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Semáforos Ecológicos e Inteligentes

Enviado por Alberto Mendez



Partes: 1, 2

  1. Planteamiento del problema
  2. Antecedentes
  3. Marco teórico
  4. Análisis de estrategias creativas

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Se puede considerar como el primer semáforo a las luces de tránsito que se habían instalado en el exterior del parlamento británico de Westminster; obra del ingeniero J.P. Knight, especialista en señales de ferrocarril. Éste aparato empezó a funcionar el 10 de diciembre de 1868 e imitaba a las señales de ferrocarril y sólo usaba las luces de gas rojas y verdes por la noche. Dos zumbidos señalaban que el tráfico que podía avanzar era el de la avenida y un sólo zumbido indicaba que era el tráfico de la calle 105. No tuvo una larga existencia dado un desafortunado accidente que provocó que explotase matando a un policía. Hasta la invención del automóvil no fue necesaria, y fue sólo entonces cuando se retomó su desarrollo. El 4 de agosto de 1914 se instaló el primer semáforo "moderno", en Cleveland, Estados Unidos. Gestionaba el tráfico entre la avenida Euclid y la calle 105. Este contaba con luces rojas y verdes, colocadas sobre unos soportes con forma de brazo. Además incorporaba un emisor de zumbidos como su antecesor inglés.

En la actualidad cuando hablamos de los semáforos nos referimos a un dispositivo mecánico o eléctrico que controla el tráfico de vehículos en las intersecciones de caminos de nuestras ciudades. El tipo más frecuente tiene tres lámpara incandescente / halógena que con luces de colores y un sistema pre programado a través de los hertz de la electricidad regulan el tráfico de vehículos y peatones.

  • Verde, para avanzar
  • Rojo, para detenerse
  • Amarillo o ámbar como paso intermedio del verde a rojo.

El amarillo tiene un significado distinto si está intermitente (pasar con precaución) o si está fijo (detenerse, si la velocidad que llevemos nos lo permite con seguridad).

El tráfico vehicular es el fenómeno causado por el flujo de vehículos en una vía, calle o autopista. Se presenta también con muchas similitudes en otros fenómenos como el flujo de partículas (líquidos, gases o sólidos) y el de peatones. En las ciudades, el tráfico vehicular se encuentra presente en casi todas las esferas de la actividad diaria de las personas, y ocasiona numerosos fenómenos entre los que destacan especialmente los congestionamientos.

Este fenómeno es producto del crecimiento Social, Económico, Político e Industrial de nuestras ciudades produciendo así la sobre población de las pequeñas y grandes urbes. Dentro de este contexto se encuentra la Avenida ínter comunal de Cabudare sector (la hacienda hasta la entrada y viceversa).

El fenómeno es cada día más engorroso que, con la ayuda de los semáforos pre programados cumplen un ciclo de cambio de señales continuo, uniforme que no varia en pro de un desahogo eficiente de dicha arteria, dificultando el transporte al sitio de trabajo, casa u otros lugares especialmente en las horas pico, que a su vez, ocasiona a las personas que transita por esta Avenida, bien sea como pasajero en un autobús o en su vehículo particular, la perdida de tiempo, estrés, cansancio, entre otras. Por tanto, el tráfico no es sólo causado por el crecimiento de la población, sino también por los sistemas que los regulan.

Innovando el ciclo de cambio de señales continuas pre programadas de los semáforos, en pro de un desahogo eficiente de la arteria vial a través de sensores conectados al exterior, para lograr la mayor eficiencia al momento de regular el tráfico en horas pico. Un sensor que mide el volumen de vehículos por medio del cual evalúa el comportamiento del tránsito en la zona y generando los ajustes necesarios emite una decisión inmediata que coordina las fases de cambios de los demás semáforos con el del mismo, debido a que es un sistema ideal para intercepciones de ocho direcciones como lo presenta esta avenida sin la necesidad de un operador que suministre la información. Logrando así, disminuir con mayor seguridad el tráfico, aportando desarrollo y tecnología a la calidad de vida en materia de tránsito... La función de este sensor es, calcular el flujo de vehículos para así crear un lapso de tiempo que mantenga la señal (luz verde) ´´algo mayor a lo normal`` proporcionando ventaja al hacer avanzar a más automóviles, poniendo en evidencia que por cada segundo que transcurre, el tráfico fluye con más rapidez, obteniendo mayor seguridad y organización de vehículos en movimiento con una diferencia de segundos que nos da el sistema automáticamente. Este dispositivo es alimentado íntegramente con energía solar.

