Área de Instrumentación
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• Evaluación de procedimientos para sistemas de adquisición, rutas de transmisión de datos. Mejoramiento en procesos de cambio y migración de tecnologías. Instalación de equipos especializados para monitoreo geoquímico, sísmica, infrasonido y redes de transmisión de datos.
• Desarrollo de mecanismos de monitoreo, control de eficiencia, eficacia y productividad de TI. Elaboración de artículos científicos que contribuyen a la optimización de sistemas de adquisición de datos y medios de transmisión que soportan los mecanismos para emisión de alertas tempranas.
• Investigación doctoral en la Facultad de Ingeniería de Sistemas de la Escuela Politécnica Nacional “Contribution to the improvement of the information availability for seismic and volcanic monitoring systems.”, 2023.

• Control de operaciones de sistemas informáticos implementados en la institución, evaluación de redes de transmisión de datos para monitoreo sísmico y volcánico, evaluación de procedimientos para instalación y mantenimiento de equipos.
• Elaboración de informes técnicos, administración en procesos de contratación pública, elaboración de estudios para adquisición de componentes especializados en redes de monitoreo sísmico-volcánico y servicios de telecomunicaciones.
• Participación en proyectos de investigación multidisciplinarios y en proyectos de ejecución con entidades externas a la institución para el fortalecimiento del conocimiento volcánico y reducción de vulnerabilidades frente a fenómenos sísmicos y volcánicos.

• Analysis of information availability for seismic and volcanic monitoring systems: a review. Arrais Santiago, Luis Urquiza-Aguiar, and Carolina Tripp-Barba. Sensors 22, no. 14 (2022): 5186.  Retrieved from https://www.mdpi.com/1424-8220/22/14/5186 DOI: 10.3390/s22145186
• A proposal to improve information availability for seismic and volcanic monitoring systems. Santiago Daniel Arrais, Luis Felipe Urquiza Aguiar, and Ángel Leonardo Valdivieso Caraguay. In 2021 Second International Conference on Information Systems and Software Technologies (ICI2ST), pp. 87-93. IEEE, 2021. Retrieved from https://ieeexplore.ieee.org/document/9447342 DOI: 10.1109/ICI2ST51859.2021.00020
• Trends on Computer Security: Cryptography, User Authentication, Denial of Service and Intrusion Detection. Marcillo, P., Maldonado-Ruiz, D., Arrais, S., Barona López, L., & Valdivieso Caraguay, A. (2019). Latin-American Journal of Computing, 6(1), 39 - 50.  Retrieved from https://lajc.epn.edu.ec/index.php/LAJC/article/view/159 DOI: 10.5281/zenodo.5710834
• Overview of SO2 degassing in Ecuadorian volcanoes: NOVAC Project 2007-2019. Hidalgo Silvana, Santiago R. Arellano, Jean Battaglia, Bo Galle, Freddy Vasconez, Daniel Sierra, Antonio Proaño, and Santiago Arrais. In AGU Fall Meeting Abstracts, vol. 2019, pp. V31H-0097. 2019. Retrieved from https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2019AGUFM.V31H0097H/abstract
• Depth‐dependent rupture mode along the Ecuador‐Colombia subduction zone. M Yoshimoto, H Kumagai, W Acero, G Ponce, F Vásconez, S Arrais, M Ruiz, A Alvarado et al. Geophysical Research Letters, 44, no. 5 (2017): 2203-2210. Retrieved from https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/2016GL071929 DOI: 10.1002/2016GL071929

https://www.researchgate.net/profile/Santiago-Arrais

Área de Instrumentación
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• Investigar y desarrollar modelos de mantenimiento preventivo basados en análisis estadísticos.
• Análisis de la eficacia del mantenimiento preventivo en estaciones de monitoreo sísmico y volcánico: Examina los datos históricos de mantenimientos preventivos realizados en diferentes estaciones de monitoreo y evalúa su impacto en la calidad de los datos recopilados, la detección temprana de eventos sísmicos y volcánicos, y la prolongación de la vida útil de los equipos.

• Desarrolla los planes de mantenimiento preventivo y correctivo de las redes de monitoreo sísmico, volcánico y de telecomunicaciones.
• Evalúa la conectividad, rendimiento y problemas de adquisición de datos de las estaciones de monitoreo y su disponibilidad de las redes.
• Evalúa la cobertura de monitoreo y la calidad de las redes actuales para optimizar y/o ampliar la infraestructura instrumental.

Área de Instrumentación
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• Aplicación de Arreglos Sísmicos para la Detección de Lahares en el Volcan Cotopaxi basados en Datalloger con FPGA Espartan 3E.(Proyecto Semilla).
  Método de Correlación Cruzada para encontrar la densidad de Potencia del Ruido Sísmico.

