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 mediante la monitorización automatizada y la generación y recopilación de datos en tiempo real a través de 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 distintos tipos de sensores y a otras tecnologías como los sistemas de información geográfica o las soluciones de control y adquisición de datos (SCADA), el operador de la red puede ahora recopilar grandes cantidades de información para gestionar la red con mucha más eficacia.

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, así, minimizar las interrupciones.

Otra práctica que se está implantando son los contadores de infraestructura de medición avanzada ( AMI), que permiten a las compañías de agua registrar el consumo desde la central en cualquier momento y calcular el caudal previsto tanto a gran escala como en detalle, ofreciendo así una mayor transparencia al usuario.

La calidad del agua también puede mejorarse gracias a tecnologías como la inteligencia artificial. La medición de la calidad del agua es un punto clave para las distribuidoras y, hasta ahora, complicado de optimizar, ya que requiere de muestreos físicos y, en algunos casos, manuales. 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 cumplan los requisitos.

Historia de éxito: Acciona

Los procesos de supervisión y explotación de una red de agua se han apoyado tradicionalmente en el soporte de sensores y SCADA, pero con un fuerte componente de dependencia del operador.

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

Acciona es un referente en el tratamiento y gestión del agua con más de 40.000 empleados en los 5 continentes. Su Centro de Control del Agua (CECOA) ubicado en Madrid, lidera la mejora de la eficiencia en los procesos de desalación, potabilización y depuración. Todo ello enmarcado bajo el paradigma de la Industria 4.0.

Barbara ha colaborado en la creación de contadores virtuales que optimizan la dosificación de agentes en las plantas de agua. Acciona ahora puede predecir los niveles de productos 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 supuesto un importante ahorro de costes en el uso de productos químicos y el consumo de energía.

Para Acciona, la medición de la calidad del agua es ya un proceso automatizado gracias a un algoritmo propio 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 costes operativos que ello conlleva.

El gran reto desde el punto de vista tecnológico se basaba en la conectividad de un protocolo tan específico como OPC-UA. Era imprescindible poder realizar una autenticación segura y garantizada que le permitiera conectarse al servidor y, de esta forma, poder leer parámetros de forma sencilla y aislada de la operación para que no afectara al funcionamiento normal de la planta.

Teniendo en cuenta los distintos tipos de hardware disponibles, tanto de conectividad como de sensores, era necesaria una tecnología flexible y cibersegura que permitiera la conectividad con múltiples dispositivos y garantizara la seguridad de los dispositivos y los datos extraídos.

Barbara Industrial Edge Platform no sólo permite dicha conectividad, sino que también facilita una información de datos cibersegura del mundo físico al digital. Ahora CECOA puede gestionar todo el proyecto a distancia y realizar cambios de configuración desde la plataforma cuando sea necesario. Como los datos se almacenan y transmiten cifrados y el acceso se controla mediante 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 sobre la que desplegar nuestra solución, además de ayudarnos con el desarrollo de software específico para apoyar nuestra visión" Alejandro Beivide, Jefe de Transformación Digital de Acciona.

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