APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

El projecte consisteix en la creació d'un equip, un hub de comunicació terra-aigua com a nexe entre un ordinador a la superfície, i un submarí o equip aquàtic que es trobi a grans profunditats (més de deu metres) i recollirà dades sobre el fons marí com a part d'un projecte més gran de la universitat. El equip consistirà d'un router per a les comunicacions de terra, un mòdem acústic per les comunicacions submarines, i un microcontrolador Raspberry com a punt entremig. Es podrà connectar a la placa Raspberry de forma remota fent servir el router, i des d'aquest es podrà connectar al mòdem i controlar-ho per rebre i transmetre dades. El projecte neix degut a les complicacions per fer servir només una forma de comunicació, ja fos només rebre/transmetre dades fent servir radio (ones de baixa freqüència), com seria el normal en comunicacions a l'aire, o sonar (ones acústiques), en comunicacions submarines. També es guardaran dades essencials pel projecte, com posició GPS o l'estat general del mòdem a un arxiu que es crearà dins de la placa Raspberry, i que es podrà descarregar en qualsevol moment pel seu anàlisis. D'altra banda, aquestes dades també es pujaran a una base de dades i es podran accedir fent ús d'una aplicació on s'actualitzaran les dades cada minut.

El proyecto consiste en la creación de un equipo, un hub de comunicación tierra-agua como nexo entre un ordenador en la superficie, y un submarino o equipo acuático que se encuentre a grandes profundidades (más de diez metros) y recogerá datos sobre el fondo marino como parte de un mayor proyecto de la universidad. El equipo consistirá en un router para las comunicaciones de tierra, un módem acústico para las comunicaciones submarinas, y un microcontrolador Raspberry como punto intermedio. Se podrá conectar a la placa Raspberry de forma remota utilizando el router, y desde éste se podrá conectar al módem y controlarlo para recibir y transmitir datos. El proyecto nace debido a las complicaciones para utilizar sólo una forma de comunicación, ya fuera sólo recibir/transmitir datos utilizando radio (ondas de baja frecuencia), como sería lo normal en comunicaciones al aire, o sonar (ondas acústicas) , en comunicaciones submarinas. También se guardarán datos esenciales para el proyecto, como posición GPS o el estado general del módem en un archivo que se creará dentro de la placa Raspberry, y que podrá descargarse en cualquier momento por su análisis. Por otro lado, estos datos también se subirán a una base de datos y se podrán acceder haciendo uso de una aplicación en la que se actualizarán los datos cada minuto.

El vehicle autònom submarí Guanay-II porta anys sent modificat a nivell de software i hardware per a la millora de les seves capacitats. Aquest és desenvolupat pel grup de recerca SARTI, Sistemes d'Adquisició Remota i Tractament de la Informació, de la UPC. En aquest grup hi han participat gran varietat de persones cada una enfocada en la seva part del projecte, però mantenint el mateix objectiu final, la millora del Guanay-II. En aquest cas, l'objectiu és dotar al submarí dels últims elements bàsics perquè pugi funcionar com a vehicle autònom. Aquestsserien el sistema de potència que regular tota l'energia, i la incorporació dels motors laterals per a la mobilitat. Tal i com s'ha comentat en el primer paràgraf, el Guanay-II és un projecte col·lectiu on hi participen varies persones. D'aquesta manera, aquest projecte es basa en gran part en el TFG de l'estudiant Guillem Vives Roura presentat l'abril del 2021, amb el mateix títol que aquest treball. La tria dels elements principals, tant les bateries com els drivers pels motors, han sigut seleccionats anteriorment segons els criteris dels anteriors participants del projecte. Per això la metodologia que s'ha seguit, ha sigut la d'estudiar primer tots aquets components i entendre quin era l'objectiu teòric de les persones que els van escollir. Tot seguit ensamblar-los al submarí de la manera més pràctica possible i, finalment, la incorporació i programació de totes les peces extres necessàries per al correcte funcionament en conjunt dels components. El treball es pot dividir en dos parts totalment diferents: la primera és d'instal·lació de les bateries i els convertidors de potència, que alimenten tota l'electrònica del submarí i permeten que aquest tingui independència energètica. La segona part és la connexió i programació amb Labview, que és l'entorn del programari que utilitza el Guanay-II, dels motors laterals amb el seus respectius drivers. Durant el desenvolupament del projecte han aparegut diferents inconvenients sobretot en l'apartat de la potència, on al passar del marc teòric al pràctic, la capacitat elèctrica d'alguns elements no ha sigut suficient en l'aplicació real, obligant a redissenyar-los amb major marge de funcionament.

