Sistema inteligente salvavidas integrado en cascos de motociclistas
El presente trabajo se refiere al diseño e implementación de un sistema inteligente para emisión de alertas en caso de que se sufra un accidente vial. El enfoque es para motociclistas y el circuito se implementará en un casco comercial como un sistema modular, se analizarán los componentes por separ...
- Autores:
-
Villarreal Villamizar, Anderson Camilo
Valbuena Céspedes, Karen Yubely
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2021
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
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- OAI Identifier:
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- Acceso en línea:
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- Palabra clave:
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El presente trabajo se refiere al diseño e implementación de un sistema inteligente para emisión de alertas en caso de que se sufra un accidente vial. El enfoque es para motociclistas y el circuito se implementará en un casco comercial como un sistema modular, se analizarán los componentes por separado y el sistema en conjunto deberá emitir un mensaje de texto a un contacto de emergencia informando del lugar en donde se generó el accidente y en donde posiblemente se encuentra la persona, así como una alerta sonora para llamar la atención de transeúntes y que se pueda presentar una identificación y apoyo temprano a la víctima. |
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El enfoque es para motociclistas y el circuito se implementará en un casco comercial como un sistema modular, se analizarán los componentes por separado y el sistema en conjunto deberá emitir un mensaje de texto a un contacto de emergencia informando del lugar en donde se generó el accidente y en donde posiblemente se encuentra la persona, así como una alerta sonora para llamar la atención de transeúntes y que se pueda presentar una identificación y apoyo temprano a la víctima.INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 18 1. JUSTIFICACIÓN ............................................................................................. 19 2. OBJETIVOS .................................................................................................... 20 2.1. OBJETIVO GENERAL .............................................................................. 20 2.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS ..................................................................... 20 3. ESTADO DEL ARTE ...................................................................................... 21 4. MARCO COPCEPTUAL ................................................................................. 25 4.1. CINEMATICA DEL TRAUMA .................................................................... 25 4.1.1. Primera ley de Newton ....................................................................... 25 4.1.2. Segunda ley de Newton ..................................................................... 25 4.1.3. Tercera ley de Newton ....................................................................... 26 4.1.4. Ley de conservación de la energía..................................................... 26 4.1.5. Energía cinética.................................................................................. 26 4.2. GNSS ........................................................................................................ 27 4.3. GPS .......................................................................................................... 28 4.4. GSM.......................................................................................................... 28 4.5. GPRS ........................................................................................................ 29 4.6. FRECUENCIAS DE OPERACIÓN DE OPERADORES ............................ 30 5. MEDOLOGIA DE DISEÑO ............................................................................. 31 6. IDENTIFICACION Y ANALISIS DEL PROYECTO ......................................... 34 6.1. DIAGRAMA DEL TORO ........................................................................... 34 6.2. DIAGRAMA DEL PULPO .......................................................................... 35 6.2.1. Funciones principales ............................................................................ 35 6.2.2. Funciones de restricción .................................................................... 36 6.3. DIAGRAMA FAST .................................................................................... 36 6.3.1. FP1 ..................................................................................................... 37 6.3.2. FP2 ..................................................................................................... 39 6.3.3. FP3 ..................................................................................................... 40 6.3.4. FP4 ..................................................................................................... 40 6.3.5. FP5 ..................................................................................................... 40 7. PROCESO DE FABRICACIÓN ...................................................................... 42 8. CONFIGURACIÓN DE PARAMETROS ......................................................... 44 8.1. SISTEMA DE DETECCIÓN DEL ACCIDENTE ........................................ 44 8.2. SISTEMA DE UBICACIÓN ....................................................................... 45 8.3. SISTEMA DE ENVÍO DE MENSAJES ...................................................... 45 8.4. SISTEMA COMPLETO ............................................................................. 46 9. SELECCIÓN DE COMPONENTES ................................................................ 48 9.1. SISTEMA EMBEBIDO .............................................................................. 