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Ciencia & Tecnología

Módulo monitorea rayos en tiempo real

Por medio de un software, este dispositivo puede dar las coordenadas en tiempo real sobre descargas eléctricas, lo que fortalecería la gestión del riesgo evitando pérdidas por equipos y electrodomésticos y fallas en la prestación del servicio de energía eléctrica.

Manizales, 20 de junio de 2019Agencia de Noticias UN-

Construcción de las antenas del módulo. Fotos: Andrés Hernando Cortés Cortés

Implementación del hardware.

Mapa del sitio de impacto por el rayo.

Pruebas del sistema en el laboratorio.

Prueba de las antenas en el exterior.

Información emitida por el software desarrollado.

Como en Manizales y en los demás municipios caldenses no existe un sistema propio que brinde información sobre las descargas eléctricas atmosféricas que se presentan, Andrés Hernando Cortés Cortés, magíster en Ingeniería en Automatización Industrial de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, desarrolló un módulo que permite conocer en tiempo real cuándo se presentan los rayos y entregar las coordenadas puntuales del evento.

A pesar de que Caldas cuenta con el Instituto de Estudios Ambientales de la UNAL, actualmente no se puede precisar la información sobre las tormentas eléctricas, factor determinante en el desarrollo de esta tesis en la cual se busca una alternativa a un menor costo para monitorear este fenómeno.

Al implementar el módulo propuesto se podrá mejorar la prevención frente al rayo determinando en tiempo real las zonas en las que más se presentan estos eventos. Así, se pretende crear un mapa de riesgo en Manizales que después se podrá implementar en todo el Eje Cafetero, lo que ayudaría a dinamizar los futuros desarrollos de infraestructura en la región.

Información gratuita

Colombia cuenta con un sistema de detección e información de descargas, pero los sensores están en puntos aislados como Riohacha, Montería, Rionegro, Guaymaral, Florencia e Ipiales. Además la información emitida por estas estaciones no es pública ni gratuita, a diferencia del proyecto propuesto por el magíster Cortés.

Una vez implementado, este sistema creará una nueva e importante fuente de información, que a futuro se podrá contrastar con otras de diferente índole, como climatológicas, atmosféricas o geográficas, para lograr una cobertura en todas las variables ambientales.

A partir de MDF-GIS, un sistema de información geográfico que opera mediante un dispositivo mecánico empleado para proporcionar energía, además de la construcción de un hardware y un software, se creó el módulo con sensores que permiten identificar las coordenadas donde cayeron los rayos en Manizales y el tiempo en que se presentaron las descargas.

Etapas del proyecto

El artefacto construido para detectar los rayos se implementó por etapas: primero se captó la señal emitida por el rayo, después se eliminaron las frecuencias indeseadas con un filtro pasa-banda, el cual restringe el paso de estos canales; en seguida se amplificó la señal, y por último se instaló un circuito recortador que elimina las tensiones para proteger la tarjeta de sonido instalada en el computador frente al fenómeno eléctrico.

Para desarrollar el software el investigador se concentró en tres aspectos: la captura de datos y los cálculos tanto de la dirección del evento como de las coordenadas del impacto.

Con estos tres modelos informáticos, el investigador configuró la tarjeta de adquisición de datos para capturar la señal, grabar los datos, efectuar la señal registrada (análisis espectral), calcular el ángulo de arribo y la línea de rumbo y desplegar la información de forma gráfica.

Las fases del proceso del prototipo inician con la presencia del rayo; el módulo activa la tarjeta de adquisición de datos, se dispara otro sistema de almacenamiento de información, denominado trigger, continúa con la grabación y graficación de datos, y por último se calcula y grafica el ángulo del arribo y se graban las imágenes que se presentan con las demás gráficas.

Además de proponer un instrumento de gestión del riesgo para el fenómeno atmosférico, el investigador considera importante que las empresas prestadoras de servicios de energía eléctrica cuenten con la información que muestra el módulo desarrollado, pues les permitirá evaluar la influencia de las descargas en el desempeño de su infraestructura y en las fallas en la red de distribución.

(Por: fin/LAGT/MLA/LOF
)
N.° 393

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