Monitoreo remoto de los parámetros operacionales para el proceso de producción de miel de caña
DOI:
https://doi.org/10.21501/21454086.3991Palabras clave:
sensor, microcontrolador, modelado de temperatura, modelado de ph, atributos de calidad.Resumen
Se implementó un sistema local de adquisición, procesamiento y almacenamiento de datos mediante una tarjeta microcontrolada de código abierto. Para registrar continuamente las variables del proceso de producción de la miel de caña se utilizó cinco sensores de temperatura, un sensor de pH y un sensor de nivel. Cada sensor se asoció con un conjunto de componentes con sus respectivos valores de referencia superior e inferior durante el procesamiento de un lote de producto. El objetivo principal fue determinar la efectividad del uso de sensores y tecnologías de comunicación inalámbrica para monitorear los parámetros operacionales en tiempo real. En general, los datos de temperatura, pH y nivel registrados por los sensores correspondían estrechamente a los cambios que ocurrieron en el proceso, y los nodos de comunicación inalámbrica desarrollados midieron y monitorearon con éxito las lecturas de temperatura, pH y nivel en tiempo real. El estudio también encontró que las lecturas de temperatura, pH y nivel obtenidas por los sensores comenzaron a estandarizarse dentro de los límites superior e inferior. Además, los parámetros operacionales podrían predecirse razonablemente aplicando un modelo estadístico para medir la temperatura, el pH y el nivel. Los parámetros operacionales analizados mostraron variabilidad con su consecuente efecto sobre la calidad del producto final. Los hallazgos de este estudio deberían servir como el primer paso para el desarrollo futuro en el campo del diseño de procesos agroindustriales
Descargas
Referencias
D. S. Kim and H. T. Dang, Industrial Sensors and Controls in Communication Networks From Wired Technologies to Cloud Computing and the Internet of Things. Switzerland: Springer, 2019.
S. Escudero, M. Merino, and R. Vásquez, “Sistema de monitoreo remoto vía internet con generación de indicadores de producción para procesos automatizados,” Revista Politécnica, vol. 10, no. 19, pp. 35–45, 2014. Disponible en https://revistas.elpoli.edu.co/index.php/pol/article/view/470
M. Barrio, Internet de las cosas, Primera. Madrid: REUS, 2018.
M. Tascón and C. Arantza, Big Data y el Internet de las cosas: Qué hay detrás y cómo nos va a cambiar, Primera. Madrid, 2016.
M. Azúa-Barrón, M. A. Vázquez-Peña, R. Arteaga-Ramírez, and R. Hernández-Saucedo, “Sistema de adquisición de datos de bajo costo con la plataforma arduino”, Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas, vol. 8, no. 1, pp. 1-12, 2017. https://doi.org/10.29312/remexca.v8i1.67
A. O. Chase, M. H. K. Sampaio, J. R. Brito-De-Souza, and J. F. Almeida, "Data acquisition system: An approach to the Amazonian environment", IEEE Latin America Transactions, vol. 10, no. 2, 2012. https://doi.org/10.1109/TLA.2012.6187606
F. Pethig, B. Kroll, O. Niggemann, A. Maier, T. Tack, and M. Maag, "A generic synchronized data acquisition solution for distributed automation systems", in IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation, ETFA, 2012.
B. Mohanta, P. Nanda, and S. Patnaik, New Paradigm of Industry 4.0: Internet of Things, Big Data & Cyber Physical Systems. Switzerland: Springer, 2020.
S. Hunt, "Data acquisition unit for remote monitoring system and method for remote monitoring", US 6,556,956 B1, 2003.
J. Poma Deza, R. Tello Yuen, and E. Ruiz Lizama, “Diseño de una estación virtual para el control de las perturbaciones que afectan la temperatura de los procesos industriales”, Industrial Data, vol. 10, no. 1, pp. 33–41, 2007. https://doi.org/10.15381/idata.v10i1.6214
J. Espitia, F. Velásquez, R. López, S. Escobar, and J. Rodríguez, “An engineering approach to design a non-centrifugal cane sugar production module: A heat transfer study to improve the energy use”, Journal of Food Engineering, vol. 274, 2020. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2019.109843
F. Velásquez, J. Espitia, O. Mendieta, S. Escobar, and J. Rodríguez, "Non-centrifugal cane sugar processing: A review on recent advances and the influence of process variables on qualities attributes of final products", Journal of Food Engineering, vol. 255, no. February, pp. 32–40, 2019. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2019.03.009
V. R. Cerda Mejía, A. Pérez-Martínez, E. González-Suárez, and D. Concepción Toledo, “El diseño de procesos bajo condiciones de incertidumbre: estrategia para el desarrollo socio-económico en la agroindustria ecuatoriana”, Revista Universidad y Sociedad, vol. 11, no. 5, pp. 131–139, 2019.
V. R. Cerda Mejía, A. Pérez-Martínez, and E. Gonzales Suarez, “Procedimiento para el diseño óptimo de procesos considerando la calidad: aplicación en la elaboración de miel de caña”, Centro Azúcar, vol. 47, no. 4, pp. 103–113, 2020.
