Investigadores UFRO desarrollan sistema de monitoreo de incendios para el Parque Nacional Torres del Paine

Mg. Raúl Burgos Viveros raul.burgos@ufrontera.cl

Mg. Alejandro Navarro Cifuentes alejandro.navarro@ufrontera.cl

Departamento de Ingeniería Eléctrica

Dada la importancia del Parque Nacional Torres del Paine, como reserva de la Biosfera y como unidad del Sistema Nacional de Áreas Silvestres Protegidas del Estado, la Corporación Nacional Forestal (CONAF) de la XII región estimó imprescindible modernizar y adaptar el sistema de monitoreo del Parque a un nuevo escenario impuesto por el aumento sostenido del número de visitantes, la exigencia de los turistas por mejorar la seguridad y la experiencia turística, y la necesidad de los prestadores de servicios turísticos por mantener la capacidad productiva del Parque dada su incidencia en el turismo en la región.

Los incendios forestales que se producen en el Parque Nacional Torres del Paine no sólo son una amenaza inmediata para el ecosistema y el número considerable de visitantes que acceden a esta Reserva de la Biosfera, sino que también pueden transformarse en un problema social y económico al afectar recursos públicos y privados, así como a las actividades económicas vinculadas al turismo. Antecedentes estadísticos manejados por CONAF, indican que el número de visitas registrado en el año 2018 en el Parque Nacional Torres del Paine fue de 289.745 personas.

En la primera etapa del sistema de monitoreo al interior del Parque Nacional Torres del Paine, el año 2012, se instalaron 5 cámaras en los sectores de Grey, Pehoe, Administración, Lago Paine y Laguna Azul. La información aportada por las cámaras era recepcionada en la Central de Monitoreo del mismo parque y en la Central de Operaciones de la Oficina Provincial de CONAF en Puerto Natales (distante 100 kms). El proyecto en dicha oportunidad fue llevado a cabo por el Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de La Frontera y la licitación respectiva fue adjudicada a la Fundación de Desarrollo La Araucanía (Fudea). El sistema permitió, hasta el año 2018, la detección de 8 fumarolas al interior del parque, lo que llevó a la movilización oportuna del equipo, evitando con ello la propagación de posibles incendios.

Ante el éxito de esta primera etapa, y considerando el aumento del nivel de complejidad del Parque Nacional Torres del Paine y su crecimiento anual de visitación, CONAF Magallanes consideró prioritario un mejoramiento del sistema integrado de detección remota, de manera de permitir, mediante el uso de la tecnología, incrementar la protección del área silvestre de mayor relevancia y generar una capacidad anexa durante el período de monitoreo para el transporte de Internet y telefonía IP que apoye la gestión interna de la institución.

El nuevo proyecto se denominó “Sistema de Monitoreo Remoto de Incendios Forestales PNTP II Etapa y Comuna de Puerto Natales” y su licitación nuevamente adjudicada el año 2018 a la Universidad de La Frontera a través de Fudea y financiada por el Gobierno Regional de Magallanes con Código BIP 30424872.

El Proyecto

Durante el período de enero-abril de 2019, el equipo del proyecto, conformado por 8 personas y bajo la dirección de los Ingenieros Raúl Burgos V. y Alejandro Navarro C. del Departamento de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de La Frontera, ejecutó la implementación de dos infraestructuras de comunicaciones; los sistemas de energía auto sustentable, las torres, la puesta en marcha del sistema y la capacitación del personal de CONAF. El diseño consideró dos redes superpuestas en una extensión total entre ambas de 500 kms., con el fin de dar confiabilidad e independencia a los Sistemas de Monitoreo, Internet y Telefonía IP requeridos.

El Monitoreo consideró cámaras PTZ Full H.D de alta calidad, que pueden ser tele operadas desde la Central de Operaciones de CONAF en la ciudad de Puerto Natales y desde la Central de Monitoreo de la Sede Administrativa del mismo Parque. Los puntos en los cuales se implementaron dichas cámaras fueron Dickson, Lago Paine, Laguna Azul, Nordensjold, Cerro Pehoé, Lago Grey, Administración en Villa Monzino, y Cerro Tenerife, Cerro Dorotea, Cueva del Milodón y Cordón Arauco en Comuna de Natales.

