Diseño de un prototipo de optimización del consumo eléctrico para las salas de cómputo con el uso de LOT y técnicas supervisadas de aprendizaje automático en la Universidad Cooperativa De Colombia, sede Ibagué.

A causa de la integración que tiene el ser humano con las nuevas tecnologías, este ha tenido que relacionarse con otros haciendo uso de diferentes dispositivos electrónicos los cuales le permiten realizar esta interacción, aumentando cada vez el consumo eléctrico. Para la Universidad Cooperativa de...

Full description

Autores:: Ortega Cadena, David Alberto
Gutiérrez Portela, Fernando
Vargas Lozada, Marly Viviana
Orjuela Cataño, Julián Andrés

Tipo de recurso:: Trabajo de grado de pregrado

Fecha de publicación:: 2021

Institución:: Universidad Cooperativa de Colombia

Repositorio:: Repositorio UCC

Idioma:

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description	A causa de la integración que tiene el ser humano con las nuevas tecnologías, este ha tenido que relacionarse con otros haciendo uso de diferentes dispositivos electrónicos los cuales le permiten realizar esta interacción, aumentando cada vez el consumo eléctrico. Para la Universidad Cooperativa de Colombia, sede Ibagué, el consumo eléctrico es uno de los mayores valores en los presupuestos anuales. Debido a esto, se quieren generar estrategias tales como la expuesta en este documento que permitan una disminución en los consumos eléctricos, con el fin de mitigar los altos costos de la energía eléctrica y a su vez la disminución en el calentamiento global con el fin de generar la conservación del medio ambiente. Por esto se genera un prototipo de tipo IoT que permita la disminución del consumo eléctrico, el cual se apoya con el aprendizaje automático que permiten predecir los patrones de comportamiento de los consumos eléctricos en las salas de cómputo de esta institución. Para esta investigación se utilizó un método cuantitativo con un tipo de estudio descriptivo que permite analizar diversas variables dependientes e independientes y una metodología de desarrollo de software en espiral. De acuerdo con los resultados obtenidos del prototipo se obtuvo una efectividad para medir el consumo eléctrico superiores al 85% y una efectividad superior al 95% en las predicciones del algoritmo del aprendizaje automático utilizado. Como trabajo futuro se realizará una investigación que integre el uso de sensores con una mayor efectividad y dispositivos que permitan obtener mejores métricas.
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Energy and Buildings, 49, 488–498. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2012.02.043 Asimakopoulos, D. A., Santamouris, M., Farrou, I., Laskari, M., Saliari, M., Zanis, G., Giannakidis, G., Tigas, K., Kapsomenakis, J., Douvis, C., Zerefos, S. C., Antonakaki, T., & Giannakopoulos, C. (2012b). Modelling the energy demand projection of the building sector in Greece in the 21st century. Energy and Buildings, 49, 488–498. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2012.02.043 Balderramo Vélez, N. (2018). Gestión Eficiente de Redes Eléctricas Inteligentes en la Mini-central Fotovoltaica de la Universidad Técnica de Manabí. Campos Flores, J. I. (2016a). Optimización Energética del campus Beauchef de la universidad de Chile Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Eléctrico, Universidad de chile. Campos Flores, J. I. (2016b). Optimización Energética del campus Beauchef de la universidad de Chile Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Eléctrico. Universidad de chile. Cárdenas Quiroz, E. 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Computers and Electrical Engineering, 86, 106737. https://doi.org/10.1016/j.compeleceng.2020.106737 Khuram Pervez, A., Muhammad Waqar, A., Anzar, M., Anila, K., Muhammad Yamin, Y., Bilal Akbar, Ghulam Qadar, C., & Syed Kashif, H. (2017a). Energy Consumption Forecasting for University Sector Buildings. Energies, 10(10), 1579. https://doi.org/10.3390/en10101579 Khuram Pervez, A., Muhammad Waqar, A., Anzar, M., Anila, K., Muhammad Yamin, Y., Bilal Akbar, Ghulam Qadar, C., & Syed Kashif, H. (2017b). Energy Consumption Forecasting for University Sector Buildings. Energies, 10(10), 1579. https://doi.org/10.3390/en10101579 Longorio Vélez, R., Jiménez López, E., Rodríguez Corrales, L., Orduña Cabrera, F., Reyes Ávila, L., López Morales, J., Ochoa Estrella, F. J., & Sánchez Islava, M. F. (2009). Aplicación del método evolutivo incremental en el desarrollo de un simulador didáctico de trayectorias planas. In XV Congreso Internacional Anual de la SOMIM. Mar-Cornelio, O., & Caedentey-Moreno, N. 