El vehículo autónomo submarino Guanay-II lleva años siendo modificado a nivel de software y hardware para la mejora de sus capacidades. Este es desarrollado por el grupo de investigación SARTI, Sistemas de Adquisición Remota y Tratamiento de la Información, de la UPC. En este grupo han participado gran variedad de persones, cada una enfocada en su parte del proyecto, pero manteniendo el mismo objetivo final, la mejora del Guanay-II. En este caso, el objetivo es dotar al submarino de los últimos elementos básicos para que pueda funcionar como vehículo autónomo. Estos serían el sistema de potencia que regula toda la energía, y la incorporación de los motores laterales para la movilidad. Tal y como se ha comentado en el primer párrafo, el Guanay-II es un proyecto colectivo en el que participan varias personas. De este modo, este proyecto se basa en gran parte en el TFG del alumno Guillem Vives Roura presentado en abril de 2021, con el mismo título que este trabajo. La elección de los elementos principales, tanto las baterías como los drivers para los motores, han sido seleccionados anteriormente según los criterios de los anteriores participantes del proyecto. Por eso la metodología que se ha seguido, ha sido la de estudiar primero de todo estos componentes y entender cuál era el objetivo teórico de las personas que los escogieron, seguidamente ensamblarlos al submarino de la manera más práctica posible y, por último, la incorporación y programación de todas las piezas extras necesarias para el correcto funcionamiento en conjunto de los componentes. El trabajo se puede dividir en dos partes totalmente diferentes, la primera es de instalación de las baterías y los convertidores de potencia, que alimentan a toda la electrónica del submarino y permiten que este tenga independencia energética. La segunda parte es la conexión y programación con Labview, que es el entorno de software que utiliza el Guanay-II de los motores laterales con sus respectivos drivers. Durante el desarrollo del proyecto han aparecido varios inconvenientes sobre todo en el apartado de la potencia, donde al pasar del marco teórico al práctico, la capacidad eléctrica de algunos elementos no ha sido suficiente en la aplicación real, obligando a rediseñarlos con mayor margen de funcionamiento.

En aquest present estudi es defineixen dos objectius principals: el desenvolupament d'un prototip d'automatització dissenyat pel control d'estat d'una bateria a través de l'entorn de programació LabVIEW i, per tant, la implementació de l'aplicació a processos pràctics. Pel desenvolupament del control de l'estat, s'utilitza el circuit integrat MAX17263 que, treballa com mesurador de càrrega i monitor de bateria. El xip específic ofereix a l'usuari una àmplia informació de les característiques del dispositiu. Mitjançant el protocol de comunicació I 2C, s'accedeix a una sèrie de registres interns, on es troba present tota la informació relativa a la bateria. Per establir comunicació entre la placa integrada i el PC, on es dissenya el programa, es fa servir el mòdul USB-ISS, encarregat de treballar com dispositiu mestre, comunicant-se amb el xip i transmitent les dades del xip al programa de control que, s'encarrega de visualitzar a través de la pantalla. Mitjançant les funcions que LabVIEW ofereix, es crea un programa tenint en compte tant els aspectes tècnics del circuit integrat i del mòdul USB-ISS, així com els requisits específics de cada dispositiu. Finalment, a través d'una interfície visual, l'usuari serà capaç de supervisar aquells paràmetres que indiquen la salut de la bateria. Es realitza diferents assajos de càrrega i descarrega, implementant el prototip desenvolupat. Els resultats mostren que, tant els cicles de càrrega i descàrrega duen a terme la corba característica teòrica. Els paràmetres de tensió, corrent i estat evolucionen al llarg del temps segons la capacitat de càrrega que presenta la bateria. A més a més, es porta a cap un estudi comparatiu entre els valors experimentals obtinguts amb programa i els valors reals obtinguts amb els instruments de mesurament: font d'alimentació i amperímetre. D'acord amb els resultats obtinguts s'observa que, existeix una variació petita entre els dos estudis, ressaltant la variabilitat del corrent durant el procés de càrrega i el temps de duració durant el procés de descàrrega.

