Global Omnium ahorra más de 4 Hm3 de agua cada año gracias a la implementación de un Gemelo Digital
La red de abastecimiento de agua potable a Valencia y su Área Metropolitana se alimenta desde dos plantas de tratamiento, desde las que el agua se distribuye a través de un sistema en alta de 200 km de longitud. La configuración mallada de la red hace que la operación sea compleja, siendo necesario un conocimiento profundo y en tiempo real del sistema para una adecuada toma de decisiones en relación a la operación diaria y la planificación.
Ante esta necesidad, Global Omnium (Aguas de Valencia), que gestiona el agua de Valencia desde hace más de 130 años, cuenta desde el año 2009 con el Gemelo Digital de GoAigua. Este ayuda a la compañía a optimizar la operación y gestión de las redes de la ciudad y su área metropolitana, encargadas de suministrar agua a más de 1.700.000 habitantes.
La herramienta es una réplica virtual de la red, que reproduce el comportamiento real del sistema y simula su respuesta bajo cualquier condición, permitiendo analizar diferentes escenarios de operación.
El Gemelo Digital de GoAigua es una solución ofrecida al mercado por Idrica, una compañía internacional especializada en servicios y soluciones para las empresas gestoras del ciclo integral del agua.
Gestionar la red con antelación
El desarrollo de un modelo hidráulico estratégico es la base para la toma de decisiones de esta solución tecnológica, ya que simula la respuesta de la red ante cualquier circunstancia de operación. El gemelo digital prevé el comportamiento de la red con 24 horas de antelación, lo que posibilita anticiparse a eventos. Gracias a la calibración, refleja su situación real: reproduciendo con precisión el comportamiento de la red bajo cualquier circunstancia y contemplando todas las tuberías de la red arterial (hasta un diámetro de 200mm), así como los depósitos, bombas, válvulas telemandadas y válvulas hidráulicas.
El Gemelo Digital permite saber qué está pasando en las plantas potabilizadoras, en los más de 200 kilómetros de tuberías de transporte de gran diámetro y en los más de 1100 kilómetros de la red de tuberías de la ciudad. Además, permite acceder al conocimiento de datos muy concretos: durante los primeros meses de la pandemia se pudo observar oscilaciones de presión a las ocho de la tarde, cuando los ciudadanos salían a aplaudir a los balcones en reconocimiento al personal sanitario.
Integración y calidad de los datos
La herramienta, implantada en Global Omnium, se alimenta con 20.000 datos horarios al día, recibidos en tiempo real y en diferido. Ante este gran volumen de datos disponibles, su almacenamiento y filtrado es clave.
La información organizada y fácilmente disponible hace que la carga del modelo sea rápida. La plataforma IoT & Big Data incorpora, normaliza e integra de forma constante los datos de un millón de contadores de telelectura, sensores de presión/flujo, SCADAs, GIS, CMMS y otros sistemas. Así mismo, la modelización hidráulica y los algoritmos de inteligencia artificial (IA) permiten mejorar sus capacidades, ya que filtran los datos para garantizar su calidad.
La herramienta proporciona además una visión holística y en tiempo real de la red, así como cuadros de mando informativos y accionables 24/7. Su capacidad de visualización es una herramienta de consulta potente y flexible. Los entornos se adaptan al tipo de consulta que requiera el usuario, con sinópticos generales del sistema hidráulico y de las estaciones remotas, fondos geográficos con valores medidos, así como ventanas especiales con información relacionada con balances hídricos, gráficas de evolución o perfiles piezométricos. La visualización, en tiempo real, de las variables hidráulicas de la red, permite conocer el comportamiento hidráulico del sistema y su afección sobre los sectores o poblaciones.
Escalabilidad
Por otro lado, el desarrollo de una herramienta estándar, escalable y fácilmente actualizable ha sido clave en la implementación de la solución tecnológica, manteniendo el Gemelo Digital siempre actualizado para una explotación ágil y fiable. Además, la plataforma puede ser implantada en distintos abastecimientos.
Implementación de la herramienta
La implementación de un gemelo digital requiere tener en cuenta el tipo de información digital de la que dispone la organización, así como la evaluación de las medidas necesarias a adoptar antes de su puesta en marcha. Por otro lado, para el éxito del proceso es necesario controlar, en todo momento, la evolución del proyecto. Para ello, es esencial establecer hitos e indicadores para seguir el progreso de las iniciativas vinculadas al Gemelo Digital. Mediante la inclusión de distintos controles, las organizaciones pueden aplicar esta tecnología con mayor comodidad y confianza.
Resultados
Tras más de una década de experiencia acumulada en su desarrollo e implementación, el Gemelo Digital de GoAigua se ha convertido en una herramienta imprescindible para la gestión del agua en Valencia y su área metropolitana. Cualquier operación o cambio en la red es probado previamente en esta solución tecnológica. De esta manera, permite gestionar de forma óptima sus operaciones diarias, analizar diferentes escenarios de operación en tiempo real, planificar los desarrollos futuros del abastecimiento y predecir el comportamiento de la red. Global Omnium ha asegurado así su efectividad, lo que minimiza enormemente los riesgos en el abastecimiento.
En Valencia, desde su implementación se ha logrado reducir el volumen de agua no registrada en más de un 30%, y el OPEX de mantenimiento en un 20%. Además, se ha disminuido en un 15% el consumo de energía en el tratamiento de agua, y se están ahorrando más de 4Hm3 de agua cada año. El gemelo digital está conectado con 600 variables hidráulicas y proporciona información de la presión y el flujo en los 10.000 nudos.
Los gemelos digitales son un instrumento valioso para los planes de contingencia y sirven también como sistema de formación para operadores, quienes pueden enfrentarse a escenarios simulados en la sala de control utilizando datos históricos. Todas estas funcionalidades son vitales en un momento como el actual, en el que los desplazamientos están restringidos, ya que ayudan a evitar averías o interrupciones del servicio.
En el sector del agua, tecnologías como los gemelos digitales permiten a las empresas gestoras adquirir un profundo conocimiento de los procesos que se están llevando a cabo. De este modo, las organizaciones pueden prevenir problemas y paradas, probar nuevas oportunidades de negocio, planificar escenarios y acciones futuras mediante simulaciones, y optimizar el rendimiento del sistema, entre otras funcionalidades.
