Como se publicó en Pumps & Systems
Nadie entiende mejor que los profesionales de las obras públicas el mal estado de la gestión de la infraestructura de agua y aguas residuales en muchas ciudades y municipios de los Estados Unidos. Debido a los ajustados presupuestos y a la falta de un amplio reconocimiento público del problema, las mejoras necesarias se han aplazado durante años o incluso décadas en algunos casos.
El problema no se limita a casos públicos prominentes como en Flint, Michigan. Los estudios han revelado que las pérdidas de agua entre la fuente y el destino llegan hasta el 46%. Pérdidas de esta magnitud son claramente insostenibles a largo plazo. Sin embargo, no es factible "arrancar y reemplazar" los sistemas de agua y aguas residuales existentes, a pesar de las inversiones en infraestructura federal prometidas.
¿Cómo pueden las ciudades y pueblos proteger la calidad y disponibilidad de sus sistemas públicos de agua y aguas residuales dentro de sus limitaciones de presupuesto y recursos? El aumento del uso de la analítica de datos y de las tecnologías de la Internet de las cosas (IIoT) está desempeñando un papel clave para responder a esta pregunta, un papel que no hará sino crecer en alcance e importancia.
El uso de los datos en la gestión de los sistemas de agua y aguas residuales no es nada nuevo. Los profesionales de las obras públicas han confiado durante mucho tiempo en los datos de las pruebas de las muestras de agua y otras métricas recogidas manualmente para controlar su producto y la eficiencia de sus sistemas de distribución. Pero estos datos son limitados y retrospectivos; los resultados sólo proporcionan una instantánea de lo que estaba sucediendo en un momento determinado en el pasado. Y los datos raramente se analizan en conjunto, perdiendo la oportunidad de identificar tendencias sutiles que podrían proporcionar una alerta temprana de los problemas en desarrollo.
Un nuevo paradigma
La IIoT cambia este paradigma. La instalación de sensores en puntos de control críticos conectados a sistemas de agregación y análisis de datos permite la supervisión, la medición y el análisis continuos de una amplia gama de parámetros -desde la calidad del agua hasta los caudales y el rendimiento de los equipos- y ofrece información casi en tiempo real. Las ventajas son significativas.
Considere el problema de la pérdida de agua. Colocando sensores en puntos clave de distribución para supervisar y analizar los datos de flujo, los operadores pueden señalar con precisión las áreas problemáticas y dirigir sus escasos recursos sólo a aquellas secciones que requieren reparación o mejoras. Si se produce una nueva fuga, los operadores pueden ser alertados del problema de flujo en segundos, lo que permite una respuesta más rápida para minimizar las pérdidas y el riesgo de una interrupción. Igualmente significativo es el hecho de que el análisis de los datos de toda la infraestructura de agua o de aguas residuales a lo largo del tiempo proporciona conocimientos que ayudan a los municipios a tomar decisiones más informadas sobre la planificación de capital a largo plazo.
Aplicaciones de alto valor
La IIoT puede transformar la gestión de los sistemas de agua y aguas residuales. Pero también aumenta la necesidad de proteger los datos. Garantizar la disponibilidad continua e ininterrumpida de los datos es un factor de éxito fundamental para aprovechar todo el potencial de la analítica en tiempo real para aplicaciones de gran valor, como las siguientes:
Seguridad y cumplimiento
La vigilancia y el análisis continuos en tiempo real permiten a los profesionales de las obras públicas identificar y responder a los problemas de calidad de forma proactiva, protegiendo la seguridad pública. Estos datos también proporcionan un rico registro histórico para apoyar la documentación de cumplimiento. Sin embargo, cualquier interrupción en el flujo de estos datos podría dar lugar a dificultades operativas que podrían afectar al suministro, la presión u otros problemas críticos de rendimiento. Si se pierden los datos, esta laguna podría dar lugar a una violación del cumplimiento de la normativa, lo que daría lugar a una multa.
Mantenimiento predictivo
El monitoreo continuo y el análisis llevan la gestión del rendimiento de los activos (APM) a nuevas alturas.
En lugar de esperar a que las bombas o válvulas fallen, los sensores recogen datos sobre la vibración y otras sutiles variaciones de rendimiento y los introducen en los motores de análisis, detectando los primeros signos de problemas, evitando así las sorpresas. Dado que el tiempo de espera para los reemplazos suele extenderse a semanas, saber de antemano cuándo un equipo requiere una revisión o está cerca del final de su vida útil es crucial para evitar una interrupción del proceso.
Los análisis también proporcionan ideas que permiten a los municipios reparar o sustituir sólo lo que realmente necesita ser reemplazado, optimizando el uso de los recursos financieros. Sin embargo, cualquier interrupción en este flujo de datos podría "cegar" efectivamente a los operadores con respecto a la condición de los componentes clave, lo que llevaría a una sorpresa desagradable.
Monitoreo remoto
La vigilancia a distancia permite que menos personas vigilen muchos más activos, lo que resulta en un ahorro de mano de obra que puede mostrar rápidamente un retorno de la inversión para estos proyectos. Esto es clave, especialmente cuando los empleados mayores comienzan a jubilarse y encontrar talento calificado para reemplazarlos puede ser un desafío.
Además, la posibilidad de supervisar los sistemas mediante dispositivos que ya tienen las personas -como teléfonos inteligentes y tabletas- ahorra a los municipios la compra de dispositivos específicos para la supervisión remota. La disponibilidad remota ininterrumpida es primordial en estos entornos, ya que garantiza que los sistemas puedan ser supervisados continuamente incluso con la falta de personal in situ.
Conservación del agua
Un ejemplo interesante de las posibilidades que ofrece la IIoT es la posibilidad de integrar los datos meteorológicos, incluidas las tendencias de temperatura y precipitación, en los análisis de gestión de las plantas. Esto puede proporcionar información predictiva para mejorar drásticamente la asignación de agua y el procesamiento de aguas residuales. Estos conocimientos permiten un enfoque más proactivo a la hora de declarar o levantar las prohibiciones de riego o llenado de piscinas, o la distribución de agua agrícola. La mejora de los esfuerzos de conservación permite a los municipios evitar costosas ampliaciones de capacidad. Los datos ininterrumpidos lo hacen posible.
Colocando el trabajo de base
A medida que más profesionales de las obras públicas reconozcan cómo el análisis de datos en tiempo real ofrece valor en aplicaciones del mundo real, más municipios darán sus primeros pasos en el viaje de la IIoT. Ciertamente, desarrollos como la Iniciativa de Ciudades Inteligentes están animando a los centros urbanos a adoptar nuevas tecnologías inteligentes de monitorización y automatización para mejorar tanto la eficiencia como la seguridad de los servicios públicos. A medida que la analítica de datos se generalice en las obras públicas, estas capacidades acabarán por migrar a las comunidades de tamaño medio e incluso a las más pequeñas.
A medida que los responsables de obras públicas y municipios planifican su hoja de ruta de la IIoT, es importante realizar las inversiones adecuadas ahora para garantizar la mayor rentabilidad. Es fundamental invertir en sistemas de datos que ofrezcan la alta disponibilidad necesaria para la supervisión y el análisis continuos.
Igualmente importante es asegurarse de que cualquier nueva infraestructura de datos sea fácil de manejar y de mantener, dados los limitados recursos informáticos típicos de muchos departamentos de obras públicas. Las decisiones correctas de hoy posicionarán a los departamentos de obras públicas para cosechar todos los beneficios de la gestión de los sistemas "inteligentes" de agua y aguas residuales a la vuelta de la esquina.