En este presente estudio se concretan dos objetivos principales: el desarrollo de un prototipo de automatización diseñado para el control de estado de una batería a través del entorno de programación LabVIEW y, por consiguiente, la implementación de la aplicación a procesos prácticos. Para el desarrollo del control de estado, se utiliza el circuito integrado MAX17263 que, trabaja como medidor de carga y monitor de batería. El chip específico ofrece al usuario una amplia información de las características del dispositivo. A través del protocolo de comunicación I I 2C, se accede a una serie de registros internos, donde se encuentra presente toda la información relativa a la batería. Para establecer comunicación entre la placa integrada y el PC, donde se diseñará el programa, se utiliza el módulo USB-ISS, encargado de trabajar como dispositivo maestro, comunicándose con el chip y transmitiendo los datos del chip al programa de control que, se encarga de visualizarlo a través de la pantalla. Mediante las funciones que LabVIEW ofrece, se crea un programa teniendo en cuenta tanto los aspectos técnicos del circuito integrado y módulo USB-ISS, así como los requisitos específicos de cada dispositivo. Finalmente, a través de una interfaz visual, el usuario será capaz de supervisar aquellos parámetros que indican la salud de la batería. Se realizan diferentes ensayos de carga y descarga, implementando el prototipo desarrollado. Los resultados mostraron que, tanto los ciclos de carga y descarga realizan la curva característica teórica. Los parámetros de tensión, corriente y estado de carga evolucionan a lo largo del tiempo según la capacidad de carga que presenta la batería. Además, se realiza un estudio comparativo entre los valores experimentales obtenidos con el programa y los valores reales obtenidos de los instrumentos de medición: fuente de alimentación y amperímetro. De acuerdo con los resultados obtenidos se observa que, existe una variación pequeña entre ambos estudios, resaltando la variabilidad de la corriente durante el proceso de carga y el tiempo de duración durante el proceso de descarga.

Aquest treball s'enfoca en el disseny i implementació, tant a nivell de hardware com software, del control del sistema d'immersió del vehicle autònom submarí Guanay II. Aquest vehicle autònom submarí està centrat en l'estudi de l'entorn marí, amb un principi de moviment que consta d'una primera aproximació al punt d'anàlisi, navegant sobre la superfície amb una ruta preestablerta i una immersió vertical sobre aquest punt concret, on entra en joc el control del sistema d'immersió del vehicle dissenyat i implementat en aquest projecte. El nou sistema d'immersió permet al Guanay II realitzar immersions verticals a 30 metres de profunditat gràcies a una bomba que desplaça un fluid entre un cilindre-pistó amb la funció de dipòsit, localitzat a l'interior de la cambra hermètica del submarí, i una bossa deformable amb la funció de dipòsit que es troba a l'exterior de la cambra hermètica del submarí. En relació al control d'aquest sistema, s'ha desenvolupat un programa amb LabVIEW que permet activar/desactivar la bomba, canviar-li el sentit i visualitzar diferents paràmetres com el corrent consumit per la bomba, finals de carrera del cilindre-pistó i possibles falles durant el funcionament. Al llarg del document es desenvolupen des dels fonaments teòrics de funcionament del nou sistema d'immersió, en relació tant al principi d'operació com a l'electrònica emprada, fins a la metodologia, els problemes durant la implementació i possibles impactes mediambientals.

Este trabajo se enfoca en el diseño e implementación, tanto a nivel de hardware como software, del control del sistema de inmersión del vehículo autónomo submarino Guanay II. Este vehículo autónomo submarino está destinado al estudio del entorno marino, con un principio de movimiento que implica una aproximación inicial al punto de análisis, navegando en la superficie con una ruta preestablecida y una inmersión vertical en este punto concreto, donde entra en juego el control del sistema de inmersión del vehículo diseñado e implementado en este proyecto. El nuevo sistema de inmersión permite que el Guanay II realice inmersiones verticales a una profundidad de 30 metros gracias a una bomba que desplaza un fluido entre un cilindro-pistón con la función de depósito localizado en el interior de la cámara hermética del submarino y una bolsa deformable con la función de depósito que se encuentra en el exterior de la cámara hermética del submarino. En relación al control de este sistema, se ha desarrollado un programa con LabVIEW que permite activar/desactivar la bomba, cambiar su sentido y visualizar diferentes parámetros como la corriente consumida por la bomba, los finales de carrera del cilindro-pistón y posibles fallos durante el funcionamiento. A lo largo del documento se desarrolla desde los fundamentos teóricos del funcionamiento del nuevo sistema de inmersión, relacionados tanto con el principio de operación como con la electrónica empleada, hasta la metodología, los problemas durante la implementación y posibles impactos medioambientales.

En aquest treball es dissenya el programari necessari per a la comunicació entre dues etiquetes acústiques (TAGs) per a la localització d'objectes sota l'aigua, pretenent oferir una alternativa al dispositius comercials, que actualment no resulten adequats per al seguiment d'espècies marines . Es fan servir ones acústiques per a la comunicació, ja que es veuen menys atenuades que les ones electromagnètiques en un medi aquàtic. S'han programat dos microcontroladors de la família STM32 de manera que un actuï de transmissor i l'altre de receptor, enviant-se missatges codificats fent servir un protocol basat en la PPM. També es detalla el maquinari necessari per a provar el funcionament d'aquests transmetent informació acústicament a través de l'aigua, fent servir transductors piezoelèctrics i els circuits adients per a comunicar els senyals entre els microcontroladors i aquests. S'ofereix també una explicació de les característiques dels transductors d'aquest tipus. Per a la programació dels microcontroladors s'ha fet servir el llenguatge C, i a més s'ha creat una interfície programada en Python per al control del microcontrolador transmissor. S'ha assajat exitosament el sistema amb dos muntatges diferents: en primer lloc, connectant directament ambdós microcontroladors amb un cable, per tal de comprovar el funcionament correcte del programari sense interferències externes. En segon lloc, realitzant un muntatge del maquinari per provar un exemple real de comunicació a través d'aigua. Els missatges assajats s'han transmès correctament i sense presentar interferències. De totes formes, al muntatge per cable s'han simulat interferències de manera artificial per provar la robustesa del receptor davant aquestes.

