Algoritmo de detección de rupturas súbitas en tuberías de agua para su implementación en dispositivos de bajo consumo de potencia

Resumen

En este trabajo se presenta el primer algoritmo de detección automática de rupturas súbitas orientado a su implementación en dispositivos embebidos de bajo consumo de potencia. El algoritmo fue implementado en un microcontrolador MSP430FR5994 y no necesita dispositivos con suficiente capacidad de procesamiento para ejecutar operaciones matemáticas complejas, contrario a la mayoría de los algoritmos existentes. El algoritmo desarrollado emplea el enfoque de detectar rupturas súbitas mediante la acentuación de las singularidades que ellas crean y tomando decisiones basadas en la aplicación de umbrales. En lugar de aplicar un solo umbral que fuera matemáticamente complejo, se usaron dos umbrales más simples que fueran compatibles con la capacidad de procesamiento de dispositivos embebidos de bajo consumo de potencia. Se probaron dos implementaciones de la operación de convolución usando el módulo Acelerador de Baja Energía del microcontrolador; se obtuvo que la convolución en el dominio del tiempo se ejecuta, en promedio, un 65.3% más rápido que la basada en el uso de la Transformada rápida de Fourier. El algoritmo es capaz de detectar rupturas súbitas con una probabilidad de detección del 100% y una probabilidad de falsos positivos del 0.13% para las pruebas realizadas.