Hoy en día, los gemelos digitales son la corriente principal. Tecnologías como los sensores, el análisis de big data y la computación en la nube impulsan una nueva generación de activos de agua conectados a IoT, e incluso la infraestructura de la ciudad.
Los gemelos digitales prometen resolver los complejos problemas del sector del agua mediante la mejora de los procesos, el aumento de la productividad, la minimización de los riesgos y la optimización de la eficiencia operativa y el rendimiento total. Además, mejorando la toma de decisiones utilizando la automatización para predecir resultados en una variedad de contextos.
En realidad, sin embargo, existen numerosos desafíos cuando se trata de la gestión del agua y la gestión de los gemelos digitales. Por ejemplo, la identificación y gestión de datos del producto a lo largo del ciclo de vida del producto, la creación de modelos de simulación en diferentes sistemas de TI y la gestión de grandes volúmenes de datos.
El Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) 6.1 de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) exige el acceso universal y equitativo al agua potable segura y asequible para todos. Para alcanzar el ODS 6.1 sobre el servicio de agua “gestionado de forma segura”, entre otras cosas, el agua debe estar “disponible cuando se necesite“. Del mismo modo, la articulación de la Resolución 64/292 de la ONU sobre el derecho humano al agua estipula que el suministro de agua debe ser “suficiente y continuo para usos personales y domésticos“.
¿Qué son los suministros intermitentes de agua?
El suministro intermitente de agua (IWS) es un servicio de suministro de agua por tubería que entrega agua a las personas durante menos de las 24 horas del día, y se utiliza cuando el suministro disponible y la capacidad del sistema de suministro de agua son demasiado débiles. Tales sistemas están muy extendidos en muchos países y afectan hasta a 1.200 millones de personas en todo el mundo.
La prevalencia y persistencia de estos suministros intermitentes de agua plantean preguntas importantes sobre la capacidad de los IWS para cumplir con el ODS 6 y el derecho humano al agua. Responder a esta pregunta requiere un marco para comprender las causas del IWS.
IWS puede ser causado por una serie de factores como se muestra en la figura a continuación, incluida la escasez de agua, el desarrollo de un sistema más allá de sus parámetros y capacidades de diseño iniciales, la gobernanza débil y el comportamiento del usuario. Algunas falacias comunes entre los administradores de servicios públicos son que la presión en el sistema causa desgaste en las tuberías, los sistemas de agua proporcionan una distribución equitativa y que IWS puede proporcionar más tiempo para el mantenimiento y las reparaciones.
Principales causas del suministro intermitente de agua, Aboelnga 2019
Complejidades del modelado de suministros de agua intermitentes
Con los suministros intermitentes de agua, las capacidades de bombeo deben ser mucho más altas, funcionando casi continuamente a una velocidad alta. Las capacidades de almacenamiento también deben ampliarse. Esto puede llevar a una espiral descendente, ya que la gestión del sistema es extremadamente difícil, mientras que la disposición de los clientes a pagar es baja. Los consumidores están obligados a recoger la mayor cantidad de agua posible durante las horas de suministro limitadas.
La demanda de agua es completamente diferente de un suministro continuo de agua, donde no se basa en las nociones de variaciones diurnas de la demanda, sino más bien en la cantidad máxima de agua que se puede recolectar durante las horas de suministro.
Los modelos hidráulicos son herramientas de apoyo a la toma de decisiones muy potentes para una gestión eficaz de las redes de distribución de agua. Sin embargo, el modelado de sistemas IWS es inherentemente complejo ya que estos sistemas no están completamente presurizados, tienen horas limitadas de suministro de agua por día y contienen muchos puntos de virola y conexiones de tanques de techo. El vaciado y relleno alternativo de las tuberías de agua también dificulta la aplicación de los modelos hidráulicos estándar.
Hassan Aboelnga en un QTalk sobre gestión del agua en Oriente Medio y África del Norte
Cómo los sistemas intermitentes de suministro de agua pueden beneficiarse de los gemelos digitales
Los modelos hidráulicos y de monitoreo de la calidad del agua pueden desempeñar un papel importante para diagnosticar los sistemas IWS, tomar decisiones informadas y brindar orientación a los profesionales del agua sobre la mejor manera de mejorar el servicio y la calidad del agua.
Las simulaciones más avanzadas de IWS incluyen el proceso de llenado de tuberías al inicio del suministro. Con digital Twins, el modelo hidráulico también puede ser lo suficientemente robusto como para visualizar la presión de suministro, la duración, la tasa de fugas y el consumo de agua. También demuestra cómo el comportamiento del IWS varía notablemente cuando las personas reciben el agua, lo que nos ayuda a comprender por qué los sistemas existen y persisten.
Para facilitar esta transformación del sector del agua, el agua digital puede ayudar a cambiar los suministros intermitentes de agua en suministro 24/7 a través de un sistema de nodos de sensores inalámbricos. Esto significa que puede modelar continuamente datos hidráulicos, como la presión y el caudal, transmitiéndolos a servidores basados en la nube para su procesamiento y archivo. Luego, los flujos de datos de los nodos de sensores se integran en un subsistema de modelado hidráulico en línea que es responsable de la estimación y predicción en línea del estado hidráulico del sistema de distribución de agua. Esto le permite planificar con 24 horas de anticipación.
Lea los artículos a continuación si está interesado en obtener más información sobre cómo la tecnología de gemelos digitales puede ayudar a las empresas de servicios públicos a optimizar su red.