Amb el fi de realitzar un seguiment d'espècies marines, la implantació d'etiquetes acústiques (TAG) és un mètode freqüent utilitzat pels científics. Buscant crear un tag acústic amb millors prestacions que els actuals, s'ha creat el projecte “Sistemes acústics submarins per al monitoratge del comportament espacial d'espècies”(SASES RTI2018-095112-B-I00). El present document, aborda el disseny de l'etapa digital del microcontrolador, posterior a l'etapa analògica del tag acústic. El tag té la capacitat de generar senyals analògics arbitraris per transmetre informació, llegir i identificar senyals que contenen informació, recol·lectar informació ambiental a través de sensors i funcionar en diferents modes els quals permeten enviar informació de forma periòdica o funcionar amb un baix consum energètic. A més el sistema permet calcular el temps de vol del senyal per determinar la localització del tag acústic. Utilitzant un microcontrolador de la família STM32 basat en un processador Cortex-M d'ARM, s'ha desenvolupat un programa capaç de controlar diferents processos que el tag acústic ha de poder realitzar. S'ha desenvolupat la programació per a control del DAC, ADC, comunicació per I2C amb els sensors, temporització dels modes de funcionament i gestió del consum energètic.

Con la finalidad de realizar un seguimiento de especies marines, el uso de etiquetas acústicas (TAG) es un método frecuente al que recurren los científicos. Buscando crear un tag acústico con mejores prestaciones que los existentes actualmente, se ha creado el proyecto “Sistemas acústicos submarinos para la monitorización del comportamiento espacial de especies” (SASES RTI2018-095112-B-I00). El presente documento aborda el diseño de la etapa digital del microcontrolador, posterior a la etapa analógica del tag acústico. El tag tiene la capacidad de generar señales analógicas arbitrarias para transmitir la información, leer e identificar señales que contienen información, recolectar información ambiental a través de sensores y funcionar en diferentes modos, los cuales permiten enviar información de forma periódica y un bajo consumo energético. Además, el sistema permite calcula el tiempo de vuelo de las señales para determinar la ubicación del tag acústico. Utilizando un microcontrolador de la familia STM32 basado en un procesador Cortex-M de ARM, se ha desarrollado un programa capaz de controlar diferentes procesos que el tag acústico puede realizar. Se ha desarrollado la programación para el control DAC, ADC, comunicación por I2C con los sensores, temporización de los modos de funcionamiento y gestión del consumo energético.

El Guanay-II està patint una actualització profunda de l'electrònica, la qual comporta canvis tant de hardware com de software. La substitució del PC104+ per un NUC ha fet necessària la modificació de certs aspectes del vehicle. L'objectiu principal és redissenyar i muntar tot el sistema de potència del vehicle. Els canvis s'han dut a terme en el sistema d'alimentació, en el driver dels motors laterals, en la comunicació entre el NUC i el driver del motor principal i en el sistema d'encesa del vehicle. Això també ha fet imprescindible el disseny d'un nou xassís intern adaptat a aquests canvis. El disseny del nou xassís s'ha dut a terme amb el programa SolidWorks. Aquest permet crear una versió virtual del mateix per tal de valorar quina es l'organització de components més òptima. En la cerca i tria dels components mencionats anteriorment, s'ha fet una recerca extensa per internet per tal de valorar diferents productes i acabar triant el que més s'ha adequat a les nostres necessitats. En la creació del sistema d'encesa s'ha hagut de realitzar una petita modificació en el programa de LabVIEW de l'estació base per configurar la comunicació entre els dos dispositius XBee. Els resultats del projecte han estat satisfactoris. El xassís creat s'adapta perfectament al Guanay-II i manté ben integrada tota l'electrònica al vehicle. Els components que s'han rebut i s'han pogut comprovar com el convertidor USB/RS-485 pel motor principal o els relés del sistema d'encesa, han funcionat correctament. Finalment, també s'han pogut validar les actualitzacions realitzades en el software.

