Detección rápida de corrimientos de tierras mediante inclinómetros inalámbricos de largo alcance alimentados por batería

Resumen

Las infraestructuras se ven cada vez más afectadas por los corrimientos de tierras y la inestabilidad de los taludes provocados por tormentas más intensas y fenómenos meteorológicos extremos. Los futuros cambios climáticos y de la cubierta terrestre afectarán a la susceptibilidad a los corrimientos de tierras, aumentando el riesgo en amplias zonas. En los últimos años, se han desplegado sistemas de vigilancia inalámbricos de largo alcance y baja potencia para el control preventivo de las inestabilidades de los taludes, los posibles desprendimientos y los movimientos de tierra que podrían afectar a las infraestructuras. La posibilidad de acceder a mediciones de varios parámetros, con la frecuencia de muestreo adecuada
permite analizar el comportamiento y las prestaciones del suelo, las rocas y las estructuras. Sin embargo, la correcta aplicación de medidas correctoras, como evacuaciones, cierre de carreteras o asignación de recursos, requiere alertas inmediatas. En este artículo presentamos un método para detectar rápidamente un desprendimiento de tierras mediante una red de inclinómetros inalámbricos de largo alcance alimentados por baterías. Para analizar los datos casi en tiempo real y evitar sobrecargar la capacidad de la red, la solución se basa en la computación de borde. Las mediciones de inclinación recogidas a 3,9 Hz son comparadas por un sensor de borde inalámbrico con dos valores umbral preestablecidos que definen el rango aceptado para cualquier eje dado. Esta solución de fácil despliegue emite inmediatamente una alerta cuando la inclinación supera un umbral preestablecido. En el improbable caso de que varios inclinómetros detecten un evento exactamente al mismo tiempo, la latencia notificada por el sistema es inferior a 2 segundos para 10 inclinómetros e inferior a 5 segundos para 25 inclinómetros. Se presentan las capacidades y limitaciones del sistema, incluidos los resultados obtenidos en las pruebas de rendimiento y las estimaciones de duración de la batería para diferentes escenarios. En este documento también se esboza una estimación del coste de despliegue de la solución inalámbrica.