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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, melhore 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.

Meta de Desenvolvimento Sustentável (ODS) das Nações Unidas (ONU
) 6.1
pede acesso universal e equitativo à água potável segura e acessível para todos. Para alcançar o ODS 6.1 no serviço de água “gerenciado com segurança”, entre outras coisas, a água deve ser “disponível quando necessário“. Da mesma forma, a articulação da ONU da Resolução 64/292 do direito humano à água estipula que o abastecimento de água deve ser “
suficiente e contínuo para usos pessoais e domésticos
.

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 persistência desses Suprimentos de Água Intermitente colocam questões importantes sobre a capacidade do IWS de atender ao ODS6 e ao direito humano à água. Responder a essa pergunta requer um quadro 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

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 em pagar é baixa. Os consumidores são obrigados a coletar o máximo de água possível durante as horas limitadas 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

Modelos de monitoramento hidráulico e de qualidade da água podem desempenhar um papel importante para diagnosticar sistemas IWS, tomar decisões informadas e orientar os profissionais da 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 dos sensores são integrados em um subsistema de modelagem hidráulica on-line que é responsável pela estimativa on-line e previsão do estado hidráulico do sistema de distribuição de água. Isso permite que você planeje 24 horas à frente.

Leia os artigos abaixo se você estiver interessado em ouvir mais sobre como a tecnologia Digital Twin pode ajudar os utilitários a otimizar sua rede.

Hassan Aboelnga

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