El Guanay-II está sufriendo una actualización profunda de la electrónica, lo que conlleva cambios tanto de hardware como de software. La sustitución del PC104 + por un NUC ha hecho necesaria la modificación de ciertos aspectos del vehículo. El objetivo principal es rediseñar y montar todo el sistema de potencia del vehículo. Los cambios se han llevado a cabo en el sistema de alimentación, en el driver de los motores laterales, en la comunicación entre el NUC y el driver del motor principal y en el sistema de encendido del vehículo. Esto también ha hecho imprescindible el diseño de un nuevo chasis interno adaptado a estos cambios. El diseño del nuevo chasis se ha llevado a cabo con el programa SolidWorks. Este permite crear una versión virtual del mismo para valorar cuál es la organización de componentes más óptima. En la búsqueda y selección de los componentes mencionados anteriormente, se ha hecho una búsqueda extensa por internet para valorar diferentes productos y posteriormente escoger el que más se ha adecuado a nuestras necesidades. En la creación del sistema de encendido se ha tenido que realizar una pequeña modificación en el programa de LabVIEW de la estación base para configurar la comunicación entre los dos dispositivos XBee. Los resultados del proyecto han sido satisfactorios. El chasis creado se adapta perfectamente al Guanay-II y mantiene bien integrada toda la electrónica en el vehículo. Los componentes que se han recibido y se han podido comprobar, cómo el convertidor USB / RS-485 para el driver del motor principal o los relés del sistema de encendido, han funcionado correctamente. Finalmente, también se han podido validar las actualizaciones realizadas en el software. Quedan algunos componentes por recibir, pero el Guanay-II vuelve a controlar el motor principal, se enciende de manera remota y recibe información de los dispositivos de la antena como el GPS y la brújula.

Este proyecto consiste en una observación del estado actual del río Besòs y de sus parámetros físico-químicos significativos mediante datos de monitorización on-line y medidas de laboratorio en el tramo final del río y la desembocadura. Tras una pequeña investigación histórica sobre el estado del río Besòs se observó como este ha sufrido grandes cambios con el paso de los años. Gracias una campaña de recuperación el río Besòs ha mejorado enormemente con respecto a su estado a mediados del siglo pasado, pero su estado ecológico no es bueno debido a su incumplimiento de parámetros físico-químicos. Con la ayuda de monitoreo y la diagnosis de campañas de control realizadas por la Agencia Catalana del Agua se pudo observar los datos indicativos del mal estado de las aguas del Besòs y como se pueden relacionar con el sistema de monitoreo on-line disponible, siendo principalmente la conductividad y concentración de iones el aspecto que se ha desarrollado. En el caso del tramo final del río se muestrearon y analizaron los iones durante dos campañas y se siguió la monitorización on-line de medidas en una arqueta de este tramo. Tras unos ajustes de la configuración se consiguió que la medida con el sistema on-line fuera fiable. Con los análisis realizados a las muestras del laboratorio y los datos obtenidos por campañas de control de ACA se estableció una relación entre las medidas de conductividad y concentración de iones en el tramo final del río con el uso de una ecuación modelo ideal que pudo aproximarse a la realidad. Estas medidas también permitieron modelizar la mezcla del agua de río con agua marina en un vertido del tramo final. Por otro lado, a partir de las medidas del agua de la de la desembocadura también se observaron resultados fiables y muy estables con el tiempo. Se pudo observar como las intensas crecidas que sufre el río durante temporales afectan drásticamente a algunos parámetros, destacando el efecto sobre la conductividad. Finalmente, también se aplicó el modelo de mezcla de agua dulce continental con agua salada marina a la medida de conductividad on-line en la boya durante eventos de lluvia intensa, debidos al temporal Gloria, que permitió medir cuantitativamente la dilución del agua de río y agua de mar en tiempo real.

Aquest projecte consisteix en una observació de l'estat actual del riu Besòs i dels seus paràmetres fisicoquímics significatius mitjançant dades de monitorització on-line i mesures de laboratori en el tram final del riu i la desembocadura. Després d'una petita investigació històrica sobre l'estat del riu Besòs es va observar com aquest ha sofert grans canvis amb el pas dels anys. Gràcies una campanya de recuperació, el riu Besòs ha millorat enormement pel que fa al seu estat a mitjan el segle passat, però el seu estat ecològic no és bo per el seu incompliment de paràmetres fisicoquímics. Amb l'ajuda de monitorització i el diagnosi de campanyes de control realitzades per l'Agència Catalana de l'Aigua es va poder observar les dades indicatives del mal estat de les aigües del Besòs i com es poden relacionar amb el sistema de monitorització on-line disponible, sent principalment la conductivitat i concentració de iónes l'aspecte que s'ha desenvolupat. En el cas del tram final del riu es van mostrejar i analitzar els ions durant dues campanyes i es va seguir la monitorització on-line de mesures en una arqueta d'aquest tram. Després d'uns paràmetres de la configuració es va aconseguir que la mesura amb el sistema online fora fiable. Amb els anàlisis realitzats a les mostres de laboratori i les dades obtingudes per campanyes de control de ACA es va establir una relació entre les mesures de conductivitat i concentració d'ions en el tram final del riu amb l'ús d'una equació model ideal que va poder aproximar-se a la realitat. Aquestes mesures també van permetre modelitzar la barreja de l'aigua de riu amb aigua marina en un abocament del tram final. D'altra banda, a partir de les mesures de l'aigua de la de la desembocadura també es van observar resultats fiables i molt estables amb el temps. Es va poder observar com les intenses crescudes que pateix el riu durant temporals afecten dràsticament a alguns paràmetres, destacant l'efecte sobre la conductivitat. Finalment, també es va aplicar el model de barreja d'aigua dolça continental amb aigua salada marina a la mesura de conductivitat on-line a la boia durant esdeveniments de pluja intensa, a causa de l'temporal Glòria, que va permetre mesurar quantitativament la dilució de l'aigua de riu i aigua de mar en temps real.