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Para la Universidad Cooperativa de Colombia, sede Ibagué, el consumo eléctrico es uno de los mayores valores en los presupuestos anuales. Debido a esto, se quieren generar estrategias tales como la expuesta en este documento que permitan una disminución en los consumos eléctricos, con el fin de mitigar los altos costos de la energía eléctrica y a su vez la disminución en el calentamiento global con el fin de generar la conservación del medio ambiente. Por esto se genera un prototipo de tipo IoT que permita la disminución del consumo eléctrico, el cual se apoya con el aprendizaje automático que permiten predecir los patrones de comportamiento de los consumos eléctricos en las salas de cómputo de esta institución. Para esta investigación se utilizó un método cuantitativo con un tipo de estudio descriptivo que permite analizar diversas variables dependientes e independientes y una metodología de desarrollo de software en espiral. De acuerdo con los resultados obtenidos del prototipo se obtuvo una efectividad para medir el consumo eléctrico superiores al 85% y una efectividad superior al 95% en las predicciones del algoritmo del aprendizaje automático utilizado. Como trabajo futuro se realizará una investigación que integre el uso de sensores con una mayor efectividad y dispositivos que permitan obtener mejores métricas.Due to the integration that human beings have with new technologies, they have had to interact with others using different electronic devices which allow them to carry out this interaction, increasing electricity consumption each time. For the Universidad Cooperativa de Colombia, Ibagué headquarters, electricity consumption is one of the highest values in the annual budgets. Due to this, they want to generate strategies such as the one set out in this document that allow a decrease in electrical consumption, in order to mitigate the high costs of electrical energy and in turn the decrease in global warming in order to generate The conservation of the environment. For this reason, an IoT-type prototype is generated that allows the reduction of electricity consumption, which is supported by machine learning that allows predicting the behavior patterns of electricity consumption in the computer rooms of this institution. For this research, a quantitative method was used with a descriptive type of study that allows the analysis of various dependent and independent variables and a spiral software development methodology. According to the results obtained from the prototype, an effectiveness to measure electricity consumption greater than 85% was obtained and an effectiveness greater than 95% in the predictions of the automatic learning algorithm used. As future work, an investigation will be carried out that integrates the use of sensors with greater effectiveness and devices that allow obtaining better metrics.Resumen. -- Introducción. -- 1. Descripción del problema. -- 2. Justificación. -- 3. Objetivos. -- 3.1. Objetivo general. -- 3.2. Objetivos específicos. -- 4. Marco teórico. -- 5. Metodología. -- 5.1 Caracterización de la información existente. -- 5.2 Diseño y elaboración de los esquemáticos electrónicos. -- 5.3 Creación y diseño del software. -- 5.4 Pruebas de laboratorio. -- 6. Resultados. -- 6.1 Revisión y análisis de literatura existente. -- 6.2 Diseño y elaboración de los esquemáticos electrónicos. -- 6.2.1 Arduino Node MCU v3. -- 6.2.2 Censor ACS712. -- 6.3 Creación y diseño del software. -- 6.3.1 Requerimientos. -- 6.4 Pruebas de laboratorio. -- 6.5 Divulgación de conocimiento. -- 7. Conclusiones. -- 8. Recomendaciones. – Bibliografía. – Anexos.david.ortegac@campusucc.edu.comarly.vargasl@campusucc.edu.cojulian.orjuelac@campusucc.edu.co49 p.Universidad Cooperativa de Colombia, Facultad de Ingenierías, Ingeniería de Sistemas, IbaguéIngeniería de SistemasIbaguéConsumo eléctricoreducciónIoTMachine LearningWebAppelectricity consumptionreductionIoTMachine LearningWebAppDiseño de un prototipo de optimización del consumo eléctrico para las salas de cómputo con el uso de LOT y técnicas supervisadas de aprendizaje automático en la Universidad Cooperativa De Colombia, sede Ibagué.Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionAtribución – No comercial – Sin Derivarinfo:eu-repo/semantics/closedAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_14cbAmber, K. P., Aslam, M. W., & Hussain, S. K. (2015a). Electricity consumption forecasting models for administration buildings of the UK higher education sector. 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C., Antonakaki, T., & Giannakopoulos, C. (2012b). Modelling the energy demand projection of the building sector in Greece in the 21st century. Energy and Buildings, 49, 488–498. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2012.02.043Balderramo Vélez, N. (2018). Gestión Eficiente de Redes Eléctricas Inteligentes en la Mini-central Fotovoltaica de la Universidad Técnica de Manabí.Campos Flores, J. I. (2016a). Optimización Energética del campus Beauchef de la universidad de Chile Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Eléctrico, Universidad de chile.Campos Flores, J. I. (2016b). Optimización Energética del campus Beauchef de la universidad de Chile Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Eléctrico. Universidad de chile.Cárdenas Quiroz, E. M., & Villacreses Portero, S. C. (2016). Estudio Piloto del Consumo Energético de la Universidad San Francisco de Quito. 54.Chung, M. H., & Rhee, E. K. (2014). 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Diseño de un prototipo de optimización del consumo eléctrico para las salas de cómputo con el uso de LOT y técnicas supervisadas de aprendizaje automático en la Universidad Cooperativa De Colombia, sede Ibagué.

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