Además, se entregó como valor agregado durante la temporada de monitoreo la conectividad Internet y la Telefonía IP a los puntos de montaña de Campamento Paine Grande, Campamento Grey y Refugio Dickson, Base de Brigada en Natales, Base de Brigada Paine, Administración Paine, Cueva del Milodón y las Porterías de Laguna Azul, Serrano, Laguna Amarga y Sarmiento. Foto 1. El despliegue logístico La instalación en los puntos, normalmente en altura y con accesos complejos, implicó el uso de caballares (600 horas), helicóptero (14 horas), lanchas tipo catamarán (4 días), campamento de montaña (4 días), desplazamientos a pie y más de 25 mil kilómetros recorridos en los vehículos Se trabajó en un rol 90/0 para aprovechar la corta ventana del verano, puesto que a fines de abril no son posibles los accesos a los puntos de montaña.

La Red de Monitoreo, Internet y Telefonia IP

La red de comunicaciones implementada está basada en un sistema de comunicaciones de alta capacidad de transporte de datos, soportado en un sistema inalámbrico en 5.7/5.8 GHZ de al menos 100 Mbps. La capa de distribución está soportada en un sistema inalámbrico Punto-Multipunto 802.11b/g/n y el protocolo de comunicaciones utilizado es IP.

La topología y distribución de la red se muestran en figura 3.

Foto 2. Despliegue logístico a los puntos Figura 3. Topología de la Red en Torres del Paine y Natales

El Sistema de Monitoreo

El monitoreo es centralizado en la Central de Operaciones de la Brigada Forestal de CONAF en Puerto Natales y en la Central de Monitoreo de la Sede Administrativa del Parque Nacional Torres del Paine. Las imágenes captadas por las cámaras son procesadas mediante un software que proporciona herramientas visuales para que, un operador en la Central de Operaciones, pueda detectar una columna de humo o un evento de fuego.

El despliegue se presenta en pantallas led 4K de 43” y se cuenta con capacidad de grabación y almacenamiento de la información.

Figura 4. Centrales de Monitoreo en Torres del Paine y Natales

El Internet y la Telefonia IP

La red de Internet y Telefonía IP permitió integrar en ella los dos servicios que se encuentran física y lógicamente separados del monitoreo de las cámaras. Para el caso de la Telefonía se implementó una minicentral conectada a la central telefónica tradicional en la oficina de CONAF Natales y, a través de ella, se posibilitó que los anexos IP pudieran tener acceso a la red pública conmutada. De esta forma, es posible llamar y recibir llamados desde un refugio de montaña y a la vez contar con Internet, lo que representa una gran ventaja para mitigar la sensación de aislamiento y mejorar la gestión de la Corporación.

Las Instalaciones

Las instalaciones en cada uno de los puntos cuentan con torres ventadas y alturas que oscilan entre los 6 y 18 metros. En total, se requirieron 64 antenas parabólicas de alta ganancia con sus respectivos equipos de comunicaciones, switches y sistemas de energía constituidos por un total de 182 placas solares, de 200 watts cada una, y 371 baterías de gel de 100 A-H, con sus respectivos sistemas de carga y control que optimizan el tiempo de su vida útil.

Perspectivas Futuras

El Parque Torres del Paine representa un laboratorio natural, en el cual la tecnología puede aportar de manera importante a su preservación natural, cautelar su diversidad, minimizar los riesgos de fuego y extravío de turistas y mejorar en general su gestión.

El Departamento de Ingeniería Eléctrica de esta Casa de Estudios se encuentra trabajando desde el año 2008 con el Departamento de Manejo del Fuego de CONAF Magallanes y Antártica Chilena, respaldados por un Convenio de Colaboración Mutua que ha permitido un trabajo cercano y continuo para mejorar la respuesta ante posibles focos de fuego.

La ejecución de los proyectos no ha sido una tarea menor, pues la logística requiere contar con toda la infraestructura y los medios puestos en el lugar para, posteriormente, ser desplazados a los lugares finales donde, en general, son solo huellas. La experiencia de diseñar, desarrollar infraestructura e implementar en lugares

Figura 5. Lago Grey

Figura 6. Lago Paine

de condición extrema ha sido altamente valiosa y transmisible a nuestros estudiantes.

Visualizamos, como trabajo futuro, la posibilidad de aprovechar la infraestructura de comunicaciones instalada como un elemento que permita el rastreo y la ubicación de personas dentro del Parque, lo que mejoraría la gestión sobre los visitantes y en casos de extravío una respuesta más oportuna. Los turistas deberían recibir a su entrada una pulsera gps que reporta a las antenas de comunicaciones ubicadas en el Parque y a través de ellas a un Centro de Control y Rastreo.