Este proyecto realizado por estudiantes egresados de la universidad popular del Cesar (UPC - Colombia) y del Servicio Nacional de Aprendizaje SENA Regional Cesar; es una muestra autntica de que la tecnologa y el desarrollo en el campo agrcola ha llegado para catapultar al sector de la acuicultura a cubrir mrgenes mas considerables en la sociedad colombiana. Desde el Cesar estos Jvenes intentan dar a conocer la comercializacin de esta herramienta capaz de ser la compaera perfecta para los empresarios de la acuicultura.

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DISEO E IMPLEMENTACION DE UN SISTEMA DE MONITOREO Y AUTOMATIZACIN PARA ESTANQUES PISCCOLAS

ANTEPROYECTO PRESENTADO AL COMIT DE EVALUACIN DE PROYECTOS DE GRADO DE LA FACULTAD DE INGENIERA ELECTRNICA DE LA UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR

AUTORES: DARLING NICOLS ACOSTA SIERRA JAVIER RICARDO AVENDAO VARGAS

Director: Ingeniero Electrnico.Giovanni Bracho Tovar

Asesor: Ingeniero Pesquero. Jess Rodrguez Loperena

UNIVERSIDAD POPULAR DEL CESAR FACULTAD DE INGENIERAS Y TECNOLOGAS DEPARTAMENTO DE INGENIERA ELECTRNICA VALLEDUPAR-CESAR 2010 2

INDICE PAG. 1. 2. 3. 3.1. 3.2. 4. 5. 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 6. 6.1. 6.2. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. 6.7. 6.8. 6.9. 7. 7.1. 7.2. 7.3.INFORMACION GENERAL DEL PROYECTO.

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SNTESIS DEL PROBLEMA. OBJETIVOS. OBJETIVO GENERAL. OBJETIVOS ESPECIFICOS. JUSTIFICACION. METODOLOGICO PRELIMINAR. ETAPA I: Anlisis inicial del problema. ETAPA II: Recopilacin de informacin. ETAPA III: Diseo de hardware y software. ETAPA IV: Implementacin fsica. MARCO TEORICO.Piscicultura. Estanques. Piscicultura intensiva. Piscicultura extensiva. Piscicultura semi-intensiva. Monocultivo. Policultivo. Semilla o alevines. Aireador de paletas DIFERNTES SOFWARE QUE INTERVIENEN EN EL PROYECTO. MPLAB IDE 8.4.

WINPIC 800. My SQL.

7.3.1. Aplicaciones. 7.3.2. Plataformas. 7.3.3. Caractersticas. 7.4. MICROSOFT VISUAL BASIC. 3

8. 8.1 9. 10. 11. 12.

RESULTADOS ESPERADOS. ESTRATEGIAS DE COMUNICACIN. CRONOGRAMA. PRESUPUESTO FLEXIBLE. BIBLIOGRAFIA. ANEXOS.

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1. INFORMACION GENERAL DEL PROYECTO. El rea pisccola es una de las fuentes generadoras de empleo y desarrollo econmico con la que cuenta la regin Caribe para su progreso y bienestar. Al igual que otras reas, sta labor tambin est sujeta a cambios y mejoramientos tcnicos que permiten optimizar procesos productivos y utilizar de forma eficiente los recursos. El DISEO EIMPLEMENTACIN DE UN SISTEMA DE MONITOREO Y AUTOMATIZACIN PARA ESTANQUES PISCCOLAS, tendr la capacidad de censar las variables de temperatura, oxgeno disuelto, pH y nivel; luego de procesar estas caractersticas representadas en el estanque, el sistema interpretara y enviar datos codificados de manera almbrica e inalmbrica para ser visualizados en LCD y/o computadora (Interface)la cual manejara aplicaciones necesarias para llevar estadsticas y antecedentes precisos que establecern costos de produccin del estanque. Cabe aclarar que el operario del sistema se encargara de introducir y editar ciertos valores como Precio, peso promedio, tamao etc., que permitirn que la aplicacin realice clculos y arroje estadsticas. Paralelo a la herramienta se instalaran iluminarias que simularan luz artificial que buscaran generar procesos de fotosntesis en las horas muertas (madrugada) donde no existe produccin de oxgeno. Esta herramienta se ha ideado como estrategia para perfeccionar los mtodos manuales de ambientacin y adecuacin realizados por piscicultores de nuestra regin que vienen ejerciendo esta labor de produccin de manera rudimentaria.

