Sistema de monitoreo de deslizamientos de tierra y alerta temprana de riesgos geológicos

Los deslizamientos de tierra, los flujos de detritos y los fallos de laderas provocados por las lluvias pueden desarrollarse rápidamente, especialmente en zonas montañosas, valles fluviales, corredores de transporte, zonas mineras y obras de construcción.

Instalar un sensor de lluvia o un sensor de desplazamiento no es suficiente para crear una capacidad de alerta confiable. Un sistema eficaz... sistema de monitoreo de deslizamientos de tierra Debe haber una conexión continua entre la detección en campo, la transmisión de datos, el análisis basado en la nube, la emisión de alertas y la respuesta ante emergencias.

Por lo tanto, un sistema completo de monitoreo y alerta temprana de riesgos geológicos debería responder a cinco preguntas prácticas:

1. ¿Qué está pasando en el sitio?
2. ¿Se están volviendo anormales las precipitaciones, la deformación o el movimiento de escombros?
3. ¿Es posible seguir transmitiendo los datos durante condiciones meteorológicas extremas?
4. ¿Puede llegar la información de alerta a las personas en riesgo?
5. ¿Existe un procedimiento claro a seguir tras emitirse la advertencia?

Este artículo explica cómo un sistema de monitoreo de riesgos geológicos basado en IoT puede combinar pluviómetros, receptores GNSS, sensores de inclinación de pendientes, dispositivos de detección de flujos de detritos, monitoreo de video, comunicación multicanal, plataformas en la nube y alarmas locales para crear un sistema de alerta temprana de circuito cerrado.

¿Qué es un sistema de monitoreo de deslizamientos de tierra?

Un sistema de monitoreo de deslizamientos de tierra es una red integrada diseñada para observar las condiciones ambientales y el movimiento del terreno en sitios con potencial riesgo geológico.

Dependiendo del proyecto, el sistema puede monitorizar:

• Precipitación en tiempo real
• Lluvias acumuladas
• Intensidad de la lluvia
• Desplazamiento de superficie
• Movimiento horizontal y vertical
• Velocidad de deformación
• Inclinación de la pendiente
• vibración del suelo
• Impacto externo
• Grietas superficiales
• Cambios en el nivel del lodo o flujos de detritos
• Eventos de rotura de cables en canales de flujo de detritos
• Imágenes y vídeos del lugar
• Estado del equipo y de las comunicaciones

El sistema recopila datos mediante sensores de campo, los transmite a través de redes de comunicación cableadas o inalámbricas, los analiza en una plataforma IoT y activa dispositivos de alerta remotos o in situ cuando se cumplen las condiciones preestablecidas.

Para obtener una solución completa sobre el terreno, explore la Sistema de monitoreo de pendientes JW-IoT, que integra funciones de deformación, precipitaciones, condiciones geológicas, comunicación, vídeo y alerta temprana.

Por qué la alerta de peligros geológicos requiere un sistema completo

Los análisis posteriores a eventos como inundaciones repentinas, flujos de detritos y desastres en laderas demuestran repetidamente que la instalación de sensores por sí sola no garantiza una reducción efectiva del riesgo.

Las debilidades típicas pueden presentarse en varias etapas.

Monitoreo de puntos ciegos

Una estación de monitoreo puede estar en línea, pero aun así no lograr captar el evento más importante.

Esto puede ocurrir cuando:

• Los sensores están instalados demasiado lejos de la fuente del peligro.
• Las estaciones pluviométricas no están ubicadas río arriba.
• La densidad de estaciones es insuficiente.
• Los equipos son viejos o están mal mantenidos.
• Las lluvias extremas de corta duración no se registran.
• Solo se monitoriza un parámetro de riesgo.
• El sensor seleccionado no es adecuado para vientos fuertes o lluvias intensas.

Por lo tanto, el objetivo debe ir más allá de una alta tasa de conexión de dispositivos y centrarse en una alta tasa de precisión de los datos.

Fallo en las comunicaciones durante condiciones meteorológicas extremas

Las redes celulares públicas pueden volverse inestables durante tormentas severas, cortes de energía o daños en la infraestructura.

