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Ciencia & Tecnología

Rayos se detectarían en tiempo real

Una estación desarrollada a partir de un sistema de información geográfica permite detectar cada evento de descarga atmosférica presentado en la región y calcular tanto la dirección desde la cual proviene como las coordenadas geográficas del sitio de impacto.

Manizales, 13 de febrero de 2020Agencia de Noticias UN-

Conocer dónde y cuándo se presentarán los rayos es clave para mejorar la prevención. Foto: Archivo Unimedios

Propuesta de estaciones radiogoniométricas ubicadas geográficamente, interconectadas a través de internet y sincronizadas. Fotos: Luis Fernando Díaz Cadavid, magíster en Automatización Industrial, UNAL Sede Manizales.

Localizador de dirección de tres canales Watson-Watt de onda corta.

Cubierta para las antenas.

Fuente de poder.

Locación de la antena y la casa tomada como referencia.

Como los rayos de nube a tierra son la principal causa de fallos y cortes en el sistema de transmisión y distribución de energía eléctrica en áreas propensas a descargas atmosféricas, conocer dónde y cuándo se presentarán es clave para mejorar la prevención.

Luis Fernando Díaz Cadavid, magíster en Automatización Industrial de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, quien desarrolló la estación a partir del sistema de información geográfico MDF-GIS, explica que esta consta de dos elementos funcionales: un hardware de radiolocalización y una aplicación software que contribuye en las investigaciones que se adelantan en el estudio de las descargas atmosféricas.

El sistema tiene la ventaja de ser un desarrollo de bajo costo, lo cual facilita su implementación y escalamiento futuro, aumentado el número de estaciones de monitoreo, lo que le dará una mayor cobertura y mejorará su precisión.

La estación propuesta por el investigador Díaz ayuda a prevenir desastres frente al rayo, ya que si se tiene información estadística de los puntos de mayor frecuencia de su ocurrencia en una zona, se puede desarrollar un mapa de riesgo que sirva como insumo para implementar una infraestructura sólida de protección contra descargas atmosféricas.

Con la implementación de esta estación, la UNAL Sede Manizales contará con un sistema propio para el monitoreo de descargas eléctricas atmosféricas fácil de implementar y que brindará variables directas de las descargas –como fecha, hora y coordenadas– e indirectas como la intensidad; además, asociado a un sistema de información geográfica (GIS), permitirá conocer su comportamiento en la zona.

Estaciones intercomunicadas

La investigación propone un sistema de detección y localización de descargas atmosféricas con dos estaciones como mínimo, ubicadas en diferentes puntos de la ciudad y preferiblemente distanciadas varios kilómetros entre sí, las cuales “estarán intercomunicadas y sincronizadas para que se tenga claro que los datos calculados pertenecen al mismo evento”, explica el magíster.

El sistema funcionará de la siguiente manera: cuando se presente una descarga atmosférica esta generará un pulso electromagnético que se propaga hasta las estaciones.

Cada estación empleará la técnica MDF (radiolocalización o búsqueda por radio) para calcular la dirección de donde proviene la señal emitida, y con la ayuda de internet enviará esta información a un servidor.

Con la información recibida y con los datos exactos de las coordenadas geográficas de cada una de las estaciones se aplicará un algoritmo en el software desarrollado para calcular la ubicación geográfica de la descarga.

También se empleará el sistema de coordenadas UTM (Universal Transverse Mercator), usado para referenciar cualquier punto de la superficie terrestre; así se facilitarán diferentes cálculos, como las coordenadas geográficas al momento de expresar resultados, que son las más empleadas en los sistemas de mapas o de geolocalización.

Validación del sistema

Por lo general la calibración y validación de un equipo bajo diseño se hace comparando los resultados del equipo implementado versus uno industrial de mayores prestaciones y alta precisión; sin embargo como en esta investigación no se cuenta con un equipo de referencia que brinde información veraz sobre la procedencia y los sitios de impacto de cada descarga atmosférica, la validación se efectuó aprovechando temporadas de tormenta eléctrica, mediante observación humana directa.

La observación se realizó con el personal del Grupo de Investigación en Telemática y Telecomunicaciones (GTT) de la UNAL Sede Manizales, “quienes tomaron notas del momento de las descargas y la dirección de su procedencia teniendo como referencia geográfica el sitio de ubicación de las antenas sensoras de la estación MDF-GIS y su posterior comparación con los resultados entregados por el equipo desarrollado”, señaló el magíster.

Esta certificación permitió encontrar coincidencias del 100 %, con lo cual se dio por validado el equipo y se estableció el correcto funcionamiento de la estación MDF-GIS propuesta.

(Por: fin/LGH/MLA/LOF
)
N.° 135

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