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2. SINTESIS DEL PROBLEMA. La notable disminucin de la pesca de captura en Colombia ha conducido a que la produccin acucola (acuicultura) se constituya en una fuente alternativa de protena para la seguridad alimentaria de los consumidores del pas y a su vez, como una actividad generadora de empleo e ingresos. Dentro de ese conjunto, la piscicultura, definida como aquella actividad dedicada al cultivo de peces bajo manejo e implementacin de buenas prcticas (desarrollo gentico, incubacin, alimentacin, reproduccin y sanidad de las especies), ha crecido de manera considerable durante las ltimas dcadas en la regin Caribe, no obstante los cultivadores no realizan estas prcticas de forma correcta. Con este trabajo buscamos entregarle al cultivador una herramienta autnoma que tomar medidas a parmetros representativos en el normal crecimiento de los peces dentro del estanque. A partir de estas medidas el sistema analizar y decidir si los niveles de Temperatura, PH, Oxigeno y nivel se encuentran en normal estado, si los niveles difieren a los necesarios, el sistema encender perifricos que se encargaran de normalizar el medio (Estanque) donde habitan las especies y/o colocar en aviso al operario, para que ejecute maniobras manuales de ser necesario.

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3. OBJETIVOS. 3.1. OBJETIVO GENERAL. 4. Disear e implementar un sistema de monitoreo y automatizacin para estanques pisccolas en el Centro Biotecnolgico del Caribe. 4.1. OBJETIVOS ESPECFICOS. Diagnosticar las condiciones que presentael estanque pisccola y determinar las fallas para elaborar la mejor alternativa de solucin en el Centro Biotecnolgico del Caribe, (SENA regional-Cesar). Disear un sistema que sea capaz de censar los parmetros de Temperatura, Oxgeno disuelto (OD), pH y Nivel en el estanque, e implementar controladores ON/OFF para encender dispositivos que harn posible mantener el estanque en condiciones normales para el cultivo. Realizar el montaje del sistema. Disear el manual de operacin para los operarios.

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5. JUSTIFICACIN. Con el diseo y ejecucin de este proyecto se busca optimizar los cultivos pisccolas en la regin Caribe, inquiriendo con ello un mejor aprovechamiento de las oportunidades hidrolgicas que nos ofrecen los ros, arroyos, cinagas y dems recursos hdricos con los que se cuenta. Los mtodos y procesos que se han venido ejecutando por nuestros cultivadores no muestran un desarrollo que permite mejorar la calidad e incrementar los recursos econmicos, por tal motivo queda demostrando que la cra artesanal y rudimentaria no nos hace competitivos. La razn por la cual los cultivadores de nuestra regin se niegan a utilizar nuevas tecnologas en sus cultivos es por el retraso que puedan tener las especies en su adaptacin y la inversin de capital al momento de iniciar; riesgos que hay que tomar al incursionar implementando estrategias y tcnicas no estandarizadas. Por otro lado los sectores gubernamentales podran entrar a financiar capitales y as involucrarse de manera socioeconmica obteniendo generacin de empleos sostenibles a partir del resultado de la actividad. Este proyecto se ha encontrado con limitaciones financieras, tecnolgicas y socioculturales. Con todos estos obstculos los autores han querido dar un paso inicial en la bsqueda de un proceso ms eficiente y una produccin con menos prdidas, obteniendo productos de mayor calidad a menor precio. Lo que hoy es necesidad maana se convierte en obligacin pues hemos de enfrentar los retos que impondr un TLC inevitable.

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6. METODOLOGA PRELIMINAR. Para el desarrollo e implementacin de este proyecto se realizar un estudio que consistir en la escogencia de los dispositivos que se emplearn para la construccin de este sistema buscando con ello desarrollar una herramienta prctica al menor costo posible. Para entregar al centro una solucin segura y eficaz, acorde a lo siguiente: 6.1. ETAPA I:Anlisis inicial del problema. En esta etapa se identifica y analiza cuidadosamente el problema, buscando de esta manera desarrollar e implementar el mtodo ms adecuado para la solucin, teniendo como base lo aprendido a lo largo del programa. 6.2. ETAPA II: Recopilacin de informacin. Esta etapa se centra enel estudio y la bsqueda de informacin necesaria para manejar conceptos tcnicos a cerca del oficio pisccola que se constituye en el arte de cultivar peces. Para obtener dicha informacin se efectuarn consultas a personal calificado, investigaciones en Internet, Libros, Videos, etc. 6.3. ETAPA III: Diseo de hardware y software. En esta se realizar el diseo de nuestro sistema y se debern realizar ciertos procedimientos, estos son: Disear hardware y software adecuados para realizar la toma de medidas, visualizarlas y tomar decisiones que estarn enmarcadas bajo un patrn. Estudio y seleccin de los equipos a implementar. Realizacin de las pruebas pertinentes. 6.4. ETAPA IV: Implementacin fsica del sistema. Ejecutadas las etapas anteriores se procede al montaje y entrega del sistema, el cual debe satisfacer todos los requerimientos establecidos en los objetivos. Adems, se diseara un manual para el hardware y el software aplicados en el proyecto.

