Sensors de visió intel·ligent per a la detecció primerenca d'incendis
10 de setembre de 2013
Un equip amb participació del Consell Superior de Recerques Científiques (CSIC) ha dissenyat un nou sistema capaç de detectar i localitzar incendis de forma primerenca i amb una tecnologia de baix cost. La xarxa de vigilància, denominada Wi‐FLIP, està basada en una sèrie de xips o sensors de visió intel·ligent capaces d'analitzar els canvis en la intensitat lluminosa i de distingir el fum d'altres fenòmens del paisatge.
El prototip es va provar amb èxit en 2011 i 2012 a les muntanyes de les Navas‐Berrocal, en Almadén de la Plata (Sevilla). El sistema va detectar els incendis provocats de manera controlada a una distància d'uns 150 metres, no es van produir falses alarmes i el màxim temps emprat per a l'activació de l'alarma va ser de sis minuts.
Els sistemes de vigilància actuals estan basats en càmeres de visible o termográficas que monitorizan grans extensions de terreny, la qual cosa incrementa el nombre de falses alarmes. “La novetat del nostre sistema és que incorpora un algorisme capaç de distingir el fum i diferenciar-ho del moviment dels núvols, la vegetació o la fauna. També s'adapta a la variació de les condicions d'il·luminació al llarg del dia”, explica Jorge Fernández Berni, investigador de l'Institut de Microelectrònica de Sevilla.
El sistema es pot descriure com una càmera intel·ligent sense fil instal·lada sobre un suport i connectada a un petit panell solar. A part del sensor o xip d'imatge intel·ligent, incorpora un node comercial de xarxa sense fil de sensors, integrat per un microprocessador i un transceptor per enviar i rebre informació via radio. Així mateix, el prototip disposa de diversos potenciòmetres (resistències variables) per ajustar els paràmetres del sensor.
El seu funcionament consisteix a assignar a cada mòdul Wi‐FLIP un àrea de vigilància de curt abast (amb quatre sensors es cobreix una extensió d'un quilòmetre quadrat), de tal forma que si en una regió es produeix un incendi, el mòdul usa la xarxa de sensors per enviar via radio el senyal d'alarma a l'estació d'extinció més propera, així com una fotografia que permet dimensionar els mitjans que es necessiten per sufocar-ho.
“El que fan els sensors és bàsicament analitzar la dinàmica espai‐temporal del fum, és a dir, quina forma té quan apareix sobre un fons de vegetació i la velocitat amb la qual es mou. Això es tradueix en una sèrie de paràmetres que anem analitzant progressivament conforme apareix moviment en l'escena. Si algun de aquests paràmetres no compleix amb una sèrie de condicions prèviament establertes, l'algorisme descarta aquest moviment i prossegueix analitzant la resta de l'escena”, detalla l'investigador.
Si, passat un cert temps (un paràmetre més de l'algorisme), totes les condicions es compleixen, es dispara l'alarma. “Només llavors s'envia una imatge via radio per a la confirmació remota de l'existència de l'incendi. Mentrestant, el sistema realitza in‐situ la captura d'imatges i el seu processament”, apunten els científics.
De moment, el sistema que s'ha provat està compost d'un node sensor i una estació basi a la qual s'envia el senyal d'alarma i les imatges de l'incendi. “Per a una xarxa més gran, la gestió de les comunicacions passa a ser un aspecte important: caldria determinar primer els camins òptims per retransmetre la alarma fins a l'estació basi, establir els nodes amb més importància dins de la xarxa, així com gestionar automàticament els errors en la transmissió i la recepció de les dades”, indica Fernández Berni.
El desenvolupament, publicat en l'International Journal of Wildland Fire, ha estat dissenyat per investigadors de l'Institut de Microelectrònica de Sevilla (CSIC‐Universitat de Sevilla), la Universitat de Sevilla i el Pla Infoca de la Conselleria d'Agricultura, Pesca i Medi ambient de la Junta d'Andalusia.
