Sismo Alerta

Receptor libre de la señal pública del Sistema de Alerta Sísmica Mexicano.

Sismo Alerta emite un fuerte sonido y parpadea sus leds en caso de recibir la alerta sísmica. Incluye batería de respaldo para no depender de la energía de la red eléctrica.

Funcionamiento

Sismo Alerta es posible gracias a la señal pública del Sistema de Alerta Sísmica Mexicano operado por el Centro de Instrumentación y Registro Sísmico.

La señal del Sistema de Alerta Sísmica Mexicano es de tipo VHF en los canales de Weather Radio y utiliza una versión modificiada del protocolo SAME para transmitir alertas sobre distintos riesgos.

Sismo Alerta sintoniza y decodifica esta señal gracias al chip Si4707 que junto a una placa Arduino dispara la alerta sísmica de acuerdo al mensaje recibido.

Advertencia

Construye, utiliza y comparte Sismo Alerta bajo tu propio riesgo.

Sismo Alerta un proyecto experimental ejecutado por medio de Ingeniería inversa del Sistema de Alerta Sísmica Mexicanos, además no cuenta con ninguna certificación o permiso del Centro de Instrumentación y Registro Sísmico, Gobierno de la Ciudad de México o Gobierno Federal.

Prototipo

Kit

Operación

La interacción con el usuario es por medio de:

• Led bicolor (rojo y verde) marcado como energía.
• Led bicolor (rojo y verde) marcado como señal.
• Zumbador.
• Botón de usuario.

Al encender Sismo Alerta realiza una autoprueba que consiste en:

1. Encender ambos leds en color verde y activar el zumbador
2. Encender ambos leds en color rojo y desactivar el zumbador
3. Apagar ambos leds

Si después de la autoprueba se enciende el led de energía en color rojo existe un problema interno.

Después de la autoprueba Sismo Alerta buscara el canal con mejor calidad para monitorear la alerta sísmica. En caso de no encontrar un canal se encenderá el led de señal en color rojo.

En caso de sintonizar un canal con éxito el led de señal encenderá intermitentemente en color verde. Cuando Sismo Alerta reciba la prueba periódica del Sistema de Alerta Sísmica el led de señal dejara de parpadear y quedara encendido en color verde. El mensaje de prueba se transmite cada 3 horas a partir de las 2:45.

En caso de recibir un mensaje de alerta sísmica ambos leds encenderán intermitentemente en color rojo y el zumbador se activara. La duración de la alerta es de 60 segundos.

Para probar Sismo Alerta basta con presionar el botón de usuario durante al menos 3 segundos y se activara la alerta sísmica durante 10 segundos.

En resumen, los leds indican:

Led	Color	Significado
Energía y Señal	Intermitente Rojo	Alerta sísmica
Señal	Apagado	Sintonizando canal por primera vez
Señal	Intermitente Verde	Canal sintonizado, esperando prueba periódica
Señal	Verde	Canal sintonizado y prueba periódica vigente
Señal	Rojo	No se pudo sintonizar un canal
Energía	Apagado	Apagada, batería de respaldo agotada
Energía	Verde	Alimentada por la red eléctrica
Energía	Intermitente Verde	Alimentada por la batería de respaldo
Energía	Rojo	Problema interno de hardware

Hardware

Lista de partes

Cantidad	Descripción
1	Arduino Pro Mini 3.3 V @ 8 Mhz
1	Power Cell: LiPo Charger/Booster **
1	Si4707 Weather Band Receiver Breakout
1	Batería Li-Ion 3.7 V @ 800 mAh conector JST **
2	Led Bicolor 5 mm rojo/verde catodo común
2	Resistencia 33 Ω 1/4 W
2	Resistencia 330 Ω 1/4 W
2	Resistencia 10M Ω 1/4 W
1	Antena monopolo
1	Zumbador
1	Botón pulsador normalmente abierto
1	Swtich 1 polo 2 tiros 2 posiciones **
1	Conector USB tipo B hembra
1	Convertidor AC a DC 5 V @ 500 mA conector USB tipo B macho

** Versión con batería de respaldo

Antena monopolo

Por la frecuencia de la señal pública del Sistema de Alerta Sísmico Mexicano es muy fácil construir o adaptar una antena que nos permita sintonizarla, hay dos opciones:

1. Tramo de 45 cm de cable.
2. Un elemento de una antena de conejo.

Importante

• Configurar la Power Cell a 3.3 V (cortar jumper 5V y soldar 3.3V).
• Configurar Si4707 Breakout para usar una antena externa (cortar jumper HP y soldar EXT).