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7. MARCO TERICO. 7.1. PISCICULTURA: La piscicultura tiene por objeto el cultivo racional de los peces, lo que comprende particularmente el control de su crecimiento y su reproduccin. Se practica en estanques naturales o artificiales, vigila y regula la multiplicacin, alimentacin y el crecimiento de los peces, as como la puesta en funcionamiento y mantenimiento de estos recintos acuosos, en lugar de dejar a la naturaleza encargarse de estas cuestiones. 7.2. ESTANQUES: Es una de las estructuras que componen una finca acucola, la cual es diseada y construida bajo especificaciones que permiten el cultivo eficiente de organismos acuticos.

7.3. PISCICULTURA INTENSIVA: Consiste en lograr la produccin a un control lo ms completo posible, se efecta bsicamente con fines comerciales y para esto se necesitan estanques tcnicamente construidos con entrada y salida de agua. Las cosechas y las siembras se llevan a cabo peridicamente, obedeciendo a una programacin de la produccin. En este tipo de piscicultura se realiza un control permanente de la calidad de agua y se practican abonamientos frecuentes con estircol de animales o fertilizantes qumicos. Se suministra alimento concentrado con niveles mayores de protena en forma permanente y se programa la densidad de siembra la cual vara de acuerdo a la especie y el grado de explotacin. Se aplica una mayor tecnologa cuya base est dada por los recambios continuos de agua y/o la aireacin. 7.4. PISCICULTURA EXTENSIVA: Es considerada como la contraparte de la intensiva, en ella el control que se ejerce sobre el cultivo es reducido. Por lo general se efecta en embalses o reservorios bien sea naturales o artificiales, dejando que los peces subsistan de la oferta de alimento natural que all se produzca.

7.5. PISCICULTURA SEMI-INTENSIVA: Se practica en forma similar a la extensiva, pero en este caso ya existen por lo general estanques o reservorios construidos por el hombre y las tcnicas de manejo se limitan simplemente a la siembra de los peces, abonamiento y preparacin del estanque en forma incipiente y espordica. 7.6. MONOCULTIVO: El monocultivo es el que se fundamenta en la utilizacin de una sola especie durante todo el proceso.

7.7. POLICULTIVO: Es el cultivo de dos o ms especies en un mismo estanque con el propsito de aprovechar de una mejor forma el espacio y alimento que existe en l. 10

7.8. SEMILLA O ALEVINES: Se refiere a la cra de pez destinado a repoblar los estanques. 7.9. AIREADOR DE PALETAS: Los aireadores de paleta son una especie de minibotes autopropulsados, cuyas aspas son las que generan la oxigenacin dentro del agua.

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8. DIFERENTES SOFWARE QUE INTERVIENEN EN EL PROYECTO. 8.1. MPLAB IDE 8.4: MPLAB IntegratedDevelopmentEnvironment (IDE) es un integrado conjunto de herramientas gratuitas para el desarrollo de aplicaciones integradas que emplean los microcontroladores PIC y dsPICmicrocontroladores. MPLAB IDE se ejecuta como una aplicacin de 32 bits en Microsoft Windows , es fcil de usar e incluye una serie de componentes de software libre para el desarrollo de aplicaciones rpido y super-cargado de depuracin. 8.2. WINPIC 800:Es un software que se encarga de traducir los nemnicos y smbolos alfanumricos del programa escrito en ensamblador por el usuario a cdigo de mquina comprensible para el C. El programa escrito en lenguaje ensamblador recibe el nombre de cdigo fuente, archivo fuente o fichero fuente. Suele tener la extensin *.asm. El archivo fuente debe ser traducido a cdigo de mquina, de lo cual se encarga el programa ensamblador. La mayora de los ensambladores proporcionan a su salida un archivo que suele tener la extensin *.hex (hexadecimal) (Motorola emplea la extensin .s19). El ensamblador ms utilizado por los C microchip PIC es el MPASM que viene con el paquete MPLAB IDE. 8.3. My SQL:SQL (Lenguaje de Consulta Estructurado) Existen varias APIs que permiten, a aplicaciones escritas en diversos lenguajes de programacin, acceder a las bases de datos MySQL, incluyendo C, C++, C#, Pascal, Delphi (viadbExpress), Eiffel, Smalltalk, Java (con una implementacin nativa del driver de Java), Lisp, Perl, PHP, Python, Ruby, REALbasic (Mac), FreeBASIC, y Tcl; cada uno de estos utiliza una API especfica. Tambin existe un interfaz ODBC, llamado MyODBC que permite a cualquier lenguaje de programacin que soporte ODBC comunicarse con las bases de datos MySQL. 8.3.1. APLICACIONES: MySQL es muy utilizado en aplicaciones web como MediaWiki o Drupal, en plataformas (Linux/Windows-Apache-MySQLPHP/Perl/Python), y por herramientas de seguimiento de errores como Bugzilla. Su popularidad como aplicacin web est muy ligada a PHP, que a menudo aparece en combinacin con MySQL. MySQL es una base de datos muy rpida en la lectura cuando utiliza el motor no transaccional MyISAM, pero puede provocar problemas de integridad en entornos de alta concurrencia en la modificacin. En aplicaciones web hay baja concurrencia en la modificacin de datos y en cambio el entorno es intensivo en lectura de datos, lo que hace a MySQL ideal para este tipo de aplicaciones. 8.3.2. PLATAFORMAS:MySQL funciona sobre mltiples plataformas, incluyendo AIX, BSD, FreeBSD, HP-UX, GNU/Linux, Mac OS X, NetBSD, Novell Netware, OpenBSD, OS/2 Warp, QNX, SGI IRIX, Solaris, SunOS, SCO OpenServer, SCO UnixWare, Tru64, Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, W7 y otras versiones de Windows. Tambin existe MySQL para OpenVMS en http://www.pi-net.dyndns.org/anonymous/kits/. 12