Para emplazamientos montañosos remotos, la monitorización de los riesgos geológicos puede requerir una combinación de:

• Comunicación celular 4G
• LoRaWAN o red inalámbrica local
• Comunicación por satélite
• Conexiones RS485 cableadas
• Almacenamiento local de datos
• Retransmisión automática tras la recuperación de la red.

JW-IoT proporciona dispositivos de comunicación Compatible con conectividad LoRaWAN, 4G, Ethernet, RS485, MQTT y gateway para proyectos de monitorización remota.

La información de advertencia no llega a todas las personas en riesgo.

Una notificación de la plataforma o un mensaje SMS no siempre son suficientes.

Es posible que las advertencias solo lleguen a los gerentes de proyecto o a los funcionarios locales, mientras que los residentes, turistas, trabajadores y personal de construcción temporal desconocen el peligro. La cobertura de telefonía móvil también puede ser limitada, y es posible que el sonido de las transmisiones al aire libre no llegue a todos los hogares.

Esto se describe a menudo como el problema de alerta temprana de última milla.

Una estrategia de alerta más completa puede combinar:

• Notificaciones de la plataforma
• Alertas por SMS o móviles
• Alarmas locales de sonido y luz
• Dispositivos de advertencia de alta potencia para exteriores
• Dispositivos de alerta para interiores o para el hogar
• Radiodifusión de emergencia
• Pantallas de advertencia LED
• Confirmación manual y llamadas de seguimiento
• Procedimientos de patrullaje y evacuación locales

La advertencia y la respuesta están desconectadas.

Una advertencia técnicamente correcta tiene un valor limitado cuando la organización afectada no toma medidas.

Un flujo de trabajo de advertencia debe definir claramente:

• ¿Quién recibe la alerta?
• ¿Quién confirma la alerta?
• ¿Quién realiza una inspección in situ?
• ¿Quién decide si es necesaria la evacuación?
• ¿Qué comunidades, trabajadores o visitantes deben trasladarse?
• ¿Dónde deberían evacuar?
• Cómo se reconoce y registra la respuesta

El sistema debe admitir tanto la emisión de advertencias como la confirmación de la respuesta, en lugar de considerar la transmisión de una alerta como el final del proceso.

Arquitectura básica de un sistema de monitoreo de riesgos geológicos

Un sistema práctico de alerta temprana de riesgos geológicos se puede dividir en cinco capas interconectadas.

1. Capa de detección de campo

La capa de detección de campo mide las condiciones físicas asociadas a un peligro potencial.

Los dispositivos típicos incluyen:

• Pluviómetros de cubeta basculante
• Pluviómetros piezoeléctricos
• Pluviómetros resistentes al viento
• Estaciones de monitoreo de deformación GNSS
• Sondas de inclinación de pendiente
• sensores de monitoreo de grietas
• Sensores de rotura de cables por flujo de detritos
• Sensores de nivel de lodo por radar
• Equipos de videovigilancia
• Sensores de suelo e hidrológicos

2. Capa de adquisición de datos en el borde

Un terminal o puerta de enlace de monitorización de IoT recopila las lecturas de los sensores y realiza el procesamiento inicial.

Dependiendo del diseño, el terminal puede proporcionar:

• Sondeo de sensores
• Sincronización de marcas de tiempo
• Comparación de umbrales
• Almacenamiento local de datos
• Monitorización del estado del dispositivo
• funcionamiento de baja potencia
• Gestión de energía solar
• Salida de alarma local
• Conversión de protocolo
• Configuración remota

3. Capa de comunicación

La capa de comunicación envía datos de monitorización desde el lugar del incidente a la plataforma en la nube.

Entre los posibles métodos de comunicación se incluyen:

• 4G LTE
• LoRaWAN
• redes inalámbricas locales autoorganizadas
• BeiDou u otra telemetría satelital
• Ethernet
• Modbus RS485
• Integración de API MQTT o HTTP

La comunicación multicanal resulta especialmente valiosa en regiones remotas donde no se puede dar por sentado que una sola red permanecerá disponible en todas las circunstancias.