Un panel solar es un sistema que permite capturar la energía del sol mediante paneles compuestos por celdas de entre cinco y diez centímetros de placas de silicio y boro, llamadas células fotovoltaicas, y que son capaces de convertir la luz solar en electricidad. Para la instalación de estos paneles, se necesita que la zona tenga un mínimo de días de sol o irradiación, un objeto destinado a pasar muchas horas en el exterior soportando dichas condiciones ambientales son los semáforos. Los semáforos al tener que soportar estas condiciones nos proporciona la ventaja de operar este sistema.

Si la luz solar como energía natural que no necesita de mantenimiento, la cual podemos disfrutar por una gran cantidad de horas al día, los 365 días del año, las plantas la utilizan como fuente para fabricar su alimento y los seres vivos la usamos como fuente de calor, por que no usar esta energía para producir corriente eléctrica renovable.

Por tanto que, los equipos que posean este novedoso sistema no necesitaran un mantenimiento periódico como los normales, y produciendo su fuente de electricidad, su gasto es cero una vez instalados. Lo que multiplica el ahorro de energía haciendo de este artefacto un modelo innovador. También al auto suministrarse de energía eléctrica de manera ecología y asegurando un constante flujo de electricidad incluso de noche, no necesita ninguna conexión a una fuente externa de electricidad porque cuenta con acumuladores de voltaje. Causando un ahorro en energía a largo plazo, a la par de la utilización de energía limpia y renovable. Creando así nuevas estrategias de ahorro y eficiencia para reducir esta importante demanda que requiere para operar y, así, contribuir a contrarrestar el calentamiento global.

El ahorro de energía en el sistema tradicional de Iluminación de un semáforo compuesto de una bombilla tras un cristal coloreado (verde, ámbar o rojo) ha sido a lo largo del tiempo un duro trabajo. Estas lámparas convencionales incandescente / halógena consumen 70 vatios (W) y tienen un periodo de vida útil de 5.000 horas aproximadamente. Reemplazar este sistema por un nuevo modelo que incluye multitud de diminutas lámparas de colores que, en conjunto, generan un efecto similar al que antes se tenía. El sistema de iluminación con tecnología LED, permite ahorrar hasta un 80% de su consumo eléctrico, al aprovechar mejor la energía incrementando la seguridad del tráfico por su fiabilidad, durabilidad y mayor intensidad de iluminación. Los discos llevan una gran cantidad de luz, se ven de forma más contrastada y uniforme siendo su vida útil de 100.000 horas aproximadamente y su consumo es de 10 vatios (W). Este sistema se está implantando también en las luminarias de algunos modelos de vehículos.

La sinergia que causa la tecnología LED con la producción de energía eléctrica por medio de celdas solares, aporta las condiciones ideales que deben tener los dispositivos creados para la evolución de la ciencia en pro mayor eficiencia de la vida de los seres humanos conservando el medio ambiente, la ecología y contrarrestando calentamiento global.

Por todo lo antes expuesto se, pretende diseñar un Semáforo Ecológico e Inteligente basándose en los requerimiento de la Avenida Ínter comunal de Cabudare (sector la hacienda hasta la entrada y viceversa) como también la gran demanda por reducir la contaminación atmosférica. Determinar la factibilidad técnica, económica y financiera del equipo, ya que es un dispositivo actuado que regula y agiliza el tráfico por medio de datos externos operando automáticamente según las variables obtenidas.


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