8.3.3. CARACTERISTICAS: Inicialmente, MySQL careca de elementos considerados esenciales en las bases de datos relacionales, tales como integridad referencial. A pesar de ello, atrajo a los desarrolladores de pginas web con contenido dinmico, justamente por su simplicidad. Poco a poco los elementos de los que careca MySQL estn siendo incorporados tanto por desarrollos internos, como por desarrolladores de software libre. Entre las caractersticas disponibles en las ltimas versiones se puede destacar: Amplio subconjunto del lenguaje SQL. Algunas extensiones son incluidas igualmente. Disponibilidad en gran cantidad de plataformas y sistemas. Diferentes opciones de almacenamiento segn si se desea velocidad en las operaciones o el mayor nmero de operaciones disponibles. Transacciones y claves forneas. Conectividad segura. Replicacin. Bsqueda e indexacin de campos de texto.

MySQL es un sistema de administracin de bases de datos. Una base de datos es una coleccin estructurada de tablas que contienen datos. Esta puede ser desde una simple lista de compras a una galera de pinturas o el vasto volumen de informacin en una red corporativa. Para agregar, acceder a y procesar datos guardados en un computador, usted necesita un administrador como MySQL Server. Dado que los computadores son muy buenos manejando grandes cantidades de informacin, los administradores de bases de datos juegan un papel central en computacin, como aplicaciones independientes o como parte de otras aplicaciones. MySQL es un sistema de administracin relacional de bases de datos. Una base de datos relacional archiva datos en tablas separadas en vez de colocar todos los datos en un gran archivo. Esto permite velocidad y flexibilidad. Las tablas estn conectadas por relaciones definidas que hacen posible combinar datos de diferentes tablas sobre pedido. MySQL es software de fuente abierta. Fuente abierta significa que es posible para cualquier persona usarlo y modificarlo. Cualquier persona puede bajar el cdigo fuente de MySQL y usarlo sin pagar. Cualquier interesado puede estudiar el cdigo fuente y ajustarlo a sus necesidades. MySQL usa el GPL (GNU General PublicLicense) para definir qu puede hacer y que no puede hacer con el software en diferentes situaciones. Si usted no se ajusta al GLP o requiere introducir cdigo MySQL en aplicaciones comerciales, usted puede comprar una versin comercial licenciada.

