Capítulo III
MARCO METODOLÓGICO
64 CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO
En el presente capítulo se da a conocer el tipo de investigación utilizada, las técnicas de recolección de datos, la metodología utilizada, que será desarrollada en fase, y ultimo un cronograma de actividades por medio de un cuadro.
1. TIPO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
Para determinar y clasificar el tipo de investigación se debe tomar en cuenta las características del problema que se quiere solucionar y los objetivos que se pretenden alcanzar. En este sentido ellos se pueden clasificar por diversidad de criterios, entre otros, aplicaciones, periodo en que se recolecta la información y métodos en que se utilizaran para su ejecución.
Según lo señalado por Hurtado (2010, p. 49), de acuerdo al propósito de la investigación puede considerarse proyectiva ya que tiene como objetivo Diseñar o crear propuestas dirigidas a resolver determinadas situaciones.
Los proyectos de arquitectura e ingeniería, el diseño de maquinarias, la creación de programas de intervención social, el diseño de programas de estudio, los inventos, la elaboración de programas informáticos, entre otros.
Este tipo de investigación potencia el desarrollo tecnológico.
Definiendo el tipo de investigación según el nivel de conocimiento, Tamayo y Tamayo (2009, p. 45), establece que la investigación descriptiva es aquella que “comprende la descripción, registro, análisis e interpretación de la naturaleza actual y la composición o proceso de los fenómenos. El enfoque se hace sobre conclusiones dominantes o sobre como una persona, grupo o cosa se conduce o funciona en el presente”.
En este sentido aplicándole al proyecto de investigación la metodología para la descripción de todos los elementos que actúan en el proceso de supervisión, aporta al tema la información necesaria para conocer en detalle el funcionamiento del sistema que ayudara a los operarios en el proceso de supervision. Adicionalmente, un análisis del sistema ayuda a la interpretación y visualización del fenómeno y la situación que se presenta en el sector.
Todo tipo de investigación requiere de un diseño para la búsqueda de información, de acuerdo al presente estudio puede considerarse como un diseño de campo no experimental. Según Hernández, Fernández y Batista (2010, p.184), una investigación no experimental, se define como la investigación que se realiza sin manipular deliberadamente variables. Es decir, se trata de una investigación donde nos hace variar intencionalmente las variables independientes, lo que se hace en la investigación no experimental es observar fenómenos tal y como se dan en su contexto natural, para después analizarlos.
Además de la investigación no experimental este trabajo va de la mano con la investigación de campo que según Sabino (2007, p. 29), la
investigación de campo “es la que se produce dentro de los contextos naturales o ambientes habituales donde se encuentran las unidades de análisis, mediante la obtención de datos directamente de fuentes primarias”.
Según lo dicho anteriormente, esta investigación se puede clasificar de investigación de campo, ya que se realizara la situación de la variable de supervisión y la revisión de los datos a través de fuentes primarias, para ello se establecen documentos de los sistemas para un mejor entendimiento de los procesos de supervisión.
2. TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Como parte del diseño metodológico de investigación, es importante determinar el método de recolección de datos y tipo de instrumento que se utilizara. En este sentido es importante tener claro que el método en investigación se toma en cuenta como medio a través del cual se establece la relación entre el investigador y el sujeto de investigación, para la recolección de datos y el logro de los objetivos propuestos en la investigación.
De acuerdo a Bavaresco (2006, p. 95), la investigación no tiene significado sin las técnicas de recolección de datos, “estas técnicas conducen a la verificación del problema planteado”. Cada tipo de investigación determinará las técnicas a utilizar y cada técnica establece sus herramientas, instrumentos o medios que serán empleados.
Entre los diferentes procedimientos o técnicas para obtener información acerca del problema de investigación, se tomaron la observación y la entrevista. Hurtado (2010, p. 449) “define la observación como un proceso de atención, recopilación, selección y registro de información, para cual el investigador se apoya en sus sentidos”.
En esta investigación se utilizó la técnica de observación directa, dado que hay un plan predefinido de lo que se va a observar, es decir, una serie de características que ayudaron al cumplimiento de los objetivos.
Asimismo, se empleó como instrumento de recolección de datos una lista de cotejo, la cual fue utilizada por los investigadores para determinar las condiciones en las que se encontraba actualmente el sistema.