4. Capa de análisis y gestión de la nube

La plataforma en la nube centraliza los datos de múltiples puntos de monitoreo y proporciona:

• Gestión de metadatos
• Visualización de datos en tiempo real
• Almacenamiento de datos históricos
• Análisis estadístico
• Intercambio de datos
• Extracción de datos
• Análisis de tendencias
• Gestión de reglas de advertencia
• Mapeo de múltiples sitios
• Gestión de usuarios y permisos
• seguridad de los datos
• Intercambio de datos basado en API

La plataforma no debe analizar un parámetro de forma aislada. Siempre que sea posible, se deben evaluar conjuntamente la precipitación, el desplazamiento, la velocidad de deformación, el estado del equipo y la evidencia visual.

5. Capa de alerta y respuesta ante emergencias

Cuando se detectan condiciones anómalas, se pueden emitir alertas a través de canales tanto remotos como locales.

La capa de respuesta puede incluir:

• alertas de la plataforma web
• alertas móviles
• mensajes SMS
• notificaciones por correo electrónico
• Alarmas conectadas a la nube
• Alarmas sonoras y luminosas para exteriores
• Terminales de alerta para interiores
• Sistemas de transmisión de emergencia
• pantallas LED
• Asistencia del oficial de servicio
• Confirmación de llamada manual
• Patrullaje y evacuación en el lugar

El flujo de datos completo se puede resumir de la siguiente manera:

Sensores → Terminal de monitorización → Red 4G / LoRaWAN / Satélite → Plataforma en la nube → Alerta multinivel → Respuesta y evacuación local

Monitoreo de precipitaciones para alerta de deslizamientos de tierra y flujos de detritos

Las precipitaciones son uno de los factores desencadenantes más importantes de muchos deslizamientos de tierra, inundaciones repentinas y flujos de detritos.

Una red de monitoreo de precipitaciones debe medir más que los totales diarios de precipitación. Debe registrar:

• Precipitación en tiempo real
• Intensidad de las precipitaciones de corta duración
• Lluvias acumuladas
• Duración de las precipitaciones continuas
• Cambios rápidos en la intensidad de las precipitaciones
• Lluvias aguas arriba antes de que el agua o los escombros lleguen al área protegida

JW-IoT ofrece diferentes tipos de pluviómetros para proyectos de hidrología, alerta de inundaciones, monitoreo meteorológico y riesgos geológicos.

Pluviómetros de cubeta basculante

Los pluviómetros de cubeta basculante son muy utilizados porque ofrecen una precisión relativamente alta a un coste de proyecto accesible.

Son adecuados para muchas redes de monitoreo automático, pero la calibración y el mantenimiento en campo siguen siendo importantes. En condiciones de viento extremo y lluvias intensas, los diseños convencionales pueden presentar errores de medición si no se gestionan adecuadamente la recolección, el drenaje y la estabilidad de los recipientes.

Un proyecto que requiere un sensor de lluvia convencional puede considerar el Pluviómetro de cubeta basculante para el monitoreo del clima.

Pluviómetros piezoeléctricos

Un pluviómetro piezoeléctrico calcula la precipitación detectando las características de impacto de las gotas de lluvia.

Una estructura sensora de tipo voladizo en matriz permite estimar la precipitación analizando factores como el diámetro de las gotas y la posición de impacto. Un diseño con película piezoeléctrica también reduce el consumo de energía y limita los efectos del envejecimiento y la contaminación ambiental.

Dado que este diseño no cuenta con un sistema de basculación, permite implementaciones que requieren menos mantenimiento en aplicaciones adecuadas.

Pluviómetros resistentes al viento

Los vientos fuertes pueden afectar la cantidad de lluvia que registra un pluviómetro.

Un diseño resistente al viento puede utilizar un ángulo de recogida pronunciado, canales de desviación, estructuras antivibración y una geometría de drenaje mejorada para reducir las salpicaduras y las pérdidas relacionadas con el viento.