Esquema de conexiones

• La conexión blanca (abajo derecha) se debe hacer solo en caso de la versión sin batería de respaldo y Power Cell.

• No se muestra la antena que debe ir conectada al pin ANT de la Si4707 Weather Band Receiver Breakout ni la batería que debe ir al conector JST de la Power Cell.

PCB Kit

• Pistas de cobre: SVG, 2x2 SVG o 2x2 PDF

• Máscara de soldadura: SVG, 2x2 SVG o 2x2 PDF

Componentes

Componente	Notas
J1	Puerto zumbador
R1, R2	Resistencia 10M Ω 1/4 W
R3, R5	Resistencia 33 Ω 1/4 W
R4, R6	Resistencia 330 Ω 1/4 W
Jumper3	(Esquina inferior derecha) Se debe omitir en la versión con batería de respaldo
S6	Switch para apagar la versión con batería de respaldo en caso de almacenarla y así evitar se dañe la batería por perder toda la carga
Leds Bicolor	Comúnmente la terminal más larga corresponde al color rojo y esta va orientada hacía R4 o R6

Gabinete Kit

• SVG de la base para montaje
• Pendiente diseño del gabinete MDF

Firmware

Para Arduino IDE 1.8.9 y requiere las siguientes bibliotecas:

• Si4707 Weather Band Radio Receiver Library
• TimerOne Library

La estructura de SismoAlerta.ino es:

• Una maquina de estados en el ciclo infinito del sketch encargada escaneo de canales y monitoreo de mensajes.
• Una interrupción periódica que monitorea el botón de usuario, actualiza los leds del dispositivo y activa el zumbador.

Los parámetros de operación del firmware se puede configurar en SismoAlerta.h.

En el puerto serial se registran los eventos de Sismo Alerta, por ejemplo:

SETUP
SELFTEST
BEGIN
SCAN_START
SCAN_AVG,162400,9,0.00,0.00
SCAN_AVG,162425,9,0.00,0.00
SCAN_AVG,162450,9,0.00,0.00
SCAN_AVG,162475,9,0.00,0.00
SCAN_AVG,162500,9,2.00,7.56
SCAN_AVG,162525,9,0.00,0.00
SCAN_AVG,162550,9,5.00,8.78
SCAN_OK,162550
SNR_RSSI_AVG,162550,240,3.84,8.65
SNR_RSSI_AVG,162550,240,2.58,7.75
SNR_RSSI_AVG,162550,240,1.50,5.92
SAME_PRE_DET
SAME_HDR_DET
SAME_HDR_RDY,1
SAME_PRE_DET
SAME_HDR_DET
SAME_HDR_RDY,2
SAME_PRE_DET
SAME_HDR_DET
SAME_HDR_RDY,3
SAME,-CIV-RWT-000000+0300-1311431-XGDF/001-..,.
SAME_RWT
SAME_EOM_DET
SAME_PRE_DET
SAME_EOM_DET
SAME_PRE_DET
SAME_EOM_DET
SAME_PRE_DET
SAME_EOM_DET
SNR_RSSI_AVG,162550,240,1.97,6.38
SNR_RSSI_AVG,162550,240,2.72,8.13

Monitor

Esta versión del Hardware utiliza un Arduino Yún para monitorear la operación de Sismo Alerta.

Importante

Para que funcionen correctamente las opciones de la versión monitor se debe descomentar la linea reset-mcu en /etc/rc.local del Linux empotrado en el Arduino Yún. El objetivo es habilitar el reinicio del microcontrolador después de terminar el arranque del Linux empotrado.

Bitácora

Esta opción del Firmware guarda en archivos de texto cada evento de Sismo Alerta.

