Ofertes treballs fi d'estudis

Títol: Estudi d’un nas electrònic basat en intel·ligència artificial per a la detecció d’accelerants d’incendis

Director/a: Masip Alvarez, Albert

Email del professor/a: albert.masip@upc.edu

Departament del professor/a: 707-ESAII

Codirector/a: Marimon Serra, Xavier

Email del codirector/a: xavier.marimon@upc.edu

Departament del professor/a: 737-RMEE

• 2009 - GRAU EN ENGINYERIA ELECTRÒNICA INDUSTRIAL I AUTOMÀTICA

Identificador de l'oferta: 205-06895

Modalitat: Universitat

Possibilitat de beca/finançament: No

Idioma d'elaboració del treball: Català

Paraules clau:

Descripció:

Aquest treball de fi d’estudis proposa el processat i l'anàlisi dels senyals provinents d’un dispositiu de tipus nas electrònic destinat a la detecció i diferenciació d’accelerants del foc, amb aplicació directa en la investigació d’incendis provocats. El sistema es basa en una matriu de sensors químics ja existents, construïts a partir de nanotubs de carboni o grafè, capaços de detectar compostos orgànics volàtils (VOCs) presents en diferents tipus d’accelerants. El dispositiu analitzarà mostres d’accelerants en tres estats diferents: no consumits, parcialment consumits i completament consumits, amb l’objectiu d’estudiar com varia la resposta dels sensors en funció del grau de combustió. Els senyals elèctrics proporcionats per la matriu de sensors seran processats mitjançant tècniques d’intel·ligència artificial per identificar patrons característics i classificar les mostres analitzades, la principal finalitat del treball. El projecte es desenvoluparà en col·laboració amb cossos policials, especialment en la fase de definició de mostres i escenaris d’ús, amb la finalitat d’orientar el sistema cap a una aplicació realista. L’objectiu final és la construcció d’un dispositiu portàtil i autònom capaç de recollir, processar i representar espacialment la presència d’accelerants en recintes tancats mitjançant mapes de calor.

Objectius:

OBJECTIU PRINCIPAL Dissenyar i validar un nas electrònic portàtil basat en sensors de nanotubs de carboni i tècniques d’intel·ligència artificial per a la detecció i classificació d’accelerants d’incendis en entorns tancats. SUBOBJECTIUS • Estudiar els principis de funcionament dels nassos electrònics i dels sensors basats en nanotubs de carboni. • Analitzar la resposta de la matriu de sensors sensible a compostos orgànics volàtils associats a accelerants del foc davant mostres d’accelerants en diferents estats de combustió. • Desenvolupar algorismes d’IA per al processament i classificació dels senyals obtinguts. • Integrar el sistema de sensors amb una unitat de processament portàtil. • Desenvolupar un sistema de representació espacial dels resultats mitjançant mapes de calor. • Avaluar la viabilitat del dispositiu com a eina de suport en investigacions d’incendis provocats.

Tasques a realitzar / Característiques:

1) Revisió bibliogràfica a) Estudi de nassos electrònics i sensors químics per a detecció de VOCs. b) Revisió d’aplicacions d’IA en classificació d’olors i gasos. c) Estudi de metodologies forenses per a la detecció d’accelerants. 2) Definició de l’escenari d’ús i requisits a) Definició dels accelerants a estudiar (gasolina, dissolvents, etc.). b) Definició dels estats de combustió (no consumit, parcialment consumit, consumit). c) Requisits de portabilitat, autonomia i temps de resposta. 3) Estudi de sensibilitat, soroll i deriva dels sensors. 4) Sistema de preprocessament de les dades a) Filtrat i normalització dels senyals dels sensors. b) Gestió de dades multicanal. 5) Desenvolupament dels algorismes d’IA a) Extracció de característiques (resposta temporal, estabilització, patrons). b) Implementació d’algorismes de classificació (SVM, xarxes neuronals, PCA + classificadors). c) Entrenament i validació dels models. 6) Construcció del prototip portàtil a) Integració de sensors, electrònica i unitat de processament. b) Disseny i impressió 3D de la carcassa. c) Optimització del consum energètic. 7) Mapatge espacial i visualització a) Disseny del sistema de generació de mapes de calor en recintes tancats. b) Representació visual de la concentració d’accelerants. 8) Validació experimental a) Proves amb mostres reals en entorn controlat. b) Avaluació de la capacitat de diferenciació entre mostres. 9) Anàlisi de resultats i documentació a) Anàlisi de la precisió i robustesa del sistema. b) Discussió de limitacions i propostes de millora. c) Redacció de la memòria final.

Tema: ENGINYERIA INDUSTRIAL

Tipus: Estudi

Càrrega de treball:

600 hores

Temàtica ambiental: No

Confidencial (informatiu): No

Ambit de cooperació: No

Publicació: 02/02/2026

Caducitat: 30/01/2027