La PPT describe un diseño resistente al viento que utiliza un ángulo de inclinación de 65 grados, amortiguación antivibración y una combinación de canales de vuelco y desviación. Indica una precisión de no más de ±2% para intensidades de lluvia ligeras, medias y fuertes de 0 a 10 mm/min, con un error de repetibilidad de medición de no más de ±1%.

Por lo tanto, la selección de sensores debe tener en cuenta no solo la precisión nominal, sino también la intensidad de la lluvia, la exposición al viento, las condiciones de mantenimiento y las características ambientales del lugar de instalación.

Monitoreo de deformaciones GNSS para alerta temprana de deslizamientos de tierra

Las estaciones de monitoreo GNSS pueden detectar movimientos superficiales graduales o acelerados en laderas propensas a deslizamientos de tierra.

Un sistema basado en GNSS puede monitorizar:

• Desplazamiento horizontal
• Desplazamiento vertical
• Desplazamiento acumulativo
• Dirección del movimiento
• Velocidad de deformación
• Cambios en la tasa de movimiento
• Movimiento relativo entre múltiples puntos de monitoreo

El indicador más importante no siempre es el desplazamiento total por sí solo. Un rápido aumento en la velocidad de deformación puede indicar que la pendiente está entrando en una etapa más peligrosa.

Monitorización GNSS adaptativa

El receptor GNSS descrito en la presentación incorpora un sensor MEMS de alta precisión para capturar la inclinación de la estación, las vibraciones y los impactos externos.

En función del estado detectado, la unidad puede cambiar automáticamente entre tres modos de funcionamiento:

• Sueño estático
• Cálculo dinámico
• Cálculo posterior al procesamiento

Este enfoque adaptativo ayuda a reducir el consumo de energía al tiempo que permite capturar las características de deformación del objeto monitorizado.

Las estaciones GNSS son especialmente valiosas cuando se utilizan junto con sistemas de monitorización de precipitaciones, sensores de inclinación de pendientes, sistemas de inspección de grietas y dispositivos de alerta locales.

Sondas de inclinación de taludes y monitorización de deformaciones MEMS

Una sonda de inclinación de pendiente es un sensor IoT integrado que se utiliza para monitorizar los factores asociados a la deformación de la superficie.

Dependiendo de la configuración, puede medir:

• Inclinación en tres ejes
• Inclinación combinada
• Azimut
• aceleración en tres ejes
• Vibración
• Impacto externo

El documento PPT describe la sonda de pendiente como un dispositivo de bajo consumo y altamente integrado que puede funcionar con pasarelas inteligentes, medición de deformación GNSS, equipos de alerta y una plataforma IoT.

En conjunto, estos componentes crean un sistema autoalimentado y de circuito cerrado capaz de:

• Monitoreo automático
• Recopilación de datos locales
• Análisis automatizado
• Identificación de umbral
• Alerta remota
• Alarma en el lugar

Este tipo de dispositivo se puede instalar en taludes, estructuras de contención, zonas de grietas, cortes de carreteras, taludes mineros y otros lugares donde los cambios en la orientación de la superficie puedan indicar inestabilidad.

Monitoreo de roturas de cables por flujo de detritos

Un sensor de rotura de cable para flujo de detritos proporciona una forma sencilla y directa de detectar el paso de material destructivo a través de un canal.

Se instala un cable de acero a través del barranco de detritos. Cuando se produce un flujo de detritos, el material en movimiento rompe el cable y modifica la señal de salida del sensor, lo que activa una alarma.

El PPT especifica los siguientes parámetros para el dispositivo descrito:

• Material del cuerpo principal: aleación de aluminio
• Resistencia a la tracción: al menos 200 N
• Grado de protección: IP67
• Interfaz de salida: señal de conmutación

Los sensores de rotura de cables pueden instalarse cerca de presas de contención o en canales no tratados.

Su principal ventaja es la confirmación del evento. Sin embargo, no deberían utilizarse como único método de monitorización, ya que la alerta podría generarse solo después de que el flujo de detritos haya alcanzado el punto de instalación.

