Smart Water: El futuro del agua pasa por la automatización y la Inteligencia Artificial en el Edge

El sector del agua está experimentando una importante transformación digital a través de la monitorización automatizada y la generación y recopilación de datos en tiempo real mediante la tecnología IoT. La sensorización de la red de agua (desde las tuberías hasta los hogares) es clave para la gestión inteligente del agua.

Gracias a los diferentes tipos de sensores y otras tecnologías como los sistemas de información geográfica o las soluciones de control de supervisión y adquisición de datos (SCADA), el operador de la red puede ahora recopilar grandes cantidades de información para gestionar la red de forma mucho más eficiente.

Uno de los casos de uso es la detección y prevención de fugas de agua. Utilizando la información proporcionada por todos los sensores y sistemas, ya es posible aplicar procedimientos de mantenimiento predictivo y, por tanto, minimizar las interrupciones.

Otra práctica que se está implementando incluye los contadores de infraestructura de medición avanzada (AMI), que permiten a las empresas de agua registrar el consumo desde la oficina central en cualquier momento y calcular el flujo esperado tanto a gran escala como en detalle y, por lo tanto, ofrecer una mayor transparencia al usuario.

La calidad del agua también se puede mejorar gracias a tecnologías como la inteligencia artificial. La medición de la calidad del agua es un punto clave para los distribuidores y, hasta ahora, complicado de optimizar, ya que requiere un muestreo físico y, en algunos casos, manual. Sin embargo, con la evolución del Machine Learning y tecnologías como la nube y el Edge Computing, estos procesos han evolucionado hasta automatizarse por completo.

El uso de la IA permite medir, analizar y calcular rápidamente los diferentes indicadores (pH, presencia de minerales, residuos, cuerpos extraños...) y, por ejemplo, bloquear el suministro de agua cuando no se cumplen los requisitos

Caso de éxito: Acciona

Los procesos de monitorización y operación de una red de agua han sido tradicionalmente soportados por el soporte de sensores y SCADAs, pero con un fuerte componente dependiente del operador.

Muchos gestores de infraestructuras están optando por ejecutar algoritmos de IA en infraestructuras de Edge Computing para acceder a los datos en tiempo real. La ventaja añadida de este enfoque es que miles de sensores y datos de campo pueden procesarse con respuestas escalables en tiempo real, sin poner en riesgo la red.

Acciona es un referente en el tratamiento y la gestión del agua, con más de 40.000 empleados en 5 continentes. Su Centro de Control del Agua (CECOA), ubicado en Madrid, está liderando el camino en términos de mejora de la eficiencia en los procesos de desalinación, tratamiento de agua potable y purificación de agua. Todo ello se enmarca dentro del paradigma de la Industria 4.0.

Barbara ha contribuido a la creación de medidores virtuales que optimizan la dosificación de agentes en plantas de agua. Acciona ahora puede predecir los niveles de químicos en las plantas de agua casi en tiempo real desde un punto central y de forma remota en el Edge, independientemente de la nube y de forma cibersegura, lo que ha resultado en importantes ahorros de costes en el uso de productos químicos y el consumo de energía.

Para Acciona, la medición de la calidad del agua ya es un proceso automatizado gracias a su propio algoritmo de Machine Learning, capaz de predecir el valor de elementos químicos en el agua que, hasta ahora, sólo eran detectables mediante análisis de laboratorio, con los consiguientes costes operativos.

El gran reto desde la perspectiva tecnológica se basaba en la conectividad de un protocolo tan específico como OPC-UA. Era esencial poder realizar una autenticación segura y garantizada para permitir su conexión al servidor y, de este modo, poder leer parámetros de forma sencilla y aislada de la operación para que no afectara al funcionamiento normal de la planta.

Considerando los diferentes tipos de hardware disponibles, tanto de conectividad como de sensores, existía la necesidad de una tecnología flexible y cibersegura que permitiera la conectividad con múltiples dispositivos y garantizara la seguridad de los dispositivos y los datos extraídos.

La plataforma Edge Industrial de Barbara no solo permite dicha conectividad, sino que también facilita una información de datos cibersegura desde el mundo físico al digital. Ahora CECOA puede gestionar todo el proyecto de forma remota y puede realizar cambios de configuración desde la plataforma cuando sea necesario. Dado que los datos se almacenan y transmiten de forma cifrada y el acceso está controlado por una autenticación única, la seguridad de los equipos y los datos nunca se ve comprometida.

"Barbara nos ha proporcionado una plataforma fiable, robusta y fácil de usar en la que desplegar nuestra solución, además de ayudarnos con el desarrollo de software específico para apoyar nuestra visión" Alejandro Beivide, Director de Transformación Digital de Acciona.

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