Los sistemas convencionales de suministro de agua y gestión de aguas residuales no están preparados para afrontar los grandes cambios y tensiones que conllevan el cambio climático y la rápida urbanización. Por ello, el riesgo que implica tener una infraestructura anticuada es una cuestión clave que preocupa a empresas de servicios públicos hídricos de todo el mundo.
Estas empresas se ven sometidas a una presión cada vez mayor para reducir el coste total de explotación y los elevados índices de fugas. El rápido desarrollo de tecnologías de monitorización y detección en tiempo real para mejorar la detección temprana de fugas y anomalías en la calidad del agua es una forma muy eficaz de abordar estos problemas. Al combinar tecnología de monitorización inteligente con variadores y motores, los operadores pueden optimizar de forma anticipada la gestión de recursos y, al mismo tiempo, facilitar el paso de una monitorización reactiva a una en tiempo real.
Monitorización basada en la condición
Casi un tercio de los motores eléctricos del mundo funcionan con variadores de frecuencia, principalmente para reducir el consumo de energía. Sin embargo, hay otras razones para usar variadores en aplicaciones de aguas limpias y residuales. Los variadores pueden realizar la limpieza de bombas en aplicaciones de aguas residuales y controlar varias bombas en un sistema tipo cascada en aplicaciones de bombeo de agua para optimizar las operaciones de bombeo y ahorrar energía.
Los servicios de monitorización basada en la condición pueden funcionar junto con todos estos productos de automatización para tener acceso a datos en tiempo real a través de la nube, que proceden de recursos hídricos remotos. El pilar de este planteamiento es una nueva generación de sensores inteligentes inalámbricos. Se trata de una solución digital asequible y fácil de instalar.
Los sensores inteligentes han revolucionado la logística de mantenimiento de los motores al facilitar a los operadores una monitorización remota para la detección temprana de problemas incipientes. Ahora, las tareas de mantenimiento pueden programarse de manera rentable antes de que se produzcan fallos de funcionamiento. Así se consigue reducir el tiempo de inactividad al eliminar paradas imprevistas de producción, optimizar el mantenimiento y disminuir el stock de repuestos.
La solución digital permite que los expertos analicen los datos recogidos por los sensores para traducirlos en acciones correctoras
Por otro lado, la solución digital permite que los expertos analicen los datos recogidos por los sensores para traducirlos en acciones correctoras bien fundamentadas que ayuden a ampliar la vida útil de los equipos.
Los sensores también pueden convertir las bombas tradicionales en dispositivos inteligentes con conexión inalámbrica. Este método mide la vibración y la temperatura desde la superficie de la bomba, y utiliza estas mediciones para presentar información e ideas prácticas sobre el estado y el rendimiento de la bomba.
La digitalización también abarca los variadores de frecuencia. Los datos de los convertidores pueden cargarse en la nube con una solución de monitorización remota. De esta forma, es posible analizar al mismo tiempo los datos obtenidos del variador, motor y bomba, lo que brinda información sobre el estado y el rendimiento de todo el tren de potencia.
La tecnología ha evolucionado y los precios han bajado; es posible dar un gran paso para lograr la transformación digital
Aunque las compañías de agua siempre están monitorizando sus redes para detectar cambios de presión en las tuberías y el caudal de agua (lo que puede indicar problemas como atascos y fugas), a veces el primer aviso lo reciben de un cliente que informa de la rotura de una tubería. La digitalización puede desencadenar el aviso más temprano posible. Las empresas de servicios públicos con una capacidad de respuesta más rápida o temprana pueden evitar que se desperdicie agua depurada y así lograr más ahorros, sin olvidar el aumento de la confianza de los clientes.
¿Es difícil poner en práctica la digitalización?
El sector de servicios hídricos ha experimentado grandes avances en la adopción de tecnologías digitales. Sin embargo, aún queda mucho por hacer. Y, como la tecnología ha evolucionado y los precios de los dispositivos digitales han bajado, es posible dar un gran paso adelante para lograr una verdadera transformación digital.
Los sensores inteligentes son el punto de partida perfecto, ya que se pueden colocar en un motor, bomba, rodamientos o engranajes
Seguramente, quitar todos los equipos físicos existentes no sea la mejor alternativa. Las empresas de servicios públicos necesitan comenzar con un plan estratégico claro para crear un ecosistema completo. Y se puede empezar dividiendo la red hídrica en zonas diferenciadas e identificar qué se necesita para abordar los problemas específicos de cada una de ellas. En la práctica, lo mejor es empezar poco a poco e ir añadiendo mejoras a la tecnología in situ. En este sentido, los sensores inteligentes son el punto de partida perfecto ya que se pueden colocar en un motor, bomba, rodamientos o engranajes. Son fáciles de conectar y usar, sin tener que invertir en nuevos y costosos sistemas.
Caso práctico de éxito en Singapur
La compañía de agua de la dinámica ciudad-estado de Singapur tenía un objetivo principal: asegurarse de que esta metrópolis, de rápido crecimiento, pocos recursos hídricos naturales y territorio limitado, tenga un suministro estable de agua limpia.
ABB y Public Utilities Board (PUB), la empresa gubernamental del agua, llevaron a cabo con éxito una prueba piloto que implicó la instalación de sensores inteligentes en los motores y bombas de la PUB. Gracias a los datos en tiempo real facilitados por los sensores, la compañía pudo reducir el tiempo de determinación de errores, así como el papeleo y los recursos necesarios.
ABB y PUB llevaron a cabo con éxito una prueba piloto que implicó la instalación de sensores inteligentes en los motores y bombas de la PUB
Posteriormente, ABB instaló una solución integrada con veintidós sensores inteligentes, monitorización de estado remota y gafas de realidad aumentada (Microsoft HoloLens) para contribuir al mantenimiento y la formación. También instaló seis trenes de potencia digital que integran datos de variadores de frecuencia y sensores con análisis basados en la nube por toda la cadena de equipos de la planta, desde variadores y motores hasta bombas y rodamientos. El portal de monitorización de estado permite que la PUB configure fácilmente los trenes de potencia y haga un seguimiento de parámetros críticos de funcionamiento y estado a través de un único portal. A su vez, los trenes de potencia digital alertan a la compañía sobre las señales de aviso de avería, lo que ayuda a reducir los gastos de mantenimiento.
Fuente: web de iagua.es
