Validación experimental de un método analítico para el monitoreo de movimientos de tierra en masa mediante sensores de fibra óptica

Abstract

En este trabajo se presenta la implementación de un sistema para el monitoreo de movimientos de tierra en masa conformado por un prototipo de perfil del suelo, una red de sensores fotónicos basados en rejillas de Bragg y un sistema de interrogación. El prototipo del suelo fue reproducido mediante materiales poliméricos que representan las capas del suelo, generalmente involucradas en eventos de deslizamientos de tierra. La red de sensores fue conformada por inclinómetros compuestos por barras cilíndricas de fibra de vidrio instrumentadas con sensores fotónicos basados en rejillas de Bragg, distribuidos de forma uniforme sobre el prototipo del suelo. El sistema de interrogación se compuso en sí mismo por un dispositivo interrogador empleado para capturar la información arrojada por los sensores en forma de desviaciones de la longitud de onda de Bragg, cuyos valores fueron relacionados posteriormente con las deformaciones de los inclinómetros mediante un algoritmo de procesamiento de señales, para arrojar resultados de la detección de movimientos. Los resultados experimentales muestran que el algoritmo analítico implementado puede generar un vector que indica la dirección de un eventual movimiento de tierra en masa a partir de la medida de deformaciones en los inclinómetros ópticos implementados con un error promedio de 3°. De acuerdo con los bajos niveles de error obtenidos, se demuestra que la propuesta de red de sensores fotónicos es una herramienta prometedora para el monitoreo de deslizamientos de tierra orientado a la disminución de los efectos socioeconómicos que causan los desastres naturales.