Para una protección más completa, la monitorización de roturas de cables debe combinarse con estaciones pluviométricas aguas arriba, sensores de nivel de lodo, cámaras, terminales de comunicación y dispositivos de alerta aguas abajo.

Videovigilancia y verificación visual

Los datos de los sensores muestran que una condición está cambiando, mientras que el vídeo ayuda a los operadores a comprender lo que está sucediendo físicamente en el lugar.

Los equipos de vídeo inteligentes pueden admitir:

• Inspección visual en tiempo real
• Observación de grietas y estado de la superficie
• Verificación del movimiento de escombros o agua.
• Vigilancia de carreteras y rutas de evacuación
• Confirmación del estado del equipo
• Revisión posterior al evento

En emplazamientos remotos, el vídeo debe activarse o muestrearse de forma inteligente para equilibrar la percepción del entorno con la potencia y el ancho de banda de comunicación.

Una estación de monitoreo multielemento también puede integrar sensores meteorológicos, monitoreo de precipitaciones, video panorámico de alta definición, energía solar, pantalla de datos LED y comunicación satelital 4G multicanal.

Redes inalámbricas locales y telemetría por satélite

Las zonas montañosas peligrosas suelen tener terrenos difíciles y una cobertura celular poco fiable.

Dos alternativas importantes son las redes inalámbricas locales y la telemetría por satélite.

Redes locales autoorganizadas

Una red inalámbrica local puede conectar múltiples sensores y dispositivos de alerta dentro del área monitoreada.

Puede ayudar a vincular:

• puntos de monitoreo de precipitaciones
• estaciones GNSS
• Sensores de inclinación
• Sensores de flujo de detritos
• Alarmas locales
• Puertas de enlace
• Dispositivos de alerta domésticos

La conexión en red local permite la vinculación de alarmas in situ incluso cuando la red pública externa no está disponible.

Comunicación por satélite

La telemetría por satélite puede proporcionar una ruta de transmisión de respaldo o principal para sitios remotos con riesgos geológicos.

Es especialmente relevante cuando:

• No hay cobertura celular.
• Las condiciones meteorológicas extremas pueden dañar las redes terrestres.
• Los puntos de monitoreo están distribuidos por extensas regiones montañosas.
• La información de alerta debe llegar a una plataforma central de forma fiable.
• Se requiere redundancia en las comunicaciones.

La elección entre 4G, LoRaWAN, comunicación por satélite y conexiones por cable debe basarse en el terreno, la densidad de estaciones, la disponibilidad de energía, el volumen de datos, la cobertura y los requisitos de respuesta ante emergencias.

Cómo deberían funcionar las reglas de advertencia multinivel

Una plataforma de detección de riesgos geológicos puede utilizar umbrales multinivel en lugar de un único punto de alarma.

Una estructura de advertencia típica puede incluir:

• Advertencia azul: cambio anormal inicial
• Advertencia amarilla: desarrollo continuo o superación del umbral.
• Advertencia naranja: aceleración significativa o riesgo combinado.
• Alerta roja: alto riesgo que requiere acción inmediata.

Los niveles de alerta pueden basarse en:

• Precipitación acumulada
• Intensidad de las precipitaciones de corta duración
• Desplazamiento acumulativo
• Velocidad de deformación
• Cambios repentinos de inclinación
• Estado de rotura del cable
• Umbral del nivel de lodo
• Múltiples parámetros que ocurren simultáneamente
• Resultados de la inspección manual

Los valores umbral deben configurarse para cada sitio específico. Las condiciones geológicas, los movimientos históricos, la estructura de la pendiente, los patrones de lluvia y la ubicación de personas o infraestructuras amenazadas influyen en cómo deben establecerse las reglas de alerta.

Caso real de alerta por deslizamiento de tierra: El monitoreo permitió una evacuación temprana.

En abril de 2021 se instaló un proyecto de monitoreo en el sitio del deslizamiento de tierra de Shiyanjiao, en la aldea de Jianxing, condado de Xinping, ciudad de Yuxi.

