Sistema para alerta temprana de incendios forestales

Abstract

Frecuentemente se producen incendios forestales en el parque Isla Salamanca, este es un problema que afecta tanto la fauna como la flora de la zona. Este tipo de incendios también afectan las comunidades del Atlántico y del Magdalena por la contaminación del humo producido. En el 2014 se presentaron doce incendios que arrasaron con 96 hectáreas del parque, y pusieron en riesgo a la fauna y flora presentes en la zona La propuesta central del proyecto es presentar un prototipo para alertas temprana de incendios forestales. Como un objetivo del proyecto se realizó un prototipo a pequeña escala del sistema el cual debe detectar dos puntos de fuego en un área de 20 m X 20 m. Este prototipo consiste en 4 nodos transmisores, los cuales cuentan con sensores piro-eléctricos para la detección. Cada nodo es capaz de detectar llama a en un área de 10 m x 10 m, cubriendo con los 4 nodos un área total de 20 m x 20 m. Estos nodos transmisores envían la información por medio de un Xbee Pro 2.4 a un nodo receptor. El procesamiento de los datos que incluye la implementación de la transformada Wavelet para la detección de fuego. Cuando el sistema detecta fuego se presenta una alerta en la interfaz gráfica mostrándole al usuario la ubicación donde se detectó el incendio. Adicionalmente, el sistema es escalado a un área de 1 Km x 1Km para el caso real específico del parque Isla Salamanca para el cual se necesitan un total de 10.000 nodos transmisores. Esta es una limitación económica del proyecto debido a la cantidad de nodos que deben ser utilizadas para cubrir el área. Con el fin de verificar el funcionamiento del sistema se llevó acabo un diseño de experimento donde el sistema debía detectar como mínimo dos incendios en el área ya mencionada. Al realizar las pruebas se tuvo como resultado que en un 76% de las veces el sistema detecto de manera correcta las dos llamas.

Forest fires frequently occur in the Salamanca Island Park, this is a problem that affects the fauna and flora of the area. The pollution of the smoke produced affect the communities of the Atlantic and Magdalena department. In 2014 there were twelve fires that devastated 96 hectares of the park and put at risk the fauna and flora in the area. The central proposal of the project is to present a prototype for early forest fires warnings. One objective of the project is to create a small-scale prototype of the system, which should detect two fire points in an area of 20 m X 20 m. This prototype consists of 4 transmitting nodes, which have pyro-electric sensors for fire detection. Each node is able to detect flame in an area of 10 m x 10 m, covering with the 4 nodes a total area of 20 m x 20 m. These transmitting nodes send the information via an Xbee Pro 2.4 to a receiving node. The data processing includes the implementation of the Wavelet transform for the detection of fire. When the system detects fire, an alert appears in the graphical interface showing the user the location where the fire was detected. In addition, the system is scaled to an area of 1 km x 1 km for the specific case of the Isla Salamanca park, for which a total of 10,000 transmitting nodes are needed. This is an economic limitation of the project due to the number of nodes that must be used to cover the area. In order to verify the operation of the system an experiment design was carried out where the system had to detect at least two fires in the area already mentioned. When testing was performed, 76% of the time the system detected the two flames correctly.