• Red de Periodo Corto.
• Red con Radares - Municipio Rumiñahui.

• Evolutions of the Seismic and Volcanic Monitoring Networks in Ecuador. Santiago de Chile.  Mayo de 2015. Workshop IRIS-USGS.
• Building Capacities for Earthquake and Monitoring for Geophysical Institute, Ecuador. San Jose de Costa Rica. Septiembre 2015. CTBTO Workshop.

Área de Instrumentación
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• Desarrollo de dispositivos de monitoreo con FPGA.
• Desarrollo de monitoreo con Lora WAN.
• Investigación sobre campos magnéticos en volcanes.

• Revisión de las redes de monitoreo.
• Instalación y reparación de estaciones sísmicas y volcánicas.
• Configuración de software.

•  On the Monitoring of the Electromagnetic Fields Accompanying the Seismic and Volcanic Activity of the Chiles Volcano: Preliminary Results.

Área de Electrónica e Instrumentación
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• Diseño e implementación de protecciones para Descargas Atmosféricas y sobretensiones en las diferentes estaciones de monitoreo.
• Análisis de Resistividad del Suelo y prospecciones geofísicas, utilizando métodos eléctricos y equipos especiales.
• Estudio y desarrollo, de sistemas de monitoreo y alertas para la detección de Lahares.

• Verificación de tipos de suelo en geotécnica aplicada usando métodos geofísicos , mediante el uso de equipo especializado.
• Implementación y diseño eléctrico de protecciones contra Descargas atmosféricas y sobretensiones ante impactos de descargas atmosféricas utilizando normas internacionales.
• Supervisión de trabajos de campo, solventando problemas con equipos eléctricos y electrónicos, en las diferentes estaciones de monitoreo remoto a nivel nacional, evaluación de enlaces, bajo diferentes metodologías de transmisión, además de la revisión de equipos sísmicos, geodésicos y configuraciones en su software.

• Desarrollo sistemas de monitoreo para la prevención ante la amenaza de lahares en conjunto con USGS (Unites State Geological Service), utilizando software específico de sistemas sísmicos y de geoposición Mayo 2018.
• Citación en publicación ¨A simple and general methodology to calibrate seismic instruments for debris flow quantification: application to Cotopaxi and Tungurahua volcanoes (Ecuador)¨, abril 2021.
• Publicación de paper como autor en : Diseño e Implementación de Protecciones contra Descargas Atmosféricas para dos Sistemas de Telecomunicaciones pertenecientes al Instituto Geofísico (IG) de la EPN, Agosto 2019.
• Expositor en Congreso de Amenaza Sísmica y volcánica UNIVERSIDAD DE CHILE SANTIAGO, CHILE, ¨ Estaciones de monitoreo Instituto Geofísico: Interrelación, mantenimiento, retos y dificultades, Noviembre 2022¨

Área Técnica
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• “Aplicación de antena de sensores sísmicos de apertura corta en el estudio de las fuentes sísmicas del complejo volcánico Chiles – Cerro Negro”.
• “Diseño e implementación de un sistema para monitoreo de los Campos Magnéticos que estarían presentes en el proceso eruptivo del volcán Reventador”.
• “Divulgación de nuevo método de monitoreo de actividad volcánica y resultados para las comunidades aledañas del complejo volcánico Chiles – Cerro Negro”.

• Apoyo en el mantenimiento correctivo y preventivo de las diferentes estaciones de monitoreo sísmico y volcánico del Instituto Geofísico.

• Seismic Sensor Array for Lahar Detection at Cotopaxi Volcano Based on a Datalogger with Field Programmable Gate Arrays.
• “Improvement of Spectral Efficiency of Fifth Generation 5G Systems Through Application of Mathematical Tools”.

Área de Instrumentación
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• Aplicación de la Tecnología IoT en la Mitigación del Impacto causado por lahares en el volcán Cotopaxi”.
• Caracterización y monitorización acústica del volcán Cotopaxi.

• Evaluar la cobertura de monitoreo y la calidad de las redes actuales para optimizar y/o ampliar la infraestructura instrumental.
• Evaluar la factibilidad de instalación y ubicación del sitio adecuado para la estación de monitoreo y/o repetidora de telecomunicaciones del IG-EPN.
• Desarrollar los planes de mantenimiento preventivo y correctivo de las redes de monitoreo sísmico, volcánico y de telecomunicaciones.