Aquest treball estudia les comunicacions subaquàtiques amb l'objectiu de fer un seguiment d'escamarlans dins d'una reserva marina, centrant-se en el sistema de seguiment mitjançant etiquetes acústiques. Primerament s'ha fet un estudi exhaustiu dels diferents mètodes de comunicació subaquàtica per concloure quin dels tres predominants (ones electromagnètiques, impulsos òptics i ones acústiques), és el més adient per la present aplicació. Un cop conclòs que les ones sonores es tracta del mètode de comunicació més eficaç en el cas que ens ocupa, es fa una recerca de diferents sistemes i dispositius per realitzar aquestes comunicacions, centrant-se en les etiquetes acústiques. En segon lloc es fa un estudi de diferents materials piezoelèctrics encapsulats, buscant les freqüències de ressonància i el SPL, per observar els seus pros i contres per utilitzar-los com a element emissor en una etiqueta acústica. La intenció inicial del projecte era encapsular diferents piezoelèctrics amb diferents materials per extreure'n la combinació de quin piezoelèctric amb quin encapsulat resulta més eficaç, però degut a la impossibilitat d'accedir al laboratori degut al COVID, s'ha realitzat l'estudi sobre varis piezoelèctrics disponibles en el laboratori ja encapsulats.

Este trabajo estudia las comunicaciones subacuáticas con el objetivo de hacer un seguimiento de cigalas dentro de una reserva marina, prestando especial atención en el sistema de seguimiento usando etiquetas acústicas. En primer lugar, se ha realizado un estudio exhaustivo de los distintos métodos de comunicación subacuática para concluir cuál de los tres considerados (ondas electromagnéticas, impulsos ópticos i ondas acústicas), es el mejor para la presente aplicación. Una vez concluido que las ondas sonoras se tratan de el método de comunicación más efectivo en el presente caso, se hace una búsqueda de diferentes sistemas y dispositivos para realizar estas comunicaciones, centrado en las etiquetas acústicas. En segundo lugar, se hace un estudio de distintos materiales piezoeléctricos encapsulados, buscando sus frecuencias de resonancia y su SPL, para observar sus pros y contras para ser utilizados como elemento emisor en una etiqueta acústica. La intención inicial del proyecto era encapsular distintos piezoeléctricos con distintos materiales para extraer la combinación de piezoeléctrico y material encapsulador que realizara una emisión más eficaz, pero dado a la imposibilidad de acceder al laboratorio provocado por el COVID, se ha realizado el estudio sobre varios piezoeléctricos ya encapsulados disponibles en el laboratorio.

En aquest projecte es dissenya l'etapa analògica d'una etiqueta acústica, o en anglès conegut com TAG acústic, per poder realitzar el seguiment d'espècies marines. Per a fer-ho, s'ha focalitzat l'estudi a tota la part corresponent entre el transductor piezoelèctric i el microcontrolador. Per tal de demostrar el correcte funcionament del sistema, s'ha simulat el comportament que tindria el circuit sota unes condicions típicament de treball. A més, s'ha realitzat un estudi energètic que aproxima la potència necessària per una aplicació d'aquest tipus. Finalment, cal destacar que la part experimental no ha estat possible a causa a la pandèmia de COVID19. Tot i això, s'ha projectat una placa PCB, deixant en mans a qualsevol persona la possibilitat de muntar-la físicament i realitzar l'estudi pertinent.

