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.
OBJETIVOS
GENERALES
Disminuir el tráfico organizándolo según el nivel que el sistema actuado provea para lograr el avance de vehículos en la arteria vial con mayor eficiencia. Tomando en cuenta que el tipo de tecnología que se instale para dicho trabajo, disminuya la contaminación del medio ambiente y a la capa de ozono.
ESPECÍFICOS
Determinar la factibilidad técnica, económica y financiera.
Diseñar el Semáforo Ecológico e Inteligente.
A través de los años la electrónica ha avanzado satisfactoriamente para el país, ya que gracias a los avances de la tecnología se pueden realizar proyectos de muy buena calidad e innovando en ellos los sistemas mecatrónicos automatizando por completos los diferentes procesos en este caso el sistema operativo de un semáforo. Se presenta algunas referencias de proyectos aplicados en nuestro país de muy buena calidad.
Como parte de los trabajos de ampliación y reordenamiento de la intersección de Av. Santa Fe, ubicada en la entrada de dicha urbanización, con conexión a la autopista de Prados del Este, la Alcaldía de Baruta y la empresa Siemens, C.A. instalaron un sistema de semáforos inteligentes, cuya particularidad es el uso de la iluminación LED.
El instituto de Vialidad y Transporte de la Alcaldía de Baruta, señaló que instalación de modernos Semáforos Inteligentes son los primeros de su tipo instalados en Venezuela, esta nueva tecnología en controladores de tránsito que poseen mayor durabilidad -que alcanza 100 mil horas frente a 8 mil de un bombillo convencional- y nos permite tener 100 veces menos consumo de energía para su funcionamiento".
Con la instalación de este semáforo en la intersección de Santa Fé, la Alcaldía de Baruta evoluciona el sistema de control del comportamiento del tránsito en la zona y su relación con el controlador. Los resultados posteriores generarán que esta tecnología en las intersecciones de Las Mercedes, El Cafetal y La Trinidad, pueda optimizar el transito de un gran volumen de vehículos. La tecnología LED se fundamenta en la programación computarizada de bombillos individuales con mayor grado de luminancia que un bombillo convencional. Por su diseño, en caso de dejar de funcionar un bombillo no se apaga la cara completa del semáforo, sino uno de los tantos bombillos identificadores y por su versatilidad permite dibujar diferentes figuras sin necesidad de usar otras piezas para definirlas, lo cual genera ahorros en el mantenimiento preventivo anual.
De lo anteriormente expuesto se toma como base de innovación la instalación de diodos tipo LED que reducen 100 veces el consumo normal de un semáforo con iluminación por lámparas, disminuyendo la demanda de energía para su funcionamiento lo cual hace de este sistema de gran utilidad.
La Alcaldía de Chacao eleva su tecnología vial implantando un sistema de control de trafico que Toma decisiones, semáforos inteligentes actuados constituyendo así, una red que recorre el municipio de punta a punta.
(Chacao 15/05/06) Gracias a un moderno sistema de sensores, dispuestos en las principales vías del municipio e interconectados a través de controladores por intersección, los semáforos de Chacao tienen la capacidad de medir el flujo de circulación vehicular y peatonal, y en función de eso regular los diferentes cambios de fase sin depender de un ordenador central que les provea las especificaciones. Se trata de un modelo automatizado que permite el manejo efectivo y en tiempo real del tráfico, toda vez que mantiene un proceso continuo de conversión de información y toma decisiones.
Esta red de dispositivos que recorre el territorio local de punta a punta, es mejor conocida como programa de "Semáforos Inteligentes", tomando en cuenta que ellos realizan un conteo permanente, donde integran la cantidad de vehículos circulantes, el número de ciudadanos a pie y la cantidad de llamados a los botones peatonales, para en cuestión de segundos, emitir un resultado total que los faculta, cual seres humanos pensantes, para reorganizar su sincronización por sectores, urbanización o extensión necesaria.
Información Satelital a la orden del día y adicionalmente el municipio cuenta con 15 radares colocados en los puntos de mayor flujo vehicular –Av. Francisco de Miranda, Av. Libertador, entradas y salidas- a fin de nutrir el sistema integral del IATTC. "Estos terminales complementan el funcionamiento de los semáforos inteligentes; sin embargo, realizan un trabajo a largo plazo, pues el conteo de vehículos realizado sirve, más que para tomar decisiones inmediatas, para alimentar la data oficial del instituto de tránsito y levantar estadísticas mensuales, semestrales y anuales que soporten el diseño de planes y estrategias viales en la jurisdicción".
Combinar dos sistemas que aporten datos del tráfico tanto vehicular como de peatones en tiempo real y estar facultados para tomar decisiones por sí mismo haciendo que vehículos y peatones transiten sin eventualidades en su rutina pautada. Expone resultados palpables que con un mínimo margen de error por ser estos dispositivos de un nivel avanzado en cuanto a sensibilidad reemplazan eficazmente al tradicional sistema análogo (un sistema mecánico pre programado). El contacto directo y continuo con el medio produce datos en tiempo real. Organizando así de manera segura y eficiente el tráfico vehicular y peatonal.