• A Thermal and Visible Imagery System to Track Volcanic Explosions.
• Microprocessor Design with a Direct Bluetooth Connection in 45 nm Technology Using Microwind.
• Efectos de sitio y respuestas espectrales en Portoviejo, Ecuador.
• Thermal-Image Monitoring System at El Reventador and Tungurahua Volcanoes, Ecuador.
• Multiparameter Monitoring Techniques for Reducing Volcanic Risk from Cuicocha Crater Lake, Ecuador.

https://www.researchgate.net/scientific-contributions/Carlos-Macias-2127925802

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Teléfono: (02) 222-5655 Ext. 7039

• Participación en proyectos de investigación internacionales como son el “HIPER” a cargo del Laboratorio GéoAzur de Francia, el Karlsruher Institut für Technologie (KIT) de Alemania, Lehigh University y University of Arizona de los Estados Unidos; así como también en el proyecto “Apply-to-Sail” a cargo de las universidades de Hawai’i, Oregon y Rhode Island de los Estados Unidos.
• Recolector de ceniza automático: proyecto en ejecución que permitirá gracias a la incorporación de elementos electrónicos, el mejorar la recolección de piroclastos o tefra (ceniza) durante la ocurrencia de eventos volcánicos.

• Controlar la instalación de estaciones de monitoreo sísmico, volcánico y geodésico que conforman las diferentes redes.
• Revisar y verificar en el laboratorio el funcionamiento correcto de los equipos de monitoreo y transmisión de datos.
• Supervisar actividades esenciales de monitoreo y de investigación de los fenómenos sísmicos y volcánicos, incluido toma de muestras, depuración y análisis inicial de datos, cartografía básica.

• Gaunt, H., Mejía, F., 2023, A new automated system for volcanic ash collection and real-time ash fall data: AACE-IG. IAVCEI 2023 Scientific Assembly, Rotorua, New Zealand.
• Gaunt, H., Mejía, F., 2021, A new automated, remotely controlled volcanic ash collection system: AACE-IG. AGU Fall Meeting 2021 Scientific Assembly, New Orleans, USA.
• Mejía, F., D Propuesta de Solución Internet of Things (IoT) con tecnología LoRaWAN, para un Sistema de Parqueadero Inteligente (SPI). Caso de Estudio Conjunto Habitacional Parque Real (CHPR). (2020). Disponible en: http://repositorio.puce.edu.ec:80/handle/22000/18672
• Ruiz, M., Hernandez, S., Amelung, F., Bell, A. F., Oliva, S. J. C., Ebinger, C., Mothes, P. A., Ramon, P., Viracucha, G., Alvarado, A. P., Calahorrano-Di Patre, A., Gaunt, H. E., Mejía, F., Vivas, G., Garcia, L., 2018, Anticipating and following the 2018 eruptive activity of Sierra Negra volcano. American Geophysical Union, Fall Meeting 2018, USA.
• Calahorrano-Di Patre, A., Williams-Jones, G., Battaglia, M., Gaunt, E., Aguaiza, S., Mejía, F., Mothes, P., Ruiz, M., Witter, J., 2018, Hydrothermal system variations due to a shallow magmatic source as detected by gravity changes at Cotopaxi volcano, Ecuador, Cities on Volcanoes, Napoli, Italy.

https://www.researchgate.net/profile/Francisco-Mejia-20

Área de Instrumentación
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Teléfono: (02) 222-5655 Ext. 7038

• Participación en proyectos de investigación internacionales como son “HIPER” a cargo del Laboratorio GéoAzur de Francia, el Karlsruher Institut fur Techologie (KIT) de Alemania, Lehigh University y University of Arizonas de los Estados Unidos.
• Participación en instalación de VIGIA: A Thermal and Visible Imagery System to Track Volcanic Explosions.

• Realiza la evaluación de las redes de monitoreo sísmico, volcánico y de telecomunicaciones, con la finalidad de identificar fallos y dar una solución de las mismas.
• Realiza pruebas de funcionamiento de equipos, sísmico, volcánicos y de telecomunicaciones, para garantizar que instalaciones y mantenimientos tengan respuestas satisfactorias.
• Realiza búsqueda de sitios y análisis de puntos de repetición con software especializado, para lograr la transmisión en tiempo real de nuevas estaciones sísmicas y volcánicas; y supervisa la instalación de equipos, sísmicos, volcánicos y de telecomunicaciones, con el objetivo de cumplir las necesidades requeridas.

https://www.researchgate.net/profile/Jessica-Mejia-11

Área Técnica
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Teléfono: (02) 222-5655 Ext. 7041

• Determina y desarrolla soluciones a problemas relacionados a la intrumentación sismica y de trnaasmisión de datos.
• Evalúa la conectividad, rendimiento y problemas de adquisición de datos de las estaciones de monitoreo y su disponibilidad de las redes.
• Evalúa la cobertura de monitoreo y la calidad de las redes actuales para optimizar y/o ampliar la infraestructura insturmental.