Otra de las técnicas relacionadas con la investigación es la entrevista que según Buendía, Colás y Hernández citado por González (2009), es “la recogida de información a través de un proceso de comunicación, en el transcurso del cual el entrevistado responde a cuestiones previamente diseñadas en función de las dimensiones que se pretenden estudiar planteadas por el entrevistador” (p.83).
Las entrevistas se dividen en estructuradas, semiestructuradas o no estructuradas o abiertas. Las primeras o entrevistas estructuradas, son aquellas en que el entrevistador se vale de una guía de preguntas específicas y se sujeta exclusivamente a estas. Por el contrario, las entrevistas semiestructuradas, se basan en una guía de asuntos o preguntas y el entrevistador tiene la libertad de introducirle preguntas adicionales para precisar conceptos u obtener mayor información sobre el tema investigado.
Para la realización de este estudio, se eligió la aplicación de la entrevista estructurada, a través de la guía de entrevista como instrumento, para recolecion de datos
3. METODOLOGÍA SELECCIONADA
En relación a la metodología que se utilizó para el desarrollo de la presente investigación se encuentra la propuesta de Fitzgerald (2004), la cual fue adaptada para alcanzar el diseño exitoso de una red de comunicación de datos. De dicha propuesta se desprenden seis (6) pasos o fases básicas las cuales guiaran la investigación durante el desarrollo de la misma.
FASE I. ANÁLISIS DEL SISTEMA EXISTENTE
En esta fase se dará respuesta al objetivo Nº1 " Analizar la red de comunicación existente para la supervisión de las líneas de alta tensión del sector eléctrico ", el cual el autor Fitzgerald (2004) especifica que en esta etapa "el diseñador del sistema de éxito siempre comienza definiendo el problema de que se trata, antes de buscar su solución, dedíquese una cantidad razonable de tiempo a la definición del problema, porque a menudo lo que parece ser el propio problema solo es un síntoma del problema verdadero. Los objetivos a lograr con el sistema propuesto de comunicación de datos deben escribirse y expresarse en términos de los propios objetivos de la organización."
Por lo tanto, se realizara una visita al proveedor del servicio eléctrico de la ciudad de Maracaibo para analizar la problemática de supervisión en las líneas de alta tensión, para el cual se utilizara una entrevista no estructurada al personal del área y se desarrollara una encuesta con el objetivo de disponer de las condiciones afectadas en este sector. Adicionalmente se tomaran fotografías de las áreas a supervisar para obtener una visión más clara del trabajo de supervisión que se realizara a continuación
FASE II. DEFINIR REQUERIMIENTOS DEL SISTEMA
En esta fase se dará respuesta al objetivo Nº 2 "Determinar los requerimientos técnicos de la red de comunicación para la supervisión de las líneas eléctricas a través del Drone", el cual el autor Fitzgerald (2004) hace énfasis en definir los requerimientos del sistema propuesto para formar una imagen global del sistema. Es necesario definir estos requerimientos dentro de la estructura de las metas y objetivos de toda la organización, igual que para cada departamento o agencia, y tratar de que estos requerimientos sean cuantitativos y detallados.
Luego de que usted haya documentado los requerimientos para el sistema propuesto, obtenga la aprobación de todos los usuarios, administración y las operaciones de procesamiento de datos y comunicaciones. una vez que todos los afectados estén de acuerdo respecto de que los requerimientos son correctos y están completos, se puede iniciar el diseño físico con la confianza de que se está resolviendo el problema debido."
Así mismo, en esta fase se revisaran los diferentes manuales técnicos de información que se encuentran en las páginas web de los elementos que conforman a un Drone y sus usos en la supervisión de estructuras o espacios, y se consultaran catálogos con los proveedores de dichos equipos y sus componentes. Además se analizaran todos los mecanismos que componen dicha estructura realizando un listado de todos los elementos y equipos para llevar a cabo la implementación del sistema de supervisión de líneas de alta tensión.