Como podemos ver los diodos LED han significado un gran avance en la tecnología ya que estos elementos electrónicos permiten el ahorro de energía y mayor rendimiento por eso es de gran interés desarrollar dispositivos en base a la tecnología de los diodos LED que es de gran utilidad en el campo de la iluminación y visualización y sobre todo por que poseen un nivel muy bajo de consumo de energía. En un mundo en el cual la meta es crear métodos más económicos de energía los LED se presentan como una opción muy importante para lograr la meta del ahorro de electricidad
Este proyecto esta basado bajo la premisa del ahorro de energía en un aparato que es muy usado en la sociedad como lo son los semáforos públicos, el desarrollo del proyecto esta enfocado en una gran variedad de inventos tecnológicos entre los que se pueden nombrar: los diodos LED, el oscilador 555, Contadores digitales y sensores de proximidad entre otras
Los paneles solares o celdas solares con la tecnología ICP brinda a realizar un gran ahorro y darle mejor utilidad a la energía eléctrica que obtenemos por compañías que nos surten de ella. Compuesto por un material muy resistente, que incluso soporta los rigores extremos de las radiaciones solares. Funciona incluso bajo la lluvia y sobre cielos nublados y noche ya que esta diseñado para cargar acumuladores de voltaje de corriente continua que nutren al sistema. Continuando Así bajo el esquema del ahorro energético y reducir la su demanda.
Un sensor es un dispositivo que detecta manifestaciones de cualidades o fenómenos físicos o químicos, llamadas variables de instrumentación, como la temperatura, la intensidad luminosa, la distancia, la aceleración, el volumen, entre otros.. El sensor de proximidad es un transductor que detecta objetos o señales que se encuentran cerca del elemento sensor. Por debajo del pavimento hay unos sensores de proximidad,(son unos círculos de aprox. un metro de diámetro) y dependiendo de la cantidad de vehículos en espera, aprovechan su prioridad para medir y adapta la señal para que un computador que controlas fases de cambio del semáforo la interprete regulando el flujo de trafico en base a estos sensores da prioridades al trafico.
ANÁLISIS DE ESTRATEGIAS CREATIVAS
OPERADOR DE PENSAMIENTO P.N.I (POSITIVO, NEGATIVO, INTERROGANTE)
Aspectos Positivos:
Ahorro de energía eléctrica al prescindir de ella por el uso de un panel solar.
Colocación en mayor cantidad de estos dispositivos.
Disminución de accidentes viales.
Mayor fluidez vehicular debido al sistema de sensores que obtiene datos externos de forma autónoma evalúa la zona y trasmite la decisión en tiempo real organizando así el tráfico eficientemente.
Aspectos Negativos:
Interrogantes:
¿Cuál es el objetivo de sustituir el semáforo que utiliza energía eléctrica por uno que funciona con energía solar?
¿Será 100% efectivo este dispositivo en horas nocturnas?
¿Será aceptado este modelo de semáforo que emite los cambios de las señales por su versátil sistema regulando con mayor eficiencia el trafico?
OPERADOR DE PENSAMIENTO C.V (CONSIDERE VARIABLES)
Para realizar el invento se deben considerar las siguientes variables:
Costo de fabricación del dispositivo.
Sitio de ubicación de los mismos.
Personal capacitado para el mantenimiento.
Efectividad del funcionamiento en horas nocturnas.
REGLAS Y PRINCIPIOS
El principio de funcionamiento de este semáforo consiste en una panel solar… Un panel solar 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.
La regla de este invento radica en sus colores lo cual es la base de su función. A saber el Amarillo indica Prevención cambio de señal, de verde a rojo; el Rojo indica Detenerse y el Verde Avanzar. Este novedoso dispositivo tiene como característica principal el uso de energía solar para su funcionamiento, recibir información externa del volumen de automóviles por medio de dispositivos electrónicos y un avanzado sistema de iluminación.
OPERADOR DE PENSAMIENTO C.C (CONSIDERE CONSECUENCIAS)
La utilización de este dispositivo novedoso traería consecuencias a corto y a largo plazo. A saber:
Corto Plazo: Mejorar la seguridad para regular el tráfico en la arteria vial logrando eficiencia al fluir el trafico.
Largo Plazo: Lograr el optimo desempeño para regular el tráfico, y disminuir la demanda de energía eléctrica reduciendo el deterioro de la capa de ozono por medio de su sistema de producción de energía eléctrica de forma ecológica a través de celdas solares.
OPERADOR DE PENSAMIENTO C.O.P (CONSIDERE OBJETIVOS Y PROPOSITOS)
Objetivo General: Disminuir el trafico organizándolo según el nivel que el sistema actuado provea para lograr el avance de vehículos en la arteria vial con mayor eficiencia. Tomando en cuenta que el tipo de tecnología que se instale para dicho trabajo, disminuya la contaminación del medio ambiente y a la capa de ozono.
. Objetivos Específicos: diseñar el semáforo ecológico e inteligente….
Propósito: desarrollar la seguridad vial y su óptimo desempeño a través de la combinación de diferentes tecnologías logrando una mejor calidad de mi vida en las personas y contribuir en un amplio sentido a rescatar y preservar nuestro medio ambiente.
OPERADOR DE PENSAMIENTO C.P.V (CONSIDERE PUNTOS DE VISTA)
La creación de este invento y su posterior uso traería diversas matrices de opinión entre el inventor, entes gubernamentales, fabricante y usuario:
El inventor considera que este dispositivo será de gran utilidad como lo es el actual semáforo pero con la novedosa utilización de una energía que no contamina el ambiente y es limpia y renovable.
Los entes gubernamentales consideraran que con el uso de este dispositivo ahorraran en energía eléctrica y
Producir nuevas fuentes de empleos con el desarrollo de este dispositivo.
Para el usuario el dispositivo será similar al semáforo normal. Satisfaciendo el ahorro de tiempo mejorando así las rutinas diarias de las personas.
Autor:
Alberto Mendez
albertojmendeza[arroba]hotmail.com
Perozo, Catalino
Universidad Nacional Experimental Politécnica "Antonio José de Sucre"
Carora, febrero de 2008
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