Evaluación de tecnologías de sensores para la detección temprana de incendios forestales

espanolLos incendios forestales son fuegos sin control que se extienden libremente en el bosque. Las labores para el manejo y control del fuego forestal incluyen la deteccion como un primer paso La importancia de lograr la deteccion temprana de incendios forestales (DTIF) radica en que se facilita eliminarlos a un bajo costo, antes de que se quemen grandes extensiones de bosque. La DTIF esta concebida para dar la alarma cuando se ha iniciado el fuego, y es por esta razon que se deben utilizar sensores para las variables indicadoras de la existencia del fuego: la variable quimica (emisiones de humo, CO, CO2, CH4) y la variable fisica (radiacion infrarroja y el calor). Las caracteristicas de los sensores utilizados son determinantes para descubrir el inicio del fuego en tiempo real, asi como para mejorar la escalabilidad, disminuir el costo de la red de sensores, y lograr la DTIF en forma practica.Los sensores para las emisiones infrarroja y termica (variable fisica) tienen una alta sensibilidad que facilitan la deteccion desde gran distancia, pero al utilizarlos en tierra la desventaja es que el follaje y obstaculos del terreno atenuan y dispersan la emision infrarroja y se requiere el emplazamiento de torres para mejorar la linea de vista.Los sensores de las emisiones quimicas tienen ventajas para la deteccion terrestre del inicio del fuego (las emanaciones del fuego en el bosque se difunden por el aire y pueden llegar a los rincones del bosque), no necesitan linea de vista y tampoco estar ubicados a gran altura, ademas el mercado ofrece soluciones para la deteccion del fuego que podrian adaptarse para utilizarlas dentro del bosque (por ejemplo sensores con alta sensibilidad y de costo variable, sistemas para la deteccion optica del humo y sistemas multicriterio que disminuyen las falsas alarmas). Sus desventajas son que algunos sensores consumen energia de calentamiento (para elevar la temperatura y poder detectar el gas CO o CO2) y que se pueden danar al sobrepasar los valores limites (de concentracion de gas o humedad relativa). Ademas, la concentracion de humo y gas cerca del punto de deteccion se reduce debido a la dispersion en el bosque y esto afecta el rendimiento de los sensores que requieren de una cantidad minima de ppm o de porcentaje de oscurecimiento)Las emisiones o variables quimicas (CO, humo y CO2) son detectadas principalmente mediante dos estrategias: -La respuesta de estas variables a fenomenos fisicos (absorcion de IR, dispersion IR, ionizacion, efectos fotoacusticos)-La interaccion de estas variables con el material del sensor utilizado (absorcion, reaccion quimica o una combinacion de ambas). EnglishWildfires are uncontrolled fires spreading freely in the forest. The work for the management and control of forest fire include detection as a first step. The importance of achieving early detection of forest fires (FFED) yields in the cost reduction. The FFED is designed to give the alarm when the fire starts, using sensors for variables indicating the existence of fire, for instance, smoke (chemical variables emissions, CO, CO2, CH4) and physical variables (infrared radiation and hot). The characteristics of the sensors used are crucial to discover the onset of fire in real time, to improve scalability, reduce the cost of the sensor network, achieving early fire detection. Sensors for infrared and thermal emissions (physical variable) are highly sensitive to facilitate detection from distance, but when used on land the disadvantage is that the foliage and terrain obstacles attenuate and scatter the infrared emission and requires towers to improve visibility.Sensors for chemical emissions have advantages for terrestrial onset of fire detection (emissions from forest fire spread through the air and can reach the corners of the forest), they do not need line of sight nor to be placed as large height. The market also offers solutions for fire detection that could be adapted for use within the forest (eg sensors with high sensitivity and variable cost), optical detection systems for smoke and multi systems that reduce false alarms. The disadvantages; of those sensors is that they require heating energy (to raise the temperature and to detect CO or CO2 gas) and can be damaged by exceeding the limit values (gas concentration or relative humidity). Moreover, the concentration of smoke and gas near the point of detection is diminished due to the dispersion in the forest (this affects the performance of the sensors that require minimal ppm or% obscuration)Emissions or chemical variables (CO, smoke and CO2) are detected primarily through two strategies:-The response of these variables to physical phenomena (IR absorption, scattering IR, ionization, photoacoustic effects)-The interaction of these variables with the sensor material used (absorption, chemical reaction or a combination of both).