El script sismo_alerta_logger recibe los eventos de Sismo Alerta por medio de la consola virtual y los guarda en carpetas y archivos de texto de acuerdo al año y día en que fueron generados.

Para implementar la bitácora se debe:

1. Insertar una memoria SD previamente particionada y formateada en el Arduino Yún. La memoria SD debe automontarse en /mnt/sda1/ en el Linux empotrado.

2. En el Linux empotrado del Arduino Yún se debe crear el directorio /mnt/sda/log donde se guardaran las bitácoras de operación y copiar el script sismo_alerta_logger en /root.

3. En SismoAlerta.h activar la opción YUN_LOGGER.

Un fragmento de bitácora del archivo 2015/0223.txt seria:

[2015-02-23 13:38:00] SETUP
[2015-02-23 13:38:00] SELFTEST
[2015-02-23 13:39:02] BEGIN
[2015-02-23 13:39:03] SCAN_START
[2015-02-23 13:39:29] SCAN_AVG,162400,9,0.00,0.00
[2015-02-23 13:39:29] SCAN_AVG,162425,9,0.00,0.00
[2015-02-23 13:39:29] SCAN_AVG,162450,9,2.44,14.78
[2015-02-23 13:39:29] SCAN_AVG,162475,9,0.00,0.00
[2015-02-23 13:39:30] SCAN_AVG,162500,9,2.11,10.89
[2015-02-23 13:39:30] SCAN_AVG,162525,9,0.00,0.00
[2015-02-23 13:39:30] SCAN_AVG,162550,9,0.78,11.22
[2015-02-23 13:39:30] SCAN_OK,162450
[2015-02-23 13:59:33] SNR_RSSI_AVG,162450,240,2.49,16.12
[2015-02-23 14:19:35] SNR_RSSI_AVG,162450,240,1.38,15.40
[2015-02-23 14:39:37] SNR_RSSI_AVG,162450,240,1.23,15.21
[2015-02-23 14:45:02] SAME_PRE_DET
[2015-02-23 14:45:02] SAME_HDR_DET
[2015-02-23 14:45:03] SAME_HDR_RDY,1
[2015-02-23 14:45:05] SAME_PRE_DET
[2015-02-23 14:45:05] SAME_HDR_DET
[2015-02-23 14:45:06] SAME_HDR_RDY,2
[2015-02-23 14:45:07] SAME_PRE_DET
[2015-02-23 14:45:08] SAME_HDR_DET
[2015-02-23 14:45:08] SAME_HDR_RDY,3
[2015-02-23 14:45:09] SAME,-CIV-RWT-000000+0300-1311432-XGDF/003-D&@...
[2015-02-23 14:45:09] SAME_RWT
[2015-02-23 14:45:09] SAME_EOM_DET
[2015-02-23 14:45:10] SAME_PRE_DET
[2015-02-23 14:45:10] SAME_EOM_DET
[2015-02-23 14:45:12] SAME_PRE_DET
[2015-02-23 14:45:12] SAME_EOM_DET
[2015-02-23 14:45:14] SAME_PRE_DET
[2015-02-23 14:45:14] SAME_EOM_DET
[2015-02-23 14:59:39] SNR_RSSI_AVG,162450,240,2.14,10.37
[2015-02-23 15:19:41] SNR_RSSI_AVG,162450,240,1.82,11.26
[2015-02-23 15:39:43] SNR_RSSI_AVG,162450,240,2.27,11.83

Repetidor Twitter

Esta opción del Firmware envía a un script web cada mensaje SAME recibido. El objetivo de esta opción no es transmitir la alerta sísmica al público en general.

El script arduino.php recibe los mensajes SAME, los guarda en archivos de texto y los publica en Twitter como @SismoAlertaMX.

Para implementar el repetidor en twitter se debe:

1. Configurar en config.php los parámetros para guardar y consultar los mensajes SAME además de las llaves secretas de Sismo Alerta y Twitter.

2. En SismoAlerta.h activar la opción YUN_TWITTER.

3. En yun_twitter.h se debe configurar la URL del web service de Sismo Alerta con su llave secreta (ver yun_twitter.h.example).

Autor

Manuel Rábade <manuel@rabade.net>

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