Hassan Aboelnga
Hoje em dia, os Gêmeos Digitais são mainstream. Tecnologias como sensores, análise de big data e computação em nuvem alimentam uma nova geração de ativos de água conectados à IoT e até mesmo a infraestrutura da cidade.
Os Gêmeos Digitais prometem resolver os problemas complexos do setor de água, melhorando processos, aumentando a produtividade, minimizando riscos e otimizando a eficiência operacional e o desempenho total. Além disso, aprimorando a tomada de decisões usando a automação para prever resultados em uma variedade de contextos.
Na realidade, porém, há inúmeros desafios quando se trata de gestão da água e gestão de Gêmeos Digitais. Por exemplo, a identificação e o gerenciamento de dados do produto ao longo do ciclo de vida do produto, a criação de modelos de simulação em diferentes sistemas de TI e o gerenciamento de grandes volumes de dados.
O Objetivo de Desenvolvimento Sustentável (ODS) 6.1 da Organização das Nações Unidas (ONU) pede acesso universal e equitativo à água potável segura e acessível para todos. Para alcançar o ODS 6.1 sobre o serviço de água “gerenciado com segurança”, entre outras coisas, a água deve estar “disponível quando necessário“. Da mesma forma, a articulação da ONU com a Resolução 64/292 do direito humano à água estipula que o abastecimento de água deve ser “suficiente e contínuo para uso pessoal e doméstico”.
O que são suprimentos de água intermitente?
O Fornecimento intermitente de Água (IWS) é um serviço de abastecimento de água encanada que fornece água para as pessoas por menos de 24 horas diárias, e é usado quando o fornecimento e a capacidade disponíveis do sistema de abastecimento de água são muito fracos. Tais sistemas são difundidos em muitos países, e afetam até 1,2 bilhão de pessoas em todo o mundo.
A prevalência e a persistência desses Suprimentos Intermitentes de Água levantam questões importantes sobre a capacidade do IWS de cumprir o ODS6 e o direito humano à água. Responder a tal pergunta requer uma estrutura para entender as causas do IWS.
O IWS pode ser causado por uma série de fatores, como mostrado na figura abaixo, incluindo escassez de água, desenvolvimento de um sistema além de seus parâmetros e capacidades de projeto inicial, governança fraca e comportamento do usuário. Algumas falácias comuns entre os gerentes de serviços públicos são que a pressão no sistema causa desgaste nos tubos, os sistemas de água fornecem distribuição equitativa, e que o IWS pode fornecer mais tempo para manutenção e reparos.
Principais causas do Abastecimento intermitente de Água, Aboelnga 2019
Complexidades da modelagem do abastecimento de água intermitente
Com o Abastecimento intermitente de água, as capacidades de bombeamento precisam ser muito maiores, quase continuamente funcionando a uma taxa alta. As capacidades de armazenamento também precisam ser estendidas. Isso pode levar a uma espiral descendente, já que a gestão do sistema é extremamente difícil, enquanto a disposição dos clientes para pagar é baixa. Os consumidores são obrigados a recolher o máximo de água possível durante o horário limitado de abastecimento.
A demanda por água é completamente diferente de um abastecimento contínuo de água, onde não se baseia nas noções de variações diurnas de demanda, mas sim na quantidade máxima de água que pode ser coletada durante o horário de abastecimento.
Os modelos hidráulicos são ferramentas de apoio à decisão muito poderosas para um gerenciamento efetivo das redes de distribuição de água. No entanto, a modelagem de sistemas IWS é inerentemente complexa, uma vez que esses sistemas não são totalmente pressurizados, têm horas limitadas de abastecimento de água por dia e contêm muitos pontos de ferrule e conexões com tanques de telhado. O esvaziamento alternativo e o reabastequimento das tubulações de água torna difícil aplicar os modelos hidráulicos padrão, também.
Hassan Aboelnga em um QTalk sobre gestão da água no Oriente Médio e norte da África
Como sistemas de abastecimento de água intermitente podem se beneficiar de gêmeos digitais
Os modelos de monitoramento hidráulico e da qualidade da água podem desempenhar um papel importante para diagnosticar os sistemas de IWS, tomar decisões informadas e fornecer orientação para os profissionais de água sobre a melhor forma de melhorar o serviço e a qualidade da água.
Simulações mais avançadas do IWS incluem o processo de enchimento de tubos no início do fornecimento. Com o Digital Twins, o modelo hidráulico também pode ser robusto o suficiente para visualizar a pressão de abastecimento, duração, taxa de vazamento e consumo de água. Também demonstra como o comportamento do IWS varia visivelmente quando as pessoas recebem a água, ajudando-nos a entender por que os sistemas existem e persistem.
Para facilitar essa transformação do setor de água, a água digital pode ajudar a deslocar o Fornecimento intermitente de Água para o fornecimento 24 horas por dia, 7 dias por semana, através de um sistema de nós de sensores sem fio. Isso significa que você pode modelar continuamente dados hidráulicos, como pressão e taxa de fluxo, transmitindo-os para servidores baseados em nuvem para processamento e arquivamento. Em seguida, os fluxos de dados dos nós do sensor são integrados em um subsistema de modelagem hidráulica on-line que é responsável pela estimativa e previsão on-line do estado hidráulico do sistema de distribuição de água. Isso permite que você planeje 24 horas à frente.
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