Automatització i telecontrol de canals i xarxes de distribució d'aigua

En l'actualitat els sistemes d'automatització i telecontrol s'estan estenent entre les infraestructures de gestió d'aigua, ja sigui dins de xarxes d'abastament d'aigua potable o d'aigua de reg. El tipus de control que es vol obtenir amb aquests sistemes i les condicions en què se situen obliguen que es compleixin una sèrie de requisits que si no satisfer poden derivar en problemes per als gestors i usuaris de les infraestructures. La gamma de productes d'automatització i telecontrol de canals i xarxes de distribució d'aigua que Riegosalz dissenya, fabrica i instal compleix amb aquestes necessitats oferint al client un sistema complet i adaptat a la seva gestió.

Fins fa menys de dues dècades la gestió dels grans canals i de les xarxes de distribució d'aigua a la majoria de les regions d'Espanya es basava exclusivament en operacions de control manual en què els operaris dels ens gestors supervisaven l'estat de cada element i actuaven en funció d'uns rígids protocols establerts.

Aquests procediments patien d'una molt lenta capacitat de reacció davant variacions de la demanda dels usuaris i davant de situacions d'emergència. A part suposaven una despesa desmesurada en personal infrautilitzat i en la logística necessària per mantenir el servei.

Per solucionar aquesta situació i empesos per l'augment de la consciència social davant els problemes de disponibilitat d'aigua, els gestors d'aquestes infraestructures van incorporant a la seva gestió els elements de tecnificació que els brindaven els grans avenços en electrònica, informàtica i telecomunicació. D'aquesta manera es van anar implantant els sistemes d'automatització i telecontrol en xarxes de captació i distribució d'aigua per a aprofitament de boca i en els grans sistemes de canals i embassaments. No obstant això, en l'actualitat, són els gestors de l'aigua destinada al reg qui estan fent un major esforç de tecnificació per millorar la seva gestió.

La gran majoria dels projectes de modernització o de creació de noves xarxes de reg que s'executen en l'actualitat contemplen en la seva filosofia la incorporació de tecnologies d'automatització i telecontrol amb un doble objectiu: d'una banda l'augment de l'eficàcia en la gestió l'aigua; per aconseguir el màxim aprofitament del recurs i, d'altra banda, la millora de les condicions de servei cap a l'usuari final que adquireix així una major capacitat de decisió sobre quan, com i on utilitza l'aigua que li correspon. Així, mitjançant el control centralitzat dels hidrants o fins i tot dels sectors de reg dins de la mateixa parcel es pot conèixer en temps real o amb caràcter retrospectiu quin ús es dóna a cada litre d'aigua i modificar de forma immediata (si cal) l'estratègia de reg o distribució.

Però cal ressaltar que l'aplicació d'aquestes tecnologies no es restringeix exclusivament a les noves xarxes de reg pressuritzat sinó que el seu ús s'està generalitzant en infraestructures d'un altre tipus com embassaments, captacions en rius i fins i tot en centenàries xarxes de canals i sèquies.

La rapidíssima evolució de les eines de telegestió dóna ales als gestors encarregats de les infraestructures de reg que comprenen l'enorme benefici que poden obtenir en la seva gestió amb un (relativament) petit esforç. Però hi ha formatge conscients que l'adaptació d'aquests elements en un mitjà tan exigent no està exempt de dificultats que, en alguns moments, han suposat greus retards en la posada a punt dels sistemes o fins i tot, en les situacions més tràgiques, han provocat el seu abandonament.

L'experiència de Riegosalz com a empresa vinculada des del seu inici a la millores de les condicions de treball en el medi rural a través de la implantació de noves tecnologies, és que el client espera rebre una instal·lació que ha de superar unes condicions bàsiques:

• Robustesa. Les condicions ambientals on definitivament s'utilitzen aquests equips no tenen res a veure amb les d'un laboratori, taller o indústria. Aquí els equips es veuran sotmesos a canvis bruscos de temperatura, humitat, pols, atacs vandàlics, descàrregues elèctriques i altres situacions en què el sistema ha de mantenir la seva operativitat sense ressentir, a més, la seva vida útil.

• Funcionalitat. Les operacions que han de realitzar aquests elements s'han d'adaptar a les necessitats del client i han de potenciar les millors tècniques de gestió però sense negar-li el seu esquema de treball anterior.

• Fiabilitat en les comunicacions. Un sistema de telecontrol que no dóna confiança de funcionament a l'usuari no li suposa cap benefici ja que li indueix a desplaçar-se per comprovar que les ordres que ha enviat són efectives o que les senyals que rep són reals.

• Autonomia en alimentació. Els punts que es volen automatitzar i / o telecontrol no disposen, generalment, de subministrament elèctric proper. És per això que el sistema ha de ser energèticament autosuficient. Així és fonamental minimitzar els consums energètics dels elements a instal·lar per a no incrementar els costos d'acumulació i generació elèctrica.