En este proyecto se diseña la etapa analógica de una etiqueta acústica, o en inglés conocido como TAG acústico, para poder realizar el seguimiento de especies marinas. Para hacerlo, se ha focalizado el estudio a toda la parte correspondiente entre el transductor piezoeléctrico y el microcontrolador. Con el fin de demostrar el correcto funcionamiento del sistema, se ha simulado el comportamiento que tendría el circuito bajo unas condiciones típicamente de trabajo. Además, se ha realizado un estudio energético que aproxima la potencia necesaria para una aplicación de este tipo. Finalmente, cabe destacar que la parte experimental no ha sido posible debido a la pandemia de la COVID-19. Sin embargo, se ha proyectado una placa PCB, dejando en manos a cualquier persona la posibilidad de montarla físicamente y realizar el estudio pertinente.

El treball realitzat en aquest projecte ha consistit en el seguiment de la implantació d'una boia marítima,situada a la desembocadura del riu Besòs, que permet la mesura de dades relacionades amb la qualitat de l'aigua,. A fi i efecte de validar el dispositiu, s'ha analitzat i estudiat la qualitat de l'aigua en la desembocadura del riu Besòs i la influència del riu en l'aigua costanera de la zona del municipi de Sant Adrià de Besòs. En primer lloc, s'ha estudiat la situació i el model conceptual de la zona que ocupa el dispositiu de mesura. En aquest apartat es desenvolupa el grau d'importància de diferents focus potencials d'influència sobre la qualitat de l'aigua del riu i la seva desembocadura. Posteriorment, s'ha revisat la qualitat de l'aigua de riu en els trams previs a la zona problema del model conceptual en els darrers dos anys per a poder establir els diferents paràmetres que defineixen l'afectació de l'aigua, entre els que destaca l'elevada presència de nutrients. S'ha pogut establir i corroborar el bon funcionament de la boia marítima en els paràmetres que ha estat programada, excepte en el percentatge d'oxigen dissolt, el qual no ha estat considerat com a bo degut a una calibració inadequada. La presència de nutrients en les aigües ha suposat un creixement de biofouling a les sondes, que ha precisat operacions de neteja periòdiques per extreure'l. Els resultats de les dades computades per les sondes de la boia s'han comparat amb les mesures en laboratori (pH, conductivitat, potencial redox,) de dues mostres de camp i indiquen una mesura similar entre els resultats de la boia i les mostres de camp. Finalment, les mesures han permès veure la influència de diferents esdeveniments relacionats amb fenòmens pluvials que suposen una entrada d'aigua dolça amb elevada càrrega de sediments a la zona de la desembocadura. Això s'ha reflectit que es mesura d'una a disminució de la conductivitat i temperatura i un augment de la terbolesa i interferències sobre les sondes fluorescents.

El trabajo realizado en este proyecto ha consistido en la implantación de un dispositivo de medida de datos (boya marítima) relacionados con la calidad del agua en la desembocadura del río Besós. Con el fin de validar el dispositivo, se ha estudiado la calidad del agua en la desembocadura del río Besós y la influencia del río en el agua costera de la zona del municipio de Sant Adrià de Besós. En primer lugar, se ha decidido estudiar la situación y el modelo conceptual de la zona que ocupa el dispositivo de mesura. En este apartado se desarrolla el grado de influencia de diferentes focos de influencia de la calidad del agua del río y su desembocadura, también de la contaminación hacia los mismos. Posteriormente, se ha revisado la calidad del agua de río en los tramos previos a la zona problema del modelo conceptual en los últimos dos años para poder establecer los diferentes parámetros que definen la afectación del agua, entre los que destaca la elevada presencia de nutrientes. Se ha podido establecer y corroborar el buen funcionamiento de la boya marítima en los parámetros que ha sido programada, excepto en el porcentaje de oxígeno disuelto, el cual no ha sido considerado como bueno debido a una calibración inadecuada. La presencia de nutrientes en las aguas ha supuesto un crecimiento de biofouling en las sondas, que ha precisado de operaciones de limpieza periódicas para su extracción. Los resultados de los datos computados por las sondas de la boya se han comparado con las medidas en el laboratorio (pH, conductividad, potencial redox) de dos muestras de campo e indican una medida similar entre los resultados de la boya y las muestras de campo. Finalmente, las medidas han permitido ver la influencia de diferentes acontecimientos relacionados con fenómenos pluviales que suponen una entrada de agua dulce con elevada carga de sedimentos en la zona de la desembocadura. Esto se ha reflejado en que se mide una disminución de la conductividad y temperatura, y un aumento de la turbulencia e interferencias sobres las sondas fluorescentes.