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8.4. MICROSOFT VISUAL BASIC: Visual Basic es un ambiente de desarrollo completo que puede ser adquirido en diferentes versiones. Su editor es especialmente agradable ya que verifica la sintaxis mientras se est escribiendo. Por esta razn, Basic es esencialmente un lenguaje interpretado, lo que implica que la oraciones del programas son transformado lnea por lnea a un lenguaje maquina mientras corre el programa. Esto significa que es posible correr el programa inmediatamente desde el ambiente, sin tener que detenerse a compilar (sin embargo, las versiones ms recientes de VB, permiten que se compile en un cdigo negativo). Es utilizado principalmente para aplicaciones de gestin de empresas, debido a la rapidez con la que puede hacerse un programa que utilice una base de datos sencilla, adems de la abundancia de programadores en este lenguaje. El compilador de Microsoft genera ejecutables que requieren una DLL para que funcionen, en algunos casos llamada MSVBVMxy.DLL (acrnimo de "Microsoft Visual Basic Virtual Machine x.y", siendo x.y la versin) y en otros VBRUNXXX.DLL ("Visual Basic Runtime X.XX"), que provee todas las funciones implementadas en el lenguaje. Adems existen un gran nmero de bibliotecas (DLL) que facilitan el acceso a muchas funciones del sistema operativo y la integracin con otras aplicaciones. Sin embargo esto slo es una limitacin en sistemas obsoletos, ya que las bibliotecas necesarias para ejecutar programas en Visual Basic vienen de serie en todas las versiones de Windows desde Windows 2000.

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9. RESULTADOS ESPERADOS. Desarrollar un sistema (hardware y software aplicativo) que har posible monitorear y automatizar estanques pisccolas. 10. ESTRATEGIAS DE COMUNICACIN. La comunicacin se har posible de forma almbrica en casos y por radiofrecuencia en otro, el cual constar de dos mdulos (Transmisor - receptor) que codificarn y decodificarn la informacin, para el correcto acople del sistema. 11. CRONOGRAMA PRELIMINAR DEL PROYECTO.FASES DEL PROYECTOETAPA I: Anlisis inicial del problema ETAPA II: Recopilacin de informacin ETAPA III: Diseo de hardware y software ETAPA IV: Implementacin fsica del sistema

ACTIVIDADES POR ETAPASAnlisis de la necesidad Determinacin de posibles mtodos a implementar Estudio e investigacin Disear hardware y software seleccin de equipos Realizacin de pruebas montaje y entrega del sistema Diseo del manual de funciones

TIEMPO DE DESARROLLO DEL PROYECTO MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 S1 S2 S3 S4 S1 S2 S3 S4 S1 S2 S3 S4 S1 S2 S3 s4

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12. PRESUPUESTO FLEXIBLE. Incluyen todas las actividades realizadas durante el perodo de estudio y planificacin para elaborar el proyecto, en este se resume gastos operacionales y no operacionales.PERIODO EQUIPOS, SOFTWARE Y DISEOS GASTOS DE PERSONAL JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRE NOVIEMBRE TOTALES

$

2.400.000 $

1.550.000 $

1.500.000

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8.450.000

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4.500.000

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4.500.000

MATERIALES Y SUMINISTROS

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586.750 $

1.155.000 $

1.313.000

$

333.500

$

8.388.250

TRANSPORTE, COMUNICACIN Y DOCUMENTACIN

$

288.000 $

288.000 $

288.000 $

288.000

$

288.000

$

1.440.000

VARIOS E IMPREVISTOS

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$

1.402.825

$

2.402.825

TOTAL

$ 25.181.075

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13. BIBLIOGRAFIA.

http://biblioteca.sena.edu.co/ http://www.contraloria.gob.pa/DEC/Publicaciones/11-02/PISCICULTURA.pdf http://www.uca.edu.sv http://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId =1406&dDocName=en019469&part=SW007002 http://www.grupoayp.com.mx/

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14. ANEXOS.

En estas 2 primerasimgenes se registra uno de los dos estanques pisccolas principales del Centro Biotecnolgico del

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Caribe, SENA-Regional Cesar. *Niveles bajos de Ph y Oxigeno, ndice de mortandad elevado. *Centro Biotecnolgico del Caribe.

En esta imagen se denota la inexistencia de sistemas de aireacin, la oxigenacin es producida por el choque de chorros de agua con la superficie de los estanques, esto hace que las aguas ms profundas logren retornar y se saturen del oxgeno que permanece en la atmosfera, por lo que es imprescindible mantener una corriente constante, que traslade el agua oxigenada, hacia la parte ms profunda. *Centro Biotecnolgico del Caribe.

Mortandad de peces debido a lluvia acida en horas de la noche, se definen que los nivele normales de pH fueron afectados.*Centro Biotecnolgico del Caribe.

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*En esta Imagen notamos como es producido el oxgeno en los estanques pisccolas del Centro.

Centro Biotecnolgico del Caribe, SENA-Regional Cesar.

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Instalaciones del Centro Biotecnolgico del Caribe, SENA-Regional Cesar.

Extraccin de la produccin de uno de los estanques de engorde del Centro Biotecnolgico del Caribe, Dirigida por el Tutor-Ingeniero Pesquero Jess Rodrguez (De gorra azul).

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Diagrama de bloques

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