El equipo desplegado incluía:

• Una estación de monitoreo de precipitaciones
• Siete estaciones de monitoreo GNSS
• Una alarma sonora y luminosa

Durante un período de monitoreo en agosto de 2023, la estación de desplazamiento de superficie GNSS01 detectó un aumento continuo en el desplazamiento horizontal y la velocidad de deformación.

El desplazamiento acumulado registrado alcanzó 991,8 mm, mientras que la velocidad de deformación horizontal alcanzó 782,1 mm por día.

El sistema activó sucesivamente las alertas amarillas, naranjas y rojas. Se activó la difusión de alertas locales y la plataforma envió mensajes al personal técnico y al personal de prevención de desastres.

El equipo de monitoreo aumentó la frecuencia de las inspecciones de campo. La inspección reveló claros indicios de movimiento de la ladera:

• Múltiples grietas en las partes delantera, media y trasera de la pendiente.
• Una longitud máxima de grieta de aproximadamente 16 metros.
• Un ancho máximo de grieta de aproximadamente 30 centímetros.
• Una grieta visible de aproximadamente 40 centímetros de profundidad.
• Una altura máxima de escarpa de aproximadamente 40 centímetros en la zona frontal gravemente deformada.

Dos hogares con cinco personas, ubicados en la zona directamente amenazada, fueron evacuados a tiempo. No se registraron víctimas.

Este caso demuestra que una alerta temprana de deslizamientos de tierra eficaz depende de algo más que la simple detección del desplazamiento. La cadena efectiva incluyó:

1. Monitoreo GNSS continuo
2. Detección de deformación acelerada
3. Advertencias de plataforma multinivel
4. Transmisión local inmediata
5. Notificación al personal responsable
6. Confirmación por parte del equipo de guardia.
7. Inspección de campo incrementada
8. Identificación de grietas visibles
9. Evacuación de los residentes amenazados

El sistema funcionó porque la monitorización, la alerta, la confirmación y la acción formaban un circuito cerrado completo.

Cómo diseñar un proyecto de monitoreo de riesgos geológicos

Cada emplazamiento requiere un diseño de monitorización específico. Un proceso de planificación práctico puede incluir los siguientes pasos.

Paso 1: Identificar el mecanismo de peligro

Determinar si el riesgo principal está relacionado con:

• Deslizamiento de tierra provocado por las lluvias
• Flujo de detritos
• Deslizamiento de montaña
• Deformación de la superficie
• Movimiento de laderas profundas
• bloqueo del río
• perturbaciones de la construcción
• Actividad minera
• Cambio en el nivel del agua del embalse

Paso 2: Identificar los objetos amenazados

Mapear las personas y los bienes expuestos al peligro, tales como:

• pueblos
• hogares individuales
• Escuelas
• zonas turísticas
• campamentos de construcción
• Minas
• Autopistas
• Ferrocarriles
• Puentes
• oleoductos
• Instalaciones de embalse
• Líneas de transmisión

Paso 3: Seleccionar parámetros de monitorización

Elija los sensores en función del mecanismo de riesgo, en lugar de seleccionar los dispositivos únicamente por la disponibilidad del producto.

Por ejemplo:

• Pendiente controlada por lluvia: pluviómetro, GNSS, inclinación y sensores edáficos o hidrológicos.
• Barranco de flujo de detritos: precipitación aguas arriba, sensor de rotura de cable, sensor de nivel de lodo por radar y cámara.
• Pendiente de la carretera: GNSS, sensor de grietas, sonda de inclinación, pluviómetro, vídeo y alarmas locales.
• Ubicación remota en la montaña: sensores de bajo consumo, energía solar, 4G más respaldo satelital.
• Área poblada: notificaciones de la plataforma, alarmas exteriores y dispositivos de alerta domésticos.

Paso 4: Eliminar los puntos ciegos de la monitorización

Los puntos de control deben abarcar:

• zonas de origen de peligro
• Zonas de precipitación aguas arriba
• grietas activas
• Zonas de movimiento de la superficie de la pendiente
• Canales potenciales para flujos de detritos
• Estructuras de contención
• Comunidades situadas aguas abajo
• Carreteras de evacuación
• posiciones de relé de comunicación

Paso 5: Diseñar la redundancia en la comunicación

No dé por sentado que una red celular pública estará siempre disponible.