[ANGLÈS] In recent decades there has been progress in the study of oceans, especially to exploit natural resources (fisheries and oil fields) and to study climate change and the impact of this on the various marine species and ecosystems. This has spawned a whole industry dedicated to satisfying the demands of maritime technology companies and researchers. This paper focusses on the AUV's, which can arrive in places you could not arrive any other way and are able to study environmental phenomena with a high temporal-spacing resolution. Several AUV's have been built with different specifications and features. Each of them has her own propulsion systems and/or management, according to the requirements desired. This project works on Guanay II AUV model designed and developed by SARTI group from UPC, which has been equipped with new systems and improvements in order to get a better vehicle, more maneuverable and easier operate in field missions. Each of the sections is one of the central issues improved or built. First, improves in software of the vehicle. The software is done using the code object-oriented programming called LabView. This code allows develop a complex visual environment control and monitoring with little time. However, after several field tests, it was found some aspects to improve, for example in control and viewing environment, more intuitive for the user, safer and a better procedure security. Also, new functions added due to the incorporation of new instruments on board. Second, improves in the turning radius of Guanay II. For turning, the vehicle uses two lateral engines. The old drivers only allowed to rotate the motor in one direction, this causes that the turning radius is more than 10 meters. In this paper, has been designed H-bridge control for lateral motors, so to make the turn, can be use one engine in directly and the other in reverse. Has been shown in field trials the great improvement since the vehicle has been rotated about its axis. Another important improvement is the built-in vehicle communications. There is a link on the vehicle, for long distance, via radio modem to transmit telemetry. This system has been supplemented with a new WiFi link. This gives direct access to PC-104 of the Guanay II, allowing correct or modify the software or easily download the stored data, such as laboratory and testing field. Also control system and power management battery has been improved. The vehicle previously had an external connector for connecting or disconnecting the battery which has been changed by a RF system. At the same time has been designed a system for external battery charging, to avoid opening the sealed cylinder and disassemble electronics ever time. Finally, new structural devices have been introduced to adjust buoyancy and ballast.

[CASTELLÀ] En las últimas décadas se ha avanzado mucho en el estudio de los mares y océanos, sobre todo para explotar los recursos naturales (pesquerías y yacimientos petrolíferos) y para estudiar el cambio climático y las repercusiones de este sobre las diferentes especies y ecosistemas marinos. Esto ha hecho surgir toda una industria marítima dedicada a satisfacer las demandas tecnológicas de empresas e investigadores. Este trabajo se centra en los vehículos autónomos submarinos AUV, que permiten llegar a lugares donde no se podría llegar de otra manera y son capaces de estudiar fenómenos medioambientales con una alta resolución espacio-temporal. Existen varios AUV con especificaciones y prestaciones diferentes. Cada uno de ellos dispone de sistemas de propulsión y / o dirección propios, en función a los requerimientos deseados. En este proyecto se trabaja sobre el Guanay II, un modelo de AUV diseñado y desarrollado por el grupo SARTI de la UPC, el cual se ha dotado de nuevos sistemas y mejoras para obtener un vehículo mejor, más maniobrable y más fácil de operar en misiones de campo. Cada uno de los apartados se centra en uno de los aspectos mejorados o incorporados. En primer lugar, se mejora el software del vehículo. Éste está realizado mediante el código de programación orientado a objetos LabView. Este código permite realizar con poco tiempo un entorno visual de control y monitorización complejo. Sin embargo, después de diferentes pruebas de campo, se constató que había que mejorar algún aspecto del control del vehículo y del entorno de visualización, para que este fuera más intuitivo para el usuario y más seguro, mejorando algún procedimiento de seguridad. También se han añadido nuevas funciones debido a la incorporación de nuevos instrumentos a bordo En segundo lugar, se ha mejorado el radio de giro del guanay II. Para el giro, el vehículo utiliza dos motores laterales. Los antiguos drivers sin embargo, sólo permitían hacer girar el motor en un solo sentido, lo que hacía que el radio de giro fuera de más de 10 metros. En este trabajo se ha diseñado un control en puente en H por los motores laterales, de esta manera para realizar el giro se puede usar un motor lateral en un sentido y el otro en reversa. Se ha podido constatar en pruebas de campo la gran mejora, ya que se ha conseguido hacer girar el vehículo sobre su propio eje. Otra mejora importante incorporada al vehículo son las comunicaciones. En el vehículo existe un enlace de larga distancia vía radio-módem para transmitir la telemetría. Este sistema se ha complementado con un nuevo enlace WiFi. De esta manera se obtiene acceso directo al PC-104 del Guanay II, permitiendo modificar o corregir el software o descargar fácilmente los datos almacenados, tanto al laboratorio como en pruebas de campo. También se ha mejorado el sistema de control y gestión de la energía y las baterías. El vehículo, anteriormente disponía de un conector externo para conectar o desconectar las baterías el cual se ha cambiado por un sistema de encendido por RF. Al mismo tiempo se ha diseñado un sistema de carga de las baterías externo, para evitar abrir el cilindro estanco y desmontar la electrónica cada vez. Por último, se han introducido nuevos dispositivos estructurales para ajustar la flotabilidad y el trimado.