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Volcanoes monitoring using Arduino and Simulink platforms

Abstract

The monitoring of volcanic activity is a major concern in those countries with high degree of seismicity. The main drawback is the high cost of instrumentation required to monitor the behavior of volcanoes, which limits access to updated information that allows carrying out prevention activities. This work presents the implementation of the acquisition of two variables associated to volcanic monitoring, using an Arduino and the Simulink tool of Matlab.A tilt or movement meter was implemented, which allows measuring the deformations of the volcanic building and the possible jolts that could exist of its cone, among other applications. In the same way, a temperature meter with a heater-resistance PT100 was also implemented. The experimentation allowed verifying the functionality of both, the inclination and temperature meters, throwing satisfactory results and with adequate relative errors. This allows concluding that the use of Simulink for the programming of the Arduino allows both the simulation and evaluation of the models, directly on the Arduino board during the design process, with the advantages offered by this alternative in saving time and simplicity in the device programming.

Keywords

arduino, free hardware, Simulink, volcanic monitoring systems, seismology.

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Author Biography

Edwin Vinicio Altamirano-Santillán

Ingeniero en Electrónica y Computación, Máster en Ciencias

Geovanny Estuardo Vallejo-Vallejo

Licenciado en Informática Aplicada, Máster en Ciencias

Juan Carlos Cruz-Hurtado

Ingeniero Eléctrico, Doctor en Ciencias Técnicas


References

  1. Alcaldía de Albacete (sf). Manual S.E.P.E.I. de Bomberos. Elementos de un Sismo: Erupciones Volcánicas. Albacete, España.
  2. Amiya, N., & Stojmenovic, I. (2010). Wireless Sensorand Actuator Networks Algorithms and Protocols for Scalable Coordination and Data Communication: Wiley.
  3. Arian (2015a). Nota Técnica 4, rev. a. Control & Instrumentación. Recuperado de: http://www.arian.cl
  4. Arian (2015b). Tablas de termocuplas y Pt100. Obtenido de Nota Técnica 3, rev. b. Control & Instrumentación. Recuperado de: http://www.arian.cl
  5. Ariosto, O. (2008). Sistema de Monitoreo Volcánico en Tiempo Real. Puebla, México: Benemérita Universidad Autónoma de Puebla, Facultad de Ciencias de la Computación.
  6. Blanco-Velandia, J. A., & Pérez-Castillo, J. N. (2012). Redes Inalámbricas de Geosensores Aplicadas en Sistemas de Observación y Monitoreo Ambiental. Gerencia Tecnológica Informática, 11 (29), 59-68.
  7. Carreño-Bodensiek, C. (2010). Sistema de control y monitoreo automatizado para gases en minas de carbón. Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, 1 (1), 61-69. Recuperado de: http://revistas.uptc.edu.co/revistas/index.php/investigacion_duitama/article/view/1294
  8. Fernández-Morales, F., & Duarte, J. E. (2012). Desarrollo de un caudalímetro digital para la medición de caudal de ríos. Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, 3 (1), 44-51. Recuperado de: http://revistas.uptc.edu.co/revistas/index.php/investigacion_duitama/article/view/2130
  9. Freescale Semiconductor, Technical Data. (2008). ±1.5g, ±6g Three Axis Low-g, Micromachined Accelerometer. Arizona, EEUU: Freescale.
  10. Guarnizo. (2013). Manual de Usuario: Acelerómetro MMA7361: Moviltronics, Ltda.
  11. Hay, J., & Wenbin, J. (2010). From Principle to Practice. Recuperado de: http://www.cloudbus.org/papers/SensorWeb2010Chaper20.pdf
  12. Huamán, C. A. (2001). Implementación del Equipo de Adquisición de Datos de Prospección Sísmica. Lima, Perú: Centro Peruano Japonés de Investigaciones Sísmicas y Mitigación de Desastres.
  13. Lopes, R. T. (2014). A wireless sensor Network for Monitoring Volcano-Seismic Signals. Natural Hazards and Earth System Sciences, 3123-3142. DOI: https://doi.org/10.5194/nhess-14-3123-2014
  14. López-Mendoza, L. A., Molina-Arevalo, S. O., & Vaídes-Ramírez, R. A. (2007). Desarrollo de un Sistema de Monitoreo Volcánico (Tesis de Pregrado). San Salvador, El Salvador: Universidad del Salvador.
  15. Martín-Ballesteros, A., & Del Rio-Carbajo, M. (2013). Control de Posición de un Balancín con Arduino (Tesis de pregrado). Valladolid, España: Universidad de Valladolid.
  16. Martínez-Ovalle, S., Reyes-Caballero, F., & González-Puin, L. X. (2013). Protección radiológica a trabajadores y público en instalaciones que operan radioisótopos industriales. Revista de Investigación, Desarrollo e Innovación, 3 (2), 120-124. doi: 10.19053/20278306.2166 DOI: https://doi.org/10.19053/20278306.2166
  17. Peng, Y. L. (2009). Design Of Smart Sensing Component For Volcano Monitoring. Sensorweb Research Laboratory. Vancouver, USA: Washington State University.
  18. Quaas-Weppen, R., González, R., Guerra, E., Ramos, E., & dela Cruz-Reyna, S. (1995). Monitoreo Volcánico: Instrumentación y Métodos de Vigilancia. D.F, México: Centro Nacional de Prevención de Desastres.
  19. Quaas-Weppen, R. (1995). Monitoreo Volcánico: Instrumentación y Métodos de Vigilancia. D.F, México: Centro Nacional de Prevención de Desastres.
  20. Valdés, C. M., Puente-Espinosa, L. F., & Osorio-Chong, M. A. (2008). Volcanes Peligro y Riesgo Volcánico en México. D.F, México: CENAPRED.
  21. Valdés, O. Y. (2014). Volcanes: Peligro riesgo volcánico en D.F, México. México: Centro Nacional de Prevención de Desastres.
  22. Vargas, D., Rodríguez, E., & Otero, J. (2013). Alternativas para la detección y monitoreo de amenazas sísmicas basadas en arduino. Ing. USBMed, 45-54. DOI: https://doi.org/10.21500/20275846.290
  23. Werner, G. L. (2006). Deploying a Wireless Sensor Network on an Active Volcano. Ieee Internet Computing, 18-25. DOI: https://doi.org/10.1109/MIC.2006.26

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