FASE III. DISEÑO DEL SISTEMA
En esta fase se dará respuesta al objetivo N°3 “Diseñar la red de comunicación para la supervisión de las líneas de alta tensión a través de un Drone para el sector eléctrico.”, el cual el autor Fitzgerald (2004) define como: "diseñar el sistema propuesto de comunicación de datos. Si lo permite el alcance de los requerimientos, diseñar varios sistemas posibles, tomando distintos enfoques técnicos y de procedimiento. Tomar en cuenta los aspectos de mantenimiento y administración de cada posibilidad distinta."
Por lo tanto, se realizara una esquema eléctrico y electrónico de la plataforma e infraestructura que se utilizara en el diseño de la red como lo son la integración de todos sus elementos (cámaras, microcontrolador, computador, sensores, entre otros.) el cual formara un diagrama completo de la estructura para el funcionamiento del sistema. Además se utilizara un simulador de vuelo del diseño del Drone, a través de un software multimedia
llamado ByRobot para realizar una prueba de funcionamiento previo del sistema diseñado.
FASE IV. LA IMPLEMENTACION.
En esta fase se dará respuesta al objetivo N°4 “Construir el prototipo para la supervisión de las líneas de alta tensión para el sector eléctrico.” el cual el autor Fitzgerald (2004) aporta que "en el proceso de implementación, el diseñador del sistema participa en la consecución, desarrollo e instalación del sistema al igual que en la organización de los procedimientos de mantenimiento y del adiestramiento de sus usuarios."
Así mismo, se procederá a construir el prototipo a escala y realizar el cableado necesario para la implementación de cámaras de alta definición las cuales serán fundamentales en el funcionamiento del sistema.
FASE V. COMPARACIONES DE COSTOS
En esta fase se dará respuesta al objetivo Nº 5 " Elaborar el presupuesto del diseño de la red de comunicación para la supervisión de las líneas eléctricas de alta tensión a través del Drone." el autor Fitzgerald (2004) propuso "desarrollar comparaciones de costos para las distintas alternativas. Seleccionar la alternativa de configuración de red que mejor satisfaga los requerimientos de costo y del sistema. Realizar ajustes pequeños para optimizar el diseño.”
La evaluación de costos será mayormente implementada en los materiales que se utilizaran para el diseño del prototipo del Drone. En el cual destacarían una cámara de alta definición y una buena implementación de la red de comunicación inalámbrica para lograr transmitir las imágenes captadas por el Drone de forma precisa y sin interferencias en tiempo real.
Se compararan los costos del sistema que se implementaran con los costos actuales en el área de supervisión de las líneas de alta tensión del sistema eléctrico.
FASE VI. SEGUIMIENTO Y REVALUACION.
En esta fase se dará respuesta al objetivo Nº 6 " Realizar pruebas al prototipo de la red de comunicación para la supervisión de líneas eléctricas de alta tensión por medio de un Drone." el autor Fitzgerald (2004) especifica que "el diseñador del sistema observa la operación real y se asegura de que todas las partes del nuevo sistema operen de acuerdo con las especificaciones. La revaluación ocurre después de que todos los interesados se han familiarizado con el sistema; entonces el diseñador vuelve para evaluar su eficiencia e introducir los cambios necesarios que optimicen su rendimiento."
Una vez que el prototipo este completamente operativo, se evaluara la funcionalidad de transmisión en tiempo real de las imágenes percibidas que a su vez serán enviadas a una central para la supervisión de dichas líneas eléctricas. Una vez finalizado el proceso de supervisión de las líneas eléctricas se intuirá a los futuros operantes del monitoreo para evitar
inconvenientes en la manipulación del Drone. Es necesario la verificación de todas las conexiones y funcionalidad del vehículo antes de comenzar el proceso de supervisión de las líneas.
4. CUADRO Y CRONOGRAMA, DE ACTIVIDADES Y RECURSOS
Álvarez (2009, p. 1) explica que las actividades son “las acciones del proyecto durante su implementación. Las actividades resultan en productos”
Por su parte Miller y Spoolman (2001, p. 1) acotan que los recursos son “una fuente o suministro del cual se produce beneficio. Normalmente, los recursos son materiales u otros activos que son transformados para producir beneficio y en el proceso pueden ser consumidos o no estar más disponible. Desde una perspectiva humana, un recurso natural en cualquier elemento obtenido del medio ambiente para satisfacer las necesidades y los deseos humanos”
Las actividades y recursos previstos para este proyecto se muestran a continuación en los cuadros uno (1) y dos (2).
