha permitido unir capacidades de la especialidad de Electrónica
Industrial, Computación e Informática y Mecánica producción.
RECOMENDACIONES
➢ Que se asigne partidas específicas a cada carrera profesional en
forma obligatoria, con la finalidad de investigar e innovar y que al final
se entregue un producto, si la carrera no entrega el producto el
próximo año no se le asignara recurso económico alguno.
Actualmente no se tiene el apoyo económico de la institución, lo que
limita el diseño y elaboración de proyectos, poniendo en riesgo la
consolidación de las capacidades de los módulos desarrollados.
➢ Que cuando se unan capacidades de dos o más carreas profesionales
y se invite a los alumnos y asesores de las mismas, como parte del
proyecto.
➢ Promover la inversión privada nacional e internacional con la finalidad
de financiar los proyectos de los alumnos y docentes.
➢ Apoyar la iniciativa de los jóvenes estudiantes y docentes para la
elaboración en serie dichos proyectos y puedan ser vendidos en el
mercado.
➢ Realizar ferias tecnológicas con mayor frecuencia, a nivel local,
regional y nacional.
II. BIBLIOGRAFÍA
AUTOR TITULO DE OBRA
Microcontroladores PIC
diseño práctico de
aplicaciones. Segunda
edición
José M Angulo Usastegui.
Ignacio Angulo Martínez
Microcontrolador
PIC16F84. Desarrollo
de proyectos. Segunda
edición
Enrique Palacios Municio.
Fernando Remiro Domínguez.
Lucas J. López Pérez
Microcontroladores
PIC. Diseño práctico de
aplicaciones.
Segunda parte: PIC
16F87x
José M. Angulo Usategui.
Susana Romero Yesa.
Ignacio Angulo Martínez
Saber Electrónica Curso
de PICs Horacio Daniel Vallejo
Virtual: Direcciones útiles de Internet
Atentamente,
ASESOR : PTE. Luey Farfán Nicolás C. ESTUDIANTES : Carrillo Salazar dante Hipólito.
: Albán Ojeda Irlan Kissingger.
www.microchp.com. www.ucontrol.com.ar
ww.labcenter.co.uk.