• Simplicitat. Les instal·lacions han de tenir un grau de perfecció en el seu disseny que permeti un maneig senzill per part de l'usuari i una fàcil detecció d'anomalies.

• Seguretat. Els sistemes d'automatització han de disposar d'elements de seguretat i emergència que permetin la manipulació de la infraestructura en condicions no habituals sense perjudicar les persones o als elements sobre els quals actuen.

• Cost. Evidentment el llindar econòmic assumible pel client depèn de la importància de les funcions que l'equip va a desenvolupar però, en qualsevol cas s'han d'ajustar al mínim els costos d'implantació i, sobretot, els de manteniment i de comunicació.

Sent conscients de les necessitats del tipus de client al qual va dirigit aquestes instal·lacions, Riegosalz dissenya, fabrica i instal elements d'automatització i telecontrol per canals i xarxes de distribució que donen resposta a aquestes situacions. A continuació es detallen els punts més importants d'aquestes tecnologies:

Els equips de control electrònic dissenyats per Riegosalz incorporen l'última tecnologia en telecomunicacions GSM-GPRS. Aquesta, combinada amb un protocol de comunicació perfectament ajustat a aquesta finalitat, suposa que els equips són capaços de transmetre un gran quantitat d'informació en un volum de dades molt reduït (menys d'1 Mb al mes). D'aquesta manera el cost de transmetre aquesta informació no excedeix mai el mínim establert per les companyies telefòniques en les seves tarifes.

El sistema mixt GSM-GPRS (fig. 1) suposa que cada punt remot pot ser controlat de forma individual a través d'un telèfon mòbil i, alhora, mantenir connexió amb un lloc central de control a través d'Internet. Aquesta concepció del telecontrol, que no depèn de que l'usuari construeixi una xarxa privada de comunicació que enllaci cada punt, suposa que és aplicable per a instal·lacions compostes des d'un sol punt fins a "n" i que la supervisió la pugui fer la persona responsable des de qualsevol lloc on hi hagi cobertura o des de qualsevol oficina amb connexió a Internet.

El sistema de control de canals i grans xarxes de distribució de Riegosalz ha estat dissenyat per donar solució al control de tots els punts clau d'aquestes infraestructures:

• Control de nivell / pressió / cabals l. Equips amb capacitat per a monitoritzar una o diverses sondes de pressió, nivell o cabal amb principis de funcionament molt variats però que sempre permeten una interpretació ràpida de l'estat actual i de les alarmes programables per l'usuari.

• Telecontrol de bombaments. Adquisició dels senyals ofertes pels autòmats de control (estat de les bombes, revolucions dels variadors, cabal instantani, pressions, alarmes ...) i capacitat per a controlar la marxa / atur de la instal lació de forma immediata o mitjançant programació.

• Automatització i telecontrol de comportes o vàlvules (fig. 2). Equips capaços de controlar la posició d'una comporta o el grau d'obertura d'una vàlvula i de regular aquesta de forma automàtica en funció d'un valor de consigna assignat a una variable que s'estigui monitoritzant (nivell / cabal / pressió). Les aplicacions més rellevants d'aquest sistema són la regulació de cabal en assuts de derivació, preses de canal i sortides d'embassament. En els tres casos s'aconsegueix mantenir un cabal constant escollit per l'usuari independentment de les condicions de nivell o pressió aigües amunt de l'element de regulació.

La gran majoria de les instal·lacions que es volen automatitzar no tenen més alternativa de corrent que per mitjà de bateries recarregables connectades plaques solars fotovoltaiques.

Si els components del sistema consumeixen molta energia, els elements d'acumulació i generació elèctrica adquireixen dimensions i costos molt elevats. I a més comporten un elevat risc de vandalisme.

Els elements de control i comunicació s'han dissenyat per a tenir un consum energètic mínim però cal que els elements perifèrics siguin igualment eficients.

Un dels aspectes més importants en aquest sentit per a l'automatització de comportes i vàlvules és la utilització d'actuadors elèctrics que, amb tensions de treball de 12 o 24V i amb consums molt reduïts, són capaços d'operar sobre comportes de grans dimensions (fig. 3).

Els sistemes d'automatització que Riegosalz instal sobre elements mòbils, sempre compten amb mecanismes de seguretat a través de sistemes electromecànics de control, polsadors d'actuació o accionaments manuals. D'aquesta forma es minimitzen els problemes derivats d'una ordre errònia, d'un mal funcionament d'un equip o d'una incidència greu en la instal lació.

Els sistemes d'automatització i telecontrol s'estan imposant cada vegada amb més intensitat en sistemes de gestió d'embassaments, canals i xarxes de distribució d'aigua de reg.

Aquests sistemes han de complir una sèrie de requisits per a satisfer les necessitats reals dels gestors i usuaris de les infraestructures.

La gamma de productes d'automatització i telecontrol que Riegosalz dissenya, fabrica i instal compleix amb aquestes necessitats oferint al client un sistema complet i adaptat a la seva gestió.