Evaluar:

• Calidad de la señal celular
• Cobertura inalámbrica local
• Respaldo satelital
• Almacenamiento sin conexión
• Enlace de alarma local
• autonomía de energía solar
• Monitorización del estado de los equipos

Paso 6: Establecer responsabilidades en materia de advertencias

El flujo de trabajo de emergencia debe especificar:

• Destinatarios de la advertencia
• Tomadores de decisiones responsables
• Personal de servicio
• Inspectores de campo
• Contactos de la comunidad
• Coordinadores de evacuación
• Requisitos de reconocimiento
• Procedimientos de escalamiento

Paso 7: Pruebe toda la cadena de advertencias.

Una prueba de aceptación de un proyecto no debe terminar después de confirmar que los datos aparecen en el panel de control en la nube.

La prueba debe verificar:

• Respuesta del sensor
• Precisión de los datos
• Comunicación de puerta de enlace
• Almacenamiento sin conexión
• Recuperación de red
• Activación del umbral
• Notificación de la plataforma
• Activación de la alarma local
• Audibilidad de la transmisión
• Notificación a los hogares
• Reconocimiento del usuario
• Flujo de trabajo de contacto de emergencia

Errores comunes en proyectos de monitoreo de deslizamientos de tierra

Confiar en un solo sensor

El riesgo de deslizamientos de tierra suele estar influenciado por múltiples factores. Un pluviómetro por sí solo no puede confirmar el movimiento de la ladera, mientras que un sensor de desplazamiento por sí solo puede no explicar las condiciones que lo desencadenan.

Realizar mediciones únicamente en la ubicación amenazada.

La monitorización de las precipitaciones y las fuentes de riesgo en las zonas altas de las cuencas hidrográficas puede proporcionar más tiempo de alerta que los sensores instalados únicamente cerca de la comunidad.

Centrándonos únicamente en la tasa de conexión a internet del dispositivo

Un dispositivo conectado a internet aún puede generar datos inexactos o poco representativos. La calibración, la ubicación y la idoneidad del entorno siguen siendo esenciales.

Depender únicamente de los SMS

Los mensajes SMS pueden retrasarse, ignorarse o entregarse solo a un grupo limitado. También pueden ser necesarios métodos locales de alerta sonora, luminosa, por radio y televisión, así como alertas domésticas.

Ignorar las poblaciones temporales

Es posible que los turistas, los trabajadores migrantes, los equipos de construcción y los visitantes no estén incluidos en las listas de contactos locales, pero aun así pueden estar altamente expuestos.

No definir las acciones de evacuación

Las advertencias deben contener instrucciones claras. Una notificación de riesgo vaga es menos efectiva que un mensaje con instrucciones precisas, una ruta de evacuación y un coordinador responsable.

Utilizando un único canal de comunicación

Las condiciones climáticas extremas son precisamente cuando la infraestructura celular y eléctrica puede fallar. La redundancia en comunicaciones y suministro eléctrico debe considerarse durante el diseño del sistema.

Aplicaciones de los sistemas de monitoreo de riesgos geológicos

Un sistema de alerta temprana de deslizamientos de tierra y riesgos geológicos puede utilizarse para:

• pueblos propensos a deslizamientos de tierra
• Barrancos de flujo de detritos
• carreteras de montaña
• Vías férreas y accesos a puentes
• Minas a cielo abierto
• Entradas de minas subterráneas
• campamentos de construcción
• Proyectos hidroeléctricos
• Pendientes del embalse
• estribos de presa
• corredores de líneas de transmisión
• oleoductos y gasoductos
• zonas turísticas
• Escuelas de montaña
• Redes municipales de riesgos geológicos

JW-IoT Soluciones de monitorización de IoT industrial Incluyen aplicaciones de monitorización de taludes y seguridad estructural para entornos de campo remotos y hostiles.

Desarrollo de una solución integral para la gestión de riesgos geológicos mediante sensores.

