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Nuestra solución
Nuestro proyecto consiste en un sistema que permite la monitorización continua y a tiempo real de determinados parámetros físicos y medioambientales clave del entorno natural para generar una base de datos que nos permita detectar zonas donde existe una probabilidad alta de que ocurra un incendio forestal.
Nuestro dispositivo se coloca en el terreno formando una malla de triángulos de 500 m de lado, lo que nos permite, por interpolación lineal y basándonos en la regla del 30 (>30ºC, <30%HR, >30km/h), generar un mapa de riesgo de incendio empleando I.A y herramientas de Big Data para ofrecer recomendaciones preventivas y facilitar la toma de decisiones.
¿Qué parámetros debemos monitorizar?
Basándonos en la regla del 30, que indica que si la temperatura supera los 30ºC, la humedad relativa del aire es inferior al 30% y el viento supera los 30km/h esto genera unas condiciones propicias para la generación de un incendio, nuestro dispositivo monitorizará:
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Temperatura ambiente.
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Humedad relativa del aire.
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Velocidad del viento.
Además, mediremos la humedad del suelo, ya que algunos estudios indican que es un factor importante a tener en cuenta en la propagación de incendios.
Detalle de nuestro dispositivo
Nuestro dispositivo consiste en un helecho impreso en 3D, para que quede integrado en el entorno, al que hemos dotado de los siguientes dispositivos:
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Tarjeta Arduino R4: Es el cerebro de nuestro helecho forestal, recoge todos los datos a través de los sensores y los transmite a través de tecnología 3G a la central de seguimiento.
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Batería: Esta batería recargable proporciona energía a nuestra tarjeta Arduino. Sumada a las placas fotovoltaicas proporciona una autonomía total a nuestro proyecto.
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Placas fotovoltaicas: Localizadas en las hojas superiores de nuestro helecho suministrará energía procedente del sol a nuestra batería.
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Sensor DHT11: Localizado en la parte superior de nuestro helecho nos permite medir la temperatura y la humedad ambiente.
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Sensor Higrómetro: Localizado en la base de nutro helecho e insertado en el terreno nos permite medir la humedad del suelo.
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Servomotor: Se instala articulando una de las hojas superiores del helecho, para poder medir la fuerza que ejerce el viento y extrapolarlo a velocidad.
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Pantalla LCD: Se puede instalar de manera opcional para visualizar los datos de manera local sin necesidad de un dispositivo con conexión a internet.
Diagrama de ejecución del proyecto
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Fase 1: Implantación:
Colocaremos dispositivos cada 500 metros formando una malla triangular. Esto nos permitirá conocer los datos de todos los puntos del bosque que queden dentro de la malla mediante interpolación de puntos, suponiendo una graduación lineal entre dos dispositivos.
Fase 2: Recogida de datos:
Los helechos enviarán los datos de temperatura ambiente, humedad ambiente, humedad del suelo y velocidad del viento mediante 3G en tiempo real a la central de datos.
Fase 3: Análisis de datos / Creación de mapa de riesgo:
Una recogida de datos prolongada en el tiempo nos permitirá crear un histórico para crear mapas de riesgo del bosque, detectando las zonas que permanecen más tiempo expuestas a temperaturas superiores a 30ªC, humedad ambiente por debajo de un 30%, rachas de viento por encima de 30 km/h y con una humedad del suelo baja.
Fase 4: Establecimiento de medidas preventivas:
Una vez generado este mapa podemos implantar diferentes medidas preventivas en las zonas con mayor riesgo para evitar que se produzca el incendio. Algunas de estas medidas pueden ser:
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Plantación intensiva de especies vegetales con mayor resistencia a la propagación de las llamas.
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Cubrición del suelo con especies herbáceas que mantengan la humedad del suelo.
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Limpieza de zonas de bosque con brigadas animales, las cuales se alimentan de las plantas que pueden facilitar la propagación de incendios.
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Limpieza de zonas de bosque con brigadas de personal especializado.
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Creación de lindes cortafuego.
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Limitación de acceso a vehículos.
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Limitación de acceso a personas.
Coste del dispositivo
El coste aproximado de cada dispositivo sería el siguiente:
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Tarjeta Arduino R4. 27€
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Batería. 3€
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Placas fotovoltaicas. 4€
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Sensor DHT11. 0,5€.
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Sensor Higrómetro. 0,5€
COSTE TOTAL DISPOSITIVO: 35€/helecho
COSTE TOTAL POR HECTÁREA: 7€/Ha aprox. dependiendo del número de triángulos que se implanten
Mapas de riesgo
Una vez recogidos los datos, el software genera un mapa de riesgo para cada uno de los parámetros monitorizados (Temperatura, Humedad, Velocidad del viento y humedad del suelo) interpolando los valores de los vértices, en los que se encuentran nuestros dispositivos, según se muestra en la figura para las temperaturas.
En color verde aparecen las zonas seguras y en rojo las zonas que están dentro de valores de riesgo.
Posteriormente se superponen los resultados de cada uno de los parámetros, resultando un mapa de la zona en el que se muestra en color rojo las zonas en las que todos los parámetros están en valores de riesgo.
FOREST FERN