Digitalizarea industriei apei: cazul de studiu Gandía, Spania

23 aug., 2019 | Transformare digitală, Transformarea Digitală Featured

Noile tehnologii, precum senzorii IoT, datalogger-ele și platformele Big Data au permis o schimbare calitativă în natura rețelelor de apă. În prezent, ele reprezintă unul dintre activele fundamentale generatoare de date și, prin urmare, o sursă de informații eficiente. Acest material prezintă modul în care se poate realiza un proiect de Transformare Digitală de succes privind rețelele de distribuție a apei, luând ca model orașului Gandía din Spania, prin analiza etapelor urmate, a tehnologiile implicate și a câștigurile directe și indirecte derivate din implementare.

De la rețele tradiționale la rețele inteligente

Procesul de digitalizare prin care trece în prezent industria apei, a transformat fundamental natura rețelelor de apă. În trecut, acestea erau considerate doar un mecanism de transport utilizat pentru furnizarea apei către zone și localități și, în cele din urmă, prin conducte și țevi de interior, pentru distribuția până la consumatorul final. Cu toate că această realitate fizică nu s-a modificat radical, apariția și răspândirea, în ultimii ani, a tehnologiilor de colectare și de transmitere a datelor a adus o schimbare calitativă în ceea ce privește valoarea pe care aceste rețele o au pentru Companiile de Apă.

Progresele tehnologice moderne au transformat rețelele de distribuție a apei dintr-un mijloc fix, finanțat și menținut de Companiile de Apă, în active complexe și o sursă potențială de câștig prin eficientizare și de obținere de informații din perspectiva consumatorilor.

Instalarea senzorilor precum cei de debit și presiune, în diferite puncte ale rețelelor de apă, generează informații cu privire la performanțele generale ale sistemului, informații  ce pot fi utilizate pentru a îmbunătăți punctele în care sunt detectate ineficiențe. Acestea pot varia de la detectarea scăderilor bruște ale presiunii în zonele de rețea cu diferențe mari de nivel și pierderi de apă potențiale; la informații mai complexe cum ar fi modelele de consum specifice clienților.

Aceste informații de profunzime privind aspectele operaționale sunt de mare valoare pentru Companiile de Apă care se înscriu în efortul de îmbunătățire a eficienței prin reducerea costurilor operaționale, reducerea pierderilor de apă sau îmbunătățirea satisfacției clienților. În continuare, prin analiza permanentă a datelor din rețea și interpretarea de către algoritmii de procesare, se deschid multiple modalități de suport a deciziilor operaționale ce au ca rezultat obținerea de valoare adăugată pentru Compania de Apă.

Tehnologiile integrate de rețelele de distribuție inteligente

Această schimbare calitativă, de la rețelele tradiționale la cele inteligente, a fost stimulată de progresele tehnologice la nivelurile hardware, software și telecom din ultimul deceniu. În cele ce urmează vom prezenta principalele tehnologii care sunt implicate în procesul de digitalizare.

Unitatea principală de înregistrare a informațiilor este Senzorul, care capteză în mod consistent datele ce descriu un parametru de control  (KPI), cum ar fi debitul, presiunea, conductivitatea etc. și le transmit pentru stocare în baze de date.

Smart Meterele, dezvoltate mai recent, sunt, în esență, senzori care înregistrează consumul. Alinierea la standardele IoT prin echiparea cu modemuri de date, permite Smart Meterelor să transmită datele înregistrate către sisteme de stocare și analiză.

Protocoalele de comunicație prin care datele sunt partajate în mediile IoT, sunt critice pentru îmbunătățirea sau deteriorarea transmiterii și agregării datelor care provin de la Senzori. În acest caz, rețeaua IoT Narrowband a fost utilizată pentru a asigura o mai bună distribuție a datelor de la Smart Meterele din zone izolate sau din zone cu o comunicare slabă.