48 9.2. SISTEMA GPS ......................................................................................... 50 9.3. ANTENA GPS ........................................................................................... 51 9.4. SISTEMA GSM/GPRS .............................................................................. 52 9.5. ANTENA GSM/GPRS ............................................................................... 53 9.6. SENSORES .............................................................................................. 54 9.7. BATERÍAS ................................................................................................ 55 10. DISEÑO DE PROTOTIPO DE CASCO ....................................................... 56 11. CONEXIÓN Y PRUEBAS INDIVIDUALES .................................................. 66 11.1. DETECCION DE ACCIDENTES – ACELEROMETRO ......................... 66 11.2. UBICACIÓN Y RUTA DE MANEJO – SHIELD GPS ............................. 69 11.3. ENVIO DE ALERTA MEDIANTE SMS – MODULO SIM800L ............... 74 12. CONSTRUCCIÓN ....................................................................................... 78 12.1. PROTOTIPO DE CASCO – IMPRESIÓN 3D ........................................ 78 12.2. IMPLEMENTACION FINAL ................................................................... 78 13. RESULTADOS Y ANALISIS ....................................................................... 83 13.1. DIFICULTADES DURANTE EL DESARROLLO DEL PROYECTO ....... 88 14. PRESUPUESTO ......................................................................................... 89 CONCLUSIONES .................................................................................................. 90 RECOMENDACIONES .......................................................................................... 91 TRABAJO FUTURO .............................................................................................. 92 REFERENCIAS ..................................................................................................... 93 ANEXOS ................................................................................................................ 95PregradoThis work refers to the design and implementation of an intelligent system for issuing alerts in the event of a road accident. The approach is for motorcyclists and the circuit will be implemented in a commercial helmet as a modular system, the components will be analyzed separately and the system as a whole will have to issue a text message to an emergency contact informing the place where the accident occurred. and where the person is possibly located, as well as an audible alert to draw the attention of passersby and that identification and early support can be presented to the victim .application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Sistema inteligente salvavidas integrado en cascos de motociclistasIntelligent life-saving system integrated in motorcycle helmetsIngeniero MecatrónicoUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería Mecatrónicainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPMechatronicAccidentAlarmHelmetEmergencyMotorcyclistRoad safetyTraffic accidentsSafety helmetsMecatrónicaSeguridad vialAccidentes de tránsitoCascos de seguridadAccidenteAlarmaCascoEmergenciaGPSMotociclistaSMS[1] J. Parviainen, J.Collin, T.Pihlström, J.Takala, K.Hanski and A.Lumiaho, «Automatic Crash Detection for Motor Cycles,» de IECON 2014 - 40th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Dallas, TX, 2014, pp. 3409 - 3413, doi: 10.1109/IECON.2014.7049003[2] S. U. Ahmed, R. Uddin and M. Affan, «Intelligent Gadget for Accident Prevention: Smart Helmet,» de International Conference on Computing and Information Technology (ICCIT - 1441), Tabuk, Saudi Arabia, 2020, pp. 1 - 4, doi: 10.1109/ICCIT-144147971.2020.9213742[3] D. Moscoso; D. Romero, «Desarrollo de un prototipo de radiobaliza para ciclistas, integrado en la bicicleta y el casco, con la capacidad de detección de impactos en la cabeza y emision de alertas,» Universidad Politécnica Salesiana Sede Cuenca, Cuenca, Ecuador, 2020. Tesis de Licenciatura[4] B. Stewart, «Coming This Fall: The Augmented Reality Motorcycle Helmet,» Popular Mechanics, 28 May 2014[5] J. Gualdron, Diseño e implementacion de un sistema electronico de monitoreo de crecientes en los causes de los rios, Bucaramanga: UNAB, 2018[6] C. Johnson, Cinemática del Trauma. Atencion Pre hospitalaria Fundamentos, 2004.[7] GIANCOLI, C. DOUGLAS, FÍSICA. Principios con aplicaciones, 6 ed., vol. 1, México: PEARSON EDICACIÓN, 2006, pp 336. ISBN: 970-26-0776-0.[8] B. Hofmann-Wellenhof, H. Lichtenegger and E. Wasle, GNSS - Global Navigation Satellite System. GPS, GLONASS, Galileo and more, Austria: Springer Science & Business Media., 2007[9] J. Berné, A. Anquela y N. Garrido, GNSS. GPS: fundamentos y aplicaciones en Geomática, 1 ed., Valencia: Universitat Politécnica de Valéncia, 2014, ISBN: 978-84-9048-261-2.[10] J. Alambiaga, «Adquisición y procesado de informacion de posicionamiento GPS mediante dispositivo inalámbrico basado en Arduino,» Universitat Politécnica de Valéncia, Valencia, 2017[11] Y. Bedoya, C. Salazar y J. Muñoz, Implementación, control y monitoreo de un sistema de seguridad vehicular por redes GSM/GPRS, Pereira: Universidad Tecnológica de Pereira, 2013, p. 109[12] C. Viloria, J. Cardona y C. Lozano, «Análisis comparativo de tecnologias inalámbricas para una soluicion de servicios de telemedicina,» Ingeniería y Desarrollo, nº 25, pp. 200 - 217, enero - junio 2009, ISSN: 0122-3461.[13] AGENCIA NACIONAL DEL ESPECTRO. REPUBLICA DE COLOMBIA, «TENDENCIAS DEL USO DEL ESPECTRO RADIOELÉCTRICO. BANDA 700 MHz,» MinTic. Gobierno de Colombia, Bogotá D.C, 2020.[14] J. Restrepo, «Frecuencias operadores móviles en Colombia 2020. SocialTecno,» 16 Marzo 2020. [En línea]. Available: https://socialtecno.com/2020/03/16/frecuencias-operadores-moviles-encolombia-2020/. 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