CUADRO 1
CUADRO DE ACTIVIDADES (1)
OBJ.GENERAL: Desarrollar una red de comunicación para la supervisión de las líneas de alta tensión a través de un Drone en el sector eléctrico.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
FASES DE LA
METODOLOGÍA ACTIVIDADES RECURSOS
Analizar la red de comunicación existente para la supervisión de las líneas de alta tensión del sector eléctrico.
Fase I:
Análisis del sistema existente.
-Realizar Visita -Definición del problema a tratar.
-Definición de objetivos a lograr.
-Análisis de la problemática de supervisión.
-Entrevista no estructurada -Encuesta -Mapa Digital
CUADRO 1 (Cont…)
Determinar los requerimientos
técnicos de la red de comunicación para la supervisión de las líneas eléctricas a través del Drone.
Fase II:
Definir
requerimientos del sistema.
-Revisión de los manuales técnicos del Drone.
-Determinación de las características técnicas de los elementos del sistema.
-Realización de un listado de equipos del sistema.
-Manuales técnicos -Páginas Web.
-Catálogos
Diseñar la red de comunicación para la supervisión de las líneas de alta tensión a través de un Drone para el sector eléctrico.
Fase III:
Diseño del Sistema.
-Realización de un esquema eléctrico y electrónico del
sistema a
implementar.
-Revisión en simulador del diseño y funcionamiento del proyecto.
-Simulador De Vuelo FreeRider
Construir el prototipo para la supervisión de las líneas de alta tensión para el sector eléctrico.
Fase IV:
La
implementación.
-Construcción de un prototipo a escala.
-Realización del Cableado de los elementos del sistema de cámaras.
-Dispositivos electrónicos -Sensores -Fuente AC/DC
Elaborar el
presupuesto del diseño de la red de comunicación para la supervisión de las líneas eléctricas de alta tensión a través del Drone.
Fase V:
Comparaciones de costos
-Realización del presupuesto de los materiales a utilizar.
-Comparación de costos del nuevo sistema con el sistema antiguo
-Catalogo.
Realizar pruebas al prototipo de la red de comunicación para la supervisión de líneas eléctricas de alta tensión por medio de un Drone
Fase VI:
Seguimiento y revaluación.
-Realización de las pruebas finales al sistema diseñado.
-Observación al sistema real.
-Entrevista al experto.
-Software -Protocolos
Fuente: Elaboración propia (2016)
CUADRO 2
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES Semanas
Actividades
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Realizar Visita Entrevista a los habitantes del sector.
Encuesta a los
habitantes del sector.
Lista de Cotejos Revisar los manuales técnicos del Drone Establecer las características técnicas de los
elementos del sistema.
Realizar un listado de equipos del sistema.
-Realizar un esquema eléctrico y electrónico del sistema a
implementar.
Revisión en simulador del diseño del
proyecto.
Construir un prototipo a escala.
Realizar Cableado de los elementos del sistema.
Realizar pruebas finales al sistema diseñado.
Realizar entrevistas a los expertos del sistema diseñado.
Fuente: Elaboración propia (2016)
5. HERRAMIENTAS Y MATERIALES UTILIZADOS
Muñoz Razo (2001, p. 223) define a las herramientas como “el conjunto de instrumentos de carácter manual, técnico y/o material que sirven como apoyo para la realización de una investigación.”
De acuerdo con Muñoz Razo (2001, p. 116) los materiales son
“todos aquellos recursos tangibles y de consumo que será utilizados durante el desarrollo de los trabajos de investigación, tales como papelería y útiles de oficina, materiales de computo, como cartuchos de tintas, entre otros.
Para el Diseño de una red de supervisión de líneas eléctricas de alta tensión por medio de un drone se indican los siguientes materiales y equipos a utilizar en el proyecto de investigación:
Microcontrolador ZYMA
Servomotores
Cable UTP
Cable de alimentación
Controlador manual drone
Resistencia
Fuente ac/dc
Placa electrónica
Cámara
Compilador
Televisor pantalla LCD 42’’
Módulo de comunicaciones
Torre de alta tensión a escala