El rendimiento de un proyecto de alerta temprana de deslizamientos de tierra no debe evaluarse únicamente por el número de sensores instalados.

Un sistema exitoso debe conectar:

• Detección precisa del campo
• Suministro eléctrico fiable
• Comunicación redundante
• Análisis basado en la nube
• Reglas de advertencia multinivel
• Dispositivos de alarma locales
• Personal responsable
• Verificación de campo
• Acción de evacuación

El objetivo más importante no es simplemente recopilar datos, sino convertir los cambios en las precipitaciones, el desplazamiento, la inclinación y el movimiento de escombros en una alerta comprensible y en una acción de protección oportuna.

JW-IoT ofrece integración basada en proyectos para aplicaciones de riesgos geológicos, seguridad de taludes, hidrología y monitoreo ambiental remoto. Las soluciones pueden incluir sensores de campo, terminales de datos IoT, pasarelas LoRaWAN o 4G, integración con plataformas en la nube, alarmas locales sonoras y luminosas y conectividad API.

Contacta con JW-IoT para analizar sus parámetros de monitorización, las condiciones del emplazamiento, los requisitos de comunicación y el flujo de trabajo de alerta temprana.

Preguntas frecuentes

¿Qué sensores se utilizan en un sistema de monitoreo de deslizamientos de tierra?

Entre los dispositivos más comunes se incluyen pluviómetros, estaciones de desplazamiento GNSS, sensores de inclinación, sensores de grietas, sensores de suelo e hidrológicos, sensores de radar para medir el nivel de lodo, sensores de rotura de cables por flujo de detritos y cámaras de vídeo.

¿Por qué se monitorean las precipitaciones para alertar sobre deslizamientos de tierra?

Las lluvias intensas y las precipitaciones intensas de corta duración pueden provocar saturación del suelo, escorrentía, erosión, deformación de taludes, inundaciones repentinas y flujos de detritos. El monitoreo de las precipitaciones aguas arriba también puede proporcionar tiempo de alerta adicional.

¿Puede el GNSS detectar un deslizamiento de tierra antes de que ocurra?

El GNSS permite detectar el desplazamiento de la superficie y los cambios en la velocidad de deformación. Resulta especialmente útil cuando el movimiento se vuelve continuo o comienza a acelerarse. Los datos del GNSS deben combinarse con datos de precipitación, inspecciones de campo y otras mediciones de deformación.

¿Qué es un sensor de rotura de cable por flujo de detritos?

Un sensor de rotura de cable utiliza un cable de acero instalado a través de un canal de flujo de escombros. Cuando los escombros en movimiento rompen el cable, el sensor cambia su señal de salida y activa una alarma.

¿Cómo se transmiten los datos desde emplazamientos remotos de montaña?

En función de las condiciones del emplazamiento, los sistemas pueden utilizar 4G LTE, LoRaWAN, redes inalámbricas locales autoorganizadas, telemetría por satélite, RS485 o una combinación de varios canales.

¿Qué ocurre cuando falla la red celular?

Un sistema resiliente puede almacenar datos localmente, utilizar copias de seguridad inalámbricas locales o por satélite y activar dispositivos de alerta in situ sin depender completamente de la red pública externa.

¿Por qué son necesarios los dispositivos de alerta locales?

Es posible que los mensajes SMS y las notificaciones en la nube no lleguen a tiempo a los residentes, trabajadores o turistas. Las alarmas exteriores, los dispositivos de alerta en interiores, las transmisiones y las pantallas LED ayudan a transmitir las advertencias directamente a las personas en la zona afectada.

¿Puede el sistema utilizar advertencias multinivel?

Sí. Una plataforma puede emitir alertas azules, amarillas, naranjas y rojas en función de las precipitaciones, el desplazamiento, la velocidad de deformación, la inclinación, la detección de flujos de detritos o combinaciones de varios parámetros.

¿JW-IoT admite la integración de plataformas y API?

Las soluciones JW-IoT pueden admitir arquitecturas de sensor a la nube, pasarelas de comunicación, paneles de control de monitorización e integración basada en MQTT o API, según los requisitos del proyecto.