Bogotá - Ingeniería - Maestría en Ingeniería - Ingeniería de Sistemas y Computación · 2026

Desarrollo de un modelo de gestión de datos IIoT para procesos de mantenimiento predictivo en sistemas neumáticos

Los escapes de aire son una falla común en todos los sistemas de aire comprimido, ocasionando pérdidas significativas en la operación muchas máquinas neumáticas; sin embargo, la implementación de sistemas de mantenimiento predictivo a nivel mundial es tardía, y la información sobre el monitoreo basado en la condición bajo el paradigma del Internet Industrial de las Cosas (IIoT) para la detección de fugas es muy escasa. En esta tesis se desarrolló un modelo de gestión de datos, mediante el diseño, implementación, verificación y validación de un sistema IIoT que utiliza una arquitectura de tres niveles, basado en la Arquitectura de Referencia del Consorcio de Internet Industrial (IIRA-IIC). El modelo de gestión de datos desarrollado se encarga tanto de la adquisición de señales, como su procesamiento, almacenamiento, análisis y toma de decisiones con base en los datos recolectados. Se realizaron un total de 60 pruebas experimentales en un circuito neumático construido usando el kit FESTO TP201 disponible en la ETITC, variando la presión total de trabajo (2-2,5 bar) y la caída de presión (50 – 150 mbar) aplicando fugas simuladas en diferentes puntos del circuito. Se comprobó el correcto funcionamiento del sistema de captura que recopiló correctamente los datos de los sensores de presión y caudal, los estados de los sensores de proximidad y el estado de las electroválvulas, y los almacenó en un archivo CSV. Los datos fueron analizados con MATLAB® en donde se determinó la fuga mediante el método de las sumas acumulativas (CuSum) como indicador de condición. Se verificó la comunicación entre todos los elementos y el funcionamiento del sistema de diagnóstico de fugas desarrollado en NodeRED que alertó la condición de fuga. Se obtuvo un éxito de la detección del 86% de los casos con los sensores de presión y del 82% con el sensor de caudal, validándose la utilidad del modelo para la detección de fugas de aire en las condiciones de estudio. (Texto tomado de la fuente)

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