B. Ortega-Tenezaca, V. Quevedo-Tumailli, V. R. Cerda Mejía, O. Guijarro Rubí, E. Guardado Yordi, and A. Pérez-Martínez, “Web Application for Real Time Data Visualization of Heat Sensor”, in Proceedings of MOL2NET 2018, International Conference on Multidisciplinary Sciences, 4th edition, 2018, p. 5909.
M. Ueda, "Licenses of open source software and their economic values, in Proceedings - 2005 Symposium on Applications and the Internet Workshops, SAINT2005, 2005, vol. 2005, pp. 381–383.
V. Aparna, "Development of automated pH monitoring and control system through USB Data Acquisition", in Proceedings of 6th IEEE Power India International Conference, PIICON 2014, 2014.
S. Wali and M. Areeb, "Development of Low-Cost DAQ for Power System Signals Using Arduino", in Proceedings of the 21st International Multi Topic Conference, INMIC 2018, 2018.
X. Li, B. Zhang, F. Zhong, and X. G. Liu, "Research and implementation of the temperature control system of heat treatment based on .net and RS-485 bus", in Proceedings - 2010 International Conference on Intelligent Computing and Integrated Systems, ICISS2010, 2010, pp. 341–345.
Z. A. M. Almaqtari and Z. Janin, "Development of virtual pH analyzer", in 2013 IEEE International Conference on Smart Instrumentation, Measurement and Applications, ICSIMA 2013, 2013. 10.1109/ICSIMA.2013.6717976
I. Fette, A. Melnikov, and I. Ltd., "The WebSocket Protocol", Internet Engineering Task Force, 2011. [Online]. Available: https://tools.ietf.org/pdf/rfc6455.pdf. [Accessed: 10-Jun-2020].
M. Guerra and M. Mujica, “Physical and chemical properties of granulated cane sugar ‘panelas”, Ciência e Tecnologia de Alimentos, vol. 20, no. 1, 2009.
V. R. Cerda Mejía et al., "Influence of the uncertainty of the operational parameters in obtaining cane syrup in sensorial attributes", in Proceedings of MOL2NET 2016, International Conference on Multidisciplinary Sciences, 2nd edition, 2016, p. 3897.
S. Mosquera Sánchez, J. Carrera, and H. Villada Castillo, “Variables que afectan la calidad de la panela procesada en el Departamento del Cauca”, Biotecnol. en el Sect. Agropecu. y agroindustrial, vol. 5, no. 1, pp. 17–27, 2007. Disponible en: https://revistas.unicauca.edu.co/index.php/biotecnologia/article/view/645/276
M. V. Mujica, M. Guerra, and N. Soto, “Efecto de la variedad, lavado de la caña y temperatura de punteo sobre la calidad de la panela granulada”, Interciencia, vol. 33, no. 8, pp. 598–603, 2008.
Y. Shen, X. D. Steven, A. H. A. Sari, and H. Hao, "Data-driven monitoring for stochastic systems and its application on batch process", International Journal of Systems Science, vol. 44, no. 7, pp. 1366–1376, 2013. https://doi.org/10.1080/00207721.2012.659708
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Lámpsakos
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
De conformidad con las normas nacionales e internacionales sobre derechos de autor, las políticas de publicación de la Universidad Católica Luis Amigó y de la revista Lámpsakos (indexada con ISSN: 2145-4086), yo(nosotros), manifiesto(amos):
1. El deseo de participar como articulista(s) y someter a las normas editoriales establecidas por la revista (nombre la revista) el artículo titulado (nombre del artículo),
2. El compromiso de no retirar el artículo hasta no terminar el proceso de edición del número de la revista en curso.
3. Que el artículo es original e inédito y no ha sido postulado o presentado conjuntamente en otra(s) revista(s); por tanto, los derechos del artículo en cuestión no han sido cedidos con antelación y sobre ellos no pesa ningún gravamen ni limitación en su uso o utilización.
4. La inexistencia de conflicto de interés con institución o asociación comercial de cualquier índole.
5. Haber incorporado las citas y referencias de otros autores, tendientes a evitar el plagio. En consecuencia, afirmo que de ser publicado el artículo, no se violarán derechos de autor, de propiedad intelectual o de privacidad de terceros. Así mismo, de ser necesario, existe forma de evidenciar los permisos respectivos sobre derechos de autor originales para los aspectos o elementos extraídos de otros documentos como textos de más de 500 palabras, tablas, gráficas, entre otros. En caso de presentarse cualquier tipo de reclamación o acción por parte de un tercero en cuanto a los derechos de autor sobre el artículo, el(los) autor(es) asumirán toda la responsabilidad, y saldrán en defensa de los derechos aquí cedidos. Por tanto, para todos los efectos, la revista Lámpsakos de la Fundación Universitaria Luis Amigó actúa como un tercero de buena fe.
6. Que en el evento de publicarse el artículo, cedo(emos) a título gratuito y con carácter de exclusividad la integridad de los derechos patrimoniales así como los derechos de impresión, reimpresión y de reproducción por cualquier forma y medio, sin ninguna limitación en cuanto a territorio se refiere, en favor de la revista Lámpsakos de la Universidad Católica Luis Amigó.
7. Reconocer como coautores y/o colaboradores, a todos quienes participaron en ese rol y no se ha omitido a ninguno.