Jefe del Área Técnica
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• Diseños de redes de telecomunicaciones con diferentes medios de transmisión
• Diseños de sistemas fotovoltaicos
• Disponibilidad de datos en tiempo real

• Coordinación de tareas de mantenimiento preventivo y correctivo de las redes de monitoreo.
• Seguimiento de los proyectos de desarrollo del área.
• Asistencia a las comisiones que trabajan en el campo.
• Elaboración y seguimiento de convenios de cooperación mutua con Instituciones públicas y privadas.
• Control de los sistemas de adquisición en el centro de Datos del Instituto.
• Formulación, seguimiento y ejecución de proyectos de investigación y de inversión.

• Seismic, Volcanic and Geodetic Network in Ecuador: Building Capacity for Monitoring and Research. Seismological Research Letters. Febrero 2018.
• “On the Monitoring of the Electromagnetic Fields Accompanying the Seismic and Volcanic Activity of the Chiles Volcano: Preliminary Results”. Daniel Cárdenas, Diego S. Benítez, Mario Ruíz, Wilson Enríquez, Paola Nazate, Cristina Ramos, Christian Espín, Verónica Soria. IEEE 2021.
• VIGIA: A Thermal and Visible Imagery System to Track Volcanic Explosions. Remote sensing. July 2022.
• Atmospheric waves and global seismoacoustic observations of the January 2022 Hunga eruption, Tonga. Science, June 2022.
• Seismic and Volcanic Networks in real time from the Instituto Geofísico in Ecuador: Performance, Evaluation and Optimization. SnT2023 Conference. Viena 2023.

https://www.researchgate.net/profile/Cristina-Ramos-7

Área de Instrumentación
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Teléfono: (02) 222-5655 Ext. 7043

• Estudio e implementación del proceso de transición de la red de voz análoga a digital por medio de enlaces de microonda para el Instituto Geofísico de la Escuela Politécnica Nacional.
• Implementación de un arreglo de antenas Yagi para mejorar la eficiencia en un enlace punto a punto con radios RF digitales en el rango de 915 a 928 MHz.

• Supervisar la correcta instalación de los diferentes equipos sísmicos, volcánicos, geodésicos y de telecomunicaciones.
• Verificar los diagramas de redes de telecomunicaciones y de estaciones sísmicos, volcánicas y de transmisión.
• Supervisar las pruebas de funcionamiento de los equipos sísmico, volcánico y de transmisión.

Área Técnica
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Teléfono: (02) 222-5627 Ext. 7042

• Aplicación de la tecnología IoT en la mitigación del impacto causado por lahares en el volcán Cotopaxi.
• Plataforma inteligente de bajo coste con sistemas basados en IoT e inteligencia artificial para la monitorización de deformaciones volcánica.
• Edge Analytics en redes de monitoreo de deformación volcánica.

• Coordinar, gestionar y dirigir actividades relacionadas al ámbito técnico de investigación y monitoreo en el área de instrumentación.
• Coordinar el mantenimiento preventivo y correctivo de las estaciones y/o repetidoras y equipos en laboratorio.
• Desarrollar proyectos de investigación y artículos científicos relacionados con instrumentación geofísica.

• Toapanta, R., Chafla, J., Toapanta, A. (2021). Physical Variables Monitoring to Contribute to Landslide Mitigation with IoT-Based Systems. Advances in Intelligent Systems and Computing, vol 1302. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-63665-4_5.
• Red de sensores con estaciones multiparamétricas para monitoreo de crisis volcánicas, basados en plataformas tecnológicas de bajo costo.

https://www.researchgate.net/profile/Roberto-Toapanta-Guaman

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• Medición térmica remota
• Instrumentación científica

• Responsable de la Red de visualización
• Responsable de la Red de medición de flujo de gas SO2 volcánico (DOAS)

• Preliminary Observations of Site Effects During the Mw 7.8 Pedernales (Ecuador) Earthquake of April 16th 2016. Conference Paper. Agosto 2016
• Thermal-Image Monitoring System at El Reventador and Tungurahua Volcanoes, Ecuador. Conference Paper. Junio 2015

Área Técnica
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• Diseño de antenas yagi que funcionan en las frecuencias de 916 a 928 MHz para implementar en las estaciones del Instituto Geofísico.

• Monitoreo de la red de telecomunicaciones.
• Monitoreo de las cámaras visuales e infrarojas.
• Construcción, diseño y puesta a punto de antenas yagi que funcionan en las frecuencias de 916 a 928 MHz.

• (Colaboración) VIGIA: A termal and Visible Imagery System to Track Volcanic Explosions, Revista Remote Sensing, MDPI, Publicado el 12 de Julio del 2022.
• (Colaboración) Discriminationg VIGIA: A termal and Visible Imagery System to Track Volcanic Explosions, Revista Egushere, Publicado entre el 04 y 08 de mayo del 2020.