În cele din urmă, odată captate și transmise, datele se salvează într-o bază de date versatilă, care să poată fi capabilă să acomodeze tipuri de date diferite și care să permită rularea aplicațiilor bazate pe algoritmi pentru extragerea informațiilor necesare deciziilor operaționale.

Studiu de caz: Gandía, Spania

Odată evidențiate aceste schimbări generale ce au loc în industria apei, iată și un exemplu concret, de succes, privind digitalizarea rețelei de distribuție a apei, realizată de municipalitatea orașului Gandía, din Comunitatea Valenciană.

În noiembrie 2018, municipalitatea orașului Gandía în parteneriat cu Global Omnium Valencia (operatorul regional de apă) și Vodafone (ca furnizor de servicii de telecomunicație) au demarat un proces de instalare a contorilor inteligenți. Implementat în șase luni, obiectivul proiectului a fost de a prelua datele privind consumul orar de apă a mai mult de 74 de mii de locuitori, Gandía devenind astfel prima municipalitate din Europa care își digitalizează complet rețeaua de apă și integrează în timp real datele privind consumul.

Încă înaintea începerii proiectului, Consiliul Local din Gandía se afla, de câțiva ani, în plin proces de transformare digitală ce prevedea senzorizarea diferitelor niveluri ale rețelei sale de apă, înainte de implementarea contorilor inteligenți. Iată care au fost etapele ce au permis aceste rezultate și calea urmată de municipalitatea orașului Gandía în procesul de digitalizare, de la rețelele tradiționale de apă la cele inteligente:

În urmă cu 20 de ani, Gandía avea o rețea de distribuție tradițională, ce opera în parametri acceptabili, înscriși în media regională și națională. Cu toate acestea, atât Consiliul Local, cât și Compania de Apă au ajuns la un acord de a investi în rețea (primul pas). Încă de la început, două obiective majore au fost considerate esențiale: senzorizarea infrastructurii (sistemele de stocare, puțurile, valvele generale, stațiile de tratare etc.), astfel încât să poată fi adunate informații fundamentale despre operațiunile de distribuție a apei, precum și sectorizarea rețelei de distribuție, în vederea segmentării rețelei în secțiuni mai mici, în care inputul de apă din fiecare sector se va înregistra de contori generali inteligenți și de dataloggere.

Odată ce ambele obiective au fost finalizate cu succes, Consiliul Local și Compania de Apă au putut beneficia o imagine mult mai clară și apropiată de realitate privind distribuția apei, ceea ce le-a permis să implementeze (al doilea pas) algoritmi de detecție a scurgerilor folosind informațiile de la senzorii de presiune și contorii generali de pe sectoare, respectiv algoritmi de întreținere predictivă a activelor ce compun infrastructura, asigurând astfel supravegherea completă a rețelei.

Al treilea și ultimul pas, a implicat montarea contorilor inteligenți la consumatorii finali, la capetele rețelei de distribuție. Precum s-a menționat, aceste dispozitive pot înregistra date privind consumul orar la nivelul fiecărui client dintr-un sector de rețea. Astfel, au fost obținute două informații fundamentale: prima a permis generarea de prognoze exacte ale cererii de apă precum și profilurile de consum al clienților inferențiat din datele colectate, în timp ce cea de-a doua a permis detectarea cu eficiență ridicată a scurgerilor de apă din fiecare sector, pe baza unui algoritm specific ce analizează consumul agregat și îl compară cu inputul de apă la nivel de sector, detectând orice asimetrie remarcabilă.

Toate datele de interes privind cazul de studiu Gandía (economii realizate prin detectarea și eliminarea scurgerilor de apă, informații privind soluția de telemetrie, performanța hidro a rețelei înainte și după implementarea proiectului de digitalizare, replicile digitale ale activelor ce compun infrastructura rețelei de distribuție a apei) sunt disponibile la cerere.

Doriți mai multe informații despre cum vă putem ajuta la implementarea Transformării Digitale în compania dumneavoastră? Contactați-ne la office@aqviser.com. Vă mulțumim!